Comment un cerveau sait-il où il se trouve ? En 1971, John O'Keefe a trouvé des neurones dans l'hippocampe du rat qui s'activent chacun uniquement lorsque l'animal est dans un endroit particulier — des « cellules de lieu », un signal vous-êtes-ici. Des décennies plus tard, en 2005, May-Britt et Edvard Moser ont trouvé quelque chose d'encore plus étrange un niveau en amont, dans le cortex entorhinal : des « cellules de grille » qui s'activent non pas en un seul endroit mais en plusieurs, disposés en un réseau hexagonal parfait qui pave tout l'environnement — une grille de coordonnées intégrée. Les trois ont partagé le prix Nobel de physiologie ou médecine 2014 pour avoir découvert la carte spatiale du cerveau.
Cette exposition vous permet de regarder cette carte se construire. Une souris virtuelle explore une arène à parois — pilotez-la avec le clavier ou laissez-la errer — et au fur et à mesure qu'elle couvre du terrain, chaque neurone spatial peint son activité sur le sol en temps réel. L'activité est le vrai modèle : une cellule de lieu est un champ gaussien, donc elle éclaire une tache ; une cellule de grille est la somme rectifiée de trois ondes cosinus à soixante degrés d'intervalle, ce qui force mathématiquement un réseau triangulaire, donc sa tache se répète en hexagones sur tout le sol. Choisissez différentes cellules de grille et vous voyez différentes échelles, orientations et phases — les plus grandes vers le sommet de la hiérarchie, les plus fines en dessous.
Le point est que l'espace, pour un cerveau, n'est pas une image mais un calcul — un ensemble de patterns d'activité qui ensemble fixent la localisation à quelques centimètres près, de la même façon que la latitude et la longitude fixent un point sur Terre. C'est la carte cognitive qui vous permet de retrouver votre chemin chez vous dans le noir, et elle se dégrade tôt dans la maladie d'Alzheimer. La même idée — représenter le monde comme des patterns d'activité sur une population de cellules — est le fil conducteur qui traverse chaque exposition de cette aile, d'une guêpe aux 7 400 neurones jusqu'à votre propre GPS intérieur.
Caractéristiques
- Cellules de lieu
- Hippocampe — s'activent en un seul endroit (O'Keefe, 1971)
- Cellules de grille
- Cortex entorhinal — réseau hexagonal pavant l'espace (Moser, 2005)
- Modèle
- Champs de lieu gaussiens ; grille = somme rectifiée de 3 réseaux à 60° d'intervalle
- Interactif
- Explorez l'arène, regardez la carte d'activité réelle de chaque cellule émerger
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