Cellule de grille

Une cellule de grille est un type de neurone présent dans le cerveau de nombreuses espèces qui leur permet de connaître leur position dans l'espace^{[1],[2],[3],[4],[5],[6]}.

Les cellules de grille ont été découvertes en 2005 par Edvard Moser, May-Britt Moser et leurs élèves Torkel Hafting, Marianne Fyhn et Sturla Molden du Centre de biologie de la Mémoire (CBM) en Norvège. Ils ont reçu le Prix Nobel 2014 de physiologie ou médecine avec John O'Keefe pour la découverte de cellules constituant un système de positionnement dans le cerveau. L'agencement des champs d'activation spatiale des cellules de grille montre une égale distance entre chaque cellule voisine. Cette observation a conduit à l'hypothèse que ces cellules codent une représentation cognitive de l'espace euclidien^[1]. La découverte suggère également un mécanisme de calcul dynamique de la position basé sur des informations continuellement mises à jour relatives à la position et la direction.

Dans une étude expérimentale typique, une électrode capable d'enregistrer l'activité d'un neurone particulier est implantée dans le cortex cérébral d'un rat, dans une section appelée le cortex entorhinal dorsomédial, et les enregistrements sont réalisés en laissant le rat se déplacer librement dans un espace ouvert. Pour une cellule de la grille, si un point est placé à l'emplacement de la tête du rat à chaque fois que le neurone émet un potentiel d'action, alors, comme illustré sur la figure adjacente, ces points s'accumulent au cours du temps pour former un ensemble de petits groupes. L'ensemble forme les sommets d'un réseau de triangles équilatéraux. Ce motif en triangle régulier est ce qui distingue les cellules de grille d'autres types de cellules ayant une activité de localisation spatiale. Par exemple, si une cellule de lieu de l'hippocampe du rat est examinée de la même manière (en plaçant un point à l'emplacement de la tête du rat dès lors qu'une cellule émet un potentiel d'action), alors les points forment des petits groupes, mais souvent, il n'y a qu'un seul cluster qui apparaît (un « champ de lieu ») pour un environnement donné, et même si plusieurs groupes se forment, il n'y a pas de régularité perceptible dans leur arrangement.