Douze cents litres d’eau et du lait : comment Edvard Moser a cartographié le système de navigation du cerveau

Chaque jour, dans les sous-sols d'un laboratoire de l'université d'Oslo, deux jeunes chercheurs remplissaient un bassin en plastique sur mesure avec 1 200 litres d'eau et trois litres de lait achetés en magasin. Le liquide blanc et opaque dissimulait une plate-forme immergée conçue pour tester la façon dont les rats apprenaient à s'orienter. Pour Edvard Moser, cette routine quotidienne représentait l'aboutissement d'une longue quête des mécanismes physiques sous-jacents au comportement — une recherche amorcée bien loin de la capitale, sur une île isolée au large de la côte occidentale de la Norvège.

Une enfance insulaire et une fascination précoce pour la science

Edvard Moser est né en 1962 sur Haramsøy, une île norvégienne qui comptait moins de 500 habitants. Ses parents étaient des immigrants allemands qui s'étaient rencontrés pendant la Seconde Guerre mondiale à Kronberg im Taunus. Après avoir suivi une formation de facteur d'orgues chez Klais Orgelbau à Bonn, son père s'est installé à Haramsøy en 1953 pour travailler dans une petite fabrique locale d'orgues. En grandissant au sein de cette communauté reculée, le jeune Moser a fait preuve d'une curiosité intellectuelle précoce, apprenant seul à lire dès l'âge de quatre ou cinq ans grâce aux bandes dessinées de Donald Duck que sa mère lui donnait pour l'occuper tôt le matin.

Bunkers et librairies : le chemin vers Oslo

Moser a fréquenté le lycée d'Ulsteinvik, dont il a été diplômé en 1981. C'est là qu'il a croisé pour la première fois la route de sa future partenaire de recherche et épouse, May-Britt. Après l'obtention de son diplôme, le service militaire obligatoire l'a mené à Kautokeino en octobre 1981, où il a servi comme officier des communications dans un bunker souterrain proche de la frontière finlandaise. La surveillance de messages secrets concernant l'activité militaire dans l'espace aérien lui laissait de longues périodes de calme, que Moser a mises à profit pour étudier les équations différentielles et planifier son avenir universitaire dans les sciences.

À la recherche d'un pont entre comportement et cerveau

Une fois son service terminé, Moser a retrouvé May-Britt sur l'avenue Karl Johans Gate à Oslo. En août 1983, tous deux se sont inscrits à un programme de licence d'un an en psychologie à l'université d'Oslo. Tout en étudiant le béhaviorisme, ils ont estimé que les modèles purement comportementaux étaient insuffisants sans une compréhension des structures neurales sous-jacentes. Leur intérêt pour les mécanismes physiologiques a véritablement décollé lorsque l'enseignant Carl Erik Grennes leur a remis un exemplaire du numéro de septembre 1979 de Scientific American, une édition spéciale entièrement consacrée au fonctionnement interne du cerveau.

Douze cents litres de lait : percer les secrets de l'hippocampe

Déterminés à étudier les mécanismes neuraux de la mémoire, Moser et May-Britt ont sollicité le neurophysiologiste Per Andersen. Ce dernier leur a ouvert les portes de son laboratoire à une condition : ils devaient construire un labyrinthe aquatique fonctionnel. Ils ont commandé un bassin en plastique adapté auprès d'une usine de la côte ouest, l'ont installé dans le sous-sol du laboratoire et ont mis en place une routine quotidienne consistant à mélanger 1 200 litres d'eau fraîche avec trois litres de lait. Leurs expériences consistaient à tester des rats présentant des lésions chirurgicales ciblées dans différentes zones de l'hippocampe. Les résultats ont révélé une division fonctionnelle claire : les rats souffrant de lésions ventrales mais conservant un tissu dorsal intact parvenaient toujours à naviguer avec succès dans le labyrinthe, tandis que ceux porteurs de lésions dorsales ne réussissaient pas à localiser la plate-forme cachée.

En démontrant que la mémoire spatiale dépendait spécifiquement du segment dorsal de l'hippocampe, Moser a contribué à isoler les structures anatomiques concrètes qui régissent la perception de l'espace. Selon le récit publié par la Fondation Nobel, ces travaux ont établi un cadre physiologique essentiel pour comprendre comment le cerveau des mammifères élabore des cartes internes afin de s'orienter dans l'espace physique.

Image de couverture : illustration générée par IA ; ce n’est pas une photographie documentaire.

Source: Nobel Prize Edvard I. Moser