Dies academicus 2007: le Dr Karel Svoboda honoré par la Faculté de biologie et de médecine
L'écorce cérébrale mise à nu
Spécialiste des neurosciences, le Dr Karel Svoboda a réalisé l'exploit technique de pouvoir observer, au jour le jour pendant un mois ou plus, le fonctionnement d'une synapse spécifique marquée avec un produit fluorescent dans le cerveau d'une souris vivante. A l'aide de microscopes bi-photons extrêmement performants - qu'il a conçus et développés lui-même - il peut voir s'ouvrir et se fermer les canaux au calcium qui, par les signaux chimiques qu'ils génèrent, assurent la reconfiguration des synapses en réponse à une expérience sensorielle. La mise en oeuvre de cette technique a révolutionné la recherche en neurosciences, parce qu'elle a permis de faire un lien direct entre les observations structurelles et fonctionnelles de neurones individuels. Elle a fourni la preuve du concept de plasticité de l'écorce cérébrale.
La collaboration établie entre les chercheurs du DBCM-Département de biologie cellulaire et de morphologie de la Faculté de biologie et de médecine de l'UNIL et le Dr Karel Svoboda a débouché sur plusieurs publications parues dans des revues prestigieuses. Elle a permis à de nombreux doctorants et post-doctorants lausannois de séjourner aux Etats-Unis. Elle a surtout été l'occasion, pour tous les chercheurs de ce domaine, de discuter des développements les plus récents de la microscopie bi-photon et de son utilisation dans l'investigation de la fonction du système nerveux. Rencontre avec Karel Svobada, directeur de recherche au Howard Hughes Medical Insitute, Janelia Farm Research Laboratories, Ashburn, Virginia.
Dr Svoboda, qu'est-ce que la technologie a apporté jusque-là et que va-t-elle encore apporter à une meilleure compréhension du fonctionnement de notre cerveau?
Depuis l'époque de Ramon y Cajal, lauréat du Prix Nobel de physiologie et de médecine en 1906 pour ses recherches sur la structure du système nerveux, les neurosciences ont avancé au rythme du progrès de la technologie. L'invention de la méthode du voltage imposé ("voltage-clamp") a permis d'observer le rôle des potentiels électriques dans la communication entre neurones. La mise au point de la microélectrode à tungstène a favorisé des avancées fondamentales dans la compréhension de l'organisation du néocortex. Plus récemment, le séquençage à haut débit d'ADN a révélé divers aspects génétiques des maladies mentales. Une part essentielle de nos propres travaux a été rendue possible par la mise au point du microscope laser bi-photon, une technique d'imagerie qui nous permet de voir dans la profondeur du cerveau d'une souris vivante avec une précision incroyable. Tout laisse à penser que les innovations technologiques vont continuer à faire progresser les neurosciences. Cela requiert bien sûr des investissements conséquents. Mais si ceux-ci sont réalisés intelligemment, ils permettent des percées scientifiques qui les valorisent pleinement.
Quelles sont les grandes questions ouvertes des neurosciences aujourd'hui et comment voyez-vous l'apport des équipes de recherche de l'UNIL à ces développements?
Les neurosciences ne manquent pas de grandes questions ouvertes. Néanmoins, pour que l'une d'entre elles puisse être résolue à un moment donné, il faut que les compétences et les techniques nécessaires aient atteint le degré de maturité suffisant. De mon point de vue, l'un des plus grands défis de la prochaine décennie sera de déchiffrer un circuit neuronal aussi complexe que le néocortex des mammifères. C'est la région du cerveau qui gère la plupart des fonctions cognitives chez l'être humain. Pour comprendre son fonctionnement, nous devons arriver à savoir quels types de neurones se connectent les uns aux autres et quelles sont les propriétés de ces connections. A terme, il s'agit de comprendre comment ce tissu nous permet de percevoir le monde qui nous entoure. Les équipes de recherche du DBCM à l'UNIL ont une réputation scientifique remarquable dans le domaine de l'anatomie et de la biologie structurelle du cerveau. Je pense que ce domaine scientifique est sur le point de subir une révolution qui lui fera rejouer un rôle essentiel dans les développements à venir des neurosciences. Les équipes lausannoises sont bien placées pour contribuer à cette révolution par leurs compétences de pointe dans ce domaine.
Qu'est-ce que cela représente pour vous de recevoir un Doctorat honoris causa de l'Université de Lausanne?
Recevoir un Doctorat honoris causa d'une université de premier rang comme l'Université de Lausanne est en soi une grande joie. C'est encore mieux lorsque c'est l'occasion de venir retrouver des amis avec lesquels vous entretenez des collaborations passionnantes.
