Professeur et chef de laboratoire
Laboratoire de neurobiologie computationnelle
Chaise Francis Crick
Chaque fois que vous regardez le monde qui vous entoure, prêtez attention à quelque chose de nouveau, anticipez l'avenir ou rappelez-vous un souvenir, un ensemble unique de signaux électriques parcourt votre cerveau. Comment ces impulsions contiennent-elles toutes les informations nécessaires pour former une pensée ou un souvenir ? La simple quantité de milliards de cellules - et le nombre exponentiel de routes qu'un signal peut emprunter lorsqu'il traverse le cerveau - rend difficile la réponse à cette question. Mais cela pourrait éclairer la façon dont les maladies qui affectent la pensée et la mémoire, allant de la schizophrénie à la sclérose en plaques, apparaissent ainsi que des moyens de les traiter.
Terrence Sejnowski s'est tourné vers les techniques de modélisation informatique pour essayer d'encapsuler ce que nous savons sur le cerveau ainsi que pour tester des hypothèses sur la façon dont les cellules cérébrales traitent, trient et stockent les informations. Alors que d'autres scientifiques se sont concentrés sur la cartographie de l'arrangement physique des neurones (en traçant quelles cellules se connectent à quelles cellules), Sejnowski s'intéresse à une carte plus fonctionnelle du cerveau, qui examine comment des ensembles de cellules sont impliqués dans les processus - en filtrant ce que nous voir à rappeler des souvenirs.
Pour collecter des données sur la fonction cérébrale, Sejnowski enregistre l'activité électrique de certains ensembles de cellules et analyse de fines tranches de cerveaux autopsiés. Il utilise ces informations pour créer et affiner des modèles informatiques sur la façon dont le cerveau stocke les informations pour différentes activités. Grâce à ces modèles, il comprend mieux quelles informations codent les différents types de cellules, quelles molécules sont nécessaires et comment les signaux se déplacent dans le cerveau. En même temps, il apprend comment des maladies telles que la schizophrénie ou la maladie de Parkinson peuvent modifier ces schémas.
Sejnowski a découvert le rôle des astrocytes, un type de cellule cérébrale, dans la production d'ondes cérébrales uniques qui permettent aux souris de reconnaître un objet comme nouveau. Lorsqu'il a bloqué la fonction des astrocytes, les souris ont tout traité de la même manière dans leur cage plutôt que d'accorder plus d'attention aux objets nouvellement ajoutés.
Son laboratoire a développé un nouveau modèle sur la façon dont les souvenirs sont consolidés – ou stockés dans le cerveau – pendant le sommeil. Les chercheurs ont émis l'hypothèse que certains souvenirs sont renforcés pendant le sommeil, tandis que d'autres souvenirs, jugés moins importants, sont perdus. Révéler davantage sur la façon dont le cerveau stocke les souvenirs pourrait aider les chercheurs à comprendre comment la mémoire est affectée dans des troubles tels que la maladie d'Alzheimer.
Sejnowski s'est appuyé sur un modèle informatique de la façon dont les neurones transmettent les impulsions électriques et a trouvé un lien inattendu entre un canal cellulaire et un courant potassique - le rapport des densités entre les deux détermine si les neurones peuvent se déclencher correctement, fournissant de nouvelles connaissances sur les symptômes de la sclérose en plaques.
BS, Physique, Case Western Reserve University
PhD, Physique, Université de Princeton
Chercheur postdoctoral, Biologie, Princeton ; Neurobiologie, Harvard Medical School
