Dr Leonard Maler de la Faculté de médecine de l’Université d’Ottawa affirme que le Dr Stephen Clarke, diplômé primé pourrait être l’un des meilleurs étudiants à avoir travaillé dans son laboratoire, et l’un des talents les plus brillants qu’il n’ait rencontrés.
Ce printemps, l’Université a présenté au Dr Clarke la médaille d’or de la Gouverneure générale pour sa thèse de doctorat. Cette thèse est l’aboutissement de son travail au sein du laboratoire Maler portant sur l’étude de la biologie de la fonction neurologique du point de vue mathématique. Sa recherche innovatrice a permis l’application réussie des mathématiques pour mieux comprendre en quoi les réseaux de neurones peuvent comporter un stimulus sensoriel responsable de la concentration.
Le laboratoire Maler explore les opérations mathématiques à l’origine du fonctionnement cérébral. Pour sa part, Clarke étudie des poissons faiblement électriques pour définir de quelle façon l’information sensorielle est codée par les cellules cérébrales afin d’extraire l’information au sujet de l’emplacement et de la vitesse des objets en mouvement.
En voyant la neuroscience sous un angle mathématique et de traitement des signaux, Clarke a établi un principe général selon lequel le cerveau et le corps peuvent travailler de concert pour encoder de façon optimale la position d’un objet en mouvement dans l’espace entourant un animal.
Maler décrit une véritable découverte de Clarke à l’effet que la perception du mouvement n’est pas une ‘chaîne prédictive’ d’information sensorielle (p. ex rétinienne) du cerveau à la perception finale, mais plutôt une boucle continue de rétroaction entre la créature et l’environnement. La découverte a mené à la rédaction d’un article par Clarke, et fut validée par un autre article publié au cours de la même période suggérant le même principe pour les sens de la vue et du toucher chez les humains.
« Les quatre travaux de thèse de Stephen furent exceptionnels aux plans de la cohérence et des nouveautés présentés, » rapporte Maler, dont le laboratoire fait partie du Département de médecine cellulaire et moléculaire et de l’Institut de recherche sur le cerveau de l’Université d’Ottawa. « Il était un étudiant merveilleux et brillant. »
Le Département de médecine cellulaire et moléculaire englobe beaucoup plus que ce que son nom sous-entend, rapporte Clarke, soulignant que bon nombre de laboratoires reposent sur une approche d’ingénierie des systèmes, ainsi qu’une étroite collaboration avec le Département de physique. « Ce fut une belle occasion d’étudier la neuroscience dans un contexte interdisciplinaire, et d’être témoin des efforts considérables des chercheurs de l’Université d’Ottawa dévoués à trouver un remède et des traitements pour de nombreux troubles neurologiques, dont l’AVC. »
Bien que l’impact clinique direct de la recherche scientifique fondamentale comme celle de la thèse du Dr Clarkle puisse sembler quelque peu abstrait, la compréhension de la nature mathématique générale du « code neuronal » permet une meilleure conception des dispositifs médicaux capables de communiquer ouvertement avec le cerveau, et éventuellement, de l’aider à se réorganiser après une blessure ou à éviter toute tendance pathologique associée à la maladie mentale.
Dans le cadre de sa formation postdoctorale, le Dr Clarke est présentement en Californie où, sous la supervision du Professeur Paul Nuyujukian, un expert en prothèses neuronales et MD/Ph.D. en polymathe à l’Université de Stanford, il étudie la façon dont les interfaces cerveau-ordinateur peuvent être utilisées pour diagnostiquer et traiter les effets d’un traumatisme crânien. En démontrant une approche thérapeutique convaincante à la réhabilitation post-AVC, on s’attend à ce que leur travail constitue une étape importante aux progrès en neurologie dans l’aire de la médecine bioélectrique.
Le Dr Maler, professeur émérite, fut lauréat du prix Brockhouse Canada du CRSNG en 2017 avec le Dr André Longtin. Il souhaite qu’un grand talent comme le Dr Clarke puisse être convaincu de revenir au Canada pour sa recherche future.
L’avenir est prometteur pour les chercheurs interdisciplinaires comme Clarke, rapporte Maler. En tant que Canadien brillant qui souhaite combler l’écart entre la science fondamentale et la médecine translationnelle, on ne peut que souhaiter qu’il souhaite poursuivre ses succès au Canada.
Les médailles d’or de la Gouverneure générale sont présentées par le Cabinet de la vice-provost aux études supérieures et postdoctorales de l’Université d’Ottawa lors de la cérémonie de remise de diplômes en juin pour des thèses de doctorat.
Ces trois médailles d’or sont décernées aux meilleures thèses, une dans chacune des branches suivantes : 1- Arts, Sciences sociales, Droit et Éducation; 2- Sciences et Génie; 3- Sciences de la santé, Médecine et Programmes interdisciplinaires.
Le Dr Clarke a reçu la médaille pour la dernière catégorie.