Martin Giurfa

Martin Giurfa est un neurobiologiste et neuroéthologiste argentino-français (né en ), membre de l'Académie nationale allemande des sciences Leopoldina, de l'Académie royale des sciences, des lettres et des beaux-arts de Belgique et de l'Institut universitaire de France (IUF). Il est reconnu internationalement pour ses travaux sur les mécanismes neuronaux de la cognition chez les invertébrés, explorés principalement à partir des abeilles en tant que modèles pour la compréhension des principes de base de l'apprentissage et de la mémoire.

Martin Giurfa
Naissance
Lima, Pérou
Nationalité  Argentin,  Français
Mère Sylvia Jasminoy
Résidence Toulouse
Domaines Biologie (neurosciences et neuroéthologie)
Institutions Université Paul Sabatier
Diplôme Université de Buenos Aires et Université Libre de Berlin
Directeur de thèse Josué Núñez
Renommé pour Cognition chez les insectes

Biographie

Les premières années en Amérique du Sud

Martin Giurfa est né à Lima, au Pérou, d'une mère argentine qui l'a élevé seule et l'a enregistré comme citoyen argentin. Il a grandi à Lima où il a fréquenté l'école française Lycée franco-péruvien et a déménagé à Buenos Aires, Argentine à la fin de 1980 afin d'étudier la Biologie à l'Université de Buenos Aires. L'Argentine était encore sous le régime de la dictature militaire (processus de réorganisation nationale) et Martin Giurfa s’engage alors dans le mouvement étudiant clandestin de résistance à l’oppression dictatoriale. Sous la bannière du Partido Intransigente, parti de gauche, il joue un rôle influent dans ce mouvement et en 1984, après le retour de la démocratie en Argentine, il devient président de l’Union des Étudiants de la Faculté de Sciences Exactes et Naturelles.

Comme beaucoup d’étudiants de la Faculté des sciences exactes et naturelles, il bénéficie alors du retour en Argentine de nombreux scientifiques argentins prestigieux qui étaient en exil pendant la dictature et qui ont participé à la reconstruction académique du pays (voir Historia de la ciencia y la tecnología en Argentine (es)). Il rencontre alors le Professeur Josué Núñez, qui l’a formé dans le domaine de la physiologie comportementale des insectes et qui, de par sa formation dans l’école allemande des sciences du comportement, le met en relation avec le milieu universitaire allemand, en particulier avec le Professeur Randolf Menzel de l'Université libre de Berlin, un neurobiologiste reconnu mondialement travaillant sur la vision des couleurs, l’apprentissage et la mémoire des abeilles[1] .

Carrière en Europe

Après avoir obtenu son doctorat à l'Université de Buenos Aires sous la direction de Josué Núñez, il se rend en Allemagne en 1990, pour travailler à l'institut de neurobiologie de l'Université libre de Berlin sous la direction du Prof. Menzel. Il a d'abord été boursier postdoctoral de la Deutscher Akademischer Austauschdienst, puis boursier de la Fondation Alexander von Humboldt. Ses premiers travaux se sont concentrés sur la vision des couleurs et des formes chez les abeilles menant à la découverte des préférences innées pour certaines couleurs[2] et des mécanismes de détection de la couleur à distance par les abeilles[3].

Son travail sur la catégorisation de la symétrie bilatérale par les abeilles domestiques publié en 1996[4] ainsi que sa démonstration sur l'existence d'apprentissage de concepts chez les abeilles[5] constituent un tournant dans le domaine des études sur le comportement des insectes, car ils ont promu l'acceptation d'une nouvelle perspective cognitive pour analyser le comportement et la prise de décision des abeilles. Ce cadre représentait un changement conceptuel important pour un domaine de recherche, qui avait jusque-là attribué des capacités cognitives limitées aux insectes. En 1997, il obtient l'Habilitation à Diriger des Recherches de l'Université libre de Berlin et devient chef d'équipe et professeur assistant à l'Institut de Neurobiologie de cette université.

En 2001, il déménage à Toulouse, France, en tant que Professeur de Neurosciences de l'Université Paul Sabatier. En 2003, il crée le Centre de Recherche sur la Cognition Animale, un institut de recherche multidisciplinaire dépendant à la fois de l'Université Paul Sabatier et du Centre National de la Recherche Scientifique, qui focalise ses recherches sur les mécanismes de traitement cognitif chez diverses espèces animales et qu'il a dirigé jusqu'en 2017. De 2008 à 2012, il a été Président du Comité National du Centre National de la Recherche Scientifique (Section Cerveau, Cognition, Comportement) et a siégé dans de nombreux conseils scientifiques français et européens. En 2016, il a adopté la nationalité française. Il a produit des contributions scientifiques significatives permettant d'identifier les mécanismes neuronaux de l'apprentissage et la mémoire chez les abeilles et autres insectes.

Giurfa est récipiendaire de la Médaille d'Argent du Centre national français de la recherche scientifique[6] et d'une bourse senior ('Advanced Grant') du Conseil européen de la recherche (ERC)[7]. Il est également membre élu de l'Académie nationale allemande des sciences Leopoldina, de l'Académie royale des sciences, des lettres et des beaux-arts de Belgique et membre senior de l'Institut universitaire de France (IUF)[8],[9],[10]. En 2013, il a été distingué par le prix Raices du gouvernement argentin[11]. Il est professeur honoraire de l’Université de Buenos Aires (Argentine) et de l’ Université d’agriculture et de foresterie du Fujian (Chine).

Giurfa a publié autour de 200 articles dans des revues scientifiques internationales dans les domaines de la cognition, de la neurobiologie et du comportement des insectes,[12] dont beaucoup sont très cités. Il est éditeur associé de plusieurs revues scientifiques telles que EJN,[13] Learning & Memory,[14] Animal Cognition[15] et Frontiers in Behavioral Neurosciences[16] entre autres. Il est membre de Faculty of 1000[17] et déploie une activité de diffusion scientifique intensive pour rendre les connaissances scientifiques accessibles à un large public. Pendant la pandémie de COVID-19, il a établi une série de séminaires scientifiques virtuels fréquentés massivement « afin de fournir une stimulation scientifique et maintenir le moral élevé dans les moments difficiles »[18].

Réalisations de recherche

Martin Giurfa est un pionnier dans le domaine de la cognition des insectes ayant étudié pendant plusieurs années les formes d'apprentissage élémentaires et non élémentaires chez ces animaux. Il a adopté des cadres conceptuels issus de la psychologie expérimentale et de la neuroéthologie pour répondre à des questions sur l'apprentissage olfactif et la mémoire chez les abeilles et a réalisé les premières expériences montrant l' apprentissage de concepts chez des insectes entrainés à résoudre des discriminations visuelles. Il fondé ainsi un domaine qu'il nomme « neuroéthologie cognitive »[19] dans lequel les bases neurales des capacités cognitives des animaux sont étudiées dans le cadre de leur environnement naturel. Il a développé ses recherches en abordant des questions à la fois au niveau comportemental, et en établissant divers protocoles novateurs pour le conditionnement des insectes[20],[21], et au niveau neuronal, en utilisant de multiples techniques invasives pour enregistrer l'activité neuronale dans le cerveau des abeilles telles que les enregistrements d'imagerie calcique, électrophysiologie et interférence neuropharmacologique, entre autres[22],[23]. Ses travaux ont conduit à l'établissement de scénarios de réalité virtuelle pour les abeilles mellifères dans lesquels il étudie leur apprentissage visuel et leur prise de décisions[24]. Ses découvertes ont changé la façon dont les scientifiques considèrent les insectes et ont apporté, en particulier, une grande attraction et un grand respect envers les abeilles.

Bibliographie

Articles de revues
  • A Avarguès-Weber, M Combe, A Dyer, M Giurfa (2012) Simultaneous mastering of two abstract concepts by a miniature brain. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 109:7481- 7486. doi: 10.1073/pnas.1202576109.
  • JM Devaud, T Papouin, J Carcaud, JC Sandoz, B Grünewald, M Giurfa (2015) Neural substrate for higher-order learning in an insect: Mushroom bodies are necessary for configural discriminations. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 112(43):E5854-62. doi: 10.1073/pnas.1508422112.
  • M Giurfa, B Eichmann, R Menzel (1996) Symmetry perception in an insect. Nature 382:458- 461. doi: 10.1038/382458a0.
  • M Giurfa, S Zhang, A Jenett, R Menzel, MV Srinivasan (2001) The concepts of 'sameness' and 'difference' in an insect. Nature 410(6831):930-933. doi: 10.1038/35073582.
  • M Giurfa (2007) Behavioral and neural analysis of associative learning in the honeybee: a taste from the magic well. Journal of Comparative Physiology A 193 (8), 801–824. doi: 10.1007/s00359-007-0235-9
  • M Giurfa, JC Sandoz (2012) Invertebrate learning and memory: fifty years of olfactory conditioning of the proboscis extension response in honeybee. Learning & memory 19 (2), 54–66. doi: 10.1101/lm.024711.111.
  • M Giurfa (2013) Cognition with few neurons: higher-order learning in insects. Trends in Neurosciences 36(5):285-294. doi: 10.1016/j.tins.2012.12.011.
  • M Giurfa (2019) An insect's sense of number. Trends in Cognitive Sciences 23(9):720-722. doi: 10.1016/j.tics.2019.06.010.
  • M Giurfa, MG de Brito Sanchez (2020) Black Lives Matter: Revisiting Charles Henry Turner's experiments on honey bee color vision. Current Biology 30, R1235-R1239. WOS:000579853000002.
  • F Guerrieri, M Schubert, JC Sandoz, M Giurfa (2005) Perceptual and neural olfactory similarity in honeybees. PLoS Biology 3(4): e60. doi: 10.1371/journal.pbio.0030060.
  • R Menzel, M Giurfa (2001) Cognitive architecture of a mini-brain: the honeybee. Trends in cognitive sciences 5 (2), 62–71. doi: 10.1016/s1364-6613(00)01601-6.
  • S Stach, J Benard, M Giurfa (2004) Local-feature assembling in visual pattern recognition and generalization in honeybees. Nature 429(6993):758-761. doi: 10.1038/nature02594.
  • ME Villar, P Marchal, H Viola, M Giurfa (2020) Redefining single-trial memories in the honeybee. Cell Reports 30(8):2603-2613.e3. doi: 10.1016/j.celrep.2020.01.086.

Livres
  • Giovanni Galizia, Dorothea Eisenhardt & Martin Giurfa. Honeybee Neurobiology and Behavior. Springer, 2012, pp. 1-509.

Notes et références
  1. « Généalogie scientifique de Martin Giurfa »
  2. Giurfa, Nunez J, Chittka L et Menzel R, « Colour preferences of flower-naive honeybees », Journal of Comparative Physiology A, vol. 177,‎ , p. 247–259 (DOI 10.1007/BF00192415)
  3. Giurfa, Vorobyev M, Kevan P et Menzel R, « Detection of coloured stimuli by honeybees: minimum visual angles and receptor specific contrasts », Journal of Comparative Physiology A, vol. 178,‎ , p. 699–709 (DOI 10.1007/BF00227381)
  4. Giurfa, Eichmann B et Menzel R, « Symmetry perception in an insect », Nature, vol. 382, no 6590,‎ , p. 458–461 (PMID 1861051, DOI 10.1038/382458a0)
  5. Giurfa, Zhang S, Jenett A et Menzel R, « The concepts of 'sameness' and 'difference' in an insect », Nature, vol. 410, no 6831,‎ , p. 930–933 (PMID 11309617, DOI 10.1038/35073582)
  6. « Toulouse. Médaille d'argent du CNRS pour Martin Giurfa »
  7. « ERC Advanced Grant : Martin Giurfa récompensé »
  8. « Martin Giurfa Membre de l’Académie Nationale Allemande de Sciences »
  9. « Martin Giurfa Membre de l’Académie Royale des Sciences, des Arts et des Belles Lettres de Belgique »
  10. « Membres de l'Institut Universitaire de France (IUF) »
  11. « Récipiendaires du Prix Raices 2013, Argentine »
  12. « Martin Giurfa - Google Scholar Citations », scholar.google.com (consulté le )
  13. « EJN Editorial Board »
  14. « Learning & Memory Editorial Board »
  15. « Animal Cognition Editorial Board »
  16. « Frontiers in Behavioral Neuroscience Editorial Board »
  17. « F1000 members »
  18. « Neuroscience in Times of Quarantine: An online lecture series to stimulate your brain while you remain confined (and safe) »
  19. Giurfa, « Cognitive neuroethology: dissecting non-elemental learning in a honeybee brain », Current Opinion in Neurobiology, vol. 13,‎ , p. 726–735 (DOI 10.1016/j.conb.2003.10.015)
  20. Vergoz, Roussel E, Sandoz JC et Giurfa M, « Aversive learning in honeybees revealed by the olfactory conditioning of the sting extension reflex », PLoS One, vol. 2(3),‎ , e288 (DOI 10.1371/journal.pone.0000288)
  21. Marchal, Villar ME, Geng H et Arrufat P, « Inhibitory learning of phototaxis by honeybees in a passive-avoidance task », Learning & Memory, vol. 26,‎ , p. 412–423 (DOI 10.1101/lm.050120.119)
  22. Guerrieri, Schubert M et Giurfa M, « Perceptual and neural olfactory similarity in honeybees », PLoS Biology, vol. 3,‎ , e60 (DOI 10.1371/journal.pbio.0030060)
  23. Devaud, Papouin T, Carcaud J et Sandoz JC, « Neural substrate for higher-order learning in an insect: mushroom bodies are necessary for configural discriminations », Proceedings of the National Academy of Sciences USA, vol. 112,‎ , E5854-62 (DOI 10.1073/pnas.1508422112)
  24. Buatois, Laroche L, Lafon G et Avarguès-Weber A, « Higher-order discrimination learning by honeybees in a virtual environment », European Journal of Neuroscience, vol. 51,‎ , p. 681-694. (DOI 10.1111/ejn.14633)
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