Les cellules nerveuses communiquent par des signaux électriques appelés potentiels d'action. En 1961, Eric Kandel (Prix Nobel en 2000) découvrait que les neurones de l'hippocampe ne produisent pas que des potentiels d'action, mais aussi de nombreux signaux électriques beaucoup plus faibles : les "spikelets". Le rôle de ces signaux est resté longtemps inconnu chez l'individu éveillé, puisqu'ils ne pouvaient être mesurés que sur des animaux sous narcotiques. Des scientifiques du Centre Bernstein de neurosciences computationnelles et de l'Université Humbold de Berlin ont publié un article dans la revue Science du 22 janvier 2010, décrivant leurs résultats sur le rôle fondamental des spikelets dans la mémoire spatiale et l'orientation dans l'espace [1].
Le Prof. Brecht et son équipe sont parvenus, grâce à une nouvelle méthode, à mesurer les signaux électriques présents à l'intérieur des cellules de l'hippocampe sur un animal se déplaçant dans sa cage. Cette avancée est décisive pour comprendre le rôle des spikelets dans certains comportements, la région cérébrale de l'hippocampe jouant un rôle central dans le traitement des informations spatiales.
Certaines cellules de l'hippocampe dites "cellules de lieu" sont activées lorsque l'animal se situe à un endroit particulier dans un environnement familier. Les mesures des chercheurs berlinois ont montré que ces cellules génèrent aussi des spikelets. Les scientifiques ont également observé un lien direct entre les spikelets et la formation d'un potentiel d'action : environ un tiers des potentiels d'action seraient déclenchés par des spikelets. L'origine de ces spikelets n'a pas encore été déterminée précisément mais il semblerait qu'ils proviennent de "contacts électriques" entre les cellules. En effet, parmi les 30.000 contacts qu'une cellule nerveuse de l'hippocampe a avec d'autres cellules, seulement un à quatre de ces contacts sont électriques, et non pas chimiques comme les autres. Les résultats des scientifiques montrent que ces contacts électriques lient de manière spécifique les cellules ayant des fonctions équivalentes pour la mémoire spatiale et jouent donc un rôle plus important que ce que l'on pensait.