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Ancien lauréat
Prix d'excellence du CRSNG de 2002

Barrie Frost

Professeur aux départements de psychologie, de biologie et de physiologie et au Centre for Neuroscience Studies

Queen's University


Barrie Frost
Barrie Frost

Si jamais vous avez la chance de discuter avec le professeur Barrie Frost au sujet de ses travaux de recherche, vous n'emploierez plus jamais l'expression « cervelle d'oiseau », ou du moins, ce ne sera plus pour vous une insulte. Depuis 35 ans, le professeur Frost, chercheur en neurosciences de la vision et ornithologue amateur, a résolu des questions très controversées au sujet du fonctionnement du cerveau humain en matière de perception visuelle et auditive, et ce, grâce à des travaux sur nos amis à plumes.

Intrigué par les oiseaux dès son jeune âge, le professeur Frost, qui a grandi en Nouvelle-Zélande, a orienté sa carrière pour tenter de répondre à une question : « Comment le cerveau des oiseaux traite-t-il les sons et les images afin de leur permettre de s'orienter dans leur environnement? ». La réponse s'applique autant à l'humain qu'à l'oiseau – une leçon de modestie pour nous, car notre cerveau est 300 fois plus gros! Les résultats de ces recherches ont fourni des solutions pratiques à divers problèmes sensoriels chez l'humain.

Expérimentateur hautement créatif et créateur ingénieux de nouveaux appareils, le professeur Frost a effectué des travaux de recherche inédits qui ont permis de déterminer comment le cerveau d'un oiseau traitait l'information visuelle liée au mouvement. Notamment, la manière dont l'oiseau peut faire la distinction entre les effets visuels causés par ses propres mouvements et ceux créés par des mouvements dans son environnement. Ses travaux expérimentaux à la fine pointe lui ont permis de créer un laboratoire de réalité virtuelle qui est si proche de la réalité que son équipe a réussi pour la première fois à inciter un pigeon à courtiser un oiseau virtuel.

Ses travaux sur les pigeons, qui lui ont valu des éloges, ont également permis d'identifier le groupe de cellules dans le cerveau de l'oiseau qui résout des équations mathématiques précises qui permettent à l'oiseau, et cela s'applique probablement à l'humain, de déterminer le moment de collision. Les travaux que le professeur Frost a effectués avec des hiboux ont permis de découvrir comment le cerveau traite les informations sensorielles et comment il utilise des principes fondamentaux pour intégrer les images et les sons.

Ses observations détaillées de l'oiseau, effectuées en laboratoire, ont permis de mettre au point des aides sensorielles très pratiques pour les humains. En se basant sur les résultats issus de ses travaux sur le cerveau du pigeon, le professeur Frost a mis au point un tapis qui comprend des bandes en saillie et que les patients atteints de la maladie de Parkinson peuvent dérouler devant eux afin de surmonter de manière efficace et simple des épisodes d'akinésie, c'est-à-dire de réduction de la motilité. D'autre part, les travaux de recherche du professeur Frost sur le moment de collision permettront peut-être de modifier les feux arrières des automobiles pour réduire le temps de freinage des conducteurs.

Le professeur Frost effectue également des travaux de recherche sur la plasticité intermodale. Ces travaux, qu'il a entrepris alors qu'il était étudiant au cycle supérieur, pourraient bientôt permettre de mettre au point des « appareils auditifs » pour les malentendants. Plutôt que d'entendre les sons, les malentendants profonds pourraient utiliser l'appareil pour les « sentir » sur leur peau.

Le professeur Frost s'est toujours intéressé au concept de la navigation chez les animaux, et grâce à son ingéniosité technique, il effectue des expériences qui révolutionnent les connaissances sur la migration des oiseaux et des insectes. En collaboration avec des partenaires de l'Université McGill, il a mis au point un appareil GPS miniature pour suivre la migration annuelle du puffin fuligineux, un oiseau qui parcourt un trajet de 50 000 kilomètres par année. Avec un collègue, il a mis au point un simulateur de vol remarquable pour les monarques. Ses travaux sur le monarque ont déjà fait la une de nombreuses publications dans le monde, car ils ont permis de démontrer que ces papillons possèdent une boussole interne qui utilise la position du soleil et le temps pour s'orienter, et non une boussole magnétique, ce qui leur permet de faire leur voyage annuel de 3 500 kilomètres jusqu'au Mexique. Le professeur Frost explore actuellement comment le « cerveau » du monarque fonctionne pour lui permettre de migrer, et quel est le mécanisme qui permet au puffin fuligineux de retrouver son chemin entre ses habitats d'été au Canada et ses aires de reproduction en Nouvelle-Zélande, la terre natale du chercheur.

Réalisations

Barrie Frost est le lauréat de nombreux prix canadiens et internationaux, y compris la première bourse Max Bell décernée par l'Institut canadien de recherches avancées en 1995. Il est professeur honoraire de l'Institute of Biophysics de la Chinese Academy of Sciences, et en 1996, il s'est vu remettre le prix Alexander von Humboldt Research (Allemagne). En juin 2000, il a reçu un doctorat honorifique en droit de l'Université Concordia pour sa contribution importante à la science au Canada.

M. Frost est un chercheur, un professeur et un vulgarisateur scientifique enthousiaste. Dans un laboratoire, il est dans son élément. En 1993, il a reçu deux prix de la Queen's University : l'Alumni Award for Excellence in Teaching (décerné par des anciens étudiants et des étudiants actuels) et le Prize for Excellence in Research.

Le professeur Frost a été un excellent directeur de recherche pour les étudiants aux cycles supérieurs. Pendant les vingt dernières années, cinq de ses étudiants au doctorat ont gagné un des deux prix décernés par l'Université pour les meilleures thèses de doctorat. Il a aussi été consultant pour la réalisation de films scientifiques et de documentaires télévisés pour les réseaux CBC et BBC.

Plusieurs des articles scientifiques du professeur Frost publiés dans des revues scientifiques (il en a publié une centaine) sont devenus des classiques en leur genre. How Owls' Eyes Hear, un article sur les hiboux qu'il a rédigé avec Hermann Wagner du Max Planck Institute (Allemagne) a fait la une de la revue Nature, dans le numéro du 26 août 1993.

Conférencier en demande et expert souvent invité à siéger à divers comités, le professeur Frost a déjà été membre d'une section de recherche parrainée par la NASA et les National Institutes of Health (États-Unis) qui avait été formée pour la mission spatiale internationale Neurolab de 1997. De plus, il a été membre du comité de recherche de l'Institut de robotique et d'intelligence des systèmes (IRIS), un réseau de centres d'excellence canadien. Le professeur Frost est également rédacteur adjoint au Journal of Comparative Physiology A.

Le premier diplôme que M. Frost a obtenu, en 1959, est un brevet d'enseignement du Christchurch Teachers' College, en Nouvelle-Zélande. Il a obtenu un baccalauréat en 1961, puis une maîtrise en 1964 (avec distinction) à l'University of Canterbury, en Nouvelle-Zélande. En 1964, il a quitté la Nouvelle-Zélande pour s'établir à Halifax afin d'entreprendre des études de troisième cycle à la Dalhousie University (où il a obtenu son doctorat en 1967), alors qu'il était titulaire d'une prestigieuse bourse d'études Rutherford de la British Royal Society de Londres. Le chercheur a obtenu en 1969 un poste à la Queen's University, qui est située près de l'île Amherst, l'un des meilleurs endroits au Canada pour l'observation des hiboux.

Les gens. La découverte. L'innovation.