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Professeur au Département de physiologie de la Faculté de médecine depuis 1967, le Dr Yves Lamarre jouit d'une renommée internationale dans le cercle des neurologues. On le considère comme l'un des pères des neurosciences à l'Université de Montréal où il a dirigé pendant de longues années trois unités de recherche de renom : le Groupe CRM en sciences neurologiques, le Centre de recherche en sciences neurologiques et le Groupe de recherche sur le système nerveux central.
Sur le plan scientifique, le Dr Lamarre s'est signalé par les travaux qu'il a menés sur le contrôle du système moteur. Ses recherches ont notamment permis de mieux comprendre les dérèglements neurologiques responsables du tremblement chez les parkinsoniens. Ces dernières années, il s'est intéressé au rôle des neurones qui interviennent dans la transmission des sensations. Son nom restera associé à celui de l'une de ses patientes, Ginette, qui a perdu toute sensation cutanée et proprioceptive des suites d'une infection virale et dont le cas, porté à l'attention des spécialistes par le Dr Lamarre, est l'un des plus étudiés dans les annales de la médecine contemporaine.
Hors des murs de l'Université, le rayonnement personnel d'Yves Lamarre s'est étendu à de nombreux organismes scientifiques. Il a notamment été président de la Société de physiologie de Montréal, président de la Société canadienne pour les neurosciences, représentant du Canada à l'International Brain Research Organization et président de comités à la U.S. Society for Neuroscience. Il a également codirigé le programme de réseau canadien de Centres d'excellence sur la régénération neurale et la réadaptation fonctionnelle, dont la création a eu un effet structurant sur la recherche neuroscientifique au Canada.
Lauréat du Prix de la conférence Sarrazin de la Société canadienne de physiologie et du prix Wilder-Penfield du gouvernement du Québec, Yves Lamarre a été honoré, en 1998, d'un doctorat honoris causa par l'Université Bordeaux II. Ses travaux sur la transmission des plaisirs ont figuré parmi les 10 découvertes de l'année 2002 du magazine Québec Science.