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Edition du 22 Décembre 2017
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Edito
Le cerveau : un monde encore inconnu !
RT FLASH se met en mode "pause" : La période des fêtes arrive. Comme chaque année, RT Flash va interrompre ses publications pendant quelques jours pour permettre à notre toute petite équipe de prendre un peu de repos. Notre prochaine Lettre sera mise en ligne le Vendredi 5 Janvier.
En attendant, permettez moi de vous présenter, à vous tous chers lecteurs de RT Flash, nos meilleurs vœux pour l'année 2018.
Bien Cordialement
René TRÉGOUËT
EDITO
Depuis une vingtaine d’années, les avancées dans la connaissance de notre cerveau ont été spectaculaires et sans précédent et l’on peut dire sans exagérer que nous avons plus progressé en deux décennies qu’en deux siècles dans la compréhension de cet « organe-univers » d’une incroyable complexité qu’est le cerveau humain.
Sans prétendre évidemment faire la liste exhaustive de toutes les découvertes intervenues dans les domaines de la neurobiologie et des sciences cognitives depuis la fin du siècle dernier, j’ai voulu cette semaine en rappeler quelque unes qui me semblent particulièrement marquantes, tant elles sont venues enrichir et parfois remettre en cause les principales théories scientifiques concernant le fonctionnement du cerveau.
Très longtemps, les scientifiques ont pensé que les neurones constituaient les unités fondamentales à étudier pour comprendre le cerveau. A contrario, les structures d’interconnexion dites neuronales (axones et dendrites) et les autres types de cellules cérébrales, comme les cellules gliales, ont été longtemps considérées comme secondaires et vues comme des éléments qui ne jouaient qu'un rôle subsidiaire
Prenons l’exemple des dendrites qui constituent 90 % du tissu de neurones de notre cerveau et forment les prolongements filamenteux du neurone servant à recevoir et conduire l'influx nerveux. Très longtemps, ces structures cérébrales ont été considérées comme des éléments passifs de l'activité électrique. Pourtant, des chercheurs de l'UCLA (Université de Californie à Los Angeles) viennent de démontrer qu'elles génèrent en réalité dix fois plus d'impulsions que le soma, corps principal des neurones dont elles sont le prolongement (Voir UCLA Newsroom).
« Nous avons comparé l'activité dendritique avec l'activité principale des neurones de rats de laboratoire en plein déplacement. Et elle semble en effet 10 fois supérieure, bien plus que ce qui est couramment admis », explique Pascal Ravassard, chercheur à l'Institut de Neurosciences Cognitives et Intégratives d'Aquitaine. Pour parvenir à ces conclusions, les chercheurs ont mesuré les impulsions électriques à l'aide d'une électrode qu'ils ont pu fixer avec une précision de l’ordre de quelques micromètres seulement, réalisant au passage un véritable exploit technique.
Cette découverte modifie profondément la compréhension du fonctionnement des neurones et de la façon dont ils traitent l'information. Elle montre également que les neurones n’ont pas l’exclusivité du processus d’apprentissage et que chaque dendrite joue individuellement un rôle très important dans ce domaine. Cette découverte pourrait ainsi aider à guérir certains troubles neurologiques et ouvre même des perspectives de recherche en dehors de la biologie, en laissant entrevoir de nouvelles architectures pour les ordinateurs à réseau de neurones artificiels, capables d’auto-apprentissage.
Autre avancée tout à fait majeure, celle concernant le rôle jusqu’alors insoupçonné des cellules gliales. Ces cellules sont au nombre d’au moins 150 milliards dans notre cerveau et sont donc plus nombreuses que les neurones (environ 100 milliards). Elles sont de trois types : la microglie, cellules immunitaires qui assurent la défense du cerveau, les oligodendrocytes qui enrobent les fibres émettrices du neurone, pour accélérer la transmission électrique, et enfin les astrocytes, qui assistent les neurones pour leur permettre d’accomplir correctement leurs différentes fonctions.
Contrairement aux neurones, les astrocytes n’ont pas d’activité électrique. Mais, comme le souligne le neurobiologiste Yves Agid, "si on regarde l’évolution, plus on en a, plus on est intelligent" ! Ces cellules, véritables « ouvriers » du cerveau, protègent le neurone, lui fournissent son énergie et assurent son nettoyage. Mais de récentes recherches ont également montré que ces astrocytes ont un rôle important dans les processus de mémorisation et peuvent même influer sur nos comportements.
Une étude récente menée par des chercheurs de l’Université de Washington à St Louis a en outre fortement étayé l’hypothèse selon laquelle les astrocytes joueraient finalement un rôle majeur en régulant notre rythme circadien dans une région du cerveau proche de l’hypothalamus composée d’environ 20 000 neurones et d’environ 6 000 cellules.
Une des autres avancées fondamentales à évoquer en matière de connaissance du cerveau concerne la prodigieuse capacité du cerveau à se régénérer et à produire tout au long de la vie de nouveaux neurones, contrairement à ce que les scientifiques ont longtemps pensé. Dès la fin du XIXe siècle, le grand neurobiologiste Ramon y Cajal, spécialiste du système nerveux, prix Nobel de médecine en 1906, avait émis l’hypothèse que les activités mentales pouvaient modifier l’organisation cérébrale en favorisant, dans les régions du cerveau les plus sollicitées, le développement de nouveaux neurones et de nouvelles interconnexions neuronales.
Il faudra cependant attendre 1965 pour que les chercheurs Joseph Altman et Gopal Das parviennent à mettre en évidence la production de nouveaux neurones dans l’hippocampe, et plus précisément dans une petite région cérébrale nommée gyrus denté. En 1998, ce fut un coup de tonnerre dans le monde de la neurobiologie lorsque l’équipe du suédois Peter Eriksson et de l’américain Fred H. Gage démontra que de nouveaux neurones étaient effectivement produits, à partir de cellules souches dans le gyrus dentelé de cerveaux humains adultes.
En 1999, l’équipe d’Elisabeth Gould montra, chez l'animal, que l’importance de la neurogenèse était proportionnelle au degré de stimulation cognitive que l’environnement produit. Toujours en 1999, Elizabeth Gould publia dans la célèbre revue Science un article affirmant que de nouveaux neurones étaient produits, chez le singe dans trois régions associatives du néocortex (le cortex préfrontal, temporal inférieur et pariétal postérieur), fortement impliquées dans des fonctions cognitives supérieures.
En 2000, Peter Eriksson et Fred Gage publièrent une étude où ils démontrent que de nouveaux neurones sont générés dans le gyrus dentelé de personnes ayant jusqu’à 72 ans. Enfin, l’année dernière, des chercheurs de l'Université belge de Louvain, menés par Peter Carmélite, ont découvert que les méninges, couches de tissu protectrices qui enveloppent le cerveau, hébergeaient une véritable « pouponnière de neurones ». Cette découverte confirme que les neurones se régénèrent tout au long de la vie, grâce à des cellules spécifiques, dites "progéniteurs neuronaux", capables de se multiplier à loisir et de se différencier en neurones (Voir Cell Stem Cell).
Aujourd’hui, on sait qu’il se forme environ 1.400 nouveaux neurones par jour dans notre cerveau. C’est ce que les scientifiques appellent la neurogénèse. Ces nouveaux neurones sont créés à partir de cellules souches neurales présentes dans notre cerveau et capables de se multiplier puis de se différencier en neurones.
Mais la découverte, en 2016, par cette équipe belge est passionnante dans la mesure où elle montre que ces cellules souches semblent être présentes dans plusieurs aires cérébrales et semblent également être capables de fabriquer de nouveaux neurones dans une autre région du cerveau que l’hippocampe. Il serait donc en théorie possible, en apprenant à contrôler et à stimuler ces cellules souches, de produire des neurones fonctionnels dans certaines régions du cerveau endommagées à la suite d’une maladie, comme Alzheimer ou Parkinson ou d’un accident vasculaire cérébral. Mais la grande surprise révélée par cette étude belge est que cette nouvelle pouponnière de progéniteurs neuronaux ne se trouve pas dans l’hippocampe mais dans les méninges, la structure de protection qui entoure le cerveau.
Une autre avancée majeure a été la découverte des neurones miroirs en 1996 par l’équipe de Giacomo Rizzolatti (Faculté de médecine de Parme). Ces chercheurs sont parvenus à montrer chez le singe, en utilisant différentes techniques d’imagerie cérébrale, que certaines régions particulières du cortex cérébral s’activaient quand l’animal accomplissait une action précise ou observait une action similaire sans l’effectuer. En 2010, ces mêmes neurones miroirs ont été détectés chez l’homme, dans plusieurs régions du cerveau, dont l’aire motrice secondaire et l’hippocampe. Comme chez le singe, ces scientifiques ont observé que les neurones miroirs s’activaient lorsque le sujet effectuait un mouvement ou observait le même mouvement réalisé par quelqu’un d’autre.
Bien que leur rôle reste controversé, il semblerait que ces neurones miroirs jouent également un grand rôle dans notre capacité d’empathie à l’égard d’autrui, une attitude particulièrement développée chez l’homme, grâce à laquelle il parvient à imaginer ce que ressentent ses semblables mais également à intérioriser son environnement et à en reconstruire une représentation cohérente.
Cette capacité de notre cerveau à créer des liens avec autrui, à intégrer le monde et à s’adapter à son environnement, vient encore d’être confirmée il y a quelques jours par une découverte américaine fascinante qui a été très commentée par la communauté scientifique (Voir Science). Une équipe de l'Université Columbia, à New York a en effet montré que, dans l'hypothalamus, région qui commande la production d'hormones, les neurones « à pro-opiomélanocortine » (neurones POMC) se connectent à la paroi du ventricule, où ils libèrent des endorphines.
Ce processus permet la production d’une catégorie spécifique de cellules souches qui se différencient ensuite en neurones du bulbe olfactif. Or les neurones POMC sont activés au cours des repas et mises en sommeil en cas de jeûne. On voit donc que la restriction alimentaire agit sur le cerveau en réduisant la production d'un groupe spécifique de neurones dans le bulbe olfactif. Selon ces scientifiques, cette découverte montre que cette régulation neuronale est un mécanisme qui permet à notre cerveau de s’adapter avec une grande efficacité aux modifications de notre environnement.
Il faut également évoquer, dans ce trop rapide panorama, la découverte majeure réalisée en mai dernier par des chercheurs de l'Institut de neurosciences des systèmes (Aix-Marseille Université/Inserm), du Laboratoire de psychologie sociale et cognitive (Université Clermont Auvergne/CNRS) et de l'Institut de neurosciences de la Timone (Aix-Marseille Université/CNRS). Ces scientifiques ont en effet démontré l’existence, chez le singe, de nouveaux neurones sociaux. Ces recherches ont montré que lorsque l'animal est amené à réaliser une tâche, des neurones différents s'activent selon la présence ou non d'un congénère.
Ces chercheurs du CNRS ont proposé à des singes d’associer une image affichée sur un écran à l'une des quatre cibles qui leur étaient également présentées sur ce même écran. Bien que cette tâche associative n’implique pas les aires cérébrales dites sociales, les chercheurs ont alors enregistré l'activité électrique de neurones dans cette région. Cette expérience a montré de manière très claire que ces singes, lorsqu'ils effectuent leurs tâches, se montrent sensibles à la présence ou l'absence d'un congénère. Constatation encore plus étonnante, plus les neurones sociaux s'activent en présence du congénère, plus le singe réussit la tâche proposée.
Toutes ces récentes recherches convergent pour montrer que notre activité neuronale est intimement liée au contexte affectif et social dans laquelle elle s’effectue et que, pour une même tâche, le cerveau choisira d’utiliser tels ou tels réseaux neuronaux en fonction de la présence ou non d'une autre personne et des liens que nous avons avec celle-ci. En outre, ces neurones sociaux, contrairement à l’hypothèse qui avait prévalu jusqu’à présent, semblent être présents dans l’ensemble du cerveau et également intervenir dans la façon dont nous accomplissons de multiples tâches cognitives.
Une autre découverte surprenante, publiée en juin dernier par des neurologues américains, mérite d’être également évoquée. Ces chercheurs ont en effet découvert, chez la souris, trois neurones géants reliant différentes zones cérébrales (Voir Nature). Ces neurones possèdent la particularité d’être exceptionnellement longs et de projeter leurs axones à travers l’ensemble du cortex cérébral, connectant ainsi entre elles différentes régions du cerveau intervenant aussi bien dans les tâches cognitives que dans le comportement. Mais ce qui intrigue le plus ces chercheurs, c’est que ces neurones tout à fait particuliers ont été localisés dans le claustrum, une petite région du cerveau encore mal connue qui semble jouer un rôle-clé dans la communication entre les deux hémisphères cérébraux et dans l’émergence de la conscience chez les mammifères.
Toujours en juin dernier, une équipe de recherche internationale dirigée par les chercheurs de l’Université d’Amsterdam Jeroen Bos, Martin Vinck et Cyriel Pennartz, a également identifié, dans une zone située au milieu des lobes temporaux, un nouveau type de neurones, baptisés « cellules de voisinage » qui semblent jouer un rôle essentiel dans notre aptitude à naviguer, de manière quasi automatique, dans un environnement connu (Voir Nature Communications). Cette découverte pourrait à terme avoir des perspectives thérapeutiques nouvelles pour les malades désorientés dans l’espace à la suite d’une affection neurodégénérative.
Enfin, comment ne pas évoquer, dans cet éditorial consacré aux mystères de notre cerveau, la remarquable étude publiée il y a seulement quelques jours par des chercheurs français de l’Inserm, basés à Caen et à Lyon (Voir Nature). Dans ce travail, ces scientifiques ont étudié de manière approfondie le fonctionnement du cerveau de 6 personnes pratiquant de manière intense et prolongée la méditation, en suivant différentes techniques issues de la pratique du bouddhisme.
Cette étude a ensuite permis de comparer le fonctionnement du cerveau de ces personnes pratiquant la méditation avec celui de deux autres groupes témoins non-méditants. Les participants à ces expériences ont été soumis à toute une batterie d’examens neurologiques par imagerie en recourant à l’expertise de la plate-forme d’imagerie biomédicale Cyceron à Caen. Résultat : il existe bien des différences visibles et importantes en matière de volume de la matière grise et de métabolisme du glucose entre les personnes qui pratiquent régulièrement la méditation et les deux groupes témoins. L’étude précise que le cortex frontal et cingulaire et l’insula des personnes pratiquant la méditation est plus volumineux et présente un meilleur métabolisme que celui des personnes témoins, même après ajustement des différents facteurs liés à l’éducation et au mode de vie.
Ces résultats, bien qu’ils restent à confirmer et demandent à être reproduits, indiquent que la pratique d’une méditation intense et prolongée pourrait avoir des effets biologiques profonds sur le fonctionnement du cerveau et contribuer à améliorer son fonctionnement et à prévenir les effets du vieillissement cérébral, et peut-être également, ce point crucial fera l'objet de futures recherches, sur l’apparition de certaines pathologies neurodégénératives…
Ce que nous montrent toutes ces recherches et découvertes passionnantes, c’est que notre cerveau, loin de se réduire à une sorte d’ordinateur extrêmement compact, sophistiqué et performant, est également un extraordinaire système d’intégration et d’interprétation du réel qui ne cesse de produire du sens et de donner une cohérence au monde qui nous entoure, en inscrivant son action, comme l’a remarquablement montré dans ses travaux le grand neurobiologiste Antonio Damasio, dans une dimension corporelle, affective et sociale absolument irréductible et tout à fait fondamentale.
C’est ainsi que dans un processus d’une richesse et d’une complexité sans doute inépuisables, le monde et nos semblables façonnent notre cerveau, qui lui-même donne corps et signification aux choses, aux êtres et aux événements qui composent notre vie… Mais le plus fascinant, bien qu’il faille rester modeste tant ses mystères restent nombreux et profonds, est que notre cerveau ait cette étrange aptitude de se comprendre lui-même, mettant ainsi l’homme dans une position tout à fait singulière sur l’arbre du vivant, celle d’un être capable de se regarder penser mais également de déborder les limites de sa propre raison dans une permanente et foisonnante reconstruction symbolique, mystique et artistique du monde.
René TRÉGOUËT
Sénateur honoraire
Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
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La NASA et Google ont annoncé avoir découvert, pour la première fois grâce à un programme d'intelligence artificielle, deux nouvelles planètes extérieures à notre système solaire, ou exoplanètes, baptisées Kepler-80g et Kepler-90i.
Depuis sa mise en service en 2009 et jusqu’en 2013, le télescope spatial Kepler a déjà permis d’identifier 4 000 exoplanètes en observant les variations lumineuses de 200 000 étoiles. En revanche, c’est la première fois que le mérite de cette découverte revient à un réseau de neurones artificiels.
Les données provenant de Kepler (recensant "deux mille trilliards d’orbites potentielles"), étaient jusqu'à présent analysées par des opérateurs humains, à raison d’une demi-heure d’analyse par signal, après un premier tri automatique excluant d’office les systèmes qui sont de manière certaine dépourvus de planètes.
Mais récemment, Christopher Shallue, ingénieur chez Google, et l'astronome Andrew Vanderburg, ont eu l'idée de soumettre les 15 000 enregistrements déjà étudiés par les astronomes à un réseau de neurones artificiels capable d'apprentissage profond (deep learning). Ce système informatique a rapidement appris à faire la différence entre les exoplanètes, les systèmes à deux étoiles ou les simples erreurs d’observation, avec un taux de réussite de 98,8 %.
Le système a ensuite analysé les données des 670 étoiles dont on savait déjà qu’elles possédaient plusieurs planètes, à la recherche de signaux plus faibles qui auraient pu échapper aux astronomes et trahir la présence de planètes jusqu’ici inconnues.
C’est ainsi que Shallue et Vanderburg ont pu identifier deux nouvelles exoplanètes. Parmi elles, la petite Kepler-90i, assez semblable à Mercure, présente l’originalité d’appartenir à un système possédant déjà sept planètes identifiées. Jusqu’à présent, notre système solaire était le seul connu dans l’Univers à posséder autant de planètes.
Ces deux scientifiques soulignent que le réseau de neurones artificiels employé deviendra, à chaque planète trouvée ou à chaque étoile écartée, un peu plus performant. De ce fait, il est envisageable de l'utiliser pour analyser, dans un temps raisonnable et avec une grande fiabilité, la gigantesque quantité de données transmises par Kepler et portant sur les 200 000 étoiles observées par ce télescope spatial…
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Sky News
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Nanotechnologies et Robotique
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Nanobiotix, société française pionnière développant de nouvelles approches thérapeutiques pour le traitement du cancer, a présenté des données cliniques issues de ses programmes d’Immuno-Oncologie. Ces données ont été présentées lors du 32ème congrès annuel de la Society for Immunotherapy of Cancer (SITC) à National Harbor dans le Maryland (USA).
Le mode d’action de NBTXR3, produit leader de Nanobiotix, permet une destruction physique locale des cellules cancéreuses. En parallèle, des données publiées récemment suggèrent que le produit pourrait générer une mort cellulaire immunogène (Immunogenic cell death -ICD), ce qui déclencherait une réponse immunitaire spécifique contre la tumeur. Ces nouvelles données précliniques et cliniques indiquent que NBTXR3 pourrait jouer un rôle clé en oncologie et pourrait devenir un pilier de l’Immuno-Oncologie.
Les résultats observés lors de l’analyse post-traitement des patients ayant reçu NBTXR3 et radiothérapie ont montré une augmentation marquée de l'infiltration de cellules immunitaires CD8+ et une forte augmentation de l'infiltration de cellules immunitaires CD3+, PD-1+et CD103+. En revanche, aucune différence n’a été observée entre l’analyse pré et post traitement des patients traités par radiothérapie seule.
De plus, une analyse de l’expression de gènes impliqués dans la réponse immunitaire dans le bras associant NBTXR3 et radiothérapie, a montré la surexpression de cytokines, d’inhibiteurs de points de contrôle immunitaire (checkpoint inhibitors), de l’activation des lymphocytes T et de marqueurs dendritiques/macrophagiques.
Ces données prometteuses suggèrent que NBTXR3 déclenche une réponse immunitaire antitumorale spécifique et apporte des changements substantiels au profil immunitaire des tumeurs chez les patients atteints de sarcome des tissus mous. De ce fait, le produit pourrait immunologiquement convertir la tumeur et pourrait alors être utilisé en combinaison avec des agents d’Immuno-Oncologie.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Nanobiotix
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Matière |
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Matière et Energie
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Le Brésil vient d'inaugurer Pirapora, la plus grande centrale photovoltaïque d'Amérique Latine. Cette installation hors-normes qui représente un investissement global de 520 millions de dollars, doit permettre au Brésil de rattraper son retard dans le solaire. Elle occupe une étendue grande comme plus de 1.200 terrains de football. La mise en service du projet opéré par EDF Energies Nouvelles (EDF EN) a eu lieu début septembre 2017 et la deuxième des trois phases a commencé. Le site a débuté sa production d'électricité le 9 novembre 2017.
Quand l'ensemble sera opérationnel, vers la fin du premier semestre 2018, le complexe aura une capacité installée de 400 MW, de quoi fournir de l'électricité à 420.000 foyers brésiliens pendant un an, faisant de lui le complexe solaire le plus puissant d’Amérique latine. "C'est un projet emblématique, d'une taille exceptionnelle, sur un site qui a l'avantage d'être plat, avec une faible végétation et un fort ensoleillement, à proximité d'un raccordement à très haute tension", explique Paulo Abranches, directeur général d'EDF-EN Brésil.
Le site de 800 hectares est isolé dans une plaine à 350 km au nord de Belo Horizonte, capitale de l'État de Minas Gerais (sud-est). Positionnés à 1,20 mètre du sol, ses panneaux sont inclinés et pivotent en suivant les mouvements du soleil, sous l'action d’un dispositif lui-même alimenté à l'énergie solaire. Si le ciel est chargé de nuages, la production continue, mais elle diminue de 30 %.
Pour Marcos Cardoso, responsable du secteur énergie au sein du BNDES, investir dans le solaire "est une priorité maximale" pour que le Brésil tienne ses engagements pris lors des accords de Paris : porter à 45 % la part renouvelable dans la production totale d'énergie d'ici 2030. "Nous vivons une année charnière, avec la mise en service des premières grandes centrales d'énergie solaire. La capacité installée, qui s'élevait à moins de 90 MW en janvier, devrait atteindre 1 Gigawatt d'ici la fin de l'année, sans compter 2 autres GW en phase de construction".
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Phys.org
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Selon une étude du très sérieux cabinet McKinsey, l'hydrogène pourrait représenter près d'un cinquième de l'énergie totale consommée à l'horizon 2050 au niveau mondial. "Cela permettrait de réduire les émissions annuelles de CO2 d'environ 6 gigatonnes par rapport aux niveaux actuels et de contribuer ainsi, à hauteur de 20 %, à la diminution requise (environ 28 gigatonnes-équivalent CO2) pour limiter le réchauffement climatique à 2 degrés", assure cette étude.
Le Conseil de l'hydrogène, lancé début 2017 lors du Forum économique mondial de Davos, et qui réunit 18 multinationales - parmi lesquelles Air Liquide, Alstom, Audi, le groupe BMW, General Motors, Hyundai Motor, Statoil, Total, ou encore Toyota - considère "que l'hydrogène pourrait alimenter 10 à 15 millions de voitures et 500.000 camions d'ici à 2030, sans compter les nombreuses utilisations possibles dans d'autres secteurs".
Selon cette étude, publiée en marge de la 23e conférence climat de l'ONU (COP23) qui s'est tenue à Bonn (Allemagne), la demande annuelle d'hydrogène pourrait être multipliée par dix d'ici à 2050, et la filière "pourrait générer un chiffre d'affaires de 2.500 milliards de dollars et créer plus de 30 millions d'emplois à l'horizon 2050". L'étude précise cependant que, pour que ce scénario se réalise, il faudra réaliser un montant global d'investissements d'environ 280 milliards de dollars d'ici à 2030.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Bloomberg
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Espace et Cosmologie
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L'Observatoire européen austral (ESO) vient d'annoncer la découverte d'une nouvelle planète ressemblant à la Terre, baptisée Ross 128 b. "Il s'agit d'une planète tempérée de type Terre". Cette exoplanète représente une "bonne candidate" pour de futurs projets de recherche de la vie sur les exoplanètes (planètes situées en dehors de notre système solaire).
Car, si de nombreuses exoplanètes pouvant abriter la vie (température, eau, composition) ont déjà été identifiées, Ross 128 b a l'avantage d'être très proche de la Terre, à "seulement" 11 années-lumière, soit tout de même 104.000 milliards de kilomètres. "Ross 128 b constitue, à ce jour, le second monde tempéré le plus proche du système solaire après Proxima b.
Ross 128 b est également la planète la plus proche de nous en orbite autour d’une naine rouge inactive, ce qui pourrait renforcer la probabilité qu’elle abrite la vie. Ross 128 b constituera une cible de choix pour l’Extremely Large Telescope de l’ESO qui sera en mesure de détecter, au sein de son atmosphère, la présence ou non de biomarqueurs". Il faudra cependant attendre au moins jusqu'en 2024, année de mise en service prévue de ce télescope, pour observer Ross 128 b.
De cette planète, on sait déjà qu'elle a des dimensions semblables à la Terre, que sa température est compatible avec la présence de vie (entre - 60 et + 20) et qu'elle accomplit une révolution autour de son étoile -une naine rouge inactive- en moins de 10 jours. "Les naines rouges figurent parmi les étoiles les plus froides, les moins brillantes – et pourtant les plus abondantes – de l’Univers. A ce titre, elles constituent d’excellentes hôtes potentielles d’exoplanète", précise l'ESO.
Les astronomes ont déjà détecté 3 707 exoplanètes, dont environ 150 sont des planètes telluriques. L’étape suivante consistera à étudier plus en détail leurs atmosphères, leur composition et leur chimie. La détection potentielle de la présence de biomarqueurs tel l’oxygène au sein des atmosphères des exoplanètes les plus proches constituera une étape importante, que l’Extremely Large Telescope (ELT) de l’ESO sera en mesure de franchir dans quelques années.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
ESO
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Terre |
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Sciences de la Terre, Environnement et Climat
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Selon une étude américaine réalisée par des chercheurs du Woods Hole Research Center de Falmouth (Massachussets), les forêts tropicales, longtemps considérées comme les "poumons" de la Terre, émettraient à présent plus de gaz carbonique qu'elles n'en absorbent.
Les chercheurs en sont arrivés à cet inquiétant constat en se livrant à une analyse approfondie des données récoltées par images satellites pendant douze ans et effectuées sur le terrain. Selon ces recherches, les forêts commencent à émettre davantage de gaz carbonique que d’oxygène. Autrement dit, ces poumons verts arrivent à saturation et contribuent à émettre davantage de CO2 plutôt qu’à l’absorber.
Les raisons peuvent être naturelles (incendie, tempête, attaque phytosanitaire…), mais ce sont le plus souvent les activités humaines (déforestation, exploitation…) qui en sont la cause. L’étude souligne particulièrement ce facteur en pointant du doigt le rôle de la déforestation massive et de la dégradation forestière causées par les humains. Alessandro Baccini précise que "Comme toujours, les arbres retirent du carbone de l’atmosphère, mais le volume des forêts n’est plus suffisant pour compenser les pertes".
Les chercheurs affirment en outre que les forêts des régions d’Amérique du Sud, d’Afrique et d’Asie, qui jouaient jusqu’à présent un rôle crucial en absorbant le gaz carbonique, en rejettent désormais 425 000 kilotonnes par an dans l’atmosphère. Soit plus que celui émis par la circulation des voitures aux États-Unis.
Selon eux, les gouvernements portent une part de responsabilité dans cette dégradation. Notamment certaines nations comme le Brésil ou la Colombie, qui accélèrent la déforestation au lieu d’adopter des mesures pour lutter contre.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Science
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Vivant |
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Santé, Médecine et Sciences du Vivant
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Les Amish sont une communauté religieuse anabaptiste, aujourd’hui présente surtout en Amérique du Nord, vivant de façon simple et à l’écart de la société moderne. Outre ce mode de vie décalé, les Amish se distinguent par leur exceptionnelle longévité, supérieure en moyenne de plus de dix ans à celle des autres Américains. Pourquoi ? Selon une étude américaine, une mutation génétique très rare expliquerait cette longévité supérieure.
Cette découverte pourrait ouvrir la voie à la conception de traitements contre la dégénérescence liée à l’âge. "C’est la première mutation génétique humaine qui se révèle avoir un impact multiple sur les changements biologiques résultant du vieillissement", précise le professeur Douglas Vaughan, président de la faculté de médecine Feinberg de l’Université Northwestern à Chicago.
Une étude menée auprès de 177 Amish âgés de 18 à plus de 85 ans appartenant à la communauté de Berne, dans l’Indiana (nord des Etats-Unis) a en effet montré que les 43 hommes et femmes porteurs de la mutation du gène Serpine1 - responsable d’une forte réduction de la production de la protéine PAI-1 - étaient en meilleure santé et vivaient en moyenne dix ans de plus (85 ans) que celles et ceux privés de cette mutation.
De plus, ces premiers souffraient nettement moins de diabète et de maladies cardiovasculaires. Une baisse des taux d’insuline à jeun a par ailleurs été observée, ainsi qu’une pression artérielle inférieure et des vaisseaux sanguins potentiellement plus flexibles.
Autre fait intéressant : les télomères de leurs cellules immunitaires étaient en moyenne 10 % plus longs. Le télomère est un fragment d’ADN situé à l’extrémité de chaque chromosome pour le protéger et qui se réduit à chaque division cellulaire, contribuant au vieillissement. "Nous avons confirmé avec cette étude les résultats de précédentes études suggérant que la longueur des télomères est liée à l’âge chronologique et est en grande partie héréditaire", notent les chercheurs.
Le raccourcissement progressif des télomères entraîne le vieillissement biologique qui se traduit dans les cellules et les tissus de l’organisme par un accroissement de certaines protéines, dont la PAI-1 qui est la signature de la sénescence et qui a déjà été liée aux maladies cardiovasculaires.
Ces recherches ont permis d'observer pour la première fois un marqueur moléculaire du vieillissement (longueur des télomères), un marqueur métabolique du vieillissement (taux d’insuline à jeun) et un marqueur cardiovasculaire du vieillissement (tension artérielle et rigidité des vaisseaux sanguins).
Reste que les Amish se distinguent également par un mode vie très sain et très actif et qu'ils vivent dans des régions rurales et peu polluées. Ces conditions de vie doivent donc avoir des effets importants, sur le plan épigénétique, en favorisant l'expression des "bons" gènes et en inhibant au contraire celui des "mauvais" gènes favorisant l'apparition de certaines pathologies. Il est donc probable que ce gène SERPINE1 ne soit pas le seul impliqué dans cette longévité hors-norme des Amish…
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Science Advances
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La gaine de myéline est une substance qui enveloppe les axones et agit comme un isolant pour faciliter la conduction électrique. La destruction de cette gaine entraîne, de fait, un dysfonctionnement de la transmission des messages nerveux le long des axones touchés.
On savait déjà que l’activité physique avait des effets bénéfiques sur la croissance axonale après une lésion nerveuse, et son influence sur l'expression des axones et les indicateurs de croissance synaptique. Mais en analysant 21 études, des chercheurs brésiliens ont confirmé que l'activité physique permettait également d' améliorer de manière significative l'environnement du système nerveux pour favoriser la régénération de la gaine de myéline durablement.
Cette analyse montre clairement que l'activité physique a un impact positif sur la régénération de la gaine de myéline et permet d'améliorer l’épaisseur et la maturation de la gaine de myéline. Ces données suggèrent donc que l’exercice continu modéré pourrait avoir un effet favorable tant sur les protéines liées à la myélinisation que sur la régénération de la myéline.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Science Direct
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Le service d'hématologie du Centre hospitalier Lyon-Sud a soigné quatre personnes atteintes d'un lymphome avec une thérapie de Novartis basée sur la modification du système immunitaire du patient in vitro, une méthode thérapeutique qui pourrait transformer le modèle de prise en charge du cancer du sang. L'hôpital collaborera une nouvelle fois avec le laboratoire suisse en 2018 pour un essai de phase III.
Baptisé Kymriah, ce traitement mis au point par Novartis est le premier du genre conçu à partir de l'édition du génome (CAR-T). Déjà disponible aux Etats-Unis pour lutter contre la leucémie aiguë lymphoblastique, Il devrait arriver en Europe en 2018. Mais Novartis veut étendre le champ thérapeutique de ce traitement et le tester contre le lymphome diffus à grandes cellules B chez l'adulte. Dans ce cadre, le centre hospitalier Lyon-Sud a été sélectionné pour faire partie des 27 sites impliqués dans un essai de phase II. Cet hôpital est ainsi devenu le premier établissement français à soigner des patients atteints d'un cancer avec cette méthode thérapeutique innovante.
Durant cette étude incluant 130 patients, le Centre hospitalier Lyon-Sud "a pris en charge quatre patients de plus de 60 ans atteints d'un lymphome", rapporte à La Tribune Gilles Salles, chef du service d'hématologie. Le service de l'hématologue a prélevé les cellules T des patients, des défenses immunitaires appelées aussi lymphocytes T. Celles-ci ont été transférées dans un laboratoire en Allemagne, puis modifiées in vitro pour les aider à reconnaître l'antigène de la tumeur afin de l'attaquer. Ces lymphocytes T ont ensuite été renvoyés en France et injectés dans le corps du patient par transfusion sanguine.
Toujours dans le traitement du lymphome chez l'adulte, Lyon-Sud va commencer un nouvel essai clinique de phase 3 en 2018, pour comparer les effets d'une autogreffe de cellules souches (venant du patient, NDLR) à la méthode des CAR-T. Selon les chercheurs impliqués dans ce projet, les CAR-T représentent "un nouveau modèle pour soigner les cancers du sang et peut-être bientôt les tumeurs solides".
Les premiers résultats partiels de ces essais, publiés en juin, montrent que 45 % des 51 premiers patients traités pour un lymphome diffus à grandes cellules B ont répondu totalement ou partiellement au traitement en trois mois.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
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La première étude clinique destinée à évaluer une molécule issue d'un ver marin pour la préservation de greffons rénaux "a atteint son objectif", se sont félicités mardi le CHRU de Brest et la société de biotechnologie bretonne Hemarina.
L'étude OxyOp a "démontré la sécurité" de la molécule utilisée "comme additif aux méthodes de conservation hypothermique de greffons", indiquent dans un communiqué l'hôpital de Brest et la société à l'origine de la découverte des grandes capacités d'oxygénation du sang de ce ver marin. Trois mois après la transplantation, les données préliminaires analysées sur 60 patients dans six centres de transplantation de référence français n'ont montré aucune perte de greffon liée au produit et aucun décès à 3 mois.
"Cette étude historique confirme les résultats prometteurs observés dans de nombreuses études précliniques et représente la première étape d'une nouvelle ère dans la préservation des organes", se félicite le docteur Franck Zal, à la tête d'Hemarina.
"Malgré une amélioration récente dans le domaine, la conservation des organes et les lésions d'ischémie-reperfusion (IRI) qui lui sont associées restent un facteur essentiel de dysfonctionnement primaire après transplantation avec des effets à long terme", souligne le professeur Benoît Barrou, responsable du Programme de transplantation rénale du groupe hospitalier Pitié Salpêtrière à Paris.
Grâce à cette avancée biomédicale, de nouvelles solutions devraient être développées pour améliorer la qualité des greffons à la fin de la conservation, non seulement pour réduire les conséquences de l'IRI mais aussi pour augmenter le nombre de greffons transplantables, réduisant ainsi la pénurie mondiale d'organes.
La molécule testée est produite grâce à l'hémoglobine extracellulaire de l'arénicole. Mesurant entre 10 et 15 cm, on connaît surtout de ce ver les petits tortillons visibles sur les plages. Son hémoglobine --molécule présente dans les globules rouges et qui a pour rôle de transporter l'oxygène dans le corps-- est capable d'acheminer cinquante fois plus d'oxygène que l'hémoglobine humaine. Contrairement à cette dernière, enfermée dans des globules rouges, celle de l'arénicole est extracellulaire.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Hemarina
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Des chercheurs du collège de médecine de l’Université du Wisconsin, à Madison, ont découvert un nouvel antibiotique au mode d’action inédit. C’est en cultivant des protéobactéries du genre Rhodococcus - qui vivent en symbiose avec des invertébrés marins - qu’ils ont pu faire apparaître cette nouvelle molécule, baptisée « keyicine ».
Cultivées dans des conditions habituelles, les Rhodococcus seules ne fabriquent pas cette keyicine : les gènes qui commandent sa fabrication sont silencieux. Les chercheurs ont réussi à réveiller ces gènes et estiment que d’autres molécules intéressantes sont sans doute encore à découvrir.
Les chercheurs pharmaciens du Wisconsin ont établi la structure chimique de la keyicine. Elle appartient à une famille d’antibiotiques, également efficaces contre certains cancers, les anthracyclines. Mais son mode d’action est différent. Contrairement aux autres anthracyclines qui tuent les cellules en s’attaquant à leur ADN, la keyicine utilise un autre mode d'action, ce qui pourrait rendre cette substance plus difficile à contrer par les bactéries.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
UW MadScience
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Selon des chercheurs américains de l'Université John Hopkins, il serait possible de développer son cerveau en pratiquant une "gymnastique cérébrale appropriée". Pour parvenir à ces conclusions, ces chercheurs ont comparé les principaux types d'exercices testés et ont tenté de mesurer leur impact sur l'activité cérébrale avant et après l'entraînement. "Nous avons montré que le type d'entraînement pratiqué est important", explique l'auteur principal de l'étude Kara J. Blacker.
Les chercheurs ont réuni trois groupes de participants, de jeunes adultes. Tous ont passé une première batterie de tests cognitifs pour évaluer leurs capacités de mémoire de travail, d'attention et d'intelligence de base. Chaque participant a passé un électroencéphalogramme pour mesurer son activité cérébrale. Ils sont ensuite retournés chez eux avec pour mission de pratiquer une tâche informatique pendant 30 minutes cinq jours par semaine pendant un mois.
A la différence des autres études, les programmes fournis par les chercheurs ne sont pas des produits vendus aux consommateurs, mais des outils utilisés par les scientifiques pour tester les capacités cognitives. Les participants sont ensuite retournés au laboratoire pour passer une autre série de tests, afin de noter une évolution au niveau de ces capacités. Les chercheurs ont découvert des résultats significatifs dans le groupe qui pratiquait ce qu'on appelle un "dual n-back", c’est-à-dire un test dans lequel il faut se souvenir d'une séquence constamment mise à jour de stimuli visuels et auditifs.
Selon cette étude, les sujets qui étaient soumis à ce type de tests ont vu une amélioration de 30 % de leur mémoire de travail. Le groupe "dual n-back" a également montré des changements au niveau de l'activité cérébrale dans le cortex préfrontal, la région responsable de l'apprentissage.
"Ces compétences sont essentielles à la performance des élèves à l'école et au travail, lorsque les tâches sont nouvelles et que vous ne pouvez pas compter sur vos anciennes connaissances et habitudes", expliquent les chercheurs. Ces derniers ajoutent : "les résultats suggèrent que ce programme d'entraînement fait vraiment appel aux choses que seul le cortex préfrontal peut faire, les tâches de résolution de problèmes du monde réel".
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
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C'est une première scientifique et médicale : une échographie d'un nouveau genre vient d’être utilisée pour visualiser l’activité vasculaire du cerveau de prématurés et de nouveau-nés. La technique, appelée neuroimagerie fonctionnelle par ultrasons, a été développée en 2009 à l’ESPCI à Paris dans l’unité INSERM 979 « Physique des ondes pour la médecine » dirigée par Mickael Tanter. Après des années d’essais sur l’animal, ces chercheurs, avec des cliniciens du service de réanimation néonatale de l’hôpital Robert Debré, viennent de prouver qu’elle peut être utilisée chez les bébés.
L’originalité de la méthode réside dans l’utilisation d’ultrasons dans une technologie d’imagerie à haute résolution (Doppler ultra-rapide). « L’IRM (imagerie par résonance magnétique) et la TEP (tomographie par émission de positrons) ont certains inconvénients. Il est nécessaire de déplacer l’enfant, ce qui n’est pas toujours possible, ou, pour la TEP, d'utiliser des agents de contraste ou des émissions ionisantes. L’avantage de l’échographie est qu'elle est plus simple à réaliser, directement au lit du patient, et moins coûteuse », explique Olivier Baud, ancien chef du service qui a conduit les recherches à l’hôpital Robert Debré.
L’échographie utilisée est révolutionnaire car elle fonctionne à une fréquence beaucoup plus élevée que l’échographie classique et permet une acquisition très rapide de l’image, et non couche par couche, à différentes profondeurs, qu’il faut reconstituer dans un second temps. Les capacités de cette méthode ont été confirmées en deux temps. "Nous avons d’abord visualisé chez des nouveau-nés en bonne santé les activités vasculaires liées aux différentes phases du sommei"l.
Dans un second temps, les chercheurs ont étudié la situation de deux nouveau-nés atteints de convulsions liées à une anomalie malformative du cortex. Les ultrasons se sont révélés aussi performants que l’électroencéphalographie, la technique de référence pour mesurer l’activité électrique du cerveau.
Les chercheurs espèrent pouvoir appliquer cette technique au diagnostic de convulsions constitutives ou de lésions cérébrales associées à des convulsions. « Nous pouvons aussi imaginer de suivre le fonctionnement cérébral dans différentes situations, comme des chutes de tension, des infections, des interventions de chirurgie » développe Olivier Baud. En recherche fondamentale, la technologie permettra de mieux décrypter les mécanismes de déclenchement de crises épileptiques ou encore le développement cérébral.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Pour La Science
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Anthropologie et Sciences de l'Homme
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On savait déjà que le vin était aussi ancien que les plus vieilles civilisations connues mais cette fois une équipe internationale d'archéologues a découvert que les origines de la viticulture remontent sans doute à plus de 8000 ans, alors que les plus anciens indices chimiques de la production de vin dataient jusqu'alors de 7400 ans.
Leurs fouilles se sont concentrées sur deux sites riches en poteries du début du néolithique datant de 8 100 à 6 600 ans, Gadachrili Gora et Shulaveris Gora, situés à une cinquantaine de kilomètres de Tbilissi. Les civilisations européennes, à cette époque, en sont encore à l'âge de pierre.
L'analyse de résidus retrouvés dans huit jarres vieilles de plusieurs millénaires a révélé la présence d'acide tartrique, signature chimique du raisin et du vin. Trois autres acides --malique, succinique et citrique, liés à la viticulture-- ont également été détectés.
"Ces découvertes confirment que la Géorgie est au coeur du berceau de la domestication de la vigne et de la viticulture", précise Patrice This, directeur de recherche à l'Inra. "Les vignes eurasiennes, qui produisent aujourd'hui 99,9 % du vin dans le monde, sont originaires du Caucase", a-t-il précisé.
"Nous pensons être en présence de vestiges de la plus ancienne domestication de vignes sauvages en Eurasie dans le seul but de produire du vin", a expliqué Stephen Batiuk, du Centre d'archéologie de l'Université de Toronto. "La version domestiquée du raisin pour la production de vin de table compte aujourd'hui plus de 10.000 variétés dans le monde", a-t-il précisé, dont plus de 500 pour la seule Géorgie.
Selon les scientifiques, cela laisse à penser que les vignes ont fait l'objet de nombreux croisements pour créer différents cépages depuis très longtemps dans cette région d'Eurasie. La combinaison des données archéologiques, chimiques, botaniques, climatiques et de datation montre que la variété de vigne Vitis vinifera était abondante autour des deux sites d'excavation en Géorgie.
Au néolithique, le climat y était assez proche de celui des régions viticoles d'aujourd'hui en Italie et dans le sud de la France. La plupart des cépages classiques appartiennent à cette espèce comme le cabernet sauvignon, le chardonnay, le syrah, le merlot, la grenache, le mourvèdre ou le riesling.
"Notre étude suggère que la viticulture était le principal élément du mode de vie néolithique à se répandre dans le Caucase, qui a vu la naissance de l'agriculture, et au-delà vers le sud en Irak, en Syrie et en Turquie", a pointé le professeur Batiuk. "La poterie, idéale pour fabriquer, servir et conserver des boissons fermentées, a été inventée à cette période avec aussi de nombreuses avancées dans la technologie, la cuisine et l'art", a-t-il précisé. Ces chercheurs expliquent que dans ces anciennes sociétés, boire et offrir du vin faisait partie de quasiment tous les aspects de la vie.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
PNAS
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