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RTFLASH Recherche & Technologie
NUMERO 756
Lettre gratuite hebdomadaire d’informations scientifiques et technologiques
Créée par René Trégouët rapporteur de la Recherche et Président/fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
Edition du 20 Juin 2014
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Egalement dans ce numéro
Avenir
Un robot pour produire le vaccin contre le paludisme
Des microrobots pour mieux nous soigner…
Matière
Une nouvelle batterie double carbone deux fois plus performante et propre…
Stocker l'énergie solaire pour s'en servir la nuit…
Des composants organiques flexibles implantables dans le corps humain…
Terre
Les arbres jouent un rôle-clé dans la formation des nuages et sur le climat
Vivant
Biologie : l'évolution peut aussi être lamarckienne !
Un antidépresseur contre la maladie d'Alzheimer ?
Découverte d'un dispositif -anti-distraction- dans le cerveau
La moelle épinière dévoile ses secrets…
Les chiens capables de détecter à coup sûr le cancer de la prostate !
Un -miroir cérébral- pour se voir en train de penser !
Les nouveaux neurones effaceraient les anciens souvenirs…
Le régime méditerranéen protège-t-il le cœur des effets néfastes de la pollution ?
Epidémie de grippe : vacciner plus tôt permet de sauver des vies…
Hépatite E : La Ribavirine serait efficace
Tabagisme : le cerveau des fumeurs est biaisé
Cancer de la prostate : mangez des carottes !
Edito
Physique, Internet Ultra-Rapide, Sciences de la Vie : le rôle fondamental de la Lumière



En 1905, Einstein émettait sa fameuse « hypothèse des quanta » qui faisait de la lumière un phénomène constitué de minuscules grains d’énergie. Mais il fallut attendre Compton en 1926 pour que ces « quanta » ne prennent le nom moderne de photons et Paul Dirac, en 1927, pour disposer d’une théorie physique complète qui fasse la synthèse entre les propriétés ondulatoires et corpusculaires de la lumière.

L’une des ruptures technologiques majeures issues de ces avancées de la physique fut l’invention du laser (Amplification Lumineuse par Emission Stimulée de Radiation) en 1960 par le physicien américain Theodore Maiman.

Dix ans plus tard, en 1970, trois scientifiques américains, Robert Maurer, Peter Schultz et Donald Keck, produisirent la première fibre optique avec des pertes de phase suffisamment faibles pour être utilisée dans les réseaux de télécommunications. Cette première fibre optique pouvait déjà transporter 65 000 fois plus d'informations qu'un câble de cuivre !

Depuis un demi-siècle, les progrès en matière de débit optique ont été phénoménaux : Alcatel-Lucent et British Telecom (BT) ont annoncé en juillet 2013 avoir atteint les 31 térabits par seconde (31 000 milliards de bits) sur 7 200 kilomètres. Mais déjà ces mêmes équipes de recherche travaillent sur le développement d’une nouvelle technologie issue du laboratoire Kastler Brossel, à Paris et visant les 300 térabits/seconde en 2020 ! 

En février 2014, des chercheurs d'IBM ont réussi, en utilisant des nouveaux lasers VCSEL, à transmettre des données à un débit par canal de 64 Gb/s sur un câble optique de 57 mètres de long à l'aide d'un laser à émission de surface à cavité verticale (VCSEL), ce qui multiplie par deux et demi les meilleurs débits actuels (Voir IBM). A une telle vitesse, l’intégralité d’un disque Blu-ray de 50 Go peut donc être transférée en une seconde.

Mais pour exploiter pleinement ces débits vertigineux d’informations que vont permettre ces futurs réseaux optiques, les géants de l’électronique et de l’informatique planchent également sur le développement de puces optiques, comme l’holey optoschip d’IBM, présentée en 2012.

Cette première puce nanophotonique complète, pouvant traiter à la fois des signaux optiques et électriques, devrait permettre à terme de multiplier par quarante la vitesse de transfert des informations entre les différents composants d'un supercalculateur. Dans ce composant, les chercheurs espèrent superposer 50 voies en parallèle, ce qui permettra d'augmenter la bande passante à un Térabit/seconde, contre 25 Gbits/seconde pour l'instant.

Ces avancées combinées de la photonique, dans le domaine de la transmission mais aussi dans celui des circuits, composants et interfaces vont avoir des conséquences majeures sur la rapidité et la puissance de calcul des futurs superordinateurs hexaflopiques qui pourront, d’ici 10 ans, échanger des informations cent fois plus rapidement qu’aujourd’hui !

Grâce à cette convergence technologique, nous allons donc basculer, d’ici 2025, vers un Internet optique ultrarapide en comparaison duquel notre Web d’aujourd’hui  fera figure d’escargot… Sur ce réseau qui exploitera pleinement les potentialités de l’optique et de la photonique, l’immersion virtuelle sera devenue banale et chaque foyer disposera d’un débit 1000 fois plus important que le débit standard actuel.

Mais après avoir été le vecteur d’une révolution technologique sans précédent dans le domaine des télécommunications et des technologies numériques, la lumière est également en train de s’imposer depuis quelques années comme un nouvel outil incomparable dans les sciences de la vie, tant sur le plan thérapeutique que dans le domaine de la recherche fondamentale.

C’est ainsi que depuis quelques années, des chercheurs britanniques du Royal Free Hospital de Londres, en Grande-Bretagne, dirigés par le professeur Mohammed Keshtgar, utilisent la thérapie photodynamique (PDT) contre certains types de cancer du sein. Cette technique encore récente mais riche d’immenses perspectives consiste à injecter un médicament dans une tumeur pour la rendre photosensible, c'est-à-dire sensible à certaines longueurs d'onde lumineuse.

Dans un deuxième temps, un faisceau laser est introduit dans la tumeur à l'aide d'une aiguille et vient la détruire en émettant précisément une lumière qui correspond à la longueur d'onde à laquelle ont été sensibilisées les cellules cancéreuses.

Le professeur Moghissi est devenu célèbre en Grande-Bretagne après avoir utilisé avec succès la thérapie photodynamique pour traiter le cancer du poumon d’une patiente de 71 ans, Aine Shaw, dont la tumeur était inopérable, compte tenu du mauvais état de ses poumons. 10 ans après l’intervention, le cancer de cette patiente n’a pas récidivé et Aine Shaw aime à souligner que ce traitement ne lui a provoqué ni fatigue ni douleur.

Aujourd'hui, ce nouvel outil thérapeutique n'est utilisé en Grande-Bretagne que pour certains cancers (tête, cou, poumon ou œsophage) mais de nombreux médecins et chercheurs sont convaincus que cette technique prometteuse et peu coûteuse peut être étendue à d'autres cancers.

En France, depuis  2011, le professeur Abdel-Rahmene Azzouzi, qui travaille au CHU d’Angers, utilise également la  photothérapie dynamique contre certains cancers de la prostate. Les premiers résultats d’une étude internationale d’évaluation ont confirmé l’efficacité de cette technique qui réduit sensiblement les effets secondaires. Chantre infatigable de cette technique chirurgicale novatrice, le chef de service d’urologie du CHU Angers l’enseigne à présent aux  États-Unis ou il est reconnu comme un pionnier en matière de recherche chirurgicale.

La thérapie photodynamique est également utilisée dans le traitement de certains cancers de l’œsophage ou du pancréas et deviendra très probablement dans les années à venir un nouvel outil incontournable d’intervention chirurgicale contre de multiples formes de cancer.

Encore plus récente que la thérapie photodynamique, l’optogénétique est née il y a à peine une quinzaine d’années sous l’impulsion des remarquables travaux du chercheur autrichien Gero Miesenböck qui, le premier, est parvenu à transférer dans des neurones de rat le gène codant d’une protéine, la rhodopsine, qui présente la propriété singulière de réagir à la lumière. Ainsi modifiés, ces neurones de rat deviennent eux-mêmes sensibles à certaines longueurs d’onde lumineuse qui vont provoquer chez ces cellules nerveuses des variations d’activité électrique…

Fin 2012, des chercheurs américains de Stanford sont parvenus, en utilisant l’optogénétique à provoquer et à soulager la dépression chez des souris en contrôlant une zone unique de leur cerveau, l’aire tegmentale ventrale (ATV) (voir Nature).

Comme le souligne le professeur Karl Deisseroth, qui a dirigé ces travaux, «Nous avons pour la première fois fait le lien entre les neurones dopaminergiques de l’aire tegmentale ventrale et le contrôle de symptômes très différents et variés de la dépression».

Concrètement, la stimulation lumineuse transmise aux neurones dopaminergiques de souris génétiquement modifiées pour être dépressives, permet de contrer les symptômes de cet état dépressif et redonne à ces rongeurs la motivation nécessaire pour faire face à des situations stressantes. Ces résultats sont d’autant plus intéressants qu’ils semblent liés à un seul type de neurones dans une région du cerveau unique qui contrôle l’inhibition ou le déclenchement des différents symptômes de la dépression.

En juin 2013, une autre équipe de recherches du MIT, dirigée par Eric Burguière, chercheur à l’Inserm, a montré qu’il était possible de diminuer les symptômes d’un trouble obsessionnel compulsif - TOC - chez la souris en utilisant l’optogénétique. En stimulant à l’aide de longueurs d’onde lumineuse précises certains groupes de neurones particuliers dans le cerveau, les chercheurs ont rétabli un comportement normal chez des souris présentant  des comportements répétitifs pathologiques comparables à ceux observés chez les patients atteints de TOC.

Toujours en juin 2013, des chercheurs israéliens du Technion de Haïfa ont expérimenté une technique d’optogénétique qui permet de restaurer en partie la vision chez certaines personnes aveugles à la suite d’une maladie dégénérative de la rétine. Ces scientifiques ont modifié le génome de certains types de neurones de manière à leur faire exprimer des canaux ioniques photosensibles semblables à ceux que l’on trouve dans les photorécepteurs de la rétine.

Ces chercheurs vont à présent tenter d'utiliser des projections holographiques pour provoquer une activité cellulaire semblable à celle d'une rétine intacte et permettre à ces personnes aveugles de retrouver la vision. Pour tester leur hypothèse, ces scientifiques travaillent sur la conception de lunettes équipées de micro caméras pouvant transmettre l'image en temps réel à de petits projecteurs holographiques.

En août 2013, l'équipe du professeur Tonegawa, du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a réussi pour sa part à utiliser l’optogénétique pour implanter des souvenirs artificiels dans le cerveau de souris. Comme le souligne le professeur Tonegawa, « nos travaux démontrent que la mémoire est dynamique et constructive par nature et que nos souvenirs ne sont donc pas de simples photographies qui seraient gravées dans notre mémoire comme sur un disque dur. Se remémorer un souvenir nécessite une reconstruction, susceptible d'induire des modifications. »

En avril 2014, l’équipe américaine de l’Ecole de médecine de Stanford, toujours conduite par  Karl Deisseroth, est parvenue à  utiliser l’optogénétique pour agir sur les cellules nerveuses, via les protéines, en les stimulant ou en les inhibant. Ces travaux ont montré qu’en utilisant certaines longueurs d’onde lumineuse, il était possible d’envoyer un flux d’ions positifs (stimulateurs) ou négatifs (inhibiteurs) et de contrôler ainsi le comportement de ces cellules.

Toujours en avril 2014, des scientifiques de l'University College de Londres, dirigés par Linda Greensmith, ont combiné l’emploi de cellules souches modifiées pour produire une protéine photosensible et optogénétique afin de contourner le système moteur central de souris dont les nerfs avaient été coupés. Ils ont ainsi pu atteindre des neurones moteurs individuels avec un laser et enclencher un mouvement des pattes des cobayes. Cette approche ouvre donc une nouvelle voie thérapeutique tout à fait fascinante pour traiter et peut-être vaincre à terme certains types de paralysie aujourd’hui incurables.

Même si pour l’instant ces techniques d’optogénétique restent essentiellement utilisées dans le domaine de la recherche fondamentale et permettent de mieux comprendre le fonctionnement complexe du cerveau, il ne fait aujourd’hui plus de doute que l’optogénétique deviendra demain un puissant outil thérapeutique qui permettra de traiter avec une efficacité aujourd’hui inconnue de nombreuses pathologies neurocérébrales et psychiatriques.

C’est en tout cas la conviction du professeur Merab Kokaia, de l’hôpital universitaire de Lund (Suède), qui est persuadé que l’optogénétique peut devenir un outil thérapeutique remarquable pour traiter certains troubles neurologiques, tels que certaines formes d’épilepsie sévère, pour lesquels il n’existe pas de traitements médicamenteux satisfaisants.

Il y a quelques semaines, des chercheurs de l'Université de Californie, à San Diego, ont réussi quant à eux à provoquer puis à supprimer la peur conditionnée chez des rats en utilisant l’optogénétique. Pour atteindre ce résultat, les chercheurs ont ciblé spécifiquement les terminaisons nerveuses qui arrivent sur les neurones de l'amygdale, une région du cerveau qui joue un rôle essentiel dans la mémoire associative.

Ces scientifiques ont soumis des rats à de légers chocs électriques pendant que leurs terminaisons nerveuses photosensibles étaient activées par un laser directement implanté dans leur cerveau et délivrant une dizaine d'impulsions lumineuses par seconde. Ces rongeurs ont alors associé cette stimulation interne et la décharge électrique et les chercheurs ont constaté qu’ils pouvaient déclencher une volonté la peur chez ces rats, simplement en activant le laser à la bonne fréquence…

Enfin, récemment, une autre équipe de recherche dirigée par Samer Hattar, professeur de biologie à la Johns Hopkins University aux Etats-Unis, a soumis des souris de laboratoire à des cycles de 3 heures et demi de lumière intense suivis de 3 heures et demi d’obscurité. Au bout de deux semaines, les rongeurs ont montré des signes de dépression ainsi qu’une élévation du cortisol, l’hormone du stress. Et leur capacité d’apprentissage s’est trouvée diminuée.

On voit donc que dans trois domaines clés, les télécommunications et l’informatique, les thérapies anticancéreuses et enfin la prise en charge des maladies neurologiques, des pathologies psychiatriques et de certains troubles du comportement, l’utilisation contrôlée de la lumière, rendue possible à la fois par notre connaissance des lois physiques fondamentales qui régissent le comportement du photon et par les extraordinaires progrès technologiques intervenus dans les domaines du laser et des composants optiques, est devenue le moteur d’une nouvelle révolution scientifique et technique qui ne fait que commencer et va profondément transformer notre vie quotidienne.

La lumière et son constituant ultime, le photon, sont en train de jeter de nouveaux ponts entre le monde de la physique, les technologies numériques et les sciences de la vie.

Cet étrange constituant fondamental de l’Univers, qui se comporte tantôt comme une particule ponctuelle, tantôt comme une onde diffuse, n’a sans doute pas fini de révéler sa vraie nature et d’exprimer ses immenses potentialités.

René TRÉGOUËT

Sénateur Honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat


Avenir
Nanotechnologies et Robotique
Un robot pour produire le vaccin contre le paludisme
Jeudi, 19/06/2014 - 11:20

En juillet 2013, des chercheurs de l'entreprise américaine Sanaria annonçaient le développement d'un vaccin contre le parasite Plasmodium falciparum, responsable de plus de 98 % des décès causés par le paludisme (627 000 décès par an selon l'OMS). Ce vaccin contre le paludisme semble être efficace dans presque 100 % des cas, selon les premiers essais cliniques.

Ce vaccin se compose de la salive de moustique, infecté par le parasite Plasmodium falciparum et pour le fabriquer, les chercheurs font ingurgiter du sang contaminé aux moustiques avant de les affaiblir par radiation. Les scientifiques doivent ensuite récupérer le liquide contenu dans les glandes salivaires des moustiques en réalisant des opérations longues et fastidieuses. Résultat : pour l'instant, ils ne parviennent à extraire ce liquide qu'à 1 000 moustiques par jour au maximum.

Pour accélérer la production de ce nouveau vaccin très attendu, cette entreprise souhaiterait extraire de la salive sur plus de moustiques, en utilisant un robot baptisé SporoBot. Ce dernier, 30 fois plus rapide que l'homme, serait capable de produire ce vaccin d’une manière plus efficace et rentable. Afin de poursuivre leur travail, ils viennent de débuter une campagne de crowdfunding et espèrent récolter 250 000 dollars.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Science

Des microrobots pour mieux nous soigner…
Mercredi, 18/06/2014 - 14:49

Eric Diller et Metin Sitti de l'Université Carnegie-Mellon de Pittsburgh, aux Etats-Unis, viennent de mettre au point de minuscules robots qui pourraient permettre d'intervenir directement à l'intérieur du corps pour traiter certaines maladies.

Des microrobots sont déjà capables de se déplacer dans des environnements confinés ou clos, ou encore de déplacer de lourdes charges mais ils ne sont pas encore capables d'être commandés à distance pour effectuer des tâches complexes telles que l'assemblage d'un objet.

Pour surmonter cet obstacle, les chercheurs ont créé une version simple de microrobots utilisant des tiges faites en matériaux magnétiques. Chaque robot mesure environ 1 millimètre de long et comporte deux bras de préhension. Un champ magnétique est utilisé pour déplacer les robots et manipuler les bras à distance.

En commandant à distance la magnétisation de chaque bras, les chercheurs ont montré que le robot peut prendre des micro-pièces, les transporter et les déplacer dans des environnements distants.

"Nous devons faire en sorte que les robots soient plus petits pour pénétrer à l'intérieur du corps plus facilement, mais s'ils sont trop petits, ils ne seront pas vraiment utiles", souligne Metin Sitti.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

AMI

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Matière
Matière et Energie
Une nouvelle batterie double carbone deux fois plus performante et propre…
Mercredi, 18/06/2014 - 14:56

Power Japan Plus a annoncé le lancement d'une nouvelle technologie de batterie offrant une densité énergétique comparable à une batterie au lithium-ion, mais sur une durée de vie fonctionnelle beaucoup plus longue et une sécurité et une durabilité considérablement accrues. Ce nouveau type de batterie double carbone utilise une chimie inédite avec une anode et une cathode en carbone.

Selon la compagnie nipponne, la batterie Ryden répond à une gamme d'exigences des consommateurs jusqu'ici non satisfaites par une seule formule chimique de batterie, en matière de rendement, coût, fiabilité, sécurité et durabilité. Cette batterie, d'une longévité de plus de 3 000 cycles, aurait une recharge 20 fois plus rapide que celles des batteries actuelles au lithium-ion. Elle est également plus puissante que les autres batteries avancées, fonctionnant à plus de quatre volts.

Cette batterie Ryden élimine le matériau actif instable utilisé dans d'autres batteries à haut rendement, réduisant considérablement le risque d'incendie et d'explosion. En outre, la batterie subit une variation thermique minime durant son fonctionnement, éliminant le risque de claquage thermique. Enfin, la batterie Ryden peut être chargée et déchargée à 100 % sans être endommagée.

Dernier avantage :  elle ne contient pas de métaux lourds ou rares et est à 100 % recyclable. "Pour la première fois, nous allons pouvoir disposer d'un nouveau type de batterie qui concilie rendement, coût,  fiabilité et sécurité", souligne Kaname Takeya, directeur de la technologie de Power Japan Plus.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Daily Fusion

Stocker l'énergie solaire pour s'en servir la nuit…
Mardi, 17/06/2014 - 10:44

A l'issue de trois ans de recherche, des chercheurs du MIT et de l’Université de Harvard ont découvert un moyen de stocker l'énergie solaire sous forme chimique afin de la restituer en chaleur plus tard. Le principe repose sur des molécules (les azobenzènes) qui, exposées à la lumière du soleil, absorbent l’énergie et changent de configuration.

Grâce à leur stabilité, il est possible d'inverser à la demande leur état par une légère stimulation afin de produire de la chaleur. On peut alors chauffer un logement avec de l'énergie solaire la nuit.

Le dispositif se compose de nanotubes de carbone qui enrobent les molécules et les chercheurs ont été surpris de constater un rendement six fois supérieur à celui qu’ils prévoyaient. Ce gain provient d’une interaction entre les molécules d’azobenzène et les nanotubes de carbone.

Cette découverte ouvre donc une nouvelle voie vers la conception de nouveaux matériaux solaires thermiques utilisant cette interactivité. En permettant l’utilisation différée de l’énergie produite, cette technique résoudrait une grande partie du  problème lié à l'intermittence de l’énergie solaire.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

MIT

Des composants organiques flexibles implantables dans le corps humain…
Lundi, 16/06/2014 - 14:32

Des chercheurs de l'Université du Texas à Dallas et de l'Université de Tokyo ont mis au point des composants électroniques qui restent rigides à température ambiante mais deviennent flexibles une fois qu'ils sont sujets à la température du corps. Des recherches qui pourraient révolutionner les implants biologiques.

Ce nouveau type de composant, une fois implanté dans le corps, possède la faculté de s'arrimer aux tissus ou de s'enrouler autour de nerfs ou de vaisseaux sanguins. Ces transistors adaptatifs pourraient servir de capteurs pour permettre aux médecins d'obtenir de précieuses informations sur le fonctionnement du métabolisme ou encore l'efficacité d'un traitement.

Ces recherches présentent un intérêt particulier car l'implantation d'appareils électroniques est généralement limitée par la rigidité des composants, qui est incompatible avec les besoins des tissus biologiques. Mais les implants se doivent néanmoins d'être suffisamment rigides lors de la procédure chirurgicale pour être correctement installés par le médecin. L'utilisation de polymères à mémoire de forme, capables de changer d'état en fonction de la température à laquelle ils sont soumis, est la clé de la résolution de ce problème.

En plus des polymères, les composants électroniques eux-mêmes sont fabriqués à partir de couches faites de fines feuilles de métal, une technologie développée lors de recherches publiées en 2013 dans la revue Nature. Les chercheurs ont fabriqué les implants à l'aide d'un semi-conducteur organique mais en employant des techniques habituellement utilisées pour la création de composants électroniques en silicium, notamment afin de réduire les coûts de fabrication. Ils sont ainsi parvenus à laminer et durcir les polymères à mémoire de forme sur les transistors.

Lors de tests, l'appareil a pu être déployé autour d'un cylindre de seulement 2,25 mm de diamètre, et lors de son implantation dans des rats, il s'est parfaitement intégré aux tissus vivants tout en conservant ses propriétés électroniques. La prochaine étape est de miniaturiser les appareils pour les intégrer à des objets encore plus petits et pour y ajouter plus de composants.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

"Des transistors organiques adaptatifs pour une électronique implantable"

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Terre
Sciences de la Terre, Environnement et Climat
Les arbres jouent un rôle-clé dans la formation des nuages et sur le climat
Samedi, 14/06/2014 - 21:29

Des recherches réalisées par le CERN dans le cadre de l’expérience CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets) montrent que les arbres sont nécessaires à l’apparition de nuages dans le ciel. Les vapeurs qu’ils émettent s’oxydent dans notre atmosphère et viennent se combiner avec de l’acide sulfurique, formant ainsi des particules favorisant le processus de condensation nécessaire à la formation des nuages.

Cet acide sulfurique provient du dioxyde de soufre, généré en majeure partie par des combustibles fossiles. Son rôle dans l’apparition des nuages est fondamental, mais ces travaux ont démontré que ce seul processus n'était pas suffisant à leur formation et doit être combiné à l'émission de vapeurs oxydées par les arbres.

Ces travaux ont également montré que les ions issus de rayons cosmiques amplifient ce taux de formation des nuages uniquement lorsque les concentrations d’acide et de vapeurs sont faibles.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Science

ECNmag

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Vivant
Santé, Médecine et Sciences du Vivant
Biologie : l'évolution peut aussi être lamarckienne !
Jeudi, 19/06/2014 - 13:22

Une équipe de l’Institut de biologie de l’École normale supérieure (CNRS/ENS/Inserm), dirigée par Eric Meyer, vient de montrer que, chez la paramécie, les types sexuels se transmettent de génération en génération par un mécanisme surprenant qui n'implique pas le génome, mais par de petites séquences d’ARN, transmises par le cytoplasme maternel. Celles-ci ont la capacité de bloquer certains gènes au cours du développement. Grâce à ce mécanisme, une paramécie peut acquérir un type sexuel nouveau et le transmettre à sa descendance sans qu’aucune modification génétique ne soit impliquée. Cette découverte fondamentale révèle donc un nouveau et remarquable mécanisme qui peut être utilisé par la sélection naturelle pour l’évolution des espèces.

Il y a déjà 70 ans, le chercheur Tracy Sonneborn avait remarqué que le type sexuel des paramécies ne se transmettait pas à la descendance en suivant les lois de l'hérédité de Gregor Mendel. Aujourd’hui, l’équipe d’Éric Meyer a réussi à montrer que la différence entre les types sexuels E et O tient à une protéine transmembranaire appelée mtA. Bien que le gène qui la code soit présent chez les deux types sexuels, il ne s’exprime que chez les individus E.

Les chercheurs ont ensuite montré  que le mécanisme par lequel, chez le type O, ce gène est inactivé utilise de petits ARN, appelés scnARN, qui sont produits durant la méiose. Ce processus "d'extinction" peut a priori toucher n’importe quel gène. Les paramécies peuvent donc, en théorie, transmettre à leur descendance sexuelle une infinie variété de versions de leur génome, à partir du même génome germinal.

Comme cela est le cas pour le mécanisme "classique" de l’hérédité darwinienne et génétique, ce mécanisme lamarckien peut entraîner parfois des erreurs de copies qui peuvent conférer, selon les conditions de l'environnement, un avantage sélectif. L'évolution des espèces aurait donc à sa disposition, à côté du mécanisme darwinien complété par la génétique, ce mécanisme lamarckien permettant la transmission de nouveaux caractères sans modifications génétiques…

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Un antidépresseur contre la maladie d'Alzheimer ?
Jeudi, 19/06/2014 - 13:13

Des scientifiques américains des Universités de Pennsylvanie et de Washington à St Louis, dirigés par les Professeurs John Cirrito et Yvette Sheline, ont montré qu’un antidépresseur courant, le citalopram, pouvait réduire la production de la protéine d’amyloïde-bêta dans le cerveau humain et ralentir ainsi la croissance des plaques d’amyloïde dans un modèle murin de la maladie d’Alzheimer.

Toutefois, les chercheurs restent prudents et précisent que "Les antidépresseurs paraissent réduire significativement la production d’amyloïde-beta et c’est encourageant. Cependant, même s’ils sont généralement bien tolérés, ils comportent des risques et des effets secondaires et beaucoup de travail reste à faire pour évaluer le potentiel thérapeutique de cette voie ".

Ces travaux ont évalué l’effet d’un antidépresseur ISRS, le citalopram, et ont montré que chez l'animal  le citalopram réduit sensiblement les taux cérébraux d’A-bêta. En outre, le citalopram bloque également la croissance des plaques préexistantes et réduit de 78 % l’apparition de nouvelles plaques.

Une étude en double aveugle réalisée chez 23 participants volontaires (hommes et femmes), en bonne santé et âgés de 20 à 50 ans, a également monté que le citalopram réduit la production d’A-bêta de 37 %. Cet antidépresseur réduirait la concentration de cette protéine dans le cerveau en agissant sur certains sous-types de récepteurs de la sérotonine qui, via le récepteur kinase extracellulaire (ERK), abaissent l’activité de la sécrétase.

Ces études se poursuivent chez des sujets plus âgés pour essayer de confirmer l’effet du citalopram sur la baisse des plaques d’amyloïde.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

The Scientist

Découverte d'un dispositif -anti-distraction- dans le cerveau
Mercredi, 18/06/2014 - 14:43

Nous avons tous pu constater qu'il était difficile de rester concentré lorsqu'on est exposé à de nombreuses sources de distraction. C'est notamment le cas au niveau visuel, avec la multiplication des écrans mais heureusement pour nous, notre cerveau dispose d'un remarquable système anti-distraction, comme l'ont montré deux chercheurs de l'Université Simon Fraser de Vancouver, John McDonald et John Gaspar. Ceux-ci ont en effet découvert une activité cérébrale spécifique qui permettrait de bloquer les distractions visuelles et nous éviterait ainsi d'être déconcentrés à la moindre occasion.

Les auteurs soulignent qu'il s'agit "de la première étude qui révèle que notre cerveau s'appuie sur un mécanisme actif de suppression destiné à nous empêcher d'être distrait par des informations non pertinentes lorsqu'on est concentré sur une idée ou une tâche particulière". Mais il semble toutefois que des facteurs génétiques et environnementaux pourraient réduire cette capacité cérébrale.

Au cours des expériences menées par ces scientifiques, 47 étudiants, d'une moyenne d'âge de 21 ans, ont dû effectuer une recherche visuelle leur demandant de se concentrer. Leurs concentration et déconcentration, ainsi que le processus de suppression des objets inutiles dans l'accomplissement de leur tâche, ont été mesurés grâce à des capteurs intégrés dans un casque. Cette technique a permis d'enregistrer les signaux électriques correspondant à l'activité cérébrale et finalement de localiser cette activité spécifique de suppression d'informations, dont le mécanisme n'avait pu être expliqué jusqu'ici. Cette découverte pourrait aider à mieux traiter les individus souffrant de troubles de l'attention.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

The Journal of Neuroscience

La moelle épinière dévoile ses secrets…
Mardi, 17/06/2014 - 10:57

Des scientifiques américains de l'Université La Jolla (Californie), dirigés par Jingming Zhang, ont découvert que les interneurones V2b, des neurones intermédiaires (situés entre deux autres neurones) de la moelle épinière dont la fonction restait méconnue, sont impliqués de façon décisive dans le processus musculaire de flexion-extension. "Cette découverte pourrait aider à ouvrir la voie à de nouvelles thérapies pour les lésions de la moelle épinière ou d'autres troubles moteurs liés à la maladie", expliquent les chercheurs.

Si nous sommes capables de téléphoner tout en marchant, c'est grâce à la moelle épinière : elle contient un réseau de neurones fonctionnant de façon autonome, qui nous permet de nous déplacer grâce à la mise en oeuvre de mouvements complexes et rythmés, lesquels, malgré leur sophistication, ne nécessitent de notre part qu'une attention très minimale. Mais le fonctionnement des neurones de l'appareil locomoteur de la moelle épinière reste encore méconnu des scientifiques.

Les chercheurs ont donc découvert, sur des souris, qu'une catégorie de neurones présents dans la moelle épinière, les interneurones V2b, étaient impliqués de façon décisive dans un processus-clé du système locomoteur : la capacité à activer et à désactiver des muscles opposés de façon synchrone, de façon à créer une alternance de mouvements de flexion et d'extension (par exemple, lorsque nous marchons).

On savait déjà que les interneurones V1 étaient impliqués dans le processus musculaire de flexion-extension. Toutefois, il s'était rapidement avéré que ces neurones n'étaient pas, à eux seuls, responsables de la totalité de ce processus musculaire. Car lorsqu'ils étaient inactivés, ce processus pouvait encore avoir lieu, suggérant que d'autres neurones étaient également impliqués dans celui-ci.

Ces résultats confirment l'hypothèse émise il y a plus de 120 ans par le prix Nobel Charles Sherrington, qui pensait que l'alternance flexion-extension est essentielle pour la locomotion de tous les animaux qui ont des membres. Il avait suggéré que les cellules concernées dans cette alternance étaient présentes dans la moelle épinière mais sans pouvoir les identifier. Cent-vingt ans après, c'est désormais chose faite.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Cell

Les chiens capables de détecter à coup sûr le cancer de la prostate !
Mardi, 17/06/2014 - 10:49

Lors du Congrès annuel de l’Association Américaine d’Urologie à Orlando (Floride, Etats-Unis), des chercheurs ont annoncé que des chiens spécialement entraînés seraient capables de détecter un cancer de la prostate en reniflant des échantillons d’urine.

Les performances olfactives des chiens sont bien supérieures aux nôtres. En effet, grâce à ses 200 millions de cellules olfactives, la truffe du chien peut détecter des odeurs en infimes quantités et cette faculté de l’espèce canine est déjà très utilisée dans les milieux policiers, pour repérer des engins explosifs ou diverses drogues. Mais depuis quelques années, certains chercheurs étudient la capacité olfactive des chiens dans le repérage des maladies, et notamment de tumeurs cancéreuses.

Une équipe de chercheurs américains a entraîné des chiens à renifler des échantillons d’urine, à la recherche de composés signalant un cancer de la prostate. Les tumeurs de la prostate libèrent des composés organiques volatiles (COV) qui se retrouvent dans les urines des patients.

Dans le cadre de l’étude, 677 participants ont donné des échantillons urinaires. La moitié appartenait à un groupe de contrôle, l’autre à un groupe présentant des tumeurs de la prostate à divers stades (d’un risque très bas d’évolution vers un cancer à la présence de métastases). Deux chiens ont reniflé les différents échantillons et ont détecté les cancers avec une précision de 98 % ! L’un d’entre eux a même présenté une sensibilité de 100 %. Le Docteur Brian Stork, directeur de ces recherches, se félicite de ces résultats : « Ces données montrent que la détection canine de COV dans les urines est une approche prometteuse dans la détection de cancers », affirme-t-il.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

MNT

Un -miroir cérébral- pour se voir en train de penser !
Lundi, 16/06/2014 - 14:18

Des chercheurs de l'Inria (Institut national de recherche en informatique et en automatique) ont mis au point un dispositif qui permet de s'observer en train de penser et de visualiser les aires cérébrales qui s'activent.

Le système utilise un mécanisme dit de "Rétroaction cérébrale", qui permet de développer l'activité électrique de son cerveau, en utilisant un retour (feedback). Le système permet de visualiser l'intensité de deux types d'ondes cérébrales : les ondes alpha, produites lorsqu'on ferme les yeux, et les ondes bêta, liées aux activités motrices.

Ce prototype, baptisé "Mind-Mirror", pourrait avoir de nombreuses applications thérapeutiques et être utilisé, à terme, dans la prise en charge de certaines pathologies, comme les troubles de l'attention et du sommeil ou les problèmes moteurs consécutifs à des accidents vasculaires cérébraux. Ce système a fait l'objet d'un dépôt de brevet en décembre 2013 et est à présent développé par la jeune société Mensia Technologies, issue de l'INRIA.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Forbes

Les nouveaux neurones effaceraient les anciens souvenirs…
Lundi, 16/06/2014 - 14:11

Une étude internationale réalisée par des chercheurs des Universités de Toronto (Canada) et  Health Fujita (Japon) montre que la production de nouveaux neurones - la neurogenèse - pourrait réorganiser les connexions cérébrales, effaçant nos vieux souvenirs, ce qui expliquerait pourquoi il est si difficile de se rappeler des souvenirs de la petite enfance.

Selon ces travaux réalisés sur des rongeurs, il s'agirait d'un processus continu qui se traduit par l'intégration, tout au long de la vie, de nouveaux neurones dans l’hippocampe du cerveau. De précédentes études avaient montré que favoriser la neurogenèse dans l’hippocampe chez l’animal favorisait également l'apprentissage mais cette fois les chercheurs ont voulu savoir si l’intégration de nouveaux neurones pouvait affecter les anciens souvenirs.

Des expériences réalisées sur des souris ont pu montrer que celles qui s'entraînaient et stimulaient leur neurogenèse oubliaient plus rapidement une peur éprouvée quelques semaines auparavant. En revanche, les souris au repos et produisant moins de nouveaux neurones conservent une meilleure mémoire de leurs vieux souvenirs. Ces résultats confortent donc l'hypothèse que l’oubli est lié à la formation de nouveaux souvenirs.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Science

Le régime méditerranéen protège-t-il le cœur des effets néfastes de la pollution ?
Samedi, 14/06/2014 - 21:24

Une étude britannique dirigée par le Docteur Philip Eaton, professeur de biochimie cardiovasculaire au King's College de Londres, vient de montrer qu'une alimentation combinant des graisses non saturées, comme l'huile d'olive, à des légumes riches en nitrates, tels les épinards, pourrait protéger contre l'hypertension artérielle et atténuer les effets néfastes de la pollution sur le cœur.

Cette étude montre que ce régime comprend beaucoup des lipides non saturés issus de l'huile d'olive et les fruits à coque, ainsi que des légumes comme les épinards, le céleri et les carottes. Ces fruits et légumes sont riches en nitrates inorganiques et en nitrites, produits de l'oxydation de l'azote. Or, l'association de ces deux groupes d'aliments provoque une réaction chimique des acides gras non saturés avec les éléments d'azote contenus dans ces légumes et entraîne la formation d'acides gras "nitro", qui abaissent la tension artérielle.

Ces chercheurs du King's College de Londres, en utilisant des souris génétiquement modifiées pour être résistantes au processus de neutralisation d'une enzyme régulant le tension artérielle, ont pu démontrer que ce régime méditerranéen pouvait effectivement entraîner, via les nitrates et nitrites, une baisse sensible et durable de la tension.

"Les résultats de notre recherche montrent clairement qu'un régime méditerranéen avec de l'huile d'olive vierge ou des fruits à coque peut réduire l'incidence de problèmes cardiovasculaires", souligne le Docteur Philip Eaton. Ces travaux sont à rapprocher d'une autre étude américaine dirigée par Haiyan Tong, chercheur à l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA).

Cette étude, qui a porté sur 42 adultes,  montre qu'une consommation régulière de poisson et d'huile d'olive peut contrecarrer en partie les effets néfastes pour le cœur et les vaisseaux sanguins de la pollution et des particules fines.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

BBC

Epidémie de grippe : vacciner plus tôt permet de sauver des vies…
Samedi, 14/06/2014 - 21:17

Selon une étude réalisée par des chercheurs de l'Ecole de médecine de Stanford (Californie, Etats-Unis), le fait de vacciner rapidement une population après le déclenchement d'une épidémie de grippe permettrait de sauver de nombreuses vies.

Ces scientifiques ont modélisé une épidémie de grippe en imaginant une souche grippale plus virulente que celle de 2009, dans une ville de 8,3 millions d'habitants aussi peuplée que New York. En incluant une campagne de vaccination à différentes étapes de leur modèle, les chercheurs ont pu définir le meilleur profil pour immuniser la population.

La conclusion de ces travaux est édifiante : commencer la vaccination 6 mois après le début de la pandémie, et non 9 mois, sauverait 6 000 vies et économiserait 51 millions de dollars en dépenses de santé. Une telle mesure permettrait par ailleurs d’éviter 230 000 infections. En réduisant encore le délai de vaccination pour l'abaisser à 4 mois, grâce à une production à base de culture de cellules et de manipulation génétique, plusieurs milliers de vies supplémentaires pourraient être sauvées. « Le timing est crucial », souligne avec force Douglas Owens, auteur de cette étude, qui ajoute « Un délai de quelques semaines peut avoir des effets considérables sur le nombre de personnes infectées mais également sur le nombre de personnes qui décèderont. »

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Annals

Stanford

Hépatite E : La Ribavirine serait efficace
Vendredi, 13/06/2014 - 16:35

Des chercheurs français de l’Institut Cochin (Université Paris Descartes, Assistance Publique – Hôpitaux de Paris, CNRS, Inserm) ont montré l’efficacité thérapeutique de la ribavirine chez des patients souffrant d’une infection chronique par le virus de l’hépatite. Ces recherches montrent notamment que ce médicament permet de guérir la majorité des patients après trois mois de prise régulière.

Le virus de l’hépatite E est la première cause d’hépatite virale dans le monde et on estime que le tiers de la population mondiale est en risque d’infection par ce virus. Si la majorité des cas surviennent dans les pays en voie de développement, on assiste à une augmentation du nombre de cas en France et dans les autres pays industrialisés où le virus se transmet à l’homme par la consommation d’aliments contaminés insuffisamment cuits et par le sang. Jusqu’à présent, aucune thérapie ne permet de traiter efficacement les patients atteints d’hépatite E.

Le virus de l’hépatite E, comme les autres virus des hépatites, provoque une inflammation du foie. Dans sa forme aiguë, l’infection peut être mortelle chez les personnes âgées, les femmes enceintes et chez les personnes malades du foie.

La Ribavirine est un médicament prescrit pour traiter certaines infections virales respiratoires chez l’enfant et certaines fièvres hémorragiques. Cette molécule est également utilisée dans le traitement de l’hépatite C. Vincent Mallet, professeur à l’Université Paris Descartes et praticien hospitalier au sein du centre hospitalier universitaire Cochin (AP-HP) et Nassim Kamar, professeur à l’Université Paul Sabatier et praticien hospitalier au sein du centre hospitalier universitaire Rangueil, avaient précédemment prouvé son efficacité chez des patients immunodéprimés souffrant d’une infection chronique par le virus de l’hépatite E.

Dans cette nouvelle étude, les données de 59 patients greffés atteints d’hépatite E et traités par Ribavirine ont été recueillies dans 13 centres de transplantation français par Nassim Kamar (du CHU Rangueil de Toulouse) et Vincent Mallet.

Pour la majorité des patients (46 patients sur 59), le virus est resté indétectable 6 mois après l’arrêt du traitement. Le seul effet secondaire identifié et prévisible de la Ribavirine était l’anémie qui a été gérée sans difficulté chez la plupart des patients.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

NEJM

Tabagisme : le cerveau des fumeurs est biaisé
Vendredi, 13/06/2014 - 16:28

Selon une étude canadienne de l'Institut universitaire en santé mentale de Montréal, portant sur les réactions émotionnelles de 30 fumeurs, les réactions émotionnelles de ces derniers exposés à des images négatives et positives associées au tabac sont altérées.

L'étude souligne qu'il existe "Un biais entre ce que le fumeur voit et ce qu'il ressent et que les cerveaux des fumeurs de l'étude étaient davantage motivés par des images qui les confortent dans leur choix de fumer que par celles qui les incitent à cesser de fumer".

Selon les chercheurs, il semblerait que les régions du cerveau liées à la motivation s'activent davantage chez les fumeurs lorsqu'on leur présente des images de plaisir associées à la cigarette et ralentissent lorsque ces images évoquent les effets négatifs du tabagisme.

Article rédigé par Georges Simmonds

Université de Montréal

Cancer de la prostate : mangez des carottes !
Vendredi, 13/06/2014 - 16:22

Une méta-analyse réalisée à partir de dix études internationales par des chercheurs chinois de l’université de Zhejiang  montre qu'une consommation régulière de carottes chez l'homme peut réduire les risques de tumeur de la prostate.

La plupart des études comparaient les taux de cancer chez les hommes mangeant entre 3 et 5 fois par semaine des carottes par rapport à ceux n’en mangeant qu’à une occasion. Les scientifiques ont ainsi montré que les hommes en consommant au moins trois fois par semaine réduisaient leur risque de cancer de la prostate de 18 %.

Les chercheurs pensent que la caroténoïde, un composé chimique responsable de la couleur orange vif du légume, pourrait réduire le risque pour ce cancer.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

EJN

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