Chaque année en France, 130 000 personnes sont victimes d'un accident vasculaire cérébral (AVC). Parmi les AVC dits hémorragiques, près de 60% des patients sont confrontés à une récidive dans les 3 à 10 jours qui suivent la première attaque, en raison de l'apparition d'un vasospasme cérébral. Il s'agit d'une constriction des vaisseaux sanguins du cerveau, fatale dans 40% des cas…
Jusqu'à présent, les médecins ignoraient la cause exacte de cette rechute mais suspectaient certains composés présents dans le liquide céphalo-rachidien. En condition normale, le liquide céphalo-rachidien débarrasse le cerveau de ses déchets, et récupère les éléments nutritifs au niveau d'une "frontière" : la barrière hémato-encéphalique. En effet, l'accident vasculaire cérébral initial entraîne la formation de substances toxiques pour le cerveau. À leur tour, celles-ci contribuent au développement de molécules spécifiques impliquées, semble-t-il, dans le vasospasme et qui ne sont pas éliminées, d'où la récidive... Au banc des accusés : l'hémoglobine, la bilirubine, les lipides peroxydés et un groupe de produits d'oxydation de la bilirubine.
En s'appuyant sur ses premiers travaux menés chez des rats, qui avaient montré que les produits d'oxydation de la bilirubine étaient impliqués dans l'apparition d'un vasospasme cérébral, l'équipe du Dr Joseph Clark, chercheur en neurologie à l'Université de Cincinnati est passée à l'étude sur l'homme. Elle a suivi ainsi un échantillon de 12 malades atteints d'AVC hémorragiques. Dans les 10 jours qui ont suivi leur attaque cérébrale, 4 d'entre eux ont été frappés d'un infarctus secondaire, autrement dit, d'un vasospasme cérébral. Tous présentaient des taux élevés de bilirubine et de produits d'oxydation de la bilirubine. Seul un autre patient, qui avait un taux de bilirubine élevé, n'a pas eu d'AVC secondaire. En effet, son taux de produits d'oxydation de la bilirubine est resté faible.
Ces résultats étaient publiés en mars dans la revue Journal of Cerebral Blood Flow. Selon les chercheurs, malgré le petit nombre de cas humains étudiés ici, la corrélation entre la bilirubine et le stress oxydatif responsable de l'apparition de ces fameux produits d'oxydation de la bilirubine est évidente. De là, il serait possible à l'avenir de développer de nouveaux tests de diagnostic afin d'évaluer quels sont les survivants à un tel type d'AVC qui présentent le plus grand risque de récidive, voire même de mettre au point de nouvelles voies thérapeutiques…

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La vie artificielle

La vie artificielle recouvre un ensemble de réalisations principalement informatiques et robotiques tentant d'incarner dans un matériel non biochimique les processus inhérents au vivant. Parmi ces processus on retrouve des fonctionnalités dites " émergentes ", des processus d'interactions sensori-moteurs avec l'environnement, et des mécanismes évolutifs soit " d'apprentissage " soit " néo-Darwinien ". Sa finalité est triple, d'abord offrir aux biologistes ou chimistes des environnements informatiques qu'ils pourraient facilement paramétrer de manière à simuler les processus naturels qu'ils étudient. Ensuite découvrir de nouvelles lois comportementales propres à ces systèmes à un niveau d'abstraction tel que ces lois s'appliqueraient à un ensemble de systèmes biologiques, par exemple le nombre d'attracteurs comme une fonction du nombre d'unités composant ces systèmes, la tendance intrinsèque à faire émerger des sous-systèmes auto-maintenus ou finalement l'incroyable complexité qui peut apparaître à un certain niveau d'observation de ces systèmes alors qu'au niveau juste en-dessous les mécanismes décrits sont élémentaires. Finalement la nature ayant toujours inspiré l'ingénieur, la dernière motivation est l'apprentissage de nouvelles méthodologies pour la conception d'artefacts de type robotique ou informatique. Généralement, là encore, l'idée est d'utiliser l'informatique pour sa force brute et sa capacité intrinsèque à essayer en un minimum de temps des combinaisons quasi infinies de possibles solutions à un problème, jusqu'à trouver malgré la simplicité de la procédure une solution complexe et inattendue à ce problème. Quelques exemples d'applications comme des robots autonomes, des systèmes de routage sur Internet (inspiré des fourmis), des protections informatiques (inspiré du système immunitaire) seront illustrés.

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Paris, 23 septembre 2011

Les singes raisonnent aussi par analogie

Reconnaître les relations entre les relations, c'est le propre de l'analogie. Que se cache-t-il derrière cette capacité ? Est-elle uniquement humaine ? Une étude menée par Joël Fagot du laboratoire de psychologie cognitive (CNRS/Université de Provence) et Roger Tompson du Franklin & Marshall College (États-Unis) démontre que les singes sont capables de faire des analogies. Leurs résultats viennent d'être publiés dans la revue Psychological Science.
Une chatte prend soin d'un chaton, un oiseau nourrit des oisillons : si le contexte est différent, ces deux situations sont analogues et nous savons conclure qu'il s'agit de la mère et de son petit dans les deux cas. Longtemps, les chercheurs ont pensé que ce type de raisonnement analogique était impossible sans langage et qu'il serait limité à l'homme ou au mieux aux grands singes à qui l'on aurait appris un langage. Pourtant, deux scientifiques Joël Fagot au Laboratoire de psychologie cognitive (CNRS/Université de Provence) et Roger Thompson au Franklin & Marshall College aux États-Unis viennent de démontrer que les singes pouvaient produire des analogies, sans le langage.

Les deux chercheurs ont mené leur expérience auprès de 29 babouins (Papio papio) d'âges variables, pouvant librement effectuer l'exercice proposé (cela représente un grand nombre d'animaux pour ce type d'expérience). Dans un premier temps, les singes observaient deux formes géométriques sur un écran tactile, par exemple deux carrés. Après avoir touché l'une de ces formes, deux paires de formes apparaissaient sur l'écran, telles que : un triangle et une étoile pour la première paire, et deux ovales identiques pour la seconde paire. Pour réussir l'exercice et être récompensé, l'animal devait toucher la paire représentant la même relation (d'identité ou de différence) que la paire initiale (ici, les deux ovales). En d'autres termes, le singe devait détecter des relations entre relations, le propre de l'analogie. Après un apprentissage intensif de plusieurs milliers d'essais, 6 babouins ont répondu correctement à la tâche, démontrant ainsi une capacité à résoudre des problèmes d'analogie. Plus encore, les chercheurs ont suspendu la tâche pendant près d'un an avant de la proposer de nouveau aux babouins. Les singes ont réappris la tâche bien plus rapidement que lors des premiers entraînements, ce qui montre qu'ils se souviennent de la situation.

Ces travaux prouvent donc que l'analogie est possible sans langage. Mais à quoi cette compétence peut-elle servir chez l'animal ? Particulièrement utile au singe et adaptative, cette capacité pourrait notamment servir au transfert de connaissances d'un domaine à l'autre.

Références :
Generalized Relational Matching by Guinea Baboons (Papio papio) in two by two-item analogy problems – Roger K. R. Thompson et Joël Fagot, Psychological Science, 20 septembre 2011

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La microcirculation cérébrale (2000)

Le laboratoire de Recherches cérébrovasculaires du CNRS a développé une méthode originale de visualisation de la circulation sanguine du cerveau qui utilise un microscope de fluorescence à effet confocal et à balayage laser. L'objet de ce film est de montrer les images de microcinéma obtenues par ce procédé sur un cerveau de rat en conditions physiologiques et lors d'une pathologie fréquente, l'ischémie. L'injection de fluorescéine dans le plasma permet de visualiser les micro-vaisseaux. Dans un deuxième temps, l'injection de globules rouges préalablements rendus fluorecents permet d'observer le flux sanguin dans les anastomoses fonctionelles entre deux vaisseaux du même type. La microscopie confocale rend ce type d'exploration possible jusqu'à 200 microns dans le tissu cérébral. Les conséquences microcirculatoires d'une ischémie cérébrale globale transitoire (c'est à dire d'un arrêt de la circulation dans l'ensemble de l'encéphale) et de la reperfusion consécutive sont visualisées. Deux durées d'ischémie sont présentées : vingt secondes et quinze minutes, mettant en évidence des différences de réactivité vasculaire et circulatoire. Cette méthode permet donc, lors de la simulation de différents types d'accidents cérébrovasculaires ou lors d'une activation physiologique, de visualiser de façon dynamique la microcirculation dans les couches superficielles du cerveau.

Générique
Auteurs : Elisabeth Pinard, Jacques Seylaz Réalisation : Jean-François Ternay Producteurs : Laboratoire de Recherches Cérébrovasculaires - CNRS / CNRS Images/Media Diffuseur : CNRS Diffusion

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