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MUSIQUE ET BIOLOGIE ( 2002 )

  Auteur : sylvain Date : 16/12/2012
 

La musique est une énigme. Elle peut nous transporter au sommet de l'extase, faire surgir en un battement d'œil des souvenirs refoulés ou libérer un torrent d'émotions qui nous laisse pantois. Des études ont montré que la musique exerce des effets semblables à ceux de la sexualité ou de la nourriture, ce qui est une compréhension frappante quoique primaire de l'interaction entre la musique et l'esprit.

 

Ici, à Montréal, des scientifiques mènent des recherches sur la façon dont la musique agit sur le cerveau et remue notre sensibilité. Comment la musique joue-t-elle sur les émotions d'une manière que les mots ne peuvent imiter ? « Le message de la musique et sa capacité d'émouvoir sont plus abstraits que ceux du langage, affirme Ante Padjen, un musicien et chercheur en neurosciences à l'Université McGill. La musique existe dans un contexte culturel et un morceau de musique peut susciter différentes émotions chez différents groupes culturels. Même dans un seul groupe, chaque individu possède une expérience de vie propre dans laquelle il puise lorsqu'il réagit à la musique. »

Le plus gros défi des chercheurs est de découvrir où la biologie se situe parmi toutes ces variables sociales. Quelles règles biologiques persistent malgré les divers contextes culturels dans lesquels la musique est appréciée ?

Les chercheurs de Montréal ne s'entendent pas tous sur la nature de ce qu'ils cherchent. Y a-t-il un seul centre de la musique dans le cerveau ? Des études novatrices en imagerie du cerveau indiquent que plusieurs régions distinctes du cerveau jouent un rôle dans le traitement et l'appréciation de la musique. Toutefois, des études menées chez les personnes souffrant d'une déficience sur le plan musical montrent également que certains réseaux spécialisés distincts du cerveau pourraient être dévoués spécifiquement à la cognition musicale.

 

La vie sans musique

Par exemple, certains des circuits du cerveau intervenant dans la perception de la musique semblent être séparés des circuits qui traitent le langage et d'autres sons dans l'environnement, comme l'ont montré des études menées chez des personnes souffrant d'amusie, une forme grave de surdité tonale. Les personnes « amusicales » sont incapables de percevoir des différences de hauteur tonale dans la musique et peuvent par conséquent être incapables de chanter dans le ton, de danser sur de la musique ou de mémoriser une mélodie. Étonnamment, ces personnes possèdent par ailleurs des capacités cognitives parfaitement normales et leurs capacités auditives et langagières sont intactes.

Ces études indiquent également que l'on doit d'abord percevoir la musique normalement avant de pouvoir en jouir. Une personne amusicale étudiée par Isabelle Peretz, détentrice d'un doctorat, une psychologue à l'Université de Montréal, ne pouvait déceler des variations de tonalité dans la musique inférieures à deux demi-tons et a déclaré que la musique sonnait comme du bruit et, en fait, l'indisposait.

Dans une autre étude, la même auteure signalait que les personnes amusicales étaient incapables de distinguer les fausses notes et les dissonances. La plupart d'entre elles disaient aussi ne pas aimer la musique. Certaines la trouvaient si déplaisante qu'ils cherchaient à l'éviter complètement.

De toute évidence, un problème fonctionnel dans le cerveau est à l'origine de l'amusie. Toutefois, les études par imagerie du cerveau chez les personnes amusicales n'ont pu encore révéler clairement les différences anatomiques qui seraient en cause.

 

Les plaisirs de Xanadu

Bien que les lésions soupçonnées chez les personnes amusicales puissent être trop infimes pour être décelées à l'aide des techniques d'imagerie scientifique actuelles, d'autres études d'imagerie, comme celles qui sont menées à Montréal, ont permis des découvertes spectaculaires au sujet de la réaction affective à la musique.

L'une de ces études, menée par des chercheurs de l'Université McGill, a montré pour la première fois que la musique active elle aussi dans le cerveau les centres de récompense ou de plaisir qui sont associés à la nourriture ou au sexe.

L'étude est révélatrice, car elle laisse entendre que la musique est aussi importante pour nous que les stimuli reliés à la survie biologique. « Bien que nous puissions en théorie vivre et nous reproduire sans la capacité d'apprécier la musique, celle-ci semble importante pour ce qui est de notre bonheur et de notre bien-être », conclut Anne Blood, coauteure de l'étude et qui travaille maintenant au Massachusetts General Hospital.

L'étude a établi que seule la musique suffisamment belle pour susciter fois après fois l'euphorie et les frissons activait les centres ou voies de récompense communément appelés centres du plaisir du cerveau.

Ces centres de récompense font partie d'un système fort complexe qui comprend des constellations de cellules organisées en districts fonctionnels. Ce système est responsable des plaisirs naturels associés au goût, à la sexualité et à la chaleur, par exemple. De telles récompenses naturelles mènent à un renforcement ou à la répétition du comportement.

Bien que toutes les expériences agréables semblent se déverser dans une même voie de récompense, le système est en mesure de faire des distinctions et il ne réagit pas de façon identique à tous les stimuli. Il se peut que le système puisse également distinguer divers types de musique, ce qui expliquerait pourquoi les plaisirs de la musique ne sont pas tous égaux, que ce soit chez une même personne ou entre les personnes.

 

Les neurotransmetteurs portent la musique et son plaisir

Des études scientifiques ont cerné ces centres de plaisir en utilisant des substances chimiques psychiquement actives et des stimulations électriques. Elles ont révélé que les voies nerveuses requièrent un neurotransmetteur appelé dopamine. L'action de la dopamine semble essentielle dans la médiation des réponses que nous percevons comme gratifiantes et elle joue probablement un rôle clé dans la production de sensations d'euphorie. Ainsi, une expérience musicale agréable a probablement une base chimique dans la molécule de dopamine.

La distinction entre les sons musicaux s'effectue dans une région du cerveau d'évolution récente, le cortex auditif, responsable de l'intégration d'un morceau et de notre réaction à la musique et où se décide si le morceau est inspirant ou non. Toutefois, l'information musicale est traitée dans d'autres parties du cerveau avant de se rendre au cortex auditif. Des régions du cerveau relativement primitives qui règlent la motricité et la mémoire peuvent également contribuer à notre réaction affective à la musique. Après diverses consultations, le cerveau prend une décision qui nous mène à danser, claquer des doigts, faire une grimace ou sourire. Assez curieusement, les recherches ont montré que pendant que nous écoutons de la musique, les centres moteurs du cerveau sont activés même si nous ne bougeons pas.

 

Le chant comme hymne évolutionnaire

Les scientifiques ignorent toujours pourquoi un système aussi raffiné pour la musique s'est développé chez les humains – ou chez d'autres animaux, tant qu'à cela. D'après Mme Blood, le chant peut avoir évolué à partir du phénomène langagier appelé prosodie, c'est-à-dire le changement de ton dans notre discours lorsque nous posons une question ou que nous affirmons une chose. D'autres chercheurs, comme le Dr Sandra Trehub de l'Université de Toronto, estiment que le chant pourrait être venu d'effets de voix non verbaux produits pour rassurer les nourrissons.

Quoi qu'il en soit, la découverte de flûtes du Néanderthalien en Europe montre qu'un « instinct musical » s'est développé chez les humains il y a des millénaires. Ainsi que le dit Ian Cross, un psychologue de la musique de l'Université de Cambridge, « sans la musique, il se pourrait que nous soyons jamais devenus humains ».

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CURIE : LE SUPERCALCULATEUR

  Auteur : sylvain Date : 13/11/2012
 

 

Curie, le supercalculateur de Bull à 2 pétaflops, bientôt en service
Par Marc Zaffagni, Futura-Sciences Share on joliprintPDF  Partager
Avec ses 92.000 cœurs, le supercalculateur Curie atteint une puissance de calcul de 2 pétaflops. Installé au TGCC du CEA, il voisinera un autre champion, Tera-100, mais lui servira à des projets de recherche français et européens, notamment dans les domaines de la climatologie, des sciences de la vie et de l’astrophysique.
J-7 pour l’entrée en service du supercalculateur Curie, qui représente un outil de travail précieux pour les scientifiques français et européens. Il a été conçu par Bull et financé par le Genci (Grand équipement national de calcul intensif), une société civile détenue à 49 % par l’État, par le CEA (20 %), le CNRS (20 %), les universités (10 %) et l’Inria (1 %). Cet ordinateur est installé près de Paris, Bruyères-le-Châtel, dans le TGCC, c'est-à-dire le Très Grand Centre de calcul. L'endroit compte déjà une vedette : le Tera-100. Avec plus d'un pétaflop, il est pour l'instant le supercalculateur le plus puissant d'Europe mais reste uniquement dédié aux besoins militaires et plus précisément aux simulations de l'arme atomique.
Curie, avec ses 2 pétaflops, le battra en puissance et, comme l'indique son nom de baptême, qui rend hommage aux Curie et Joliot-Curie, cet ordinateur servira à la recherche scientifique.
L’investissement est de 100 millions d’euros sur cinq ans. « Curie réunit des moyens de calcul ultraperformants avec plus de 92.000 cœurs de calcul pour une puissance crête totale de plus de 2 pétaflops », a expliqué Bull à Futura-Sciences. L’architecture processeur se compose de 3 nœuds de calcul :
des nœuds larges disposant d’un nombre élevé de cœurs de calcul et d’une grande taille mémoire locale ;
des nœuds hybrides qui intègrent des accélérateurs (GPU) ;
des nœuds fins basés sur la dernière génération de processeurs Intel Xeon.
Le refroidissement du supercalculateur est assuré par un système de portes à eau qui offre d’après Bull une très forte densité et une moindre consommation d’énergie.
Supercalculateur Curie : une vitesse de 250 Go/s
Le supercalculateur Curie se distingue par la taille de sa mémoire vive : 360 téraoctets ! Le Genci insiste plutôt sur la combinaison de cette puissance avec une capacité de stockage de 15 pétaoctets, « l’équivalent de 7.600 ans de fichiers MP3, à une vitesse de 250 Go par seconde, 100.000 fois supérieure à celle d’une connexion ADSL très haut débit », indique le communiqué de presse.

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DIABETE ET PUCES A ADN

  Auteur : sylvain Date : 19/08/2012
 

 

 

 

 

 

 

Paris, 12 février 2007

Le génome des diabétiques élucidé grâce aux puces à ADN
Le génome des diabétiques de type 2 (DT2) a été élucidé, pour la première fois au monde, grâce à l'utilisation de nouvelles technologies utilisant des puces à ADN capables d'étudier 400 000 mutations de l'ADN à la fois. De nouveaux gènes prédisposant au DT2 ont été identifiés, notamment le transporteur du Zinc (ZnT8) des cellules pancréatiques sécrétrices de l'insuline qui pourrait devenir une cible thérapeutique. Ce travail mené dans la population française est le fruit d'une collaboration franco-anglo-canadienne entre les équipes dirigées par Philippe Froguel (CNRS, Université Lille 2, Institut Pasteur, Imperial College de Londres) et Rob Sladek de l'Université McGill (Montréal). Environ 70% du risque génétique de DT2 est expliqué par ces nouvelles découvertes, qui sont publiées dans la revue Nature, en ligne le 11 février 2007. Elles ouvrent des perspectives préventives et thérapeutiques totalement nouvelles.
Plus de 200 millions de personnes sont diabétiques dans le monde, et ce nombre devrait presque doubler d'ici à 2030. L'augmentation du nombre de diabétiques est notamment liée à l'épidémie d'obésité qui touche actuellement 1,1 milliard de personnes dont 150 millions d'enfants. Cependant, l'hérédité joue aussi un grand rôle dans le développement du DT2. Des anomalies de la sécrétion de l'insuline apparaissent très précocement chez les descendants de diabétiques, qui deviennent hyperglycémiques quand ils grossissent et sont résistants à l'action de l'insuline qu'ils produisent. L'équipe de Philippe Froguel est la première à avoir identifié en 1992 un gène de DT2, la glucokinase, et depuis lors plusieurs autres gènes ont été découverts qui n'expliquent cependant qu'une faible proportion des cas de DT2. La méconnaissance du génome humain et l'absence de technologies d'analyse rapides et peu onéreuses ont longtemps bloqué le progrès de la recherche médicale. Récemment, le séquençage du génome humain et l'établissement d'une carte complète des variations de l'ADN dans l'espèce humaine ont enfin rendu possible l'exploration totale de la prédisposition génétique au DT2. En 2006, une technologie révolutionnaire d'analyse génétique a été mise au point aux Etats-Unis, reposant sur des puces à ADN de quelques centimètres carrés sur lesquelles près d'un demi million de mutations de l'ADN sont gravées. Chaque puce permet de disséquer entièrement le génome d'une personne.
 
Dans un premier temps, l'ADN de 694 diabétiques de type 2 non obèses et ayant des antécédents familiaux de la maladie a été comparé à l'ADN de 669 sujets non diabétiques, issus de l'étude prospective DESIR de l'Inserm (dirigée par Beverley Balkau). Les meilleurs résultats de ce premier criblage ont ensuite été confirmés chez plus de 5500 français diabétiques venant de l'hôpital de Corbeil-Essonnes (Guillaume Charpentier) et du CHU de Poitiers (Samy Hadjadj) et chez des sujets contrôles supplémentaires. Ces résultats montrent des associations très fortes du DT2 avec au moins quatre gènes jouant des rôles importants dans le développement du pancréas et des cellules productrices de l'insuline : il s'agit des gènes TCF7L2, HHEX, EXT2 et SLC30A8.

 

-  Les deux premiers sont des facteurs de transcription (régulateurs de l'activité d'autres gènes) qui contrôlent la voie de signalisation Wnt essentielle à la survie cellulaire. Les études animales ont montré que l'absence de ces gènes perturbait la fonction pancréatique.

 

-       EXT2 est une enzyme impliquée dans le développement fœtal de plusieurs organes dont le pancréas. Cet enzyme module également la voie de signalisation Wnt.

 

-       Enfin, le gène SLC30A8 produit la protéine ZnT8 qui participe au transport du zinc. Ce dernier permet la fixation des molécules d'insuline dans le pancréas. Selon des travaux français de l'équipe de P. Froguel et de la société de biotechnologie grenobloise Mellitech, ZnT8 est la seule molécule avec l'insuline à être uniquement exprimée dans les cellules beta-pancréatiques insulino-sécrétrices. Le zinc est un oligo-élément présent en très faible quantité dans le corps mais indispensable à la vie. De nombreuses pathologies (dont le diabète) peuvent être liées au déficit en zinc, fréquent dans les pays en voie de développement.

 

Ces quatre gènes pourraient expliquer jusqu'à 70% de l'hérédité pour le DT2. De plus, plusieurs dizaines d'autres « signaux » forts ont été retrouvés qui, s'ils sont confirmés, pourraient compléter la carte du génome des diabétiques.
 
L'intérêt de ces travaux est à la fois prédictif, préventif et thérapeutique. A un moment où le nombre de diabétiques flambe du fait du nombre croissant d'obésités précoces et sévères, il est important de pouvoir établir le profil des jeunes adultes les plus à risque, pour mettre en place des stratégies préventives personnalisées. Par ailleurs, certains des gènes découverts, et particulièrement le transporteur de Zinc ZnT8 pourraient constituer des cibles thérapeutiques idéales pour combattre le DT2.

 


Ces résultats issus de l'analyse de puces à ADN de très haute densité, les premiers au monde pour une maladie fréquente comme le DT2, prouvent la validité de cette approche, qui sera disponible en France en mars 2007 grâce à la plate-forme de génotypage du CNRS à Lille, financée essentiellement grâce au soutien du Conseil Régional Nord-pas-de-Calais. Ils permettront aussi d'élucider les prédispositions génétiques aux complications vasculaires des diabètes et à percer les mystères de l'obésité de l'enfant et de certains cancers liés à l'obésité(1).
 
Le travail de l'équipe franco-anglo-cannadienne a été principalement financé par le gouvernement du Canada et par la province du Québec. Les puces à ADN ont été réalisées au centre génomique de Montréal. Ces travaux ont été soutenues par l'Association française des diabétiques, l'INSERM, la Caisse nationale d'assurance maladie des travailleurs salariés, le Centre hospitalier universitaire de Poitiers, la Fondation de France et des partenaires Industriels.

 

DOCUMENT            CNRS         LIEN

 

LES  PUCES  A  ADN.

PRINCIPE  ET  FABRICATION  DES  PUCES  A  ADN.

DOCUMENT       univ-rouen.fr        LIEN

 

 
 
 
 

CURIOSITY

  Auteur : sylvain Date : 07/08/2012
 

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