« Que pourraient bien venir faire vérité et connaissance dans un univers où règnent la contingence, les vérités de fait et non les vérités de raison »

Claudine Tiercelin - Collège de France

 

 

 " La diffusion des lumières n'exige autre chose que la liberté, et encore la plus inoffensive de toutes les libertés, celle de faire publiquement usage de sa raison en toutes choses."

 KantQu’est-ce que les lumières ?, 1784

 

 

 

Blog

 

Billets d'humeur -depuis janvier 2009 - classés, pour simplifier, en six rubriques : arts, histoire, philosophie, politique, société, sciences.

Rappel : philosophie = aime la sagesse !

 

Planète vivante

Ressources pillées, biodiversité gravement altérée, pollutions majeures, climat déréglé... l'avenir de l'homme sur la Terre s'avère très sombre !

 


Conscience

 " Le savant n’est pas l’homme qui fournit les vraies réponses ;

c’est celui qui pose les vraies questions. "

C. Levi-Strauss, Le cru et le cuit

 

" Pourquoi craindre pour le dompteur, sa cage le protège des hommes' 

d'après Samuel Beckett

Sciences

Je propose ici un petit parcours - très personnel - au coeur de l'aventure scientifique qui, de Sapiens et Néandertal vous conduira aux nanosciences, à la biologie synthétique, à la chimie du vivant ou encore à l'intelligence artificielle...

Un non scientifique curieux pourra tirer profit de ces quelques pages sans équations et sans le jargon des initiés.

 

Voir

" Derrière la vitre qu’est la nature, apparaît lentement l’espèce d’une seconde, un fantôme d’éternité. De ce fantôme nous nous satisfaisons. Il devrait nous désespérer, (…). A ces moments le monde paraît laisser échapper comme par mégarde, un peu de son secret."

 A. Camus

 aussi: https://www.jeanpierrelavergne.fr/                                 


C'est la rentrée jeunesse...

... alors surtout ne négligez pas les mathématiques !

C'est un art majeur !

« Les mathématiques, considérées à leur juste mesure, possèdent non seulement la vérité, mais la beauté suprême..."

 

Bertrand Russell

 

 

Divine Marilyn...

Expo Paris | jusqu'au 22 septembre 2019


LA star

Je raconte longuement sur ce site ma passion pour l'actrice, la star, la femme... :

 

- A l'aide, à l'aide, à l'aide...

- Marilyn, sort de ce corps

- Marilyn, une passion américaine

 

J'ai publié les shootings en noir et blanc de Milton Greene, Sam Shaw, Bert Stern ("The last sitting") et quelques autres.

 

Il vous reste quinze jours pour aller admirer ces photos en grand format - et bien d'autres -, à Paris, à la Galerie Joseph

Blog : Chronique d'un "été en pente douce"

Pour mémoriser... il faut oublier !

La capacité d’oublier est essentielle au fonctionnement du cerveau.

" Pour comprendre comment nous nous souvenons, nous devons également comprendre comment et pourquoi nous oublions."

Il y a quelques années j'écrivais ici même ceci :

 

" L’oubli est un processus moléculaire vital. C’est ce que mettent en évidence plusieurs équipes de chercheurs dans le domaine des neurosciences depuis quelques années.

 La mémoire est régulée par un équilibre entre les mécanismes biologiques de stockage et ceux d’effacement de l’information. L’oubli n’est pas le résultat du temps qui passe, c’est un processus biologique à part entière."

 

Depuis dix ans, les chercheurs qui travaillent sur la mémoire n'ont fait que confirmer que l'oubli n'était pas un processus passif dans lequel les souvenirs, non utilisés s'effaçaient avec le temps. 

 

 

Ils sont convaincus aujourd'hui que le cerveau est conçu pour oublier !

Pour les chercheurs, l'oubli semble être un mécanisme actif qui est constamment à l'œuvre dans le cerveau.

La compréhension de ce mécanisme pourrait conduire à des avancées dans le traitement de maladies telles que l'anxiété, le trouble de stress post-traumatique (TSPT) et même la maladie d'Alzheimer.

 

Différentes formes et types de mémoire sont créés dans différentes zones du cerveau. Par exemple on sait que nos souvenirs (autobiographiques) prennent forme dans l'hippocampe, dans les heures et les jours qui suivent l'événement. 

 

Les neurones communiquent les uns avec les autres par le biais de synapses, chaque neurone peut être connecté à des milliers d'autres de cette manière. Grâce à la plasticité synaptique, les neurones produisent constamment de nouvelles protéines pour adapter le fonctionnement de la synapse, comme  les récepteurs des neurotransmetteurs de manière à renforcer sélectivement leurs interconnexions. Cela crée un réseau de cellules qui, collectivement, encodent une mémoire. Plus une mémoire est rappelée souvent, plus son réseau de neurones devient puissant. 

Au fil du temps, et grâce à des rappels cohérents, la mémoire devient codée à la fois dans l'hippocampe et dans le cortex. Finalement, il existe indépendamment dans le cortex, où il est rangé pour un stockage à long terme.

 

VOIR SUR CE SITE : Les neurotransmetteurs messagers chimiques

 

Certes on ne sait pas tout sur le fonctionnement de la mémoire et pour arriver à ce résultat, il a fallu beaucoup de temps.

La façon dont le cerveau oublie, en comparaison, a été très largement négligée.

 

 

En 2012 (c'était hier, ou presque !), Ron Davis (neuroscientifique au Scripps Research Institute - La Jolla - Floride)  a mis en évidence des preuves d'oubli actif chez des drosophiles.

Il cherchait à comprendre l'influence des neurones producteurs de dopamine dans les fameux réseaux dont je parle ci-dessus. On savait que la dopamine, un neurotransmetteur, était impliquée dans la modération de nombreux comportements dans le cerveau de la mouche. Davis a découvert que la dopamine était essentielle à l’oubli

 

"Pour que la mémoire fonctionne correctement, il faut oublier." O. Hardt

En 2016, Hardt et coll décrit un comportement similaire chez le rat. Il enquêtait sur ce qui se passe au niveau des synapses des neurones impliqués dans le stockage de la mémoire à long terme.

 Les chercheurs savent que les souvenirs sont encodés dans le cerveau des mammifères lorsque la connexion entre les neurones augmente. Cette force de connexion est déterminée par la quantité d’un type particulier de récepteurs (récepteurs AMPA) présents au niveau de la synapse.  

Le laboratoire de Hardt a montré qu'un mécanisme dédié favorise l'expression des récepteurs AMPA au niveau des synapses. 

Pour justifier l'oubli, Hardt a suggéré que les récepteurs AMPA étaient supprimés et que l'oubli était donc un processus actif.

En effet, lorsque Hardt et ses collègues ont bloqué le mécanisme responsable de l'élimination des récepteurs AMPA dans l'hippocampe de rats, ils ont constaté que les rats ne pouvaient plus  oublier l'emplacement d'objets

 

Pour oublier certaines choses, il semblait que le cerveau du rat doive détruire de manière proactive les connexions au niveau de la synapse. Hardt affirme donc que l’oubli «n’est pas une défaillance de la mémoire, mais une fonction de celle-ci»

 

 

D'autres expériences ont montré que le cerveau était câblé pour oublier. 

 

En 2013, Paul Frankland, neuroscientifique à l'Hospital for Sick Children de Toronto, au Canada, étudiait la production de nouveaux neurones (neurogenèse) dans l'hippocampe de la souris adulte. Il se demandait si l’augmentation de la neurogenèse chez ces mammifères pouvait les aider à se souvenir.

 

Les chercheurs de son labo ont découvert exactement le contraire: au lieu d'améliorer la mémoire des animaux, l'augmentation de la neurogenèse l'a altérée. 

«Lorsque les nouveaux neurones apparaissent dans l’hippocampe adulte, ils doivent s'intégrer dans un circuit existant. Ce recâblage complique l'accès aux informations passées."

 

Pour ces auteurs la nature dynamique de l'hippocampe n'est pas un défaut, mais une propriété qui facilite l'apprentissage. L'environnement change constamment et, pour survivre, les animaux doivent s'adapter à de nouvelles situations. Permettre aux nouvelles informations de remplacer les anciennes, les aide à atteindre cet objectif.

 

Parenthèse : les progrès de l'imagerie cérébrale

(A) Principe de la microscopie ChroMS, associant excitation biphotonique couleur par mélange de fréquences et découpe sériée automatisée du tissu cérébral.
(A) Principe de la microscopie ChroMS, associant excitation biphotonique couleur par mélange de fréquences et découpe sériée automatisée du tissu cérébral.

C'est grâce aux progrès incessants de l'imagerie cérébrale que le cerveau, lentement, livre ses secrets.

La neuro-imagerie bénéficie d'un éventail de techniques qui ne cessent de s'étoffer :

 

- imagerie structurelle : le scanner (tomographie, tomodensitométrie, CT-Scan) qui repose sur l’utilisation de rayons X et l’IRM (Imagerie par Résonance Magnétique) qui utilise les champs magnétiques et les propriétés des molécules d’eau dans le cerveau.

 

- imagerie fonctionnelle :

* L’EEG (Électroencéphalogramme) est une méthode non invasive. Elle mesure les ondes électriques qui reflètent l’activité du cerveau.

* La TEP (Tomographie par émission de positons, scintigraphie, PETscan) est une technique basée sur l’utilisation d’une molécule radioactive njectée en intraveineuse. 

* L’IRMf  (Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle) permet d’enregistrer les variations de flux sanguin dans des petites zones du cerveau. 

* La MEG (Magnétoencéphalographie) mesure des champs magnétiques dus à l’activité électrique des neurones

 

D'autre part, la microscopie confocale, a révolutionné l’exploration de l’anatomie cellulaire et moléculaire et rendant possible l’observation précise, en 2D et en 3D, des cellules et des molécules au sein d’un tissu. La particularité de ce type de microscopie est de réaliser des images de très faible épaisseur (< 1µm) afin de localiser très précisément la position d’une cellule au sein d’un tissu, mais aussi d’une molécule au sein d’une cellule.

 

A noter la récente mise au point par des chercheurs de l’École polytechnique, de Sorbonne Université, de l’Inserm et du CNRS regroupés au sein du Laboratoire d’optique et biosciences et de l’Institut de la Vision, de ChroMS, une nouvelle technique de microscopie associant couleur, 3D et haute résolution.

 

Le principal bénéfice de l’approche d’imagerie ChroMS (pour Chromatic Multiphoton Serial imaging), c’est d’offrir une véritable visite virtuelle à haute résolution (à l’échelle de la cellule) de certaines parties du cerveau essentielles pour comprendre le développement des circuits neuronaux. Si la visite est virtuelle, les données sont bien réelles, issues de cerveaux de souris transgéniques dans les neurones desquelles ont été introduits des marqueurs fluorescents.

 

Sur la figure : (B) Image acquise avec le mode « tomographie sur cerveau entier » montrant le cortex et l’hippocampe d’une souris Brainbow. (C) Reconstruction 3D et vue à différentes échelles d’un volume de 4.8 mm3 de cortex de souris dans lequel les astrocytes sont marqués avec des protéines fluorescentes de couleurs différentes. (D) Vue 3D de neurones marqués en couleur dans le cortex de souris. (Nature Communications).

 

Et chez l'homme ?

Dali - L'oubli
Dali - L'oubli

Les chercheurs pensent que le cerveau humain pourrait fonctionner de manière similaire. 

 

Blake Richardsqui étudie les circuits neuronaux et l'apprentissage automatique à l'Université de Toronto à Scarborough, pense que :

 

«Notre capacité à généraliser de nouvelles expériences est, du moins en partie, due au fait que nos cerveaux se lancent dans un oubli contrôlé»

 

Pourquoi ?

 

Imaginons qu'une personne agressée soit capable de mémoriser le physique de son agresseur dans le détail, sa tenue vestimentaire, du bout de la casquette à la pointe des chaussures, l'environnement précis de l'agression, la tenue de la jolie femme qu'il venait de croiser, l'angle du soleil à ce moment là, ne sera-t-il pas, pour elle, difficile de généraliser cette expérience pour éviter une nouvelle agression ?

 

C'est ce que pense Blake Richards :

" Si vous effacez quelques détails tout en conservant l'essentiel, cela vous aidera à les utiliser dans des situations inédites... Il est tout à fait possible que notre cerveau se livre à un oubli contrôlé pour nous empêcher de trop nous adapter à nos expériences."

 

Des chercheurs, comme Brian Levine, neuroscientifique cognitif au Rotman Research Institute de Baycrest Health Sciences à Toronto, analysant le comportement de personnes ayant une mémoire autobiographique exceptionnelle, observent qu'elles ont une tendance accrue à l'obsession : «ce qui est exactement ce que vous auriez prédit à quelqu'un qui ne peut pas se sortir de circonstances spécifiques», déclare Levine.

Le role essentiel du GABA

Synapse
Synapse

Revenons à la chimie du cerveau et aux fameux neurotransmetteurs.

Michael Anderson, qui étudie les neurosciences cognitives à l'Université de Cambridge, au Royaume-Uni. et affirme de façon péremptoire "Toute espèce qui a une mémoire oublie, quelle que soit la complexité de l'organisme", s'est posé la question du "comment ?"

 

Par imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) il a étudié les niveaux du neurotransmetteur inhibiteur GABA (acide γ-aminobutyrique) dans l’hippocampe.

 

On sait que le le GABA, a pour fonction naturelle de diminuer l'activité nerveuse des neurones sur lesquels il se fixe. Certains chercheurs pensent que le GABA servirait, entre autre, à contrôler la peur ou l'anxiété qui se manifestent par une surexcitation neuronale. Les benzodiazépines (Valium, Lexomil...) qui sont des anxiolytiques se fixent sur le même récepteur que le GABA, pour diminuer davantage l'activité nerveuse. 

 

Ses chercheurs ont découvert que plus le taux de GABA était élevé, dans le cortex préfrontal, plus les patients oubliaient. Anderson et coll. ont donc pu associer l'oubli à un neurotransmetteur particulier dans le cerveau

 

Ces résultats ont une explication : si le cortex préfrontal commande à l'hippocampe d'inhiber une pensée, l'hippocampe ne peut répondre que s'il dispose de suffisamment de GABA. 

 

Le GABA a donc un rôle essentiel dans la suppression des pensées non désirées, comme il est impliqué dans les phobies, la schizophrénie et la dépression. Divers symptômes de ces affections ont été ainsi été associés à un hippocampe hyperactif.

 

Pour Michael Anderson,   " un mécanisme clé, qui relie tous ces différents symptômes et troubles", a été établi.

 

 

Aider à oublier ou à ne pas trop oublier

Modélisation de fonctionnement neuronaux
Modélisation de fonctionnement neuronaux

Les recherches de son groupe pourraient  avoir des conséquences sur le traitement de l'ESPT, un trouble perçu comme un problème de mémoire d'un épisode traumatique, mais qui, à la base, est en réalité un problème d'oubli. Une meilleure compréhension de la manière d'aider les personnes à rendre les souvenirs traumatiques moins intrusifs pourrait aider les chercheurs à traiter certains des cas les plus difficiles à résoudre.

 

Hardt pense que la maladie d'Alzheimer pourrait aussi être envisagée comme un dysfonctionnement de l'oubli plutôt que du souvenir. Si l'oubli est vraiment une partie innée et régulée du processus de mémoire, il est logique que la dérégulation de ce processus puisse avoir des effets négatifs.

 

 "Et si ce qui se passe réellement était  un processus d'oubli hyperactif qui fait foirer et efface plus qu'il ne devrait ?"

 

Ainsi, au cours de la dernière décennie, les chercheurs ont commencé à considérer l’oubli comme un élément important du processus de mémorisation.

 

Pour Hardt :

 

En tant qu'êtres humains, nous entretenons le fantasme selon lequel il est important de disposer de détails autobiographiques ... et c'est probablement complètement faux. La mémoire, avant tout, est là pour servir un objectif adaptatif. Cela nous donne des connaissances sur le monde, puis les met à jour... L'oubli nous permet, en tant qu'individus et en tant qu'espèce, de progresser. "

 

 

 

LIRE dans la revue

Nature :

 

The Brain (07-2019)

Art et science

Hicham Berrada -  Paysages générés

Invité du Louvre-Lens,  Hicham Berrada a installé son laboratoire artistico-scientifique face au musée. L'originalité du travail de ce jeune plasticien franco-marocain est de créer sculptures, photographies ou vidéos en captant les images générées par des processus mathématiques, physiques, chimiques ou biologiques.

 

Une œuvre protéiforme, emblématique de la généralisation ces dernières années d’une rencontre art/science en art contemporain, où chacun des deux pôles enrichit l’autre

 

Par exemple, ses "Augures mathématiques" proposent une série de photographies et de sculptures produites par ordinateur grâce à des algorithmes. L'installation vidéo "Présages" est un film tourné en macro à l'intérieur d'un bocal dans lequel réagissent une combinaison complexe de produits chimiques. Une vidéo qui immerge le spectateur dans une incroyable profusion de formes, de couleurs et de mouvements.

 

Hicham Berrada fils de parents scientifiques, naît en 1986 à Casablanca. Il y poursuit, de 2003 à 2006, trois ans d’études scientifiques consacrées à la physique et la chimie avant de décider, en 2006, d’intégrer l’École nationale des Beaux-Arts de Paris, d’où il ressort diplômé cinq ans plus tard. Il termine son cursus académique en intégrant le Fresnoy, à Tourcoing.

 

Arts et Sciences - Photographie

INSERM - Rencontres d'Arles #8

Quentin Carrierre
Quentin Carrierre

" Depuis 2011, un partenariat signé entre l’Inserm et l’École nationale supérieure de la photographie d’Arles (ENSP) permet la rencontre de la recherche médicale et de la photographie. 

 Des artistes récemment diplômés de l’ENSP sont accueillis chaque année en résidence photographique de 3 à 4 semaines dans les laboratoires de l’Inserm qui deviennent alors centre d’investigation photographique où l’art découvre la science et la fait apparaître autrement. Ces travaux sont présentés en parallèle des Rencontres d’Arles et donnent lieu à l’exposition La recherche de l’art #8 et à une publication." INSERM

 

"Détailler les spécialités des différents laboratoires dans lesquels Pauline Rousseau, Hélène Bellenger , Diane Hymans et Quentin Carrierre ont séjourné dans le cadre de leur résidence permet de comprendre la richesse formelle des propositions qu'ils présentent dans cette exposition. Dans chacune des unités de recherche ces jeunes artistes ont su en effet confronter leurs pratiques photographiques avec celles, toujours fascinantes, des appareils dédiés à l'acquisition et la restitution d'images du corps humain"

Yannick VernetProject coordinator of La Recherche de l’art 

 

 

Pauline Rousseau
Pauline Rousseau

" Pour cette huitième édition 2019, les laboratoires de l’Inserm ont été heureux d’accueillir en résidence Hélène Bellenger (Tours, Unité 1253 Imagerie et cerveau), Quentin Carrierre (Dijon, Unité 1093 Cognition, action et plasticité sensorimotrice), Diane Hymans (Institut de biologie de Valrose) et Pauline Rousseau (Paris Unité mixte de recherche 970, Centre de recherche cardiovasculaire à l'Hôpital européen Georges-Pompidou). Chacune de ces unités de recherche de l’Inserm possède son champ disciplinaire, ses dispositifs d’exploration et d’intervention sur le vivant et la santé. Son organisation humaine aussi, tant dans le rapport des personnels entre eux que dans l’échange avec des patients. L’unité de la science est ainsi faite d’une grande diversité de pratiques, de méthodes, d’expérience. "

Catherine d’AstierInserm Assistant Director of Communications 

 

Photographe provocateur

Guy Bourdin : de la chaussure au surréalisme

Dans les années 70/80, Charles Jourdan est LE grand chausseur français.

Pour promouvoir ses célèbres escarpins, il fait appel au grand photographe Guy Bourdin :

  • "Dans les années 1970 et 1980, c’est le photographe Guy Bourdin qui fait le portrait de la femme Jourdan. Elle est devenue mystérieuse, provocatrice. Elle fume des Benson, parle du fond de sa chevelure, tient le combiné du téléphone entre trois doigts dont les ongles sont peints en rouge, fait partie de celles avec qui on échange de longs baisers de cinéma, ceux dont on ne voit jamais la fin." 

Guy Bourdin (1928-1991) est né à Paris. Photographe autodidacte, il travaillait pour des magazines tels que Vogue ainsi que pour des marques telles que Chanel, Ungaro et Charles Jourdan. 

Il expose ses premières photographies à la Galerie 29 en 1952. Aujourd'hui, son travail est exposé dans les musées les plus prestigieux, tels que le Victoria & Albert Museum, le Jeu de Paume, le Musée national d'art de Chine, le Metropolitan Museum of Tokyo et La Maison de la photographie de Moscou. Ses œuvres font partie de la collection de nombreuses institutions prestigieuses telles que le MoMA de New York, le Getty Museum de Los Angeles, le SFMOMA de San Francisco , entre autres.

 

Guy Bourdin aux Rencontres d'Arles 2019

Les Rencontres d'Arles consacrent un lieu à Guy Bourdin, le Campredon Centre Art de l'Isle-sur-la-Sorgue :

 

" Avec son œil de peintre, Guy Bourdin créait des images qui, par leur contenu narratif, leur composition et leurs couleurs, happaient celui du spectateur, en explorant des univers entre absurde et sublime. Faisant de la photographie de mode son médium, il rompit avec les conventions de la photographie commerciale, par ses mises en scène ambiguës, son storytelling suggestif et son esthétique surréelle. Il sut toucher des générations de lecteurs avec des moments de magie nés d’une forme d’expression éphémère : le papier glacé des magazines. Célébré par de nombreuses publications posthumes, son héritage s’expose aujourd’hui dans les plus grands musées du monde. "  Arles 2019

Chien : t'as d'beaux yeux tu sais !

L'homme a façonné le regard de son meilleur compagnon

Une nouvelle étude de l'anatomie faciale du chien suggère que nous avons peut-être contribué à créer ce " regard qui tue " en privilégiant les chiens présentant « les yeux de chiens battus », au cours de milliers d'années d'évolution.

 

Dans PNAS (Actes de la National Academy of Sciences), des chercheurs montrent :

" que la domestication a transformé l'anatomie du muscle facial des chiens spécifiquement pour la communication faciale avec les humains.

Un muscle chargé de soulever intensément le sourcil interne est uniformément présent chez le chien mais pas chez le loup.

 Les données comportementales montrent que les chiens produisent également le mouvement des sourcils significativement plus souvent et avec une intensité plus élevée que celle du loup, les mouvements les plus intenses étant produits exclusivement par les chiens."

 

Les scientifiques en déduisent que les sourcils expressifs des chiens résultent d'une sélection basée sur les préférences de l'homme.

 

 

Comment les chiens ont volé nos coeurs...                 How dogs stole our hearts

 

Sur ce site, j'aborde le thème de l'animal et de l'animalité.

 

Au moment où l'on installe des hublots sur les vaches pour observer et optimiser la digestion des ruminants, où les abattoirs sont de véritables salles de torture, il est bon de rappeler cette phrase de Kundera :

 

"Le véritable test moral de l'humanité (le plus radical qui se situe à un niveau tel qu'il échappe à notre regard), ce sont ses relations avec ceux qui sont à sa merci: les animaux. Et c'est ici que s'est produite la plus grande déroute de l'homme, débâcle fondamentale dont toutes les autres découlent".

 Milan Kundera, L'insoutenable légèreté de l'être

 

J'y parle beaucoup du chien, que je pense connaître et sur lequel je suis d'assez près la littérature scientifique.

Sur ces pages vous trouverez les dernières avancées de la science à propos du compagnonnage homme-chien (un exemple ci-dessous).

 

 

Animal toi même !

Comme tous les amoureux des canidés, je suis convaincu  que tous mes chiens - à des degrés divers - étaient capables de percevoir ce que je ressentais. 

J'en ai eu maintes fois la preuve.

 

La revue Biology Letters, publie en ligne une étude qui corrobore pleinement cette observation.

 

Des chercheurs ont analysé les réactions de 17 chiens adultes de races différentes, confrontés simultanément à différentes expressions de visages connus et à l'écoute de voix familières. Le résultat est éloquent !

 

 C'est la première fois que l'on montre qu'une espèce, autre que l'homme, est capable d'interpréter des expressions vocales et faciales 

 

Phéromones humaines : la quête se poursuit

Les chimistes emploient les grands moyens !

« Une phéromone est une substance (ou un mélange de substances) qui, après avoir été sécrétée à l'extérieur par un individu (émetteur), est perçue par un individu de la même espèce (récepteur) chez lequel elle provoque une réaction comportementale spécifique, voire une modification physiologique. »

Karlson et Lüsher (1959).

 

Ne pas confondre hormone et phéromone :

Les hormones agissent généralement en interne et n’ont d’effet direct que sur l’individu qui les sécrète.

Les phéromones, contrairement à la plupart des autres hormones, sont des ectohormones. Elles sont sécrétées à l'extérieur du corps et influencent le comportement d'un autre individu.

 

Comme les fourmis qui s'en servent pour communiquer entre elles et les papillons pour attirer leur partenaire sexuel, les humains aussi succomberaient aux effluves que libèrent leurs semblables.

 

Les phéromones animales ont en réalité plusieurs fonctions : elles peuvent déclencher une excitation sexuelle, mais aussi contribuer au lien entre la mère et sa progéniture, prévenir d'un danger, signaler une nourriture, délimiter un territoire...

 

Même à des concentrations imperceptibles, les odeurs humaines provoqueraient aussi des effets subliminaux chez l'Homo sapiens. Ce dernier serait même beaucoup plus sensible aux phéromones qu'aux odeurs courantes de notre environnement...

 

Mais la science est compliquée : elle se plait à avancer des hypothèses séduisantes... pour aussitôt les contester ! 

 

Depuis 1959, lorsque le biochimiste allemand Adolf Butenandt (prix Nobel de chimie 1939) a isolé la première phéromone - un composé appelé bombykol (sécrétée par le bombyx du mûrier femelle) - nombre de phéromones (classées dans les substances sémiochimiques intraspécifiques) végétales et animales ont été identifiés et fait l'objet de quantité de travaux et d'applications.

 

Rien de semblable chez l'homme - n'en déplaise aux parfumeurs indélicats - aucune substance satisfaisant aux critères d'une phéromone n'a pour le moment été validée. De plus, l'organe voméronasal sensé recueillir et transmettre le signal porté par ces molécules, est atrophié et - probablement -  inopérant chez l'humain.

 

Pourtant certains faits troublant (synchronisation des cycles ovariens dans des couvents), certaines analyses fines (notamment par IRM de diffusion), font que la piste n'est pas complètement abandonnée.

 

Avant de parler de l'état de l'art dans ce domaine, il faut évoquer les méthodes les plus récentes de détections des traces de ces composés organiques volatils, très présents dans notre environnement... et sur - et en - nous-mêmes.

 

Comment identifier les signatures chimiques dans l'atmosphère ?

L'illustration ci-dessus donne une petite idée de la complexité de la composition chimique de la troposphère.

 

Parmi ces molécules, les COV (composés organiques volatils),  regroupent une multitude de substances pouvant être d’origine biogénique ou anthropogénique (10% environ).

 La définition des COV fait débat ; l'Europe a adopté celle-ci :

"Composé organique ayant une pression de vapeur de 0,01 kPa ou plus à une température de 293,15 K4 ou ayant une volatilité correspondante dans les conditions d'utilisation particulières"

 

Ces composés ont un double impact sur la santé :

- un impact sanitaire direct,

- une implication dans des réactions photochimiques dans la basse atmosphère, qui induisent l’augmentation de la concentration d’ozone dans la troposphère. 

 

 

La discrétion de ces molécules ont conduit les chimistes de l'atmosphère à déployer les moyens d'analyse les plus sophistiqués, comme les techniques les plus récentes de la chromatographie couplée ou de la spectrométrie de masse par transfert de proton (PTR-MS) pour les identifier et les quantifier.

 

Ces mêmes techniques peuvent être employées pour analyser les COV émanant de végétaux (ci-contre)... ou du corps humain, et dès lors avoir un intérêt au niveau de la santé publique.

Rappel : l'approche omique

Nous voici dans le domaine de la Big-Science !

 

La biologie fournit un nombre de données astronomiques. Vouloir traiter l'ensemble de ce qui constitue le génome, le protéome, le transcriptome et le métabolome, apparaissait comme utopique il y a encore 10 ans.

 

          Il faudrait aussi évoquer le microbiome  et la métagénomique...

 

Aujourd'hui, grâce à la puissance des calculateurs, aux progrès de l'intelligence artificielle, nous y sommes.

 

Grâce à la bio-informatique, le vivant peut être  appréhendé dans sa totalité et  l'information biologique obtenue associée à des pathologies connues.

 

S'appuyant sur les spectaculaires avancées des technologies de l'information (intelligence artificielle...), les sciences « omiques » regroupent des champs d'étude de la biologie qui s'intéressent aux interactions dans - et entre - des ensembles vivants complexes (espèces, populations, individus, cellules, protéines, ARN, ADN) en tenant compte de l'environnement auquel ces ensembles vivants sont exposés et de l'écosystème dans lequel ils vivent.

 

J'ai déjà évoqué les « omiques » les plus connus comme  la génomique, la protéomique, la transcriptomique et la métabolomique. Pour cette dernière on étudie maintenant l'ensemble complet des flux métaboliques dans la cellule (fluxome). 

La fluxomique permet donc de quantifier les flux de petites molécules à travers les réseaux métaboliques donnant ainsi  accès à l'activité, in vivo, dans des cellules vivantes intactes. Elle se situe au coeur du  fonctionnement du réseau biologique, de l'ingénierie métabolique.

 

La volatolomique vient compléter le tableau !

 

La volatolomique

L'analyse chimique (détection et surveillance) des composés associés aux activités métaboliques d'un organisme (métabolomique) a fait des progrès considérables. 

Une nouvelle approche omique est en train de voir le jour : la volatolomique.

 

La métabolomique volatile (ou volatolomique) se développe en effet à son tour. Elle présente un large éventail d'applications, notamment :

 

- en recherche biomédicale (outils de diagnostic de maladies, soins de santé personnalisés par exemple)

- pour l'analyse toxicologique (exposition aux polluants environnementaux, chimiques toxiques  etc.),

- dans le domaine de la communication moléculaire, de la criminalistique et de la sécurité. 

 

L'accent est particulièrement mis sur les composés organiques volatils (COV) provenant de sécrétions biologiques de divers organismes ( micro - organismes , insectes, plantes, humains, par exemple) : le volatolome.

La composition des COV détectés par le corps humain pourrait être la signature précoce de pathologies graves (comme les marqueurs dans le sang).

Ainsi l’air expiré contient de nombreuses molécules libérées par le poumon et par le sang au niveau des alvéoles pulmonaires.

 

L'analyse de ce volatolome peut contribuer au diagnostic de maladies pulmonaires, comme les cancers bronchiques, l'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP), mais aussi de pathologies chroniques d’autres organes comme l’estomac, la vessie ou le foie.

 

La volatolomique touche de nombreux domaines, par exemple des chercheurs viennent de décrire une méthode de détection de cancers féminins en analysant les effluves de... tampons hygiéniques !

 

 

Rappel : les chiens font aussi bien que la spectrographie de masse !

Mélo, beagle de deux ans
Mélo, beagle de deux ans

J'ai déjà signalé que des chiens étaient utilisés pour détecter des cancers graves du poumon à un stade précoce.

Des chercheurs de la société BioScentDx (États-Unis) ont entraîné des chiens -- des beagles, comme mon petit Mélo (photo) au « clicker », un conditionnement destiné à les encourager à distinguer des échantillons sanguins normaux d'échantillons de sang issus d'un patient atteint d'un cancer du poumon.

Résultat : les chiens se sont montrés capables d'identifier les échantillons malades dans 96,7 % des cas et le sang sain dans 97,5 % des cas.

 

Des résultats concluants ont été obtenus pour le cancer du sein et encourageants pour le redoutable cancer des ovaires.

Et les phéromones ?

Chagall - Les amants bleu
Chagall - Les amants bleu

J'en reviens à notre sujet initial : la traque des phéromones.

 

Le développement des technologies dont je parle plus haut, a un peu redonné le moral aux rares chercheurs présents dans un domaine où il est très difficile d'obtenir des financements.

 

Jonathan Williams  a montré, grâce à la spectrométrie de masse PTR-MS, sur des échantillons de grande taille, que nous laissions une empreinte chimique dans l'air.

Par exemple, l'isoprène semble être un bon indicateur de la tension émotionnelle au sein d'un groupe.

En effet, l'isoprène formé par des processus métaboliques, est stocké dans les tissus musculaires. Il est libéré par le système circulatoire, l'air expiré et la peau à chaque fois que nous nous déplaçons ou que nous contractons nos muscles, lorsque nous devenons nerveux ou excités.

 

Son groupe de recherche à Mayence (Institut de Chimie Max Planck, Mayence ) a analysé la composition de l'air, ainsi que les niveaux de composés organiques volatils (COV ) dans des cinémas, au cours de 135 séances de onze films différents. Plus de 13 000 membres de l'auditoire étaient impliqués. Les chercheurs ont constaté que les niveaux d'isoprène étaient en corrélation fiable avec la classification par âge d'un film !

 

D'autres expériences sont en cours, notamment sur les COV émis dans un état de stress (soldats avant un parachutage par exemple).

 

Pour en revenir à mon petit Mélo, je constate que quand je le réprimande, il renifle profondément dans ma direction pour détecter les COVs émis. Rassuré par son analyse, il se dirige vers moi en remuant la queue !

 

Le problème est que l'on ignore toujours si parmi les molécules identifiées certaines constituent un signal chimique...

 

Pour l'androstadiénone,  une hormone stéroïdienne dérivée de la testostérone (qui fait la fortune de parfumeurs malhonnêtes), produite par les aisselles masculines, une étude a montré qu'il suffit à des femmes de la renifler pour que leur hypothalamus s'active. Si notre organe voméronasal n'est qu'un vestige, comment expliquer cet effet sur le cerveau ? 

 

Mais à ce jour, aucune étude n'a pu démontrer que cette activité dans l'hypothalamus a une conséquence au niveau physiologique ou comportemental, et si des chercheurs viennent d'identifier huit gènes qui pourraient coder pour la synthèse de récepteurs aux phéromones, sept d'entre eux se sont avérés inactifs...

... il reste le huitième pour consoler les tenants des phéromones humaines...

 

Cerveau et déclin cognitif

"Le Cerveau - est plus grand que le Ciel -" - Emily Dickinson

 " Apprendre à comprendre le fonctionnement de son cerveau et apprendre à s’en servir, devraient constituer un objectif pédagogique primordial."

Henri Laborit

 

 

IRM de diffusion (tractographie)
IRM de diffusion (tractographie)

Grâce à l'imagerie, à l'informatique, les chercheurs ont fait des progrès considérables dans la connaissance du cerveau, dans son fonctionnement intime.

On peut maintenant lire (ou presque !) dans les pensées avec l'IRM.

 

Avec les nouvelles séquences, les nouvelles applications, comme la tractographie (ci-contre), on peut visualiser les connexions neuronales du cerveau.

 

Mais une machine qui fonctionne avec 100 milliards de neurones est bien sûr d'une complexité redoutable et ses défaillances difficiles à identifier et surtout à réparer.

 

Certains, se sont vus trop beau et ont même pu diffuser sur le marché du médicament quelques spécialités dépourvues de toute efficacité. 

Aujourd'hui les équipes sérieuses reviennent aux fondamentaux. Le chemin sera encore long qui conduira à la résolution des désordres neurodégénératifs

Notre cerveau

Cerveau de rêveur...
Cerveau de rêveur...

- Les 3 cerveaux,

- Activité cérébrale en image,

- Un cerveau très connecté,

- La conscience et le chaos,

Human connectome project,

- Cartographie du cerveau humain de l'utérus à la naissance,

Blue Brain Project, Human Brain Project,

Un cerveau artificiel à 2,5 millions de neurone

- Les neurones miroir,

- Le vieillissement du cerveau.

Chimie du cerveau

 

- Les neurotransmetteurs, messagers chimiques,

- Rôle des différents neurotransmetteurs,

- Chimie des sentiments,

- Impact de la sérotonine et de la L-dopa sur les prises de décision,

- Rajeunir ?... Au moins ne pas mourir idiot !

 

Et aussi : Les benzodiazépines

 

 


Alzheimer : retour aux fondamentaux

Le nouvel échec d'un candidat médicament, venant après beaucoup d'autres, confirme que les chercheurs sont encore très loin de la solution dans le traitement de cette pathologie redoutable et en pleine expansion.

 

Biogen à Cambridge (Massachusetts) et Esai à Tokyo qui développaient l'aducanumab viennent d'annoncer leur  décision de suspendre leurs essais de phase III après avoir pris connaissance de l'avis d'un comité indépendant indiquant qu'il était peu probable que le médicament ralentisse le déclin cognitif comme prévu. 

 

Cette molécule est un anticorps conçu pour se lier et éliminer les plaques collantes de β-amyloïde suspectées d'être à l'origine de la maladie en s'agglutinant autour des neurones, en bloquant leur communication et, finalement, en les tuant. 

 

Pourtant la piste "anti amyloïde" semblait être la plus prometteuse...

 

Certains pensent que les plaques amyloïdes étaient déjà trop importantes dans l'échantillon utilisé pour l'essai clinique, constitué de personnes atteintes de formes précoces et légères de la maladie d'Alzheimer.

 

D'autres anticorps sont en cours d'études, notamment sur des patients asymptomatiques présentant une accumulation d’amyloïde (solanezumabcrenezumab)... avec des résultats actuellement décevants.

 

Parmi les approches non amyloïdes, des molécules ciblant la protéine tau qui s'accumule dans les neurones du cerveau des malades sont à l'étude... mais là aussi les chercheurs patinent... et reviennent au fondamental, c'est à dire à une meilleure connaissance du cerveau.

 

Hippocampe, neurogenèse et Alzheimer

Les travaux récents sur la neurogenèse ont montré que la production de nouveaux neurones se poursuivait à l'âge adulte dans certaines zones du cerveau.

 

La neurogenèse adulte désigne l’ensemble des processus qui, à partir de la division des cellules souches neurales, donne naissance à des cellules capables de se différencier en neurones et de s’intégrer dans les circuits préexistants du cerveau.

 

Cependant, les recherches sur cette plasticité cérébrale sont toujours en développement, et parfois des résultats totalement contradictoires sont publiés dans des revues de très haut niveau, comme Nature.

 

 

Le débat sur l'existence d'une neurogenèse adulte dans l'hippocampe est en particulier passionnant.

 

Situé dans les lobes temporaux et appartenant au système limbique, l’hippocampe joue un rôle central dans la mémorisation et la navigation spatiale, un rôle déterminant dans la formation de nouveaux souvenirs d' événements vécus (mémoire épisodique).

 

Tout récemment des chercheurs du  VA San Diego Healthcare System et de l'Université de Californie à San Diego, ont montré que l’hippocampe serait aussi responsable de la mémoire déclarative, c’est-à-dire la mémoire qui peut être verbalisée, et qui comprend la mémoire des faits en plus de la mémoire épisodique.

 

L'’existence d’une neurogenèse adulte dans l’hippocampe humain a d’abord été mise en évidence en 1998 puis confirmée par une vingtaine de publications.

 

Coup de tonnerre en 2018, Nature publie un article tendant à démontrer que la neurogenèse dans l'hippocampe ne se manifeste pas au-delà de l'enfance chez l'homme.

 

Mais quelques semaines après cette  publication, Maura Boldrini et al (Université de Columbia, New York)  mettent en évidence une production de nouveaux neurones dans l’hippocampe chez l’adulte sain, même âgé !

Les auteurs de cette étude ont utilisé des techniques de détection immunohistochimiques similaires à celles de leur prédécesseur.

 

Deux raisons sont invoqués par M. Boldrini pour justifier ces différences : elle n'a utilisé que des tissus cérébraux d'individus exempts de troubles psychiatriques ou neurologiques et pris en considération l'hippocampe entier.

 

Enfin, tout récemment (25 mars 2019) une publication en ligne vient confirmer ce dernier résultat en démontrant que la neurogenèse de l'hippocampe chez l'adulte est abondante chez les sujets neurologiquement sains et diminue fortement chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer.

 

Le fait que le tissu cérébral de personnes âgées de 52 à 97 ans, atteintes de la maladie d'Alzheimer, présente une baisse nette et progressive de la neurogenèse ouvre évidemment une piste : trouver le moyen de promouvoir la génération de neurones dans l'hippocampe des malades pour freiner et même inverser les déficits cognitifs.

 

Mais il y a loin de la coupe aux lèvres et le cerveau n'a pas encore livré tous ses secrets !

 

La mémoire

 

- L'émoi, les mots, les maux qui restent...

- Mécanisme de la mémoire, métamémoire,

- Neurones impliqués dans la rétrospection,

- Les maladies neurodégénératives, Alzheimer

  

L'oubli

 

- Contre l'oubli : le devoir de mémoire,

- Oubli : psychisme,

- Effacer la mémoire, les molécules de l’oubli, 


"Le cerveau est plus profond que la mer"  Emily Dickinson