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La tomate modifiée : 1000x plus grosse que nature

Comment la tomate est-elle devenue si grosse ?

La tomate Solanum lycopersicum est devenue indispensable dans notre cuisine. Originaire d'Amérique, elle n'a pas toujours été ce fruit gros comme le poing !

On a récemment identifié comment la tomate a pu devenir, au cours de sa domestication, 1000x plus grosse que son ancêtre naturel. Une modification de l'expression d'un gène qui contrôle le nombre de carpelles de la fleur (et donc du fruit), ainsi qu'une modification - déjà connue -d'un gène qui booste la division cellulaire ont été favorisées par les agriculteurs depuis longtemps. Un autre gène dont l'expression contrôle la forme allongée de la tomate est aussi connu depuis peu.

Les tomates agricoles doivent leur taille à 2 modifications génétiques. On savait depuis un certain temps que nos ancêtres avaient sélectionné une mutation d'un régulateur de la division cellulaire fw2.2, qui produit des tissus plus épais et augmente la taille du fruit mais pas le nombre de loges ( fig 1 : de a à b)

Fig 1 : Il s'est produit 2 modifications génétiques depuis la tomate sauvage. Pour une image avec légende [img]

Dans Nature Genetics du 11 Mai Cong Bin, et al(2008) ont identifié un facteur de transcription YABBY-like transcription factor qui agit sur fasciated (chromosome 11) et surtout locule-number (chromosome 2) qui contrôlent le nombre de carpelles dans le formation de la fleur et donc du fruit. En multipliant ces loges, le fruit est augmenté en taille (de 2-4 loges ils ont modifié la tomate à plus de 8 en général dans les fruits actuels) Cf Fig 1 de b à c. Comme ces changements ne sont pas présents dans les tomates sauvages, ils pensent que nos ancêtres agriculteurs ont favorisés ces modifications génétiques produites par hasard et sélectionné les fruits pour leur effet combiné qui augmente de mille fois le volume de la tomate commerciale actuelle.

Une brève sur le sujet dans ScienceNow

Han Xiao, et al (2008) dans science du 14 mars ont aussi identifié récemment le gène qui détermine la forme plus ou moins allongée du fruit : le gène SUN qui n'est pas changé, mais une modification du contexte dans lequel il est (a cause d'un retrotransposon) produit beaucoup plus d'expression. Ainsi là aussi ce n'est pas tant le gène qui change, mais son degré d'expression

fig 4 : diversité des formes liées à IQD12 qui module l'expression de SUN Source : Han Xiao, et al (2008) Image complète [img]

E) Constitutive expression of IQD12 in the round-fruited LA1589 background results in extremely elongated fruit. Each fruit represents an independently transformed plant. Fruit from the nontransformed round-fruited NIL (LA1589pp) is shown for comparison. (F) RNAi-mediated reduced expression of IQD12 in the NIL carrying elongated fruit (LA1589ee) results in a notable reduction in fruit elongation. Each fruit represents an independently transformed plant.

Fig 5 : Quelques images de tomates Source : uniProt

En savoir plus sur la tomate Solanum lycopersicum :

Originaire d'amérique centrale, elle a été rapportée en Europe par C. Colomb en 1492 sauf erreur.

• Le positionnement systématique et des images sur uniProt

• On y apprend entre autres qu'elle s'appelle aussi Lycopersicon esculentum

• Le génome est disponible ici Mapviewer en vue chromosomes
• Elle a besoin de pas mal de lumière de d'azote on peut le trouver dans la base de données des indices Landolt mise en ligne par Y.Dethurens cf Lycopersicum esculentum
• On trouve les espèces du même genre comme la Morelle douce-amère Solanum dulcamara L. et sa répartition en Suisse dans swiss web flora

La dignité des plantes menacée ?

Nos lois sur la "dignité des plantes" étonnent le monde scientifique ... Peut-être que ces recherches ne pourraient pas avoir lieu chez nous ?

Les lois suisse de protection de la dignité des plantes qui exigent que l'expérimentation respecte la dignité des plantes aussi pour recevoir du financement a surpris la communauté scientifique mondiale et nous vaut d'être dans les News de la revue Nature Swiss 'dignity' law is threat to plant biology

Fig 6 : des conditions de vie respectant la dignité de la plante ? Source J. RICHARDSON/CORBIS Nature [img]

Nous vivons un monde aux priorités étonnantes...

Sources :

• Abbott Alison Swiss 'dignity' law is threat to plant biology Nature News 23 April 2008 | Nature | doi:10.1038/452919a
• Cong Bin, et Al. (2008)
Regulatory change in YABBY-like transcription factor led to evolution of extreme fruit size during tomato domesticationNature Genetics Published online: 11 May 2008 | doi:10.1038/ng.144
• Han Xiao,et Al. A Retrotransposon-Mediated Gene Duplication Underlies Morphological Variation of Tomato Fruit Science 14 March 2008: Vol. 319. no. 5869, pp. 1527 - 1530 DOI:10.1126/science.1153040
• Brève sur le sujet dans ScienceNow

L'évolution , les gènes le lait et les migrations

Genome-wide et worldwide ?

On peut de nos jours analyser les variations dans des populations humaines sur l'ensemble de leur génome : Genome-wide et pour de nombreuses populations worldwide. Il y a sans doute un effet de mode et des titres impressionnants avec "des millions de ...".

"Une nouvelle étude se penche sur les changements dans les gènes et les migrations des populations sur tout le globe. Pour la première fois, toutes les populations ont été soigneusement étudiées, et plus d'un demi million de points de divergence sont couverts. Les résultats viennent renforcer la thèse d'une migration à partir de l'Afrique."

(Source Questions-science.com (fr))

Une nouvelle technique , une nouvelle mode ?

Néanmoins chaque fois qu'une nouvelle technique rend possible de nouvelles expériences, on voit bien que notre manière de comprendre le domaine en ressort irréversiblement changée. Les énormes bases de données génomiques, notamment celles sur les différences inter-individuelles (DbSNP, HapMap, etc), la formidable accélération du séquençage, les outils de traitement informatique et statistique ont rendu possible un glissement d'une vision DU génome humain (comme si il était unique !) à la comparaison DES génomes de différents individus et finalement de populations.

La biologie change... avec les technologies ! La BIST permet ici aussi des approches plus exhaustives et les publications abondent ! D'un côté il faut savoir prendre de la distance, laisser l'excitation retomber pour distinguer l'important de l'anecdotique. D'un autre côté il ne faut pas laisser passer l'occasion de susciter l'enthousiasme chez nos élèves !

Voici une petite sélection commentée spécialement pour vous avec les liens pour approfondir.

Beyond Out of Africa

Dans un article de Science (Li et al. 2008) étudient la diversité humaine sur la base de 650'000 SNP séquencés chez 981 individus de 51 populations. Les données proviennent du Human Genome Diversity Panel (HGDP-CEPH) Librement accessibles à partir d'ici

Leurs résultats confirment bien une origine africaine de l'espèce humaine et une gradation des différences entre les population le long de leurs migrations : la figure 1 évoque bien cette différence graduelle par cette sorte d'arc-en-ciel.

Un français s'y trouve ainsi presque à mi-chemin entre un Bushman (San) et un Papou. (N'en déplaise à certains qui classent les gens par la couleur de leur peau !).

Il est amusant de noter aussi que cette analyse distingue lees Orcadian, Français, et Italiens du nord des populations de Bergame et de Toscagne ou des Basques.

Fig. 1. Ascendance individuelle et Dendrogramme des populations [img]

Individual ancestry and population dendrogram. (A) Regional ancestry inferred with the frappe program at K = 7 (13) and plotted with the Distruct program (31). Each individual is represented by a vertical line partitioned into colored segments whose lengths correspond to his/her ancestry coefficients in up to seven inferred ancestral groups. Population labels were added only after each individual's ancestry had been estimated; they were used to order the samples in plotting. (B) Maximum likelihood tree of 51 populations. Branches are colored according to continents/regions. * indicates the root of the tree, also where the chimpanzee branch is located. [View Larger Version of this Image]

Presque en même temps deux articles publié dans Nature ( Editor's summary ici) apportent d'autre information sur la diversité de nos populations

Les africains plus riches et solides génétiquement ?

Kirk E. Lohmueller, et al.(2008) ont étudié le nombre de mutations défavorables sur 10'000 gènes dans des individus américains plus ou moins représentatifs de populations d'origine africaine et européenne et trouvé que la diversité génétique est plus grande chez ceux d'ascendance africaine (AA), et que les individus d'ascendance européenne (EA) ont plus de mutations défavorables dans leur génome que les AA. Cela s'expliquerait bien avec l'hypothèse d'une sortie d'Afrique par une population en petit nombre avec un effet d'étranglement qui limite la diversité. Les AA ont une diversité génétique plus élevée (EA :55.4%, AA : 47.0% ; ) Les SNP considérés comme défavorables probably damaging ( EA :15.9% ; AA : 12.1% ;).

Fig 2 : L'effet d'étranglement limite aléatoirement la diversité (source Understanding evolution @ Berkely)

Out of africa confirmé

Jakobsson et al. (2008) analysent 29 populations du Human Genome Diversity Project. Après avoir genotypé plus de 500,000 marqueurs (SNP (cf ici) et CNV Copy-Number Variants : des séquences dont le nombre varie) : leurs données confirment un déséquilibre de linkage à corréler à la distance géographique depuis l'Afrique. Le modèle multirégional perd encore du terrain.

582 gènes qui ont évolué récemment

Dans une news de Science, Gibbons, Ann. (2008) décrit les résultats de l'équipe de Lluis Quintana-Murci, qui ont analysé 2.8 millions de SNP sur 210 individus du International HapMap Project , ils se sont focalisés sur 15,259 mutations non synonymes, qui modifient donc la séquence d'acides aminés et donc la fonction du gène. Il ont recherché les mutations qui changent le plus comparées aux autres (donc probablement soumises à une sélection positive) et ont identifié 582 gènes dont 50 semblent être des adaptations à des maladies ou des changements d'alimentation. Il s'agit de la régulation de l'insuline, de la digestion des sucres et de l'amidon, du métabolisme de l'alcool, et le zinc, du transport des graisses, de la régulation du système immunitaire face aux agents pathogènes , et de la réparation et duplication de l'ADN.

Pour John Hawks de l'University of Wisconsin, Madison, qui a participé au projet, les mutations qui protègent du diabète et de l'obésité ont probablement été sélectionnées pour s'adapter à des régimes issus de l'agriculture: par exemple une meilleure digestion de l'amidon est critique quand l'alimentation dépend fortement de quelques céréales seulement.

Anne Gibbons parlait en décembre 2007 dans une autre news de Science (Human Evolution Is Speeding Up) d'autres chercheurs (Hawks et al. excellent site de l'auteur) qui ont analysé 270 individus du HapMap project . et ont noté une évolution beaucoup plus rapide depuis 40'000 ans et même 100fois plus rapide depuis 5000 ans. Ils ont repéré 1800 gènes ainsi accélérés ( env 7% de notre génome) qui semblent en rapport avec des changements de régime alimentaire, (digestion de l'amidon, des acides gras et du lactose), mais aussi en réponse à des maladies.

L'adaptation au lait... une évolution récente ?

Fig 3 : Dans les populations d'éleveurs la sélection pour garder l'activité de la lactase a du être très forte. Source Check, Erika (2006) Nature SVEN TORFINN/PANOS

On sait que le lactose est indigeste pour la plupart des adultes (les européens sont une exception notable), car le gène pour la lactase (qui coupe le lactose en galactose et glucose) n'est plus exprimé après le sevrage. Check nous dit que quand un adulte boit du lait, certaines bactéries intestinales s'en occupent et cela produit des désagréments (Ballonnements, diarrhées, nausées, coliques et douleurs abdominales), qui font que la plupart des adultes cessent d'en boire.

Dans deux articles récents l'évolution récente de la digestion du lactose a été mise en évidence : Check, Erika (2007) Ancient DNA solves milk mystery (intranet.pdf) Erika Check (2006) Human evolution How Africa learned to love the cow (Intranet.pdf)

La persistance de la lactase a été étudiée notamment par Tishkoff, S. A. et al. (2006): ils ont trouvé une mutation en amont du gène de la lactase qui le régulerait. Cette mutation se serait produite il y a 3000 à 7000 ans. On a ensuite trouvé une 2ème mutation différente - chez des personnes originaires de la région de la Tanzanie - qui a le même effet : un cas de convergence digne de figurer dans nos Campbell et autres Raven.
Il est mentionné dans la Recherche février 2007 (intranet.jpg)

L'idée que la vitesse de l'évolution n'est pas constante - la théorie des équilibres ponctués chère à Eldredge et S .J. Gould - s'en trouve renforcée...

Sources

• Check Erika(2006) Human evolution How Africa learned to love the cow Nature 444, 994-996 (21 December 2006) | doi:10.1038/444994a; Published online 21 December 2006| Intranet.pdf
• Check, Erika (2007) Ancient DNA solves milk mystery News 26 February 2007 | Nature | doi:10.1038/news07022 | (intranet.pdf)
• Eldredge, N. and Gould, S. (1972) Punctuated Equilibria: An Alternative to Phyletic Gradualism, in T.J. Schopf (Ed.), Models in Paleobiology, 82-115, San Francisco: Freeman, Cooper & Co.
• Gibbons, Ann. (2008)
Team Uncovers New Evidence of Recent Human Evolution ScienceNOW Daily News 4 February 2008
• Gibbons, Ann. (2007) Human Evolution Is Speeding Up ScienceNOW Daily News 10 December 2007
• Hawks, John Weblog ( 2008)
Average diet versus extreme diet in robust australopithecines (consultée le 7 mai 08)
• Jakobsson, Mattias et al. (2008) Genotype, haplotype and copy-number variation in worldwide human populations. doi:10.1038/nature06742
• Li JZ, et Al. (2008).
Worldwide human relationships inferred from genome-wide patterns of variation. Science. 2008 Feb 22;319(5866):1100-4. Article. (intranet.pdf)
• Lohmueller, Kirk E. et al.(2008)
. Proportionally more deleterious genetic variation in European than in African populations. doi:10.1038/nature06611
• Tishkoff, S. A. et al.(2006). Nature Genet. doi:10.1038/ng1946 (2006).
• Thivent ,Viviane.(2007). Convergence chez les buveurs de lait. La Recherche février 2007 (intranet.jpg)

update : lien sur un article de la Recherche
8 mars : corrigé des liens sur des images et supprimé des images

L'"ADN poubelle" aux oubliettes ! L'ARN règne ?

L'ARN prend le pouvoir ?

Fig 1 : le classique schéma ADn ARN Protéine ( cliquer pour agrandir)

On sait depuis un bon moment que le trop classique schéma ADN-ARN-protéine est en gros correct, mais incomplet (Cf Bio-review) (cf aussi Les 7 complications du dogme S&V intranet.jpg)

Science a publié récemment un dossier Gene Regulation qui met bien en évidence le rôle de plus en plus central de l'ARN,

Fig 2 L'ARN participe aux régulations de l'expression

Il y une vidéo par John Mattick, et al. discutant du rôle de l'ARN comme molécule centrale de la vie. On connaît évidemment leur rôle d'ARNmessager. Mais comment les ~25'000 gènes humains peuvent coder toutes les protéines (plus d 'un million ! selon M.-C. Blatter de Swissprot) est une belle question d'élève intelligent. Et bien difficile à répondre !

L'ARN est sans doute une partie de la réponse !

On ne parle plus seulement de gènes pour l'ADN codant une protéine, mais aussi de gènes à ARN RNA Gene : certains ont une activité catalytique, de nombreux ARN sont impliqués dans les réseaux de régulation.

Ils discutent comment elle pourrait bien avoir été la molécule originale de la vie, par ses capacités catalytiques et autoréplicatives. L'ADN aurait été mis a profit à cause de sa plus grande stabilité.

Ils voient un rôle fortement accru pour l'ARN dans le futur.

Le rôle des ARN de toutes sortes ( MiRNA, SiRNA, Riboswitch etc) dans toutes sortes de mécanismes et de dysfonctionnements ou maladies est discuté dans MicroRNAs Make Big Impression in Disease After Diseas par Jennifer Couzin

L'"ADN poubelle" aux oubliettes ! 93% exprimé !

Dans cet article de ce même numéro, Amaral et al. (2008) révèlent combien l'expression de Junk DNA n'a plus guère de sens !

Le projet ENCODE a montré que 93% des nucléotides du génome humain analysé sont transcrits dans différentes cellules, alors que ~1.2 % code pour des protéines. Cela signifie pour Amaral qu'il pourrait bien y avoir un large réservoir d'ARN biologiquement significatifs.

Ce que font tous ces ncRNA (non-codingRNA) est encore l'affaire de débats, mais le fait qu'ils soient très conservés (On les retrouve très peu changés chez de très nombreux organismes) suggère des rôles importants et maintenus par sélection au cours de l'évolution. Plusieurs exemples sont présentés.

Ce qui nous distingue du chimpanzé : surtout de l'ARN ?

Un des plus frappants exemples est sans doute l'ARN HAR1 (Human-Accelerated-Region) : Dans la quête des différences entre l'homme et son plus proche cousin, le chimpanzé on a cherché les gènes qui nous différencieraient, on n'en a trouvé que très peu, et récemment on a exploré les zones de l'ensemble du génome qui ont changé particulièrement vite entre le chimpanzé et nous. Ils ont trouvé une séquence (HAR1) qui s'exprime spécifiquement en ARN lors du développement embryonnaire du néocortex entre la 7ème et la 19ème semaine. (Pollard et al., 2006) (Intranet.pdf) Ils emploient ici aussi l'expression de Gène ARN.

Parmi ces roles de l'ARN , relevons :

-Régulation de l'expression par des modifications des histones, de la structure de l'ADN et d'autres effets épigénétiques

-Régulation par l'interférence ARN mis en évidence par le prix Nobel 07(Cf Bio-review de janvier08)

-Splicing alternatif.

Fig 3 :

Quelque uns des mécanismes par lesquels les ARN régulent l'expression Tiré de Amaral et al. [Image]

Que sont ces Riboswitches ?

Ronald R. Breaker les décrit un peu comme des protéines telles que le fameux répresseur dans l'opérnon Lac ( simulation éducative Lac-dule ici) des ARN spéciaux Riboswitch sont capables de contrôler l'expression de l'ADN. Il pourraient bien être les premiers éléments régulateurs de l'expression, ils sont souvent aussi efficaces que les protéines : si un métabolite se lie à leur site (aptamer)de liaison ils sont susceptibles de changements de conformation qui les font se lier à l'ADN et modifier l'expression ou l'épissage (splicing).

On en découvre de plus en plus mais surtout chez les bactéries

[Image]

Fig 4: Deux exemples de riboswitch TPP menant à un splicing différent : en haut le gène NMT1 chez N. crassa, en bas le gène THIC chez Arabidopsis thaliana.

L'ADN reste fondamental !

Ainsi l'ADN , tout en restant fondamental ne serait plus si central dans le fonctionnement ; pour risquer une image osée - l'ADN serait le Disque dur, et l'ARN la mémoire vive et le processeur ?

Sources :

• Amaral, P. P., Dinger, M. E., Mercer, T. R., & Mattick, J. S. (2008). The Eukaryotic Genome as an RNA Machine. Science, 319(5871), 1787-1789. (Intranet.pdf)
• K. S. Pollard et al., Nature 443, 167 (2006).(Intranet.pdf)
• Ronald R. Breaker Complex Riboswitches 10.1126/science.1152621Vol. 319. no. 5871, pp. 1795 - 1797

Brèves-04-08

Une nouvelle rubrique :

Plutôt qu'un sujet développé un peu plus à fond, une nouvelle rubrique occasionelle "Brèves" commence avec celle-ci : une très bref résumé de recherches avec le lien vers la revue.

Le génome de Watson séquencé en 4 mois !!!

le génome complet ( Diploïde donc 6 Gigabases ) d'un individu a été séquencé en moins de 4 mois avec des nouvelles machines (454) qui séquencent beaucoup plus vite, mais à partir de fragments très courts ( 250 bases). Elle n'utilisent pas de clones bactériens et évitent donc certains risques de mélange. par contre les séquence répétées sont plus difficiles à positionner avec cette méthode.

Wadman,Meredith (2008) James Watson's genome sequenced at high speed Nature News 16 April 2008 | doi:10.1038/452788b New-generation technology takes just four months and costs a fraction of old method.

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Des spermatozoïdes ou des ovules a partir de peau : on est de plus en plus proche de produire des gamètes a partir de cellules somatiques

Sperm From Skin Becoming a Reality? By Constance Holden ScienceNOW Daily News 15 April 2008

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L'analyse d'échantillons d'urine montre l'étonnante diversité des métabolismes selon les populations : les métabolismes des individus de différentes populations ont été analysés a partir d'échantillons d'urine qui avaient été récoltés à travers le monde : on espère croiser ces résultats avec des infos génétiques et sur la flore intestinale pour comprendre mieux comment le métabolisme fonctionne et s'adapte au régime alimentaire

Published online 18 April 2008 | Nature | doi:10.1038/news.2008.767 News Gut reactions Analytical technique shows how metabolism varies between populations. Emma Marris

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les traders réussissent mieux quand ils ont plus de testostérone (News@Nature)

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le mécanisme d'action de l'amiante un peu plus élucidé : il déclenche une protéine (interleukin-1bêta) qui stimule une réaction immunitaire inflammatoire excessive avec les inflammasomes et finalement le cancer. un médicament qui bloque interleukin-1bêta,(l'Anakinra) pourrait être utilisé pour prévenir les effets de l'amiante ?

Clearing the Air Over Asbestos

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Lee Berk (... ça ne s'invente pas!) à la Loma Linda University in California montre que le rire fait baisser les hormones du stress ( on savait ça) mais que le fait de savoir qu'on va rire fait baisser ces hormones ...

drôle , non ? et hop un peu moins de cortisone et de stress ! (news@Nature)

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Une étude (news@Nature) montre que les souris finissent par préférer des aliments qui ont des vraies calories plutôt que ceux édulcorés artificiellement en bloquant les récepteurs au sucré (le récepteur TRPM5 ) chez des souris :

Les choix ultérieurs des souris seraient influencées par le contenu calorique et non pas seulement par le goût sucré des aliments. On évoque une stimulation des centres du plaisir ( notamment la libération de dopamine) par le glucose sanguin et une forme de conditionnement (ceux et celles qui tentent de maigrir connaissent sans doute le problème...)

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Neurodule :
une version pour MacOSX est enfin disponible ...
en plus de celle qui tourne directement dans une page web.

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Le Botox migre dans le cerveau !
Il semblerait que le Botox (qui agit en dégradant la SNAP-25 pour paralyser les muscles) ou en tous cas un produit de sa dégradation qui révèle sa présence, migre le long des neurones et remonterait même jusqu'au cerveau (news@Nature)

Bio-reviews : un chaînon manquant de moins ...

Les cétacés descendent d'un herbivore terrestre

Comment les cétacés pourraient être apparus à partir de mammifères terrestres retournés à l'eau n'est pas très facile à comprendre pour nos élèves. Et les fossiles de cette transition sont rares, ce qui n'est pas étonnant puisque les transitions sont ... transitoires et laissent souvent peu de fossiles.

Un ancien (2000) arbre phylogénique comparant les données morphologiques et moléculaires Source Luo, Zhexi. (2000), Nature


Une phyolgénie des cétacés. Source : GEFMA

Un chaînon retrouvé

Par chance les chercheurs retrouvent tout de même régulièrement de ces "chaînons manquants". C'est le cas récemment quand Hans Thewissen, et al. de la Northeastern Ohio Universities College of Medicine à Rootstown ont fini d'analyser un fossile d'Artiodactyle trouvé 15 ans plus tôt au Cachemire, en Inde.

Une représentation de ce que Indohyus aurait pu être il y a 48 millions d'années. Il aurait à peu près la taille d'un raton laveur ou d'un chat (Source Sanderson (2008),Nature

Sanderson Katharine (2008) dans une news de nature (intranet.pdf) explique qu'il devait se déplacer dans l'eau comme un mini hippopotame, mais en beaucoup plus fin... Tout ça ne ressemble guère à une baleine, mais Indohyus a des caractéristiques qui en font un ancêtre des cétacés : des os très lourds -qui aident à marcher sur le fond de l'eau- et une structure de l'oreille moyenne (involucrum) très épaisse.

Un petite oreille découverte par accident !

C'est d'ailleurs un accident qui à mis la puce à l'oreille de Thevissen : un chercheur a cassé l'oreille du fossile et sous cet éclat ils ont découvert une oreille typique de cétacé.

Oreille interne de mammifères de G à Dr : un mammifère terrestre (un Galago), Ichthyolestes un cétacé terrestre de -50MA, un cétacé marin Indocetus), et un dauphin actuel(source : (Spoor,2002) )

Les cétacés ont de très petits canaux semi-circulaires qu'on pense limiter les vertiges lorsqu'ils tourbillonnent dans l'eau.

Lisa Noelle Cooper montre l'épaisseur comparée d'un os d'Indohyus : 2 images du haut comparé à un mammifère terrestre en bas .

De nombreux fossiles jalonnent cette transition vers l'eau

Depuis quelques années plusieurs formes de transition ont été découvertes. Dans la Vidéo (en anglais) Thewissen mentionne -en remontant dans le passé (images extraites de la vidéo sur Nature)

Kutchicetus, -45 MA ,

Ambulocetus (-49MA) qu'il compare à un crocodile,


puis découvert récemment Pakicetus, (-53MA) dont les os lourds montraient la parenté avec les cétacés, mais qui ressemblerait plutôt à un sorte de loup actuel.
Et maintenant Indohyus complète bien le tableau

Pour aller plus loin :

• Site de Thewissen sur l'évolution des cétacés : très complet (An)
• D'autres fossiles de cétacés plus récents (Janjucetus) ont été discutés ici Van Noorden, Richard (2006 )Nature news
  

Le squelette retrouvé

Le squelette de Indohyus et un dessin du squelette. Les parties hachurées sont dessinés à partir d'organismes similaires. Source Thewissen, J. G. M. , et al (2007) img

Les dents du fossile !

Thewissen et al. ont examiné les dents de Indohyus, pour trouver ce qu'il mange, et apporter leur contribution au débat pour savoir si les cétacés sont devenus carnivores d'abord ou aquatiques d'abord.

En examinant les taux d'isotopes de Carbone 13 et la dentition Thewissen et al. estiment que Indohyus ne mangeait pas la végétation aquatique, aussi ils imaginent que pour fuir les prédateurs Indohyus se réfugiait dans l'eau, et qu'une alimentation aquatique est apparue plus tard.

D'autres Palaeontologues (Jonathan Geisler), avaient identifié un lien entre ce groupe (les raoellidés) sur la base de fragments de dents. Ce lien est ainsi renforcé.

C'est donc l'hypothèse que les ancêtres des cétacés étaient semi-aquatiques avant d'avoir une dentition adaptée à l'alimentation à base de poissons qui est renforcée.

Et un bel exemple pour discuter de l'évolution.

References

• Thewissen, J. G. M. , et al (2007) Whales originated from aquatic artiodactyls in the Eocene epoch of India Nature, 450, 1190-1194, (2007).
• Vidéo
  
• Podcast
• Site de Thewissen sur l'évolution des cétacés : très complet (An)
  
• Sanderson Katharine (2008) The land-based ancestor of whales,Nature news 19 December 2007| doi:10.1038/news.2007.388 | Intranet.pdf
• Spoor F. et al., Vestibular Evidence for the Evolution of Aquatic Behaviour in early Cetaceans, Nature 417:163-166 (2002)
• Luo, Zhexi. (2000), Evolution: In search of the whales' sisters Nature 404, 235-239 (16 March 2000) | doi:10.1038/35005194

Imagerie - surpoids - addiction : conférences UNIGE

L'UniGE propose un cycle de conférences publiques dédié à la fondation Louis-Jeantet, avec des sujet alléchants :

Le coeur dans tous ses états

L'imagerie médicale à la découverte du coeur : anatomie, fonction et métabolisme

Mercredi 16 avril 2008, 18h30Auditoire A250 - CMU - GENEVE

Pr Osman Ratib et Pr François MACH de la Faculté de médecine de l'Université de Genève

Entrée libre Conférences suivies d'un apéritif

Tous les détails sont ici et le dépliant est ici en intranet

Campus a fait un dossier sur l'imagerie IRMf:

• "La machine qui lit les pensées"
• Le corps mis en images, par osirix
• Bienvenue dans la cinquième dimension
• NEUROIMAGING:Growing Pains for fMRI
  
• Ne pas surintrerpréter l'IRMf (Nature)

Maigrir sans stress Prendre soin de soi pour maigrir durablement

Pr Alain Golay

Mercredi 07 mai 2008, 18h30

Addiction : le côté obscur de l'apprentissage Mécanique et clinique d'une maladie du cerveau

Pr Christian Lüscher et Dr Daniele Zullino

Jeudi 18 septembre 2008, 18h30

Le message du service de presse :

Le 16 avril prochain, la Faculté de médecine de l'Université de Genève (UNIGE) inaugure son premier cycle de conférences publiques : les images du cœur, les problèmes de poids et le cerveau apprenant sont à l'honneur de ce programme, dédié à la Fondation Louis-Jeantet, qui atteint cette année ses 25 ans d'actif soutien à la recherche médicale.

En 30 ans, la radiologie a évolué au rythme des révolutions technologiques. Elle permet aujourd'hui une visualisation du corps sans précédent : colorée, nuancée, tridimensionnelle, elle peut même intervenir, grâce à l'informatique et à l'imagerie biomédicale, sur le corps en mouvement. Les prof. Osman Ratib et François Mach invitent le public à explorer les paysages du système cardio-vasculaire.

La seconde conférence abordera le problème du surpoids sous un nouvel angle : comme une expression d'un malaise. Le prof. Alain Golay envisage en effet le régime comme une remise en question constructive, profonde et personnelle. Une diète devrait ainsi déboucher sur une réappropriation de son corps par le patient, ainsi que sa façon d'envisager la vie. La perspective du mens sana in corpore sano s'inverse : c'est le corps en santé qui exprime alors un bien-être mental.

Pour la troisième de ces présentations, le prof. Christiant Lüscher et le dr Daniele Zullino postulent un lien surprenant entre les phénomènes de dépendance pathologique (addictions) et les mécanismes de l'apprentissage. Notre cerveau attendrait en effet une récompense de tout effort entrepris pour apprendre quelque chose. Chez les personnes souffrant d'addictions, cette quête du plaisir a tout supplanté.

Programmées le 16 avril, le 7 mai et le 18 septembre à 18h30, ces trois occasions de comprendre les dernières avancées médicales auront lieu dans l'auditoire 250 du Centre médical universitaire de l'UNIGE.

Vous trouverez une information plus détaillée à leur sujet dans le document ici en intranet.Tous les détails sont ici et le dépliant est

Pour tout autre renseignement, n'hésitez pas à contacter Marie de Coulon au 022 379 41 58 ou en écrivant à Marie.DeCoulon@medecine.unige.ch

Les bactéries feraient la pluie pour se disséminer mieux ?

Les bactéries font la pluie et les beaux nuages ?

Dans une news@Nature récente Quirin Schiermeier, (2008) décrit une étude de Christner, B. et al, (2008) sur la présence de bactéries dans les gouttes de pluie.
Pour que les gouttes ou les cristaux qui forment les nuages apparaissent il ne suffit pas que l'humidité de l'air atteigne la température de condensation... Au-dessus de -40°C, il faut des noyaux de condensation autour desquels les gouttes ou les cristaux se forment. Les poussières sont des noyaux de condensation efficaces, on le voit avec les traînées que les avions laissent dans le ciel : les poussières issues des réacteurs facilitent la formation des cristaux qui constituent ces nuages.

Fig. 1 : Les traînées d'avion sont des nuages de cristaux de glace.

Des champignons, algues microscopiques et notamment des bactéries sont connues pour être de très bons noyaux de condensation (NC) catalysant la condensation à des températures plus élevées que les poussières minérales.
Des bactéries voyageuses...La présence de ces NC biologiques dans la neige a été relevée par Christner, B. et al. à différents endroits de la planète (Dans le Montana, en France, au Yukon, et en Antarctique). Ils ont trouvé entre 4 et 120 NC par litre de neige fondue dont 69-100% étaient probablement biologiques. Les échantillons récoltés en France et au Montana en contenaient plus que ceux de l'Antarctique.
La présence de ces bactéries "faiseuses de pluie" presque partout suggère que ces bactéries peuvent voyager sur de grandes distances avec les nuages et que des précipitations biologiquement induites joueraient un rôle non négligeable au niveau mondial.
D'ailleurs une équipe conduite le prof. William Broughton de l'Université de Genève (UNIGE) a identifié la provenance géographique du sable que le vent dépose régulièrement sur les balcons de la région lémanique, soit le désert Tchadien. L'analyse génétique des micro-organismes qui s'y trouvaient encore a permis d'identifier des champignons et des bactéries d'une longévité et d'une résistance exceptionnelles. (Anna A. Gorbushina, et al. 2007). Si ces travaux ne s'intéressent pas directement au climat et mettent plutôt l'accent sur l'impact des micro-organismes voyageurs sur l'équilibre microbien de leur pays d'arrivée, ils montrent bien combien leurs déplacements ne peuvent pas être ignorés.

Fig. 2: La pluie ramène au sol les bactéries de l'atmosphère. Or les bactéries facilitent la formation des gouttes de pluie..(source Quirin Schiermeier, (2008).)

Les bactéries manipulent -elles aussi - le climat ?

Il est envisageable que ces bactéries exploitent leur capacité de nucléation pour sortir des nuages, déclare Christner, car ces particules biologiques jouent un rôle important dans la production de pluie et neige, spécialement dans les nuages à des températures relativement douces.

Or la plupart de ces bactéries qui "font la pluie" sont des pathogènes et en favorisant la formation de cristaux dans les végétaux, elles cassent les parois des cellules dont elles se nourrissent.
Je pense que ce sont aussi ces bactéries qui sont employées pour ensemencer l'eau des canons à neige et favoriser la formation,là aussi, de cristaux de neige à des températures proches de zéro.
Certains notent que cette même caractéristique favorise leur retour sur terre depuis les nuages avec les pluies, ce qui est à l'avantage de la bactérie.

L'hypothèse Gaia
L'idée que les bactéries ont un avantage si elles peuvent voyager avec les nuages et retomber sur terre plus loin, développée par Hamilton, W. D. & Lenton, T. M. (1998) fait partie de l'hypothèse Gaia (Lovelock, J. 2003 Intranet.pdf selon laquelle les organismes vivants et non-vivants forment un vaste système dans lequel les êtres vivants ont un effet régulateur qui favorise la vie sur l'ensemble de la planète.
L'idée d'êtres vivants manipulant le milieu physique à leur avantage a souvent été avancée, par exemple pour les Aulnes ("Vernes") des couloirs d'avalanche qui non seulement supportent les avalanches, mais les favoriseraient peut-être, éliminant ainsi la concurrence des conifères comme le mélèze. (Si quelqu'un a des infos sur cette hypothèse, merci de le dire)

En outre pour Schiermeier les humains ont une influence considérable sur ces processus de régulation et des changements comme la déforestation, la monoculture modifient la composition des microbes de l'atmosphère et pourraient avoir une influence sérieuse sur les précipitations et le climat. (Exemple Schiermeier, (2007))
Il est temps que les climatologues, commencent à prendre en compte les implications de ces interactions entre bactéries et atmosphère dans leurs modèles dit Christner.

References

• Christner, B. et al., (2008), Ubiquity of Biological Ice Nucleators in Snowfall Science 319, 1214 (2008).
• Hamilton, W. D. & Lenton, T. M. Ethol. Ecol. Evol. 10, 1-16 (1998).Intranet.pdf
• Schiermeier, Quirin (2008) 'Rain-making' bacteria found around the world Nature news 28 February 2008 | doi:10.1038/news.2008.632 | intranet.pdf
• Schiermeier, Quirin (2007), Pollution decreases rainfall, Nature News 8 March 2007 | doi:10.1038/news070305-11
• Lovelock, J. (2003). Gaia: The living Earth. Nature, 426(6968), 769-770.Intranet.pdf
• Anna A. Gorbushina, Renate Kort, Anette Schulte, David Lazarus, Bernhard Schnetger, Hans-Jürgen Brumsack, William J. Broughton, Jocelyne Favet (2007) Life in Darwin's dust: intercontinental transport and survival of microbes in the nineteenth century Environmental Microbiology 9 (12) , 2911-2922 doi:10.1111/j.1462-2920.2007.01461.x

L'alligator : une dérivation sanguine... pour mieux digérer la viande ?

L'évolution de ... "l'évolution des appareils circulatoires " ?

Fig 1 : Dans l'évolution des systèmes circulatoires nous avons tous vu les coeurs à 3 loges des reptiles...et dans certains l'exception des crocodiliens, souvent vue comme une étape intermédiaire. source : http://universe-review.ca

Fig 2 : a, coeur à 4 loges des mammifères et oiseaux - b, le coeur à 3 loges de la plupart des reptiles mélange le sang oxygéné and désoxygéné et ne permet pas de différence de pression entre le circuit pulmonaire et aortique. c, les crocodiliens modernes ont un coeur à 4 loges, mais peuvent shunter le sang entre les 2 circuites à travers le foramen de Panizza, et descendent probablement d'organismes avec de grandes différence de pression entre les loges. Légende pulmonary artery (PA) RAt, right atrium; LAt, left atrium, RV, right ventricle; LV, left ventricle; RA, right aorta; LA, left aorta. Source Nature Summers, Adam P. (2005) Evolution: Warm-hearted crocs

Et la fermeture incomplète du coeur des reptiliens avec le foramen de Panizza reste un de ces apprentissages dont le sens m'avait échappé (on m'avait bien donnée des explications que j'ai trouvées peu convaincantes) mais qui semblent important à tous et qu'il faut donc se coltiner pour passer ses examens et être reconnu comme compétent ...

Des monuments de savoir inutiles ?

Chevallard, didacticien français, compare de manière assassine ces savoirs à des monuments " autrefois vivants mais dont les raisons d'être, les fonctions vitales ont cessé d'être comprises [...] L'École devient alors un lieu où la rencontre avec ces étranges bibelots culturels en quoi se transmuent les savoirs scolaires semble largement immotivée, [...]; où, par obligation sociale et habitude culturelle, on passe quelques années de sa jeune vie à fréquenter des savoirs que la tradition impose sans autre motif que, au mieux, le bénéfice éventuel d'une valeur formative réputée sans doute par quelques-uns « essentielle », mais en vérité abstraite, indicible, en suspens par rapport à la vie extrascolaire présente et à venir - surtout à venir. " (Chevallard, Y. 2004).

Chevallard est un mathématicien et notre biologie bouge énormément, et je suis bien heureux de pouvoir dépoussiérer un de ces "monuments" : le coeur des crocodiliens semble être équipé non pas d'un coeur à 4 loges incomplètement achevé mais d'une astuce remarquable qui l'aide à digérer ses proies quand il fait chaud.

L'alligator : une dérivation sanguine dirige le CO2 -> estomac : plus acide pour mieux digérer la viande
Dans une news récente de Science , Youngsteadt, Elsa, (2008), How to Give a Gator Heartburn Intranet.pdf rapporte des travaux réalisés a l'université d'Utah à propos du rôle de ces passages du sang croisés : "right-to-left shunt" qui renvoie le sang revenant du corps vers une aorte gauche spéciale qui va vers les organes digestifs.L'équipe de Farmer, C. G. et al. (2008) a observé les flux circulatoires lors de la digestion et durant le jeune chez des alligators américains, puis ils ont fermé chirurgicalement l'orifice aortique gauche bloquant ce shunt vers la digestion et forçant une double circulation à 4 loges séparées comme chez nous les mammifères. Ils ont mesuré l'acidité dans leur estomac lors d'un repas de viande à 19°c et à 27°C.
Les résultats sont que les reptiles produisent avec ce shunt beaucoup plus d'acide dans l'estomac (10 fois plus que la quantité jamais enregistrée chez un animal) !

Les crocodiliens : un coeur plus évolué que le nôtre ?Le CO2 est un source d'acide dans le sang , on le sait le CO2 dissous dans le sang est en équilibre chimique par le bicarbonate avec l'acide carbonique. Par conséquent un surcroît de CO2 acidifie le sang et ces protons en plus peuvent être utilisés pour produire plus d'acide dans l'estomac. Lors de la digestion d'une queue de boeuf par temps chaud ceux qui disposaient de ce shunt ont fini de digérer de ce repas osseux des jours avant ceux qui avaient la double circulation que nous appelions "plus évoluée"... Digérer vite c'est mieux profiter des bonnes conditions de température et être plus vitre prêt à un nouveau repas.
Autant pour nous : leur système est peut-être plus efficace et non pas une version inaboutie du notre !
Autant pour ces schémas d'évolution linéaires avec le coeur des mammifères, le plus évolué à droite ...Si vraiment l'évolution était linéaire il faudrait peut-être mettre celui des crocodiliens plus évolué que le notre...
(source)
Evidemment l'erreur est de vouloir les aligner ... l'évolution n'est pas linéaire ! S.J Gould a bien mis en évidence combien ces schémas linéaires induisent en erreur et renforcent une idée fausse!


Tiré de Tree Of Life tolweb.org

Pour aller plus loin :

• Une synthèse récente de la place évolutive des crocodiliens ici Summers, Adam P. (2005) Evolution: Warm-hearted crocs

Sources

• Campbell,Neil A. Reece Jane,(2004). Biologie, 2ème ed. de Boeck
• Chevallard, Y. (2004). La place des mathématiques vivantes dans l'éducation secondaire : transposition didactique des mathématiques et nouvelle épistémologie scolaire Paper presented at the 3e Université d'été Animath 22-27 août 2004 Saint-Flour (Cantal).
• Farmer, C. G. et al. (2008)
The Right-to-Left Shunt of Crocodilians Serves Digestion , Physiological and Biochemical Zoology 81(2):125-137. 2008. DOI: 10.1086/524150
• Summers, Adam P. (2005) Evolution: Warm-hearted crocs. Nature 434, 833-834 (14 April 2005) | doi:10.1038/434833a; Published online 13 April 2005 intranet.pdf
• Youngsteadt, Elsa, (2008), How to Give a Gator Heartburn ScienceNOW Daily News 6 February 2008 | Intranet.pdf

Ils l'ont fait! Voir les pensées dans le cerveau ?

Alors que la semaine du cerveau a commencé à l'unige, avec des conférences tous les soirs, des labos qui accueillent les classes etc , une coincidence montre à quel point la recherche en neuroscience est active

Quelques heures après avoir posté la bio-review précédente intitulée "Voir les pensées dans le cerveau ?"

Nature news a publié un article (intranet.pdf) décriant des travaux de Kendrick N., et al. (2008) à l' University of California in Berkeley qui ont réussi a détecter par IRMf à quelle image pensaient des volontaires !

je ne croyais donc pas si bien dire...

Figure 1 l'IRMf permet de prédire laquelle de ces images vous voyez !

En fait ils ne sont pas (encore ?) capables de lire n'importe quelle pensée, et de loin ! Ils ont mesuré l'activité cérébrale lorsque les sujets observaient de nombreuses images, ont ainsi "éduqué" un système informatique puis ont projeté des images nouvelles et leur programme a pu prédire quelle image le sujet regardait.

Figure 2 : comment un profil d'activité des voxels permet d'identifier l'image vue.

Ils pensent bientôt pouvoir décrire ce que le sujet voit...

L'article de news @ Nature,

• Smith, Kerri (2008) Mind-reading with a brain scan Nature News 5 March 2008| doi:10.1038/news.2008.650 | intranet.pdf

L'article original

• Kendrick N., et al. (2008) Identifying natural images from human brain activity Nature advance online publication 5 March 2008 | doi:10.1038/nature06713;

Des textes en Français pour nos élèves

• LeVif.be avec Belga Neuroscience: pourra-t-on bientôt lire dans nos pensées ? www.levif.be.
• Yaroslav Pigenet
Un scanner pour voir ce que voit le cerveau 20minute.fr

Campus a fait un dossier sur l'imagerie IRMf:

• "La machine qui lit les pensées"
• Le corps mis en images, par osirix
• Bienvenue dans la cinquième dimension
  

Sources

• Kendrick N., et al. (2008) Identifying natural images from human brain activity Nature advance online publication 5 March 2008 | doi:10.1038/nature06713;
• Odling Smee, Lucy. (2007) I know what you're thinking... | Nature 8 February 2007 News | doi:10.1038/news070205-13
• Smith, Kerri (2008) Mind-reading with a brain scan Nature News 5 March 2008| doi:10.1038/news.2008.650 | intranet.pdf
• Swaminathan, Nikhil (2008 )Do You See What I See? Translating Images out of Brain Waves March 6, 2008 http://www.sciam.com/

L'agressivité des ados visualisée dans le cerveau ?

L'aggressivité des ados visualisée ?

Un exemple typique de la puissance visuelle d'une image de neuroimagerie et de la nécessité de l'interpréter :

Fig 1 : Un ado qui a l'amygdale plus grande (à droite) est plus souvent agressif dans ses interactions avec ses parents qu'un jeune avec l'amygdale de taille plus réduite (gauche) selon Quill, Elizabeth. (2008). Credit: Sarah Whittle and study group img

Selon une étude récente rapportée dans ScienceNow par Quill, Elizabeth. (2008) Teen Aggressiveness in the Brain, les ados qui interagissent plus agressivement avec leurs parents ont des structures cérébrales de taille différente. Elle dit qu'en moyenne leur amygdale (qui traite les réponses émotionnelles) est plus grande que celle des ados coopératifs.

et non

Figure 2 : Il s'agit ici bien sûr de l'amygdale -qui est au singulier même si elle est bilatérale- dans le système nerveux (elle fait partie du système limbique) et non des amygdales au fond de la gorge (organe immune secondaire) ! ( Selon wikipédia "Dans les deux cas, l'étymologie du terme vient du latin amygdala qui signifie amande, en référence à la forme de ces structures.")

L'adolescence : un déséquilibre entre amygdale et cortex préfrontal ?

Selon cette nouvelle, avec les hormones de la puberté, l'amygdale s'accroît et devient plus active produisant des comportements plus emportés. Le cortex préfrontal ( la surface du cerveau juste derrière le front PFC en abrégé anglais) régulerait l'amygdale pour assurer des comportements socialement acceptables.

• Pour plus de précisions sur l'amygdale et le cortex préfrontal : cf le Purves ici
• Une vision moderne du système limbique Purves ici

Selon cette news, le PFC ne se développerait ou ne maturerait pas aussi vite et n'arriverait pas à pleinement contrôler l'amygdale. Avec l'âge adulte, il semble que les connexions inhibitoires se développent entre ces deux zones et le PFC parvient à mieux contrôler, et cela expliquerait un comportement moins impulsif chez les adultes.

D'autres parlent de "fonctions executives" en les liant au PFC (exemple), et je ne peux m'empêcher de trouver que cela ressemble un peu à ce qu'un certain Sigmund appelait Surmoi.

Comment ont-ils procédé ?

Dans le papier de Whittle et al, des chercheurs Australiens ont filmé des ados de 11 à 14 ans lors de discussions avec leurs parents sur des sujets sensibles ( les heures de coucher, les devoirs, l'usage du téléphone etc). Ils ont classé en termes d'agressivité ( selon une échelle standardisée LIFE (Hops H, et al.1995 ) les discussions, leur contenu, les expressions, et le ton de la voix.

Par IRM classique ils ont aussi mesuré les volumes de diverses structures de l'encéphale de ces adolescents.

Résultats

Les résultats dans cet article sont plus nombreux (différence garçons -filles, autres différences cérébrales, etc.) si on regarde l'article de Whittle S, et al. (2008) (Intranet.pdf)... je vous laisse le faire. D'ailleurs la seule image de l'article n'est pas celle de la news, mais une explication méthodologique.

Donc l'un de ces résultats a retenu plus particulièrement l'attention et fait l'objet de cette news de science : Ceux qui avaient une amygdale un peu plus grande par rapport à la taille du corps étaient plus souvent ceux qui montraient plus de comportements agressifs lors de leur discussions avec les parents.

Interprétation ?

On a une corrélation et bien sûr cela ne prouve pas qu'il y at un lien de cause a effet, ni dans quel sens cette causalité éventuelle irait...

Qui nous dit - par exemple - que ce n'est pas le surcroît d'agressivité qui induit un développement de l'amygdale ?

En somme c'est une piste de recherche, nous dit Jay Giedd du National Institute of Mental Health à Bethesda,... c'est n'est que le début ! (exemple)

C'est tout de même une information utile pour chercher à comprendre : ces images jettent un pont entre la clinique, la psychologie et le cerveau, la biologie.

Pour beaucoup l'esprit est distinct du corps (le Dualisme de Descartes) et donc si quelque chose est considéré comme "psychologique" on est surpris de pouvoir le mettre en évidence de manière rigoureuse dans une zone du cerveau ou dans l'encéphale. Il me semble que cette vision dualiste est de plus en plus remise en question avec l'avalanche de résultats que la neuroimagerie (IRM, IRMf etc cf Bio-Review précédente ) produit !

• The Interplay of Emotion and Reason Purves ici
• D'autres pages sur le lien entre agressivité -violence- jeux vidéo et amygdale révélés par IRMf

• Texte grand-public français ici et ici
• Source : Kronenberger WG, et al. Media violence exposure and executive functioning in aggressive and control adolescents J Clin Psychol. 2005 Jun;61(6):725-37.. (ici)

Vulgarisation ou déformation ?

Réduire l'adolescence à un conflit entre le cortex préfrontal et l'amygdale ne convaincra peut-être pas tous ceux qui côtoient les ados...

D'ailleurs ce n'est pas ce que dit l'article de départ , la publication primaire "Prefrontal and amygdala volumes are related to adolescents' affective behaviors during parent-adolescent interactions" ! C'est bien plus prudent !

On voit ici bien la nécessité d'aller chercher la source de l'info pour bien comprendre. Et peut-être d'accompagner nos élèves pour les en rendre progressivement capables ... sinon comment comprendront-ils les informations dont ils sont bombardés lorsqu'ils seront sortis de l'école ?

... les aider à prendre le contrôle par le PFC de leurs envies d'apprendre ? ; -))

Exemple de texte vulgarisé en français

• L'agressivité chez les garçons adolescents liée à une partie du cerveau : Des chercheurs ont montré que l'agressivité chez les jeunes adolescents, et en particulier les garçons, était souvent due au fait que certaines parties de leur cerveau contrôlant les émotions fortes n'étaient pas totalement développées avant leur 20 ans et ne fonctionnaient donc pas totalement. (actualites-news-environnement.com)

C'est quand même un peu réducteur. Je vois déjà un titre du patin bleu... La violence chez les jeunes : la faute à leur cerveau (si il parait je serais heureux de le joindre au blog) Comme si l'amygdale était synonyme de comportement aggressif.

Rappelons que Whittle et al. n'ont étudié que la corrélation entre l'agressivité et la taille de l'amygdale. Or elle gère aussi les autres émotions et est impliquée dans de nombreux autres phénomènes mentaux.

D'autre part l'analyse des réactions des ados est focalisée sur cet axe PFC - amygdale. Faut-il rappeler que l'encéphale est un système très fortement connecté et qu'il n'y a pas que PFC et amygdale qui interviennent dans ces propos entre parents et ados...

Bien sûr il faut simplifier quand on fait du journalisme -même scientifique- et nous le faisons dans nos documents de cours ... Mais cette simplification ne peut pas être incolore insipide et inodore... Le corolaire est que la lecture doit être active !

Mettre en perspective ?

Une lecture un peu sommaire de ces images pourrait encourager une vision très réductrice de notre fonctionnement mental.

Ici réduire l'adolescence à l'agressivité et à une opposition entre amygdale et PFC et ramener le comportement à la taille d'une aire cérébrale.

Gazzaniga l'avait dit : de telles images pourraient mener à une déresponsabilisation : que faire d'un élève qui dirait

"c'est pas ma faute, j'ai l'amygdale qu'est trop grosse m'sieur, regardez mon IRM ! "

Les émotions versus la raison? «Je ne pense pas qu'on puisse diviser le cerveau en deux» Klaus R.Scherer, directeur du Pôle de recherches national «Sciences affectives» à L'université de Genève. Le temps Mercredi 11 juillet 2007 intranet.pdf

Je crois que la tradition américaine est plus encline à une vision réductrice des fonctionnements mentaux.

D'ailleurs cette question a des conséquences juridiques et est débattue dans ce site sur la peine de mort.

"Je ne suis pas en train d'excuser les adolescents, mais ils ne fonctionnent pas avec la capacité complète d'un adulte", déclare M. Fassler. Il estime toutefois que la violence est un phénomène complexe, qui ne peut être réduit à l'utilisation de la région du cerveau appelée amygdale cérébelleuse." Source peinedemort.org

Avec ces techniques d'investigation nouvelles les limites de la biologie sont redessinées et il faudra bien nous habituer à avoir des frontières plus actives avec les psychologues, les neurologues et même peut-être les philosophes.

Déjà que c'est pas facile avec les chimistes et les physiciens pour se mettre d'accord...

Sources

• Damasio, A. R., & Blanc, M. (2001). L'erreur de Descartes: Paris: Odile jacob.
• Hops H, Davis B, Longoria N (1995) Methodological issues in direct observation: Illustrations with the Living in Familial Environments (LIFE) coding system. J Clin Child Psychol 24:193-203.
• Petherick, Anna. (2008),Brain changes linked to adolescent moods, Nature News25 February 2008 | doi:10.1038/news.2008.619
• Purves, et Al. (2001) Neurosciences Sunderland (MA): Sinauer Associates, Inc.
• Quill, Elizabeth. (2008) Teen Aggressiveness in the Brain Science NOW Daily News, 26 February 2008
• Whittle S, et al. (2008) Prefrontal and amygdala volumes are related to adolescents' affective behaviors during parent-adolescent interactions. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008 Feb 25; Intranet.pdf
• National Institute of Mental Health on the Teenage Brain