Semaine Internationale du cerveau

Le Neurocenter de l'Unige et L'Hopital cantonal de Genève (HUG) organisent durant la Semaine Internationale du cerveau des ateliers et des visites de laboratoires menant des recherches sur divers aspects du cerveau et de son fonctionnement.
On sait combien ces visites peuvent avoir un effet de motivation pour les élèves, surtout lorsqu'elles sont préparées – par des questions par exemple.   Elles peuvent aussi aider les élèves dans leurs choix pour leurs études.
Elles permettent également aux élèves de se faire une idée de ce qu'est un chercheur : découvrir que ce ne sont pas forcément des hommes et qu'ils n'ont pas tous des grosses lunettes voire une casquette à hélice sur la tête... une image qui ne donnerait pas envie de suivre cette carrière !


Fig 1 : L'archétype du savant fou : masculin et cinglé... Après on s'étonne de la désaffection des sciences notamment par les femmes. 

Alors que le programme grand public n'est pas encore publié les inscriptions pour les activités avec les élèves sont déjà ouvertes.  Jusqu'ai 18 février, mais les activités se remplissent assez vite.... Brochure pour les écoles

Semaine Internationale du cerveau

La Semaine internationale du cerveau est une campagne d'information annuelle visant à attirer l'attention de chacun sur l'importance du cerveau et de la recherche sur le cerveau. Elle se déroulera en même temps dans de nombreux pays du monde, du 14 au 20 mars 2011. À l'occasion de cet
événement, des portes ouvertes pour les élèves et enseignants sont organisées par le Centre interfacultaire de neurosciences

Fig 2 : la semaine du cerveau 2011 : les inscriptions sont ouvertes .  [img]Source : Neurocenter
Comme l'année précédente, deux formules différentes sont proposées pour les classes:

Atelier de recherche (durée 1h30)

Les élèves abordent de manière réaliste les différentes étapes de la recherche. Ils tentent de résoudre un problème scientifique en élaborant une expérience et en analysant des données expérimentales avec l'aide d'un chercheur. Une visite de laboratoire est aussi prévue durant l'atelier. Le travail effectué est spécialement conçu pour les élèves des collèges mais utilise de véritables données scientifiques. Veuillez notez que pour certains ateliers, les élèves devront apporter une calculatrice. Merci de vous renseigner auprès de la personne responsable des inscriptions.

Visite de laboratoire (durée 45 min)

Comme les années précédentes, différents laboratoires accueillent les classes pour présenter leurs recherches et les illustrer à travers des démonstrations.
Pour toutes questions complémentaires, veuillez vous adressez à Mona Spiridon, tél: 022 379 5378, email: mona.spiridon@unige.ch

ATELIER DE RECHERCHE (durée 1h30)
Comment le sommeil influence-t-il notre mémoire émotionnelle? Plus d'informations ... Lieu: Centre Médical Universitaire, av. Champel 9	Inscriptions: Virginie.Sterpenich@unige.ch tél: 022 379 58 73
Comment notre cerveau perçoit-il les visages? Plus d'informations ... Lieu: Centre Médical Universitaire, av. Champel 9	Inscriptions: Yann.Cojan@unige.ch tél: 022 379 59 79
Peut-on prédire nos erreurs en mesurant l'activité cérébrale? Plus d'informations ... Lieu: Centre Médical Universitaire, av. Champel 9	Inscriptions: Juliane.Britz@unige.ch tél: 022 379 57 28
Peut-on observer la mise en place de nouvelles connections entre les cellules nerveuses ? Plus d'informations ... Lieu: Centre Médical Universitaire, av. Champel 9	Inscriptions: Mathias.DeRoo@unige.ch tél: 022 379 54 33
Comment arrive-t-on à toucher son nez dans le noir? Une sensibilité mal connue : la proprioception. Plus d'informations ... Lieu: Uni Mail, Blvd du Pont d'Arve 40	Inscriptions: Clara.James@unige.ch tél: 022 379 92 64
Pourquoi les fumeurs éprouvent-ils autant de difficultés à s'empêcher de fumer ? Plus d'informations ... Lieu: Uni Mail, Blvd du Pont d'Arve 40	Inscriptions: Joel.Billieux@unige.ch tél: 022 379 93 44
Nos émotions jouent-elles un rôle dans notre capacité à inhiber une réponse automatique? Plus d'informations ... Lieu: Uni Mail, Blvd du Pont d'Arve 40	Inscriptions: Sebastien.Urben@unige.ch tél: 022 379 90 85
Le raisonnement et ses pièges: quand tout le monde se trompe en étant sûr d'avoir raison Plus d'informations ... Lieu: Uni Mail, Blvd du Pont d'Arve 40	Inscriptions: Caroline.Gauffroy@unige.ch tél: 022 379 92 54
Comment identifier une cellule souche dans le système nerveux ? Plus d'informations ... Lieu: Sciences III, Quai Ernest-Ansermet 30	Inscriptions: Jean-Marc.Matter@unige.ch tél: 022 379 67 95

VISITE DE LABORATOIRE (durée 45min)
L'architecture du cerveau humain Plus d'informations ... Lieu: Centre Médical Universitaire, av. Champel 9	Inscriptions: Antonia.Skrzat@unige.ch tél: 022 379 53 48
Le cerveau est-il capable de se modifier à tout âge de la vie? Plus d'informations ... Lieu: Uni Mail, Blvd du Pont d'Arve 40	Inscriptions: Celine.Buerki@unige.ch tél: 022 379 93 03
La mémoire de travail de 8 à 88 ans Plus d'informations ... Lieu: Uni Mail, Blvd du Pont d'Arve 40	Inscriptions: Delphine.Fagot@unige.ch tél: 022 379 92 26
Phéromones et comportement: une question de récepteurs Plus d'informations ... Lieu: Sciences III, Quai Ernest-Ansermet 30	Inscriptions: Chen-Da.Kan@unige.ch tél: 022 379 31 02
L'imagerie de l'anatomie et du fonctionnement du cerveau Plus d'informations ... Lieu: HUG, rue Gabrielle-Perret-Gentil 4	Inscriptions: Francois.Lazeyras@hcuge.ch tél: 022 372 52 14
Les interfaces cerveau-machine: Contrôle d'une chaise roulante virtuelle par des signaux électrophysiologiques Plus d'informations ... Lieu: HUG, rue Gabrielle-Perret-Gentil 4	Inscriptions: Rolando.Grave@hcuge.ch tél: 022 372 83 23
Audition artificielle par implants cohléaires Plus d'informations ... Lieu: HUG, rue Gabrielle-Perret-Gentil 4	Inscriptions: Marco.Pelizzone@hcuge.ch tél: 022 372 84 20
Simulation d'une vision artificielle Plus d'informations ... Lieu: HUG, rue Gabrielle-Perret-Gentil 4	Inscriptions: Jorg.R.Sommerhalder@hcuge.ch tél: 022 372 84 20
Le cerveau malade Plus d'informations ... Lieu: Belle-Idée, ch. du Petit Bel-Air 2, Chêne-Bourg	Inscriptions: Thierry.Steimer@hcuge.ch tél: 022 305 65 11

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LDES - 30 ans 30 novembre !

Incontournable en Didactique des sciences ?

André Giordan a marqué la didactique de la biologie et des sciences, et ses travaux sur la nécessité de prendre en compte les représentations des élèves, la difficulté à les dépasser, mais aussi sur les questions vives et le rapport entre les sciences et la société ont marqué l'enseignement des sciences francophone.

Le LDES

Cherchant toujours à rapprocher la recherche en didactique de l'enseignement il a développé avec le LDES de nombreux évènements comme Les Journées de Chamonix, avec de nombreux autre comme Gérard De Vecchi, Charles de Carlini, les Zimmermann, et de nombreux autres qui ont passé dans son laboratoire, le LDES a publié de nombreux ouvrages;
Notamment :

• Aux Origines du savoir, 5ème réédition
  
• Les Journées de Chamonix 
• Comment enseigner les sciences ?
• Faire vivre des démarches expérimentales 
• Apprendre à apprendre 
• Comprendre et enseigner la classification du vivant 
• Apprendre Par l'Autonomie.... Comment?
• Une didactique des sciences expérimentales 
• Sur les chemins de l'apprendre 
• Conceptions et connaissance
• L'enseignement scientifique, Comment faire pour que "ça marche" ?
• Les origines du savoir

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30 ans sur l’apprendre

Le 30 novembre 2010, le LDES fêtera ses 30 années d’existence !... déjà… au service de l’apprendre. Bien sûr pour l’appropriation des savoirs scientifiques et technologiques, et par extension de l’environnement, de la santé et de la citoyenneté, mais pas seulement…

Le  30 novembre 2010,

le LDES fêtera ses trente ans... déjà !

à 18h15 / UniMail, salle MR080.

 30 ans / 30 novembre 2010

18h15 / UniMail salle MR080

Si vous êtes sur Genève et disponible, nous espèrons que vous pourrez nous rejoindre pour ce moment sympathique et pour la verrée qui suivra.

Si vous êtes disponible, nous espérons que vous pourrez nous rejoindre pour ce moment sympathique et pour la verrée qui suivra. Réponse souhaitée auprès de Catherine Hulda PAHUD FALCY pahudfa  at etu.unige.ch

André Giordan

Des photos à travers le microscope en classe ?

Des photos à travers le microscope en classe ?   

 
Fig 1 : Exemple de frottis sanguin réalisé par des élèves et photographié avec un appareil numérique simple par l'oculaire. [img] Les appareils courants munis de petits objectifs conviennent mieux et il  suffit de plaquer l'objectif de l'appareil sur l'oculaire et de le centrer. Source: Elèves du Collège Calvin 
 

Il existe de nombreuses solutions commerciales pour adapter un appareil de photo sur un microscope, elles sont chères, et de ce fait rarement utilisées par les élèves. Pourtant l'impact éducatif d'une photo qu'ils ont faite eux-mêmes de leurs propres cellules est très différent d'une photo dans un livre.  Or, les appareils numériques courants - de préférence les bon marché munis de petits objectifs – et ceux intégrés dans leurs téléphones conviennent souvent bien pour des photos à travers le microscope ou une loupe binoculaire : il  suffit de plaquer l'objectif de l'appareil sur l'oculaire et de le centrer. La netteté à l'infini se fait sans autres en général.
 
Fig 2 : plaquer l'objectif de l'appareil sur l'oculaire pour voir l'image.  [img]Source : F:lombard

La difficulté principale est de trouver - et de maintenir – une position qui aligne les axes optiques du microscope et de l'appareil de photo. Avec un peu de patience on finit par voir un cercle lumineux au centre.

Fig 3 : Seule une zone centrale montre la coupe microscopique : pas très facile de centrer l'appareil.  [img]Source : F:lombard

La photo a en général besoin d'être recadrée pour sélectionner la partie utile.
Fig 4 : Plaquer  l'objectif de l'appareil sur l'oculaire et patiemment le centrer en maintenant l'alignement avec les doigts.  [img]Source : F:lombard

La qualité ou l'authenticité !

Evidemment ces photos n'ont pas la qualité de celles des ouvrages scolaires ou des sites  comme le microscope virtuel de l'UniGe, ou le  Visible Human Server qui permet de voir le corps humain en tranches dans tous les sens. Mais le fait que ces images soient celles de leur propres cellules a pour les élèves un effet incontestable sur la motivation et le sens qu'ils donnent à l'activité. D'aillerus rien n'interdit de montrer des images plus parfaites après, et d'aider l'élève à comprendre sa propre image en la comparant à une image de référence.

Dessin ou photo ?

Faut-il alors remplacer le dessin par la photo dans les laboratoires et TP ?  Il semble que certains l'envisagent, d'autres poussent des hauts cris.  Je pense que la question est mal posée : Il me semble plutôt qu'il faut chercher ...

...quel usage de la photo ET du dessin permet aux élèves de mieux apprendre ?

On pourrait par exemple faire légender des photos et établir un dessin-type à partir de nombreuses photos, ou étudier la photo de l'élève pour ensuite dessiner à partir du microscope les structures qu'il a alors compris être celles qui sont importantes , etc.

Liens

• Une réflexion d'un enseignant sur le dessin d'observation

• La main a la pâte créé à l'origine par Georges Charpak qui vient hélas de décéder propose ici un exemple d'activité sur le ténébrion martiant la photo et le dessin

A quoi servent les basophiles ?

Le rôle des basophiles découvert ?

Le frottis sanguin avec coloration des noyaux se pratique beaucoup dans les écoles et on y distingue assez facilement différentes sortes de globules blancs.  Les Basophiles s'observent parfois et sont mentionnés par de nombreux schémas des ouvrages éducatifs. Mais leur fonction n'est pas souvent mentionnée. Une nouvelle dans ScienceNow  par Leslie, Mitch, (2010).Obscure Immune Cells Thwart Ticks rapporte qu'on vient d'établir leur rôle crucial dans la résistance aux tiques.


Fig 1 : les basophiles : souvent mentionnés dans les ouvrages scolaires, mais leur rôle dans la résistance aux tiques commence à peine à être découvert. [img]Source Credit: Thinkstock

Des globules faciles à observer mais difficiles à expliquer ?

Certains élèves (ceux qui ont encore la curiosité de s'interroger sur ce qu'on leur propose... rassurez-moi qu'il y en a encore !) s'étonnent qu'on fasse tant de cas de distinguer au microscope des types cellulaires qui ne sont plus mentionnés par la suite dans l'immunité où les Lymphocytes B et T occupent l'avant-scène.



Fig2 : Les basophiles sont un des types cellulaires souvent mentionnés dans les ouvrages scolaires. wikimedia

Le frottis sanguin (figure 3) montre facilement divers types cellulaires et en général on associe à chaque type une fonction...


Fig 3 : Le frottis sanguin. Notez l'importance d'éviter les doigts froids. Et de pousser pour que l'étalement soir optimal [img] Source: Mireille Sacroug pour l'image du haut et http://www.cytopath.co.uk pour celle du bas 

Pour les globules rouges et les plaquettes, c'est facile.  Pour les globules blancs on a ce paradoxe que leur apparence - notamment les formes exubérantes du noyau - focalise l'intérêt des élèves, notamment les raisons de l'importance énorme du noyau et de ces formes complexes sur des types qu'on étudie ensuite peu.

Les plus intéressants méconnus !

Si l'on tente parfois d'aider les élèves à distinguer les neutrophiles des basophiles parmi ces formes remarquables, les lymphocytes paraissent un peu fades.  On ne distingue pas visuellement les lymphocytes B et T qui sont si importants en immunologie. Et on ne parle guère des mastocytes que si on étudie l'allergie. En somme les catégories observées ne correspondent pas bien à celles qui auront de l'importance dans le reste du cours. (Comment immortaliser ce qu'on voit au microscope sera discuté dans une bio-tremplins prochaine. ) Donner la fonction de ces catégories visibles n'était donc pas facile.

Fig. 4 : les types cellulaires les plus  visuellement prégnants ne sont pas les plus faciles à expliquer.[img] Source:http://www.aamdsglossary.co.uk/

La fonction des Basophiles élucidée ?

Beaucoup d'animaux développent une résistance partielle aux tiques : la deuxième attaque est moins efficace. Une étude de Wada, Takeshi ,et al. (2010) dans le The Journal of Clinical Investigation (ici) révèle que les basophiles (Ils ne sont qu' 1 % selon Karasuyama, H. et al. (2009) ) sont nécessaire pour cette résistance : Ils ont observé que lors de la première attaque de tique on observe peu de basophiles vers la piqûre, mais lors d'attaques successives, de très nombreux basophile se rassemblent autour des pièces buccales de la tique. Ils ont tenté de supprimer les basophiles chez des souris attaquées par des tiques : d'abord avec des anticorps contre les basophiles et la résistance aux tiques a disparu. Mais comme ces anticorps ciblent aussi les mastocytes, le rôle  des basophiles n'était pas encore établi. Ils ont alors produit des souris chez lesquelles  on pouvait inactiver pour quelques jours les basophiles seulement. (Ces cellules portent un récepteur à une toxine diphtérique qu'on peut injecter pour les détruire lors de l'expérience. Ils sont refabriqués en quelques jours.)

Nécessaires, mais non suffisant

Le  résultat est clair : les basophiles sont indispensables pour cette résistance aux tiques. Les auteurs le disent très prudemment  "Selective ablation of basophils in mice reveals their nonredundant role in acquired immunity against ticks" Ils montrent que les mastocytes sont aussi nécessaires dans cette résistance, mais que les basophiles seraient utiles dans le déclenchement de la réaction. Selon Leslie, Mitch,  ces travaux font partie d'un intérêt croissant sur le rôle des basophiles pour orchestrer la réponse immunitaire contre les vers parasites et  pour déclencher la réaction contre les bactéries. Ainsi ce que l'on peut dire aux élèves est plus complet, mais pas plus simple ! Ainsi va la science...

Sources

• Karasuyama, H., Mukai, K., Tsujimura, Y., & Obata, K. (2009). Newly discovered roles for basophils: a neglected minority gains new respect. (1), 9-13. doi:10.1038/nri2458
• Leslie, Mitch, (2010).Obscure Immune Cells Thwart Ticks ScienceNow  July 26, 2010
• Wada, Takeshi ,et al. (2010) Selective ablation of basophils in mice reveals their nonredundant role in acquired immunity against ticks J. Clin. Invest. 2010; doi:10.1172/JCI42680

Colloque Wright : la révolution quantique

De la belle science accessible a tous
Même si ce n'est pas de la biologie cette année, le thème de ce colloque  est passionnant, et les conférenciers de très haut niveau !

En général,  les conférences sont accessibles en vidéo après coup à partir du site web

Au début du 20e siècle, une révolution d'envergure comparable à la découverte des lois universelles de la mécanique et de la gravitation par Newton trois siècles plus tôt ébranle la physique. Une nouvelle description du monde s'impose: notre univers n'est plus immuable et déterminé mais soumis au hasard, traversé par des ondes de matières incessantes. Cette vision est si radicale qu'elle choque l'intuition et donne lieu à de féroces débats, poussant Albert Einstein, un des acteurs majeurs de cette nouvelle donne, à affirmer que «Dieu ne joue pas aux dés». Malgré les intenses débats qui ont présidé à ses débuts, la mécanique quantique s'est rapidement révélée être un outil d'une redoutable efficacité pour comprendre et prédire toute une foule de phénomènes nouveaux. Son succès a été tel qu'elle est rapidement sortie des laboratoires de recherche pour entrer dans le champ du quotidien. Elle a par exemple permis de comprendre pourquoi certains matériaux sont isolants, tandis que d'autres conducteurs; elle a rendu possible la découverte des transistors, lesquels sont au fondement de l'électronique moderne. Elle a permis de comprendre pourquoi certains matériaux supraconducteurs avaient la propriété surprenante de transporter du courant sans aucune perte, ouvrant la voie à des avancées tant en imagerie médicale que dans le domaine de la consommation énergétique. D'autres conséquences de cette théorie ont débouché sur la réalisation d'horloges atomiques d'une précision telle qu'elles n'accumuleraient tout au plus que quinze secondes d'erreur depuis le début de l'univers, et qu'elles ont abouti à la conception et à l'implémentation du système de positionnement GPS par satellites. Après un siècle d'existence, à l'aube du 21e siècle, la mécanique quantique n'a rien perdu de son pouvoir de surprendre. Ce sont à présent ses aspects les moins intuitifs qui sont l'objet de travaux de recherches. Des applications spectaculaires en découlent, comme la téléportation de grains de lumière ou la possibilité, prédite par le grand physicien Richard Feynman, de réaliser un jour des ordinateurs différents de ceux que l'on connaît actuellement, des machines révolutionnaires capables de traiter un nombre gigantesque d'opérations en parallèle. Ce colloque Wright sera pour nous l'occasion et la chance d'explorer, en compagnie de cinq très grands spécialistes internationaux de ce domaine, quelques-uns des aspects fascinants de la mécanique quantique. Nous verrons avec quelle efficacité la physique des quantas est capable de décrire notre monde, et aborderons également la question de ses limites lorsque celle-ci se voit confrontée à l'infiniment petit, notamment lors d'expériences menées au CERN, ainsi qu'à l'infiniment grand des espaces intersidéraux. Nous verrons comment la mécanique quantique a déjà profondément changé notre vie de tous les jours, et comment de nouveaux domaines tels que l'information quantique ou les ordinateurs quantiques seront susceptibles de modifier en profondeur notre vie de demain. L'aventure quantique ne fait que commencer!

Lundi 15 novembre 2010 - 18h30 Jochen Mannhart Center for Electronic Correlations and Magnetism, University of Augsburg, GermanyLA PHYSIQUE QUANTIQUE À L'ÉCHELLE DU QUOTIDIEN Mardi 16 novembre 2010 - 18h30 Wolfgang Ketterle Nobel Laureate 2001 (Physics), Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, U.S.A.LORSQUE LE FROID GLACIAL N'EST PAS ASSEZ FROID  LES NOUVELLES PROPRIÉTÉS DE LA MATIÈRE AUX FRONTIÈRES DU ZÉRO ABSOLU Mercredi 17 novembre 2010 - 18h30 David Gross Nobel Laureate 2004 (Physics), Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California, Santa-Barbara, U.S.A.LA MÉCANIQUE QUANTIQUE DU (TOUT) PETIT  ET DU (TRÈS) GRAND Jeudi 18 novembre 2010 - 18h30 Alain Aspect CNRS senior scientist and Professor Institut d'Optique and Ecole Polytechnique Palaiseau, France.DE L'INTUITION D'EINSTEIN AU QUBIT: VERS UNE NOUVELLE ÈRE QUANTIQUE? Vendredi 19 novembre 2010 - 18h30 Rainer Blatt Institute of Quantum Optics and Quantum Information, Austrian Academy of Sciences and University of Innsbruck, AustriaREPENSER L'INFORMATIQUE À L'AIDE DES QUANTAS