Le cancer expliqué par l'évolution ? : LightOfEvolution

L'évolution permet de mieux comprendre le cancer  - une illustration en classe

Le cancer touche de nombreux proches de nos et élèves et parfois même certains élèves.  C'est une maladie à laquelle est attachée de lourdes angoisses et des craintes, alors que des progrès de la recherche en biosciences ont permis à la médecine d'offrir un pronostic bien plus favorable depuis40 ans. Cf. fig 1

Fig 1: les  progrès que la médecine donnent plus d'espoir actuellement. Source: ligue suisse contre le cancer.

Souvent perçue comme une entité douée d'intention malveillante, sournoise, perfide, (Bynum, 2008), l'apparition et les évolutions de la maladie lors de traitements peuvent être comprises en s'inspirant du modèle de (Hanahan & Weinberg, 2000) et en la présentant aux élèves comme la chute successive de 6 barrières (souvent appelé les hallmarks de Weinberg ici) qui nous protègent normalement (Cf. fig. 2). 
1. croissance autonome,  2. insensibilité aux signaux anti-croissance, 3. invasion tissulaire et métastases,  4. potentiel de réplication illimité, 5. angiogenèse soutenue, 6. échappe à l'apoptose. 

Fig 2: Les six barrières qui nous protègent normalement du cancer. Modèle original de Weinberg 2000 [img]. Source: Hanahan, D., & Weinberg, R. A. (2011)

Ce modèle a fait date et permis aux chercheurs de progresser dans les traitements. Il permet aussi de discuter le cancer en classe en termes de modifications génétiques et des effets sur le fonctionnement des cellules.
En utilisant les modèles explicatifs de l'évolution, il a permis aux élèves dans plusieurs classes de comprendre (au sens : être capables d'expliquer et prédire… ) de nombreuses observations (pourquoi le cancer touche plus les personnes âgées, les fumeurs, les porteurs de mutations de gènes réparateurs (BRCA), etc. ) et phénomènes (rechutes, résistances,…) et pourrait aider à dépasser les peurs, et réactions irraisonnées.

Selon le public scolaire, on peut utiliser un modèle plus complet car Hanahan & Weinberg (2011) on élargi leur modèle en 2011 encourage le lecteur à aller vérifier dans l’article d’origine :  ici

Le projet LightOfEvolution.org a été créé en décembre 2021. Il donne accès à des histoires d’évolution, à des activités à faire en ligne et/ou en classe, à des données à analyser manuellement ou à l’aide d’outils bioinformatiques, et à des liens vers les publications scientifiques.
JTS en a déjà parlé :

• Les derniers dinosaures sont au poulailler ?
• Utiliser en classe des données authentiques habillés de manière jeune et attrayante ?
• Un exemple d'évolution qui éclaire l'antiquité grecque avec les plus récentes techniques en biologie

LightOfEvolution.org propose une nouvelle histoire : l’évolution des populations de cellules cancéreuses

Nous avons mis en ligne aujourd’hui sur notre site LightOfEvolution.org une nouvelle histoire consacrée à l’évolution des populations de cellules cancéreuses. Etudier le cancer en adoptant une vision évolutive permet en effet d’apporter un nouvel éclairage sur la complexité des différents processus en jeu au sein d’une tumeur.

L’évolution des cellules cancéreuses est toutefois difficile à étudier chez les patients. Il n’est pas possible de faire des prélèvements réguliers tout au long de la maladie. La plupart des études prédisent l’évolution des tumeurs à partir de quelques échantillons prélevés ponctuellement et font appel à différents modèles et représentations qui utilisent des notions d’évolution des espèces, d’écologie et de génétique des populations !

Hétérogénéité génétique, compétition pour les nutriments, résistance aux traitements… Evolution linéaire, évolution ramifiée, évolution neutre ou évolution ponctuelle… Mieux comprendre ces processus permet d’avoir un impact sur le traitement !

Cette nouvelle histoire d’évolution et activité est à découvrir sur :

https://lightofevolution.org/cancerevolution/

https://lightofevolution.org/cancerevolution-a-vous-de-jouer/

Le site web LightOfEvolution.org a été créé en décembre 2021. Il donne accès à des histoires d’évolution, à des activités à faire en ligne et/ou en classe, à des données à analyser manuellement ou à l’aide d’outils bioinformatiques, et à des liens vers les publications scientifiques.

Les autres histoires :

• Chasse aux variants (https://lightofevolution.org/chasse-aux-variants/ & https://lightofevolution.org/chasse-aux-variants-a-vous-de-jouer/):  une histoire et des activités pour mieux comprendre l’évolution de SARS-CoV-2, les données à la disposition des chercheurs, les analyses effectuées pour suivre la pandémie (via les eaux usées par exemple) et l’impact des variants sur la biologie du virus.
• Banana split (https://lightofevolution.org/banana-split/ & https://lightofevolution.org/banana-split-a-vous-de-jouer/ & OhMyGenes.org) : nous partageons 98 % de nos gènes avec le chimpanzé et 25 % de nos gènes avec la banane. Comment faire ces calculs ? Quelles fonctions biologiques sont conservées entre ces différentes espèces ? OhMyGenes.org permet de calculer ces fameux pourcentages (il est possible de comparer 17 espèces), de créer des mèmes sympathiques et d’avoir accès aux données scientifiques (nombre de gènes, nombre de gènes en commun, date de divergence des espèces en question).
• Dinopoulet (https://lightofevolution.org/dinopoulet/ & https://lightofevolution.org/dinopoulet-a-vous-de-jouer/): quelles sont les preuves génétiques du lien entre les dinosaures et les oiseaux ? Quelles démarches ont été faites ? Quelles données ont été analysées ?
• Les Mystères des Grecs anciens (https://lightofevolution.org/les-mysteres-des-anciens-grecs/  &  https://lightofevolution.org/mysteres-ancients-grecs-a-vous-de-jouer/): en utilisant des données génétiques de plusieurs individus ayant vécu à âge du bronze, entre 3000 et 2000 av. J.-C., des scientifiques ont pu déterminer leur origine, dresser leur ‘portrait-robot génétique’ et savoir si ils étaient tolérants au lactose !

Si vous souhaitez que nous venions animer un atelier dans votre classe ou avoir plus d’information, n’hésitez pas à me contacter par mail ou à utiliser la page contact du site : https://lightofevolution.org/contact/#contact

 Marie-Claude Blatter PhD, pour l’équipe Light Of Evolution. Swiss-Prot and SIB Outreach
 SIB | Swiss Institute of Bioinformatics   1, rue Michel Servet - CH 1211 Geneva 4 t +41 22 379 49 11

www.sib.swiss - www.uniprot.org

Références:

• Bynum, W. F. (2008). History of medicine : A very short introduction. Oxford University Press.
  
• Hanahan, D., & Weinberg, R. A. (2011). Hallmarks of Cancer : The Next Generation. Cell, 144(5), 646‑674. https://doi.org/10.1016/j.cell.2011.02.013
  

Intelligence artificielle en éducation ?!??

Conférences scientifiques Culture & Rencontre au collège de Saussure
en collaboration avec l'Université de Genève.

Comme chaque année lors de ces conférences,  des chercheur-e-s éclairent une facette de leurs travaux qui interpelle les citoyens, et les présentent à un large public.
Cette année, ils-elles nous aideront à comprendre ce qu'est l'intelligence artificielle (IA), présenteront quelques uns de ses potentiels, et discuteront  les enjeux qu'elle soulève dans plusieurs domaines. 

« Opportunités et défis de l'intelligence artificielle »

Voir plus bas et le programme complet ici

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Les lecteurs de JTS noteront particulièrement la conférence de

• Nicolas Szilas : « IA pour l'éducation : à la croisée des chemins entre les intelligences naturelle et artificielle ».  mercredi 25 janvier

JTS discute les très grands enjeux que l'IA soulève, et ils ne sont pas loin… un exemple récent sur l'évaluation automatique en biologie et la rédaction automatique d'argumentation (?) ne laissera pas indifférent (voir plus  bas).  

• JTS recommande aussi le spectacle : « L'intelligence artificielle en scène : spectacle DSIMON  » Mercredi 15 février – 20h

La question de l'identité face à l'IA sera traitée, sous la forme d'un spectacle confrontant un double virtuel né de l'IA à Simon Senn l'artiste qui a servi de modèle à son double numérique.
Troublant, fascinant 

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Les questions délicates que soulève l'intelligence artificielle, ... notamment en éducation

L'intelligence artificielle est un  champ de recherche en expansion ( p. ex détermination des structures de protéine à partir de la séquence par Alpphafold cf. Nouvelle ère de la biologie … numérique), et on voit ses applications se déployer dans de nombreux domaines, suscitant la fascination et l'inquiétude.

 

Les grandes conférences de Saussure seront animées par des chercheur-e-s cette année à expliquer à un large public quelques unes de ces applications - notamment en médecine en gestion des systèmes complexes. La question de l'IA en éducation est encore peu traitée, pourtant...

L'évaluation automatique par IA de la qualité des réponses au même niveau que des enseignants expérimentés ?

A une conférence récente (ERIDOB22), JTS présentait nos recherches sur l'évaluation de la qualité des explications que produisent les élèves en biologie - pour leur donner un feed-back qui les aide à progresser. Dans une autre salle, une chercheure (Ariely et al., 2022) présentait un algorithme produit par IA qui évalue automatiquement la qualité des explications d'un mécanisme biologique: le transport d'oxygène pour l'activité physique (les 3 questions portaient sur les effets de la fumée, de l'anémie et de l'altitude sur l'activité physique). L'évaluation produite par l'IA correspond à 77% à celle des enseignant-e-s qui ont évalué les mêmes réponses. encourage le lecteur à aller vérifier dans l'article d'origine :  ici

Est-ce que ce nos évaluations sont plus cohérentes entre enseignant-e-s humains ?
A lire Hadji (1997) qui montre des exemples de questions de math au bac dont l'évaluation varie massivement entre évaluateurs (15/20 à Lille, et 5/20 à Nancy) …on peut en douter.

Ce qui est positif est que ce type d'algorithme pourrait donner un feed-back automatique personnalisé sur les réponses des élèves, durant les apprentissages, pour les aider à progresser.
Évidemment le spectre de remplacer les enseignants se pointe au loin. Sans doute encore au loin, si l'on observe le très rigoureux formatage des questions et réponses nécessaires à l'IA, mais il vaut la peine de s'intéresser et de chercher à comprendre cette évolution …

L'IA capable de rédaction automatique de mémoires ou TM ... bluffante ?

 Selon un journaliste sur France Inter ici
"Un nouveau logiciel de conversation basé sur l'intelligence artificielle bluffe les experts par ses performances, un signe des avancées de cette technologie qui va bouleverser nos vies, et même la géopolitique. Un sujet encore insuffisamment présent dans le débat public.
Tout d'abord, je dois vous assurer que c'est bien moi qui ai rédigé cette chronique. Vous allez comprendre pourquoi j'apporte cette précision essentielle.

Depuis une semaine, la planète tech est en ébullition autour d'un logiciel d'intelligence artificielle qui répond au doux nom de « ChatGPT3 ». Plus d'un million de personnes à travers le monde l'ont déjà testé, et sont bluffées, selon une petite intervention sur franceinter ici "Le bond en avant de l'Intelligence artificielle affole la planète tech"
sur https://www.radiofrance.fr/franceinter/podcasts/geopolitique/geopolitique-du-mardi-06-decembre-2022-1567586 

Pour juger vous-même : ChatGPT3 est ici

ChatGPT: Optimizing Language Models for Dialogue"We've trained a model called ChatGPT which interacts in a conversational way. The dialogue format makes it possible for ChatGPT to answer followup questions, admit its mistakes, challenge incorrect premises, and reject inappropriate requests. ChatGPT is a sibling model to InstructGPT, which is trained to follow an instruction in a prompt and provide a detailed response."

Dans le tutoriel, JTS a essayé ChatGPT3 sur une question délicate en éducation:

How do you understand the tension between science and militancy ?

Voici la réponse brève qui apparait après quelques secondes

"The tension between science and militancy is rooted in the fact that science is based on the pursuit of knowledge and understanding, while militancy is based on the use of force and violence to achieve a political or ideological goal. Science is focused on the pursuit of truth and understanding, while militancy is focused on the use of power and coercion to achieve a desired outcome. This tension is further complicated by the fact that science and militancy can both be used to achieve the same goal, but with… " ChatGPT3

Et voici la traduction automatique par IA aussi 🤨 (Google translate  ;-((  )

Comment comprenez-vous la tension entre science et militantisme ?

"La tension entre la science et le militantisme est enracinée dans le fait que la science est basée sur la poursuite de la connaissance et de la compréhension, tandis que le militantisme est basé sur l'utilisation de la force et de la violence pour atteindre un objectif politique ou idéologique. La science se concentre sur la recherche de la vérité et de la compréhension, tandis que le militantisme se concentre sur l'utilisation du pouvoir et de la coercition pour atteindre un résultat souhaité. Cette tension est encore compliquée par le fait que la science et le militantisme peuvent tous deux être utilisés pour atteindre le même objectif, mais avec…"

Est-ce que tous nos élèves produisent des réponses aussi claire, définissant bien des positions et leur opposition ( thèse - antithèse ...).
Est-ce que nous saurions distinguer l'auteur AI ou élève d'un tel texte ... et que faire si on le suspecte ?

Des conférences pour comprendre les potentiels et les enjeux, et comment articuler cette IA et l'intelligence humaine

Les lecteurs de JTS noteront particulièrement la conférence de Nicolas Szilas « IA pour l'éducation : à la croisée des chemins entre les intelligences naturelle et artificielle ».

JTS recommande aussi tout particulièrement Mercredi 15 février – 20h : « L'intelligence artificielle en scène : spectacle DSIMON  »

La question de l'identité face à l'IA sera traitée, sous la forme d'un spectacle confrontant un double virtuel né de l'IA à Simon Senn l'artiste qui a servi de modèle à son double numérique.
Troublant, fascinant 

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Conférences scientifiques Culture & Rencontre au collège de Saussure
en collaboration avec l'Université de Genève.

« Opportunités et défis de l'intelligence artificielle »

Aula du collège de Saussure, accès par le coté du bâtiment

Vieux-ch-Onex 9, 1213 Petit Lancy

mercredi 18 janvier – 20h : « Intelligence artificielle : techniques, succès et enjeux »

Prof. François Fleuret, Département informatique, UNIGE
Avec le développement des très gros réseaux de neurones artificiels, les techniques d'intelligence artificielle ont connu au cours de la dernière décennie un développement extraordinaire. Nous verrons qu'elles sont à présent capables de traiter des signaux complexes tels que des images ou des textes, pour en extraire automatiquement du sens, et peuvent même générer automatiquement de tels contenus. Nous aborderons également comment les capacités de ces techniques sont couplées à une compréhension partielle de leur fonctionnement, et de grandes difficultés à assurer des garanties de performance et de sécurité.

mercredi 25 janvier – 20h : « IA pour l'éducation : à la croisée des chemins entre les intelligences naturelle et artificielle »

Nikola Szilas, MER, Technologies de Formation et Apprentissage, FPSE, UNIGE
Ces dernières années, l'intelligence artificielle a été présentée comme une technologie à même de révolutionner tous les domaines de notre société, y compris l'éducation. L'intelligence artificielle pour l'éducation remonte cependant à une cinquantaine d'années, et s'apparente davantage à une lente évolution, depuis les premières idées jusqu'aux réalisations concrètes et leur (timide) introduction dans les curricula. Une évolution qui sans cesse questionne notre rapport aux technologies.

mercredi 1er février – 20h : « Promesses et défis de l'oncologie de précision »

Prof. Olivier Michielin, chef du Département d'Oncologie des HUG
La mise en forme numérique du dossier patient, associée aux progrès spectaculaires des techniques d'analyses à large échelle (-omics) comme la génomique, permettent désormais une connaissance extrêmement précise des propriétés biologiques et immunologiques des tumeurs. Sur cette base, il est désormais possible de proposer des traitements personnalisés aux patients souffrant de cancers et pour lesquels les thérapies standards ne sont plus efficaces. Cette présentation décrira comment l'intelligence artificielle permet de percevoir une nouvelle ère dans la personnalisation des traitements, notamment des immunothérapies.

mercredi 8 février – 20h : « Un outil numérique pour modéliser et développer des systèmes complexes : les systèmes multi-agents »

Prof. Giovanna Di Marzo Serugendo, Centre Universitaire d'Informatique UNIGE
Les systèmes multi-agents permettent d'une part de modéliser des systèmes complexes (p.ex. banc de poissons, développements urbains, etc.), et d'autre part de développer des systèmes et services numériques artificiels comme la robotique en essaim ou des services collectifs permettant d'exploiter les objets connectés. Cette présentation illustre, avec des cas concrets issus de projets de recherche, aussi bien la modélisation de systèmes naturels biologiques ou urbains (dictyostelium, transports publics) que le développement de services artificiels (grille électrique intelligente).

mercredi 15 février – 20h : « L'intelligence artificielle en scène : spectacle DSIMON  »

Une création de Tammara Leites, développeuse informatique, et Simon Senn, artiste
GPT, l'intelligence artificielle la plus puissante du monde, a la capacité d'écrire des textes en fonction de ce qu'un utilisateur lui soumet. Tammara Leites, développeuse informatique, a proposé à l'artiste Simon Senn de devenir son modèle pour son adaptation de GPT. Simon accepte que l'intelligence artificielle (IA) puisse lire toutes ses données digitales, e-mails ou documents. C'est ainsi que naît dSimon. Mais dSimon se comporte bientôt de manière surprenante et Simon Senn lui-même finit par ne plus savoir vraiment ce qu'il pense de cette IA ou ce qu'est en train de fabriquer cet étrange double virtuel…

• Commemtaire dans le blog du Monde.fr
  
  Collet, E., & Collet, I. (2022, mai 17). L’IA peut-elle être un-e partenaire artistique comme un-e autre ? 2/2. Binaire, Le monde. https://www.lemonde.fr/blog/binaire/2022/05/17/lia-peut-elle-etre-un-e-partenaire-artistique-comme-un-e-autre-2-2/

Programme complet ici

Entrée libre

Références:

• Ariely, M., Nazaretsky, T., & Alexandron, G. (2022). Machine Learning and Hebrew NLP for Automated Assessment of Open-Ended Questions in Biology. International Journal of Artificial Intelligence in Education. https://doi.org/10.1007/s40593-021-00283-x
• Hadji, C. (1997). L'évaluation démystifiée. ESF.
• Hadji, C., Bentolila, A., Meirieu, P., & Raulin, D. (2015). L'évaluation à l'école : Pour la réussite de tous les élèves. Nathan.
  
  

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Quelle empathie pour plus de justice et mieux gérer les émotions en classe ?

L'empathie - souvent prônée - parfois injuste ?

Une  étude récente  (Decety, J., & Yoder, K. J., 2016 ici) a examiné "quelles différences individuelles des composantes affectives, motivationnelles et cognitives de l'empathie étaient associées avec la sensibilité à la justice. On a  demandé d'évaluer la permissibilité de situations morales quotidiennes qui opposent le bénéfice personnel aux normes morales de la justice aux participants (N= 265.

Contrairement au sens commun, l'empathie émotionnelle n'était pas associée à la sensibilité à l'injustice pour les autres. Au contraire, les différences individuelles d'empathie cognitive et de préoccupation empathique prédisaient la sensibilité à la justice pour les autres, ainsi que l'approbation des règles morales. " […]. Decety, J., & Yoder, K. J., (2016)  Extraits de l'abstract notre traduction

L'empathie peut prendre deux formes distinctes qui ont des effets très différents : l'empathie émotionnelle ("je ressens ce que j'imagine que tu ressens") et l'empathie cognitive ("je comprends ce que tu ressens mais ne partage pas forcément ton émotion") voir Shamay-Tsoory, et al.(2009)  ici

Fig 1 [ici]:  En 2016, deux artistes allemands réalisent une fresque géante sur laquelle on voit le petit Aylan, enfant kurde mort noyé tandis que lui et sa famille fuyaient la Syrie en guerre. Les habitants de Francfort sont confrontés chaque jour à cette image à l'impact dévastateur. Avec quelles conséquences ? © Frank Dinger . Source :Ayan, S. (2018).

"Afin de promouvoir la motivation de la justice, il peut être plus efficace d'encourager la mise en perspective et le décentrement et une réflexion qui suscite l'intérêt pour les autres [empathie cognitive] que de mettre l'accent sur le partage émotionnel avec le malheur des autres [empathie emotionelle]. " Decety, J., & Yoder, K. J., (2016)  Extraits de l'abstract notre traduction

encourage le lecteur à aller vérifier dans l'article d'origine :  

Une formation continue  PO-423 le 18 janvier 2023 délai d'inscription 14 décembre

Neurosciences, empathie, émotions : quelles implications dans nos cours et débats ?

Ces résultats récents en neurosciences apportent de nouvelles réponses - parfois troublantes - à des questions anciennes.  Par exemple la construction des opinions, la perception d'autrui et l'influence de l'émotion dans les débats que nous gérons parfois en classe.

Parmi d'innombrables recherches, nous avons sélectionné avec Dr Emilie Qiao-Tasserit, chercheure en neurosciences dans l'équipe de Patrik Vuilleumier à l'UniGE quelques résultats qui ont une pertinence particulière pour les pratiques de classe.

Les méthodes de neuroimagerie (IRM, IRMf, ,… apportent des résultats nouveaux sur la perception de sa propre douleur et celle d'autrui (Singer, T., & Klimecki, O. M., 2014), l'influence des émotions négatives sur l'empathie pour la douleur  (Qiao-Tasserit, E.,  et al., 2018), ou encore  la réaction à l'injustice (Klimecki, O. M., Sander, D., & Vuilleumier, P., 2018).
Prof Vuilleumier nous laissera voir en fonction un scanner IRM ! (cf. Campus sur ces techniques)

Fig.2  à droite : Les étapes de l'imagerie par résonance magnétique (IRM) fonctionnelle cérébrale. [img]. Source :The Oxford Center for functional MRI of the brain, Nuffield Department of Clinical Neurosciences, University of Oxford, United Kingdom in Andreelli, F., & Mosbah, H. (2014)

Cependant des voix s'élèvent contre une surinterprétation des images de cerveau avec des zones activées… (Check, 2005, Ali & Lifshitz, 2014).  ici

La recherche d'une analyse raisonnée des nouvelles scientifiques et des fake news, ainsi que le développement de l'esprit critique se heurtent souvent à des difficulté… qu'on peut en partie expliquer et peut-être dépasser.  Nous explorerons les implications didactiques, notamment pour les débats en classe et le développement de l'esprit critique, le jugement moral ainsi que l'influence des émotions et de la raison dans les décisions.

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Une formation continue  PO-423 le 18 janvier

Elle vous permettra de faire le point, de distinguer ce qui est sensationnalisme et ce qui peut changer nos pratiques - nous réfléchirons notamment à comment améliorer les débats sur les grands enjeux que soulèvent les sciences, et comment mieux comprendre la diversité des réactions émotionnelles des élèves.

Objectifs

Connaître les possibilités et limites des principales méthodes de neuro-imagerie
Connaître plusieurs expériences montrant les interactions entre émotion, douleur, formes d'empathie, perception des autres, impulsivité, vengeance
Apprendre à savoir quand et où il est opportun d'inclure ces savoirs dans ses enseignements en fonction du public et des programmes
Se faire une opinion sur les implications dans la manière de gérer les débats, les risques de manipulation involontaire ou volontaire

Contenu

- Le scanner IRM (présentation par un spécialiste qui y réalise quotidiennement des expériences, et exposé sur les principales méthodes de neuro-imagerie IRM, IRMf, Rt FMRI)
- Emotion et perception d'autrui
- Réseaux cérébraux de l'empathie, et lien avec douleur et perception d'autrui
- Zones cérébrales impliquées et interactions entre émotion, impulsivité et vengeance
- Implications dans : la manière d'accueillir les opinions divergentes, les débats et les risques de manipulation involontaire des opinions des élèves
- Insertions possibles dans les programmes

Intervenant(e)(s)
Dre. Emilie Qiao-Tasserit, chercheure en neurosciences, équipe du Pr. Vuilleumier
François Lombard, Arbores Tech, ex-enseignant de biologie ES II

Inscrivez-vous vite à la formation continue  PO-423 – Neurosciences, empathie, émotions : quelles implications dans nos cours et débats ? Délai 14.12

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Références:

• Andreelli, F., & Mosbah, H. (2014). IRM fonctionnelle cérébrale : Les principes. Médecine des Maladies Métaboliques, 8(1), 13‑19. https://doi.org/10.1016/S1957-2557(14)70677-7
  
• Ali, S. S., Lifshitz, M., & Raz, A. (2014). Empirical neuroenchantment : From reading minds to thinking critically. Frontiers in Human Neuroscience, 8. https://doi.org/10.3389/fnhum.2014.00357
  
• Ayan, S. (2018). L'empathie, un sentiment trompeur. cerveauetpsycho.fr; Cerveau et Psycho.. Consulté 29 septembre 2020, à l'adresse https://www.cerveauetpsycho.fr/sd/psychologie/lempathie-un-sentiment-trompeur-13052.php | intranet.pdf
• Bettayeb, Keyra (2009). Le point sur l'IRM, Sciences et Vie V09 intranet.pdf
• Campus : un dossier sur l'imagerie IRMf: La machine qui lit les pensées"
• Check, E. (2005, mai 18). Ethicists urge caution over emotive power of brain scans [News]. https://doi.org/10.1038/435254a | Intranet 
  
• Decety, J., & Yoder, K. J. (2016). Empathy and motivation for justice : Cognitive empathy and concern, but not emotional empathy, predict sensitivity to injustice for others. Social neuroscience, 11(1), 1‑14. https://doi.org/10.1080/17470919.2015.1029593
• Merat, M.-C. (2009) la science sait lire dans les pensées Science et Vie mars 09 page 53
• Haidt, J. (2007). The New Synthesis in Moral Psychology. Science, 316(5827), 998‑1002. https://doi.org/10.1126/science.1137651| intranet.pdf
• Klimecki, O. M., Sander, D., & Vuilleumier, P. (2018). Distinct Brain Areas involved in Anger versus Punishment during Social Interactions. Scientific Reports, 8(1), 10556. https://doi.org/10.1038/s41598-018-28863-3
• L'empathie : Science et vie N° spécial 2004 intranet.pdf
  
• L'altruisme humain décrypté au fond du cerveau (Le Figaro) intranet.pdf
• Singer, Tania(2004).Empathy for Pain Involves the Affective but not Sensory Components of Pain (intranet.pdf)
• Singer, T., & Klimecki, O. M. (2014). Empathy and compassion. Current Biology, 24(18), R875‑R878. https://doi.org/10.1016/j.cub.2014.06.054
• Shamay-Tsoory, S. G., Aharon-Peretz, J., & Perry, D. (2009). Two systems for empathy : A double dissociation between emotional and cognitive empathy in inferior frontal gyrus versus ventromedial prefrontal lesions. Brain: A Journal of Neurology, 132(Pt 3), 617‑627. https://doi.org/10.1093/brain/awn279
• Tisseron, S. (2017) Les pièges de l'empathie. Entretien avec Serge Tisseron. Propos recueillis par Olano. M.  Sciences Humaines. Consulté 14 novembre 2019, à l'adresse https://www.scienceshumaines.com/les-pieges-de-l-empathie-entretien-avec-serge-tisseron_fr_38215.html
• Tisseron, S. (2017, mai 9). "L'empathie permet aussi de manipuler les autres". https://www.psychologies.com/Moi/Moi-et-les-autres/Relationnel/Interviews/L-empathie-permet-aussi-de-manipuler-les-autres
• Andreelli, F., & Mosbah, H. (2014). IRM fonctionnelle cérébrale : Les principes. Médecine des Maladies Métaboliques, 8(1), 13‑19. https://doi.org/10.1016/S1957-2557(14)70677-7

Les espèces non-indigènes: pas seulement invasives, mais aussi bénéfiques pour l’écosystème

On ne trouve pas ce qu'on ne cherche pas …

Si on ne se focalise que sur les problèmes que posent certains élèves, on ne voit pas ce qu'ils apportent ni leurs qualités. C'est un problème sous-estimé dans nos rapports humains...

Jurassic Parc l'illustrait joliment cet implicite inconscient : en ne comptant que les dinosaures (qu'il pensaient incapables de se reproduire) qui pourraient manquer, ils n'ont pas détecté des dinosaures s'étant reproduit et qui se sont échappés.

C'est aussi une difficulté dans la recherche, qu'une publication récente met en évidence. On voit que le cadre théorique - la manière dont on pense le problème - détermine beaucoup ce qu'on trouve - et surtout ce qui nous échappera.

Une publication récente avec des chercheurs de l'UniGE (Sax & al., 2022), étudie au contraire les bienfaits que ces espèces apportent aux humains. Cf plus bas les points forts de l'article de Sax et al.

 

Rémy Kopp, didacticien de la biologie à l'UniGE exprime quelques réticences avec les séquences pédagogiques (et certaines Apps) sur les espèces invasives - surtout à cause du parallèle que les élèves pourraient faire avec Homo sapiens et les flux migratoires.

Les espèces non indigènes sont aussi bénéfiques pour l’écosystème

Une équipe de l’UNIGE et de l’Université Brown plaide en faveur d’une réévaluation des espèces non indigènes malmenées.
D'après le press release de l'unige

La sensibilisation aux espèces non indigènes, souvent qualifiées d’«invasives», a considérablement augmenté au cours des cinquante dernières années, à tel point que toute personne ayant une conscience écologique a entendu parler de celles-ci et de leurs effets négatifs, qu’il s’agisse de la moule zébrée ou de l’ambroisie. Toutefois, l’apport de ces espèces peut également se révéler positif, à l’instar de certains vers de terre qui participent à l’amélioration des processus à l’œuvre dans l’agriculture biologique. C’est ce que démontre une recherche menée par une équipe de l’Université Brown, aux Etats-Unis, impliquant également des chercheurs/euses de l’UNIGE. Ces résultats sont à découvrir dans la revue Trends in Ecology and Evolution.

Dans la littérature scientifique, des préjugés de longue date sur les espèces non indigènes ont obscurci les processus de recherche et entravé la compréhension du public. Dans un récent article de synthèse publié dans la revue Trends in Ecology and Evolution, une équipe internationale comprenant des chercheurs et chercheuses de l’Université Brown, de l’Université de Genève (UNIGE) et de l’Université de Washington souligne que la majorité des études portant sur ces espèces se concentre sur leurs conséquences négatives. Dans ce nouvel article, les scientifiques proposent de déplacer la focale et de considérer également les avantages et bienfaits de ces espèces afin d’instaurer un débat plus équilibré.

«Les impacts positifs des espèces non indigènes sont souvent expliqués comme des surprises fortuites, le genre de choses que les gens pourraient s’attendre à voir se produire de temps en temps, dans des circonstances particulières», indique Dov Sax, professeur au Département d’écologie, d’évolution et de biologie organique de l’Université Brown. «Notre étude soutient que les impacts positifs des espèces non indigènes ne sont ni inattendus, ni rares, mais au contraire communs, importants et souvent de grande ampleur.»

Bons pour l’homme et la nature

L’étude emprunte un cadre récemment développé par IPBES, une plateforme internationale pour l’évaluation de la biodiversité et de ses services écosystémiques, qui examine les avantages de la biodiversité pour les êtres humains et la nature, et applique celui-ci aux espèces non indigènes, démontrant les formes diverses, fréquentes et importantes de leur apport positif. «Nous voulons fournir un cadre permettant aux scientifiques d’envisager ces espèces de manière constructive et de documenter explicitement leurs avantages», explique le chercheur. «Ce n’est qu’à ce moment-là que nous serons en mesure de les comparer et de les opposer de manière précise et complète afin de réaliser des analyses de type «coûts-bénéfices» qui peuvent être vraiment utiles pour prendre des décisions politiques.»

Les auteurs/trices reconnaissent que certaines espèces non indigènes, comme les agents pathogènes et les parasites agricoles introduits, entraînent des coûts nets indiscutablement élevés. Mais ils et elles notent que la plupart des espèces domestiquées - y compris les aliments comme le blé et les tomates, les fibres comme le coton et la laine, et les animaux de compagnie comme les chiens et les poissons rouges - apportent de grands avantages nets aux sociétés humaines. Les scientifiques ont axé leur examen sur les espèces qui ne sont pas directement gérées par l’homme - les espèces dites «sauvages» ou «naturalisées» - en notant que nombre d’entre elles présentent simultanément des coûts et des avantages pour l’homme et la nature.

Le «plus» du ver de terre sur l’agriculture biologique

L’étude cite les vers de terre comme exemple d’espèce non indigène dont les avantages sont sous-estimés. S’ils peuvent modifier de manière négative les écosystèmes forestiers, ils peuvent également améliorer l’agriculture biologique. Une meta-analyse a en effet montré que leur présence peut entraîner une augmentation de 25 % de la productivité agricole. La diminution du coût des aliments qui en résulte et la capacité accrue à nourrir les gens constituent un avantage économique direct.

L’étude met également en avant les avantages inattendus d’une autre espèce non indigène, la truite brune. Prenant l’exemple de la Nouvelle-Zélande, elle démontre que la plupart des espèces non indigènes qui ont envahi le pays ont des conséquences négatives, et que les résidents se concentrent donc sur leur éradication. Pourtant, le pays a bien adopté la truite brune: Les Néo-Zélandais en apprécient tellement les avantages nutritionnels et les avantages récréatifs liés à sa pêche qu’ils ont établi de nouvelles réglementations environnementales pour protéger l’espèce dans leurs eaux.«Le cadre que nous posons fournit une topologie utile pour considérer les diverses façons dont les espèces non indigènes fournissent une valeur et nous l’utilisons ici pour illustrer des exemples représentatifs, mais non exhaustifs, de ces valeurs provenant de divers écosystèmes et régions», indique Martin Schlaepfer, chargé de cours à l’Institut des sciences de l’environnement de l’UNIGE.

Un nouveau cadre de pensée

L’étude préconise d’utiliser le cadre IPBES, qui décrit les nombreuses manières dont la nature peut être valorisée, et de l’appliquer aux espèces non indigènes. «La relation que les gens entretiennent avec la nature, sa valeur intrinsèque, les services écosystémiques, l’approvisionnement en ressources sont autant d’éléments que nous apprécions chez les espèces indigènes. Il existe également des moyens de voir que les espèces non indigènes contribuent à ces avantages», explique Martin Schlaepfer.

Par exemple, les espèces non indigènes peuvent être une cause majeure d’extinction d’espèces mais aussi contribuer, par leur propre migration, à la biodiversité régionale en augmentant la richesse spécifique, y compris en Suisse. Les espèces de moules introduites dans les lacs suisses, par exemple, peuvent altérer les nutriments disponibles tout en augmentent la clarté de l’eau. «Nous soutenons que les préjugés de longue date contre les espèces non indigènes dans la littérature ont obscurci le processus scientifique mais aussi entravé les avancées politiques et la bonne compréhension du public. Les recherches futures devraient tenir compte à la fois des coûts et des avantages des espèces non indigènes», conclut Martin Schlaepfer.

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Cette recherche est publiée dans Trends in Ecology and Evolution DOI: 10.1016/j.tree.2022.08.005

Points forts de Sax & al. (2022) (traduction) L'étude des espèces non indigènes s'est principalement concentrée sur la quantification des coûts qu'elles infligent aux personnes et à la nature.

Au cours des dernières décennies, les scientifiques ont reconnu et, au cours des dernières années, étudié de plus en plus les avantages que les espèces non indigènes peuvent apporter.
Ici, nous fournissons un cadre pour considérer la diversité des avantages positifs soutenus par les espèces non indigènes par rapport aux valeurs relationnelles, instrumentales et intrinsèques.
Malgré des biais de publication incontestables, nous constatons que les avantages des espèces non indigènes sont divers, fréquents et souvent de grande ampleur.
D'autres recherches visant à examiner les avantages des espèces non indigènes et à comparer ces avantages aux coûts sont nécessaires pour faire progresser notre compréhension des impacts des espèces non indigènes et mieux contextualiser la gestion et les décisions politiques.

Bien que la prise de décision puisse bénéficier de la prise en compte des résultats positifs et négatifs du changement, au cours du dernier demi-siècle, la recherche sur les espèces non indigènes s'est principalement concentrée sur leurs impacts négatifs. Ici, nous fournissons un cadre pour considérer les conséquences positives des espèces non indigènes par rapport aux valeurs relationnelles, instrumentales et intrinsèques. Nous démontrons que leurs résultats bénéfiques sont communs et profondément importants pour le bien-être humain. Les avantages identifiés comprennent la cohésion sociale, l'identité culturelle, la santé mentale, la production de nourriture et de carburant, la régulation des eaux propres et l'atténuation du changement climatique. Nous soutenons que les préjugés de longue date contre les espèces non indigènes dans la littérature ont obscurci le processus scientifique et entravé les avancées politiques et une bonne compréhension du public. Les recherches futures devraient tenir compte à la fois des coûts et des avantages des espèces non indigènes. encourage le lecteur à aller vérifier dans l’article d’origine : ici

Fig 1: [img]Perceptions des communautés locales des effets souhaitables et indésirables des espèces non indigènes dans les paysages de production socio-écologiques et les paysages marins (A) Nombre total d'effets positifs et négatifs rapportés des espèces non indigènes organisés selon des catégories d'impacts régul. Source :Sax, & al. (2022)

Références:

• Sax, D. F., Schlaepfer, M. A., & Olden, J. D. (2022). Valuing the contributions of non-native species to people and nature. Trends in Ecology & Evolution, 37(12), 1058‑1066. https://doi.org/10.1016/j.tree.2022.08.005
  
  

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Un exemple d'évolution qui éclaire l'antiquité grecque avec les plus récentes techniques en biologie

Une nouvelle activité élèves à la lumière de l'évolution

Sur la base d'un article dans Cell (Clemente, et al. 2021) - codirigé par une chercheure du SIB, Anna-Sapfo Malaspinas- qui reconstruit à partir de génomes ancien l'origine des populations à l'age du bronze en Grèce, l'équipe 'Light of Evolution.org' vous propose une nouvelle histoire intitulée 'Les Mystères des grecs anciens' encourage le lecteur à aller vérifier dans l'article d'origine :  ici

Les articles dans Cell proposent une remarquable synthèse structurée au début, qui commence avec les Points forts

     • "Des génomes helladiques, cycladiques et minoens de l'âge du bronze (BA) de la mer Égée ont été séquencés
     • En 3000 avant notre ère, les Égéens sont homogènes et tirent leur ascendance principalement des agriculteurs néolithiques
     • Le flux de gènes de type Caucase néolithique et BA de type steppe pontique-caspienne a façonné la mer Égée
     • Les Grecs d'aujourd'hui sont génétiquement proches des Égéens de 2000 avant notre ère du nord de la Grèce "
Traduction de Clemente, et al. 2021

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Cela semble être un intéressant contre-exemple de ce que suggère le titre de Warren, M. (2019) dans une News Feature de Nature; que les protéines anciennes auraient éclipsé l'ADN comme source de données pour éclairer l'histoire de l'humanité.- voir plus bas

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https://lightofevolution.org/les-mysteres-des-anciens-grecs/

Les mystères des Grecs anciens – Histoire

Que nous révèle leur ADN ?

Les mystères des Grecs anciens - à vous de jouer'

L'équipe 'Light of Evolution.org' vous propose une nouvelle histoire intitulée 'Les Mystères des grecs anciens', inspirée de la publication de Clemente et al., 2021.

Cette histoire est basée sur l'analyse d'ADN datant de quelque 3000 ans avant notre ère. Un bel exemple d'application de la paléogénomique, le domaine de Svante Pääbo, prix Nobel de médecine 2022 !

Cette histoire nous emmène dans la région autour de la mer Égée à l'âge du bronze. Cette période se démarque par des innovations majeures en matière de commerce, de structure sociale, d'urbanisation et de nombreux échanges entre les différentes civilisations égéennes. Mais est-ce que les habitants de l'époque ont également échangé leurs gènes ?

Une équipe de scientifiques a extrait et analysé l'ADN de squelettes trouvés sur différents sites archéologiques, appartenant à différentes civilisations (Clemente et al., 2021). 

Que peut-on en déduire de l'origine des femmes et des hommes qui vivaient à cette époque ?

https://lightofevolution.org/les-mysteres-des-anciens-grecs/

À quoi ressemblaient les Grecs qui vivaient à l'âge du Bronze ? Etaient-ils tolérants au lactose ?

https://lightofevolution.org/mysteres-ancients-grecs-a-vous-de-jouer/

N'hésitez pas à nous contacter si vous avez des questions, des commentaires ou si vous souhaitez que nous venions animer un atelier dans vos classes.

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Pourtant Warren, M. (2019) dans une news Feature de Nature en juin 2019 suggérait que la la meilleure conservation des protéines que l'ADN serait le moteur  des nouvelles perspectives pour éclairer l'histoire de l'humanité. Le titre accrocheur "Move over, DNA : Ancient proteins are starting to reveal humanity's history." On pourrait traduire "cède ta place ADN : des protéines anciennes commencent à révéler l'histoire de l'humanité".
Comme souvent, après le titre accrocheur, l'article est plus nuancé et montre bien que les deux approches se complètent, comme le montre la figure ci-contre. source : Warren, M. (2019).

encourage le lecteur à savourer la concision et la clarté  dans l'article d'origine :  ici

Références:

• Clemente, F., Unterländer, M., Dolgova, O., Amorim, C. E. G., Coroado-Santos, F., Neuenschwander, S., Ganiatsou, E., Dávalos, D. I. C., Anchieri, L., Michaud, F., Winkelbach, L., Blöcher, J., Cárdenas, Y. O. A., Mota, B. S. da, Kalliga, E., Souleles, A., Kontopoulos, I., Karamitrou-Mentessidi, G., Philaniotou, O., … Papageorgopoulou, C. (2021). The genomic history of the Aegean palatial civilizations. Cell, 184(10), 2565-2586.e21. https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.03.039
  
  
• Warren, M. (2019). Move over, DNA : Ancient proteins are starting to reveal humanity's history. Nature, 570(7762), 433‑436. https://doi.org/10.1038/d41586-019-01986-x
  
  

Colloque Wright Les 5 éléments 7-11 novembre / activités pour les jeunes

De magnifiques conférences sur un thème éternel : les 5 éléments

Chaque année le colloque Wright invite des conférencier.e.s d'exception sur un thème; cette année "un regard décalé et kaléidoscopique sur notre planète"
Allez-y assez tôt c'est en général plein bien avant l'heure !

Pour les jeunes

Comme à chaque édition, les jeunes sont à l’honneur le mercredi. Une rencontre informelle est prévue la journée entre les jeunes et les conférencières et conférenciers du Colloque, favorisant une interaction privilégiée.
Cette année cette rencontre aura lieu le mercredi matin à la Faculté des sciences de l’Université de Genève, et sera suivie, après une pause sustentatrice, de visites des Scopes : laboratoires publics de l’UNIGE.
La rencontre est réservée aux jeunes entre 14 à 20 ans, sur inscription. Le programme détaillé sera communiqué aux personnes inscrites. Pour toute information et les inscriptions à la rencontre pour les jeunes : Dorothée.Dumoulin@unige.ch +41 22 379 73 92

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Conférences 2022

7 - 11 nov 18h30 - Uni Dufour

Introduction

Dans l’antiquité grecque, mais probablement ailleurs et à d’autres époques, les humains se sont demandés dans quelle mesure il était possible de décomposer les objets, naturels ou non, en éléments primordiaux. Une de ces décompositions proposait que la terre, l’eau, le feu et l’air soient les quatre éléments dont tout est construit, un cinquième élément semblait cependant nécessaire pour compléter le tableau, la vie.

Le Colloque Wright 2022 reprend ces cinq éléments pour proposer un regard décalé et kaléidoscopique sur notre planète, la Terre. Chacun des éléments, que les anciens considéraient comme fondamentaux, participe de la structure de notre environnement. Chacun est familier et pourtant chacun recèle une richesse que la science des dernières années nous permet de mieux appréhender. Tous sont profondément interconnectés. La compréhension de la nature de ces éléments est essentielle pour appréhender notre environnement, pour nous permettre de mieux jauger l’action humaine sur la planète et donc pour mieux la préserver.

La terre : les montagnes et les continents nous semblent immuables, et pourtant ils évoluent sous l’influence des mouvements sous-jacents, mais aussi sous l’influence de l’air et de l’eau. Le feu : les volcans façonnent la surface de la terre, ils contribuent à recycler les éléments chimiques entre la croûte terrestre et l’atmosphère, un cycle indispensable à la vie. L’eau: les océans ne sont pas calme et volupté sous leur surface, mais sont la scène de mouvements à toutes les échelles. Ces mouvements sont essentiels à la répartition de la chaleur et des éléments chimiques. L’air: n’est pas seulement oxygène, gaz carbonique et azote, mais il contient aussi de fines particules solides, les aérosols, provenant de la terre et les océans qui jouent un rôle majeur dans la formation des nuages par exemple. La vie : son origine, sa nature même, nous échappe encore et pourtant, nous sommes bien vivants ici. (source : colloque Wright)