#neurosciences

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Des prothèses de jambe dotées de capteurs rendent leurs sensations à des patients amputés

Volontaire essayant le dispositif de retour sensoriel avec un vélo | Federica Barberi

En raccordant une prothèse intelligente directement aux nerfs de la jambe, on peut restaurer des sensations proches de celles d’une vraie jambe. La prouesse, annoncée par une équipe suisse, a été réalisée sur deux patients amputés au-dessus du genou.

Pourquoi on vous en parle. Les prothèses classiques ne permettent pas au patient de sentir leur nouveau membre, ce qui limite leur confort et la précision du mouvement. Mais les interfaces humain-machine ont réalisé ces dernières années des progrès considérables. En 2018, des prothèses de main étaient parvenues à rendre leurs sensations à des amputés.

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Comment le cerveau décide? Un projet international lancé à Genève veut décoder le fonctionnement des neurones

Neurones imagés à l'aide d'un microscope confocal | Wikicommons

«Comment le cerveau (d’une souris) décide-t-il?» Cette simple question est au cœur de l’International Brain Laboratory (IBL), vaste projet de neurosciences impliquant 22 groupes de recherche du monde entier, et lancé à Genève il y a deux ans. Après une phase de mise en place, les mesures directes dans le cortex des rongeurs commencent la semaine prochaine.

Pourquoi c’est original. Plusieurs autres initiatives mondiales de compréhension du cerveau existent, comme le Human Brain Project, lancé à l’EPFL en 2013, la BRAIN Initiative américaine, ou le China Brain Project. Mais l’IBL a ceci de particulier que la même expérience est réalisée dans une dizaine de laboratoires. De quoi obtenir, après les avoir recoupées, des données robustes concernant une tâche simple et bien ciblée.

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Souris et humains ont des cortex étonnamment similaires

Souris de laboratoire. | IEMM Münster / Keystone

Des chercheurs américains du Allen Institute for Brain Science ont établi la comparaison la plus fine à ce jour entre les cellules du cortex de l’homme et de la souris. Si quelques différences émergent, les neurones humains et murins partagent des similarités importantes.

Pourquoi c’est important. Comprendre le fonctionnement du cerveau humain est devenu une véritable quête scientifique. Or elle nécessite une connaissance toujours plus fine de l’architecture cérébrale et de son évolution. Mieux connaître le cerveau murin est quant à lui essentiel car les souris sont utilisées dans de nombreux modèles de recherche en neurosciences.

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Simuler le cerveau en dix ans? L'idée de Henry Markram lancée en 2009 loin d'être réalité

Image d'illustration | Creative Commons

En 2009, le neurologue Henry Markram, professeur à l’EPFL et père du Blue Brain Project (BBP), lançait l’idée de simuler le fonctionnement du cerveau en une décennie. Dix ans après, The Atlantic en tire un bilan sévère: faute d’objectif scientifique assez précis, le projet peine à fournir des résultats à la mesure des sommes investies.

Pourquoi c’est important. Depuis, le BBP a été fondu dans le Human Brain Project, soutenu à hauteur de 1 millards d’euros, notamment versés par la Commission européenne. Mais la nature pharaonique de cette entreprise, à savoir modéliser les dizaines de milliards de neurones du cerveau humain, pose plusieurs problèmes. Et notamment: comment concevoir un outil avant même de savoir précisément à quoi il va servir?

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Lire l'article publié dans The Atlantic (EN)

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«Pour comprendre vraiment ce qui se passe dans le système nerveux, il faut utiliser des technologies implantables»

Claude Clément, le directeur de la technologie au Wyss Center | Wyss Center

Explorer et stimuler le cerveau, comprendre l’épilepsie ou rendre un peu de dignité aux personnes paralysées, grâce à divers systèmes électroniques implantables dans le cerveau: les promesses des recherches menées au Wyss Center de Genève, ouvert il y a tout juste cinq ans, sont nombreuses.

Ce centre scientifique de pointe, hébergé au Campus Biotech et où travaillent une quarantaine de chercheurs, est entré dans son rythme de croisière, mais doit aussi faire face à de nombreux défis. Le point avec Claude Clément, directeur de la technologie du centre, qui détaille ses principaux projets.

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L’épilepsie extatique, la maladie qui permet néanmoins de toucher au merveilleux

Imaginez un auditorium introuvable dans les entrailles du Centre médical universitaire de Genève, une assemblée de blouses blanches qui écoute une conférencière avec placidité et votre serviteur, qui note chacun de ses mots parce qu’il n’a pas étudié les neurosciences et ne voudrait pas écrire de bêtises.

Pourquoi c’est intéressant. La doctoresse Fabienne Picard donnait il y a quelques semaines sa leçon professorale. Son sujet d’études principal, depuis dix ans, c’est l’épilepsie extatique. C’est-à-dire un type d’épilepsie rarissime (60 cas documentés sur terre) qui voit les patients connaître un bref moment d’extase, allant de quelques secondes à quelques minutes, souvent suivi par les symptômes plus courants de l’épilepsie: la crise convulsive dont souffrent 60’000 personnes en Suisse, un demi-million en France.

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Jocelyne Bloch et Grégoire Courtine font mieux remarcher les paraplégiques que prévu

Sebastian Tobler, patient paraplégique qui marche, entouré par la professeure Jocelyne Bloch et le professeur Grégoire Courtine, à Lausanne (30 octobre 2018) | Valentin Flauraud/KEYSTONE

Jocelyne Bloch, neurochirurgienne au CHUV, et Grégoire Courtine, neuroscientifique à l’EPFL, sont connus pour avoir réussi à faire remarcher trois personnes paraplégiques grâce à des implants sans-fil. Heidi.news a échangé avec eux à l’occasion de la Conférence mondiale des journalistes scientifiques, qui se tient du 1er au 5 juillet sur le campus de l’EPFL.

Ces travaux, parus dans Nature (EN) et Nature Neuroscience (EN), avaient fait sensation lors de leur parution en novembre 2018. L’effet d’annonce passé, comment évolue cette thérapie qui permet aux patients de retrouver le contrôle des muscles des jambes, paralysés depuis longtemps?

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A un enfant atteint d'une maladie rare, des médecins français prescrivent... du café!

Creative Commons

C’est une histoire étonnante que racontent des médecins français dans la revue Annals of Internal Medicine (EN). Pour soulager un enfant souffrant d’une maladie génétique rare entraînant des mouvements involontaires (on parle de dyskinésie), ces derniers lui ont prescrit… deux tasses de café quotidiennes! Ce traitement parvient à contrôler les symptômes pendant plusieurs heures.

Pourquoi ça marche. L’enfant souffre d’une mutation sur un gène appelé ADCY5, qui code la production d’une enzyme impliquée dans le déclenchement des mouvements volontaires par le cerveau. Cette enzyme est normalement activée par l’adénosine, un neurotransmetteur. Or, la caféine est un antagoniste des récepteurs de l’adénosine, ce qui signifie que lorsque la caféine s’y fixe, l’enzyme est moins produite, et les mouvements intempestifs plus rares.

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Le cerveau humain réagit à la musique, mais pas celui des macaques

Des neuroscientifiques observent l'activité du cerveau. | Martin Ruetschi / Keystone

À l’écoute de sons harmonieux et du langage, notre cerveau réagit différemment de celui du macaque, montre une étude publiée dans Nature Neuroscience (EN).

Pourquoi c’est important. Les comparaisons biologiques entre les êtres humains et d’autres mammifères mettent en évidence de nombreuses similitudes, en matière d’émotions, de ressentis, de sentiments et même de capacités cognitives. Mais la musique serait l’apanage de l’espèce humaine.

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Une directrice à la tête du Centre Wyss pour la bio et neuroingénierie

Depuis la fondation en 2013 du centre basé sur le campus Biotech à Genève, c’était le Pr John Donoghue qui en assurait la direction. C’est le Dr Mary Tolikas, qui a participé au lancement de l’institut Wyss pour l’ingénierie bio-inspirée à l’université de Harvard, qui assurera dorénavant la fonction de directrice générale.

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La musique soigne le cerveau de prématurés

Bébé prématuré écoutant de la musique. | Stéphane Sizonenko / UNIGE

L’exposition à la musique de bébés nés prématurément corrige une mauvaise connexion cérébrale à l’interface des sensations, des émotions et de la mémoire. Cette découverte de chercheurs de l’Université de Genève suscite l’espoir de pouvoir compenser le défaut de maturité cérébrale de ces enfants.

Pourquoi c’est intéressant. La musique et les musicothérapies prennent une place croissante dans le soin des enfants prématurés. Beaucoup de travaux mesurent des effets bénéfiques sur leur comportement. Pour la première fois, des recherches montrent par IRM l’impact biologique de la musique sur les cerveaux des bébés, confortant scientifiquement une approche empirique.

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Des scientifiques lémaniques décryptent le scénario de fabrication des neurones

Des cellules progénitrices (en rouge) se divisent pour produire des cellules filles (en vert).| Ludovic Telley et Gulistan Agirman

Le cortex et ses circuits de neurones forment la partie la plus développée du cerveau des mammifères, qui leur permet d’interagir avec le monde. Comment un système aussi complexe se construit-il? Des scientifiques des Universités de Genève et Lausanne ont identifié les scénarios génétiques qui permettent aux cellules souches dans l’embryon de produire les bons neurones au bon endroit et au bon moment.

Pourquoi c’est important. Cette découverte, publiée dans Science, offre un nouvel éclairage sur les mécanismes de base à l’œuvre dans la création de différents types de cellules. Par ailleurs, en reconstruisant l’histoire des neurones, les scientifiques peuvent voir quand elle prend un mauvais tour: une piste pour mieux comprendre l’origine de troubles neuro-développementaux tels que l’autisme ou la schizophrénie.