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Les oméga-3 indispensables pour le cerveau dès l’adolescence

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Les oméga-3 sont des acides gras indispensables pour le cerveau. Des carences en apport peuvent entraîner des comportements dépressifs. Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Inserm et de l’Inra au sein de l’Unité 901 « Institut de neurobiologie de la Méditerranée » (Inserm/ Université d’Aix-Marseille) et de l’UMR 1256 « Nutrition et Neurobiologie Intégrée » (Inra/ Université de Bordeaux)  met en évidence les mécanismes à la base des pathologies développée chez des souris adultes ayant un régime faible en oméga-3 depuis l’adolescence. Des thérapies ont également pu être mises au point. Les résultats sont parus dans The Journal of Neuroscience.

La croissance rapide des sociétés occidentales a été associée à des changements conséquents de régimes alimentaires. L’alimentation est appauvrie en acides gras essentiels de type oméga-3, que l’on trouve en grande quantité dans les poissons gras comme le saumon, les graines de chia, la noix ou encore le soja. Ce type de régime alimentaire est un facteur de risque des troubles de la santé mentale comme la dépression ou le stress. Il est donc nécessaire de mieux appréhender les mécanismes qui lient une alimentation déséquilibrée aux troubles mentaux.

Une équipe marseillaise de l’Inserm basée à l’Institut de neurobiologie de la Méditerranée, en collaboration avec une équipe bordelaise de l’Inra, a développé un modèle murin de carence en oméga-3 depuis l’adolescence jusqu’à l’âge adulte. Les chercheurs ont ainsi remarqué que débuter ce régime faible en oméga-3 dès l’adolescence diminue les taux d’acides gras dans le cortex préfrontal (impliqué dans les fonctions cognitives complexes comme la prise de décision, le contrôle exécutif, le raisonnement) et aussi au niveau du noyau accumbens (impliqué dans la régulation de la récompense et des émotions), se traduisant à l’âge adulte, par des comportements de type anxieux et une diminution des fonctions cognitives.

Les chercheurs se sont par la suite intéressés aux mécanismes qui sous-tendent ces résultats et ont découvert que deux formes élémentaires d’apprentissage neuronal (au niveau des synapses, les zones de communications entre neurones) sont altérées dans le cortex préfrontal et le noyau accumbens des souris déficientes en oméga-3.

Dans le but de développer des solutions thérapeutiques innovantes, les scientifiques ont démontré que deux méthodes étaient efficaces pour restaurer totalement les fonctions cérébrales des souris adultes déficientes en oméga-3 et leurs comportements émotionnel et cognitif. « Pour cela il nous a suffi d’amplifier la capacité du récepteur (mGlu5) du glutamate (neurotransmetteur le plus important du système nerveux central) au niveau des neurones afin de rétablir les échanges, ou d’inhiber la dégradation du principal cannabinoïde naturellement sécrété par le cerveau et qui contrôlent la mémoire synaptique. » expliquent les chercheurs à la tête de l’étude, Olivier Manzoni et Sophie Layé.

Ces résultats indiquent que la nutrition est un facteur environnemental clé qui influence les fonctions cérébrales et le comportement jusqu’à l’âge adulte, bien après la fin de la période périnatale. Ces travaux ont permis l’identification de facteurs de risque nutritionnels dans les maladies neuropsychiatriques et indiquent des voies thérapeutiques nouvelles aux troubles comportementaux associés à la carence en oméga-3.

Un test sanguin développé pour détecter une maladie rare neurologique

Groupe sanguin

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Des équipes de l’AP-HP en collaboration avec des chercheurs de l’ICM (Inserm/CNRS/UPMC), et la start-up Metafora Biosystems, issue du CNRS, viennent de développer un test de diagnostic sanguin d’une maladie neurologique rare mais traitable, la maladie de De Vivo.

Il a été testé sur 30 patients atteints de cette maladie qui induit des déficits neurologiques tels qu’une épilepsie ou des troubles de la marche par exemple.

Le nouveau test[1], dont les résultats sont publiés dans la revue Annals of Neurology, permettra d’identifier rapidement (en moins de 48h) et facilement les enfants et les adultes touchés comparativement aux tests diagnostiques actuels qui reposent sur un geste invasif, la ponction lombaire ou des analyses ADN complexes.

La maladie de De Vivo ou syndrome du déficit en transporteur cérébral de glucose de type 1 (GLUT-1) se caractérise le plus souvent par un retard du développement, une épilepsie et/ou des troubles moteurs chez l’enfant. Des formes frustres[2] ont été décrites chez les enfants (accès de mouvements anormaux) mais aussi les adultes. On estime, sur la base d’une prévalence estimée à 1/83 000 dans la population danoise, à 800 le nombre de patients en France[3], dont un peu plus d’une centaine serait diagnostiquée. Dès lors qu’ils sont diagnostiqués, les patients peuvent bénéficier de traitements métaboliques qui diminuent les symptômes.

Le Dr Fanny Mochel à l’hôpital Pitié-Salpêtrière AP-HP, en lien avec les équipes de plusieurs hôpitaux de l’AP-HP (Bichat, Raymond-Poincaré et Robert-Debré) et de l’Institut du cerveau et de la moelle épinière (Inserm/CNRS/UPMC), ont développé avec la start-up Metafora Biosystems, un test de diagnostic sanguin simple et rapide (moins de 48h) de la maladie de De Vivo. Le diagnostic actuel est contraignant puisqu’il repose sur un geste invasif, la ponction lombaire, et des analyses génétiques complexes.

Dans cette étude, les prélèvements sanguins de 30 patients atteints de la maladie avec des profils différents, en fonction de l’âge et des symptômes, ont été analysés. Comparés à 346 prélèvements d’individus témoins, les résultats montrent que le test est significativement concluant avec 78% de diagnostic, incluant des patients pour lesquels les analyses génétiques n’avaient pas permis d’établir le diagnostic.

Forts de ces résultats, les chercheurs recommandent l’utilisation de ce test en routine clinique dans tous les services de neuropédiatrie et de neurologie. Ils suggèrent que la simplicité de ce nouveau test devrait augmenter le nombre de patients identifiés en France.

Grâce à ce nouveau test sanguin innovant, la maladie va pouvoir être recherchée chez tout patient présentant une déficience intellectuelle et/ou une épilepsie et/ou un trouble de la marche. Les traitements que l’on peut mettre en œuvre améliorent considérablement les symptômes, avec par exemple la disparition des crises d’épilepsie, et sont d’autant efficaces qu’ils sont débutés tôt, d’où l’importance d’un diagnostic précoce.

[1]  Protégé par le brevet CNRS WO2004/096841.

[2] Quand les patients ne présentent pas tous les symptômes caractéristiques d’une maladie ou que ces symptômes sont légers.

[3] [1] Larsen J, et al. The role of SLC2A1 mutations in myoclonic astatic epilepsy and absence epilepsy, and the estimated frequency of GLUT1 deficiency syndrome. Epilepsia. 2015 Dec;56(12):e203-8.

Le principal composant du sirop contre la toux efficace en cas d’AVC

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Des chercheurs de l’Unité Inserm 1237 « Physiopathologie et imagerie des maladies neurologiques » (Inserm/ UNICAEN) dirigée par Denis Vivien, ont démontré que la N-acétylcystéine (Mucomyst®, Exomuc®, Fluimucyl®…), utilisée habituellement comme traitement pour favoriser l’expulsion du mucus par les voies aériennes, était également capable de déboucher les artères obstruées par un caillot sanguin. Cette étude coordonnée par Maxime Gauberti et Sara Martinez de Lizarrondo, ouvre la voie à une nouvelle stratégie de traitement des accidents vasculaires cérébraux. Les travaux ont été publiés en mai dans Circulation.

L’obstruction d’une artère par un caillot sanguin est la première cause de mortalité dans le monde. Appelée thrombose, elle entraîne des accidents vasculaires cérébraux (AVC) ischémiques (manque d’apport en oxygène et en nutriments), des infarctus du myocarde et ischémies de membre. Lorsque la thrombose survient, il s’agit d’une urgence thérapeutique : il faut détruire le caillot au plus vite afin de rétablir le flux sanguin et éviter des dommages irréversibles.

La N-acétylcystéine (vendue sous les noms Mucomyst®, Exomuc® ou Fluimucil®) est un médicament très largement utilisé comme mucolytique : elle permet de fluidifier les sécrétions bronchiques et de favoriser l’expectoration. Son mécanisme d’action est très simple : la N-acétylcystéine casse les liaisons moléculaires entre les protéines de mucine (le principal constituant du mucus). Ce faisant, les macromolécules de mucine sont découpées en fragment plus petits, rendant le mucus plus fluide et plus facile à expectorer.

De manière intéressante, la mucine du mucus pulmonaire n’est pas la seule protéine du corps humain à former des liaisons moléculaires. Au niveau des vaisseaux sanguins, on retrouve ce même type de liaisons, aboutissant à la formation de thrombose. Dans ce cas ce n’est pas la mucine mais le facteur de von Willebrand, qui est la protéine possédant la capacité de provoquer l’agrégation des plaquettes et la formation des caillots sanguins.

Ainsi, les chercheurs de l’Unité Inserm 1237 (en collaboration avec des chercheurs de l’Unité Inserm 1176 et l’Université de Pennsylvanie) ont démontré que l’injection intraveineuse de N-acétylcystéine permet de fragmenter les caillots sanguins et débouche ainsi les artères. Dans plusieurs modèles d’AVC ischémiques, la N-acétylcystéine est même bien plus efficace que les traitements actuellement disponibles.

Selon les auteurs de ces travaux, « la N-acétylcystéine est un traitement à bas coût, déjà utilisé dans le monde entier comme médicament contre la toux, la démonstration de ses effets thrombolytiques pourrait avoir de très larges applications pour la prise en charge des patients atteints d’AVC ischémiques ou d’infarctus du myocarde. Nous souhaitons œuvrer dans ce sens et démarrer le plus rapidement possible un essai clinique. ».

Ces travaux ont été réalisés avec le soutien de la Fondation pour la Recherche sur les AVC.

Du contexte au cortex : à la découverte des neurones sociaux

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L’existence de nouveaux neurones sociaux vient d’être mise en évidence par des chercheurs de l’Institut de neurosciences des systèmes (Aix-Marseille Université/Inserm), du Laboratoire de psychologie sociale et cognitive (Université Clermont Auvergne/CNRS) et de l’Institut de neurosciences de la Timone (Aix-Marseille Université/CNRS). Ces recherches menées chez le singe ont montré que lorsque l’animal est amené à réaliser une tâche, des neurones différents s’activent selon la présence ou non d’un congénère. Ces résultats, publiés dans la revue Social Cognitive and Affective Neuroscience, améliorent notre compréhension du cerveau social et permettent de mieux comprendre le phénomène de facilitation sociale1.

Un enjeu majeur des neurosciences est de comprendre le fonctionnement du cerveau dans son environnement social. La collaboration inédite d’un spécialiste de la neurophysiologie du primate avec un spécialiste de psychologie sociale expérimentale vient de révéler l’existence de deux nouvelles populations de neurones dans le cortex préfrontal : des « neurones sociaux » et des « neurones asociaux ».

La plupart des aires cérébrales sont associées à des tâches spécifiques. Certaines, connues pour être spécialisées dans le traitement de l’aspect social des informations, constituent le cerveau social. Dans le cadre de la thèse de Marie Demolliens2, Driss Boussaoud et Pascal Huguet, chercheurs CNRS, ont proposé à des singes une tâche durant laquelle ils devaient associer une image (présentée sur un écran) à l’une des quatre cibles qui leur étaient également présentées (aux quatre coins de l’écran). Cette tâche associative implique le cortex pré-frontal mais pas les aires cérébrales dites sociales. Les chercheurs ont alors enregistré de manière quotidienne l’activité électrique de neurones dans cette région cérébrale pendant que les singes réalisaient la tâche demandée en présence ou en l’absence d’un congénère.

Bien que les neurones enregistrés dans le cortex préfrontal soient avant tout impliqués dans la réalisation de la tâche visuo-motrice, l’étude a révélé que la plupart se montrent sensibles à la présence ou l’absence du congénère. Ainsi, certains neurones ne s’activent fortement sur la tâche proposée que lorsque le congénère est présent (d’où leur nom de « neurones sociaux ») alors que d’autres ne s’activent fortement qu’en l’absence du congénère (« neurones asociaux »). De manière encore plus surprenante, plus les neurones sociaux s’activent en présence du congénère, plus le singe réussit la tâche proposée. Les neurones sociaux sont donc à la base de la facilitation sociale. De même, plus les neurones asociaux s’activent en l’absence du congénère, plus le singe réussit la tâche proposée (cependant moins bien qu’en condition de présence du congénère et donc d’activation des neurones sociaux). Les chercheurs ont également montré que si les neurones sociaux s’activent en l’absence du congénère ou si les neurones asociaux s’activent en sa présence (deux cas beaucoup plus rares), la performance du singe diminue.
   
Ces travaux révèlent l’importance du contexte social dans le fonctionnement de l’activité neuronale et ses conséquences comportementales : pour une même tâche, le cerveau n’utilise pas nécessairement les mêmes neurones selon la présence ou non d’un congénère. Les neurones sociaux pourraient ainsi ne pas être réductibles aux régions cérébrales réputées éminemment sociales mais être distribués à l’échelle du cerveau tout entier pour permettre la réalisation de différentes tâches (qu’elles soient sociales ou non). Ce résultat permet de repenser le cerveau social ainsi que certains troubles du comportement caractéristiques de l’autisme ou de la schizophrénie.

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Figure 1 : Cette image illustre une mobilisation différente des neurones sociaux et asociaux, selon que le singe qui effectue la tâche sur l’écran tactile se trouve en présence ou en absence de son congénère.

© M.Demolliens

 


1 La facilitation sociale est observable chez toutes les espèces vivant en groupe (espèces sociales). Elle correspond à l’amélioration de la performance pour une activité en présence d’un congénère.

2 Sous la co-direction de Driss Boussaoud et de Pascal Huguet.

Notre enfance influence-t-elle nos choix politiques ?

portrait of beautiful girl reading a newspaper at home/in the news/modern children

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Ce que l’on vit dans notre enfance influence-t-il nos attitudes politiques ? C’est la question à laquelle a répondu une équipe de chercheurs de l’Inserm au sein de l’Unité 960 « Laboratoire de Neurosciences Cognitives » (Inserm/ENS) dont les résultats viennent d’être publiés dans la revue Evolution and Human Behavior. Avoir souffert de pauvreté étant jeune est associé à une plus forte adhésion à des attitudes politiques autoritaires à l’âge adulte, non seulement dans la population française mais également sur un échantillon de 46 pays européens.

Comprendre les origines du succès de l’autoritarisme est une clé importante pour le maintien des démocraties actuelles. Depuis le début des années 2000, la plupart des pays occidentaux voient une montée historique des partis autoritaires. Parallèlement, les attitudes autoritaires se généralisent dans nombre de partis politiques. L’analyse de ces phénomènes politiques repose le plus souvent sur des facteurs contextuels comme la crise économique ou la menace terroriste, qui favorisent en effet les attitudes autoritaires. Toutefois, de récentes recherches en biologie et en psychologie ont montré que l’environnement auquel un individu est exposé pendant son enfance peut également influencer son comportement à l’âge adulte. Des chercheurs de l’Inserm, en collaboration avec SciencesPo, ont voulu savoir si de tels processus étaient mis en jeu dans le développement des attitudes politiques. Plus particulièrement, les chercheurs se sont intéressés à l’effet de la pauvreté dans l’enfance sur les attitudes autoritaires.

Pour mesurer les préférences politiques, les chercheurs se sont appuyés sur des tests demandant aux participants leurs premières impressions sur des visages. De précédentes études en psychologie ont en effet montré que les attitudes politiques influençaient les préférences pour certains types de visages et que de simples jugements sur des visages de candidats permettaient de prédire les résultats des élections politiques. En s’inspirant de ces travaux, les chercheurs du Laboratoire de Neurosciences Cognitives ont mesuré la préférence pour des hommes politiques fictifs représentés par des visages modélisés par ordinateur et calibrés pour représenter des niveaux de dominance et de confiance variables.

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Les dimensions de « confiance » et de « dominance » sont orthogonales l’une à l’autre. Toutes les combinaisons sont possibles : un visage peut être très dominant et peu digne de confiance, très dominant et très digne de confiance, peu dominant et peu digne de confiance ou peu dominant et très digne de confiance.

Deux tests ont été développés par les chercheurs. Un test simplifié pour les enfants et un autre pour les adultes.

41 enfants de 7 ans ont dû choisir, parmi des visages plus ou moins dominants et plus ou moins dignes de confiance, leur capitaine d’équipe pour mener une expédition en montagne.

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Ce premier test a montré que les enfants exposés à des conditions socio-économiques défavorables préféraient des capitaines plus dominants et moins dignes de confiance que leurs camarades vivant dans des milieux plus favorables.

En s’appuyant sur cet effet précoce de la pauvreté, les chercheurs se sont ensuite intéressés à son influence sur les préférences politiques ultérieures. En partenariat avec l’Institut de sondage IPSOS, ils ont mesuré les préférences d’un échantillon représentatif de la population française (1000 participants, méthode des quotas) pour des hommes politiques plus ou moins dominants et plus ou moins dignes de confiance. Dans cette partie de l’étude, des visages plus ou moins dominants et dignes de confiance étaient présentés aux participants deux par deux et de manière aléatoire, avec la question suivante : « pour qui voteriez-vous ? »

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Cette étude a permis de révéler qu’avoir souffert de la pauvreté pendant l’enfance augmentait la préférence pour des hommes politiques dominants et peu dignes de confiance à l’âge adulte et ce quel que soit le niveau d’éducation et le niveau socio-économique actuel des participants.

L’équipe de recherche s’est enfin plus directement intéressée aux attitudes explicitement autoritaires en demandant aux participants de l’étude leur niveau d’adhésion à la phrase suivante : « je pense qu’avoir à la tête du pays un homme fort qui n’a pas à se préoccuper du parlement ni des élections est une bonne chose ». L’analyse de ces réponses a montré qu’avoir souffert de la pauvreté pendant l’enfance augmentait l’adhésion à des attitudes explicitement autoritaires, non seulement dans l’échantillon de la population française interrogé mais également sur un panel de 46 pays européens.

A travers trois tests différents, ces travaux permettent de mettre en évidence l’importance de facteurs précoces dans la détermination des attitudes politiques et enrichissent ainsi la compréhension des dynamiques des démocraties.

Autisme et déficiences intellectuelles : la communication entre les neurones mise en cause

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Une étude collaborative internationale, coordonnée par Frédéric Laumonnier (Unité 930 « Imagerie et Cerveau » Inserm/ Université de Tours) et Yann Hérault de l’Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (Inserm/ CNRS/ Université de Strasbourg), apporte des données nouvelles et originales sur le rôle physiopathologique des zones de contact entre les neurones dans certains troubles cérébraux. L’étude révèle que la mutation d’un des gènes impliqués dans les déficiences intellectuelles et l’autisme entraine un dysfonctionnement au niveau des synapses, structures essentielles pour la communication neuronale. Les travaux sont parus le 18 avril 2017 dans la revue Molecular Psychiatry.

L’autisme et les déficiences intellectuelles (DI) sont des troubles psychiatriques apparaissant principalement au cours de la période du développement cérébral et qui persistent souvent à l’âge adulte. On constate chez les personnes atteintes d’autisme des incapacités à établir des interactions sociales et à communiquer, des troubles du comportement ; en outre les sujets ayant une DI présentent des difficultés de compréhension, de mémoire et d’apprentissage. Si les origines sont encore mal connues, on sait désormais qu’une part significative d’entre elles sont associées à des mutations génétiques.

Au cours du développement du cerveau, la formation des synapses est indispensable pour les fonctions cérébrales comme la mémoire et l’apprentissage. Les synapses sont les zones de contact entre les neurones, assurant la connexion et la propagation de l’information entre eux. Certaines sont inhibitrices et d’autres excitatrices, pour permettre la mise en place de réseaux neuronaux fonctionnels. Or, des mutations d’un gène nommé PTCHD1 (Patched Domain containing 1), localisé sur le chromosome X et qui permet l’expression d’une protéine potentiellement impliquée dans le fonctionnement des synapses, ont récemment été identifiées chez des garçons atteints des troubles cités précédemment. Ces mutations entrainent la perte d’expression du gène.

Afin de valider l’implication des mutations du gène PTCHD1 dans les troubles de l’autisme et des DI, Yann Hérault et ses collaborateurs ont créé un modèle murin n’exprimant plus le gène PTCHD1. Ils ont observé chez ces animaux des défauts importants de mémoire, ainsi que des symptômes significatifs d’hyperactivité confirmant ainsi l’implication du gène dans l’autisme et les DI. Des études menées en parallèle par l’équipe de Frédéric Laumonnier ont permis, d’une part, de montrer que la protéine PTCHD1 était présente au niveau des synapses excitatrices et, d’autre part, de déceler chez ces mêmes souris, des modifications au niveau des synapses.

Ces altérations de la structure et de l’activité synaptique dans les réseaux neuronaux excitateurs sont particulièrement significatives dans une région au centre du cerveau appelée l’hippocampe. Cette région joue un rôle majeur dans les processus cognitifs, notamment la mémoire et la formation de nouveaux souvenirs.

Des anomalies génétiques impactant la structure ou de la fonction de ces synapses constituent une cible physiopathologique dans l’autisme et la DI. Dans ce cadre, ces travaux définissent une nouvelle « maladie » des synapses causée par une mutation du gène PTCHD1. Ce dysfonctionnement apparait au cours du développement du système nerveux central et est associé aux déficiences intellectuelles et à l’autisme. La compréhension des mécanismes physiopathologiques qui sous-tendent ces troubles neuro-développementaux, notamment grâce à l’étude d’organismes modèles, est essentielle pour améliorer les stratégies thérapeutiques.

Exposition in utero aux perturbateurs endocriniens : les leçons du distilbène

Equipe Inserm-CNRS ATIP - Avenir de Céline Colnot, U781, Hôpital Necker - Enfants Malades, Paris

©Inserm/Latron, Patrice

Une équipe de recherche de l’Université Paris Descartes, de l’Inserm et du Centre Hospitalier Sainte‐Anne, sous la direction du Professeur Marie‐Odile Krebs, a mis en évidence que des patients souffrant de troubles psychotiques et exposés in utero au Distilbène présentaient des altérations épigénétiques spécifiques. Ces altérations correspondent à des régions génomiques comprenant notamment le gène ZFP57, lui‐même impliqué dans le neurodéveloppement. Grâce à ce nouveau travail, les chercheurs posent la question, plus générale, de l’influence de l’exposition in utero aux perturbateurs endocriniens (dont fait partie le distilbène) sur le neurodéveloppement et l’émergence de maladies psychiatriques. L’étude a été publiée le 13 avril 2017 dans PlosOne.

Le diethylstilbestrol (distilbène), oestrogène de synthèse et perturbateur endocrinien, a été prescrit pendant plusieurs dizaines d’années, dans le monde entier, durant la grossesse, en vue de limiter le risque de fausses‐couches. La consommation de cette substance peut être considérée comme le paradigme d’une exposition, limitée dans le temps, à fortes doses et durant une fenêtre particulièrement vulnérable, à un perturbateur endocrinien chez l’homme. Elle est associée à de nombreuses affections d’ordre médical, notamment des cancers gynécologiques et des malformations uro‐génitales chez les individus exposés in utero. Des effets sur plusieurs générations ont également été suggérés. 

Le mécanisme précis expliquant ces différents syndromes n’est pas complètement élucidé. Une altération de l’homéostasie épigénétique 1 a été proposée comme hypothèse. En effet, des études sur l’animal ont identifié des modifications épigénétiques (et notamment de la méthylation de l’ADN) après exposition au distilbène. Les investigateurs de l’étude ont recherché une corrélation entre l’exposition prénatale au distilbène, associée à une méthylation de l’ADN, et une possible majoration du risque d’apparition de troubles psychotiques.

En vue de constituer une cohorte, l’association d’usagers Hhorages (Halte aux HORmones Artificielles pour les GrossessES) a facilité le recrutement par l’équipe de 247 individus, nés de mères à qui l’on a prescrit du distilbène durant leurs grossesses. Les analyses ont porté sur 69 participants rencontrés en face‐à‐face, ce qui a permis de poser des diagnostics psychiatriques grâce à des questionnaires standardisés. Par la suite, une prise de sang a permis de conduire l’ensemble des analyses moléculaires. Les sujets exposés ont été comparés à leurs frères et soeurs non exposés. Cette comparaison intra familiale permet de prendre en compte le patrimoine génétique et environnemental en commun. Les chercheurs n’ont pas retrouvé de différence significative entre les individus exposés et non exposés au niveau de la méthylation de leur ADN.

En revanche, dans un échantillon d’individus exposés au distilbène et souffrant d’un trouble psychotique (en comparaison à des sujets exposés ne souffrant pas d’un tel trouble) les chercheurs ont identifié une région différentiellement méthylée comprenant le gène ZPF57. Ce résultat suggère que l’altération de l’expression de ce gène, connu par ailleurs pour jouer un rôle dans le neurodéveloppement, pourrait avoir un lien avec l’émergence des troubles psychiatriques chez les sujets exposés au distilbène. 

En conclusion, cette étude encourage un effort de recherche à propos de l’exposition in utero aux perturbateurs endocriniens et à de possibles effets sur le neurodéveloppement.

1 Les mécanismes épigénétiques sont un ensemble de mécanismes modulant l’expression des
gènes, sans toutefois altérer la séquence d’ADN sous‐jacente.

La prise de décision, un mécanisme contagieux

Risk, safety - wooden signpost

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Les individus apprennent à évaluer le niveau de prudence, de patience ou de fainéantise dont font preuve les autres après avoir observé leur comportement, mais surtout, cela influe sur leurs propres décisions, sans même qu’ils s’en rendent compte. Une découverte qui pourrait avoir des retombées en neurosciences. Les décisions de nos voisins inspirent-elles les nôtres ? C’est ce que laissent entendre les travaux de Jean Daunizeau et Marie Devaine, deux chercheurs Inserm à l’Institut du Cerveau et de la Moelle épinière à Paris (Inserm/ CNRS/  UPMC). Ils ont étudié le comportement de personnes soumises à des choix faisant appel à la prudence, la patience ou l’effort et montrent qu’après avoir observé le comportement d’autres individus, elles se mettent à les imiter, sans même s’en rendre compte !

A la base de ces travaux une question fondamentale pour comprendre comment nous prenons nos décisions dans la vie de tous les jours : s’agit-il d’une question de personnalité inscrite dans nos gènes ou d’un processus hérité de l’éducation et de nos interactions sociales ? Pour le savoir, les chercheurs ont étudié trois caractéristiques qui guident la plupart de nos décisions : la prudence, la patience et l’effort (ou selon le point de vue : la prise de risque, l’impatience et la fainéantise). Pour cela, Ils ont combiné les mathématiques à la psychologie cognitive.  « On reproche souvent à la psychologie sociale d’être une science trop empirique et dont les résultats sont difficilement reproductibles. Pour contourner ce problème, nous faisons appel à la modélisation mathématique », clarifie Jean Daunizeau, responsable de ces travaux.

En pratique, les chercheurs ont recruté des volontaires qu’ils ont soumis à des tests décisionnels. Un ordinateur leur proposait des choix engageant divers degrés de patience, d’effort et de prudence. Ils devaient par exemple choisir entre remporter deux euros tout de suite ou dix euros quelques jours plus tard, appuyer sur une poignée souple pour un gain faible ou très dure pour une somme plus élevée ou encore, opter pour une loterie offrant de fortes chances de gagner un petit montant ou des chances moindres de remporter le gros lot. Les volontaires répondaient à une série de quarante choix de ce type, permettant ainsi aux auteurs de créer un algorithme représentatif de leur personnalité.

Dans un second temps, les volontaires devaient prédire les choix d’un personnage fictif inventé à partir de l’algorithme rendu plus prudent, fainéant, patient que le sujet lui-même, ou l’inverse. Spontanément, tous les volontaires imaginaient que ce personnage ferait les mêmes choix qu’eux, quelle que soit la manière dont ils se comportaient. Néanmoins, après plusieurs erreurs et une période d’adaptation, ils finissaient par prédire de mieux en mieux les réponses de l’algorithme. Tout se passe comme si les gens présument que les autres pensent et agissent comme eux, c’est ce qu’on appelle un biais de faux consensus. « Ce phénomène a déjà été décrit dans d’autres contextes, explique Jean Daunizeau,  pour des choix esthétiques ou moraux par exemple. Il stipule que les gens croient que leur jugement est celui partagé par le plus grand nombre. On retrouve cela ici pour les choix faisant appel à la patience, l’effort ou la prudence ». Mais ce biais est progressivement compensé par l’apprentissage : après avoir observé le comportement du personnage fictif, les volontaires prédisent correctement 85% de ses choix. « En moyenne, les gens sont donc capables d’interpréter finement les attitudes des autres » expliquent les chercheurs.

Enfin, les auteurs ont soumis les volontaires à une troisième série de tests et ont constaté que les choix des volontaires étaient devenus plus semblables à ceux du personnage fictif. « Ce type de mimétisme est relativement inconscient : lorsqu’on leur pose la question, les volontaires ne se rendent pas compte que la nature de leurs choix a évolué, qu’ils font par exemple preuve de plus de patience ou de prudence. Ce phénomène s’appelle le biais de contagion sociale et signifie que notre attitude tend à s’aligner sur celle des autres. On le connaissait pour certains comportements mais on le découvre ici dans la prise de décision ».

La meilleure compréhension de l’influence des autres sur la manière dont les gens prennent des décisions pourrait avoir des retombées médicales. Un mimétisme fort est constaté chez des sujets sains. Qu’en est-il chez des personnes atteintes de pathologies psychiatriques qui affectent les relations sociales comme l’autisme ou la schizophrénie ? C’est ce que les chercheurs souhaitent vérifier: « s’il existe des différences à ce niveau-là, l’absence de mimétisme pourrait peut-être devenir un élément diagnostic. Il y aurait alors un enjeu clinique. », conclut l’équipe.

L’embryon humain comme vous ne l’avez jamais vu

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© Institut de la vision

Une équipe coordonnée par Alain Chédotal, directeur de recherche Inserm, au sein de l’Institut de la vision (Inserm/UPMC/CNRS) et Paolo Giacobini au centre de recherche Jean Pierre Aubert (Inserm/Université de Lille) vient de réaliser une série d’observations inédites de l’anatomie d’embryons humains âgés de 6 à 14 semaines. Une prouesse devenue possible grâce à la combinaison de deux techniques récentes d’immuno-marquage, de microscopie en 3D et une technique permettant de rendre les tissus transparents. Ces découvertes font l’objet d’une publication dans la revue Cell datée du 23 mars 2017.

Plonger au cœur du vivant. Passer du dessin à la réalité. Voilà ce qu’ont réalisé Alain Chédotal et ses collaborateurs grâce à leur nouvelle technique d’exploration de l’anatomie des embryons. Ils dévoilent dans la revue Cell, des photos inédites ainsi que des films en trois dimensions de plusieurs tissus et organes d’embryons et fœtus humains âgés de 6 à 14 semaines jusque-là inaccessibles.

Les livres de médecine ne manquent pas d’images d’embryons mais le constat est toujours le même : pour représenter leurs organes, on s’appuie uniquement sur des dessins. Quant aux moulages d’embryons détenus dans les facultés, ils sont en cire. Il faut dire que les modèles étaient basés jusqu’à ce jour sur l’analyse de fines coupes observées au microscope, nécessitant aux illustrateurs d’assembler et d’interpréter l’ensemble des données pour représenter un organe entier. Un procédé qui appartient au passé grâce à l’avènement de nouvelles méthodes d’imagerie en trois dimensions. En pratique, les auteurs de ces travaux ont réussi à combiner trois techniques, immunofluorescence, clarification des tissus et observation microscopique pour pouvoir diffuser les premières images 3D réelles des tissus et organes d’embryons.

Ils ont d’abord eu recours à l’immunofluorescence pour marquer les organes intacts. Cette technique consiste à utiliser des anticorps fluorescents qui se fixent spécifiquement sur des protéines exprimées par certaines cellules permettant ainsi de les localiser. Ensuite, pour visualiser le signal fluorescent, ils ont rendu les tissus embryonnaires transparents grâce à une technique mise au point chez la souris en 2011. Pour cela, ils ont plongé les tissus dans plusieurs solvants qui ont permis de débarrasser les cellules de leurs lipides membranaires pour ne conserver que leur architecture/squelette protéique et permettre à la lumière de passer. Enfin, une fois ce travail accompli, ils ont utilisé un microscope spécial à feuillet de lumière. Un laser épais de deux micromètres scanne les échantillons transparents permettant de prendre une photo de chaque plan puis l’image 3D de l’organe est restituée par informatique.

Imaris Snapshot

© Institut de la vision


Image 3D du poumon humain embryonnaire. Les futures bronches et bronchioles (bleu et vert) sont visibles ainsi qui que les vaisseaux sanguins (rouge).

Des observations inédites à la disposition de tous

Le marquage par les anticorps des embryons a permis de révéler la présence des cellules recherchées et d’obtenir des images du système nerveux périphérique, du système vasculaire, des poumons, des muscles ou encore du système urogénital.

« Ce que nous avons observé a confirmé les données connues en embryologie mais c’est la première fois que nous obtenons des images réelles de l’organisation des tissus avec autant de détails. Nous avons notamment découvert des choses qu’il n’était pas possible de voir sans marquage spécifique. Nous avons par exemple réussi à distinguer les nerfs sensitifs (qui transmettent des signaux sensoriels vers le cerveau) des nerfs moteurs (qui sont reliés aux muscles), ce qui était alors impossible », explique Alain Chédotal.

Autre découverte : la variabilité de l’arborescence nerveuse au niveau des mains. Le développement des nerfs principaux est conservé dans toutes les mains mais celui des petites innervations périphériques est beaucoup plus aléatoire entre les mains gauche et droite et entre les individus. Enfin, dernier avantage souligné par les chercheurs : « nous pouvons avoir une idée du rythme de prolifération cellulaire pour chaque organe en comptant les cellules fluorescentes aux différents âges embryonnaires ».

Pour mettre ces données à la disposition du plus large public, l’équipe a créé un site internet dédié subventionné par la Fondation Voir & Entendre*. « Nous y proposons nos films libres d’accès et allons l’enrichir au fur et à mesure que nous en produirons de nouveaux. Nous aimerions également que d’autres laboratoires puissent le compléter avec leurs propres travaux. L’objectif est d’en faire une banque internationale d’images pour disposer d’un véritable atlas en 3D de l’embryon humain au cours du premier trimestre de développement, avec une recherche possible organe par organe. Il y a à la fois un but didactique mais aussi une utilité clinique notamment pour les chirurgiens qui opèrent in utero et disposeront ainsi d’images précises des tissus de l’embryon ou encore de leur système nerveux et vasculaire », concluent les chercheurs.

* https://transparent-human-embryo.com/

La discrimination de genre existe aussi en science

At university lecture

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La discrimination de genre se niche même là où on ne l’attend pas. Une équipe internationale, impliquant Demian Battaglia, chercheur CNRS à l’Institut de neurosciences des systèmes (Inserm/AMU) et des chercheurs de Yale et de l’Institut Max Planck (Allemagne), vient de démontrer que les femmes sont sous représentées dans le mécanisme de révision des publications scientifiques. Ces travaux sont publiés dans la revue eLife le 21 mars 2017.

Les discriminations de genre sont un phénomène bien connu. La recherche scientifique n’est pas épargnée par ces questions, notamment la publication académique, une des pierres angulaires du travail scientifique. Afin d’être validé, tout article doit être approuvé par des chercheurs indépendants. Ceux-ci sont évidemment censés être sélectionnés en fonction de leurs compétences et non pas de leur sexe. Or une équipe internationale s’est penchée sur la question du genre de ces examinateurs. Les résultats sont étonnants : les femmes scientifiques, déjà minoritaires dans leur domaine, sont sous sélectionnées pour la révision de papiers. En cause, la tendance naturelle et inconsciente qu’ont les éditeurs, majoritairement masculins, à sélectionner quelqu’un de leur sexe.

Demian Battaglia, chercheur CNRS à l’Institut de neurosciences des systèmes (Inserm/AMU), Markus Helmer et ses collaborateurs, ont travaillé sur les journaux de la maison d’édition Frontiers, la seule à afficher publiquement les noms des examinateurs. Après avoir étudié une série de 41 000 publications dans différents domaines (science, santé, ingénierie, sciences sociales), parues entre 2007 et 2015, et une base de 43 000 examinateurs, ils ont constaté que les femmes sont sous représentées dans différents domaines scientifiques. Mais aussi qu’elles sont également moins souvent sollicitées en tant qu’examinatrices que l’on pourrait s’y attendre statistiquement.

La raison est simple : les éditeurs, hommes ou femmes, manifestent une tendance, appelée homophilie, à sélectionner des examinateurs de leur sexe. La pratique est courante dans les amitiés et le réseau professionnel. Mais elle se manifeste différemment selon les sexes. Ce comportement est généralisé chez les hommes (plus de 50% des individus), et limité, mais pratiqué de façon extrême, chez les femmes (environ 10% d’éditrices très fortement homophiles).

Le résultat de ce processus est que même en présence d’une politique paritaire, où hommes et femmes seraient également représentés, estiment les auteurs, ce biais homophile peut persister. Le véritable enjeu serait donc de parvenir à modifier les comportements. Les auteurs de l’étude proposent ainsi des outils, comme des tableaux qui s’afficheraient lors de la mise en ligne d’épreuves, rappelant les chiffres du sexisme.

L’équipe souhaite désormais répéter ses analyses dans quelques années afin de voir si ses préconisations ont été suivies d’effet.

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