Percée dans le traitement de l’épilepsie génétique infantile

 Des chercheurs du Francis Crick Institute, de l'UCL et du MSD ont identifié une cible potentielle de traitement pour un type génétique d'épilepsie.

Les encéphalopathies développementales et épileptiques sont des types rares d'épilepsie qui débutent dès la petite enfance. L’un des types d’épilepsie génétique les plus courants, le trouble déficitaire en CDKL5 (CDD), provoque des convulsions et des troubles du développement. Les enfants sont actuellement traités avec des médicaments antiépileptiques génériques, car il n’existe pas encore de médicaments ciblant ce trouble.

Le CDD implique la perte de la fonction d'un gène produisant l'enzyme CDKL5, qui phosphoryle les protéines, ce qui signifie qu'elle ajoute une molécule de phosphate supplémentaire pour modifier leur fonction. Jusqu’à présent, les chercheurs ne savaient pas exactement comment les mutations génétiques de CDKL5 causaient le CDD.

Grâce à leurs recherches, publiées aujourd'hui (11 décembre) dans la revue Nature Communications, les chercheurs ont examiné des souris dépourvues du gène Cdkl5 et ont utilisé une technique appelée phosphoprotéomique pour rechercher des protéines cibles de l'enzyme CDKL5.

Comprendre la fonction des canaux calciques

Ils ont identifié un canal calcique, Cav2.3, comme cible. Cav2.3 permet au calcium de pénétrer dans les cellules nerveuses, excitant la cellule et lui permettant de transmettre des signaux électriques. Ceci est nécessaire au bon fonctionnement du système nerveux, mais une trop grande quantité de calcium entrant dans les cellules peut entraîner une surexcitabilité et des convulsions.

Les chercheurs ont ensuite enregistré les canaux calciques pour voir ce qui se passait lorsqu’ils n’étaient pas phosphorylés par CDKL5. Les canaux ont pu s'ouvrir, mais ont mis beaucoup plus de temps à se fermer, ce qui a entraîné des courants plus importants et plus prolongés qui les traversaient. Cela implique que CDKL5 est nécessaire pour limiter l’entrée du calcium dans les cellules.

Les chercheurs ont également utilisé des cellules nerveuses dérivées de cellules souches prélevées sur des personnes atteintes de CDD, observant là encore que la phosphorylation de Cav2.3 était réduite. Cela suggère que la fonction Cav2.3 est potentiellement altérée chez l'homme ainsi que chez la souris.

Lien entre Cav2.3 et l'épilepsie sévère

On sait déjà que les mutations de Cav2.3 qui améliorent l'activité des canaux provoquent une épilepsie précoce sévère dans une maladie connexe appelée DEE69, qui partage bon nombre des mêmes symptômes du CDD. Ces résultats suggèrent que l’hyperactivité de Cav2.3 est une caractéristique commune aux deux troubles et que l’inhibition de Cav2.3 pourrait aider à soulager des symptômes tels que les convulsions.

Sila Ultanir, chef de groupe senior du laboratoire de développement des kinases et du cerveau au Crick, a déclaré : « À l’heure actuelle, il existe un besoin évident de médicaments ciblant spécifiquement la nature biologique du CDD. Nous avons établi un lien moléculaire entre CDKL5 et Cav2.3, mutations dans lesquelles produisent des troubles similaires. L’inhibition de Cav2.3 pourrait être une voie pour tester de futurs traitements ciblés.

Marisol Sampedro-Castañeda, chercheuse postdoctorale au Crick et premier auteur, a déclaré : « Notre recherche met en évidence pour la première fois une cible CDKL5 ayant un lien avec l'excitabilité neuronale. Il existe des preuves dispersées selon lesquelles ce canal calcique pourrait également être impliqué dans d’autres types d’épilepsie. Nous pensons donc que les inhibiteurs de Cav2.3 pourraient éventuellement être testés plus largement.

"Nos résultats ont des implications pour un large groupe de personnes, depuis les familles touchées par ces maladies jusqu'aux chercheurs travaillant dans le domaine rare de l'épilepsie."

Cette recherche a été financée par MSD et la fondation privée Loulou Foundation dédiée au développement de thérapies et d'éventuels remèdes contre le CDD.

Étapes futures

Jill Richardson, directrice exécutive et responsable de la biologie des neurosciences chez MSD, a déclaré : « MSD est fier de cette recherche innovante résultant d'une collaboration avec des chercheurs du Crick et de l'UCL. Nous avons collectivement approfondi notre compréhension scientifique des cibles biologiques associées aux étiologies des encéphalopathies épileptiques développementales – une compréhension que nous espérons contribuera au progrès scientifique dans ce domaine important où les besoins médicaux sont élevés et non satisfaits.

Les chercheurs travaillent actuellement avec Lario Therapeutics, une société de biotechnologie récemment lancée qui cherche à développer des inhibiteurs CaV2.3 de première classe en tant que médicaments de précision pour traiter le CDD et les syndromes neurodéveloppementaux associés.

Référence : « La kinase CDKL5 liée à l'épilepsie phosphoryle le canal calcique voltage-dépendant Cav2.3, modifiant la cinétique d'inactivation et l'excitabilité neuronale » 11 décembre 2023, Nature Communications.

DOI : 10.1038/s41467-023-43475-w

Les scientifiques de Cornell ont découvert un état quantique caché

 Au niveau microscopique, le verre à vitre présente un curieux mélange de propriétés. Ses atomes sont désordonnés comme un liquide, mais ils possèdent la rigidité d'un solide ; lorsqu’une force est appliquée à un atome, elle affecte tous les autres.

Il s'agit d'une analogie utilisée par les physiciens pour décrire un état quantique appelé « verre de spin quantique », dans lequel les bits de mécanique quantique (qubits) d'un ordinateur quantique démontrent à la fois du désordre (prenant des valeurs apparemment aléatoires) et de la rigidité (lorsqu'un qubit s'inverse, donc faire tous les autres). Une équipe de chercheurs de Cornell a découvert de manière inattendue la présence de cet état quantique alors qu’elle menait un projet de recherche visant à en apprendre davantage sur les algorithmes quantiques et, par conséquent, sur de nouvelles stratégies de correction d’erreurs dans l’informatique quantique.

« Mesurer la position d'une particule quantique modifie son élan et vice versa. De même, pour les qubits, certaines quantités changent lorsqu’elles sont mesurées. Nous constatons que certaines séquences aléatoires de ces mesures incompatibles conduisent à la formation d’un verre de spin quantique », a déclaré Erich Mueller, professeur de physique au Collège des Arts et des Sciences (A&S). "L'une des implications de nos travaux est que certains types d'informations sont automatiquement protégés dans des algorithmes quantiques qui partagent les caractéristiques de notre modèle."

Développements récents en recherche

L'étude a été récemment publiée dans Physical Review B. L'auteur principal est Vaibhav Sharma, doctorant en physique.

Chao-Ming Jian (A&S), professeur adjoint de physique, est co-auteur avec Mueller. Tous trois mènent leurs recherches au Laboratoire de physique atomique et du solide (LASSP) de Cornell. La recherche a reçu un financement d’une subvention New Frontier du Collège des arts et des sciences.

"Nous essayons de comprendre les caractéristiques génériques des algorithmes quantiques – des caractéristiques qui transcendent tout algorithme particulier", a déclaré Sharma. « Notre stratégie pour révéler ces caractéristiques universelles consistait à étudier des algorithmes aléatoires. Nous avons découvert que certaines classes d’algorithmes conduisent à un ordre caché en « verre tournant ». Nous recherchons désormais d’autres formes d’ordre caché et pensons que cela nous mènera à une nouvelle taxonomie des états quantiques.

Les algorithmes aléatoires sont ceux qui intègrent un certain degré de caractère aléatoire dans l’algorithme – par exemple, des nombres aléatoires pour décider quoi faire ensuite.

Avancées dans la correction des erreurs quantiques

La proposition de Mueller pour la subvention New Frontier 2021 « Correction autonome des erreurs du sous-système quantique » visait à simplifier les architectures informatiques quantiques en développant une nouvelle stratégie pour corriger les erreurs des processeurs quantiques causées par le bruit ambiant, c'est-à-dire tout facteur tel que les rayons cosmiques ou les champs magnétiques. , cela interférerait avec les qubits d'un ordinateur quantique, corrompant les informations.

Les bits des systèmes informatiques classiques sont protégés par des codes correcteurs d'erreurs, a déclaré Mueller ; les informations sont répliquées de sorte que si un bit « s'inverse », vous pouvez le détecter et corriger l'erreur. "Pour que l'informatique quantique soit réalisable aujourd'hui et à l'avenir, nous devons trouver des moyens de protéger les qubits de la même manière."

"La clé de la correction des erreurs est la redondance", a déclaré Mueller. « Si j'envoie trois copies d'un bit, vous pouvez savoir s'il y a une erreur en comparant les bits entre eux. Nous empruntons le langage de la cryptographie pour parler de telles stratégies et désignons l’ensemble répété de bits comme un « mot de passe ».

Lorsqu’ils ont fait leur découverte sur l’ordre des verres de spin, Mueller et son équipe étudiaient une généralisation, dans laquelle plusieurs mots de code seraient utilisés pour représenter la même information. Par exemple, dans un code de sous-système, le bit « 1 » peut être stocké de 4 manières différentes : 111 ; 100 ; 101 ; et 001.

"La liberté supplémentaire dont on dispose dans les codes des sous-systèmes quantiques simplifie le processus de détection et de correction des erreurs", a déclaré Mueller.

Les chercheurs ont souligné qu’ils n’essayaient pas simplement de générer un meilleur système de protection contre les erreurs lorsqu’ils ont commencé cette recherche. Ils étudiaient plutôt des algorithmes aléatoires pour connaître les propriétés générales de tous ces algorithmes.

"Fait intéressant, nous avons trouvé une structure non triviale", a déclaré Mueller. "Le plus dramatique était l'existence de cet ordre de verre tournant, qui indique qu'il y a des informations cachées supplémentaires qui circulent, qui devraient être utilisables d'une manière ou d'une autre pour l'informatique, même si nous ne savons pas encore comment."

Référence : « Symétrie du sous-système, ordre du verre de spin et criticité à partir de mesures aléatoires dans un circuit Bacon-Shor bidimensionnel » par Vaibhav Sharma, Chao-Ming Jian et Erich J. Mueller, 31 juillet 2023, Physical Review B.

DOI : 10.1103/PhysRevB.108.024205

Le changement climatique pourrait remodeler à jamais les forêts de montagne italiennes

 Les forêts des montagnes italiennes deviennent de plus en plus vulnérables en raison des conditions changeantes provoquées par la crise climatique.

En raison de la crise climatique actuelle, la composition des futures forêts pourrait changer radicalement. Les arbres familiers qui peuplent actuellement les forêts européennes pourraient soit disparaître, soit migrer vers des altitudes plus élevées. Dans une étude publiée dans Frontiers in Forests and Global Change, les chercheurs se sont concentrés sur cinq régions montagneuses sensibles en Italie. Ils ont mené des analyses et des projections détaillées pour comprendre comment ces écosystèmes délicats pourraient évoluer face aux changements environnementaux.

"Si j'imagine ma fille marchant avec moi quand j'étais un vieil homme, dans nos forêts de montagne, j'imagine que nous pouvons voir la première étape d'un profond changement d'espèces", a déclaré le Dr Sergio Noce du Centre euro-méditerranéen sur le changement climatique. Fondation (CMCC). « Comme tout processus naturel, il faut du temps, et les forêts connaissent des époques totalement différentes des nôtres. »

Voir la forêt pour les arbres

Les forêts fournissent des ressources précieuses aux communautés. Les produits du bois et les aliments sauvages comme les truffes peuvent stimuler l'économie locale, tandis que les forêts influencent la disponibilité et la qualité de l'eau, créent et préservent les sols, maintiennent la biodiversité et offrent des possibilités de loisirs.

Environ un tiers du territoire italien est boisé et les zones boisées sont actuellement en augmentation. Cependant, ces dernières années, les sécheresses, les tempêtes et les incendies ont endommagé les forêts, entraînant des changements environnementaux rapides. Les forêts de montagne sont particulièrement vulnérables à la crise climatique.

Pour comprendre ce qui se passe et réagir à ce qui se passe, nous avons besoin de données climatiques à haute résolution et de modèles fiables capables de projeter dans le futur et d’essayer de comprendre les implications de la crise climatique pour ces forêts situées dans des conditions précaires.

Noce et son équipe ont développé des modèles de répartition des espèces dans les forêts de cinq régions des Apennins et des Alpes. Ils les ont combinés avec des projections de changement climatique basées sur deux scénarios : un dans lequel les émissions sont modérées et un dans lequel rien ne change. À l’aide de ces données, ils ont élaboré des cartes de l’aptitude des terres à accueillir de futurs arbres jusqu’en 2050.

"Savoir quelles espèces seront avantagées ou désavantagées dans les conditions futures peut nous aider dans les choix de planification, de gestion et de conservation", a déclaré Noce. « La forêt fournit à l’homme des services écosystémiques très importants – la régulation du cycle de l’eau, la biodiversité, les produits ligneux et non ligneux, le tourisme, le captage et le stockage du CO2, et bien d’autres. Chaque choix fait aujourd’hui a un impact sur ces services pour les années à venir et doit être fait avec autant de connaissances que possible.

Les forêts du futur

Noce et son équipe ont constaté que la plupart des espèces voyaient leur aire de répartition appropriée se réduire, tandis que certaines pourraient s'étendre au-delà de la limite actuelle des arbres et gagner une aire de répartition plus large – notamment le mélèze d'Europe et le chêne de Turquie. Cela a été le cas dans les deux scénarios, même si le degré de changement différait : les scientifiques ont suggéré de les considérer comme les limites supérieure et inférieure des résultats possibles.

En général, la limite forestière est susceptible de se déplacer vers le haut, et les espèces dont l’aire de répartition est plus petite et plus spécifique sont plus susceptibles de disparaître. Il est également possible que les écosystèmes de haute montagne, comme les prairies alpines, deviennent plus rares, à mesure que les arbres empiètent sur les prairies actuelles.

L'équipe a déclaré qu'il était difficile d'identifier les gagnants ou les perdants évidents parmi les espèces d'arbres étudiées. Cependant, ils ont constaté que le sapin argenté et le hêtre européen sont particulièrement vulnérables. Parmi les cinq régions étudiées, les Apennins du nord et du nord-est étaient les plus menacés, toutes les espèces d'arbres présentes étant vulnérables au changement. Les peuplements mixtes d'arbres incorporant diverses espèces étaient plus résilients.

Tourner une nouvelle page

Il est également possible que certaines espèces survivantes introduisent d’autres vulnérabilités. Le pin maritime, candidat au renforcement des forêts du sud des Apennins, est plus inflammable que les arbres qui y sont actuellement communs. Comme le risque d’incendie devrait augmenter, cela pourrait créer de graves problèmes.

Cependant, les auteurs préviennent que la relation entre les variables environnementales et la présence des espèces pourrait ne pas rester la même que par le passé. Le changement pourrait encore nous surprendre. Cependant, ces modèles de haute qualité pourraient aider à identifier les espèces et les forêts qui pourraient survivre à la crise climatique.

"Nous pouvons considérer ce travail comme une expérience à étendre", a déclaré Noce. «Nous prévoyons déjà d'approfondir nos recherches en Italie grâce aux fonds européens du programme Next Generation EU, mais nous prévoyons de le faire également en élargissant l'étendue géographique et l'horizon temporel.»

Référence : « Déplacement d'altitude des principales espèces d'arbres forestiers dans les montagnes italiennes sous le changement climatique » par Sergio Noce, Cristina Cipriano et Monia Santini, 4 août 2023, Frontières des forêts et changement global.

DOI : 10.3389/ffgc.2023.1250651

Déjouer l’obésité : comment une variante génétique pourrait empêcher la prise de poids

 Une étude préclinique menée par les chercheurs de Weill Cornell Medicine montre qu'une variante génétique humaine spécifique d'un récepteur qui stimule la libération d'insuline peut aider les individus à être plus résistants à l'obésité. Les chercheurs ont découvert que cette variante se comporte différemment dans la cellule, ce qui peut contribuer à un métabolisme plus efficace.

Aperçu de la résistance à l’obésité

L’étude, publiée dans la revue Molecular Metabolism le 2 novembre, apporte de nouvelles informations sur la façon dont les variations génétiques humaines affectent la susceptibilité d’un individu à prendre du poids. Les chercheurs ont développé des souris avec une variante génétique humaine du récepteur du polypeptide insulinotrope (GIP) glucose-dépendant associé à un indice de masse corporelle (IMC) plus maigre. Ils ont découvert que les souris traitaient mieux le sucre et restaient plus maigres que les souris présentant une variante différente et plus courante du récepteur. Cette découverte pourrait indiquer de nouvelles stratégies potentielles pour traiter l'obésité, qui touche plus de 100 millions d'adultes aux États-Unis, selon les Centers for Disease Control and Prevention.

"Notre travail démontre comment la recherche scientifique fondamentale peut fournir des informations importantes sur la biologie complexe", a déclaré l'auteur principal de l'étude, le Dr Timothy McGraw, professeur de biochimie en chirurgie cardiothoracique et en biochimie à Weill Cornell Medicine. « Ces récepteurs GIP et leur comportement au niveau cellulaire ont un impact profond sur le métabolisme et la régulation du poids. »

Variantes génétiques du récepteur GIP

Les variantes génétiques sont des différences dans la séquence d'ADN qui se produisent naturellement entre les individus d'une population donnée. Des études d'association à l'échelle du génome, qui utilisent des statistiques pour relier soigneusement les variantes génétiques à des traits particuliers, montrent qu'environ 20 pour cent des personnes d'origine européenne possèdent une copie du récepteur GIP avec la variante du gène Q354 et environ 5 pour cent ont deux copies de la variante. Le récepteur GIP interagit avec une hormone libérée en réponse aux niveaux de glucose après un repas. "Des études suggèrent que les personnes possédant au moins une copie de cette variante du récepteur GIP ont un métabolisme altéré qui réduit leur risque de développer une obésité", a déclaré l'auteur principal de l'étude, le Dr Lucie Yammine, associée postdoctorale en biochimie à Weill Cornell Medicine.

Pour comprendre comment cette variante génétique peut diminuer le risque d'obésité, l'équipe a utilisé la technologie CRISPR-Cas9 pour concevoir génétiquement des souris avec la variante du gène codant pour le récepteur GIP, similaire à la version humaine. Ils ont constaté que les souris femelles porteuses de la variante étaient plus maigres avec un régime alimentaire typique pour souris que les femelles de la portée sans cette variante. Les souris mâles porteuses de la variante génétique avaient à peu près le même poids que leurs compagnons de portée sans cette variante tout en consommant un régime alimentaire régulier, mais la variante génétique les protégeait de la prise de poids lorsqu'elles étaient nourries avec un régime riche en graisses, ce qui provoquait l'obésité chez les compagnons de portée.

"Nous avons constaté qu'une modification d'un acide aminé dans le gène du récepteur GIP affectait tout le corps en termes de poids", a déclaré le Dr Yammine. Les souris atteintes de la variante étaient plus sensibles à l'hormone GIP qui déclenche la libération d'insuline qui contrôle le taux de sucre dans le sang et aide le corps à convertir les aliments en énergie.

Comment la variante peut offrir un avantage contre l’obésité

Les chercheurs ont comparé ce qui est arrivé aux cellules de souris avec et sans la variante lorsqu'elles sont exposées au glucose ou à l'hormone GIP. Les cellules pancréatiques de souris porteuses de la variante génétique ont produit plus d'insuline en réponse à la fois au glucose et à l'hormone GIP, ce qui peut expliquer pourquoi elles traitent mieux le glucose.

"Ce qui est intéressant à propos de ces récepteurs, c'est que leur emplacement dans la cellule a un impact important sur la façon dont ils signalent et sur leur activité", a déclaré le Dr McGraw. Il a expliqué que lorsque l'hormone GIP se lie au récepteur, celui-ci se déplace de la surface cellulaire vers l'intérieur de la cellule. Lorsque l’hormone GIP finit par tomber du récepteur, celui-ci retourne à la surface cellulaire.

L’équipe a découvert que la variante du récepteur GIP reste à l’intérieur du compartiment cellulaire quatre fois plus longtemps que le récepteur typique. Le Dr McGraw a suggéré que cela pourrait permettre au récepteur d'envoyer davantage de messages aux machines situées à l'intérieur des cellules, ce qui contribuerait à traiter le sucre plus efficacement.

Recherches futures et implications cliniques

Des recherches supplémentaires sont néanmoins nécessaires pour confirmer les effets de cette variante sur le comportement du récepteur. Les chercheurs veulent également savoir s’il existe des différences dans le comportement du récepteur dans d’autres types de cellules, comme les cellules du cerveau, qui jouent un rôle crucial dans la régulation de la faim.

Récemment, la Food and Drug Administration a approuvé plusieurs médicaments amaigrissants qui imitent les hormones naturelles du corps et interagissent avec des récepteurs comme le GIP, notamment le sémaglutide (Wegovy) et le tirzépatide (Zepbound). Cela a accru l’intérêt pour l’étude de nouvelles façons de cibler le récepteur GIP de l’obésité.

« Nos travaux suggèrent que le mouvement du récepteur de la surface cellulaire vers l’intérieur est un facteur important dans le contrôle du métabolisme. Par conséquent, les médicaments qui pourraient réguler le comportement et la localisation des récepteurs GIP pourraient constituer une nouvelle voie importante pour lutter contre l’obésité », a déclaré le Dr Yammine.

Entre-temps, le Dr McGraw a noté qu'il est essentiel de comprendre comment les personnes présentant différentes variantes génétiques du récepteur GIP réagissent aux médicaments amaigrissants actuellement disponibles. "Une meilleure appréciation de l'impact des différentes variantes de récepteurs sur le métabolisme pourrait permettre une approche de médecine de précision, associant un médicament spécifique à une variante génétique, pour la perte de poids", a-t-il déclaré.

Référence : « La régulation spatio-temporelle de la signalisation GIPR a un impact sur l'homéostasie du glucose, comme le révèlent les études sur une variante commune de GIPR » par Lucie Yammine, Belén Picatoste, Nazish Abdullah, Rosemary A. Leahey,… Timothy E. McGraw, novembre 2023, Molecular Metabolism.

Un monde perdu de lagons remplis de monticules de microbes découvert dans le désert d'Atacama

 Un patchwork de lagons aux eaux cristallines et de vastes plaines salées dans le désert argentin de Puna de Atacama forme un écosystème surnaturel qui ne ressemble à « rien de ce qu'un scientifique a jamais vu », disent les chercheurs.

Ces lagons inédits abritent des monticules de roches recouverts de microbes qui, à première vue, ressemblent à certaines des premières formes de vie connues sur Terre. Les chercheurs ont découvert ce monde perdu par hasard après avoir repéré un réseau d’étranges mares sur des images satellite du désert du nord-ouest de l’Argentine.

Puna de Atacama est un plateau géant situé à plus de 3 660 mètres d'altitude, à la frontière argentine avec le Chili. Là-bas, la haute altitude, les conditions arides et le soleil de plomb se combinent pour former un environnement hostile où peu de plantes et d’animaux survivent.

"C'est tout simplement incroyable que l'on puisse encore trouver des choses non documentées comme celles-là sur notre planète", a déclaré Hynek, ajoutant que cette découverte constitue "le plus grand moment eurêka que j'ai jamais vécu dans ma vie".

Les monticules vivants, qui mesuraient environ 4,6 m de diamètre et plusieurs pieds de haut, offrent une fenêtre sur les premiers stades de la vie sur Terre et potentiellement même sur la vie ancienne sur Mars, a déclaré Hynek. Des observations préliminaires indiquent qu'il pourrait s'agir de stromatolites – des communautés complexes de microbes dont les excrétions se solidifient en couches de roche – semblables à celles qui existaient au cours d'une période de l'histoire de la Terre appelée Archéen (il y a 4 à 2,5 milliards d'années), lorsque l'atmosphère ne contenait pas d'oxygène. .

Les stromatolites se forment encore aujourd'hui dans divers habitats marins et d'eau douce, mais ils sont beaucoup plus petits que leurs homologues anciens. Les monticules des lagons d'Atacama étaient de taille proche des stromatolites archéens, qui, selon les découvertes de fossiles, pouvaient atteindre 6 m de haut. Les stromatolites d'Atacama étaient principalement constitués de gypse – un minéral commun dans les stromatolites fossilisés, mais absent des exemples modernes.

"Nous pensons que ces monticules se développent en réalité à partir de microbes, ce qui se passait dans les plus anciens", a déclaré Hynek.

Les formations vallonnées – trempées dans les eaux salées et acides des lagons et cuites par un rayonnement solaire extrême – abritaient deux types de microbes, avec des couches de bactéries photosynthétiques appelées cyanobactéries recouvrant l'extérieur, et des communautés d'organismes unicellulaires appelés archées prospérant à l'extérieur. cœur.

"Si la vie avait un jour évolué sur Mars jusqu'au niveau fossile, cela aurait été comme ça", a déclaré Hynek. "Comprendre ces communautés modernes sur Terre pourrait nous informer sur ce que nous devrions rechercher lorsque nous recherchons des caractéristiques similaires dans les roches martiennes."

Mais les chercheurs devront agir vite s'ils veulent confirmer ces premières observations, le site étant loué pour l'exploitation du lithium.

"Cet écosystème unique et tout entier pourrait disparaître d'ici quelques années", a déclaré Hynek. "Nous espérons pouvoir protéger certains de ces sites, ou au moins détailler ce qui s'y trouve avant qu'il ne disparaisse ou ne soit perturbé à jamais."

« Si vous n'avez pas d'inflammation, vous mourrez » : comment les scientifiques reprogramment le super pouvoir naturel du corps

 L'inflammation est l'un des super pouvoirs du corps. Cela nous aide à combattre les infections et à guérir les blessures.

"Si vous n'avez pas d'inflammation, vous mourrez", a déclaré à Live Science Ed Rainger, professeur qui étudie l'inflammation chronique à l'Université de Birmingham au Royaume-Uni. "C'est aussi simple que ça."

Mais si elle passe d’une réponse à court terme à une réponse qui persiste pendant des mois ou des années, l’inflammation chronique peut alimenter des maladies telles que la cirrhose, la polyarthrite rhumatoïde (PR) et les maladies cardiaques.

Dans le passé, les médecins essayaient de traiter ces maladies en supprimant toute inflammation, ce qui entraîne des effets secondaires désagréables et ne fonctionne pas toujours. Mais aujourd’hui, les scientifiques conçoivent des traitements qui n’éliminent pas complètement l’inflammation, mais reprogramment plutôt les cellules qui l’alimentent.

Et dans des maladies comme le cancer, où les tumeurs détournent le côté cicatrisant de l’inflammation pour alimenter leur croissance, de nouveaux traitements adoptent plutôt l’approche opposée : repousser l’inflammation dans un état de combat afin qu’elle puisse mieux attaquer ces cellules mutées.

Inflammation aiguë et chronique

L'inflammation est la réponse naturelle du corps à un traumatisme physique, à une infection ou à des toxines, et les médecins la décrivent depuis l'Antiquité. "Inflammare" signifie "mettre le feu" en latin, et au deuxième siècle, Galen, le médecin de l'empereur romain Marc Aurèle, a décrit ses cinq "signes cardinaux" comme la chaleur, la rougeur, l'enflure, la douleur et la perte de fonction.

Ce que ces premiers médecins décrivaient étaient les caractéristiques d’une inflammation aiguë. La rougeur et la chaleur sont causées par la dilatation locale des vaisseaux sanguins pour transporter davantage de cellules vers les tissus endommagés, tandis que la libération de composés tels que les prostaglandines provoque des douleurs et un gonflement. Pour contrecarrer les infections, le système immunitaire produit également des produits chimiques appelés pyrogènes qui augmentent encore la production de prostaglandines, provoquant de la fièvre.

"Le but de l'inflammation est de contrôler une infection, d'arrêter sa propagation et de permettre ensuite au processus de guérison de démarrer", a déclaré Robert Anthony, professeur agrégé de médecine à l'Université Harvard, à Live Science.

Lors d'une inflammation aiguë, les cellules endommagées envoient des signaux de « danger » qui attirent les cellules immunitaires vers le site de l'attaque. Ces premiers intervenants comprennent les macrophages de type amibe qui engloutissent les envahisseurs nuisibles et les neutrophiles, qui piègent et tuent ces ennemis. Une fois activées, ces cellules produisent des produits chimiques appelés cytokines, qui amplifient l’inflammation dans une boucle de rétroaction positive.

À mesure que cette inflammation aiguë fait rage, le système immunitaire apprend à cibler l’ennemi de manière plus sélective.

Normalement, l’inflammation aiguë culmine environ sept jours après la crise initiale et commence à se résoudre environ trois jours plus tard, a déclaré Anthony. Dans le même temps, certaines cellules œuvrent à cicatriser les plaies, en sécrétant des signaux anti-inflammatoires et en favorisant la formation de nouveaux vaisseaux sanguins et de tissus conjonctifs.

Selon le contexte, l’inflammation peut être considérée comme utile ou nuisible, mais grâce à de nouvelles recherches, dans les deux cas, elle peut être maîtrisée.

"Si vous pouvez faire cela, alors vous pouvez laisser le système immunitaire et la réponse inflammatoire s'en occuper, de manière normale", a déclaré Rainger.

Les scientifiques ne comprennent pas vraiment comment le corps éteint l’inflammation aiguë. Mais parfois, par exemple, si le système immunitaire ne parvient pas à contrôler totalement une infection, ce n’est pas le cas. Ensuite, l’inflammation peut passer d’essentielle à nocive.

Si "vous arrêtez cette transition vers le dixième jour, c'est à ce moment-là que les choses entrent dans la phase chronique", a déclaré Anthony.

Dans l’inflammation chronique, les neutrophiles, les macrophages et autres globules blancs s’attardent sur le site de l’inflammation. Ils produisent des cytokines, qui alimentent l’inflammation. Les cellules inflammatoires produisent également des facteurs de croissance qui alimentent la division cellulaire et des enzymes qui provoquent des lésions tissulaires, qui envoient ensuite davantage de signaux de « danger » pour maintenir la boucle.

L'inflammation chronique est impliquée dans toute une série de maladies, notamment la PR, qui affecte les articulations ; cirrhose ou cicatrices hépatiques graves ; et l'athérosclérose, ou des plaques dans les vaisseaux sanguins pouvant entraîner une crise cardiaque et un accident vasculaire cérébral. Et la prolifération cellulaire et les mutations induites par l’inflammation chronique peuvent créer un environnement parfait pour le développement du cancer.

Traitement historique

Dans le passé, les traitements visaient à faire taire complètement l’inflammation. Par exemple, dans les années 1950, des scientifiques ont découvert les effets anti-inflammatoires d’un groupe de composés naturels appelés stéroïdes, qui diminuent le volume de la réponse immunitaire au sens large. Depuis lors, les stéroïdes sont devenus un traitement de base dans les maladies inflammatoires chroniques telles que la PR. Mais en plus de supprimer largement le système immunitaire, les stéroïdes peuvent provoquer des effets secondaires tels que l’hypertension artérielle, les ulcères d’estomac et les sautes d’humeur.

Puis, dans les années 1990, les sociétés pharmaceutiques ont commencé à commercialiser des médicaments appelés produits biologiques. Beaucoup d’entre eux agissent en faisant taire différentes cytokines, les signaux chimiques qui amplifient l’inflammation.

Cependant, comme les stéroïdes, les produits biologiques suppriment souvent de larges pans du système immunitaire, ce qui peut augmenter le risque d’infection. Par exemple, le médicament tofacitinib, destiné au traitement de la PR, cible une voie de signalisation partagée par de nombreuses cytokines et peut donc rendre les personnes plus vulnérables au virus de l'herpès zoster, à la pneumonie et aux infections des voies urinaires. Et pour des raisons que nous ne comprenons pas entièrement, les produits biologiques ne fonctionnent pas pour tous les patients.

Les scientifiques recherchent donc des moyens plus ciblés pour rediriger l’inflammation nocive, souvent en reprogrammant les cellules immunitaires impliquées dans le processus.

Reprogrammation cellulaire

Stuart Forbes, directeur du Centre de médecine régénérative et de l'Institut de régénération et de réparation de l'Université d'Édimbourg au Royaume-Uni, a étudié le rôle des macrophages dans la formation de tissu cicatriciel dans la fibrose hépatique. Lui et d’autres ont découvert qu’il existe en réalité deux types de macrophages : un type inflammatoire dommageable, appelé M1, et un deuxième type, appelé M2. Ses recherches chez la souris ont révélé que ce deuxième type désactivait l’inflammation et alimentait la régénération des tissus.

L'équipe de Forbes filtre donc les cellules précurseurs des macrophages, appelées monocytes, du sang des patients présentant de graves cicatrices hépatiques. Dans une boîte de laboratoire, l’équipe utilise des signaux chimiques pour pousser ces monocytes à devenir la version régénératrice M2. Les chercheurs réinfusent ensuite ces macrophages reprogrammés aux patients.

"En utilisant notre approche, ce que nous essayons de faire est de stimuler la régénération de ces foies, ce qui signifie décomposer le tissu cicatriciel et changer l'inflammation d'une inflammation provoquant des dommages à une inflammation formant une réparation", a déclaré Forbes à Live Science.

L'approche s'est avérée sûre dans un essai clinique de phase I portant sur neuf patients en 2019, avec des résultats « encourageants » d'un essai d'efficacité de phase II sur 50 patients présentés par Forbes en novembre lors d'une réunion de l'American Association for the Study of Liver. Des maladies, dit-il. L'équipe a constaté qu'au cours de l'essai d'un an, le traitement par les macrophages a réduit le nombre de complications hépatiques potentiellement mortelles, par rapport à un groupe témoin qui n'a pas reçu le traitement.

Cellules spécifiques aux tissus

Cependant, pour traiter le problème fondamental des maladies inflammatoires, vous devez connaître les cellules critiques dans des tissus spécifiques, a déclaré le Dr Chris Buckley, professeur de rhumatologie translationnelle à l'Université d'Oxford, à Live Science.

Par exemple, dans la PR, les globules blancs qui font partie du système immunitaire adaptatif ciblent par erreur les tissus articulaires. Ces globules blancs activent les macrophages et les cellules formant le tissu conjonctif appelées fibroblastes, qui alimentent l’inflammation des articulations. Les traitements typiques de la PR ciblent les globules blancs indésirables. Pourtant, seulement 50 % des patients atteints de PR entrent en rémission.

Mais dans un article publié en 2019 dans la revue Nature, Buckley et ses collègues ont découvert qu'un type de fibroblaste dans l'articulation était à l'origine de l'inflammation dans la PR, tandis qu'un autre était à l'origine de lésions osseuses et cartilagineuses dans l'arthrose. Cela ouvre la perspective de traiter ces maladies en ciblant les fibroblastes propres à chaque pathologie : les fibroblastes inflammatoires dans la PR et ceux qui endommagent les os et les cartilages dans l'arthrose.

Pour la PR, par exemple, s’ils pouvaient cibler à la fois les globules blancs et les fibroblastes, ils pourraient obtenir une rémission de 100 %, a déclaré Buckley.

Le traitement en est à ses débuts. Cependant, en 2021, un médicament appelé seliciclib, qui supprime la prolifération des fibroblastes dans les articulations, s'est révélé sûr lors d'un essai clinique de phase I mené auprès de 15 patients atteints de PR, ouvrant la voie à de futurs essais visant à évaluer l'efficacité du médicament.

Attiser les flammes pour de bon

Dans certaines maladies chroniques, les scientifiques développent des thérapies qui stimulent l’inflammation.

Dans le cancer, par exemple, les macrophages migrent vers les tumeurs et les attaquent, mais les cellules cancéreuses détournent ce processus, libérant des produits chimiques qui font passer les macrophages du type pro-inflammatoire M1 au type régénérateur M2, qui supprime l'inflammation et favorise la croissance tumorale.

Forts de ces connaissances, le Dr Yara Abdou, professeur adjoint d'oncologie à l'Université de Caroline du Nord et ses collègues se sont demandés s'ils pourraient utiliser un virus pour rendre les macrophages des patients cancéreux plus susceptibles de reconnaître et d'attaquer les cellules tumorales, agissant essentiellement comme M1. macrophages.

En 2022, les premiers résultats d’un essai clinique de phase I en cours portant sur 18 patients atteints de différents types de cancer solide – notamment le cancer du sein, de l’ovaire et de l’œsophage – ont montré que le traitement avec ces macrophages reprogrammés, appelés CT-0508, était sûr et prometteur. résultats.

"Nous avons également pu constater que le CT-0508 est capable d'enflammer le microenvironnement tumoral", a déclaré Abdou à Live Science dans un e-mail. Ces macrophages ont également recruté et activé d’autres cellules immunitaires chargées de détruire le cancer, a-t-elle expliqué.

D’autres données de l’essai seront communiquées en 2024, a déclaré Abdou. Forte de ces résultats « encourageants », l’équipe prévoit également de tester une version alternative de cette thérapie appelée CT-0525, qui utilise des monocytes reprogrammés à la place des macrophages, dans un essai clinique de Phase I en 2024.

Prochaines étapes

Avec un essai clinique de phase II à leur actif, Forbes et ses collègues souhaitent tester une version avancée de leur thérapie macrophage chez des patients hospitalisés pour cirrhose.

"Actuellement, la transplantation hépatique avec soins à vie est la seule option pour les patients atteints de cirrhose hépatique avancée", a déclaré Forbes. La thérapie macrophage pourrait donc constituer « une nouvelle option thérapeutique pour cette population de patients importante et croissante ».

Au niveau cellulaire, Buckley aimerait en savoir plus sur ce qui conduit les fibroblastes à l'état inflammatoire et endommageant le cartilage, en déterminant si les deux formes se développent à partir d'une cellule précurseur commune et en déterminant quels facteurs peuvent réguler ce processus.

En savoir plus sur ces fibroblastes, tant en matière de santé que de maladie, pourrait « libérer leur potentiel thérapeutique dans la réparation des tissus », ont écrit Buckley et ses collègues dans un article de synthèse de 2021.

Quant à la thérapie contre le cancer développée par Abdou et son équipe, de nombreuses questions demeurent, a-t-elle déclaré. Par exemple, l’équipe doit affiner la dose exacte qui serait administrée aux patients et évaluer contre quel type de cancer elle pourrait être la plus efficace.

Ils espèrent cependant pouvoir passer à la prochaine étape des tests, un essai clinique de phase II, et en cas de succès, un jour, le déployer chez les patients.

En fin de compte, ce que font Abdou et d’autres, c’est recadrer la façon dont nous voyons l’inflammation ; non seulement comme un défaut à corriger, mais plutôt comme une force incroyable qui peut être contrôlée et exploitée pour de bon.

Pourquoi l’économie américaine a devancé les autres pays riches

Toutes les reprises après une pandémie ne se valent pas. Les économies les plus riches du monde ont emprunté des chemins divergents pour se remettre des effets dévastateurs du Covid-19. À une époque où de multiples forces et crises – guerres, tensions géopolitiques, répliques persistantes de la pandémie, forte inflation et coûts d’emprunt élevés – pèsent sur la croissance mondiale, il y a eu peu de points positifs. L’économie américaine en fait partie. Le produit intérieur brut des États-Unis a connu une croissance remarquable de 5,2 % au troisième trimestre, devant la Chine, longtemps moteur de la croissance mondiale. "Les États-Unis ont vraiment surperformé par rapport aux autres pays au cours de l'année écoulée", a déclaré à CNN Innes McFee, économiste mondiale en chef pour Oxford Economics. Cette année, les États-Unis ont devancé l’Union européenne, le Royaume-Uni, le Japon, le Canada et d’autres économies avancées. Le mois dernier, l'Organisation de coopération et de développement économiques, basée à Paris, est devenue la dernière organisation intergouvernementale à revoir à la hausse ses prévisions de croissance aux États-Unis pour cette année et l'année prochaine, tout en abaissant celles des 20 pays qui utilisent l'euro. Cela faisait suite à des mesures similaires prises par le Fonds monétaire international, basé à Washington, en octobre.

Le FMI s'attend désormais à une croissance du PIB américain de 2,1 % cette année et de 1,5 % en 2024, soit plus du double des taux de croissance prévus pour l'économie britannique et bien devant celui de la zone euro, qui devrait croître de 0,7 % cette année et de 1,2 %. l'année prochaine. Les explications immédiates des fortunes disparates des économies les plus avancées du monde sont les différences dans les prix de l’énergie, les mesures de relance en période de pandémie et la répercussion de la hausse des taux d’intérêt.

Prix de l'énergie

L’impact de la flambée des prix de l’énergie l’année dernière a été le principal facteur de l’écart entre les économies des États-Unis et de la zone euro, a déclaré la semaine dernière à la presse Clare Lombardelli, économiste en chef de l’OCDE.

L’inflation a été plus élevée en Europe qu’aux États-Unis parce que la région, y compris le Royaume-Uni, est un importateur net d’énergie. Les économies du Royaume-Uni et de la zone euro ont été fortement exposées à la flambée des prix du gaz naturel qui a suivi l’invasion à grande échelle de l’Ukraine par la Russie en février 2022, faisant grimper les factures d’énergie des ménages et des entreprises à des niveaux record.

« Le pétrole est un produit mondial, mais le gaz naturel est segmenté au niveau régional », a déclaré Preston Caldwell, économiste en chef américain pour Morningstar Research Services. « Même si les prix du gaz naturel ont augmenté (aux États-Unis), ils ont augmenté beaucoup plus en Europe et ils se sont livrés à toutes sortes de rationnements. Cela a eu un effet majeur sur la production, et une partie de cela persiste.

L’Allemagne a ressenti de plein fouet le choc énergétique en raison de son énorme secteur manufacturier et de sa dépendance au gaz russe à l’époque. La production de la plus grande économie européenne a légèrement diminué au troisième trimestre et un certain nombre d’économistes s’attendent désormais à une récession technique, définie comme deux trimestres consécutifs de baisse de la production.

Politique budgétaire et monétaire

Alors que les responsables des deux côtés de l’Atlantique ont utilisé les mesures de relance budgétaire pour protéger leurs économies de l’impact du Covid-19, les États-Unis l’ont fait à une échelle bien plus grande.

Ce soutien généreux du gouvernement, y compris des moratoires sur le paiement de la dette, combiné à un changement des modes de consommation et à un « boom du refinancement » dans un contexte de taux d’intérêt historiquement bas, a contribué à remplir les coffres des Américains.

Les économies accumulées pendant la pandémie ont permis aux consommateurs américains de continuer à dépenser malgré la hausse des prix, a déclaré Carsten Brzeski, responsable mondial de la recherche macroéconomique à la banque néerlandaise ING. Cela a compensé l’impact négatif de l’inflation sur la consommation, principal moteur de l’économie américaine.

Mais toutes ces folies pourraient avoir quelques inconvénients.

Les Américains ont utilisé excessivement leur tirelire au cours des deux dernières années, tandis que les comptes d'épargne des autres pays sont restés relativement intacts. Cela pourrait créer des zones de vulnérabilité pour les États-Unis à l’avenir, a déclaré McFee d’Oxford Economics.

De plus, les États-Unis n’ont pas encore ressenti pleinement l’impact de la hausse des taux d’intérêt. Les détenteurs de prêts hypothécaires et les entreprises emprunteuses doivent généralement se refinancer moins fréquemment aux États-Unis que dans d’autres pays, ce qui fait que la politique monétaire met plus de temps à se répercuter sur l’économie, a ajouté McFee.

Le ralentissement de la Chine

Il est rare que le taux de croissance de l’économie américaine rivalise avec celui de la Chine. La deuxième économie mondiale a connu un bon début d’année après être sortie de trois années de restrictions liées au Covid. Mais la reprise s’est essoufflée au cours du trimestre d’avril à juin en raison de la faiblesse des dépenses de consommation, d’un ralentissement persistant de l’immobilier et d’une demande mondiale atone pour les produits manufacturés chinois.

L’économie du pays semblait sur le point de « stagner complètement » au cours de l’été, selon Julian Evans-Pritchard, économiste en chef pour la Chine chez Capital Economics.

Elle a retrouvé un certain élan ces derniers mois, avec une amélioration de la confiance des ménages et une accélération des ventes au détail, a-t-il déclaré mardi lors d'un point de presse en ligne avec des journalistes et des investisseurs.

Une accélération émergente des dépenses publiques pour soutenir l’économie « offrira également un certain coup de pouce ». Mais la poursuite du ralentissement de l’énorme secteur immobilier du pays et l’affaiblissement probable des exportations, jusqu’à présent « résilientes », pèseront sur la croissance, a ajouté Evans-Pritchard.

"Nous pensons que d'ici la fin de l'année prochaine, l'économie ralentira à nouveau."

Autre signe des sombres perspectives pour la deuxième économie mondiale, Moody’s a mis la Chine sous surveillance mardi en cas de dégradation de sa note de crédit, abaissant la perspective de sa dette publique de « négative » à « stable ».

L'agence de notation s'attend à ce que le taux de croissance annuel de la Chine ralentisse à 4 % en 2024 et 2025, et à 3,8 % en moyenne par an de 2026 à 2030. À titre de comparaison, au cours de la décennie précédant la pandémie, l'économie chinoise a connu une croissance moyenne de 7,7 % par an. , selon BlackRock.

L’Inde, en revanche, devrait connaître une croissance de 6,3 % cette année et l’année prochaine, selon le FMI, ce qui en ferait l’économie majeure à la croissance la plus rapide au monde – et un challenger croissant pour son voisin.

La croissance américaine va ralentir mais le boom de l’Intelligence Artificielle se profile

Même si la performance fulgurante de l’économie américaine a dépassé les attentes, les économistes estiment qu’il est peu probable qu’elle se poursuive.

Au lieu de cela, l’économie devrait connaître un léger ralentissement ce trimestre et tout au long de l’année prochaine. Caldwell de Morningstar prévoit des taux de croissance annualisés, privilégiés aux États-Unis, inférieurs à 1 % au cours des deuxième et troisième trimestres.

« Cela nous amène en territoire bas, mais pas en territoire négatif, ni en territoire de récession », a-t-il déclaré. « Je dirais qu’une récession est possible, mais ce n’est pas mon scénario de base. »

Parallèlement, plusieurs PDG de grandes banques, dont Jane Fraser de Citigroup et Jamie Dimon, PDG de JPMorgan Chase, ont averti que l'économie américaine pourrait bientôt se retrouver sur des bases moins sûres.

Mais à plus long terme, le tableau semble plus prometteur et pourrait renforcer davantage l’avance américaine sur l’Europe dans les années à venir.

La loi sur la réduction de l’inflation du président Joe Biden, qui devrait consacrer 369 milliards de dollars à des projets d’énergie propre, pourrait attirer encore plus d’investissements aux États-Unis, qui sont déjà l’un des meilleurs endroits au monde pour lever des capitaux.

Rien que dans l’intelligence artificielle, les investissements cumulés en capital-risque aux États-Unis ont atteint près de 450 milliards de dollars au cours de la dernière décennie, selon les données de l’OCDE. Cela représente plus du double de l’investissement dans l’IA en Chine et près de 10 fois celui de l’Union européenne ou du Royaume-Uni.

Une concentration d'entreprises technologiques innovantes et une adoption rapide des nouvelles technologies ont aidé les États-Unis à enregistrer de solides gains de productivité, notamment par rapport à l'Europe et au Royaume-Uni, a déclaré Andrew Kenningham, économiste en chef pour l'Europe chez Capital Economics.

Et comme les États-Unis sont prêts, selon Kenningham, à tirer le meilleur parti des développements de l’IA, cet écart pourrait se creuser.

Intelligence artificielle cristalline : révolutionner l'avenir de la fabrication électronique

 Des chercheurs japonais ont développé une IA qui prédit rapidement les orientations des cristaux dans les matériaux industriels, ouvrant ainsi la voie à une utilisation plus efficace des composants polycristallins dans la technologie.

Une équipe dirigée par des chercheurs de l’Université de Nagoya au Japon a réalisé une avancée significative dans la prédiction de l’orientation des cristaux. Ils y sont parvenus en entraînant un modèle d’intelligence artificielle (IA) à l’aide de photographies optiques de matériaux polycristallins. Cette recherche innovante a été publiée dans la revue APL Machine Learning.

L'importance des cristaux dans l'industrie

Les cristaux sont un composant essentiel de nombreuses machines. Les matériaux familiers utilisés dans l’industrie contiennent des composants polycristallins, notamment des alliages métalliques, des céramiques et des semi-conducteurs. Les polycristaux étant constitués de nombreux cristaux, ils ont une microstructure complexe et leurs propriétés varient considérablement en fonction de l’orientation des grains cristallins. Ceci est particulièrement important pour les cristaux de silicium utilisés dans les cellules solaires, les smartphones et les ordinateurs.

Défis de l’analyse des matériaux polycristallins

"Pour obtenir un matériau polycristallin pouvant être utilisé efficacement dans l'industrie, il est nécessaire de contrôler et de mesurer la distribution de l'orientation des grains", a déclaré le professeur Noritaka Usami. "Cependant, cela est entravé par l'équipement coûteux et les techniques de courant temporel nécessaires pour mesurer des échantillons sur de grandes surfaces."

Application d'IA innovante dans la prédiction de l'orientation des cristaux

Une équipe de l'Université de Nagoya composée du professeur Usami de la Graduate School of Engineering et du professeur Hiroaki Kudo de la Graduate School of Informatics, en collaboration avec RIKEN, a appliqué un modèle d'apprentissage automatique qui évalue les photographies prises en éclairant la surface d'un matériau de silicium polycristallin de diverses orientations. Ils ont constaté que l’IA avait réussi à prédire la distribution de l’orientation des grains.

Efficacité et applications industrielles potentielles

"Le temps requis pour cette mesure était d'environ 1,5 heure pour prendre des photographies optiques, entraîner le modèle d'apprentissage automatique et prédire l'orientation, ce qui est beaucoup plus rapide que les techniques conventionnelles, qui prennent environ 14 heures", a déclaré Usami. "Il permet également de mesurer des matériaux sur de grandes surfaces, ce qui était impossible avec les méthodes conventionnelles."

Usami fonde de grands espoirs sur l'utilisation de la technique de l'équipe dans l'industrie. "Il s'agit d'une technologie qui va révolutionner le développement des matériaux", a déclaré Usami. « Ces recherches s'adressent à tous les chercheurs et ingénieurs qui développent des matériaux polycristallins. Il serait possible de fabriquer un système d'analyse d'orientation de matériaux polycristallins qui regrouperait une collection de données d'image et un modèle de prédiction de l'orientation des cristaux basé sur l'apprentissage automatique. Nous nous attendons à ce que de nombreuses entreprises travaillant avec des matériaux polycristallins installent de tels équipements.

Référence : « Une prédiction basée sur l'apprentissage automatique des orientations des cristaux pour les matériaux multicristallins » par Kyoka Hara, Takuto Kojima, Kentaro Kutsukake, Hiroaki Kudo et Noritaka Usami, 24 mai 2023, APL Machine Learning.

DOI : 10.1063/5.0138099

Les voitures électriques ont plus de problèmes, mais pas parce qu'elles sont électriques

 Les véhicules électriques ont 79 % plus de problèmes que les autres véhicules, selon la dernière enquête annuelle sur la fiabilité automobile de Consumer Reports. Mais le problème ne vient pas vraiment du fait qu'ils sont électriques, a déclaré Jake Fisher, directeur du centre d'essais automobiles du groupe.

Les problèmes surviennent parce que les voitures électriques sont pour la plupart de nouveaux modèles, et les modèles de voitures récemment introduits ont généralement tendance à avoir plus de problèmes, quelle que soit leur motivation. Les constructeurs automobiles n'ont pas eu des années pour résoudre tous les problèmes, car ils ont les modèles qu'ils produisent depuis des années.

En outre, les véhicules électriques ont tendance à être des modèles plus chers dotés de fonctionnalités technologiques plus sophistiquées, allant de capteurs de sécurité supplémentaires à davantage de gadgets et de gadgets. Toutes ces fonctionnalités sophistiquées offrent davantage de possibilités de problèmes.

"Si vous regardez les véhicules électriques, ils ont tendance à être très chargés de nouvelles technologies, de tous les derniers gadgets et écrans", a déclaré Fisher.

Les propriétaires de véhicules électriques signalent également des problèmes avec les batteries et la charge, mais cela reste également en grande partie le résultat de la nouveauté de ces véhicules, a déclaré Fisher. Ce n’est pas que la technologie soit intrinsèquement problématique.

"Si tous les constructeurs construisaient des voitures électriques depuis 100 ans, et que soudainement l'un d'eux décide de construire un moteur à combustion interne avec une transmission, cela serait semé d'embûches", a déclaré Fisher.

Consumer Reports interroge chaque année ses abonnés sur leurs expériences avec leurs 330 000 véhicules individuels. Les résultats finaux sont calculés sur la base des données combinées des trois années les plus récentes. Pour les modèles très récents, les données de fiabilité antérieures du fabricant peuvent, dans leur ensemble, être utilisées pour compléter les données du nouveau modèle.

Les camionnettes électriques, en particulier, ont tendance à être les moins performantes dans l’enquête de fiabilité de Consumer Reports. C’est parce qu’ils existent à l’intersection de deux types de véhicules particulièrement peu fiables, les véhicules électriques et les camionnettes.

Cependant, tous les véhicules électriques ne sont pas aussi peu fiables, selon les données de l'enquête de Consumer Reports. Les Tesla Model 3 et Model Y, ainsi que la Ford Mustang Mach-E, par exemple, ont une fiabilité attendue moyenne. Les Nissan Ariya et Hyundai Ioniq 6 ont une fiabilité attendue supérieure à la moyenne.

Les modèles les moins fiables étaient, en moyenne, les hybrides rechargeables, selon l'enquête. La raison en est, selon Consumer Reports, que les moteurs à essence, les moteurs électriques et les systèmes de recharge sont vulnérables à tout ce qui peut mal se passer dans un véhicule à essence ou électrique.

En revanche, les véhicules hybrides qui ne se branchent pas sont les véhicules les plus fiables de tous, selon Consumer Reports. C'est en grande partie grâce aux entreprises qui les fabriquent

"L'une des raisons pour lesquelles les hybrides sont très fiables est qu'ils proviennent généralement de constructeurs automobiles fiables tels que Toyota, bien sûr, ainsi que Honda, Hyundai et Kia", a déclaré Fisher.

L'or n'a jamais été aussi cher

 Les prix de l'or ont atteint un sommet historique lundi, soutenus par les attentes croissantes de baisse des taux d'intérêt parmi les investisseurs, un dollar plus faible et des tensions géopolitiques. Les prix du métal jaune ont bondi de 3 % lundi pour atteindre 2 135 dollars l'once, dépassant le précédent record de 2 072 dollars atteint en août 2020. Les prix ont ensuite chuté dans la journée pour s'échanger à 2 023 dollars à 11 h 57. ET. Ces dernières semaines, les investisseurs sont devenus de plus en plus confiants dans le fait que la Réserve fédérale américaine a réussi à contenir l'inflation grâce à des hausses agressives des taux d'intérêt et qu'elle pourrait commencer à réduire les coûts d'emprunt dès mars de l'année prochaine. Des taux d’intérêt plus élevés font grimper les rendements d’actifs tels que les bons du Trésor américain, attirant ainsi les investisseurs. Mais lorsque les taux d’intérêt sont bas, en baisse ou – comme dans ce cas – en prévision d’une baisse, la demande de bons du Trésor diminue et l’or, qui ne paie aucun intérêt, devient relativement plus attractif. Le rendement du bon du Trésor américain à 10 ans est passé d'un sommet de 5% atteint à la mi-octobre à 4,3% lundi.

"Les attentes de fin du cycle de resserrement ont été intégrées, poussant les rendements à long terme à la baisse", a écrit lundi Daria Efanova, responsable de la recherche à la plateforme de trading Sucden Financial, dans une note. « Cela a créé un environnement plus favorable pour l’or en tant qu’actif non productif. »

John Reade, stratège de marché au World Gold Council, une association de producteurs d'or, a déclaré à CNN que, les investisseurs prévoyant plusieurs baisses de taux au cours de l'année prochaine, les prix de l'or pourraient « très probablement » dépasser le record de lundi.

Ces prévisions de taux ont également pesé sur le dollar américain, rendant l’or encore plus attrayant. Des taux d’intérêt plus élevés ont tendance à accroître la valeur d’une monnaie en attirant davantage de capitaux étrangers dans le pays, et l’inverse est vrai lorsque les taux baissent.

Le dollar a chuté de 3 % le mois dernier face à un panier de six principales devises. Étant donné que le prix de l'or est libellé en dollars américains, la chute de la valeur du billet vert a rendu l'achat du métal moins coûteux pour les investisseurs en dehors des États-Unis, ce qui aurait dû accroître la demande et, par conséquent, faire monter les prix de l'or.

Risque géopolitique

Sur une période plus longue, l’or a bénéficié d’un autre facteur : un profond sentiment de malaise mondial. Le PDG de JPMorgan, Jamie Dimon, a déclaré que c'était peut-être la période la plus dangereuse que le monde ait connue depuis des décennies.

Les investisseurs considèrent généralement le métal comme une valeur refuge puisqu’il s’agit d’un actif tangible et rare qui, en théorie, conserve sa valeur. Les prix de l’or ont augmenté de 10 % depuis le début de l’année.

« L’environnement de risque géopolitique semble avoir changé », a déclaré Reade. « Pas seulement (à cause) de l’invasion de l’Ukraine par la Russie, pas seulement des choses terribles qui se produisent en Israël et à Gaza, mais aussi des tensions commerciales entre les États-Unis et la Chine, des inquiétudes sur ce qui va se passer en mer de Chine méridionale, des inquiétudes sur ce que la Chine fera en Chine. Taïwan."

Un monde plus fracturé et plus fébrile a encouragé les banques centrales des marchés émergents à s’approvisionner en métal précieux, a noté Reade. En outre, les décideurs politiques de ces pays, effrayés par le gel des réserves de change de la banque centrale russe en Occident, ont investi dans l'or comme réserve de valeur alternative qu'ils perçoivent comme plus sûre, a-t-il ajouté.

Selon le World Gold Council, les banques centrales des marchés émergents ont acheté 473 tonnes métriques (521 tonnes) d'or par an en moyenne entre 2010 et 2021. Mais l'année dernière, elles ont acheté 1 100 tonnes métriques de métal et, au cours des trois premiers trimestres de cette année, 800. Ce rythme effréné des achats « pourrait se poursuivre pendant des années, voire des décennies », a déclaré Reade.

Près d'un quart de toutes les banques centrales ont déclaré dans une enquête publiée en mai qu'elles prévoyaient d'augmenter leurs réserves d'or au cours des 12 prochains mois.

"Les inquiétudes concernant le contexte économique mondial fragile et le conflit entre Israël et le Hamas ont alimenté la demande des investisseurs pour des actifs refuges comme l'or", a déclaré Victoria Scholar, responsable des investissements chez Interactive Investor, dans une note. « De plus, les attentes concernant une baisse des taux de la Fed l’année prochaine ont exercé une pression à la baisse sur le dollar américain… renforçant ainsi l’attrait de l’or. »

La Russie va augmenter la taille de son armée de 15% à 1,32 million

 Le président russe Vladimir Poutine a ordonné à l’armée du pays d’augmenter ses effectifs de 170 000 hommes, alors que la guerre menée par Moscou en Ukraine entre dans son 22e mois.

Cette augmentation porterait le nombre total de militaires russes à plus de 2,2 millions, dont 1,32 million de soldats, selon le décret publié vendredi par le Kremlin.

Le ministère russe de la Défense a déclaré que cette décision était une réponse aux « menaces croissantes contre notre pays », notamment la guerre en Ukraine et « l’expansion continue de l’OTAN ».

Il a déclaré que cette augmentation serait mise en œuvre par étapes grâce à une campagne de recrutement, et qu'il n'était pas prévu de conscription ou de nouvelle vague de mobilisation.

Le décret de Poutine marque la deuxième expansion de l’armée depuis que la Russie a lancé son invasion à grande échelle de l’Ukraine.

En août 2022, Poutine a ordonné une augmentation de 137 000 soldats d’ici le 1er janvier 2023, ce qui porte l’effectif militaire à un peu plus de 2 millions de personnes, dont 1,15 million de soldats.

Le mois suivant, Poutine a ordonné la « mobilisation partielle » immédiate des citoyens russes à la suite d’une série de défaites qui ont suscité des récriminations à Moscou. La mobilisation signifiait que les citoyens qui étaient réservistes militaires pouvaient être appelés et que ceux ayant une expérience militaire étaient soumis à la conscription.

La mobilisation a donné lieu à des manifestations de colère – en particulier dans les régions où vivent des minorités ethniques en Russie – et a poussé des centaines de milliers de personnes à fuir le pays. Il a été suspendu en novembre de la même année après que les responsables ont déclaré que l'objectif de recrutement de 300 000 personnes avait été atteint.

L’ancien président russe Dmitri Medvedev, aujourd’hui vice-président du Conseil de sécurité russe, a déclaré vendredi que plus de 452 000 personnes avaient été recrutées sous contrat dans l’armée russe entre le 1er janvier et le 1er décembre 2023.

Mais le bilan des victimes russes reste entouré de secret. En septembre 2022, le ministre russe de la Défense Sergueï Choïgou a déclaré que 5 937 soldats avaient été tués pendant la guerre. Le ministère n’a pas publié de mise à jour depuis.

Les évaluations des services de renseignement occidentaux estiment que le bilan est bien plus lourd. Le ministère britannique de la Défense a déclaré en octobre qu’il était probable que la Russie ait subi entre 150 000 et 190 000 victimes permanentes, c’est-à-dire tués ou blessés de manière permanente, depuis février 2022.

Le dernier décret de Poutine intervient alors que la guerre russe en Ukraine s’apprête à entrer dans son deuxième hiver, les deux camps subissant de lourdes pertes sans réaliser de progrès significatifs sur le champ de bataille.

Le plus haut commandant militaire ukrainien, Valery Zaluzhny, a déclaré le mois dernier dans une interview accordée au magazine The Economist que la guerre était entrée dans une « impasse ».

Il a averti que sans améliorations technologiques, « il n’y aura probablement pas de percée profonde et belle », mais plutôt un équilibre de pertes et de destructions dévastatrices.

Le président ukrainien Volodomyr Zelensky n’était pas d’accord avec l’évaluation de Zaloujny, déclarant sur NBC « la situation est difficile » mais niant que la guerre soit arrivée dans une « impasse ».

L’Ukraine, qui a imposé la loi martiale en réponse à l’invasion à grande échelle de la Russie, tente également d’enrôler davantage de troupes. Plus tôt cette année, les règles d'inscription ont été mises à jour pour inclure les femmes. Les mesures n’aboutirent cependant pas à une conscription totale.

Vos questions brûlantes sur le sexe pendant les vacances — répondues par des sexologues

 Que vous fêtiez Hanoukka, Kwanzaa, Noël ou rien de ce qui précède, le dernier mois de l'année est généralement amusant et festif. Mais est-ce fringant ? Les gens ont-ils plus de relations sexuelles pendant les vacances en raison de l’abondance du gui, ou est-ce que passer quatre nuits à dormir sur le canapé-lit de tante Sally constitue une pause hivernale chaste ? Et qu’en est-il de ce canapé : est-ce impoli de faire l’amour dans la chambre d’amis de quelqu’un ?

Nous avons fait appel à deux sexologues éminents pour répondre aux questions fréquemment posées sur les relations en vacances, les ruptures et l'étiquette sexuelle pour le savoir.

Les fêtes de fin d’année conduisent-elles à des connexions plus aléatoires ?

La faute au lait de poule. La sexologue Michelle Hope, alias MHSexpert, qualifie les fêtes de fin d'année de « cocktail de nostalgie, de gui, de magie et, enfin, de vrais cocktails qui peuvent conduire à des aventures plus festives ». Cela est particulièrement vrai lors des fêtes de bureau. Une enquête réalisée par Harris Interactive a révélé que 25 % des Américains déclarent avoir eu une relation sexuelle initiée lors d’une fête au bureau.

Les soirées sexy avec de l'alcool peuvent cependant avoir des inconvénients. Comme le souligne Hope : « L’alcool est un lubrifiant social, mais il ne devrait pas graisser les rouages de la prise de décision. Le CDC prévient que l’alcool peut brouiller les lignes du consentement. Flirter, c'est bien, mais si l'un de vous est trop ivre pour dire oui, échangez vos numéros pour un autre jour.

Et les ruptures ? Y en a-t-il plus pendant les vacances ?

Pendant l’automne et l’hiver, il est courant que les célibataires s’associent pour éviter la solitude – c’est ce qu’on appelle la saison des menottes. Mais tout le monde ne reste pas ensemble pendant les vacances (et certains n’arrivent même pas aussi loin – selon les données de Facebook, le 11 décembre est le jour le plus populaire pour la rupture des couples).

Le sexologue et expert en relations, le Dr Logan Levkoff, a déclaré à Yahoo Life qu'elle s'attend toujours à des ruptures à cette période de l'année. "L'accent mis sur les vacances donne aux gens le sentiment qu'ils ont besoin d'un partenaire et ils peuvent passer la saison avec quelqu'un qu'ils n'aiment pas vraiment", dit-elle. « D’autres pourraient repenser un partenariat existant après avoir ramené quelqu’un à la maison pour rencontrer la famille. Le Nouvel An devient le moment de décider : « Est-ce que je veux cela pour l’année prochaine ? » » Il n’est donc pas surprenant que janvier soit officieusement connu sous le nom de « Mois national de la rupture ».

Est-il impoli d’avoir des relations sexuelles chez quelqu’un d’autre en tant qu’invité pour la nuit ? Et dans votre propre lit lorsque vous avez des invités ?

Si vous dormez chez un parent, si vous séjournez dans la chambre d'enfance de votre proche ou si vous avez des invités pour la nuit dans votre propre maison, la plupart des experts en étiquette conviennent qu'il est acceptable d'avoir des relations sexuelles, mais avec quelques mises en garde : Soyez respectueux en gardant le silence afin les autres ne vous entendent pas, et si vous êtes un invité chez quelqu'un, soyez prévenant et lavez les draps avant de partir. Comme le dit Hope : « Si vous êtes connu pour vos performances vocales, il est peut-être temps de couper le son et de laisser les actions parler plus fort que les mots. N’oubliez pas que les murs minces ne sont pas seulement un problème structurel, ils constituent un véritable cauchemar en matière d’intimité.

Les personnes privées d’intimité pendant les vacances finissent-elles par avoir du sexe en voiture ?

Une enquête de 2017 a révélé que 60 % des étudiants avaient eu des relations sexuelles dans une voiture garée à un moment donné, mais nous ne savons pas si cela augmente pendant la période des fêtes ou diminue parce qu'il fait froid. Cela dit, près d'un adulte sur dix s'est amusé au bord de la route alors qu'il voyageait pour les vacances, selon une enquête menée auprès de plus de 2 000 personnes de Zipcar et Harris Poll.

Les couples qui sortent ensemble peuvent opter pour le sexe en voiture s’ils ne trouvent pas d’intimité ailleurs, mais les experts disent que ce n’est pas pour tout le monde. "En théorie, cela semble excitant de mélanger les choses dans la voiture, mais après un certain âge, votre corps ne se plie plus ainsi", note Levkoff.

Même s’il n’est pas illégal d’avoir des relations sexuelles dans votre voiture, il convient également de noter que vous pouvez avoir des démêlés avec la justice si vous êtes surpris en train de le faire en public. "Être fringant dans votre Ford pourrait vous faire jouer un rôle de premier plan dans le buvard de la police locale", déclare Hope. "Dans de nombreux endroits, il s'agit d'un délit qui pourrait donner lieu à des listes d'enregistrement embarrassantes."

Y a-t-il davantage de bébés conçus pendant les vacances ?

Oui, il y a un baby-boom environ neuf mois après les vacances, mais ce n’est pas à cause du lait de poule ou du sexe en voiture. La conception est plus probable autour du solstice d'hiver, que vous viviez dans l'hémisphère nord, où elle se produit pendant les vacances, ou dans l'hémisphère sud, où elle se produit en juin. Les chercheurs pensent que cela a plus à voir avec la biologie qu’avec le comportement. Une explication possible est que les spermatozoïdes préfèrent le froid. Hope dit que si vous ne prévoyez pas d’avoir de bébé l’année prochaine, il est bon de faire le plein de contraceptifs, ainsi que de papier d’emballage et de ruban adhésif pour les fêtes.

Les jouets sexuels font-ils de bons cadeaux de Noël ?

Levkoff et Hope conviennent qu'un vibrateur à balle ou une baguette magique pourrait être un cadeau bienvenu pour certaines personnes sur votre liste. Soyez simplement discret – en d’autres termes, ne les laissez pas l’ouvrir le matin de Noël devant des proches. Vous pouvez également offrir un sextoy à un partenaire, mais faites attention aux messages qu'il transmet. C'est bien d'ajouter quelque chose d'amusant au répertoire de votre chambre, mais si votre partenaire a déclaré qu'il n'était pas intéressé par certains jouets sexuels, lui en donner un serait considéré comme ignorant ses souhaits, quelle que soit la taille de l'arc que vous lui mettez.

En parlant de jouets, est-il vrai que les gens utilisent les décorations de Noël comme jouets sexuels ?

"J'espère que non", dit Levkoff. « Ces choses sont tranchantes, elles se cassent et elles sont pleines de germes. Pensez au nombre de personnes qui les ont touchés avant qu’ils ne retournent dans la boîte l’année dernière. » Il y a tellement de jouets sexuels efficaces et sûrs sur le marché à tous les prix qu’il n’y a aucune raison de compter sur les décorations de Noël ou les objets ménagers pour le plaisir. Et personne ne veut passer Noël ou le réveillon du Nouvel An aux urgences.

Utilisation à long terme de médicaments contre le TDAH associée à une augmentation des maladies cardiovasculaires

 Des recherches menées par le Karolinska Institutet, en Suède, ont révélé un risque accru de maladies cardiovasculaires associé à l'utilisation à long terme de médicaments contre le TDAH. Des associations spécifiques avec différents médicaments et dosages étaient liées à l'hypertension et aux maladies artérielles, avec un risque plus élevé observé pour les médicaments stimulants.

Dans un article intitulé « Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder Medications and Long-Term Risk of Cardiovascular Diseases », publié dans JAMA Psychiatry, l'équipe a utilisé une étude cas-témoins pour examiner les conséquences sur les maladies cardiovasculaires (MCV) d'une attention à long terme. utilisation de médicaments pour le trouble de déficit/hyperactivité (TDAH).

Au sein d’une solide cohorte de 278 027 personnes atteintes de TDAH âgées de 6 à 64 ans, le taux d’incidence des maladies cardiovasculaires était de 7,34 pour 1 000 années-personnes. L'étude a analysé 10 388 cas (avec MCV) et 51 672 témoins appariés et a observé des taux plus élevés de MCV dans les cas par rapport aux témoins.

Les cas ont été identifiés sur la base de diagnostics enregistrés de divers types de maladies cardiovasculaires, notamment les cardiopathies ischémiques, les maladies cérébrovasculaires, l'hypertension, l'insuffisance cardiaque, les arythmies, les maladies thromboemboliques, les maladies artérielles et d'autres formes de maladies cardiaques.

Les contrôles ont été sélectionnés pour correspondre aux cas concernant l'âge, le sexe et l'heure du calendrier. Il s’agissait de personnes qui n’avaient pas reçu de diagnostic de maladie cardiovasculaire au moment où leur cas correspondant a reçu un diagnostic de maladie cardiovasculaire.

Des méta-analyses d'essais cliniques randomisés antérieurs ont rapporté des augmentations de la fréquence cardiaque et de la pression artérielle associées aux médicaments stimulants et non stimulants contre le TDAH. Les essais cliniques avaient tendance à être de plus courte durée, d'où la nécessité d'un suivi à plus long terme.

Dans la présente étude, les chercheurs ont découvert que l’utilisation à long terme du stimulant méthylphénidate présentait un rapport de cotes ajusté pour un risque accru de maladies cardiovasculaires de 20 % pour une utilisation de 3 à 5 ans et de 19 % pour les utilisateurs de plus de 5 ans. La lisdexamfétamine était associée à un risque élevé de maladies cardiovasculaires de 23 % pendant 2 à 3 ans et de 17 % pendant plus de 3 ans d'utilisation.

L'atomoxétine non stimulante présentait une association accrue avec les maladies cardiovasculaires, qui n'était significative que pour la première année d'utilisation, à 7 %.

Le TDAH est une maladie psychiatrique courante caractérisée par l'inattention, l'impulsivité et l'hyperactivité. Le traitement pharmacologique comprend souvent des stimulants comme le méthylphénidate (Ritalin, Concerta) et la dextroamphétamine-AMP (Adderall). Ces stimulants rendraient la plupart des gens nerveux, excités et anxieux, mais calmeraient les personnes atteintes de TDAH, leur permettant une plus grande capacité de concentration.

Les stimulants peuvent sembler contre-intuitifs comme traitement pour les personnes présentant des symptômes d’hyperactivité. En se liant aux transporteurs présynaptiques de dopamine ou en bloquant les mécanismes de recapture, les stimulants permettent de restaurer les niveaux de catécholamines (neurotransmetteurs hormonaux) réprimés chez les patients atteints de TDAH.

L'atomoxétine (Strattera) est un médicament non stimulant qui agit sur le mécanisme de recapture de la noradrénaline. Bien qu’efficace pour certains, il ne gère les symptômes que chez environ 30 % des patients, contre environ 70 % pour ceux qui prennent des stimulants.

Les non-stimulants utilisés dans le traitement du TDAH sont parfois des formulations d'antidépresseurs tricycliques. Ceux-ci peuvent être efficaces pour traiter les symptômes du TDAH, mais ont été associés à des arythmies cardiaques et, comme pour toute utilisation d'antidépresseurs, des effets secondaires comportementaux ou psychologiques hors cible ont été rapportés.

Plus d'informations : Le Zhang et al, Médicaments pour le trouble du déficit de l'attention/hyperactivité et risque à long terme de maladies cardiovasculaires, JAMA Psychiatry (2023). DOI : 10.1001/jamapsychiatry.2023.4294

Samuele Cortese et al, Effets cardiovasculaires à long terme des médicaments contre le trouble déficitaire de l'attention/hyperactivité – Équilibrer les avantages et les risques du traitement, JAMA Psychiatry (2023). DOI : 10.1001/jamapsychiatrie.2023.4126

Informations sur la revue : JAMA Psychiatry

La recherche montre que le surpoids entrave la réponse immunitaire du corps au SRAS-CoV-2

 Des recherches menées par l'Université du Queensland montrent que le surpoids peut altérer la réponse immunitaire du corps à l'infection par le SRAS-CoV-2, mais pas à la protection offerte par la vaccination.

Responsable de recherche, École de chimie et de biosciences moléculaires, Ph.D. le candidat Marcus Tong, a déclaré que les résultats s'appuient sur les recherches existantes de l'équipe sur la manière dont le COVID-19 affecte les personnes en surpoids. La recherche est publiée dans Clinical & Translational Immunology.

« Nous avons déjà montré que le surpoids – et pas seulement l'obésité – augmente la gravité du SRAS-CoV-2 », a déclaré M. Tong.

"Mais ce travail montre que le surpoids crée une réponse anticorps altérée à l'infection par le SRAS-CoV-2 mais pas à la vaccination."

L’équipe de recherche a collecté des échantillons de sang auprès de personnes qui s’étaient rétablies du COVID-19 et n’avaient pas été réinfectées au cours de la période d’étude, environ trois mois et 13 mois après l’infection.

« Trois mois après l'infection, un IMC élevé était associé à une réduction des niveaux d'anticorps », a déclaré M. Tong.

"Et 13 mois après l'infection, un IMC élevé était associé à la fois à une activité réduite des anticorps et à un pourcentage réduit de cellules B concernées, un type de cellule qui aide à produire ces anticorps anti-Covid."

En revanche, un IMC élevé n’a eu aucun effet sur la réponse en anticorps à la vaccination contre le COVID-19 environ six mois après l’administration du deuxième vaccin.

La professeure agrégée Kirsty Short a déclaré que les résultats devraient contribuer à façonner la politique de santé à l'avenir.

"Si l'infection est associée à un risque accru de maladie grave et à une réponse immunitaire altérée chez les personnes en surpoids, ce groupe présente un risque potentiellement accru de réinfection", a déclaré le Dr Short.

"Il est plus important que jamais pour ce groupe de s'assurer qu'il est vacciné."

Le Dr Short a déclaré que du point de vue de la santé publique, ces données remettent en question les politiques relatives aux rappels et aux confinements.

"Nous suggérons que des recommandations plus personnalisées soient nécessaires pour les personnes en surpoids, à la fois pour la gestion actuelle du COVID-19 et pour les futures pandémies", a-t-elle déclaré.

"Enfin, les données fournissent une impulsion supplémentaire pour améliorer la vaccination contre le SRAS-CoV-2 dans les pays à faible revenu, où un pourcentage élevé de personnes sont en surpoids et dépendent de l'immunité induite par l'infection."

Plus d'informations : Un IMC élevé réduit la réponse humorale à l'infection par le SRAS-CoV-2, Immunologie clinique et translationnelle (2023).

L'entraînement à la méditation peut favoriser le bien-être des personnes âgées, selon un essai

 Suivre un programme de méditation de 18 mois peut améliorer le bien-être des personnes âgées, révèle un nouvel essai contrôlé randomisé mené par une équipe internationale codirigée par l'University College London (UCL).

Les résultats, publiés dans PLOS ONE, montrent que la méditation peut améliorer la conscience, la connexion aux autres et la perspicacité des gens.

Bien que l’entraînement à la méditation n’ait pas apporté de bénéfices significatifs sur deux mesures couramment utilisées du bien-être psychologique et de la qualité de vie, les chercheurs affirment que leurs résultats pourraient révéler les limites des méthodes existantes de suivi du bien-être.

L'auteur principal Marco Schlosser (UCL Psychiatry et Université de Genève) a déclaré : « À mesure que la population mondiale vieillit, il est de plus en plus crucial de comprendre comment nous pouvons aider les personnes âgées à maintenir et à approfondir leur bien-être psychologique. un entraînement à la méditation à long terme peut améliorer des dimensions importantes du bien-être. Nos résultats suggèrent que la méditation est une approche non pharmacologique prometteuse pour soutenir l'épanouissement humain tard dans la vie.

L'étude est le plus long essai randomisé d'entraînement à la méditation mené à ce jour et a exploré l'impact d'un programme de méditation de 18 mois sur le bien-être psychologique de plus de 130 personnes francophones en bonne santé âgées de 65 à 84 ans.

L'étude, dirigée par le professeur Gaël Chételat, chercheur principal, s'est déroulée à Caen, en France. Elle a été menée par le groupe de recherche edit-Aging (Silver Santé Study) qui implique l'UCL, l'Inserm, l'Université de Genève, l'Université de Caen Normandie, le Centre de recherche en neurosciences de Lyon, l'Université de Liège, la Technische Universität Dresden et l'Université Friedrich Schiller de Jena.

Les chercheurs ont comparé un programme de méditation comprenant un module de pleine conscience de neuf mois suivi d'un module de bienveillance et de compassion de neuf mois, dispensé par des séances de groupe hebdomadaires (durée de deux heures), une pratique quotidienne à domicile (au moins 20 minutes) et un journée de retraite, avec un groupe ayant suivi une formation en langue anglaise (comme groupe de comparaison) et un groupe témoin sans intervention.

L’équipe a découvert que l’entraînement à la méditation avait un impact significatif sur un score global mesurant les dimensions du bien-être que sont la conscience, la connexion et la perspicacité. La conscience décrit une attention non distraite et intime à ses pensées, ses sentiments et son environnement, ce qui peut favoriser un sentiment de calme et de profonde satisfaction.

La connexion capture des sentiments tels que le respect, la gratitude et la parenté qui peuvent favoriser des relations plus positives avec les autres. La perspicacité fait référence à une connaissance de soi et à une compréhension de la manière dont les pensées et les sentiments participent à façonner notre perception et à la manière de transformer des schémas de pensée inutiles liés à nous-mêmes et au monde.

Les bénéfices de l’entraînement à la méditation par rapport à une mesure établie de la qualité de vie psychologique n’étaient pas supérieurs à ceux de l’apprentissage de l’anglais, alors qu’aucune des deux interventions n’a eu d’impact significatif sur une autre mesure largement utilisée du bien-être psychologique.

Les chercheurs suggèrent que cela pourrait être dû au fait que ces deux mesures établies ne couvrent pas les qualités et la profondeur de l’épanouissement humain qui peuvent potentiellement être cultivées par un entraînement à la méditation à long terme, de sorte que les bénéfices en matière de conscience, de connexion et de perspicacité sont manqués.

Le programme n’a pas bénéficié de la même manière à tout le monde, car les participants qui ont signalé des niveaux de bien-être psychologique inférieurs au début de l’essai ont montré de plus grandes améliorations par rapport à ceux qui avaient déjà des niveaux de bien-être plus élevés.

La co-auteure, le Dr Natalie Marchant (UCL Psychiatry) a déclaré : « Nous espérons que des recherches plus approfondies clarifieront quelles personnes sont les plus susceptibles de bénéficier de l'entraînement à la méditation, car cela pourrait conférer des bénéfices plus importants à certains groupes spécifiques. Maintenant que nous avons la preuve que la méditation La formation peut aider les personnes âgées, nous espérons que d'autres améliorations en partenariat avec des collègues d'autres disciplines de recherche pourraient rendre les programmes de méditation encore plus bénéfiques.

L'auteur principal, le Dr Antoine Lutz (Centre de recherche en neurosciences de Lyon, Inserm, France) a déclaré : « En montrant le potentiel des programmes de méditation, nos résultats ouvrent la voie à des programmes plus ciblés et plus efficaces qui peuvent aider les personnes âgées à s'épanouir, alors que nous cherchons à aller plus loin. au-delà de la simple prévention des maladies ou des problèmes de santé, et adoptons plutôt une approche holistique pour aider les gens dans tout le spectre du bien-être humain.

Plus d'informations : Marco Schlosser et al, Une formation à la méditation de 18 mois améliore sélectivement le bien-être psychologique des personnes âgées : une analyse secondaire d'un essai contrôlé randomisé, PLoS ONE (2023). DOI : 10.1371/journal.pone.0294753

Informations sur le journal : PLoS ONE

Pourquoi lire des comptines et chanter aux bébés peut les aider à apprendre une langue

 Les parents devraient parler à leur bébé en utilisant un discours chanté, comme des comptines, dès que possible, affirment les chercheurs. C'est parce que les bébés apprennent les langues à partir d'informations rythmiques, et non d'informations phonétiques, au cours de leurs premiers mois.

L’information phonétique – les plus petits éléments sonores de la parole, généralement représentés par l’alphabet – est considérée par de nombreux linguistes comme le fondement du langage. On pense que les nourrissons apprennent ces petits éléments sonores et les additionnent pour former des mots. Mais une nouvelle étude suggère que les informations phonétiques sont apprises trop tard et trop lentement pour que ce soit le cas.

Au lieu de cela, la parole rythmée aide les bébés à apprendre le langage en soulignant les limites des mots individuels et est efficace même au cours des premiers mois de la vie.

Des chercheurs de l'Université de Cambridge et du Trinity College de Dublin ont étudié la capacité des bébés à traiter les informations phonétiques au cours de leur première année.

Leur étude, publiée aujourd'hui dans la revue Nature Communications, a révélé que les informations phonétiques n'étaient codées avec succès qu'à l'âge de sept mois et qu'elles étaient encore rares à l'âge de 11 mois, lorsque les bébés commençaient à prononcer leurs premiers mots.

"Notre recherche montre que les sons individuels de la parole ne sont pas traités de manière fiable avant sept mois environ, même si la plupart des nourrissons peuvent reconnaître des mots familiers comme" bouteille "à ce stade", a déclaré le professeur Usha Goswami, neuroscientifique à Cambridge. "A partir de là, les sons individuels de la parole sont encore ajoutés très lentement, trop lentement pour former la base du langage."

Les chercheurs ont enregistré des schémas d'activité cérébrale électrique chez 50 nourrissons âgés de quatre, sept et onze mois alors qu'ils regardaient une vidéo d'un enseignant d'école primaire chantant 18 comptines à un nourrisson. Les bandes de basses fréquences des ondes cérébrales étaient alimentées par un algorithme spécial, qui produisait une « lecture » des informations phonologiques en cours de codage.

Les chercheurs ont découvert que le codage phonétique chez les bébés apparaissait progressivement au cours de la première année de vie, en commençant par les sons labiaux (par exemple, d pour « papa ») et les sons nasaux (par exemple, m pour « maman »), la « lecture » semblant progressivement plus précise. comme celui des adultes.

Le premier auteur, le professeur Giovanni Di Liberto, chercheur en sciences cognitives et informatiques au Trinity College de Dublin et chercheur au Centre ADAPT, a déclaré : « C'est la première preuve que nous avons de la façon dont l'activité cérébrale est liée aux changements d'informations phonétiques au fil du temps en réponse à des changements continus. discours."

Auparavant, les études reposaient plutôt sur la comparaison des réponses à des syllabes absurdes, comme « bif » et « bof ».

L'étude actuelle fait partie du projet BabyRhythm dirigé par Goswami, qui étudie la manière dont le langage est appris et comment cela est lié à la dyslexie et aux troubles du développement du langage.

Goswami pense que ce sont les informations rythmiques – l’accentuation ou l’accent mis sur les différentes syllabes des mots et la montée et la descente du ton – qui sont la clé de l’apprentissage des langues. Une étude sœur publiée dans Brain and Language, qui fait également partie du projet BabyRhythm, a montré que les informations rythmiques de la parole étaient traitées par les bébés à l'âge de deux mois et que les différences individuelles prédisaient les résultats linguistiques ultérieurs. L'expérience a également été menée auprès d'adultes qui ont montré une « lecture » identique du rythme et des syllabes aux bébés.

"Nous pensons que les informations sur le rythme de la parole constituent le ciment caché qui sous-tend le développement d'un système linguistique fonctionnel", a déclaré Goswami. "Les nourrissons peuvent utiliser des informations rythmiques comme un échafaudage ou un squelette pour y ajouter des informations phonétiques. Par exemple, ils pourraient apprendre que le modèle rythmique des mots anglais est généralement fort-faible, comme dans "papa" ou "maman", avec l'accentuation. sur la première syllabe. Ils peuvent utiliser ce modèle rythmique pour deviner où se termine un mot et où commence un autre en écoutant un discours naturel.

"Les parents devraient parler et chanter à leur bébé autant que possible ou utiliser un discours dirigé par le nourrisson, comme des comptines, car cela fera une différence dans le résultat linguistique", a-t-elle ajouté.

Goswami a expliqué que le rythme est un aspect universel de toutes les langues du monde. "Dans toutes les langues auxquelles les bébés sont exposés, il existe une structure de battement forte avec une syllabe forte deux fois par seconde. Nous sommes biologiquement programmés pour souligner cela lorsque nous parlons aux bébés."

Goswami dit qu'il existe une longue histoire de tentatives pour expliquer la dyslexie et les troubles du développement du langage en termes de problèmes phonétiques, mais que les preuves ne concordent pas. Elle croit que les différences individuelles dans le langage des enfants trouvent leur origine dans le rythme.

Un microscope moins cher pourrait rendre la technique de cartographie des protéines accessible au grand public

 Parlez à n’importe quel biologiste structural et il vous dira comment une nouvelle méthode intéressante s’empare de son domaine. En gelant instantanément les protéines et en les bombardant d'électrons, la microscopie cryo-électronique (cryo-EM) peut cartographier les formes des protéines avec une résolution proche de l'atome, offrant des indices sur leur fonction et révélant des bosses et des creux que les développeurs de médicaments peuvent cibler. La technique peut capturer des protéines ondulantes dans de multiples configurations, et elle peut même capturer celles qui étaient interdites à l'analyse aux rayons X traditionnelle car elles résistent obstinément à la cristallisation. De nombreux chercheurs s’attendent à ce que la cryo-EM dépasse la cristallographie aux rayons X en termes de nombre de nouvelles structures protéiques résolues l’année prochaine.

Pourtant, malgré tous ses charmes, la cryo-EM a des défauts : le processus de congélation est capricieux et les microscopes sont chers. Les machines haut de gamme peuvent coûter plus de 5 millions de dollars à l'achat, autant à installer et des centaines de milliers de dollars par an à exploiter et à entretenir. De nombreux États et pays américains ne disposent pas d’un seul microscope cryo-EM. "Il y a actuellement des nantis et des démunis", explique Rakhi Rajan, biologiste structural à l'Université d'Oklahoma, qui en manque actuellement.

Les chercheurs du Laboratoire de biologie moléculaire (LMB) du Conseil de recherches médicales s’efforcent de démocratiser ce domaine. Aujourd'hui, dans les Actes de la National Academy of Sciences, l'équipe britannique décrit le bricolage d'un prototype de microscope cryo-EM qui a résolu ses premières structures. La machine – ce que Chris Russo, physicien du LMB, appelle une « petite berline bon marché » plutôt qu'une « Ferrari » – pourrait rivaliser avec les machines haut de gamme en termes de capacités pour un dixième du coût.

Russo souhaite qu'un fabricant commercialise le design de son équipe, qui, selon lui, pourrait être construit et vendu pour 500 000 $. C'est à la portée du package de démarrage d'une nouvelle recrue ou de l'une des subventions d'équipement régulières offertes par les National Institutes of Health (NIH) ou la National Science Foundation, explique Bridget Carragher, directrice technique fondatrice du Chan Zuckerberg Imaging Institute. « Ce serait une machine merveilleuse », dit-elle. "Tous ceux qui veulent faire de la biologie structurale pourraient le faire."

Les progrès récents en matière d’intelligence artificielle (IA) pourraient sembler offrir un moyen encore moins coûteux de faire de la biologie structurale. Les algorithmes d’IA peuvent prédire avec précision la structure d’une protéine à partir de sa simple séquence d’acides aminés. Mais comme les IA sont entraînées sur des structures connues, leurs prédictions faiblissent parfois en raison de configurations protéiques inhabituelles, dit Russo, et elles ne remplacent toujours pas la cryo-EM.

Pour améliorer l'accès aux microscopes cryo-EM haut de gamme existants, le NIH a créé trois centres nationaux où les chercheurs démunis peuvent envoyer des échantillons pour analyse. Mais le système en étoile pose des problèmes. Rajan passe souvent des mois à attendre les résultats des centres nationaux, pour finalement découvrir que ses échantillons étaient ratés. Même si elle s'améliore dans la congélation de ses protéines, Rajan estime que moins de 10 % de ses échantillons ont donné lieu à de bonnes données.

C’est pourquoi, même si les chercheurs ne peuvent pas se permettre un microscope cryo-EM de pointe, beaucoup souhaitent un appareil de criblage capable au moins de vérifier la qualité des échantillons avant de les envoyer aux centres nationaux pour obtenir des images à plus haute résolution. C’était l’une des principales motivations de Russo et de ses collègues, parmi lesquels Richard Henderson, lauréat du prix Nobel au LMB et pionnier de la cryo-EM. L’une des principales conclusions de l’équipe est que le faisceau d’électrons n’a pas besoin des énergies généralement utilisées dans les microscopes cryo-EM haut de gamme. Des niveaux de 100 kiloélectronvolts (KeV), soit un tiers de cette valeur, suffisent à révéler la structure moléculaire et réduisent les coûts en éliminant le besoin d'un gaz réglementé, l'hexafluorure de soufre, pour éteindre les étincelles. L’équipe a également constaté que le système de lentilles qui focalise les électrons et le détecteur qui les capture après avoir sondé l’échantillon pourraient être améliorés.

Avec le prototype résultant, le groupe LMB a déterminé la structure de 11 protéines diverses. L’une d’elles était l’apoferritine, une protéine stockant le fer, qui est devenue une référence pour les enregistrements de résolution cryo-EM. Les chercheurs du LMB l'ont cartographié à 2,6 angströms, soit 2,6 fois le diamètre d'un atome d'hydrogène. Ce n’est pas aussi élevé que la résolution record de cryo-EM de 1,2 angströms, mais c’est suffisant pour créer un modèle atomique, dit Russo. Et le processus a été rapide. Étant donné que le microscope se trouvait dans le même laboratoire que l'étape de congélation, l'équipe a pu vérifier rapidement que ses échantillons étaient suffisamment bons, plutôt que d'attendre des semaines les résultats d'une machine haut de gamme. « Chaque structure a été réalisée en moins d'une journée », explique Russo.

Thermo Fisher Scientific, qui fabrique une machine haut de gamme, affirme être déjà en train d'élargir le marché de la cryo-EM. En 2020, elle a commencé à vendre une option moins coûteuse, appelée Tundra, fonctionnant à 100 KeV. «Je dirais qu'il y a des universités qui n'ont probablement jamais cru pouvoir posséder la cryo-EM et qui disposent désormais des outils nécessaires», déclare Trisha Rice, vice-présidente qui dirige l'activité cryo-EM de l'entreprise. En effet, l’université de Rajan vient d’en commander un pour 1,5 million de dollars.

Russo affirme que Tundra est un pas dans la bonne direction, mais que les innovations de son équipe pourraient rendre le cryo-EM encore moins cher. Par exemple, dit-il, Tundra réduit l'énergie sur une version simplifiée de la source d'électrons coûteuse utilisée dans les microscopes haut de gamme, alors que le canon à électrons du prototype LMB a été conçu à partir de zéro pour 100 KeV. Mais il comprend que la commercialisation du design de son équipe nécessiterait des investissements importants de la part des fabricants potentiels. «Nous parlons à tous», dit Russo. "Mais en fin de compte, c'est à eux de décider."

Modifications hormonales de la ménopause liées à des déficits cognitifs

 Une étude récente dirigée par le Dr Rhonda Voskuhl, neurologue à l'UCLA, a dévoilé des informations significatives sur la manière dont la ménopause contribue au déclin cognitif et au rétrécissement du cerveau, en identifiant l'influence vitale du récepteur bêta des œstrogènes (ERβ) dans les astrocytes.

Cette recherche, réalisée sur des souris femelles, a identifié les régions cérébrales spécifiques et les mécanismes à l’origine des altérations cognitives observées pendant la ménopause.

Perte d'œstrogènes et troubles cognitifs : aperçus de modèles animaux

La recherche a révélé que la perte d’hormones ovariennes chez les souris femelles au cours de la quarantaine, mais pas à un plus jeune âge, induisait des troubles cognitifs. Cela a révélé que le vieillissement et la perte d’œstrogènes étaient essentiels aux déficits cognitifs.

De plus, les IRM cérébrales de ces souris femelles d’âge moyen ont démontré une atrophie de l’hippocampe dorsal, une région cérébrale centrale à la mémoire et à l’apprentissage, et la pathologie a révélé une activation des astrocytes et des microglies, avec une perte synaptique.

Le rôle du récepteur bêta des œstrogènes dans la santé du cerveau

La suppression sélective du récepteur bêta des œstrogènes (ERβ) dans les astrocytes, une cellule cérébrale de soutien, a eu les mêmes effets néfastes sur le cerveau que la perte hormonale, ce qui suggère que l'ERβ dans les astrocytes joue un rôle essentiel dans le maintien de la fonction hippocampique pendant la ménopause.

Pour traduire leurs résultats chez l'homme, les chercheurs ont montré que les changements dans l'expression des gènes dans l'hippocampe de souris femelles d'âge moyen déficientes en œstrogènes impliquaient une utilisation anormale du glucose, et que l'expression d'un gène clé dans cette voie se produisait également chez les femmes ménopausées.

Traitements potentiels pour les modifications cérébrales induites par la ménopause

Dans le but de prévenir les effets délétères du déficit en œstrogènes à la quarantaine, les souris traitées avec un ligand ERβ ont amélioré la cognition et inversé les changements neuropathologiques observés dans l'hippocampe dorsal.

Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour traduire ces résultats en applications cliniques chez les patients humains, l’étude marque une étape importante vers la compréhension de la réponse du cerveau aux changements hormonaux pendant la ménopause et offre de l’espoir pour des traitements potentiels à l’avenir.

Référence : « Le récepteur bêta des œstrogènes dans les astrocytes module la fonction cognitive chez les souris femelles d'âge moyen » par Noriko Itoh, Yuichiro Itoh, Cassandra E. Meyer, Timothy Takazo Suen, Diego Cortez-Delgado, Michelle Rivera Lomeli, Sophia Wendin, Sri Sanjana Somepalli, Lisa C. Golden, Allan MacKenzie-Graham et Rhonda R. Voskuhl, 28 septembre 2023, Nature Communications.

DOI : 10.1038/s41467-023-41723-7