Des chercheurs du Centre de recherche en neurosciences de Lyon viennent de compléter le décryptage des circuits neuronaux responsables de la paralysie musculaire pendant le sommeil paradoxal, celui où l’on rêve. C’est une découverte majeure pour comprendre certains troubles neurologiques (dus à l’absence de cette immobilité corporelle) qui se manifestent par l’expression des rêves sous forme d’une agitation nocturne violente et incontrôlée. D’importantes perspectives s’ouvrent grâce à ce modèle animal validé par les chercheurs lyonnais. En effet, ces troubles moteurs pendant le sommeil paradoxal s’avèrent constituer un marqueur diagnostique précoce et fiable de la maladie de Parkinson. Enfin, ces résultats pourraient aider à comprendre « où » et « comment » sont générés les rêves et tenter enfin de répondre à une question capitale en neurosciences cognitives : à quoi servent les rêves ? Ces travaux ont été publiés le 5 février 2018 dans la revue Nature Communications.

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En stimulant doucement le cerveau grâce à de faibles courants électriques, un signal acoustique inintelligible peut être rendu compréhensible. Une collaboration internationale entre l’Université de Maastricht, l’Université de Groningen (Pays-Bas) et le Centre de recherche en neurosciences de Lyon a permis de mettre ce phénomène en évidence. Les résultats de cette étude, publiée le 22 janvier 2018 dans la revue Current Biology, démontrent le rôle actif que joue le phénomène de synchronisation neuronale dans la compréhension de la parole et ouvre la voie à de nouvelles applications.

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L'espace extracellulaire (ECS) du cerveau fournit la scène physique et la plate-forme de signalisation où les neurones et les cellules gliales jouent de concert. Alors que l'ECS occupe un cinquième du volume cérébral, sa topologie est incroyablement complexe et miniaturisée, défiant les approches d'investigation traditionnelles. L’équipe de Valentin Nägerl de l'Institut interdisciplinaire de neurosciences a développé une méthode basée sur la microscopie à super-résolution pour visualiser l'ECS dans le tissu cérébral vivant et ainsi dévoiler l'une des plus importantes énigmes et frontières de la neuroscience. Cette étude a été publiée le 22 février 2018 dans la revue Cell.

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Les biofilms sont des communautés bactériennes qui présentent une résistance élevée aux antibiotiques. Au sein des biofilms, les bactéries échangent de l’information par voie chimique. Une collaboration franco-allemande a permis de mettre en évidence que certaines bactéries forment des communautés flottantes, au sein desquelles elles sont en contact et en communication directe. Les protéines impliquées dans cette interaction pourraient être de nouvelles cibles dans la lutte contre les biofilms.

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Des chercheurs du Centre de recherche en cancérologie de Marseille montrent que la proximité de lésions dans l'ADN augmente fortement le risque de mutagenèse. En effet, la présence de lésions distantes de seulement quelques milliers de nucléotides inhibe fortement les voies non-mutagènes qui permettent à la cellule de dupliquer un ADN endommagé sans erreur, ce qui profite à la voie mutagène. Ce travail a été publié le 26 février 2018 dans la revue Nucleic Acids Research.

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Le guanabenz, un médicament commercialisé pour le traitement de l'hypertension artérielle de 1982 à 2000, est aussi capable d’inhiber la réponse intégrée au stress cellulaire. Les chercheurs du Centre d'immunologie de Marseille-Luminy ont pu mettre en évidence qu’il altère le fonctionnement de cellules immunitaires spécialisées dans la production d’interféron de type-I ou d’anticorps, et que le traitement de souris avec cette molécule les protège des conséquences de différentes pathologies inflammatoires, comme le lupus systémique érythémateux. Ces travaux ont été publiés le 23 janvier 2018 dans la revue Science Signaling. 

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Des chercheurs de l’Institut des sciences moléculaires de Marseille ont mis au point une méthode très efficace permettant de sélectionner la molécule désirée parmi les deux formes sous lesquelles se présente une molécule chirale, grâce à deux réactions sélectives successives. Ces travaux, publiés dans Angewandte Chemie International Edition, ont des applications pour de nombreux produits d’intérêt biologique dont les médicaments.

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Des chimistes du laboratoire Chimie, catalyse, polymères et procédés ont développé des matériaux poudreux innovants pour purifier simplement et rapidement les traceurs injectables aux patients atteints de cancer. Ces poudres permettraient un diagnostic et un suivi sans exposition à des matières toxiques. Prometteurs, ces travaux sont publiés dans la revue Angewandte Chemie International Edition.

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Des chercheurs du Centre interdisciplinaire de nanoscience de Marseille, en collaboration avec des équipes japonaise, coréenne et américaine, révèlent les propriétés photophysiques inédites d’un dérivé de la curcumine. Ces résultats, qui constituent une avancée remarquable dans le domaine des diodes électroluminescentes organiques, mais aussi des lasers organiques, sont parus dans la revue Nature Photonics.

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Comment une goutte d’huile évolue-t-elle lorsqu’on la pose sur de l’eau ? Le plus souvent elle s’étale. Elle peut aussi, du fait de ses propriétés chimiques, modifier ultérieurement la surface de l’eau, adoptant alors des comportements inattendus. Des chimistes et des hydrodynamiciens ont découvert et expliqué l’évolution spectaculaire et particulièrement esthétique d’une goutte de dichlorométhane, un solvant très commun, obtenue en ajoutant dans l’eau et dans la goutte une faible quantité d’un même agent tensioactif. Les résultats de leur recherche, qui pourraient contribuer à améliorer l’efficacité des techniques de ciblage thérapeutique, sont publiés le 26 février 2018 dans Nature Communications.

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L’espèce humaine continue-t-elle d’évoluer ? S’il est admis que les forces évolutives ont façonné le génome humain et ont influencé de façon majeure la physiologie de notre espèce, l’existence de ces mêmes pressions influençant actuellement notre génome est beaucoup plus contestée. Dans un article publié dans Nature Communications, des chercheurs ont montré comment les forces évolutives ont modelé le génome des populations malgaches au cours des derniers siècles.

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Une équipe de recherche franco-italienne coordonnée par l’École française de Rome en collaboration avec le CNRS, le MNHN, le CEA et l’Université de Sienne (Italie), a mis en évidence un lien entre éruptions volcaniques, changement climatique, formation des sols et phases d’occupation humaine au Paléolithique inférieur dans le sud de l’Europe. Les résultats de ces travaux viennent d’être publiés dans la revue Quaternary Science Reviews.

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Les sources de rayonnement idéales sont très recherchées en spectroscopie : leur rayonnement est maîtrisé au point de suivre des modèles simples basés sur les lois statistiques d’équilibre. Des chercheurs du laboratoire Lasers, plasmas et procédés photoniques, du NILPRP (Roumanie), de l’Université de Wildau (Allemagne) et de l’Université de Belgrade (Serbie) ont ainsi développé une source plasma idéale. Ces travaux sont publiés dans la revue Physical Review E.

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Les constructions installées dans un écoulement, comme les éoliennes offshores ou les piles d’un pont, subissent une forme d’érosion appelée affouillement. Elle creuse le sol et peut mener à des effondrements catastrophiques. Des chercheurs du laboratoire Fluides, automatique et systèmes thermiques, en collaboration avec le laboratoire Surface du verre et interfaces, ont étudié ce phénomène dans un petit canal. Ils ont déterminé la vitesse critique d’écoulement et mis en évidence un nouveau motif d’érosion. Ces résultats sont publiés dans la revue Physical Review Fluids.

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Les nano-étoiles d’or, composées d’un corps central et de plusieurs bras pointus, sont parmi les formes les plus difficiles à synthétiser en solution, de manière reproductible. Or, elles possèdent des propriétés prometteuses pour des applications en imagerie biomédicale et en détection moléculaire. L’observation de leur croissance au microscope électronique a permis de revoir complètement les mécanismes complexes qui président à leur formation. Ces résultats sont publiés dans la revue Nanoletters.

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La collaboration DarkSide a annoncé le 21 février 2018, lors de la conférence UCLA Dark Matter 2018 à Los Angeles, la meilleure limite d'exclusion dans la recherche de matière noire de faible masse. Ce résultat a été obtenu grâce au détecteur DarkSide-50, qui utilise une cible d'argon très faiblement radioactive et qui est installée en Italie. Les contributions des équipes de recherche de l’APC et du LPNHE, qui font partie de la collaboration DarkSide, se sont avérées décisives pour parvenir à ce succès. L'expérience de calibration "Aris" réalisée sur le site Alto de l'Ipno a été tout aussi cruciale.

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Des chercheurs du Centre d’étude nucléaires de Bordeaux Gradignan associée au laboratoire Capteurs diamant du CEA-LIST a mis au point un détecteur de particules ultra-mince dédié à la micro-irradiation cellulaire par faisceaux de particules chargées. Il devient ainsi possible d'étudier la réponse induite par les rayonnements ionisants à l'échelle de la cellule unique, en particulier lorsque les dommages sont générés par des protons. Ces résultats sont parus dans la revue Applied Physics Letters.

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Des travaux dirigés par une équipe du laboratoire Imagerie et modélisation pour la neurobiologie et la cancérologie ont permis de démontrer l’efficacité d’une nouvelle technique d’hadronthérapie par mini-faisceaux de protons. Cette nouvelle méthode permet entre autres une plus grande préservation des tissus sains par rapport aux traitements conventionnels. Ces résultats ont été publiés dans la revue Scientific reports.

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Au cours d’une expérience réalisée au sein de l’accélérateur de l’Australian National University (ANU), une collaboration franco-australienne impliquant le Ganil, l'Ipno, l'Irfu-CEA et l'ANU a pour la première fois identifié en numéro atomique Z jusqu’au plutonium (Z=94), et en masse A les fragments créés dans des réactions de quasi-fission. Ces résultats ont donné lieu à une publication dans la revue Physical Review Letters.

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Les derniers résultats du démonstrateur Lisa Pathfinder montrent, non seulement que la technologie du satellite répond aux exigences de détection des ondes gravitationnelles spatiales, mais que les performances de stabilité nécessaires pour la future mission Lisa ont été surpassées. La réduction drastique du bruit environnant permettra à Lisa d’observer à basses fréquences, rendant par exemple possible la détection de signes précoces de la fusion de trous noirs de plusieurs millions de masses solaires, ou encore la découverte de nouveaux types de sources d’ondes gravitationnelles. Ces résultats ont été publiés le 5 février 2018 dans la revue Physical Review Letters.

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Une équipe interdisciplinaire de chercheurs de l’IAS, du CSNSM et de la ligne SMIS du synchrotron SOLEIL a procédé à la première étude systématique en laboratoire de la matière organique provenant de poussières interplanétaires exceptionnelles, les micrométéorites ultra-carbonées (Ultra-Carbonaceous MicroMeteorites ou UCAMMs). Cette recherche expérimentale est décrite dans un article récemment publié dans Astronomy & Astrophysics et fait l’objet d’un "highlight" de cette revue.

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Les diatomées sont l'un des principaux groupes de producteurs primaires des océans, responsables chaque année d'environ 20 % du CO₂ fixé par photosynthèse sur Terre. Si dans les modèles biogéochimiques, elles sont généralement assimilées au microphytoplancton (20-200 µm), il existe de nombreuses diatomées appartenant au nano- (2-20 μm) voire au pico- (< 2 μm) phytoplancton. En raison de leur très petite taille, elles sont difficiles à détecter par les méthodes classiques d'observation et sont très mal caractérisées. Au cours d’une campagne du programme Mermex dans le nord-ouest de la Méditerranée, une équipe de chercheurs a mis en évidence une floraison printanière massive en 2013 de la plus petite diatomée connue (Minidiscus). En parallèle, l'analyse des données de métagénomique acquises au cours de l'opération Tara Oceans leur a permis de révéler une présence significative à l'échelle mondiale, et largement sous-estimée jusqu'à présent, de ces petites diatomées. Les chercheurs ont aussi démontré que ces espèces pouvaient être exportées rapidement vers les zones méso- et bathy-pélagiques sous forme d'agrégats et que des diatomées pico- et nano-planctoniques pouvaient ainsi localement contribuer à la pompe biologique tout en alimentant également la boucle microbienne.

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