Les scientifiques viennent de produire le tout premier atlas fonctionnel de la substance blanche cérébrale humaine, cartographiant plus de 500 fonctions cérébrales. Il s’agit d’un véritable renversement conceptuel dans la recherche en neurosciences humaines qui permettra d’étudier de nouvelles fonctions cérébrales sur la base de leur schéma de connexions. Ce sera également un outil médical précieux pour l’identification des lésions d’AVC et des interruptions des circuits fonctionnels qu’elles entraînent. Ce travail est publié dans la revue Nature Communications.

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Les téosintes sont des graminées endémiques du Mexique appartenant à la même espèce que le maïs cultivé. Des populations adventices de téosintes se sont établies en France et en Espagne. L’étude de leurs caractéristiques génétiques a mis en évidence une forte introgression génétique par le maïs, qui a permis aux téosintes d’acquérir un allèle de précocité de floraison, ainsi qu’un allèle de résistance à des herbicides. Ces résultats démontrent le rôle des processus d’hybridation dans la naturalisation d’une espèce exotique introduite.

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L’alpha-synucléine est une petite protéine impliquée dans la régulation de la neurotransmission neuronale.  Cette  étude, parue  dans la revue Science Advances, démontre que l'émergence spontanée stochastique de polymorphes amyloïdes « furtifs » peut avoir lieu pendant la préparation standard de fibrilles d’alpha-synucléine. Ces polymorphes, qui échappent à l’outil de détection de routine que représente la Thioflavine T, étaient jusqu’alors passés inaperçus. Ils peuvent pourtant proliférer dans la population fibrillaire et être à l’origine d’une synucléinopathie intracérébrale particulièrement invasive.

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L’équilibre entre coûts et bénéfices énergétiques est central pour le comportement animal, mais le substrat neurobiologique de l’effort reste moins bien compris que celui de la récompense. Avec une approche comportementale, pharmacologique et computationnelle chez le macaque, cet article, paru dans la revue PLOS Biology, montre le rôle crucial et spécifique du système noradrénergique dans la gestion de l’effort. Ces résultats sont pertinents pour les neurosciences comportementales et la clinique (apathie).

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Au printemps 2020, la France – comme beaucoup d'autres pays – entrait en confinement pour éviter une surcharge des services hospitaliers liée à la COVID-19. Ce travail, publié dans la revue Nature Communications, montre que plus une région française enregistrait de déclarations de perte de l’odorat mi-mars, plus le nombre de personnes hospitalisées, en réanimation, ou décédées dans cette région était élevé plusieurs semaines plus tard. La « 2ème vague » redoutée étant en train de se produire, la perte de l’odorat au niveau populationnel devrait être considérée par les pouvoirs publics afin d’adapter leurs mesures et d’en suivre l’impact.

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Les duplications de portions de chromosomes permettant aux organismes de dupliquer des gènes existants et d’en créer de nouveaux sont bien documentées sur des temps géologiques assez longs. Cette étude, publiée dans la revue Genome Reserach, montre que dans un contexte d’instabilité génétique accrue, il est possible d’activer l’apparition de ces duplications pour les provoquer en seulement quelques générations, et donc d’accélérer la capacité d’innovation génomique de la plante. Les scientifiques présentent également une analyse fine des conséquences phénotypiques de ces duplications qui, dans le cas présent, rendent la plante Arabidopsis thaliana plus résistante à certains pathogènes. Ces travaux permettent ainsi de mieux comprendre les processus évolutifs ayant lieu in natura mais aussi lors de la sélection de plantes d’intérêt agronomique.

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L’écume c’est joli, mais la formation de cette mousse passagère à la surface de certains mélanges de liquides agités peut s’avérer très problématique pour leur écoulement et leurs propriétés. C’est le cas notamment des lubrifiants pour moteurs de voitures électriques ou de certaines huiles utilisées dans l’industrie agroalimentaire. Bien que ce phénomène de moussage soit connu, aucune explication claire ni d’outil pour contrôler son apparition n’ont jamais été donnés. Des chercheurs et chercheuses en physique et en chimie ont récemment trouvé l’origine de cet effet. Leurs travaux, publiés dans Physical Review Letters, permettent d’entrevoir des solutions pour contrôler le moussage et les problèmes d’écoulement et de lubrification dans de nombreux mélanges d’hydrocarbures.

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Efficaces, mais dangereux, les engrais azotés doivent être progressivement remplacés par des solutions plus vertes. Les plantes légumineuses ont par exemple la particularité d’assimiler naturellement l’azote atmosphérique, grâce à des bactéries symbiotiques. Ensemble, des scientifiques du Danemark, de France, de Grande-Bretagne et de Nouvelle-Zélande ont décrypté ce phénomène à l’échelle moléculaire. Selon ces travaux publiés dans Science, ce mécanisme pourrait être adapté à toutes les plantes grâce à une légère évolution d’un récepteur de leur système immunitaire.

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Les micro-organismes n’étant guère obéissants, des astuces sont nécessaires pour diriger leurs déplacements à volonté. Des chercheurs et chercheuses ont pour cela génétiquement modifié des bactéries Escherichia coli pour les rendre magnétiques, afin qu’elles se déplacent et se regroupent grâce à des aimants. Publiés dans la revue ACS Synthetic Biology, ces travaux offrent de nombreuses perspectives dans le domaine des biotechnologies.

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À l’approche de l’infiniment petit, l’impression 3D doit choisir entre vitesse et résolution, ce qui complique ses applications industrielles. Des équipes françaises et japonaises ont récemment développé un système basé sur un phénomène appelé la chimie à deux photons proche de la résonnance. Leurs lasers sont alors capables de polymériser, et ainsi solidifier, des résines aux excellentes performances, mais qui sans cela ne seraient pas assez réactives pour convenir à l’impression 3D. Ces travaux, publiés dans la revue Macromolecules, assurent précision et rapidité pour fabriquer des objets avec des détails de seulement 80 nanomètres.

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Lorsqu’une surface de graphène adsorbe une monocouche de molécules, on cherche généralement à obtenir une synergie entre leurs propriétés optiques ou électroniques. Le graphène joue cependant mal son rôle de support pour les composés fluorescents, dont il éteint l’émission de lumière à cause d’interactions électroniques. Une équipe de recherche a contourné le problème grâce à la reconnaissance supramoléculaire sur surface : le composé fluorescent est lié au graphène par l’intermédiaire d’une molécule espaceur, qui empêche les interactions délétères. Publiés dans la revue Materials Horizons, ces travaux devraient permettre de développer des composants optiques ultraminces.

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Une étude publiée dans Nature montre que les objectifs fixés en 2010 pour conserver la biodiversité par le biais d’un réseau d’aires protégées en 2020 sont loin d’être atteints. Ces travaux mettent en évidence des manquements importants dans la capacité du réseau à couvrir les sites les plus importants pour la biodiversité, laissant de nombreuses espèces sans aucune protection. Les résultats soulignent également que les aires protégées sont capables de limiter les déclins de biodiversité mais que leur efficacité actuelle est insuffisante à cause des faibles moyens qui leur sont alloués.

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Une équipe de recherche internationale a démontré que l'activité du volcan Nyiragongo, situé en bordure du lac Kivu dans le rift africain, modifie les caractéristiques physico-chimiques du lac et, de ce fait, influence la prolifération du bacille du choléra dans l’eau et les poissons. Ces derniers sont ensuite consommés par les populations riveraines, qui s’exposent ainsi à une potentielle contamination. Les risques d'épidémie sont donc directement liés à l’activité du volcan. Les résultats de cette étude sont publiés dans la revue PLOS Neglected Tropical Diseases.

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Une nouvelle espèce de crustacé, Tethysbaena ledoyeri, a été découverte dans une grotte sous-marine du sud de la France.

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La répartition des langues dans le monde est-elle corrélée à l’environnement ? D'après une étude publiée dans PLOS ONE, les groupes linguistiques en Nouvelle-Guinée partagent le plus souvent leur environnement avec d´autres, mais une influence de l’écologie se dégage uniquement au niveau des familles linguistiques. Pour mieux comprendre la diversité culturelle, les facteurs bio-psycho-socio-culturels méritent d´être creusés. 

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Le Réseau des zones ateliers du CNRS (RZA) vous invite au colloque anniversaire qui célèbrera ses 20 ans de recherches, du 3 au 5 novembre 2020. Les thématiques abordées porteront sur les enjeux environnementaux et sociétaux en contexte de changement global, les risques environnementaux, la gouvernance. Cette 5^e édition réunira des acteurs de tous horizons afin de partager leurs savoirs et expériences et d’échanger sur les résultats des recherches menées, entre autres, au sein du RZA.

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Formés à la technologie prometteuse du fog computing dans le cadre d’un consortium européen, huit jeunes chercheurs appliquent leurs recherches à des situations concrètes rencontrées par la municipalité de Valence en Espagne. Découvrez la présentation des résultats et l'annonce des nouvelles expérimentations, pour une gestion plus intelligente de l'eau.

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Sans conflit ni communication, certaines chauves-souris américaines se partagent leurs sources de nourriture sur de vastes territoires désertiques. Des chercheurs de France, d’Israël et du Mexique ont montré que ces mammifères volants emploient une stratégie d’apprentissage quasiment optimale, qui ne leur demande que de retenir la position de quelques cactus. Publiés dans la revue Current Biology, ces travaux mêlent avec succès biologie et algorithmique.

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Les contraintes de compression auxquelles sont soumises les tumeurs solides réduisent la prolifération des cellules, ce qui limite l'efficacité des agents de chimiothérapie. C'est ce qu'ont montré in vitro des chercheurs du LAAS-CNRS, sur le cancer du pancréas. Ces résultats, qui suggèrent de nouvelles stratégies thérapeutiques, sont publiés dans la revue Physical Review Letters.

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Roger Penrose vient de se voir décerner le prix Nobel de Physique pour « avoir découvert que la formation de trous noirs est une prédiction robuste de la théorie générale de la relativité ». François Béguin propose d'expliquer à quels travaux cela fait référence.

 

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Des physiciennes et des physiciens ont mis en évidence que l'ajout de glycérol n'abaisse pas la température de fusion d'un glaçon de taille nanométrique, contrairement à ce que l'on observe aux échelles supérieures. Ces résultats sont publiés dans la revue The journal of physical chemistry letters.

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Les skyrmions sont des quasiparticules magnétiques en forme de nano-tourbillons d’aimantation, prometteuses pour la mise au point de mémoires magnétiques de future génération. En exploitant l'asymétrie des couches de dichalcognénures de métaux de transition de type Janus, des scientifiques prédisent une nouvelle possibilité de générer des skyrmions et donnent les conditions de leur stabilité. Ces résultats sont parus dans la revue Physical Review B.

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Les propriétés optiques des colorants organiques se détériorent facilement par des réactions et ils sont très sensibles à la façon dont les molécules sont organisées à l'échelle nanométrique. Des chercheurs et des chercheuses montrent ici que leur insertion dans des nanotubes de nitrure de bore offre d’excellentes conditions pour les protéger tout en permettant de les utiliser plus efficacement comme nanosondes en bio-imagerie, ou plus généralement comme nanoémetteurs de lumière stable. Ces résultats sont publiés dans la revue Advanced Materials.

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Pour traiter le volume colossal de données qui sera généré par le futur observatoire d’astronomie gamma CTA, dont la mise en service complète est programmée pour 2025, un algorithme d’intelligence artificielle est développé dans le cadre d'un projet nommé GammaLearn. Entrainé grâce à la puissance du supercalculateur Jean Zay, l’algorithme de deep learning pourra traiter les données en un temps et avec une efficacité records. L’objectif, à long terme, sera d’interpréter les évènements en temps réel pour émettre des alertes et faire converger plus rapidement les télescopes vers les sources cosmiques de signaux intéressants.

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Une nouvelle analyse s’appuyant sur 215 000 événements collectés à l'observatoire Pierre Auger fournit un nouvel éclairage sur l’origine et la nature des rayons cosmiques d'ultra-haute énergie. Plutôt qu'un scénario mono-élément, elle laisse envisager la présence de multiples noyaux, des plus légers aux plus lourds.

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Les flotteurs profileurs BGC-Argo sont des flotteurs Argo équipés de capteurs additionnels de mesure de paramètres biogéochimiques. Pour démontrer les potentialités de ces nouveaux flotteurs profileurs, 30 d'entre eux ont été déployés en réseau à l’échelle du bassin méditerranéen dans le cadre du projet Equipex Naos. Au cours des sept dernières années, ce réseau a collecté plus de 5 000 profils des variables biogéochimiques clés et plus de 30 articles scientifiques utilisant ces données ont été publiés.

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L’océan Austral est un acteur clé du climat, où les données restent néanmoins difficiles à obtenir, même si des paramètres sont aujourd’hui acquis par des capteurs montés sur des vecteurs. Des scientifiques viennent de franchir une nouvelle et importante étape en déployant, pendant cinq mois au cœur des 50^e hurlants, un préleveur autonome. Les échantillons ainsi prélevés ont permis de lever le voile sur la dynamique saisonnière des communautés microbiennes en lien avec la pompe biologique de carbone.

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Le navire de recherche Pourquoi Pas ? vient de rentrer d’une campagne océanographique inédite au large de la Sicile. Durant celle-ci, il a permis de poser un câble de fibre optique au fond de la mer, en travers d’une faille sous-marine qui menace potentiellement la ville de Catane (zone urbaine d’un million d’habitants). L’objectif de ce projet est d’utiliser des techniques d’interférométrie laser pour détecter de faibles mouvements au fond de la mer (1-2 cm) qui témoigneraient de l’activité de la faille.

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Les Grandes Antilles recèlent des rongeurs fossiles étroitement apparentés à ceux retrouvés sur les îles du nord des Petites Antilles. Pour expliquer cela, des scientifiques ont mené une étude qui suggère qu’il y a 35 millions d’années, une île baptisée Granola existait entre les Grandes et Petites Antilles, leur permettant de communiquer.

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