Paris, 19 JUILLET 2012

Sclérose en plaques : une accumulation anormale de sodium dans le cerveau mesurée par IRM du sodium témoigne de l'évolution de la maladie
Des chercheurs français du Centre de résonance magnétique biologique et médicale (CRMBM, CNRS/Aix Marseille Université/Assistance Publique-Hôpitaux de Marseille) ont mis en évidence, en collaboration avec le CHU de La Timone à Marseille, le CEMEREM (1) et une équipe allemande (Mannheim), une accumulation anormale de sodium dans le cerveau de patients atteints de sclérose en plaques pouvant refléter la dégénérescence des cellules nerveuses. Cette étude a été réalisée in vivo grâce à une méthode originale d'imagerie par résonance magnétique (IRM) permettant de cartographier la distribution en sodium dans le cerveau humain (2). Elle est publiée en ligne le 18 juillet 2012 dans le journal Radiology.
Chez les patients atteints de sclérose en plaques (SEP), le système immunitaire du corps s'attaque à la gaine protectrice (appelée myéline) qui entoure les axones des neurones dans le cerveau et la moelle épinière. L'atteinte de l'intégrité de cette gaine affecte la capacité de ces neurones à transmettre l'information nerveuse, ce qui provoque des troubles neurologiques et physiques pouvant être réversibles en fonction de la réparation partielle ou totale survenant après la période d'inflammation. Cependant l'atteinte neuro-axonale est difficile à évaluer alors même qu'elle est associée au déficit clinique irréversible observé lors des stades plus avancés de la maladie. Le type et la gravité des symptômes observés dans la SEP, ainsi que la progression de la maladie, varient également d'un patient à l'autre.

« Un défi majeur dans la sclérose en plaques est d'obtenir des marqueurs pronostiques de la progression de la maladie », souligne Patrick Cozzone, professeur de biophysique à la Faculté de Médecine de Marseille (Aix Marseille Université), et directeur émérite du Centre de résonance magnétique biologique et médicale (CRMBM, CNRS/AMU/AP-HM). « Nous avons collaboré pendant deux ans avec des chimistes, des physiciens et des cliniciens pour développer des techniques d'IRM du sodium (23Na) et pouvoir les appliquer à l'exploration de patients atteints de SEP », a déclaré l'auteur principal Wafaa Zaaraoui, chargée de recherche au CNRS. Cette technique d'imagerie permet aujourd'hui d'accéder aux concentrations cérébrales de sodium, un agent majeur du fonctionnement cellulaire.  Le sodium joue en effet un rôle primordial dans les processus de dégénérescence de l'axone, qui constitue la fibre nerveuse du neurone. D'où l'idée pour les scientifiques de s'intéresser à cet atome.

L'équipe de Jean-Philippe Ranjeva, professeur de neurosciences au CRMBM, en collaboration avec les équipes du professeur Lothar Schad, physicien à Mannheim (Heidelberg University, Allemagne) et du professeur Jean Pelletier (3), neurologue (APHM, CHU Timone, Marseille), a réalisé des explorations par IRM du sodium pour étudier la forme la plus commune de sclérose en plaques (poussée-rémission) dans laquelle des déficits cliniques clairement définis sont suivis par des périodes de récupération. Ce travail a été effectué sur un imageur équipant le CEMEREM (CNRS/AMU/AP-HM, CHU Timone, Marseille)

Chez les patients atteint d'une SEP à un stade précoce, l'IRM du sodium a révélé des concentrations anormalement élevées de sodium dans quelques régions cérébrales spécifiques, comprenant le tronc cérébral, le cervelet et le pôle temporal. Chez les patients à un stade plus avancé, l'accumulation anormalement élevée de sodium était présente de manière diffuse sur l'ensemble du cerveau, y compris dans les régions cérébrales non démyélinisées. « Les concentrations de sodium dans la substance grise des zones fonctionnelles motrices sont ainsi corrélées à l'ampleur de l'invalidité du patient », souligne Wafaa Zaaraoui.

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Rosa, le robot qui soigne le cerveau

Issue de la pépinière Cap Omega de Montpellier Agglomération, la société Medtech commercialise Rosa. Ce robot a déjà permis plus de 600 chirurgies du cerveau.

C’est à Bertin Nahum qu’on doit cette invention révolutionnaire dans le domaine de la chirurgie.

Ce robot est en passe de devenir le meilleur ami de l’homme. Nommé Rosa, ce robot est une plateforme intégrée multi-applicative apportant une assistance fiable et précise lors de procédures neurochirurgicales.

Le dispositif ROSA™ intègre sous une seule et unique plateforme : un logiciel de planification préopératoire, des fonctions de navigation, une technologie robotique à retour d’effort pour la manipulation d’instruments chirurgicaux ainsi que des fonctionnalités de visualisation avancée.

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Curie, le supercalculateur de Bull à 2 pétaflops, bientôt en service
Par Marc Zaffagni, Futura-Sciences Share on joliprintPDF  Partager
Avec ses 92.000 cœurs, le supercalculateur Curie atteint une puissance de calcul de 2 pétaflops. Installé au TGCC du CEA, il voisinera un autre champion, Tera-100, mais lui servira à des projets de recherche français et européens, notamment dans les domaines de la climatologie, des sciences de la vie et de l’astrophysique.
J-7 pour l’entrée en service du supercalculateur Curie, qui représente un outil de travail précieux pour les scientifiques français et européens. Il a été conçu par Bull et financé par le Genci (Grand équipement national de calcul intensif), une société civile détenue à 49 % par l’État, par le CEA (20 %), le CNRS (20 %), les universités (10 %) et l’Inria (1 %). Cet ordinateur est installé près de Paris, Bruyères-le-Châtel, dans le TGCC, c'est-à-dire le Très Grand Centre de calcul. L'endroit compte déjà une vedette : le Tera-100. Avec plus d'un pétaflop, il est pour l'instant le supercalculateur le plus puissant d'Europe mais reste uniquement dédié aux besoins militaires et plus précisément aux simulations de l'arme atomique.
Curie, avec ses 2 pétaflops, le battra en puissance et, comme l'indique son nom de baptême, qui rend hommage aux Curie et Joliot-Curie, cet ordinateur servira à la recherche scientifique.
L’investissement est de 100 millions d’euros sur cinq ans. « Curie réunit des moyens de calcul ultraperformants avec plus de 92.000 cœurs de calcul pour une puissance crête totale de plus de 2 pétaflops », a expliqué Bull à Futura-Sciences. L’architecture processeur se compose de 3 nœuds de calcul :
des nœuds larges disposant d’un nombre élevé de cœurs de calcul et d’une grande taille mémoire locale ;
des nœuds hybrides qui intègrent des accélérateurs (GPU) ;
des nœuds fins basés sur la dernière génération de processeurs Intel Xeon.
Le refroidissement du supercalculateur est assuré par un système de portes à eau qui offre d’après Bull une très forte densité et une moindre consommation d’énergie.
Supercalculateur Curie : une vitesse de 250 Go/s
Le supercalculateur Curie se distingue par la taille de sa mémoire vive : 360 téraoctets ! Le Genci insiste plutôt sur la combinaison de cette puissance avec une capacité de stockage de 15 pétaoctets, « l’équivalent de 7.600 ans de fichiers MP3, à une vitesse de 250 Go par seconde, 100.000 fois supérieure à celle d’une connexion ADSL très haut débit », indique le communiqué de presse.

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Paris, 19 octobre 2012

Un assemblage de nano-machines pour mimer le muscle
Pour la première fois, un assemblage de milliers de nano-machines capables de produire un mouvement de contraction coordonné s'étendant jusqu'à une dizaine de micromètres, à l'instar des mouvements des fibres musculaires, a été réalisé par une équipe de l'Institut Charles Sadron du CNRS. Ces travaux novateurs menés par Nicolas Giuseppone, professeur à l'Université de Strasbourg, et impliquant des chercheurs du Laboratoire de matière et systèmes complexes (CNRS/Université Paris Diderot), valident expérimentalement une approche biomimétique conceptualisée depuis plusieurs années dans le domaine des nanosciences. Ils permettent d'envisager de très nombreuses applications en robotique, en nanotechnologie pour le stockage d'information, dans le domaine médical comme la réalisation de muscles artificiels ou pour concevoir d'autres matériaux incorporant des nano-machines (dotés de nouvelles propriétés mécaniques). Ces travaux viennent de paraître sur le site de la revue Angewandte Chemie International Edition.
La nature fabrique de nombreuses machines dites « moléculaires ». Assemblages de protéines très complexes, elles sont à l'origine de fonctions essentielles du vivant comme le transport d'ions, la synthèse de l'ATP (molécule énergétique) ou la division cellulaire. Nos muscles sont ainsi contrôlés par le mouvement coordonné de ces milliers de nano-machines protéiques qui ne fonctionnent individuellement que sur des distances de l'ordre du nanomètre. Mais en s'associant par milliers, elles amplifient le même mouvement télescopique jusqu'à atteindre notre échelle et ce, de manière parfaitement coordonnée. Même si des progrès fulgurants ont été accomplis ces dernières années par les chimistes de synthèse pour la fabrication de nano-machines artificielles (dont les propriétés mécaniques intéressent de plus en plus chercheurs et industriels), restait le problème de la coordination de plusieurs de ces machines dans l'espace et dans le temps.

C'est désormais chose faite puisque, pour la première fois, l'équipe de Nicolas Giuseppone a réussi à synthétiser de longues chaînes polymères incorporant par liaisons supramoléculaires (1) des milliers de nano-machines capables de produire chacune des mouvements télescopiques linéaires d'un nanomètre. Sous l'influence du pH, leurs mouvements simultanés permettent à l'ensemble de la chaîne polymère de se contracter ou de s'étendre sur une dizaine de micromètres, amplifiant ainsi le mouvement par un facteur 10 000, selon les mêmes principes que ceux utilisés par les tissus musculaires. Les mesures précises de cette prouesse expérimentale ont été effectuées en collaboration avec l'équipe d'Eric Buhler, physicien spécialiste de la diffusion du rayonnement au laboratoire Matière et Systèmes Complexes (CNRS/Université Paris Diderot).

Ces résultats obtenus par une approche biomimétique permettent d'envisager de très nombreuses applications pour la réalisation de muscles artificiels, de micro-robots ou pour la conception de nouveaux matériaux incorporant des nano-machines dotées de nouvelles propriétés mécaniques multi-échelles.

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