Public Release:  Articles marquants dans le Science du 1er juin 2012

American Association for the Advancement of Science

Une procédure restaure le mouvement des pattes de rats paralysés. Des scientifiques ont mis au point une méthode de récupération qui permet à des rats paralysés en raison d'une section de la moelle épinière de marcher à nouveau. Ce résultat permet d'imaginer qu'une telle méthode puisse un jour s'avérer aussi efficace chez l'homme.
Les lésions entraînées par une moelle épinière sectionnée sont en général considérées comme trop importantes pour être réparées, même si le système nerveux possède une capacité remarquable à établir de nouvelles connexions autour d'une blessure. Dans un travail relevant ce défi, Rubia van den Brand et ses collègues en Suisse ont étudié des rats ayant des atteintes de la moelle épinière comparables à celles rencontrées chez l'homme qui provoquent une paraplégie. Les chercheurs ont stimulé les neurones dormants en utilisant à la fois une excitation électrique et l'injection de substances activatrices des neurones. Ceci a réactivé les neurones contrôlant les membres arrières des rats et les a préparés à établir de nouvelles connexions. Les chercheurs ont ensuite équipé les rats avec des combinaisons spéciales reliées à un système robotique qui soutenaient les animaux et les maintenaient sur leurs pattes arrière pour leur permettre de marcher.
Avec le temps, un groupe de rats a appris à marcher sur le sol pour atteindre une récompense. Ces animaux ont même réussi à monter en courant des escaliers ou à passer au-dessus d'un petit obstacle pour obtenir leur gratification. Les rats se déplaçaient par eux-mêmes, portant leur poids entier sur leurs pattes arrière. D'autres rats, au contraire, ont été entraînés sur une roue. Ils bougeaient aussi leurs pattes de manière automatique quand la roue tournait sous eux. Mais sans la prise de décision active faite par le premier groupe de rats, ils n'ont pas réussi à se déplacer volontairement sur le sol. La procédure efficace de récupération remodèle ainsi complètement les circuits neuronaux de la moelle épinière jusqu'au cerveau.

Article n°20 : « Restoring Voluntary Control of Locomotion after Paralyzing Spinal Cord Injury » par R. van den Brand, J. Heutschi, Q. Barraud, K. Bartholdi, M. Huerlimann, L. Friedli, I. Vollenweider, S. Duis, N. Dominici, P. Musienko et G. Courtine de l'Université de Zurich à Zurich, Suisse ; R. van den Brand, J. Heutschi, Q. Barraud, J. DiGiovanna, K. Bartholdi, L. Friedli, I. Vollenweider, E.M. Moraud, S. Duis, N. Dominici, S. Micera, P. Musienko et G. Courtine de l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) à Lausanne, Suisse.


Lire les signaux précurseurs de l'effondrement d'un système. À quoi ressemble un système complexe comme un écosystème ou un marché financier mondial juste avant qu'il ne s'effondre ? Une nouvelle étude chez la levure montre que certains indices peuvent annoncer l'imminence d'un tel évènement. Lei Dai et ses collègues ont cultivé de multiples colonies de la levure bourgeonnante Saccharomyces cerevisiae, chacune avec un nombre différent d'individus fondateurs, et ils ont trouvé que les cultures avec trop peu de ces individus disparaissaient alors que celles avec un plus grand nombre poussaient jusqu'à un certain point fixe et stable. Ces chercheurs ont observé que les populations condamnées de levure récupéraient plus lentement de perturbations que celles en pleine croissance, notamment quand leur nombre vacillait près du point de non retour. L'idée qu'un système récupère plus lentement de perturbations à l'approche d'une sorte de seuil catastrophique est connue sous le nom de ralentissement critique. L'étude conforte selon les auteurs la notion que le ralentissement critique est un phénomène universel qui se produit avant des transitions majeures dans des systèmes complexes. Leur travail révèle les signaux d'alerte précoces de la perte de résilience d'une population, ce qui pourrait aider les scientifiques de la protection de la nature et d'autres qui désirent comprendre comment des systèmes dynamiques complexes répondent au changement.

Article n°19 : « Generic Indicators for Loss of Resilience Before a Tipping Point Leading to Population Collapse » par L. Dai, K.S. Korolev et J. Gore du Massachusetts Institute of Technology à Cambridge, MA ; D. Vorselen de la Vrije Universiteit Amsterdam à Amsterdam, Pays-Bas.


La signature d'un gaz interstellaire élucidée ? Des chercheurs ont finalement élucidé la signature spectrale extrêmement complexe d'une molécule connue sous le nom de ortho-H2-CO suspectée par les astronomes d'être une composante majeure du milieu interstellaire. Comme ses lignes spectrales sont particulièrement denses, ce complexe de monoxyde de carbone avec de l'hydrogène dans une configuration de spin ortho-nucléaire a dérouté les astronomes pendant des décennies. Jusqu'à présent, il n'était pas possible de déchiffrer le mélange des signatures spectrales, chacune représentant un atome ou une molécule différente dans un état quantique particulier, fourni par l'ortho-H2- CO. Cette molécule pouvant être un acteur majeur de la chimie interstellaire, Piotr Jankowski et ses collègues ont effectué des calculs informatiques ultra-modernes pour déterminer les changements quantiques spécifiques que chaque atome a subis dans le complexe. Leur modèle théorique semble correspondre précisément au motif spectral observé et donne aux chercheurs une idée des états rotationnels et vibrationnels en jeu dans la molécule. Ces résultats pourraient servir à mieux comprendre le rôle joué par ce monoxyde de carbone et par cet hydrogène dans l'espace interstellaire.

Article n°13 : « Theory Untangles the High-Resolution Infrared Spectrum of the ortho-H2-CO van der Waals Complex » par P. Jankowski de l'Université Nicolaus Copernicus à Toruń, Pologne ; A.R.W. McKellar du National Research Council à Ottawa, ON, Canada ; K. Szalewicz de l'Université du Delaware à Newark, DE.


Rubrique spéciale sur les mystères de l'astronomie. Cette semaine, l'équipe des News de Science enquête sur quelques « mystères de l'astronomie » qui occupent les plus grands chercheurs actuels. Une série de huit articles, chacun d'une page, explore les questions parmi les plus troublantes auxquelles sont confrontés les astronomes, astrophysiciens et cosmologistes, telles que la nature de l'énergie noire et comment exactement les étoiles explosent. Adrian Cho abordera la température de la matière noire tandis que Yudhijit Bhattacharjee explorera pourquoi les baryons, les particules subatomiques composant le noyau atomique, semblent avoir été plus communs au début de l'Univers que maintenant. Le journaliste indépendant Edwin Cartlidge aborde les évènements qui ont pu créer les vastes nuages d'hydrogène ionisé de l'Univers et Daniel Clery se penche sur la source des rayons cosmiques de haute énergie. Dick Kerr cherche aussi à connaître la raison pour laquelle la couronne solaire est si chaude tout en se posant la simple et vieille question de pourquoi le système solaire est-il aussi bizarre ? Cette rubrique spéciale d'actualités est une suite de la série « Mysteries of... » de Science qui a commencé en 2011 avec les « Mysteries of the Cell»

Article n°21 : « Mysteries of Astronomy » par l'équipe des News de Science.

###

Disclaimer: AAAS and EurekAlert! are not responsible for the accuracy of news releases posted to EurekAlert! by contributing institutions or for the use of any information through the EurekAlert system.