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Neurosciences

Le Prix de la Fondation ADELIS pour la recherche sur le cerveau 2016 attribué à un chercheur de l'Université de Tel-Aviv

Le prestigieux Prix ADELIS pour la recherche de pointe sur le cerveau a été attribué au Dr. Yuval Nir de l'Ecole de médecine et de l'Ecole des Neurosciences de l'Université de Tel-Aviv pour ses travaux sur le sommeil. A cette occasion, la délégation de la Fondation ADELIS a également effectué une visite de plusieurs laboratoires innovants du campus et été reçue par le président de l'Université, le Prof. Joseph Klafter.

Le Prix a été remis lors d'une cérémonie dans le cadre du Conseil des Gouverneurs du Technion, en présence de son président, le Prof. Peretz Lavie.

AdelisPrixLe Prix ADELIS pour la recherche sur le cerveau, d'un montant de 100 000 $, a été établi en 2015 par la Fondation ADELIS pour l'excellence universitaire et la recherche médicale et scientifique en Israël, en mémoire de son fondateur André Cohen Deloro. Attribué à un jeune chercheur israélien, il a pour but d'encourager l'excellence dans le domaine des neurosciences en Israël, faire avancer les connaissances et la compréhension du fonctionnement du cerveau et des maladies qui lui sont liées et d'exercer une influence internationale. Remis pour la deuxième fois cette année, le Prix ADELIS est déjà devenu un symbole de réussite et de reconnaissance au sein de la communauté des jeunes chercheurs du pays.

Le projet de recherche du Dr. Nir a été choisi parmi les 29 projets en compétition, par un jury composé des meilleurs chercheurs dans le domaine en Israël: le Dr. Gal Ifergane, le Prof. Moshe Bar, le Prof. Illana Gozes, le Prof. Eilon Vaadia, le Prof. Haick Houssam, le Prof. Rafi Malach, le Prof. Alon Friedman, le Prof. Émérite Amos D. Korczyn, et le Prof. Michal Schwartz.

Améliorer le diagnostic et le traitement médical des affections neuropsychiatriques

"[…] Le Dr. Nir a créé des liens améliorant la coopération et la synergie dans la recherche avec des scientifiques de domaines connexes, et il supervise un grand nombre d'étudiants chercheurs. Nous sommes certains qu'on entendra parler de ses réalisations scientifiques futures, et fiers d'avoir été en mesure de le soutenir à ce moment critique de son évolution professionnelle " a déclaré le Prof. Émérite Amos D. Korczyn de l'Université de Tel-Aviv en exposant les motifs du jury.

Auteur de 22 articles scientifiques et trois chapitres de  livres, le Dr. Yuval Nir a déjà obtenu de nombreux prix et subventions de recherche. Le laboratoire qu'il dirige depuis 2012 à l'Université de Tel-Aviv se concentre sur l'étude du sommeil et sa relation avec les perceptions sensorielles et les processus cognitifs tels que l'apprentissage et la mémoire. Le projet de recherche en cours, pour lequel il a remporté le prix, examine les bases neurales du détachement sensoriel de l'environnement extérieur pendant les états de sommeil, l'anesthésie, et les défaillances de l'attention à l'état de veille. Il étudie la manière dont le cerveau réagit aux stimuli auditifs (sons) en fonction de son état interne, et examine le rôle des systèmes de neuromodulation dans la perception et le comportement. En outre, le laboratoire du Dr. Nir examine comment l'activité cérébrale pendant le sommeil peut servir de «fenêtre» sur la normalité du fonctionnement des systèmes cérébraux, dans l'espoir d'améliorer le diagnostic et le traitement médical des diverses affections neuropsychiatriques.

AdelisLogoAu cours de son passage sur le campus de l'Université de Tel-Aviv, la délégation de la Fondation ADELIS a également eu l'occasion de visiter le laboratoire du Dr. Noam Shomron de la Faculté de Médecine, qui combine des méthodes de Big Data et la bioinformatique pour résoudre des maladies génétiques comme le cancer du sein; le nouveau centre Blavatnik pour la découverte de médicaments présenté par son directeur académique, le Prof. Ehud Gazit et le laboratoire du Dr. Oded Rechavi du département de biologie moléculaire qui se concentre sur l'étude des lois de la transmission de l'hérédité épigénétique, celle qui ne passe pas par l'ADN.

La délégation a terminé sa visite par un entretien avec le Prof. Klafter, président de l'Université de Tel-Aviv, qui a rappelé que parmi les 24 chercheurs israéliens ayant obtenu des bourses de recherche du Conseil européen de la recherche (ERC), 8 appartenaient à l'Université de Tel-Aviv (12 l'an dernier), et souligné les liens privilégiés de l'UTA avec la Chine et les principales universités chinoises.

Il a également relevé le danger que représente le BDS universitaire, qui s'est élargi de la Grande-Bretagne aux Etats-Unis, et l'importance pour les universités de faire venir des visiteurs étrangers pour leur montrer Israël comme un pays de startups, de high-tech et d'innovation.  "Nous allons voir comment la Fondation ADELIS peut accompagner les besoins de l'Université de Tel-Aviv" ont conclu les Représentants de la Fondation ADELIS.

Université de Tel-Aviv: vers un test sanguin pour mesurer la vulnérabilité au stress ?

Le Prof. Talma Hendler, de l'Ecole des Neurosciences de l'Université de Tel-Aviv, directrice du Centre de fonctionnement du cerveau du Centre médical Souratsky et le Dr. Noam Shomron de la Faculté de Médecine, ont établi une corrélation entre le stress et l'expression d'un gène spécifique dans les globules blancs. L'étude, une des premières qui s'intéressent aux changements physiologiques induits par ce poison de la vie moderne, est une étape vers l'élaboration d'un test sanguin pour diagnostiquer la vulnérabilité au trouble de stress post-traumatique (TSPT) qui facilitera une intervention préventive ou précoce chez des personnes professionnellement exposées à un haut niveau de tension ou de traumatisme (combattants, policiers etc.).

PosttraumaLa recherche, récemment publiée dans la revue Plos One, été menée dans le cadre des travaux de doctorats des Dr. Sharon Vaisvaser et Shira Modai.

Notre capacité à faire face au stress dépend de l'efficacité avec laquelle notre corps et notre esprit régulent leur réponse aux situations stressantes. Les personnes ayant des difficultés à récupérer après une période de tension extrême ou prolongée sont susceptibles de développer un syndrome de stress post-traumatique (TSPT), une dépression, ou des même des dysfonctionnements somatiques comme des douleurs ou une fatigue chroniques. La nouvelle recherche multidisciplinaire menée à l’Université de Tel-Aviv montre que le processus de récupération implique à la fois des mécanismes neuronaux, épigénétiques et cellulaires, qui contribuent ensemble à produire un profil personnel de résistance au stress.

Un processus à la fois neuronal, génétique et comportemental

« C'est peut-être la première étude qui introduit le stress en laboratoire en observant les changements qu'il provoque à trois niveaux: neuronal, cellulaire et comportemental» explique le Prof. Hendler. « Nous avons constaté que la vulnérabilité au stress n'est pas uniquement reliée à une prédisposition génétique, mais que les gènes concernés peuvent s'exprimer ou non en fonction de l'environnement de la personne et de ses expériences au cours de sa vie» ajoute le Dr. Shomron. « Ce type d'interaction entre l'environnement et notre génome a été récemment conceptualisé sous le terme de 'processus épigénétique'. Chaque personne naît avec un certain potentiel génétique codé dans son ADN, mais les gènes sont exploités par des molécules appelées micro-ARN, qui réagissent et se modifient en fonction de l'état du corps ou de l'esprit. Il est devenu clair que ces mécanismes sont d'une importance capitale pour notre santé et notre bien-être, et sont probablement dans certains cas, plus importants que nos prédispositions».

TalmaHendlerL'étude a été conduite sur 49 hommes jeunes et en bonne santé, qui ont été soumis à une expérience de stress social. Les sujets devaient mener à bien diverses missions cognitives, alors qu’ils étaient confrontés à des réactions négatives telles que "Faux, recommencez," "D'autres ont fait mieux", "plus vite" et ainsi de suite. Pendant ce temps, les chercheurs ont examiné à la fois le fonctionnement cérébral des sujets par l'analyse d'images obtenues par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), et mesuré le niveau des microARN, petits ARN qui exercent des effets régulatoires puissants sur les gènes, par des tests sanguins avant la situation de stress, et trois heures après. Le Dr. Vaisvaser explique: «Vingt minutes après le pic de stress, nous avions deux groupes: les personnes ‘vulnérables’ qui étaient encore stressées, et celles qui avaient récupéré. Les 'vulnérables', soit ne revenaient pas à leur point de départ soit mettaient trop longtemps à le faire».

De la recherche fondamentale au traitement pratique

Les chercheurs ont réussi à localiser un changement spécifique de l'expression du micro-ARN miR29c dans les globules blancs, plus important chez les personnes vulnérables au stress, et pouvant donc constituer un marqueur de récupération lente. Les personnes qui récupèrent plus lentement montrent une réaction moléculaire plus importante au stress dans leur micro-ARN miR-29c. Il s'avère que ce changement correspond également à une modification de la capacité de connexion d'un centre majeur de la régulation du stress dans le cerveau, le cortex préfrontal vento-médial, ou vmPFC, qui aide à modérer notre réaction au stress. «Nous avons découvert que le changement de l'activité moléculaire dans le sang se produit en parallèle avec un changement spécifique de l'activité cérébrale au cours du stress» commente le Dr. Shomron.

«L'homme est une créature sociale, donc nous réagissons tous fortement au rejet, ou à un traitement injuste», explique le Prof. Hendler. « Il est sain de réagir au stress, à une chose considérée comme un défi ou une menace. Le problème est la récupération. Si vous ne récupérez pas en une journée, une semaine ou plus, cela indique que votre cerveau ou votre organisme a du mal à retourner à son niveau normal par auto-régulation (processus d'homéostasie). Nous avons constaté que cette récupération implique à la fois des mécanismes neuronaux, épigénétiques et cellulaires, qui contribuent ensemble à l'expérience subjective du stress».

«Connaitre les données de mesures cérébrales qui correspondent à une telle vulnérabilité épigénétique rendra possible le développement d'un traitement personnalisé sur la base d'un test sanguin. Si vous pouvez identifier les personnes susceptibles de développer une réponse inadaptée au stress par une simple prise de sang, vous pourrez leur offrir une prévention plus efficace ou une intervention thérapeutique précoce» ajoute le Dr. Shomron.

Les chercheurs tentent actuellement de poursuivre leur étude en examinant les oscillations des marqueurs épigénétiques chez les personnes souffrant de troubles liés au stress pour vérifier s'il est possible de les modifier par des traitements ciblés sur le cerveau.

 

Cet article a été publié sur Siliconwadi sous le titre: "Vers un test sanguin pour mesurer la vulnérabilité au stress", le 8.3.2016.

Découverte exceptionnelle de l'Université de Tel-Aviv pour réparer le cerveau

Une équipe de chercheurs dirigée par le Prof. Matti Mintz de l'Ecole de psychologie et de l'Ecole des neurosciences de l'Université de Tel-Aviv est parvenu à restaurer des fonctions spécifiques du cerveau en remplaçant la zone endommagée par une puce synthétique. L'étude novatrice pourra avoir des applications cliniques dans un premier temps pour restaurer des mécanismes de réflexes endommagés après un AVC, comme par exemple la déglutition.

remplacer-une-zone-du-cerveau-par-une-puceElle a été publiée dans la revue Scientific Reports, et a obtenu la deuxième place de la compétition des meilleurs projets d'interface cerveau-ordinateur lors du dernier congrès de la Société américaine des Neurosciences à Chicago.

« L'objectif du projet était d'examiner la possibilité de remplacer une petite région cérébrale par une puce synthétique », explique le Prof. Mintz. « L'obstruction d'un vaisseau sanguin dans le corps peut être surmontée par un pontage, c'est-à-dire en contournant l'artère rétrécie ou obstruée par l'implantation d'un autre vaisseau en aval; mais le cerveau contrôle non pas un flux sanguin, mais un flux d'information. Nous avons voulu vérifier s'il est possible de construire une "dérivation" électronique pour  transmettre ces informations si l'une des zones du cerveau est endommagée ».

Recopier le modèle d'un neurone dans une puce

« Pour ce faire, nous avons copié le modèle d'un neurone dans une puce», poursuit le Prof. Mintz. « Puis nous avons relié cette puce aux entrées et sorties du système affecté et vérifié s'il était possible de réactiver le fonctionnement de la région cérébrale qui le supervise. Nous avons examiné plus précisément le cervelet, qui joue un rôle important dans le contrôle moteur. Il s'agit de l'apprentissage des petits mouvements réflexes de protection, comme le clignement de l'œil devant un corps étranger ou la projection des bras en avant une chute. Le défi était également d'enregistrer l'information à l'entrée de la zone endommagée et de la libérer à la sortie, et entre les deux, de réaliser le calcul neuronal effectué par le cervelet, qui prend les informations entrantes et les traduit en informations sortantes ».

ProfMintz« L'étude s'est terminé l'année dernière avec un grand succès. Nous sommes parvenu à construire cette dérivation électronique et à montrer qu'elle fonctionne» poursuit le Prof. Mintz, qui souligne que « pour le moment, nous n'en sommes pas au stade de l'application clinique. Le projet a permis de déterminer des éléments essentiels comme par exemple les électrodes qui peuvent être utilisées, et les protections à leur fournir pour assurer une utilisation à long terme ».

Selon le Prof. Minz, «La première application sera la restauration ou le remplacement de petites régions cérébrales qui ont une fonction vitale, comme la déglutition. Dans un avenir plus lointain on commencera à remplacer des régions plus grandes du cerveau ».

Pour lui, la réussite du projet ne signifie pas qu'il faut s'en arrêter là. «La recherche est un travail quotidien qui génère beaucoup de plaisir et de connaissance » conclue-t-il «Je suis à présent impatient de démarrer le prochain projet ».

Le projet a duré plus de 12 ans et y ont participé, entre autres, les étudiants du Prof. Mintz, à l'Ecole des Neurosciences de l'Université de Tel-Aviv, le Dr. Roni Hogri, le Dr Aryeh Taub et le Dr Ari Magal, les Prof. Yossi Shacham, et Hagit Messer-Yaron et le Dr Mira Marcus-Kalish de l'UTA ainsi que des chercheurs italiens, le Prof. Paolo Del Giudice  et le Dr Siméon Bamford.

 

Cet article a été publié sur Siliconwadi sous le titre: "Israël: remplacer une zone du cerveau par une puce", le 18.12.2015.

 

 

Pour les chercheurs de l'Université de Tel-Aviv pas de différence entre le cerveau des hommes et des femmes

Une étude révolutionnaire menée sous la direction du Prof. Daphna Joel de l'Ecole de psychologie et de l'Ecole des Neurosciences de l'Université de Tel-Aviv, en collaboration avec le Département de neurobiologie de l'École de mathématiques, et de chercheurs de l'Institut Max Planck de Leipzig et de l'Université de Zurich, montre qu'il n'existe pas deux types distincts de cerveau et que le cerveau de chaque individu présente une mosaïque de caractéristiques "masculines" et "féminines" .

L'article a été publié le 30/11/15 dans la prestigieuse revue américaine PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

brain-fem580La question des différences entre les hommes et les femmes est vieille comme le monde. Avec le développement des neurosciences au cours de ces dernières décennies est apparue la question de savoir si ces distinctions se reflétaient également dans leurs cerveaux, et plus spécifiquement si les femmes ont un «cerveau féminin» et les hommes un «cerveau masculin» ?

«Nous avons cherché à déterminer s'il existe deux genres de cerveaux, féminin et masculin, comme il existe deux types distincts d'organes génitaux», explique le Prof. Joel. «Il y a sans aucun doute des différences entre les sexes, et des études ont même trouvé des disparités entre le cerveau des femmes celui des hommes, mais cela ne signifie pas que les individus ont un «cerveau féminin» ou un «cerveau masculin», comme ils ont des organes sexuels masculins ou féminins».

Une étude sur plus de 1400 cerveaux humains

Dans une première étape, les chercheurs ont examiné quatre bases de données rassemblant des examens IRM de plus de 1400 cerveaux humains au total. Dans chaque ensemble ils ont identifié une série de caractéristiques mesurables, telles que le volume de certaines zones, ou l'intensité des connexions entre différentes régions cérébrales, retenant les traits pour lesquels la différence entre les sexes était la plus marquée. Ils ont établi trois catégories: caractéristiques plus fortes chez les hommes (traits masculins), égales chez les deux, et plus fortes chez les femmes (traits féminins).

Daphna JoelIls ont ensuite examiné séparément chaque cerveau, et vérifié s'il comportait uniquement des "traits féminins" ou seulement des "traits masculins", ou s'il présentait au contraire une combinaison quelconque de caractéristiques des deux extrêmes et du centre. Les conclusions sont sans équivoque: 0 à 8 pour cent seulement des cerveaux examinés ne contenaient que des caractéristiques d'une seule extrémité. Tous les autres présentaient une «mosaïque» personnelle et spécifique combinant des caractéristiques des diverses catégoreies.

«C'est en fait la principale innovation de notre étude», explique le Prof. Joel. «Jusqu'à présent, un nombre estimable de recherches ont rapporté des différences entre les hommes et les femmes sur des zones ou des connexions spécifiques du cerveau. Notre étude est la première à passer du niveau de la région cérébrale isolée à celui du cerveau dans son ensemble, pour déterminer si on peut dire ou non que les cerveaux sont soit féminins soit masculins».

Dans la deuxième partie de l'étude, les chercheurs ont examiné des données psychologiques (telles que des traits de personnalité, des attitudes, ou des caractéristiques comportementales) de plus de 5500 personnes, à partir de 3 bases de données distinctes. Comme dans le cas des examens IRM, ils ont constaté des différences entre les femmes et les hommes pour certaines variables, mais n'ont trouvé quasiment aucun individu qui présente uniquement des traits féminins ou masculins.

«Toute personne, homme ou femme, possède un ensemble spécifique de traits masculins et féminins, et il en est de même pour son cerveau», conclut le Prof. Joel. «Jusqu'à présent, les scientifiques se sont contenté d'affirmer qu'il existe des différences statistiques entre les sexes. Nous avons montré que la présence de ces différences statistiques ne signifie pas qu'il existe deux types distincts de cerveaux. En d'autres termes, on rencontre des caractéristiques plus courantes chez les hommes et d'autres chez les femmes, mais contrairement au cas des organes sexuels, il n'existe pas de "cerveau féminin" et de "cerveau masculin"». 

 

Cet article a été publié sur Siliconwadi sous le titre: "Découverte israélienne: il n'existe pas de cerveau masculin"

Découverte de l'Université de Tel-Aviv sur les effets du manque de sommeil

Une étude dirigée par le Prof. Talma Hendler de l'Ecole de Psychologie et de l'Ecole des Neurosciences de l'Université de Tel-Aviv montre qu'en cas de manque de sommeil le cerveau perd sa capacité de distinguer entre une situation quotidienne normale et un stimulus émotionnel, rendant nos réactions affectives disproportionnées.

SleepdeprivationL'étude a été publiée dans la revue The Journal of Neuroscience.

Le Prof. Talma Hendler s'intéresse aux mécanismes cérébraux à l'origine de la génération et la régulation de l'expérience émotionnelle humaine, et notamment à la manière dont le manque de sommeil altère nos émotions. "Nous savons que le sommeil affecte notre comportement émotionnel" dit-elle "mais nous ne savons pas comment. Nous avons donc cherché à déterminer les bases neurales de ces troubles et leur association avec les mécanismes de régulation du processus émotionnel, ou contrôle cognitif de l'émotion".

Désynchronisation des mécanismes de contrôle cérébraux

Avec son équipe de recherche de l'Université de Tel-Aviv, elle a réalisé une expérience sur 18 volontaires adultes, qui ont subis deux séries de tests d'attention, la première après une nuit blanche, soit une période de 24 heures de veille, et la seconde à la suite d'une nuit de sommeil complète. Dans l'un des tests, trois images ont été présentée aux participants sur un écran: la première possédant une charge émotionnelle positive (un chat ou un couple amoureux par exemple), la seconde une charge négative (comme un corps mutilé ou un serpent) et la troisième neutre (une vache ou une cuillère). Le test consistait à donner la direction de points jaunes se déplaçant sur ces images.

Résultats: bien reposés, les volontaires ont réagi rapidement et avec exactitude lorsque les points apparaissaient sur un fond d'image neutre. Après une nuit sans sommeil, leur performances ont été aussi mauvaises sur les images neutres que sur celles chargées émotionnellement.

TalmaHendler"Cela pouvait être tout simplement parce qu'une mauvaise nuit de sommeil altère le jugement, mais il était également possible que ce résultat suggère quelque chose de plus subtil, et qu'à la suite d'une privation de sommeil, même les images neutres provoquent tout à coup une réaction émotionnelle" dit le Prof. Hendler.

Pour vérifier cette dernière hypothèse, les chercheurs ont mené une expérience similaire grâce à une IRMf (Imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle), qui permet de visualiser l'activité des différentes zones du cerveau. L'IRMf a fait apparaitre qu'en cas de manque de sommeil, le noyau du cerveau associé aux émotions, l'amygdale, réagissait aux images neutres de la même façon qu'aux images émotionnelles. De plus, une autre zone du cerveau, le gyrus cingulaire, circonvolution cérébrale qui régule l'amygdale, se désynchronisait alors par rapport à elle, perdant sa capacité à contrôler nos réactions émotionnelles.

"Ensemble, ces deux expériences suggèrent que lorsque nous manquons de sommeil, nous avons tendance à attacher une attention particulière aux situations normales et quotidiennes" commente le Prof. Hendler. "Nous perdons le sens de la neutralité. La capacité du cerveau à distinguer ce qui est important est compromise. C'est comme si tout devenait important. Nous suggérons donc que la privation de sommeil altère la réactivité émotionnelle en abaissant le seuil d'activation des émotions, conduisant à une perte du sens de la neutralité émotionnelle, et à des réactions émotionnelles inadaptées au stimuli".

 

http://siliconwadi.fr/19327/recherche-les-effets-du-manque-de-sommeil-sur-les-emotions

Cet article a été publié sur http://siliconwadi.fr/ sous le titre: "Recherche: les effets du manque de sommeil sur les émotions"