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Mot(s) clés libre(s) : Développement du système nerveux, neurogenèse adulte, plasticité des réseaux neuronaux chez l’animal adulte, traduction locale axonale et dendritique d’ARNm

Conférence du 24 janvier 2000 par Alain Prochiantz. On découvrit dans les années 1970, chez une mouche, la Drosophile, des mutations conduisant au remplacement de tout ou partie d'un organe par un autre organe. On observa, par exemple, des transformations de type antenne-patte, aile-balancier, ou aile-oeil. Ces mutations ont été dites homéotiques, l'organe d'un segment étant remplacé par l'organe homologue d'un autre segment. Les gènes homéotiques codent pour des facteurs de transcription qui, en se fixant sur des séquences promotrices, régulent l'expression d'autres gènes. Ces observations ont conduit à découvrir, dans tous les embranchements du règne animal, la présence de gènes présentant de fortes homologies de structure avec les gènes homéotiques de la Drosophile et de conclure que ces gènes régulent le développement morphologique des vertébrés. Par ailleurs, ces homologies entre gènes de vertébrés et d'arthropodes doublées de similitudes dans leur organisation chromosomique "démontrent" l'existence d'un ancêtre commun aux vertébrés et aux arthropodes qui aurait vécu il y a environ 600 millions d'années. Tout en traçant notre lien de parenté avec les arthropodes, cette conférence montre aussi à quel point nous sommes différents de ces cousins dont nous nous sommes séparés il y a environ 600 millions d'années. On voit donc apparaître ici deux stratégies d'adaptation. Chez les invertébrés, la forme adulte de l'organisme et ses comportements sont presque présents dans la structure génétique. Chez les vertébrés, les stratégies de développement, tout en définissant un plan contraignant, laissent une grande liberté aux détails de la construction cérébrale dont des aspects importants de la structure se modifient tout au long de l'existence. De ce fait, chez les vertébrés et au plus haut point chez l'homme, c'est l'histoire même des individus qui s'inscrit dans la structure cérébrale par un processus ininterrompu d'individuation.
Mot(s) clés libre(s) : adaptation, embryologie, épigénétique, évolution des espèces, génétique du développement, neurobiologie, neurogenèse, neurone, neuroscience, oeuf, réseaux neuronaux, système nerveux, système sensoriel

Quinze minutes de plongée dans le monde étrange et fascinant de nos cellules nerveuses. Grâce aux techniques de la microcinématographie, les phénomènes les plus complexes qui se déroulent dans le cerveau sont enfin montrés. Nous voyons naître les cellules nerveuses, nous les voyons grandir, travailler, mourir. Ces images mettent en évidence deux acteurs principaux : les cellules gliales, responsables de l'architecture et du nettoyage du cerveau, et les neurones qui ont pour fonction de communiquer en produisant des signaux. Un voyage dans le moi le plus intime.GénériqueAuteurs : Marcel Pouchelet, William Rostène et Jean-François Ternay Réalisateur : Jean-François Ternay Producteur : CNRS Audiovisuel Diffuseur : CNRS Diffusion
Mot(s) clés libre(s) : biologie cellulaire, cellule gliale, cellule nerveuse, cerveau, microcinéma, microglie, mort cellulaire, neurone, réseau neuronal

Ma complicité avec ce sujet date de longtemps, pas tout à fait assez pour dire que j’y étais depuis le début, mais quand même.... Ainsi, je vais vous raconter comment on a obtenu, aux alentours de l'année 1979, les premiers résultats mathématiques sur la dynamique de ce qui s’appelle aujourd'hui les réseaux de neurones artificiels et qui font aujourd’hui partie du cursus classique de toute école d’ingénieurs. Puis, le succès de ces résultats m’a amené, à partir d’une étrange lettre que j’ai reçue au début de vacances à Grenoble, à me passionner pour les fourmis. Je suis quand même arrivé à tirer de certains modèles formels de ces séduisants insectes quelques résultats de complexité .... Et, s’il s'agit des fourmis, pourquoi pas les tas de sable? Beaucoup d’individus interagissant de façon simple, mais, avec des résultats globaux étonnants ? Et voilà que, à partir d'une suggestion que m’a faite le mathématicien L. Lovasz à un congrès à Sao Paulo vers la fin des années 1980 et les conversations que j’ai eues à Santiago et à Paris avec le cher feu Schutz (Marco Schützenberger), je me suis attaqué a ce sujet avec un tel succès que je peux dire sans trop me tromper que c’est moi qui ai inoculé cette maladie ou ce virus à un grand nombre de collègues français. Pour finir, si j’ai le temps, je voudrais vous faire rigoler un peu. Etant donné que je vous ai déjà parlé des fourmis je me permettrai de vous raconter mon histoire personnelle de cigale : je vous dirai pourquoi il y a des espèces qui ne chantent que tout les 17 ans et ... si jamais j’ai encore un petit brin de temps, je vous raconterai également comment des informaticiens et un physicien peuvent interpréter les phénomènes de ségrégation. Toute autre chose que je n’ai pas dite ici pourra être évoquée dans la conférence ou bien elle était inscrite dans la marge de ce cahier.
Mot(s) clés libre(s) : colonie de fourmis, mathématiques discrètes, réseau neurones artificiel, réseaux neuronaux

La vie artificielle recouvre un ensemble de réalisations principalement informatiques et robotiques tentant d'incarner dans un matériel non biochimique les processus inhérents au vivant. Parmi ces processus on retrouve des fonctionnalités dites " émergentes ", des processus d'interactions sensori-moteurs avec l'environnement, et des mécanismes évolutifs soit " d'apprentissage " soit " néo-Darwinien ". Sa finalité est triple, d'abord offrir aux biologistes ou chimistes des environnements informatiques qu'ils pourraient facilement paramétrer de manière à simuler les processus naturels qu'ils étudient. Ensuite découvrir de nouvelles lois comportementales propres à ces systèmes à un niveau d'abstraction tel que ces lois s'appliqueraient à un ensemble de systèmes biologiques, par exemple le nombre d'attracteurs comme une fonction du nombre d'unités composant ces systèmes, la tendance intrinsèque à faire émerger des sous-systèmes auto-maintenus ou finalement l'incroyable complexité qui peut apparaître à un certain niveau d'observation de ces systèmes alors qu'au niveau juste en-dessous les mécanismes décrits sont élémentaires. Finalement la nature ayant toujours inspiré l'ingénieur, la dernière motivation est l'apprentissage de nouvelles méthodologies pour la conception d'artefacts de type robotique ou informatique. Généralement, là encore, l'idée est d'utiliser l'informatique pour sa force brute et sa capacité intrinsèque à essayer en un minimum de temps des combinaisons quasi infinies de possibles solutions à un problème, jusqu'à trouver malgré la simplicité de la procédure une solution complexe et inattendue à ce problème. Quelques exemples d'applications comme des robots autonomes, des systèmes de routage sur Internet (inspiré des fourmis), des protections informatiques (inspiré du système immunitaire) seront illustrés.
Mot(s) clés libre(s) : apprentissage, émergence, interaction avec l'environnement, mécanisme biologique, modélisation, réseaux neuronaux, robotique, simulation, systèmes complexes, vie artificielle