INFORMATIQUE, biologie et médecine
AUTOMATES CELLULAIRES
L'intelligence artificielle (I.A.), en proposant de concevoir des machines dotées de capacités de « raisonnement », constitue la première tentative pour implanter et étudier sur des médias artificiels certaines caractéristiques du monde vivant. Cet objectif trop ambitieux a conduit l'I.A. à un échec relatif. La vie artificielle (V.A.) suit une démarche plus réaliste et pragmatique ; elle propose […] Lire la suite
BIG DATA
Dans le chapitre « La santé et les sciences » : […] En ce qu’il permet de croiser un nombre très important de dossiers médicaux, le big data trouve en la santé de l’homme une application de choix. Avec ses outils statistiques puissants, il aide à identifier très vite et de manière très fiable les origines des maladies chez les patients (étiologie), notamment avec des outils d’analyse d’imagerie (IRM, scanner, radio). Il est capable de mettre en évi […] Lire la suite
BOTANIQUE
Dans le chapitre « Botanique et enseignement » : […] L' enseignement de la botanique, comme celui des autres sciences naturelles, a finalement assez peu évolué au cours du temps. Il demeure indispensable d'acquérir les notions de base de morphologie, pour pouvoir comprendre le fonctionnement d'une plante, et il est nécessaire de disposer de connaissances élémentaires en systématique botanique pour identifier cette plante et comprendre la façon dont […] Lire la suite
CANCER - Cancer et santé publique
Dans le chapitre « La radiothérapie » : […] Elle est née dans les années qui ont suivi la découverte des rayons X (1895) et de la radioactivité (1896). Les rayonnements ionisants tuent à la fois les cellules néoplasiques et les cellules normales. La crainte de complications à l'endroit des tissus sains conduit à limiter les doses et donc l'efficacité du traitement. La radiothérapie ne s'est vraiment développée qu'à partir de 1920, quand l […] Lire la suite
CARDIOLOGIE
La cardiologie moderne a un siècle. Ses « inventeurs », parmi lesquels figurent de nombreux médecins français, ont su faire preuve d'audace. Certains ont transgressé les tabous et détruit les concepts les mieux établis ; d'autres ont dû vaincre le scepticisme de leurs contemporains avant que le temps ne leur donne raison. Alors, l'avenir de la cardiologie est-il derrière nous ? On est en droit […] Lire la suite
CLADISTIQUE
Dans le chapitre « Cladistique et informatique » : […] La cladistique a vite utilisé l'informatique. En effet, analyser de façon simultanée une multitude de caractères pour de nombreuses espèces, afin de construire l'arbre phylogénétique, est au-delà des capacités de l'esprit humain. Il est parfois difficile de faire ressortir la solution qui rend compte au mieux des partages de caractères dérivés considérés comme des synapomorphies. Par exemple, pou […] Lire la suite
CLASSIFICATION DU VIVANT
Dans le chapitre « L'ordinateur, la molécule et la ressemblance » : […] D' Amérique vinrent, à la fin des années 1960, les premiers algorithmes dits de parcimonie. Les ordinateurs calculent ce que ne peut faire le cerveau humain : la congruence maximale des distributions de caractères chez les espèces étudiées. Les parentés sont exprimées sous la forme d'un arbre – le cladogramme – dénommé « arbre de longueur minimale ». La congruence maximale des homologies équivau […] Lire la suite
ÉLECTROPHYSIOLOGIE
Dans le chapitre « L'analyse de l'E.E.G. » : […] Aujourd'hui encore, l'appréciation des caractères de normalité ou des altérations de l'E.E.G. est laissée à l'œil plus ou moins expérimenté des praticiens. Ceux-ci ont d'ailleurs depuis longtemps effectué un inventaire et un classement des formes et des rythmes des ondes cérébrales et se sont efforcés de les relier aux phénomènes et événements physiologiques et/ou pathologiques. Cependant une tell […] Lire la suite
ENCODE PROJET
Le projet Encode ( Encyclopedia of DNA elements ) a été lancé en 2003. Son but était de rechercher tous les éléments fonctionnels présents dans l'ADN du génome humain. La première synthèse de ce travail gigantesque, qui a impliqué plusieurs dizaines de laboratoires et quelques centaines de chercheurs, a été publiée dans la revue Nature (qui héberge le site Web du projet) le 5 septembre 2012. La c […] Lire la suite
GÉNOMIQUE - Le séquençage des génomes
Dans le chapitre « Les stratégies de séquençage » : […] L'assemblage de multiples petites séquences est en effet un élément crucial de ces projets. Chaque expérience de séquençage ne « lit » qu'une petite zone d'ADN : quelques centaines de bases, un millier tout au plus. Certes, les appareils modernes lisent simultanément une centaine de segments d'ADN différents, mais il reste à reconstituer le puzzle, à déterminer dans quel ordre il faut assembler ce […] Lire la suite
HERBIER DU MUSÉUM NATIONAL D'HISTOIRE NATURELLE
Dans le chapitre « La rénovation de l’herbier national » : […] Face à un tel engorgement des collections, il devient nécessaire d’augmenter la capacité de l’herbier pour permettre de préserver, aux normes actuelles de conservation, l’ensemble des collections existantes et à venir. De 2009 à 2013, d’importants travaux de rénovation sont donc mis en œuvre. Ils concernent le bâtiment (classé monument historique), les collections botaniques et les collections do […] Lire la suite
HISTOIRE DE LA CLADISTIQUE - (repères chronologiques)
1950 L'entomologiste allemand Willi Hennig (1913-1976) publie Grundzüge einer Theorie der Phylogenetischen Systematik , ouvrage dans lequel il propose une nouvelle méthode de reconstruction des relations de parenté entre les espèces fondée exclusivement sur les états apomorphes (évolués ou particuliers) des caractères (surtout morphologiques), ainsi qu'une classification hiérarchique qui reflète […] Lire la suite
HOUNSFIELD GODFREY NEWBOLD (1919-2004)
Ingénieur scientifique britannique, lauréat du prix Nobel de physiologie ou médecine 1979 pour l'ensemble de ses travaux ayant permis la mise au point et le développement de la technique du scanner. Né le 28 août 1919 près de Newark, dans le Nottinghamshire, Godfrey Newbold Hounsfield est le cinquième enfant d'un ancien ouvrier métallurgiste ayant choisi de devenir fermier au lendemain de la Premi […] Lire la suite
IMAGERIE MÉDICALE
Très longtemps limitée aux rayons X de Roentgen , pour lesquels les tissus fortement minéralisés étaient opaques, l'imagerie intègre aujourd'hui l'élasticité tissulaire et les conséquences de la réflexion des ultrasons, aussi bien que les noyaux atomiques de l'imagerie de résonance magnétique. Dans cette « nouvelle imagerie », l'informatique a contribué, à la naissance d'une nouvelle science de […] Lire la suite
INVENTION DU SCANNER X
Le physicien américain Allan Mac Leod Cormack publie en 1963 et 1964 la reconstruction tridimensionnelle à partir d'images radiographiques obtenues sur des fantômes expérimentaux. Utilisant ces travaux et disposant de puissants ordinateurs de calcul, un ingénieur au centre de recherches de la firme britannique E.M.I. (celle, entre autres, des Beatles), Godfrey N. Hounsfield, réalise des images en […] Lire la suite
KARPLUS MARTIN (1930- )
Physico-chimiste austro-américain, Prix Nobel de chimie en 2013, Martin Karplus naît à Vienne (Autriche) le 15 mars 1930 dans une famille juive qui fuit la Shoah en émigrant aux États-Unis en 1938. Après des études universitaires à Harvard, il prépare son doctorat sous la direction de Linus Pauling à l’Institut de technologie de Californie (Caltech) et soutient sa thèse en 1953. Une bourse de la […] Lire la suite
LEVITT MICHAEL (1947- )
Biophysicien et chimiste américano-israélo-britannique, Prix Nobel de chimie en 2013, Michael Levitt naît à Pretoria (Afrique du Sud) le 9 mai 1947. Après des études supérieures en physique au King’s College de l’université de Londres, il prépare son doctorat en biophysique au laboratoire de biologie moléculaire de l’université de Cambridge (Royaume-Uni) et soutient sa thèse en 1972 sur l’analys […] Lire la suite
PHARMACOLOGIE
Dans le chapitre « Modélisation moléculaire et calcul » : […] La finalité de cette méthode est de se représenter et de prévoir par le calcul la structure 3D qu'une molécule doit avoir pour interagir avec un récepteur donné. Cette méthode peut donc s'appliquer soit pour optimiser des molécules connues, soit pour concevoir, ab initio , de nouvelles molécules. La technique de base de cette approche est la mécanique moléculaire par laquelle on accède de façon se […] Lire la suite
PRIX NOBEL DE CHIMIE 2013
Le prix Nobel de chimie récompense en 2013 trois théoriciens experts de la simulation numérique des réactions chimiques. L'Austro-Américain Martin Karplus (né le 15 mars 1930 à Vienne en Autriche) est professeur émérite à l'université Harvard et directeur du laboratoire de chimie-biophysique de l'Institut de science et d'ingénierie supramoléculaires (I.S.I.S.) à Strasbourg ; l'Américano-Israélo- […] Lire la suite
SANTÉ - Le système de santé français
Dans le chapitre « Un travail administratif de plus en plus lourd » : […] Pour répondre aux exigences des tribunaux, les médecins doivent garder une trace écrite de tous leurs gestes médicaux, ce qui accroît la charge du travail administratif. De plus, le patient pouvant depuis 2001 (textes législatifs sur le droit des malades, cf. chap. 2, le parcours de soins) consulter son dossier médical, celui-ci doit obéir à certaines normes de lisibilité pour lui être accessible […] Lire la suite
TOMODENSITOMÉTRIE
La tomodensitométrie (T.D.M.), ou scanographie, est une image numérique représentant des coefficients d'atténuation du rayonnement obtenus au niveau de tissus mous, explorés selon un plan de coupe déterminé. Elle permet de visualiser ces tissus mous après traitement des données au moyen d'un ordinateur. Le premier prototype industriel fut réalisé par G. N. Hounsfield, ingénieur de la firme E.M.I […] Lire la suite
WARSHEL ARIEH (1940- )
Biochimiste israélo-américain, Prix Nobel de chimie en 2013, Arieh Warshel naît dans le kibboutz de Sdé-Nahum en Palestine (alors sous mandat britannique) le 20 novembre 1940. Après des études supérieures au Technion d’Haïfa, il prépare son doctorat en chimie-physique à l’institut Weizmann de Rehovot (Israël) sous la direction du professeur Schneior Lifson (1914-2002). Après avoir participé à la g […] Lire la suite
Exploration du génome et bio-informatique, B. Jordan
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Bertrand Jordan, chercheur retraité en biologie moléculaire et génétique et membre de l'Organisation européenne de biologie moléculaire, nous définit dans un entretien ce que sont la bioinformatique et la génomique et répond à quelques questions : En quoi la bioinformatique a-t-elle...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Herbier : numérisation des planches
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Lors de la réorganisation des collections de l'herbier du Muséum national d'histoire naturelle (2009-2013), trois opérations externalisées ont été effectuées : la numérisation, le reconditionnement et le reclassement des planches Pour être numérisées, les planches ont été déposées...
Crédits : O. Poncy/ MNHN
Image 3D
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Reconstitution des structures cérébrales montrant (en bleu, à droite) une tumeur empiétant sur les ventricules cérébraux (en vert)
Crédits : M. Laval-Jeantet
Quantification de la minéralisation vertébrale
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En vue de détecter une ostéoporose, l'appareillage informatique emploie soit un émetteur isotopique, soit un tube à rayons X
Crédits : M. Laval-Jeantet
Traitement mathématique d'images numérisées
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En ventriculographie cardiaque, l'image en haut à gauche montre les cavités ventriculaires et les gros vaisseaux à l'instant du remplissage ventriculaire maximal (télédiastole) L'analyse de Fourier de la variation temporelle du contenu numérique de chaque élément de l'image conduit à la...
Crédits : service de médecine nucléaire, hôpital du Haut-Lévêque, Pessac, Gironde
Traitement numérique de l'image
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Exemple d'un cancer du sein (noir) et de ses extensions (violet), nettement distinctes d'un vaisseau calcifié (noir discontinu)
Crédits : M. Laval-Jeantet
Visualisation tridimensionnelle 3D des vertèbres lombaires
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À partir d'une série de coupes, l'ordinateur reconstitue le contour anatomique et présente le squelette «en relief», ce qui est utile en chirurgie orthopédique
Crédits : M. Laval-Jeantet
Exploration du génome et bio-informatique, B. Jordan
Crédits : Encyclopædia Universalis France
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Herbier : numérisation des planches
Crédits : O. Poncy/ MNHN
photographie
Image 3D
Crédits : M. Laval-Jeantet
photographie
Quantification de la minéralisation vertébrale
Crédits : M. Laval-Jeantet
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Traitement mathématique d'images numérisées
Crédits : service de médecine nucléaire, hôpital du Haut-Lévêque, Pessac, Gironde
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Traitement numérique de l'image
Crédits : M. Laval-Jeantet
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Visualisation tridimensionnelle 3D des vertèbres lombaires
Crédits : M. Laval-Jeantet
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