Semaine du Cerveau, mars Programme

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2 Semaine du Cerveau, mars 2010 Programme Lundi 15 mars 18h : Ouverture par François Chollet, Directeur de l Institut des Sciences du Cerveau de Toulouse (invitation Mairie, Conseil Régional, Conseil Général) 18h15 : Conférence-débat organisée par l Inserm «Le Cerveau qui écrit» avec Jean-François Demonet (U825*), Marieke Longcamp (LAPMA*), Sylvie Athènes (LAPMA*), Fabienne Enderly (LAPMA*) et animée par Martin Venzal Conférence illustrée par une animation artistique : «Calligraphe de lumière» avec les artistes : Gildas Malassinet et Claudine Trémeaux (chorégraphe) (LCB*). Ateliers proposés par des doctorants de l Université de Toulouse et cocktail offert par l Inserm. Lieu : Centre culturel Henri Desbals (128 avenue Henri Desbals, quartier Bagatelle, Toulouse) (métro ligne A : arrêt Bagatelle). Entrée libre et gratuite 20h30 : Projection-débat autour du film «Moon» de Ducan Jones (2009) Débat sur «Cerveau et Espace» avec Jean-Marc Devaud (CRCA*), Laurent Braak (Institut de Médecine et de Physiologie Spatiales, CNES*), Antonio Güell (CNES*), Serge Gracieux de la Cité de l'espace, Sören Frappart (ECCD*- Octogone*/ CNES*/Région) Lieu : Cinéma Utopia (24 rue Montardy, Toulouse)

3 Mardi 16 mars 13h-14h30 : Thème «Addictions». Intervention auprès de lycéens par Bernard Francès (CRCA*) Lieu : Lycée St Nicolas, rue de l'amiral Galache, Toulouse. Accès réservé aux élèves 15h30-17h30 : Thème «Mémorisation». Intervention auprès de lycéens par Emmanuel Barbeau (CerCo*) Lieu : Lycée Toulouse Lautrec. Accès réservé aux élèves A partir de 17h30 : Accueil du public par des doctorants de l Université de Toulouse : animation, atelier 18h : Conférences du Neurodon - «Etat des connaissances en matière d autisme» par Jean-Philippe Raynaud (Pôle Psychiatrie, CHU Toulouse) - «Actualités sur la maladie de Parkinson» par Olivier Rascol (Centre d Investigations Cliniques, CHU Toulouse) - «Migraine et céphalées» par Gilles Géraud (Pôle Neurosciences, CHU Toulouse) Lieu : Hôtel Dieu St Jacques, Salle des Pèlerins. Entrée libre et gratuite 20h30 : Projection-débat autour du film «A Scanner Darkly» de Richard Linklater (2006) Débat sur le thème «Drogues et cerveau» avec Bernard Francès (CRCA*), Anne Roussin (CEIP*, CHU Toulouse*) et Jean- Marc Devaud (CRCA*) Lieu : Cinéma Utopia (Place du Château, Tournefeuille) Mercredi 17 mars 10h45-12h15 : Thème «Mémorisation». Intervention auprès de lycéens (Lycée Le Savès) par Jean-Marc Devaud et Pascal Roullet (CRCA*) Lieu : Cinéma Salle Denis Paunero, 410 route du pigeonnier, Rieumes. Entrée libre et gratuite 14h - 18h : Ateliers scientifiques organisés par l Association InCOGnu* - Atelier Interfaces cerveau-machines : «Comment utiliser les ondes cérébrales pour contrôler un ordinateur?» Intervenant : Fabien Dal Maso (LAPMA*) - Atelier Perception : «Comment percevons-nous le monde qui nous entoure?» Intervenants : Gladys Barragan-Jason (CerCo*) et Laura Dugué (CerCo*) 2

4 - Atelier Programmation : «Comment piloter des robots?» Intervenant : Séverin Lemaignan (LAAS*) - Atelier Comportement collectif : «Déplacement des fourmis et des hommes» Intervenant : Mehdi Moussaïd (CRCA*) Lieu : Médiathèque José Cabanis, Pôle sciences et loisirs (1er étage). Entrée libre et gratuite 18h : Conférence «Interfaces Cerveau-machine» par Philippe Marque (IRIT*) Lieu : Médiathèque José Cabanis, Grand Auditorium (rez-de-jardin). Entrée libre et gratuite 17h30 : Ateliers "Mémoires et apprentissages" (personnes du 3ème âge et enfants du centre de la "Ferme de cinquante") échange entre le public, deux chercheuses du LAPMA* : Jessica Tallet et Viviane Kostrubiec et les artistes : Isabelle Cirla et Claudine Tremaux (LCB) Lieu : «Ferme de cinquante» à Ramonville. Entrée libre et gratuite 21h : Café-débat proposé par l Association InCOGnu* : «Robot et société» avec Rachid Alami (LAAS*) ainsi que Philippe Terral (SOI du PRISSMH*). Lieu : El Ruedo, 3 rue Baour Lormian, Toulouse Jeudi 18 mars 15h30 à 17h30 : Thème «Addictions». Intervention auprès de lycéens par Anne Roussin (CEIP*, CHU Toulouse*) Lieu : Lycée Toulouse Lautrec. Accès réservé aux élèves A partir de 16h30 : Accueil du public par des doctorants de l Université de Toulouse : animation, atelier 17h : Conférence «L attention: un gardien aux portes de la conscience visuelle» par Rufin Van Rullen (CerCo*), illustrée par l illusionniste Manolo (LCB*) Lieu : Auditorium du Muséum. Entrée gratuite (dans la limite des places disponibles) 20h30 : Projection-débat autour du film «BenX» de Nic Balthazar (2008) Débat «Cerveau et autisme» avec Laurent Schmitt (CHU de Toulouse) Lieu : Cinéma L Autan (Place Jean-Jaurès, Ramonville St Agne) (métro ligne B : arrêt Ramonville) 3

5 Vendredi 19 mars A partir de 17h30 : Accueil du public par des doctorants de l Université de Toulouse : animation, atelier 18h : Conférence «Un style de lecture optimale, vu de l intérieur du cerveau» par Jonathan Levy (U825*) illustrée par une animation artistique (LCB*) Lieu : Auditorium du Muséum. Entrée gratuite (dans la limite des places disponibles) Samedi 20 Mars A partir de 17h30 : Accueil du public par des doctorants de l Université de Toulouse : animation, atelier 18h : Conférence «Obésité et cerveau» par Claude Knauf (U858*) et Jean-Pierre Poulain (CERTOP*) Débat en présence de Béatrice Jouret (CHU de Toulouse) et de Patrick Ritz (CHU Toulouse) Lieu : Auditorium du Muséum. Entrée gratuite (dans la limite des places disponibles) Clôture par Yves Trotter (Directeur adjoint de l Institut des Sciences du Cerveau de Toulouse) Dimanche 21 Mars 14h-17h : Champs libres - «Sommeil» avec Michel Tiberge (CHU de Toulouse) - «Chirurgie éveillée» avec Alexandra Benouaich-Amiel (CHU de Toulouse) et Franck Roux (CHU de Toulouse) - «Vision 3D» avec Yves Trotter (CerCo*) Lieu : Muséum, accès réservé aux visiteurs du Muséum Sigles U825 : Imagerie Cérébrale et Handicaps Neurologiques, Inserm/UPS LAPMA : Laboratoire Adaptation Perceptivo Motrice et Apprentissage, UPS CRCA : Centre de Recherche sur la Cognition Animale, CNRS/UPS CerCo : Centre de Recherche Cerveau et Cognition, CNRS/UPS Octogone : Unité de Recherche Interdisciplinaire Octogone, Université de Toulouse II-Le Mirail ECCD/Octogone : Laboratoire Cognition Communication et Développement SOI/EA Sport Organisation Identité, UPS PRISSMH : Programme de Recherche Interdisciplinaire en Science du Sport et du Mouvement Humain, UPS CIC9302 : Centre d Investigations Cliniques, CHU Toulouse/Inserm U858 : Institut de médecine moléculaire de Rangueil (I2MR), Inserm/UPS IRIT : Institut de Recherche en Informatique de Toulouse, CNRS/UPS/UTM/INPT LAAS : Laboratoire d Analyse et d Architecture des Systèmes, CNRS CERTOP : Centre d'étude et de Recherche Travail, Organisation, Pouvoir, UTM/CNRS MEDES : Institut de médecine et de physiologie spatiale, CNES/CHU Toulouse/UPS CNES : Centre National d Etudes Spatiales Inserm : Institut national de la santé et de la recherche médicale CNRS : Centre national de la recherche scientifique UPS : Université Toulouse III-Paul Sabatier UTM : Université Toulouse II-Le Mirail CEIP : Centre d'evaluation et d'information sur la Pharmacodépendance InCOGnu : Association des étudiants et jeunes chercheurs en Sciences Cognitives de la région Toulousaine LCB : Les Chemins Buissonniers, Club jeunes sciences et citoyens du CNRS/Club Unesco 4

6 Autres actions au cours de la semaine Espace Carte Blanche au Muséum: - Poster de présentation de l Institut des Sciences du Cerveau de Toulouse - Quelques belles photos d imagerie - Poster de présentation du programme de la Semaine du Cerveau Présence des Associations des malades du Neurodon pour expliquer leur rôle et répondre aux questions du public Espace Aéroport : A voir à partir du 15 février : - Présentation interactive de l'institut des sciences du cerveau et des recherches qui y sont menées. - Présentation d un extrait du film «Intelligence collective» de Guy Theraulaz, réalisé par Jakob Kneser - Exposition des robots du CRCA* 5

7 Résumé des conférences et ateliers Le Cerveau qui écrit (15 mars) JF Demonet M Longcamp S Athènes Conférence-débat organisée par l Inserm avec Jean-François Demonet, Clinicien, Imagerie Cérébrale et Handicaps Neurologiques, U825 Inserm/UPS, Marieke Longcamp, Sylvie Athènes, Fabienne Enderly Chercheurs, Laboratoire Adaptation Perceptivo Motrice et Apprentissage, UPS et animée par Martin Venzal Exner, scientifique du XIXème siècle, avait décrit une zone du cerveau spécialisée dans le langage écrit. Aujourd hui, cette petite région est cernée. Dédiée à l art délicat de la transformation du langage en une suite de mouvement destinés à former des lettres, elle recèle pourtant encore bien des mystères. Dans les pratiques scolaires, on en est encore plus loin comme en témoignent les différentes techniques d apprentissage de la lecture et de l'écriture à l école. Existe-t-il une méthode plus efficace qu une autre pour apprendre la lecture et l écriture? Mais d ailleurs, quels mécanismes sont mis en œuvre lors de l apprentissage? et dans le cerveau? Plusieurs scientifiques vous proposent de braquer les projecteurs sur cette petite zone de quelques cm3, clef de voûte de l écriture et de discuter avec vous de l apprentissage, de la science de l écriture et du fonctionnement de notre cerveau. Cette conférence / débat sera illustrée par un calligraphe de lumière, spécialiste d une écriture éphémère mais éblouissante! Calligraphe de lumière 6

8 Etat des connaissances en matière d autisme (16 mars) Jean-Philippe Raynaud, professeur, clinicien, service universitaire de psychiatrie de l enfant et de l adolescent, Pôle Psychiatrie, CHU de Toulouse. Pour les cliniciens et les chercheurs, l autisme fait actuellement parti des troubles envahissants du développement (TED). Sa définition a beaucoup évolué depuis sa description en 1943 par Leo Kanner. En 2009, la prévalence estimée pour l ensemble des TED, dont l autisme, est de 6 à 7 pour 1000 personnes de moins de 20 ans. Pour que les personnes avec autisme et autres TED aient davantage accès aux aides dont elles ont besoin et trouvent une place dans notre société, il est important de faire évoluer certaines représentations et de mieux transmettre les connaissances actuelles. Dans le temps imparti, l accent sera mis sur des données récentes concernant ce trouble, notamment dans les domaines de la clinique, de l épidémiologie, des hypothèses étiologiques, de l évolution, etc. Actualités sur la maladie de Parkinson (16 mars) Peut-on ralentir la progression de la maladie de Parkinson? Olivier Rascol, Clinicien, Services de Pharmacologie Clinique et de Neurologie et Centre d Investigations Cliniques (INSERM CIC-9302), Hôpital Universitaire de Toulouse Les antiparkinsoniens commercialisés jusqu à ce jour sont efficaces pour traiter les symptômes cardinaux de la maladie (akinésie, tremblement et hypertonie), mais ils n influencent apparemment pas son cours évolutif qui s aggrave au fil des ans pour aboutir en quelques décennies chez nombre de malades à un handicap moteur et non moteur significatif. Il y a tout lieu de penser que les symptômes cliniques des malades s accentuent en raison de l aggravation parallèle du dysfonctionnement sous-jacent du cerveau secondaire à la dégénérescence progressive de certaines populations de neurones. On cherche donc à développer des médicaments ralentissant la dégénérescence neuronale pour freiner la progression des symptômes. Il existe de nombreuses molécules s opposant à la mort des neurones dans des modèles expérimentaux de maladie de Parkinson chez l animal. Malheureusement, aucun n avait fait à ce jour la preuve clinique d un impact favorable sur le cours évolutif de la maladie chez l homme. Récemment, les équipes de Neuropharmacologie et du Centre d Investigation Clinique du CHU de Toulouse, en collaboration avec l équipe de neurologie du Mount Sinai Hospital de New-York (USA), ont apporté pour la première fois grâce à l essai ADAGIO des arguments suggérant qu un nouvel médicament, la rasagiline, ralentit la progression des signes cliniques chez le parkinsonien (Olanow, Rascol et al, New Engl J Med, 2009). 7

9 Peut-on guérir de la migraine? (16 mars) Gilles Géraud, Service de Neurologie et Explorations fonctionnelles du Système Nerveux, Hôpital Rangueil, Pôle Neurosciences, CHU de Toulouse On ne guérit pas de la migraine, car avant d être une maladie, la migraine est un terrain particulier, génétiquement programmé, qui entraîne une instabilité des neurones du cortex cérébral, cette instabilité les rendant hyperexcitables à la lumière, aux bruits et aux odeurs. Il existe de nombreux arguments cliniques et expérimentaux en faveur d une telle instabilité neuronale. L hyperexcitabilité du cortex occipital du migraineux à la lumière, mesurée par le tomographe à positrons, est un exemple parmi d autres. Cette hyperexcitabilité se traduit par une propension anormale à générer une onde d excitation qui se propage de proche en proche sur la surface du cerveau à une vitesse relativement lente (3-4 mm/min) et qui est suivie par une période transitoire de dépression neuronale intense. Ce phénomène, appelé «dépression neuronale envahissante», reproductible expérimentalement chez l animal, correspond à l aura migraineuse, visuelle quand elle s étend sur le cortex occipital, sensitive quand elle parcourt le cortex pariétal, aphasique quand elle concerne le cortex temporal. Certains migraineux sont capables d identifier plusieurs heures avant le début de leur crise des signes annonciateurs sous la forme de modifications de l humeur, de l appétit, de la soif, de la vigilance, de leur température corporelle. Ces fonctions sont régulées par des neurones situés dans la profondeur du cerveau, dans l hypothalamus et la partie supérieure du tronc cérébral. Le tomographe à positrons a montré qu il y avait dans les toutes premières heures de la crise de migraine une activation de ces régions profondes du cerveau et qu elle persistait après le soulagement de la céphalée par un antalgique, ce qui pourrait expliquer la récurrence de la douleur que l on observe dans beaucoup de crises. Si l on ne guérit pas la migraine, on peut dans l immense majorité des cas en soulager les symptômes, la douleur et les signes associés (nausées, vomissements, photophobie, phonophobie ). On dispose pour cela de tout un arsenal thérapeutique, au premier rang desquels se trouvent les triptans, molécules spécifiques qui vont se fixer sur les récepteurs neuronaux responsables de la génération du message douloureux et qui inhibent leur fonctionnement. Ainsi toute crise de migraine peut être rapidement soulagée, les cas réfractaires étant dus à des traitements insuffisants ou trop tardivement appliqués. Lorsque les crises se répètent de façon trop rapprochée et que la consommation des traitements de crise devient exagérée, il est nécessaire de mettre en place un traitement préventif, dit de fond, la difficulté étant alors de trouver le meilleur équilibre entre l efficacité thérapeutique et la tolérance de ces médicaments. 8

10 Ateliers scientifiques organisés par l Association InCOGnu (17 mars) F Dal Maso L Dugué M Moussaïd - Atelier Interfaces Cerveau-Machine : «Comment utiliser les ondes cérébrales pour contrôler un ordinateur?» Fabien Dal Maso, Doctorant, Laboratoire Adaptation Perceptivo Motrice et Apprentissage, UPS Des électrodes permettant d'enregistrer l'activité cérébrale seront placées sur la tête de volontaires, ils pourront alors contrôler la trajectoire d'une balle sur un écran en utilisant leurs ondes cérébrales. - Atelier Perception : «Comment percevons-nous le monde qui nous entoure?» Gladys Barragan-Jason et Laura Dugué, Doctorants, Centre de Recherche Cerveau et Cognition, CNRS/UPS Nous essaierons de répondre à cette question à partir de deux sens, la vision et l attention. Nous verrons comment notre cerveau interprète ce qui se passe autour de nous à partir d informations physiques comme les mouvements de l air et les variations de l énergie lumineuse. Cependant, il fait parfois des erreurs. D autre part, l attention fait parfois défaut et nous ne percevons pas réellement la totalité de ce que nous regardons. - Atelier Programmation : «Comment piloter des robots?» Séverin Lemaignan, Doctorant, Laboratoire d Analyse et d Architecture des Systèmes A partir d'un langage de programmation simple, le public pourra piloter de petits satellites robotisés disposés sur une maquette. - Atelier Comportement collectif : «Déplacement des fourmis et des hommes» Mehdi Moussaïd, Doctorant, Centre de Recherche sur la Cognition Animale, CNRS/UPS L équipe «Dynamiques complexes et réseaux d interactions dans les sociétés animales» du Centre de Recherches sur la Cognition Animale ( a pour objectifs l étude expérimentale et la modélisation des mécanismes comportementaux et cognitifs impliqués dans les comportements collectifs observés dans un grand nombre de sociétés animales. Nous cherchons à comprendre comment s effectue le traitement de l information dans les sociétés animales de vertébrés (par exemple des foules humaines) et d invertébrés (par exemple des fourmis), et quels sont les processus permettant aux individus qui constituent ces groupes de prendre collectivement des décisions, de coordonner leurs activités pour construire des architectures complexes ou de réaliser des manœuvres sophistiquées de déplacement. 9

11 Interfaces Cerveau-machine (17 mars) Philippe Marque, Professeur clinicien, Service de médecine physique et de réadaptation, CHU Rangueil et IRIT Les travaux d électrophysiologie qui se sont développés depuis une trentaine d année ont permis de mieux comprendre les informations codées aux niveaux des aires corticales impliquées dans le mouvement. Les dispositifs d interface cerveau-machine utilisent ces signaux électriques émis par le cerveau soit à la surface du scalp, soit sous la voute crânienne, soit en intracérébral pour piloter par la «pensée» divers dispositifs, allant du curseur d ordinateur au bras artificiel articulé. Nous présenterons les avantages et les limites de ces différents dispositifs d interface cerveaumachine ainsi que les applications dans les domaines du handicap ou de la robotique. L attention: un gardien aux portes de la conscience visuelle (18 mars) Rufin Van Rullen, Chercheur CNRS, Centre de Recherche Cerveau et Cognition, CNRS/UPS Même sans déplacer le regard, nous pouvons porter notre attention sur différents endroits ou aspects de la scène visuelle qui nous entoure. Les scientifiques évaluent avec minutie l influence de l attention aux endroits concernés : meilleure performance, meilleure visibilité, meilleur temps de réaction, etc. Mais l attention peut aussi avoir des effets bien plus dramatiques, que l on peut observer «à l œil nu» : si vous n y prêtez pas attention, un interlocuteur peut changer d identité, un animal impromptu peut traverser la pièce, un immeuble entier peut disparaître devant vous, sans que vous ne vous aperceviez de rien! Ce phénomène bien connu (et exploité) par les magiciens et prestidigitateurs, renseigne également les scientifiques sur les mécanismes et le fonctionnement de la perception visuelle. 10

12 Un style de lecture optimale, vu de l intérieur du cerveau (19 mars) Jonathan Levy, Chercheur, Imagerie Cérébrale et Handicaps Neurologiques, U825 Inserm/UPS Peut-on prédire la performance de lecture? Oui, un modèle théorique est actuellement capable de le faire en utilisant certains tests spécialisés de lecture. Une approche plus futuriste, comme utilisée ici, consiste à prédire la lecture à partir du «trafic d'information» cérébral. En utilisant l'irm fonctionnelle, nous avons réussi à isoler deux voies cérébrales principales, dont leur recours inefficace ou efficace est respectivement prédictif de mauvaises ou de bonnes performances de lecture. Par conséquent, ces résultats soulèvent l'idée originale d'un style de lecture efficace «in cérébro»! Autrement dit, favoriser «le trafic d information» entre certaines voies cérébrales peut potentiellement aboutir à une lecture plus efficace. De plus, les données pourraient expliquer pourquoi l'apprentissage de la lecture ne donne pas toujours les résultats attendus, et ainsi suggérer qu'un apprentissage de lecture adapté à la majorité des élèves, mais aussi à certains individus uniques, pourrait potentiellement aboutir à une lecture plus efficace. Obésité et Cerveau (20 mars) C Knauf JP Poulain B Jouret Claude Knauf, Chercheur, Institut de médecine moléculaire de Rangueil, Unité Inserm/UPS et Jean-Pierre Poulain, Professeur et Sociologue, CERTOP*, Unité Université Toulouse II-Le Mirail/CNRS Débat en présence de Béatrice Jouret (CHU Toulouse) et de Patrick Ritz (CHU Rangueil) Origine et mécanismes moléculaires de l obésité : implications du cerveau. Communications tissus périphériques (tissus adipeux, intestin) - cerveau en relation avec les maladies métaboliques (diabète de type II et obésité), nouvelles approches thérapeutiques. Dimensions sociales de l'obésité et éducation alimentaire : Phénomène multifactoriel, l obésité concerne de nombreuses disciplines scientifiques depuis la génétique jusqu aux sciences sociales en passant par tous les savoirs fondamentaux sur lesquels s adosse la médecine. La sociologie peut porter sur l obésité un triple point de vue : le premier se met au service de l épidémiologie en mobilisant les cadres théoriques et les outils des sciences humaines et sociales pour identifier les déterminants sociaux de l obésité ; le second, fidèle à la tradition critique de la sociologie française, étudie dans une perspective historique la transformation du regard scientifique et social sur la corpulence et dans la perspective de la sociologie des sciences s intéresse au fonctionnement des sciences de l obésité (épidémiologie, nutrition, chirurgie, psychiatrie ) ; le troisième essaie de contribuer à la mise en place de politiques de lutte contre le développement de l obésité en identifiant les déterminants sociaux sur lesquels celles-ci pourraient agir. 11

13 Intervenants Café-débat (17 mars) Ph Terral Intervenants Projections-débats - «Moon» (15 mars) S Frappart S Gracieux L Braak A Güell - «Scanner Darkly» (16 mars) B Francès A Roussin JM Devaud Intervenants Champs libres (21 mars) Y Trotter Intervenants Lycées (16, 17 et 18 mars) E Barbeau A Roussin B Francès JM Devaud P Roullet 12