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Santé, biologie et planète numériques

Conférence

Comprendre les origines de la pensée

Charlotte Renauld - 6/10/2016

Spécialiste de l’analyse d’images cérébrales, Gaël Varoquaux est membre de l’équipe Parietal au sein du centre Inria Saclay – Île-de-France. Le 29 septembre 2016, il était l’invité d’une rencontre « Unithé ou café » organisée par le centre de Saclay. 

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Unithé ou café

Les briques de construction de la vie

Laure Guion - 5/12/2013

La vague de grippe arrive, avec bientôt des milliers de personnes touchées. Comment pourrait-on mieux comprendre les virus pour éviter de telles épidémies ? En étudiant le fonctionnement des virus au niveau moléculaire ! Une approche est d’analyser en 3D les interactions entre les différentes molécules : anticorps, virus, ARN… En effet, tout l’enjeu est de comprendre comment elles s’emboîtent dans l’espace pour interagir. Le but est également de découvrir comment les modifier pour empêcher cet amarrage et rendre ainsi le virus inefficace. Pour résoudre ces problématiques, la biologie se tourne vers l’informatique pour la prédiction thérapeutique. Initiées par les recherches du prix Nobel de Chimie 2013, ces approches sont même parfois très ludiques.

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Gaël Varoquaux, chargé de recherche, équipe Parietal - © Inria Saclay - Île-de-France

Unithé ou café

Comprendre le cerveau au repos

Laure Guion - 12/04/2013

Lundi matin, vous racontez votre week-end à un collègue, quand soudain vous n’arrivez plus à parler clairement. Vous subissez un accident vasculaire cérébral (AVC), un violent court-circuit dans votre cerveau. Pour les médecins, tout l’enjeu va être de déterminer quelles sont les zones endommagées, et celles qui sont des victimes collatérales que l’on peut rééduquer. Comme pendant une coupure de courant, l’important est de savoir si l’ampoule a grillé, ou s’il n’y a juste pas d’électricité pour la faire fonctionner. Pour circonscrire cette future « kiné du cerveau », il faut l’observer au repos pendant un IRM où aucune instruction n’est donnée au patient. Ainsi, il sera possible de déterminer des zones qui devraient fonctionner ensemble et qui sont désynchronisées.

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Philippe Moireau, chargé de recherche, équipe M3disim

Unithé ou café

La météo du cœur

Laure Guion - 25/01/2013

Crise cardiaque, le coeur du patient est secoué de décharges électriques. Pour lui permettre de mieux fonctionner après ce traumatisme, la pose d’un pacemaker est nécessaire, et cette longue opération sera orientée par un modèle informatique. En effet, la simulation de mouvements du coeur permet de modéliser un comportement générique en prenant en compte les différentes échelles de fonctionnement, micro et macroscopiques ; mais aussi de faire des prédictions sur le futur proche, comme pour la météo ! Chaque coeur étant unique, ce modèle est personnalisé en identifiant les différentes variables propres au patient. Dans le futur, on pourra envisager une aide au diagnostic complète et quasi automatique.

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Catherine Bonnet, chargée de recherche, équipe Disco - © Inria Saclay - Île-de-France

Unithé ou café

Des maths contre la leucémie

Laure Guion - 25/05/2012

Explosion du taux de globules blancs dans le sang d’un malade de leucémie aigüe myéloblastique. Il est vital pour ces patients de réguler grâce à leur traitement la prolifération des globules blancs. Pour cela, les médecins peuvent désormais faire appel à… un outil mathématique. En effet, le corps humain peut être vu comme un système où les informations entrantes sont les médicaments et les informations sortantes sont le taux de globules blancs. Grâce au domaine de recherche du contrôle des systèmes, qui vise à obtenir le résultat de sortie désiré en rectifiant les données d’entrée, il sera un jour possible d’ajuster efficacement le dosage des médicaments en fonction du métabolisme de chaque patient.

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Yann Ponty, chargé de recherche, équipe Amib - © Inria Saclay - Île-de-France

Unithé ou café

Faire danser virtuellement les ARN

Laure Guion - 6/04/2012

Fête de village, avec ses danses traditionnelles où hommes et femmes se donnent tous la main pour former une farandole qui se replie et se déplie au gré des rencontres… un peu comme un brin d’ARN. L’ARN est la copie de l’ADN qui transmet les informations de notre code génétique pour permettre par exemple la production de protéines. L’ARN s’écrit avec 4 lettres (nucléotides) qui se combinent 2 par 2 : le A avec le U et le C avec le G ; et son repliement est essentiel car selon sa forme, sa fonction ne sera pas la même. La bioinformatique aide ici à modéliser les différentes combinaisons de formes possibles, et à identifier rapidement les perturbations génétiques qui peuvent entraîner des maladies.

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Véronique Letort, chercheur, équipe Digiplante - © Inria / Photo Kaksonen

Unithé ou café

Dans l'intimité des plantes numériques

Laure Guion - 3/12/2010

En pleine forêt tropicale, les trafiquants ont saccagé une zone, puis l’ont abandonnée, dépouillée. Depuis combien de temps sont-ils partis ? Les plantes pionnières, comme Cecropia, nous fournissent des indices. À travers cet exemple, nous verrons tout le processus de modélisation de la croissance d’une plante. En partant de la transcription d’une plante en une chaîne de caractères selon des règles de « grammaire », nous verrons ensuite que les plantes gèrent leur développement selon le principe de l’offre et de la demande, trouvant l’équilibre entre la matière produite, et leurs besoins en tiges, feuilles… Ce type de modèle permettra un jour de prévoir la production de cultures sous divers scénarii climatiques.

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© École Centrale Paris

Unithé ou café

Comment voit votre ordinateur ?

Laure Guion - 5/11/2010

Le héros de votre film d’action fait une chute vertigineuse, et vous frémissez pour lui… alors que la scène a été tournée en studio, devant un écran bleu. La technologie qui a détecté et extrait les mouvements de ces images ne sert pas qu’au cinéma : en interprétant les mouvements d’un coeur, il est possible de détecter un risque d’infarctus. L’ordinateur comprend les images grâce à une description basée sur des règles mathématiques.
Avec différents exemples, qui vont de comment masquer automatiquement votre belle-mère sur vos photos à la création de l’os de votre hanche en 3D à partir de radios, nous verrons que les maths permettent à votre ordinateur de « voir » pour mieux créer de nouvelles images.

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Pierre Fillard, chargé de recherche, équipe Parietal - © Inria Saclay - Île-de-France

Unithé ou café

Votre cerveau est-il normal ?

Laure Guion - 16/04/2010

On pourrait penser que nous avons tous le même cerveau. Les mêmes grandes zones identifiées, des fonctions similaires… Et pourtant chaque cerveau est unique par sa forme, sa taille, mais aussi et surtout par la complexité incroyable des fibres nerveuses qui le composent. En appliquant des formules mathématiques aux résultats d’une imagerie médicale particulière, nous verrons comment il est possible de reconstruire le chemin spécifique de ces axones, ce « plat de spaghettis » propre à chaque sujet. En comparant les résultats d’un patient à des centaines d’autres, le but est de définir les similarités pour créer un modèle moyen… qui servira d’ « alerte maladie » si un patient s’en éloigne trop.

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Marc Lavielle, directeur de recherche, équipe Select - © Inria / Photo C. Tourniaire

Unithé ou café

Pas d'OGM sans de bonnes stats !

Laure Guion - 19/12/2008

Consommer des OGM représente-t-il un danger pour notre santé ? "Absolument pas", affirment l'ASSA et l'EFSA, les autorités françaises et européennes de sécurité des aliments. Ces affirmations se basent sur des résultats de tests de toxicité, tests destinés à détecter d'éventuelles différences entre des animaux nourris avec un maïs OGM et d'autres nourris avec un maïs non OGM.
Il est vrai que ces tests n'ont mis en évidence aucune lésion, pathologie ou modification morphologique grave, mais la méthodologie statistique utilisée présente des lacunes et des faiblesses qui rendent impossible la détection d'altérations plus légères. Si aucun élément ne permet de conclure à l'existence d'un risque, l'absence de risque n'a pas été démontrée.
En tentant de rester totalement extérieur au débat virulent qui oppose "pros-OGM" et "antis-OGM", Marc Lavielle s'attachera à montrer que le statisticien joue ici un rôle citoyen incontournable d'aide à la décision et qu'il se doit d'être scientifiquement irréprochable face à de tels enjeux.

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