Vendredi 19 juin 2020 à 11:59

Notre cerveau; nos sens; système nerveux

          Je m’aperçois que j’ai fait des articles sur la vue et son interprétation par le cerveau, sur l’ouïe et le toucher, et il  peu de temps sur l’odorat, mais rien sur le goût. Alors réparons cette négligence.

          Nous avons, sur la langue des papilles gustatives permettant de ‘être sensibles à cinq types de saveurs : : le salé, le sucré, l’amer, et l’acide.
          D’autre part les asiatiques distinguent une saveur supplémentaire :  « l’umami », (qui veut dire “savoureux, délicieux”), dû à la stimulation de certains neurones par l’anion glutamate, qui est le goût que l’on retrouve dans les bouillons, les champignons, certains fromages présents dans la cuisine asiatique.
          L’umami n’est pas savoureux en soi, mais il améliore la saveur d’une large variété d’aliments, notamment lorsqu'ils sont peu salés. Le glutamate est présent dans de nombreux légumes, dans les viandes, et dans le lait maternel.
        Lorsque nous reconnaissons un aliment, c’est d’une part la combinaison particulière de ces saveurs qui nous guide, mais surtout l’odorat, qui complète de façon beaucoup plus analytique et précise. Les œnologues se servent autant de leur nez que de leur palais.
  
       Des recherches récentes semblent prouver que langue + odorat peuvent détecter aussi le “goût du gras”.
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          Il existe environ 500 000 récepteurs gustatifs, regroupés en 7 à 8 000 « bourgeons gustatifs » dont 75 %  sont dans les papilles gustatives mais 25 % sont répartis dans d'autres régions buccales, sur la muqueuse des joues, des gencives, du palais et de la luette.
 
        Ces bourgeons comportent chacun une centaine de cellules qui sont renouvelées tous les 10 jours environ, à partir de cellules souches, spécialisées pour chacun des goûts.
          Les récepteurs du goût à la surface des cellules sont des protéines, qui sont produite lorsque des gênes s’expriment. Des chercheurs ont ainsi « manipulé » le goût de souris, en leur injectant des gènes compatibles avec certaines substances : ils ont ainsi sensibilisé les souris au goût de l’unami ou leur ont fait aimer un met particulier qu’elles trouvaient avant sans goût.
           La salive dissout les aliments et à partir d’un certain seuil de concentration, les récepteurs sont sensibilisés et un nerf gustatif transporte les décharges de leurs neurones. Comme pour l’odorat les informations sont envoyés d’une part à des zones du cerveau émotionnel ou central : thalamus, entres amygdaliens, hippocampe, hypothalamus, mais aussi à un centre d’interprétation spécifique  qui est divisé en zones interprétant chacune un goût.
          Ce centre interprète le mélange des divers goûts et de leur intensité respective, et il code ainsi une « image » du goût ressenti de l’aliment, que nous mémorisons.
    Par ailleurs le système de récompense va donner une conotation de plaisir ou de répulsion selon les cas, cela par apprentissage.
          Le thalamus fournit en même temps les informations sur les odeurs correspondantes et les images transmises par le système d’interprétation de la vue.
          Ces informations participent à l’ensemble de la mémorisation du goût correspondant, et sont ensuite transmises au cortex orbito-préfrontal qui va nous donner conscience de ce que nous avons ressenti.

          Mais il y a aussi des papilles gustatives dans l’estomac et surtout dans l’intestin
          Les cellules gustatives intestinales auraient la même structure que celles de la langue. Elles interagiraient aussi avec les substances sapides (salé, sucré, acide, amer), par l'intermédiaire de récepteurs, des protéines spécialisées intégrées dans leur membrane.
          Alors que les papilles gustatives de la langue émettent des jugements rapides sur ce qu'elles peuvent laisser passer ou non dans la bouche, les cellules gustatives intestinales serviraient à prograrnmer le métabolisme, provoquant une série complexe de réactions qui ralentissent ou accélèrent la digestion et l'absorption des aliments.

          Les sensations gustatives en mémoire, la vue d’aliments, ou simplement le fait que nous n’ayons pas mangé depuis un certain temps nous donne faim.
C’est l’hypothalamus qui dans notre cerveau, est responsable de cette sensation, qui provient des décharges de certains neurones, qui vont communiquer avec notre cortex préfrontal, , qui sera sensible en outre à des indications de l’insula ou des centres de détection des sensations internes qui seront sensibles à des informations en provenance de l’estomac et de l’intestin.

 http://lancien.cowblog.fr/images/Santebiologie2/astrocyte.jpg         A l’inverse, d’autres neurones nous suppriment l’appétit. Leur mécanisme d’action a été découvert récemment, lequel fait intervenir les astrocytes, ces cellules en forme d’étoiles, qui ont des actions de support mécanique des neurones, mais qui peuvent intervenir dans la transmission des information.
          Les astrocytes autour des neurones coupe-faim, les entourent formant une barrière mécanique mais aussi physicochimique, et ils agissent ainsi comme un frein sur l’activité de ces neurones.
          Mais, à la suite d’un repas et sous l’influence notamment de glucose, ces astrocytes se rétractent, et les neurones de la satiété peuvent alors agir, mettant fin à notre faim.


          Un dernier point sur la langue, dont la figure ci dessous nous montre, par fluorecence la répartition de quelques unes des 750 familles de bactéries qui colonisent notre langue. En rouge les « actinomyces », qui transforment les nitrates en nitrites, que notre organisme transforme ensuite en oxyde nitrique, qui dilate nos vaisseaux sanguins.
          Les chercheurs ont montré que ces colonies de bactéries étaient stables et similaires, quelque soit l’âge et le sexe des adultes concernés.
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Vendredi 12 juin 2020 à 9:09


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          Cela fait longtemps que je n’avais pas parlé du coronavirus. On finit par être trop habitué à sa présence!

          J’ai lu des études qui essayaientde voir si nous étions tous égaux devant cette pandémie et effectivement certaines constatations sont troublantes :
           Pourquoi le virus tue t’il surtout les personnes âgées ? Mais il y a aussi quelques cas graves parmi les moins de 65 ans, et pas seulement des personnes prédisposées (diabète, obésité, maladies cardio-vasculaires….)
           Pourquoi les enfants sont ils rarement malades, souvent asymptomatiques, la maladie étant souvent bénigne et ils semblent peu contagieux.?
          Pourquoi y a t’il en réanimation, trois patients sur quatre qui sont des hommes ?
           Pourquoi une telle dispersion de gravité, de l’asymptomatique à la mort respiratoire ?

           Des études ont été faites pour essayer de voir si la génétique avait une influence sur cette maladie..
          Dès 1920, madame Leslie Webster avait montré que des infections virales et bactérienne entrainaient soit une situation asymptomatiques ou très bénigne, soit des symptômes graves, chez de souris ayant des patrimoines génétiques différents. Seule l’intensité des phénomènes variait selon la nature du microbe concerné.
          Depuis le génome peut être déchiffré et on a découvert en 2015, sur des maladies virales humaines, que la mutation des allèles d’un gène particulier pouvaient rendre la maladie grave, alors que la non-mutation la conservait à faible niveau. Or ce gène régule la production d’interférons, molécules qui stimulent la réponse immunitaire de l’organisme aux infections virales.
          Des centres de séquençage de 22 pays, étudient actuellement des génomes de malades du coronavirus diversement atteints, pour déterminer si l’on trouve des différences génétiques sur certains gènes, en rapport avec la gravité de la maladie.
           On connait aussi des gènes qui pour certaines infections (VIH, coronavirus de la gastroentérite, et une forme de paludisme), empêchent la prolifération du virus dans les cellules, ce qui empêche la maladie de se déclarer. On étudie actuellement le génome de personnes qui ont passé du temps auprès de malades touchés ensuite gravement par le covid19, sans protection, et qui ne se révèlent pas ensuite positifs aux tests. La prolifération du virus a probablement été empêchée.

           En ce qui concerne la différence de sensibilité hommes-femmes, deux hypothèses : les oastrogènes féminins favoriseraient la lutte contre le covid19.
          Autre hypothèse : le chromosome X possède un gène qui code une protéine qui a une action importante sur la reconnaissance par l’organisme d’organismes pathogènes. Or l’homme n’a qu’un chromosome X (le second étant Y) alors que la femme possède deux chromosomes X. Elle lutte probablement ainsi mieux contre les virus qui sont mieux et plus précocement détectés.

          Pour les enfants, il semble de plus en plus qu’ils ne sont pas très malades, souvent asymptomatiques et peu contagieux. (moins de 2% des cas, mais les enfants ont été moins souvent testés).
          Il ne semble pas que la réouverture des écoles dans divers pays ait augmenté les contaminations.
          Cela est particulier au covid19, car pour la grippe, les enfants sont les premiers à être infectés et sont des facteurs de transmission importants au sein des écoles.
          Diverses études sont en cours. 
          
 Une des hypothèses qui expliquerait pourquoi la plupart des enfants présentent des symptômes plus légers est que leurs poumons contiendraient moins de récepteurs de protéines virales (ou des récepteurs moins matures), qui sont la porte d’entrée du covid19 dans les cellules. Mais pour confirmer cette hypothèse, il faudrait étudier des échantillons de poumons d’enfants, très difficiles а obtenir. Il semble que ce serait notamment vrai pour les cellules nasales, qui sont les premières infectées par le virus.

           Certains pensent aussi que les enfants sont plus couramment exposйs а d’autres coronavirus, comme ceux qui provoquent le rhume, ce qui les protègerait contre ce coronavirus plus grave, en quelque sorte une immunisation croisée.
          Les enfants produisnt aussi des niveaux moins élevs de cytokines, protéines à l’origine de l’inflammation aigüe des poumons sous l’effet de l’infection virale.
          Seul point négatif quelques cas d’enfants développant une réaction inflammatoire grave cardiaque, similaire а la maladie infantile rare dite de Kawasaki ont été rapportés а Londres et New-York (et une cinquantaine en France, ayant tous évolués favorablement après traitement, un mort à Marseille toutefois, mais probablement dû à une maladie concomitante).

          Finalement il semble que le système immunitaire réagisse mieux chez les personnes jeunes, ce qui expliquerait que les enfants soit moins touchés et les personnes âgées davantage;le système immunitaire est presque vierge chez l’enfant et il doit donc réagir à tous les microbes qu’il va rencontrer, et la nature le rend plud performant.
          Le système immunitaire des personnes âgées est moins actif, et leur processus respiratoire en partie dégradé. Le corps se fatigue généralement plus vite notamment en raison de la dégénérescence des cellules et de la fonte musculaire.
          Par ailleurs, les seniors sont également plus sensibles aux complications de la maladie telles que confusion aiguë ou la déshydratation. En outre, des formes atypiques du développement du virus sont souvent constatées.
           Les seniors vivent souvent également davantage dans des lieux confinés, où les contacts avec d’autres personnes sont nombreux (par exemple EPAHD), ce qui favorise la contamination.

Vendredi 5 juin 2020 à 10:20

Psychologie, comportement

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  De nombreuses personnes sont timides, en particulier des enfants, et cela perturbe leur vie sociale pendant quelques temps, mais d’autres personnes, peu nombreuses souffrent de phobie sociale et là, c’est une véritable maladie.

  La phobie sociale n’est pas une grande timidité; la timidité, éventuellement avec un soutien extérieur, peut être peu à peu vaincue quand on se confronte régulièrement aux difficultés qu’elle suscite, qui relèvent de l’embarras; la phobie au contraire s’aggrave face aux situations qui la provoquent et elle relève davantage de la honte que de l’embarras : on craint toujours d’être humilié et que l’on se moque de vous.avec des réactions physiques importantes et du stress qui peut aller jusqu’à la panique.

Les personnes atteintes de phobie sociale se dévaluent en permanence, ont peur de ne pas être à la hauteur, et se trouve une multitude de défauts qu’elles tentent de cacher aux autres. Ces troubles peuvent s’accompagner de manifestations diverses, la peur de le foule (agoraphobie) ou la peur de voir le visage des autres par exemple.

Ce dernier cas a fait l’objet d’études cliniques, qui ont montré certaines anomalies du fonctionnement cérébral.

Le développement des réseaux sociaux et des relations sur internet a aggravé les situations : on pourrait croire qu’internet, qui ne nécessite pas de contact physique, faciliterait la communication. C’est vrai pour les personnes timides.qui ont des difficultés à nouer des liens dans les situations concrètes de la vie, mais au contraire les phobiques craignet le harcelement d’inconnus et se referment encore plus sur eux=mêmes.

Les études sous IRM ont montré des anomalies de fonctionnement des centres amygdaliens (qui sont à l’origine de la peur et du stress), mais aussi des cortex préfrontal médian et dorsolatéral, de l’insula et du cortex cingulaire ‘en communication avec l’hippocampe (qui oriente la mémoire), centre qui sont à l’origine des stimuli émotionnels, de la perception de soi et de l’évaluation de la pensée des autres (ce que kes psys appellent du nom barbare de “théorie de l’esprit”). Les centres amygdaliens sont en général suractifs et engendrent des réactions exagérés du système sympathique et la production enexcès de cortisol, l’hormone du stress. Des études sur des jumeaux ont fait apparaître une composante génétique sans qu’on puisse préciser les gènes concernés…

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pour lutter contre la peur du regard des autres, les psychologues préconisent des exercices assez particuliers pour dédramatiser ces situations dans lesquelles on se sent gêné.

    Je cite comme exemple l’un d’entre eux :

 

    “ Des camarades doivent emmener la personne phobique dans le métro et,  lui chanter, devant tout le monde: « Joyeux anniversaire ! . La personne se sent alors au centre de tous les regards, mais on lui demande de ne pas baisser les yeux, et de ne pas quitter le wagon. Elle doit rester pendant dix minutes dans une situation embarrassante. Progressivement son rythme cardiaque, sa tension et sa transpiration diminuent; après ces minutes qui semblent interminables, elle se retrouve dans une situation qui, habituellement, déclenche sa panique, mais qui désormais l’affole moins. Des passagers lui tapent parfois sur l'épaule en descendant du wagon et lui lancent: « Joyeux anniversaire! . A ce moment,la personne s'aperçoit qu'il s'agit d'un « non-événement », et cette prise de conscience change sa vision de la vie en société. Alors qu'elle croyait être jugée négativement par les autres, elle s'aperçoit que le jugement d’autrui peut être bienveillant.”

 

    Lorsqu’une personne phobique est laissée face à ses peurs, les évitements permettent de fuir les situations angoissantes, mais la maintiennent  dans l'idée fausse qu'elle ne peut les affronter. 

    Il faut donc lui apprendre à s'exposer à des niveaux croissants d'anxiété, en provoquant des situations faiblement, puis plus fortement anxiogènes (aborder des inconnus, se faire remarquer dans un lieu public, prendre la parole dans une réunion, etc.). 

    Elle peut alors constater que son angoisse peut être forte « à l'intérieur» sans que cela soit perçu par les autres, ce qui n'a pas de conséquences. 

 

Vendredi 29 mai 2020 à 17:44

Notre cerveau; nos sens; système nerveux

 Le déconfinement va t’il modifier nos neurones de distanciation personnelle ? 

         Le mot qui est dans le bouche de tous les journaliste m’agace : « distanciation sociale ». Je me demande quel est l’imbécile qui a inventé ce terme. 

          Social, c’est l’opposé d’individuel, ce qui s rapporte à la collectivité : on parle de sociabilité, de sciences sociales, de politique sociale, d’aide sociale, d’inégalités sociales, de classes sociales. La distanciation sociale fait penser à ces deux dernières notions et pas à la distance qui sépare deux personnes dans une queue !
          Le Président et le Premier Ministre ont dû s’apercevoir de cette ânerie, et ils n’utilisent que « distanciation physique », qui a une signification claire.

          Mais savez vous ce qu’est la « distanciation personnelle », dans le domaine de la neuro-psychologie?

 

          C’est un phénomène de nos sens, découvert il y a quelques décennies, mais expliqué récemment, en faisant des études sur les animaux, puis chez l’homme.

          Heini Heidinger, directeur d’un Zoo suisse, a découvert en 1960 que les animaux avaient un double territoire : un territoire extérieur, avec des repères naturels et qu’ils marquaient en outre de leur odeur, mais un deuxième territoire, car ils fuyaient ou réagissaient si on s’approchait d’eux an deça d’une certaine distance, relativement constante pour un individu donné. Les animaux maintiennent aussi une certaine distance entre eux, plus faible dans un couple établi.

           Un anthropologue américain, Edward Hall, a proposé en 1966 une théorie adaptée à l’homme, pour lequel il y aurait 4 volumes successifs de distanciation, résumés sur le schéma ci-dessous, emprunté à la revue « Cerveau et psycho ».

 Le déconfinement va t’il modifier nos neurones de distanciation personnelle ?

           Ces sphères de distanciation ont des rayons variables, en fonction de notre personnalité et de notre éducation, également de notre âge et de notre état psychologique du moment, mais aussi de notre interlocuteur, en face de nous, et évidemment de l’environnement et des circonstances. 
           Lorsque l'intrus pénètre dans la zone correspondante, sans y avoir été invité, nous nous sentons mal à l’aise, voire nous ressentons du stress ou de la peur.

 

           La première sphère d’environ 45 cm de rayon est celle réservée aux intimes, à la famille, aux amis très proches. Les autres personnes n’y ont pas droit.

           La zone la plus courante est celle comprise entre 45 et 125 cm, l’espace que nous atteignons, le bras tendu. C’est l’espace utilisé lorsque nous discutons amicalement avec quelqu’un que nous connaissons; les psychologues l’appellent la zone de « distanciation personnelle de confort ».

           Lorsque nous sommes face à des inconnus ou à des interlocuteurs professionnels, nous nous éloignons davantage, entre 1,20 et 3,60 mètres. C’est la zone de distance sociale, mais là le mot « social » a sa vraie signification de rapports sociaux par opposition à amicaux. Ce n’est pas la distanciation sociale du coronavirus !

           Enfin, lorsque nous écoutons sans interagir alors les distances sont en général supérieure à 3,60 mètres.

           Les psychologues ont étudié plus particulièrement la distance personnelle de confort, pour comprendre son influence sur la communication. Les femmes maintiennent entre elles une distance plus faible que les hommes; Cette zone est en général plus grande chez une personne âgée, mais surtout augmente de façon importante en cas de conflit, pour diminuer ensuite, lorsque tout redevient calme

Les politiciens ont une zone de confort plus étendue, non pas parce qu’ils tiennent les gens à distance, mais parce que les gens autour d’eaux préfèrent leur laisser de l’espace. C’est souvent vrai également pour les meneurs ou les leaders.

 Le déconfinement va t’il modifier nos neurones de distanciation personnelle ?

           D’où viennent ces distanciation : des neurones de la zone qui préparent nos mouvements, le cortex prémoteur et ces neurones sont appelés les neurones « péri-personnels «  (peri = autour), ainsi que dans un autre centre du cerveau émotionnel (qui est d’ailleurs en relation étroite avec les centres amygdaliens, centres du stress et de la peur).. Mais ces neurones s’activent non seulement lorsque l’on touche la personne, mais aussi lorsque un sens (vison, bruit, odeur), indique qu’une personne est entrée dans la zone personnelle de confort. Ces neurones contrôlent également les mouvements : la personne va t’elle vite, va t’elle passer à droite ou à gauche et me toucher ? 

           Ces neurones mémorisent le emplacements de ce qu’ils ont ressenti (en provenance des sens, notamment la vision à la lumière), et sont ensuite capables de remémorer l’espace si la lumière disparaît. C’est ainsi que vous pouvez vous diriger dans le noir, dans une pièce connue de votre logement.

 Le déconfinement va t’il modifier nos neurones de distanciation personnelle ?           Ce phénomène de distanciation résulte donc d’un ensemble de neurones qui, à partir des informations de perception (notamment de vision), effectuent une surveillance autour de notre corps, de façon analogue au radar qui surveille l’espace aérien autour d’un aéroport.

           .

           Cette zone de confort est aussi un message social, car si nous la réduisons face à quelqu’un, nous indiquons à cette personne que nous avons confiance en elle.

           Et dans une situation de menace, la zone de distanciation personnelle s’accroît, pour laisser plus de temps à la réaction face à une alerte, et le signal est d’autant plus fortque la distance d’inrusion dans l’espace réservé est faible.

          

           En fait ces neurones sont beaucoup plus importants que ne le laissent supposer ce phénomène de zone de confort.

            C’est grâce à eux que nous pouvons nous servir de nos membres. La zone du cortex prémoteur prépare en effet nos mouvements, se sert des informations provenant d’une autre zone voisine du cortex , qui suit la position de nos membres et leurs caractéristiques en mouvement, et les rapproche des informations spatiales sur l ‘environnement, et il pré-simule nos mouvements, avant d’envoyer les ordres aux muscles de nos membres pour lea accomplir.

            Et les chercheurs ont montré que si notre main tient un bâton, alors notre espace personnel de confort est augmenté, pendant un temps, de la longueur du bâton, pour nous permettre de nous servir de son extrémité.

 

           Alors je me pose la question, la distanciation physique que nous impose actuellement et probablement pour une certaine durée, le déconfinement actuel, va t'elle modifier notre distanciation personnelle de confort? (Actuellement notre distanciation intime est interdite). Que se passera t'il si le virus nous quitte.?

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     Vous avez sûrement, comme moi, essayé de vous rappeler des souvenirs de votre jeunesse.
     Je n’ai retrouvé aucun souvenir réel de ma vie avant 4 ans; simplement des souvenirs qui proviennent de ce que m’ont raconté mes parents ou de photos.
Et je n’ai que peu de souvenirs avant 7 ans. Pourquoi ?
J’ai interrogé diverses personnes et les adultes m’ont dit la même chose.
Par contre les ados avaient un nombre plus grand de souvenirs après 4 ans et de jeunes enfants (6/7 ans), avaient des souvenirs d’avant 4 ans mais limités à des images succinctes.
    J’ai fini par trouver des explications de ces phénomènes dans une revue de neurosciences.

    Avant 2 ans un enfant ne parle pas, et avant 4 ans, il a peu de vocabulaire. Ses souvenirs sont constitués essentiellement par des images et des émotions. Les essais menés par les chercheurs ont montré que ces images ne restaient que quelques années en mémoire et que à la suite des réorganisations du cerveau avec l’apparition du langage, elles disparaissaient peu à peu après 7/8 ans.
    En fait dès l’apparition du langage et d’un vocabulaire suffisant, la mémoire associe des images, des sentiments et des mots qui les décrivent. Un souvenir est constitué par un tel ensemble, et il s’oublie et disparaît peu à peu, s’il n’est pas rappelé. C’est pourquoi les souvenirs qui nous sont chers, qui s’impriment déjà plus profondément en mémoire, car ils sont chargés émotivement, mais qu’en autre nous nous remémorons périodiquement, restent beaucoup mieux gravés en notre mémoire et avec plus de détail. Au contraire, ceux, moins importants pour nous, auxquels nous ne songeons que rarement, ne bénéficient pas de cette reconstruction lors d’un rappel en mémoire, et donc perdent peu à peu leurs détails, leur précision puis disparaissent. Ils ne sont pas en général complètement éliminés et on peut parfois les rappeler, mais avec beaucoup d’efforts et, souvent,parce qu’un mot, une circonstance, un autre souvenir, ont servi “d’amorçage” pour retrouver la voie du souvenir dans notre cerveau.
    Donc un enfant de  5 ans a des images de ce qu’il a vécu avant 3 ans, mais il les perd ensuite surtout après 7 ans. De même devenu adultes, nous perdons peu à peu beaucoup de souvenirs de notre jeunesse, car ils n’étaient pas sentimentalement précieux, et nous ne les avons pas rappelés en mémoire pour les consulter à nouveau et les connexions entre neurones les concernant, se sont peu à peu affaiblies.
    Par contre, nous gardons en général toute notre vie le souvenir de nos parents et grands parents, car nous avons souvent pensé à eux, même s’ils ne sont plus là, et  donc les connections entre neurones retrouvent leur force initiale.

    Cela dit, les jeunes enfants, qui ont une mémoire toute neuve, ont sur le moment, des souvenirs plus nombreux, plus détaillés que les adultes.Ils se souviennent de tas de choses auxquelles nous n’avons même pas fait attention, mais leur mémoire ne doit pas s’encombrer, alors tous ces souvenirs, ils les oublient vite.
    Les chercheurs ont également constaté que les enfants et ados, qui parlaient souvent avec leur parents de leur vie de tous les jours, en gardaient davantage de souvenirs, car les connections avaient au départ, été plus fortes, car plusieurs fois rappelées et rafraîchies. Et plus un enfant est jeune, si l’on veut qu’il garde certains souvenirs, il faut lui en parler souvent, pour que sa mémoire renforce les connexions correspondantes entre neurones.
    Par ailleurs certains souvenirs très traumatisants marquent la mémoire et ont des conséquences tout au long de notre vie, même si ces souvenirs correspondent parfois à des peurs que nous avons eues avant 5 ans.

Vendredi 15 mai 2020 à 9:15

Biologie, santé.

J'avais fait le premier mai, un article sur les modèles de prévision des épidémies. Mais ce n'était peut être pas assez clair car j'avais voulu trop simplifier et on m' demandé de faire un article plus complet.
          Je le fais donc aujourd'hui, mais c'est un problème complexe et l'explication va être longue.
          Les principaux renseignements que j'ai utilisés  proviennent d’un article de Wikipédia (https://fr.wikipedia.org/wiki/Modèles_compartimentaux_en_épidémiologie) et d’une visio-conférence du Professeur Philippe Dumas (ENS Ulm, ancien directeur de Polytech Marseille)(https://cloud.cinam.univmrs.fr/owncloud/index.php/s/cKCTMduxPzgZO4O#pdfviewer) .


       La propagation d’un agent infectieux au sein d’une population est un phénomène dynamique : les effectifs d’individus sains et malades évoluent dans le temps, en fonction des contacts au cours desquels cet agent passe d’un individu infecté à un individu sain non immunisé, l’infectant à son tour. Un tel phénomène peut être étudié en le modélisant par des équations et en déterminant son comportement à travers la résolution numérique de ces équations.

          Les modèles mathématiques d’épidémies ont besoin de deux grand types de facteurs :
               - Les caractéristiques de la population démographiques et géographiques : nombre, densité, type d’habitat, sexe, âge, structure familiale et ce qui est plus difficile à connaître les flux journaliers et les taux de contact entre personnes, très différents selon les régions, les lieux, les métiers et occupations de chacun, car dans une épidémie la transmission se fait souvent par contact ou cohabitation dans un même lieu, notamment de travail, une même pièce, un même moyen de transport.
                - Les données sur la maladie que l’on peut représenter sur le graphique ci-
après :

Davantage d'informations sur les méthodes de prévision des épidémies.

           A noter que le temps de latence est celui à partir duquel on est contagieux, et qui peut être inférieur à l'incubation, qui est le temps au bout duquel apparaissent les symptômes de la maladie. Pour le Covid19, il semble que l'on puisse être contagieux 2 ou 3 jours avant l'apparition des symptômes, (s'il y en a, puisqu'il peut y avoir aussi des "porteurs sains").

Les modèles mathématiques pour prédire les épidémies sont donc très complexes et en général, organisés en "compartiments", dans lesquels on simule les phénomènes par des équations différentielles. 
        Dans le cas d'un virus comme le Covid19, dont les conséquences sont très variables, le compartiment des personnes malades peut être scindé en plusieurs sous-compartiments, tels "personnes à faibles symptômes", "malades à domicile", "personnes hospitalisées" et "personnes en réanimation". Il peut y avoir en outre des gens immunisés à la naissances ou vaccinées

 

Davantage d'informations sur les méthodes de prévision des épidémies.

 Le but de la simulation est de calculer le nombre de personnes dans chaque compartiment, en fonction du temps S(t),(t), M(t) ....en fonction de paramètres qui régissent les variation de ces fonctions à chaque instant, lesquels dépendent des connaissances que l'on a de la maladie.

Pour simplifier on se limitera à un système à trois compartiments :

Davantage d'informations sur les méthodes de prévision des épidémies.
 
          Parmi les personnes saines S d’une population de N membres, I personnes sont infectées, mais parmi elles, G malades guérissent. 

         Les trois compartiments échangeant en permanence des flux.

Pour modéliser ces échanges, on définit deux paramètres :  
                  - Une probabilité béta, ß, pour qu’une personne infectée rencontre dans la population de N membres, une personne saine et l’infecte.
         La  probabilité ß dépend de l’environnement : elle  sera plus faible, en campagne que dans une ville, et plus forte dans un EPAD où les personnes sont confinées ou à fortiori sur un porte-avion ou un internat à dortoirs.
         Une étude menée sur l’épidémie de covid19 dans le navire de croisière Diamond princess a montré qu’une personne en contaminait en moyenne 7, alors que dans la population, c’est un peu inférieur à 3.
                  - Une probabilité gamma, γ, pour qu’une personne infectée guérisse et redevienne donc saine.
          Ces deux paramètres ne sont pas connus. On les fera varier pour connaître leur importance et se rapprocher des résultats expérimentaux, qui permettront de leur attribuer une valeur approximative.. 

Au départ de l’épidémie, le nombre de personnes infectées I est faible et le nombre de personnes saines S est pratiquement égal à la population N.
          A chaque instant dt, le nombre de personnes nouvellement infectées dI est égal à :        dI = ß. I  dt      et S diminue de cette quantité    dS = - ß.I dt     
          S diminue peu à peu et la probabilité ß ne s‘applique plus qu’à la proportion S/N donc                           dI = ß . S / N. I. dt
          Mais il faut tenir compte des guérisons possibles dG = γ. I dt  que l’on soustrait du chiffre des infectés et en définitive :
                      dI = dt (ß.S / N.I – γ.I)   ce qui s’écrit aussi    dI/I = dt . (ß.S / N. – γ.)
                      soit en intégrant    Ln I = ∫(ß.S(t) / N. – γ.) dt = f(t)  et    I = e f(t)      
          Au début de l’épidémie, le nombre d’infections I va croître donc exponentiellement tant que  (ß.S(t) / (N. – γ ) >0, c’et à dire S/N > γ / ß
          Mais S diminuant, le nombre d’infection ralentit, passe par un maximum et lorsque S/N < γ / ß, le coefficient de l’exponentielle devient négatif et le nombre d’infection diminue de façon exponentielle, ce qui met fin au flux, une grande partie des personnes de la population ayant été contaminées successivement. Dans le cas du coronavirus, si ß = 3 et γ =1, le nombre maximal de personnes contaminées serait de ß / γ = 1 / 3. N

          Le rapport ß / γ est appelé R0. C’est en moyenne le rapport entre la probabilité de contamination en la probabilité de guérison. C’est en moyenne le nombre de personnes saines que peut contaminer une personne infectée.
          Il y a donc un pic de contamination obtenu pour dI / dt = 0 et donc 
                                      S/N  =  γ
 / ß  = 1 / Ro
          Ceci en l’absence de mesures telles de confinement ou autres qui changeraient les divers facteurs.

         Le confinement va diminuer la valeur de S, un nombre faible de personnes risquant alors d’être infecté.
        L’amélioration des soins et de médicaments  accroîtra la valeur du  coefficient γ.            

        L’allure de la courbe pour ß = 0,3, γ= 0,1 et N = 100 000 est la suivante, sans mesure particulière pour lutter contre l’épidémie, qui se propage donc naturellement :

Davantage d'information sur les méthodes de prévision des épidémies.


Davantage d'informations sur les méthodes de prévision des épidémies.         On remarquera que sur le graphique logarithmique, la partie exponentielle des courbes de montée et de descente de la valeur de I est très voisine de deux droites. (en bleu)

         Ces deux droites sont une approximation des courbes de l’épidémie et se coupent en un point où I = N (alors que le max de I est de 1/R0 par rapport à N serait environ 1/3 pour le covid 19.)
          La droite correspondant au développement de l’épidémie, passe par I0 = 10 pour t = 0 et par le point pour lequel I = N (100 000, et elle a une pente de dI/dt = ß.S(t) / N. –γ c’est à dire pour S = N de ß – γ
         On peut donc calculer une approximation du temps du maximum
                  Ln (100 000) – Ln(10) = (ß – γ) ∆t  d’où ∆t =  (11,2 – 2,3) / (0,3-0,1)  = 46 jours
          La pente de la droite descendante est – gamma puisque elle est issue du point où I = N et qu’elle correspond donc à une absence de nouveaux cas et sa pente ne dépend donc plus que des guérisons et donc du coefficient gamma.

Davantage d'informations sur les méthodes de prévision des épidémies.       Il faut différencier deux pics :

                  - Celui du nombre total de personnes infectées i , (en rouge).

                   -  Celui du nombre de nouvelles personnes infectées chaque jour dI / dt  (en bleu).

Le pic des nouveaux infectés précède légèrement celui du nombre total d’infectés

           Il faut toutefois se rendre compte que dans le modèle on compte toutes les personnes qui sont dans ces cas, alors que dans la réalité, il est difficile de les recenser, car certaines personnes ne se rendent pas compte qu’elle sont malades et ne consultent pas et il peut y avoir de porteurs sains. Dans le cas  du coronavirus c’est un handicap, car cela peut représenter 20 à 30 % de la population.
          Les valeurs que l’on a des coefficients ß et R0 sont donc approximatives et peuvent être assez variables selon l’environnement.

         Quelques R0 caractéristiques de maladies courantes :

Davantage d'information sur les méthodes de prévision des épidémies.

          Le modèle ci-dessus montre que si en France on restait face à la maladie sans rien faire, avec R0 = 3 on aurait un tiers de la population infectée, soit 20 millions.
          Si 15% ont besoin de soins intensifs :  --> 3 millions. Disponibles 10 000

          Si 1/3 avec assistance respiratoire : --> 1 million . Disponibles 5 000
          La mortalité même avec un chiffre bas de 3% ---> 600 000 morts

          D’où la nécessité du confinement qui diminue la population qui peut être atteinte S et de « gestes barrières » qui diminuent la probabilité ß de contamination, (la probabilité de guérison γ restant fixe si les moyens de soins ne sont pas débordés par l’afflux de malades)
          Isoler (par exemple en hôtel), les malades, qui ne sont pas gravement atteints, mais sont cependant contagieux, peut être aussi une mesure importante, car elle diminue fortement le contacts infectieux donc le coefficient ß

           En ce qui concerne le confinement, un raisonnement simple permet de comprendre son effet sur le sombre de personnes S0 qui peuvent être contaminés:
          Supposons qu’on soit au début de l’infection qu’il y ait environ 0,1% de personnes infectées. On a donc une chance sur mille d’être infecté .
          Si on confine en coupant ces 60 millions de personnes en 12 millions de groupes de 5 personnes confinées. Il y a 5 pour mille de chances pour qu’une telle cellule soit infectée et donc 99,5 % de chances qu’elle ne soit pas infectée, ce qui représente donc un groupe à risque de 12 millions x 0,5 % = 60 000 personnes
          On a donc fait passer la population à risque de S0 de 60 millions à 60 000, ce qui l’a divisé par 1000, ce qui permet de ramener les besoins sanitaires au-dessous des moyens existants, lorsque l’épidémie va se développer.
          Certes un tel confinement total n’est pas possible, puisqu’il faut q’une partie des personnes travaille ou ayillent se ravitailler, mais cela permet de comprendre l’intérêt de l’opération.

          En définitive, le modèle ci-dessus à 3 compartiments est très simpliste, mais il permet de se rendre compte des principes de prévision, de sa difficulté aussi, car face à un nouveau virus, on ne connaît pas ses caractéristiques, et on obtient difficilement de chiffres du développement de l’épidémie (il est par exemple difficile de connaître le nombre exact de personnes infectées, en raison des cas asymptomatiques et des personnes faiblement atteintes, qui ne consultent pas un médecin.). Les paramètres sont donc difficiles à déterminer.
          Par ailleurs les calculs faits sont plus complexes et ne sont pas littéraux, mais on fait des simulations. Dans le cas ci-dessus des trois compartiments, on serait par exemple parti d’une hypothèse de valeur des paramètres ß et γ, et d’un I0 par exemple de 10 et on aurait demandé à l’ordinateur, de calculer chaque jour la valeur du nombre d’infectés I, de la population restante S et du nombre de guéris G. L’ordinateur trace ensuite les courbes en fonction du temps, que l’on compare à la réalité. On prend une autre valeur des paramètres et on regarde si elle est plus proche du réel.
          Dans le cas du covid19, étant donné la difficulté pour avoir des valeurs réelles de I, il est nécessaire de traiter davantage de compartiments car les seuls chiffres sûrs sont les entrées à l’hôpital, les mises en réanimation et les décès.
          Mais le modèle simple à 3 compartiments permet de se rendre compte de la gravité de la propagation du virus si aucune mesure n’est prise, et de la conséquence inexorable alors, du débordement des moyens sanitaires.



Vendredi 8 mai 2020 à 17:30

Divers

http://lancien.cowblog.fr/images/Image4/Unknown-copie-17.jpg         Je ne parlerai pas de la façon de prédire l'avenir, ce n'est pas sérieux.

 

J’ai fait un article sur toutes les utilisations pratiques du citron, mais ma grand-mère parlait aussi de toutes celles du marc de café, car à l’époque il n’y avait ni capsule, ni café en poudre du commerce, et même pas de moulin électrique : on devait moudre lev-café dans un moulin en bois à manivelle !

Mais que faire du marc une fois utilisé après avoir passé le café ?

 

http://lancien.cowblog.fr/images/Image4/images3.jpgC’est un produit ménager à récupérer.
D’abord c’est une poudre qui est légèrement abrasive, assez pour enlever toutes sortes de saletés, mais pas trop pour abimer les surfaces nettoyées, notamment en se servant d’un chiffon propre ou d’une brosse à dents. On peut s’en servir pour polir un meuble, mélangé à de l’eau tiède

C’est un produit dégraissant et si vous manquez de liquide vaisselle, il peut dégraisser vos assiettes, poêles et casseroles.

C’est aussi un produit désodorisant, mis par exemple dans une petite tasse ou coupe dans le frigo.

Pour ces deux raisons il entretient les canalisations, à condition de le faire avant qu’il ne se dessèche et en le mélangeant à beaucoup d’eau, afin qu’il ne fasse pas de bouchon sec. C’est encore mieux si on verse l’eau très chaude qui reste dans la bouilloire qui a servi en partie à faire le café.

C’est enfin une bonne teinture, très tenace, mélangé à du vinaigre blanc. Malheureusement si on se fait des taches de café, il faut rincer tout de suite à l’eau chaude, mais ce n’est pas certain que l’on n’aura pas une trace.

 

http://lancien.cowblog.fr/images/Image4/images-copie-15.jpg

C’est aussi un produit utilisable dans le jardin 

D’abord comme engrais d’abord, en couches fines de produit sec autour des plantes, ou dans le bac à compost. A la campagne les paysans l’utilisent pour faire pousser des champignons. Le marc de café aiderait à libérer progressivement l’azote, le phosphore et le potassium pour les jeunes plantes.

http://lancien.cowblog.fr/images/Image4/images1-copie-7.jpgC’est surtout un produit répulsif pour éloigner les hôtes malfaisants, comme les limaces, escargots, les fourmis, les cochenilles, l

es pucerons, du fait qu’il rend le sol acide.. Par contre il semble qu’il attire les vers de terre (les lombrics utiles).

Mais il paraît que cela éloigne les chats et les empêche de marquer leur territoire et que leur urine ne brûle les plantes.
En Bretagne certains horticulteurs l’utilisent pour changer la couleur des hortensias et leur donner des reflets bleus. (cela réduit le PH du sol).

 

http://lancien.cowblog.fr/images/Image4/images2.jpgll paraît qu’on peut aussi s’en servir comme anti-puces sur les poils de chiens ou de chats, mais je n’ai jamais osé le faire.

J’ai entendu aussi des femmes dire qu’elles enlevaient (ou « gommaient »), les vieilles peaux mortes de leurs bras ou de leurs jambes et que cela diminuait leur cellulite en rétablissant les pores d’ération de la peau.

Vendredi 1er mai 2020 à 11:19

Biologie, santé.


http://lancien.cowblog.fr/images/Image4/lesmicrobesnousenvahissent6713.jpg
 
  Depuis le début de l'épidémie de coronavirus, on nous parle des prévisions concernant son évolution faites par des scientifiques qui conseillent le gouvernement. Mais que sont donc les modèles mathématiques qui servent pour ces prévisions.
          J'ai donc pensé que cela vous intéresserait peut être de comprendre comment cela fonctionnait et j'ai donc lu plusieurs articles d'explications, avec beaucoup de mal d'ailleurs, car les mathématiques ont beaucoup évolué depuis mes études d'ingénieur, notamment grâce aux résolutions des équations sur ordinateur. 
          Rassurez vous, je vais essayer d'être simple et je ne vais pas vous embarquez dans des équations compliquées : je me limiterai aux principes.

Mais d'abord, qu’est ce qu’un modèle mathématique ? et une simulation ?

          Quand vous prenez votre voiture pour partir en vacances et que vous roulez sur l’autoroute à vitesse constante, vous savez que la distance d que vous parcourez pendant un temps donné, est le produit de votre vitesse v par le temps t. 
          Dire que d = v t est un modèle mathématique est un peu abusif, tant c’est simplifié à l’état d’une simple formule qu’on apprend en CM1, mais c’est un exemple.
          En effet on est parti de la réalité, on a fait des mesures de distance, vitesse et temps et on a abouti à cette équation toute simple. On est allé de l’expérience aux mathématiques. Ensuite si on connaît sa vitesse on peut calculer les distances parcourues à diverses heures; On se sert de la formule mathématique pour prévoir la situation.
          Un modèle mathématique est analogue, si ce n’est que les équations sont beaucoup plus compliquées et cela d’autant plus que les phénomènes sont complexes.
           Cela concerne en général un phénomène physique, chimique ou biologique; on part d’observations numériques et d’hypothèses d’équations issues d’une explication scientifique du phénomène, on bâtit un modèle à base de ces équations, et ensuite on essaie de prévoir les résultats d’expériences que l’on peut faire sur le phénomène. On peut alors vérifier si les résultats des mesures sont conformes à ceux prévus par le modèle ou s’il faut modifier celui-ci, soit en changeant les équations, soit en ajustant des paramètres dans les équations utilisées.
            On peut ensuite utiliser ces modèles mathématiques pour prévoir des phénomènes analogues, mais qui ne sont pas encore arrivés, et pour établir diverses situations en fonctions d’hypothèses de départ initiales différentes. C’est ce qu’on appelle une simulation. C’est par exemple ce que l’on essaye de faire en simulant les conséquences sur le climat, de la production des gaz à effet de serre ou la progression de l'épidémie de coronavirus.

    Un petit complément au cas où vous entendriez ces mots :
    Certains modèles sont dits « déterministes » : c’était le cas de notre voiture. Ce sont des modèles où on décompose les phénomènes en étapes successives et où on peut expliciter les événements par des données initiales, des équations qui représentent le phénomène de façon supposée exacte, et où on aboutit à des données finales, cela sans intervention des lois de probabilité. Cela suppose en quelque sorte que les phénomènes sont déterminés, c’est à dire qu’ils se passent toujours de la même façon.
    A l’inverse il y a des phénomènes que l’on est incapable de décrire par des données et des équations permanentes et où donc les éléments ne se comportent pas toujours de la même façon. Par contre on peut observer une certaine répartition statistique des comportements. On peut alors se servir des calculs mathématiques des probabilités pour décrire ces phénomènes. On parle alors de modèles « stochastiques »
    On a enfin des cas où les phénomènes dépendent d’une multitude de petites causes et on n’est jamais certain de les connaître toutes et de pouvoir les quantifier.
    On dit alors qu’ils se produisent « au hasard » et on simule mathématiquement ce hasard. 
   
     Bien entendu de tels calculs étaient très difficiles à faire quand j’ai fait mes études (à la main avec des tables de logarithmes, que la plupart d’entre vous n’ont jamais connues). 
Aujourd’hui, tout se fait évidemment sur ordinateur et des simulations complexes comme celles sur le climat, ou le Covid19 demandent des ordinateurs très puissants. 

     Mais vous constatez donc que pour faire un « modèle mathématique » il ne suffit pas d’être matheux, il faut en outre bien connaître le phénomène scientifique que l’on veut simuler. Donc dans le cas des épidémies, il faut d’abord voir ce qu’on doit connaître sur ce sujet. Et ensuite il faut avoir de nombreux chiffres constatant l'évolution réelle des phénomènes. C’est ce que je vais essayer de vous montrer.

      La propagation d’un agent infectieux au sein d’une population est un phénomène dynamique : les effectifs d’individus sains et malades évoluent dans le temps, en fonction des contacts au cours desquels cet agent passe d’un individu infecté à un individu sain non immunisé, l’infectant à son tour. Un tel phénomène peut être étudié en le modélisant par des équations et en déterminant son comportement à travers la résolution numérique de ces équations.
     Les modèles mathématiques d’épidémies ont besoin de deux grand types de facteurs :
               - Les caractéristiques de la population démographiques et géographiques : nombre, densité, type d’habitat, sexe, âge, structure familiale et ce qui est plus difficile à connaître les flux journaliers et les taux de contact entre personnes, très différents selon les métiers et occupations de chacun, car dans une épidémie la transmission se fait souvent par contact ou cohabitation dans un même lieu, notamment de travail, une même pièce, un même moyen de transport.
                - Les données sur la maladie que l’on peut représenter sur le graphique ci dessous :
Les modèles mathématiques de simulation des épidémies.

          A noter que le temps de latence est celui à partir duquel on est contagieux, et qui peut être inférieur à l'incubation, qui est le temps au bout duquel apparaissent les symptômes de la maladie. Pour le Covid19, il semble que l'on puisse être contagieux 2 ou 3 jours avant l'apparition des symptômes, (s'il y en a puisqu'il peut y avoir aussi des "porteurs sains").

     On pourrait utiliser des modèles simples comme les deux suivants :
                 - Si l'on ne fait rien et qu'une personne en contamine 3 en moyenne dans un espace de temps ∆t, le nombre de personnes malades croit chaque ∆t comme ", 32, 33...3n.. c'est à dire comme une courbe exponentielle. Effectivement les courbes d'expansion du coronavirus ont cette allure, mais la valeur de ce coefficient n'est pas connue et varie selon les circons-tances et donc un modèle aussi simple, calculable sur Excel, est aberrant.
              - On pourrait penser que  le nombre de personnes infectées dans une durée donnée Ni est proportionnel au nombre d’individus sains S, au taux de contact c, à la probabilité p que ce contact ait lieu avec une personne infectée et à une probabilité de transmission de la maladie m : Ni (t) = S x c x p x m, t étant le temps. Mais ces paramètres ne sont pas non plus connus.

       Les modèles mathématiques pour prédire les épidémies sont donc beaucoup plus complexes et en général, organisés en "compartiments", dans lesquels on simule les phénomènes par des équations différentielles.

Les modèles mathématiques de simulation des épidémies.

     Dans le cas d'un virus comme le Covid19, dont les conséquences sont très variables, le compartiment des personnes malades peut être scindé en plusieurs sous-compartiments, tels "personnes à faibles symptômes", "malades à domicile", "personnes hospitalisées" et "personnes en réanimation". 
      Le but de la simulation est de calculer le nombre de personnes dans chaque compartiment, en fonction du temps S(t), C(t), M(t) ....en fonction de paramètres qui régissent les variation dS/dt, dC/dt, dM/dt ... de ces fonctions à chaque instant.
 Ces paramètres dépendent des connaissances que l'on a de la maladie.

        On a donc une série d'équations différentielles que l'on peut résoudre sur ordinateur, en affectant des valeurs à ces paramètres. On compare alors les chiffres calculés à la réalité de ceux obtenus sur le terrain tous les jours, et on modifie la valeur des paramètres pour que la correspondance soit la meilleure possible.

       Mais mettre sur pied une simulation fiable n'est pas simple, car il faut avoir des chiffres corrects de la réalité, et par exemple cela n'est pas le cas en France pour le coronavirus, pour le nombre de contaminés, puisque les tests ne permettent pas de le connaître. On ne peut se baser que sur des chiffres de personnes atteintes nettement, hospitalisées ou en réanimation. De plus il peut y avoir des variations de ces coefficients dans le temps : par exemple l'infectiosité d'un individu peut varier en fonction de l'avancement de la maladie, la quantité de virus ingérée par un individu est variable selon les circonstances de la contamination, le virus peut muter....

       De plus une telle simulation peut être faite pour tout le pays et la population entière, mais aussi pour une région donnée (par exemple Alsace ou Ile de France), ou pour une tranche d'âges de la population.
       Mais les populations ne sont pas non plus homogènes, ne serait ce que parce que les conditions de vie ne sont pas lés mêmes, les états de santé hors épidémie étudiée, sont différents et les sensibilités des individus à l'épidémie en cause sont aussi très différentes, tout particulièrement en ce qui concerne le coronavirus actuel.
        On pourrait aussi ajouter un compartiment pour étudier l'influence d'un médicament, ou d'une mesure, si elle est appliquée à un grand nombre de personnes. (pour étudier l'influence d'un médicament sur quelques personnes, on peut suivre des paramètres biologiques précis).

       De tels modèles ne peuvent donc avoir une très grande précision et notamment lorsque le virus est nouveau et peu connu, mais ils permettent d'avoir une idée approximative de l'influence de certaines mesures de protection ou de la charge des moyens de santé, et ils sont donc une aide à la décision des personnes qui gèrent la crise sanitaire.

Vendredi 24 avril 2020 à 17:36

Biologie, santé.

 http://lancien.cowblog.fr/images/Santebiologie2/masquetissufemme.jpg

        Avec le déconfinement prochain du 11 mai, on parle beaucoup de masques et des idées fausses circulent à ce sujet. Alors je voudrais faire un point succinct pour rectifier ces erreurs : une partie des renseignements est issue d’un article de la revue « Pour la Science ». Il s’agit de masques médicaux bien entendu et non de masques industriels (peintures par exemple), de plongée, ou pour intervention des pompiers dans un incendie.

     D’abord contre quoi se protéger : bactéries et virus. Les bactéries sont des cellules vivantes de 0,5 à 5 µ (millième de mm). Les virus, entités inertes faites de protéines et d’ADN ou ARN, ont des dimensions plus faibles 0,03 à 0,3 µ. La taille du Covid 19 est d’environ 0,1 µ…
    Au départ ces microbes proviennent du corps d’être vivants et notamment des hommes contaminés lorsqu’ils toussent éternuent, parlent. Ils sont supportés par des gouttelettes d’eau de 1 à 100 µ, qui s’évaporent rapidement et libèrent leurs hôtes dans l’air et sur les surfaces. Mais si les bactéries pour la plupart du temps restées vivantes, il n’en est pas de même des virus qui perdant peu à peu la couche de lipide qui protège leur coque, se décomposent spontanément au bout de quelques heures sur les surfaces contaminées (voire quelques jours selon le support et l’environnement).
    Les gouttelettes les plus grosses tombent rapidement sur le sol, dans un cercle de 1 mètre environ, mais des gouttes plus petites de 20µ par exemple peuvent mettre environ 4mn à tomber d’une hauteur de 3m et des gouttes de 5µ peuvent mettre de l’ordre d’une heure. Mais évidemment elles sont dispersées par les courants d’air et leur nombre devient faible dans un certain volume d’air; par ailleurs elles s’évaporent rapidement et le virus ne vivra pas dans l’air (du moins celui du coronavirus, car d’autre virus comme celui de la rougeole ou de la varicelle peuvent rester un certain temps en suspension et on peut constater des contamination à quelques dizaines de mètres).
    En plein air, quand on croise une personne, le risque est très faible, sauf si elle vient d’éternuer ou de tousser sans précaution. Discuter quelques minutes à un mètre de distance ne fait pas prendre beaucoup de risques mais dans une pièce fermée, comme par exemple le bus ou le métro, où l’on est proche des autres pendant un certain temps, le port d’un masque peut être utile. Mis en principe une personne malade ou risquant d’être contaminée doit rester confinée et on ne devrait pas en rencontrer (toutefois cette personne peut ne pas le savoir car on peut être contagieux pour le coronavirus, deux jours environ avant les symptômes)
          Il est évidemment indispensable de porter un masque pour les personnes qui risquent de rencontrer de personnes contaminées ou qui préparent des objets (notamment repas). Le risque est encore plus grand pour les personnels soignants qui sont à proximité de malades.

    Comment un masque arrête t’il des particules? Evidemment s’il était constitué d’une surface dont les trous sont très petit, (0,02 µ) rien ne rentrerait, mais on ne pourrait plus respirer non plus.
    Les tissus ont des « trous » très gros et ne sont pas multicouches. Ce sont donc de mauvais filtres qui n’arrêtent que les particules les plus grosses. Par ailleurs ils sont souples et et les masques laissent des interstices sur les joues ou sous le menton (A noter qu’un homme doit être rasé pour porter un masque !).
    Néanmoins ils évitent d’envoyer des gouttelettes dans l’air après un éternuement, arrêtent les gouttelettes extérieures les plus grosses et empêchent de se toucher la bouche ou le nez avec les mains, si celles -ci sont contaminées, avant de les laver.
    Deux tissus semblent appropriés
        - Le coton : avantages fibre naturelle, souple, respirante, lavable à 60 d° sans perte de propriétés, mais gros inconvénient est hydrophile et donc absorbe les gouttelettes.
        - Le polyester hydrophile, s’électrise (ce qui attire les gouttelettes), résistant, mais c’est une fibre synthétique rêche qui perd au lavage, ses propriétés mécaniques au delà de 40 d° (se déforme et se froisse).
http://lancien.cowblog.fr/images/Santebiologie2/15116638.jpg    En fait deux sortes de masques seront réalisés en tissus. Ceux destinés aux professionnels en contact avec le public filtreront environ 90% des particules au dessus de 3 µ. Les masques grand public auront une performance moindre : environ 70%.
    Ces masques apportent un minimum de protection dans un magasin ou dans le métro, mais leur port ne dispense pas des « mesures barrières », qui restent essentielles pour endiguer l’épidémie. Ils empêchent des personnes asymptomatiques de contaminer sans le savoir d’autres personnes et évitent qu’on contamine sa bouche ou son nez.
    Ils auront deux formes « bec de canard » ou « trois plis ». c(photo ci contre).

    Le tissu n’assure pas une protection suffisante contre les particules de faible diamètre, pour pouvoir être en contact avec des malades et mais il vaudrait mieux qu’ils soient constitués de fibres non-tissées.
 http://lancien.cowblog.fr/images/Santebiologie2/Numeriser2-copie-6.jpg   Quels sont les mécanismes d’arrêt des fibres non-tissées entrelacées de polypropylène, sur lesquelles les particules vont venir se fixer, à condition des rencontrer, car l’intervalle entre fibres est plus grand que la taille de beaucoup de gouttelettes. ? Ces fibres ont un diamètre de 5µ et laissent des intervalles de 10 à 20 µ, mais peuvent cependant arrêter des gouttes plus petites
     L’air qui pénètre et se trouve face à une fibre, va la contourner et la gouttelette va essayer de suivre le courant d’air. Mais d’une part certaines passeront près des fibres et seront piégées (effet d’interception) et les grosses gouttelettes qui ont une certaine inertie, prendront difficilement le virage et heurteront la fibre.
    Les petites particules s’agitent en permanence en raison du mouvement brownien des molécules d’air (dû à la température). Leurs mouvements désordonnés leur feront cogner les fibres si la couche est assez épaisse. C’est l’effet de diffusion.
    Un masque en fibre non-tissée assurera donc une protection meilleure qu’un masque en tissu. Certains masques grand public en seront constitués.  


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      Mais l’arrêt des particule n’est pas uniforme et les fibres non tissées ont un rendement plus faible entre 0,1 et 1 µ (cf courbe ci dessus).

    Les masques pour les personnels soignants.

    Les masques dits « chirurgicaux sont faits avec de telles fibres et leur découpe est étudiée pour mieux « coller » au visage. Ils sont destinés surtout à éviter au chirurgien de contaminer par sa respiration celui ou celle qu’il opère, mais il ne constitue pas une protection suffisante pour les soignants qui sont au contact des malades infectés.
Mais si l’on fait un test avec des particules de 0,06µ dans un flux d’air de 85l/mn, selon l’adhérence du masque chirurgical au visage on trouve un taux d’arrêt entre  4 et 90 %.

    Les malades du Covid19 sont pourvus de masques de chirurgiens pour éviter d’infecter leurs patients

http://lancien.cowblog.fr/images/Santebiologie2/Numeriser-copie-2.jpg   Les masques dits FFP (filtering face piece), comprennent une protection externe en polypropylène, puis une couche filtrante épaisse de non-tissé, un support de tenue en acrylique et une dernière couche de non-tissé..
    Ils doivent être parfaitement ajustés sur le visage et sur le nez avec une pince. En outre l’expiration les met en pression par rapport à l’extérieur (2 millibars). Pour les mêmes particules de 0,06µ, la filtration est de 94% pour un FFP2 et 99% pour un FFP3. Certains masques sont équipés de soupapes d’expiration.0
   Ils sont réservé pour les contacts rapprochés pour soins avec des personnes infectées.

    Ces masques ne peuvent être portés plus de quelques heures (4 à 6) et doivent ensuite être jetés. Il faut évidemment ne pas les toucher en les enlevant (par le élastiques), sous peine de risquer une contamination.
   Il est certain que doter tout le monde de masque chirurgicaux est prohibitif, il en faudrait plus de 100 millions par jour !

    Une constatation qui me choque dans le domaine des masques :
    Il est encore fréquent de croiser, pendant ses achats de première nécessité, des personnes revêtant un masque chirurgical, voire un masque de protection respiratoire individuel FFP2. Il n’est pas aberrant de présumer que toutes ne sont pas malades, car ils devraient dès lors, impérativement rester confinés.
    Pourtant, en contexte de pénurie, se procurer des masques qui seront, le plus souvent, mal utilisés, c’est potentiellement priver le personnel soignant de ces dispositifs de protection, alors qu’il en a cruellement besoin.
    En attendant que chacun puisse disposer de masques de protection, ces personnes doivent être approvisionnées en priorité. Si chacun utilise chaque jour un masque jetable, les pénuries se feront rapidement sentir et les gens qui en ont vraiment besoin viendront peut-être à en manquer.

    Enfin, pour terminer, un mot sur les masques militaires, qui étaient fabriqués dans la manufacture militaire de Saint Etienne. Ils ne sont pas fait à l’origine pour arrêter les microbes, mais les gaz toxiques, mais qui peut le plus, peut le moins. Ce sont donc des masques en caoutchouc étanches et muni d’un double filtre, en non-tissé et d’une cartouche filtrante en charbon spécial.
    Il est d’une forme telle qu’il adhère à la figure et c’est le plus désagréable car il serre notamment aux tempes. Par contre il est muni de deux soupapes, à l’inspiration où l’air passe par la cartouche et à l’expiration ou celle-ci met le masque en pression et empêche toute entrée. On a très chaud sous ce masque, mais contrairement aux masques médicaux on respire bien et on n’a pas l’impression d’étouffer grâce aux soupapes).

Vendredi 17 avril 2020 à 12:30

Notre cerveau : émotions

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   J’ai entendu à la télé que les chinois avaient, dans les écoles, des caméras reliées à des logiciels de reconnaissance faciale, qui prétendaient analyser les expression des élèves, mesurer ainsi leur attention et décoder  leurs préoccupations présentes et signaler au professeur s’ils suivaient le cours ou étaient distraits.
    J’avoue que je n’aimerais pas être à la place des élèves et qu’on vienne surprendre ainsi mes pensées, même si je suis conscient qu’il vaut mieux suivre le cours et être efficace.
    Je suis allé voir sur internet pour compléter mon information, et j’ai appris que c’était chose courante en Chine, et que, dans les entreprises, on surveillait ainsi les ouvriers, et même, dans les métiers qui nécessitent le port d’un casque, celui-ci était pourvu de capteurs destinés à enregistrer les ondes cérébrales. Le but affiché est de détecter une personne qui aurait une défaillance brutale, due à une variation émotionnelle intempestive et de décharger un ouvrier qui serait momentanément dépassé par une surcharge trop forte de travail, qui le ferait disjoncter.
    Il paraît que les ouvriers n’apprécient pas tellement, craignant que « l’on vienne lire dans leurs pensées ».

     Mais j’ai eu ensuite une autre surprise : il y a sur internet nombre de logiciels proposés, qui sont censés détecter par divers moyens nos émotions et les analyser et de nombreuses sociétés qui proposent leurs services, ainsi que des gadgets qui prétendent les mesurer. Cela m’a étonné, car nos émotions sont très complexes et je ne vois pas comment on pourrait atteindre ce but de façon fiable.
            Il y a ainsi une montre destinée aux joueurs de jeux sur internet et un bracelet de la société Néotrope, qui mesurent votre niveau d’émotivité. Ils analysent des paramètres physiologiques tels le rythme cardiaque, la micro-sudation des poignets, la température corporelle.
 
            Les joueurs sur internet sont censés ainsi détecter quand ils ont des émotions fortes et leur intensité, ainsi que le niveau d’attention de la personne, au cours du jeu mais aussi dans un magasin devant les diverses gondoles de présentation.
    En effet, la plupart des sociétés qui proposent de détecter nos émotions, ont pour but du marketing : comprendre et analyser les réactions des clients face à un produit, et trouver comment les y intéresser davantage, en améliorant le produit, mais surtout en élaborant un discours et une présentation de vente convaincante.

    Les méthodes sont diverses.
    Par exemple la société Dakatalab utilise la détection des micro-expressions du visage et leur association à des émotions grâce à l'intelligence artificielle, afin d’identifier les niveaux d'attention et d'engagement émotionnel pendant le parcours des clients dans le magasin ou sur le site internet (à partir de la camera vidéo-web de leur ordinateur. Ils traitent à chaque fois plusieurs millions d’images.
    Q’émotion analyse les expressions du langage des personnes dns les SMS, réseaux sociaux, mails, forums, blogs, questionnaires …. et prétend ainsi mettre au point un « dictionnaire du langage émotionnel »
    XTCO fait aussi de façon analogue de l’analyse sémantiqueet de positionner les clients sur une échelle d’émotions pour orienter le markéting des produits et des cibles.
    On pourrait trouver de nombreux autres exemples.

    J’ai alors cherché des articles sérieux sur ce problème dans mes revues scientifiques et la réponse a été sans appel : ce sont des arnaques et ces logiciels ne remplissent pas du tout les rôles qu’on leur prête, leur précision étant médiocre et ne donnant qu’un vague aperçu des émotions, qui sont beaucoup plus complexes.

    Les émotions se traduisent par une composante physiologique que l’on a citée plu haut, provoquée par les centres amygdaliens et l’hypothalamus, via le système sympathique et les préhormones de l’hypophyse

    Je vous ai décrit (3/5/2017) une théorie élémentaire des émotions de Robert Plutchik dans les années 60/70 et sa roue des émotions de 1980.
    Il y a 4 émotions négatives : peur, colère, dégoût, et tristesse, et 2 émotions positives : joie et intérêt/surprise
    Les autres émotions sont des états mixtes ou dérivés, c’est-à-dire des mélanges, composés ou combinaisons d’émotions de base.  Les émotions primaires s’opposent deux à deux : joie à tristesse, anticipation à surprise, colère à peur, aversion à consentement. Les émotions secondaires résultent de deux émotions primaires.
          Optimisme = Anticipation + Joie             Déception = Surprise + Tristesse
         
          Amour = Joie + Consentement               Remord = Tristesse + Aversion
         
          Soumission = Consentement + Peur      Mépris = Aversion + Colère
         
          Crainte = Peur + Surprise                       Aggressivité = Colère + Anticipation
    Dans la roue des émotions de Plutchik (1980) le cercle et la palette de couleurs représentent l’idée que les émotions se combinent les unes et autres et s’expriment selon différents niveaux d’intensité.
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    Cette théorie a été reprise par Paul Ekman en 1982/90, qui a notamment étudié les expressions faciales des émotions primaires et pense que ces expressions des visages sont indépendantes des cultures. Cette composante expressive et comportementale, comprend aussi les postures ou la tonalité de la voix.

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    Il y a ensuite une composante subjective, qui correspond à l’évaluation que le sujet fait de son propre état émotionnel. C’est elle qui influe sur nos écrit et nos paroles. L’individu peut en partie décrire ses émotions par des mots.

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    Enfin on peut faire des études de neurobiologie en étudiant des IRM, des électroencéphalogrammes et les modifications des neurotransmetteurs.

    Il apparaît alors que les émotions sont des phénomènes très complexes, qui concernent la plupart du cerveau, et qui réagissent sur notre comportement de façon consciente et inconsciente, y compris sur nos processus rationnels.
    Tous les gadgets et logiciels proposés ne peuvent qu’approcher des émotions primaires théoriques, mais ne représentent en aucun cas la réalité très complexe de nos émotions profondes.

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