External information can modify the subjective value of a tasted stimulus, but little is known about neural mechanisms underlying these behavioral modifications. This study used flavored drinks to produce variable degrees of discrepancy between expected and received flavor. During a learning session, 43 healthy young men learned 4 symbol-flavor associations. In a separate session, associations were presented again during an fMRI scan, but half of the trials introduced discrepancy with previously learned associations. Liking ratings of drinks were collected and were analyzed using a linear model to define the degree to which discrepant symbols affected liking ratings of the subjects during the fMRI session. Based on these results, a GLM analysis of fMRI data was conducted to determine neural correlates of observed behavior. Groups of subjects were composed based on their behavior in response to discrepant symbols, and comparison of brain activity between groups showed that activation in the PCC and the caudate nucleus was more potent in those subjects in which liking was not affected by discrepant symbols. These activations were not found in subjects who assimilated unexpected flavors to flavors preceeded by discrepant symbols. Instead, these subjects showed differences in the activity in the parietal operculum. The activity of reward network appears to be related to assimilation of received flavor to expected flavor in response to symbol-flavor discrepancy.

La nanobiomécanique est un domaine interdisciplinaire émergent qui apporte une contribution significative à l'étude des processus biologiques liés à des diverses maladies humaines. Dans le cadre de ces travaux, des méthodes nanomécaniques basées sur la microscopie à force atomique ont été directement appliquées pour comprendre les processus pathogènes sous-jacents de deux maladies qui sont la formation de métastases cérébrales et à la sclérose latérale amyotrophique.Une cellule tumorale maligne, pour se propager et former des métastases, doit modifier et adapter en permanence ses propriétés adhésives et élastiques. Ici, nous avons combiné la cartographie des forces avec la spectroscopie de force monocellulaire (SCFS) afin d'obtenir un aperçu direct du processus de "criblage" de surface des cellules tumorales pendant leur extravasation dans le parenchyme cérébral. Les cartes élastiques et adhésives obtenues ont montré que les propriétés adhésives ne dépendent que faiblement des caractéristiques élastiques, et souligne l'importance des liaisons à long distances de type attache pour des adhésions réussies.Afin d'étudier comment le potentiel métastatique est lié aux propriétés nanomécaniques des cellules tumorales, des mesures SCFS comparatives ont été effectuées entre trois types de cellules mélanomateuses (WM35, A2058 et A375), montrant des caractéristiques invasives altérées. Nos résultats indiquent une faible élasticité relative, une adhérence maximale élevée et un nombre de liaisons individuelles élevé, comme propriétés clés des cellules mélanomes hautement métastatiques. En conclusion nos études permettent de catégoriser les cellules suivant leur potentiel métastatique agrandissant dans l’ordre suivant : WM35, A2058 et A375.La pathogenèse de la sclérose latérale amyotrophique (SLA) est multifactorielle et ce caractérise également par la présence de processus inflammatoires. Nos études montrent des différences significatives dans l'adhésion de cellules T cytotoxiques CD8+ isolées chez des souris mutantes SOD1G93A et ce de type sauvage avec des neurones moteurs. Les cellules T dérivées de souris mutantes présentent une force d'adhésion améliorée par rapport aux souris saines dérivées. En outre, elle présente une réduction très significative après le blocage des liaisons entre pMHC-I et TCR. Ces résultats corroborent la contribution des lymphocytes T cytotoxiques au développement de la SLA, en tant qu'acteur actif de la neurodégénérescence.Les myoblastes jouent un rôle primaire dans les processus moléculaires impliqués dans le développement musculaire, le vieillissement et la réparation. Les cartes nanomécaniques à haute résolution réalisées sur des myoblastes et des myotubes multi-nucléaires, isolés à partir d'un modèle de souris SLA, ont révélé des modifications d'élasticité lors de la différenciation des myotubes. Des augmentations significatives du module d'élasticité ont été observées dans les projections des myoblastes allongés par rapport à leur corps cellulaire. Pour les myotubes, des différences ont été observées entre l'élasticité d'une population mince et épaisse de myotubes de souris sain. Cependant, chez le mutant SOD1, l'augmentation observée du module élastique de la population mince suggère un durcissement autonome accru des myotubes dérivés de souris SLA.En résumé, nos études mécaniques au niveau cellulaire ont décrypté divers aspects de deux pathologies graves, ce qui a donné lieu à de nouvelles découvertes sur leurs processus fondamentaux. Ces travaux mettent en lumière la pertinence et adéquation des méthodes d’études nanomécaniques basées sur l’AFM pour révéler des connaissances précieuses sur la physiopathologie, le développement, le diagnostic et la progression des maladies.

Aujourd’hui, comprendre comment les plantes réagissent au stress hydrique est essentiel pour relever le défi de développer de nouveaux cultivars et de nouvelles stratégies d’irrigation, compatibles avec le maintien de la productivité des cultures sous les effets néfastes du réchauffement climatique. Dans ce contexte, l’étude des relations eau/plante présente un intérêt majeur pour la modélisation des réponses des plantes et des organes aux contraintes biotiques et abiotiques. Paradoxalement, il existe très peu de méthodes directes et non invasives pour quantifier et mesurer le niveau et le débit de l’eau dans les plantes.Dans le cadre de ce projet, nous rapportons le développement d’une méthodologie innovante basée sur la relaxation par résonance magnétique nucléaire à champ faible (RMN). Un dispositif RMN dédié pour effectuer des mesures RMN sur des plantes vivantes a été construit dans une chambre climatique qui permet un contrôle et une modification minutieuse des paramètres environnementaux pendant l’expérimentation sur des longues périodes au laboratoire. En parallèle, une imagerie RMN complémentaire à haut champ magnétique pour étudier, l’anatomie, la teneur en eau, le transport du phloéme et du xylème chez les plants de sorgho a été réalisé. La combinaison de ces approches nous permet de déterminer des biomarqueurs éco-physiologiques innovants et de concevoir de nouvelles expériences en laboratoire et même dans les champs.Un résultat particulièrement intéressant concerne l’étude de la distribution spatiale de l’eau dans les tiges (nœuds et entrenœuds) à partir de la relaxométrie RMN à faible champ et des images IRM 3D à haute résolution. La modification des paramètres de relaxation RMN au cours du cycle diurne dynamique sera présentée dans des conditions normales et en situation de stress abiotique. Une application directe permet d’extraire des biomarqueurs écophysiologiques qui permettent d’explorer et de modéliser les flux d’eau en période de stress hydrique et d’analyser leur impact sur le développement du sorgho.Notre but ultime est d’effectuer ces études RMN directement dans les champs. Ainsi, un appareil RMN portable fait maison, fonctionnant à 336 kHz est présenté. Le développement et l’optimisation de l’homogénéité d’un aimant résistif et de bobines Radio Fréquence ainsi que des séquences d'impulsions RMN, afin de respecter la polyvalence et les conditions thermiques pour maintenir la plante ,intacte sont décrits en détails. Enfin nous présenterons nos investigations menées avec ce dispositif en laboratoire, dans les serres et dans les champs de sorgho.

Dispositif de résonance magnétique nucléaire ou d'imagerie par résonnance magnétique, comportant un système de bobines (1) comportant N paires de bobines (10, 20), où N est un entier supérieur à 1, ces bobines (10, 20) s'étendant au moins partiellement selon une surface enveloppe (E) du système de bobines à symétrie de révolution, chaque bobine (10, 20) comportant au moins deux portions opposées (11, 21) définissant un plan associé (P1, P2) parallèle à un premier plan médian (M) de la surface enveloppe (E) contenant un axe de symétrie (Y) de la surface enveloppe (E), les portions opposées (11, 21) des bobines (10, 20) d'une même paire étant disposées de manière symétrique par rapport au premier plan médian (M), les portions opposées (11, 21) d'une bobine (10, 20) étant disposées de manière symétrique par rapport à un deuxième plan médian (N) contenant ledit axe de symétrie (Y) et perpendiculaire au premier plan médian (M).

Spinal cord injuries (SCI) are disastrous neuropathologies causing permanent disabilities. The availability of different strains of mice is valuable for studying the pathophysiological mechanisms involved in SCI. However, strain differences have a profound effect on spontaneous functional recovery after SCI. CX3CR1+/eGFP and Aldh1l1-EGFP mice that express green fluorescent protein in microglia/monocytes and astrocytes, respectively, are particularly useful to study glial reactivity. Whereas CX3CR1+/eGFP mice have C57BL/6 background, Aldh1l1-EGFP are in Swiss Webster background. We first assessed spontaneous functional recovery in CX3CR1+/eGFP and Aldh1l1-EGFP mice over 6 weeks after lateral spinal cord hemisection. Second, we carried out a longitudinal follow-up of lesion evolution using in vivo T2-weighted magnetic resonance imaging (MRI). Finally, we performed in-depth analysis of the spinal cord tissue using ex vivo T2-weighted MRI as well as detailed histology. We demonstrate that CX3CR1+/eGFP mice have improved functional recovery and reduced anxiety after SCI compared with Aldh1l1-EGFP mice. We also found a strong correlation between in vivo MRI, ex vivo MRI, and histological analyses of the injured spinal cord in both strain of mice. All three modalities revealed no difference in lesion extension and volume between the two strains of mice. Importantly, histopathological analysis identified decreased gliosis and increased serotonergic axons in CX3CR1+/eGFP compared with Aldh1l1-EGFP mice following SCI. These results thus suggest that the strain-dependent improved functional recovery after SCI may be linked with reduced gliosis and increased serotonergic innervation.