Newsletter 10/06

Leonard de VinciRevue des sciences du mois d'octobre 2006

  • Les séquelles des prématurés
  • La vieille histoire des puces cérébrales
  • Une curiosité programmée
  • Le rôle du Gulf Stream surévalué ?
  • Mondialisation et pauvreté
  • Les pseudogènes
  • Les variations du climat
  • La science et les races
  • L'inflation spéculative
  • La longueur des aiguilles...
  • Médecine régénératrice

Ce mois-ci, c'est l'intelligence qui est en question, ses limites, son contrôle et sa programmation, voire même l'intelligence de nos gènes, mais aussi la progression des capacités réparatrices de la médecine et de l'artificialisation du corps. Au moins la programmation de la curiosité d'un robot et la réactivation des pseudogènes valent vraiment le détour.


Pour la Science no 348, le Gulf Stream


Pour la Science

J'ai retranscrit pour commencer 2 petits billets qui reprennent des idées qui me sont chères : la prétention des politiques d'avoir réponse à tout, ce qui est un véritable obstacle à la construction d'une intelligence collective, ainsi que la difficulté de devoir non seulement douter, mais encore douter du doute pour ne pas tomber d'un dogmatisme dans un autre, fût-il un scepticisme dogmatique :

- Ce qui oppose politiciens et chercheurs... p5

Quelle que soit la difficulté dont on lui fait part, sa carrière exige qu'un politique paraisse avoir une solution. Proférer une absurdité, en ayant l'air d'y croire, lui est plus profitable qu'admettre sa perplexité. En outre, il ne doit jamais reconnaître qu'il a changé d'avis. Cela donnerait à entendre qu'il a commencé par se tromper, chose interdite à quiconque se prétend un meneur d'hommes. Pareille attitude complique tous les problèmes, et fait de la gent politique une espèce bizarre. Elle est celle qui change le plus d'avis, tout en étant celle qui affirme le plus ne jamais en changer.

- Douter du doute p5

Mettre en doute, donc vérifier, est l'attitude scientifique. Mettre en doute, donc rejeter a priori, est l'attitude de beaucoup de scientifiques. C'est qu'ils aspirent au confort, comme tout un chacun, et que le doute peut servir de moyen pour écarter sans examen ce qui dérange l'organisation qu'ils se sont faite du monde. « Plus une idée nouvelle est simple et évidente, plus on répugne à l'accepter, car personne n'aime avouer qu'une évidence a pu lui échapper » (A. M. Hocart, Au commencement était le rite, La Découverte, 2005, p. 60). Douter est fructueux, à condition de savoir douter de son doute !

- Les séquelles des prématurés p11

prématuré Il est intéressant de constater que, si le progrès de la génétique et de la surveillance médicale permet d'éliminer de nombreux handicapés de naissance, à l'autre bout elle en crée de nouveaux, notamment en diminuant la mortalité des prématurés nés avant 28 semaines. Le progrès technique ne fait donc ainsi que déplacer une frontière naturelle. Il est effectivement impossible de supprimer une fragilité inhérente au vivant lui-même car "la vie est ce qui est capable d'erreur" (Canguilhem).

Les troubles cognitifs sont fréquents et sont proportionnels au degré de prématurité notamment chez le petit garçon. Ils concernent surtout les prématurés de moins de 28 semaines. Les perturbations portent sur la mémoire, la concentration, la capacité à traiter des informations complexes, l'intégration visuo-motrice, et les capacités ne s'améliorent généralement pas au cours de la croissance. On note aussi des troubles du comportement (chez 20 à 25% des enfants prématurés); ils se manifestent par de l'anxiété, des états dépressifs avec trouble de l'attention et hyperactivité. Ils seraient dus à la grande prématurité, mais on ignore encore par quel mécanisme. Au total, parmi les enfants nés très prématurément et qui survivent, 50% sont totalement normaux et 50% présentent des séquelles plus ou moins importantes.

Ceci dit, les symptômes décrits suggèrent un manque de dopamine, ce qui pourrait être compensé assez facilement sans doute (par la Ritaline notamment). On pourrait penser aussi que, si la caractéristique de l'homme par rapport au chimpanzé, c'est bien sa prématuration, l'anxiété et le manque de dopamine pourraient constituer alors une dimension essentielle de notre humanité...

- La vieille histoire des puces cérébrales p15

BrainchipsIl n'est pas inutile de se rappeler qu'il n'est pas si nouveau de manipuler le cerveau et de vouloir le contrôler, que ce soit par la chirurgie, par l'électronique, par les ondes mêmes ou par des drogues, mais on n'a encore rien trouvé de plus efficace que les discours pour manipuler les gens !

Il y a plus de 40 ans, au début des années 1970, le neurobiologiste José Delgado contrôlait le corps et l'esprit d'animaux et même d'humains à l'aide de puces implantées dans leur cerveau. Ces travaux spectaculaires et contestés sont aujourd'hui tombés dans l'oubli.

Longtemps restées l'apanage de la science-fiction, les puces cérébrales sont aujourd'hui employées pour tenter de traiter l'épilepsie, la maladie de Parkinson ou certaines maladies neurologiques. Il y a plus de 40 ans, cependant, J. Delgado effectua des expériences par certains aspects bien plus spectaculaires que celles réalisées aujourd'hui. Il implanta des réseaux d'électrodes à des chats, des singes, des taureaux et même des humains, et montra qu'il était capable de contrôler « l'esprit » et le corps de ses cobayes en appuyant sur un simple bouton.

Brainchips

J. Delgado voulait « éviter la lobotomie grâce aux électrodes implantées dans le cerveau ».

J. Delgado montra que la stimulation du cortex moteur provoque des réactions physiques spécifiques, tels des mouvements des membres. Un patient fermait ainsi le poing lorsqu'il était stimulé, même s'il essayait de résister, s'étonnant que « l'électrode soit plus forte que sa volonté ». Un autre sujet ne pouvait s'empêcher de tourner la tête d'un côté à l'autre en réaction à la stimulation. En activant différentes régions du système limbique, qui contrôle les émotions, J. Delgado déclenchait la peur, la fureur, le désir, l'hilarité, la loquacité et diverses réactions, dont certaines étaient d'une intensité stupéfiante. Dans une expérience, conduite avec deux de ses collègues de Harvard, ils stimulèrent le lobe temporal d'une jeune femme épileptique âgée de 21 ans tandis qu'elle jouait calmement de la guitare ; en réponse, elle entra dans une fureur telle qu'elle fracassa la guitare contre le mur, évitant de peu la tête d'un des expérimentateurs. Le résultat le plus prometteur sur le plan médical fut sans doute la découverte que la stimulation d'une aire du système limbique, le septum, était susceptible de provoquer une euphorie, parfois si intense qu'elle contrecarrait la dépression et les douleurs.

taureau

Son expérience la plus célèbre se déroula en 1963, dans une ferme d'élevage de taureaux de Cordoue, en Espagne. Après avoir inséré des puces dans le cerveau de plusieurs taureaux de combat, il se posta au milieu de l'arène, fit entrer un taureau, et, en manipulant un transmetteur qu'il tenait à la main, contrôla les mouvements de l'animal. Dans un cas, pris sur le vif par un photographe, J. Delgado força le taureau qui chargeait à s'arrêter net à quelques mètres de lui en stimulant son noyau caudé

En Espagne, J. Delgado réorienta sa recherche sur des méthodes non invasives pour influencer l'activité cérébrale, dont il espérait qu'elles seraient mieux acceptées que les implants. Anticipant les techniques modernes, telles que la stimulation magnétique transcrânienne, il inventa une sorte de casque délivrant des impulsions électromagnétiques dans des régions cérébrales spécifiques. Testant ces dispositifs aussi bien sur les animaux que sur les volontaires humains - dont lui-même et sa fille Linda -, il découvrit qu'il pouvait induire des états de somnolence ou de vigilance ; il eut également quelques succès dans le traitement des tremblements chez des patients atteints de la maladie de Parkinson.

Comme de nombreuses personnes, il pense que toute technique a un bon côté et un mauvais, et qu'il faut essayer d'éviter le mauvais. « Pouvez-vous ignorer le savoir ? Non. Pouvez-vous éviter la technique ? Non. On va forcément de l'avant en dépit de l'éthique et en dépit de nos croyances personnelles. Rien n'y fait. »

Aibo

- Une curiosité programmée p32

Un robot apprend à découvrir son environnement de façon autonome, grâce à un nouveau système de motivation : la curiosité.

Alors que certains prétendent qu'on ne peut doter les robots d'émotions ou d'intelligence, il est instructif de voir comment on tente de les programmer avec les robots actuels, ici le Aibo de Sony (dont la production est d'ailleurs arrêtée) reprogrammé par les chercheurs Frédéric Kaplan et Pierre-Yves Oudeyer. Bien sûr on est encore loin de l'intelligence d'un chien vivant mais ces recherches, qui retrouvent les intuitions de la théorie de la signification de l'écologue Jacob von Uexküll, permettent de mieux cerner à la fois les mécanismes en jeu (la curiosité, l'intentionalité, l'acquisition de compétences) et ce qui reste la spécificité de l'intelligence animale. Contrairement aux craintes d'une "obsolescence de l'homme" (Anders), on peut penser que, plus il y aura d'ordinateurs et de robots pour nous décharger des calculs et des tâches programmées, plus il sera fait appel à ce que notre esprit humain peut avoir d'irremplaçable (dans le dialogue en particulier).

Aujourd'hui, certains robots reconnaissent plusieurs milliers de mots. Pour autant, ils n'en comprennent pas le sens et sont incapables d'en apprendre de nouveaux. En général, les mots reconnus par le robot à partir de signaux sonores sont associés à des systèmes de commande définis à l'avance par les programmeurs, similaires à ceux qui lui permettent d'effectuer une danse ou d'aller chercher un objet. Depuis plusieurs années, nous tentons d'aller au-delà de cette limitation et nous étudions si un robot peut apprendre à reconnaître et à nommer les objets qui l'entourent sans qu'ils ne soient déjà inscrits dans sa « mémoire ». Peut-on utiliser un système d'apprentissage classique ? Ne suffirait-il pas de programmer le robot pour qu'il associe les caractéristiques des images observées avec les séquences sonores qu'il entend ? Il pourrait alors par exemple associer la forme arrondie d'une balle avec le son du mot balle ou une gamme de couleurs particulière avec le mot rouge. En accumulant les exemples, le robot réussirait peut-être à prédire les contextes dans lesquels chaque mot s'applique. Est-ce aussi simple d'apprendre à parler ? Nos recherches nous ont conduits à répondre à ces questions par la négative. En effet, nous nous sommes heurtés à un obstacle : pour apprendre à parler, un robot doit porter son attention sur des objets qu'il ne connaît pas encore. Pourquoi s'intéresserait-il à ces objets ? Pourrait-on le doter d'une forme de curiosité (...) Nous verrons que la curiosité du robot est liée à l'acquisition de nouvelles compétences.

Un robot curieux choisit lui-même ce qu'il explore, puis apprendra, et devient capable non plus de maîtriser une tâche, mais une succession de tâches de complexité croissante.

L'attention est liée à une action dirigée vers un but : nous percevons ce qui est utile pour réaliser une tâche (...) En d'autres termes, nous reconnaissons dans les objets les actions potentielles qui leur sont associées.

Au départ, le robot agit au hasard, et progressivement, par tâtonnements, il sélectionne les actions qui favorisent les valeurs positives et minimise les valeurs négatives.

Nous avons voulu doter notre robot d'un système de motivation "intrinsèque". Ils 'agit d'un système de valeurs qui n'est pas lié à des tâches spécifiques, définies à l'avance, mais qui pousse le robot vers des "situations d'apprentissage" : une forme de curiosité. Ce système peut conduire le robot à explorer les occasions offertes par son environnement et à découvrir des situations lui permettant de développer de nouvelles compétences.

Ce système de valeurs l'incite à éviter les situations trop familières, d'une part, et celles trop difficiles à prédire, d'autre part : le robot privilégie les situations où le progrès de son apprentissage est optimal (...) où l'erreur diminue le plus vite.

Le système de motivation intrinsèque comprend un système de prédiction (ou "prédicteur") et un "métaprédicteur" (...) La conséquence réelle du mouvement est comparée à la conséquence calculée par le prédicteur. Selon l'erreur obtenue, le robot essaie un nouveau mouvement de patte. Au fil des boucles d'itération, le métaprédicteur évalue à quel point ses erreurs de prédiction dans ce contexte sensorimoteur diminuent : cela définit le degré d'intérêt du robot associé à cette activité. Si l'erreur diminue beaucoup, alors il s'y intéressera et persévérera. Si elle stagne ou même augmente, il passera à une autre activité.

La production de sons, explorée dans un premier temps comme les mouvements du corps, est rapidement abandonnée au profit de l'interaction avec les objets, qui donne des résultats plus immédiats en termes de réduction d'erreurs (...) Mais dès que le robot a atteint une certaine maîtrise des objets de son environnement, il réémet des sons et se consacre presque exclusivement à cette compétence.

Le robot "choisit" vers quoi il tourne son attention en fonction de ses expériences passées : il est acteur de son propre développement et construit ainsi son monde.

L'étude de l'acquisition du langage chez les robots nous a conduits à celle du partage de l'attention, puis à l'acquisition de savoir-faire et au développement de motivations intrinsèques. A mesure que les robots progressent ou se heurtent à des difficultés inattendues, nous comprenons davantage les phénomènes qu'ils tentent d'approcher. Ainsi, nous ne construisons pas seulement des machines "plus intelligentes" : cela nous permet de mieux comprendre ce que "intelligent" veut dire.

Notons, enfin, le projet de la Corée du Sud d'un robot dans chaque foyer pour 2015-2020 !

Gulf Stream

- Le rôle du Gulf Stream surévalué ? p40

L'article n'est pas complètement convaincant, du moins il relativise l'importance du Gulf Stream par rapport aux courants atmosphériques et dément le caractère catastrophique de sa possible disparition.

L'idée selon laquelle l'Europe doit au Gulf Stream son climat anormalement clément serait un mythe.

Cet été, de passage sur les côtes bretonnes ou irlandaises, la végétation en certains endroits où l'on rencontre parfois des palmiers n'a pas manqué de vous étonner. Un instant de réflexion plus tard, vous vous souvenez de vos cours : bien sûr, les hivers doux et le climat tempéré de l'Europe sont un cadeau du Gulf Stream, ce courant d'eau chaude qui remonte l'Atlantique vers le Nord-Est depuis sa source dans le golfe du Mexique. Tout le monde a appris à l'école ce dogme transmis de génération en génération. Pourtant, cette idée bien ancrée n'est rien de plus qu'un mythe. Certes, il y a bien un mystère climatologique à expliquer. Les pays du Nord de l'Europe ont des climats étonnamment doux, un voyage hivernal en Amérique du Nord suffit à s'en convaincre : Montréal est à la même latitude que Royan. Qu'est-ce qui autorise des températures si clémentes en hiver de ce côté-ci de l'Atlantique ? En fait, elles doivent plus aux vents et à leur trajectoire imposée par le relief des continents qu'au Gulf Stream.

L'étude des sédiments océaniques montre qu'au cours de la dernière période glaciaire, la circulation thermohaline de l'Atlantique Nord aurait été plus faible qu'aujourd'hui, voire arrêtée. Un tel événement, nommé Dryas inférieur, a eu lieu il y a environ 12 900 ans, au cours de la dernière déglaciation. L'épisode a débuté avec une inversion spectaculaire de ce qui était une tendance au réchauffement, posant une chape de glace sur tout le Nord de l'Atlantique, et a pris fin avec un réchauffement encore plus spectaculaire environ 1000 ans plus tard. Au Groenland et en Europe de l'Ouest, le commencement et la fin du Dryas inférieur ont été caractérisés par des changements de température hivernale de l'ordre de 20 degrés s'imposant en à peine plus d'une décennie. Toutefois, le phénomène s'est également manifesté dans l'Atlantique tropical et Sud, ainsi qu'en Amérique du Sud et en Asie.

Je pense qu'un ralentissement de la circulation thermohaline aurait un effet sensible, mais pas catastrophique sur le climat (...) La température de l'Atlantique Nord diminuera au plus de quelques degrés, une baisse qui serait vraisemblablement compensée par le réchauffement lié aux gaz à effet de serre.

Le scénario catastrophe, corollaire du mythe du Gulf Stream, est relayé partout, certes par sensationnalisme destiné à attirer l'attention du grand public, mais le fond du problème n'est pas dans les médias. C'est l'ignorance généralisée de la détermination régionale des climats qui permet à ces thèses absurdes d'être prises au sérieux.

mondialisation pauvreté - Mondialisation et pauvreté p57

Pour la Science étant l'édition française de Scientific American, les articles économiques sont la plupart du temps d'inspiration libérale, il n'est donc pas indifférent d'y trouver une critique, certes modérée, de la mondialisation, rejoignant le dernier livre de Joseph E. Stiglitz ("Un autre monde : Contre le fanatisme du marché"). On reste bien sûr ici dans le cadre du libéralisme traditionnel. Il est tout de même dommage que ne soit pas pris en compte le principe bien établi que l'ouverture des marchés et l'intensification des échanges a pour effet à la fois une relative égalisation des élites internationales et l'aggravation des inégalités locales (équilibre thermodynamique d'un côté, par ouverture des circuits, pour ceux qui sont mobiles, et structures dissipatives de l'autre, par intensification des flux énergétiques et financiers, ce qui accentue les différences dans la capacité de captation des ressources).

La mondialisation est-elle un bien ou un mal pour les pays en développement ? Les deux. Mais diverses actions pourraient renforcer ses bienfaits et diminuer ses méfaits.

La mondialisation et les doutes concernant son impact sur la pauvreté et les inégalités cristallisent les discussions comme peu d'autres sujets, hormis le terrorisme international et le réchauffement global. La plupart de ceux que je côtoie ont une opinion forte sur la mondialisation, et tous disent se soucier du bien-être des pauvres du monde entier. La presse financière et nombre de fonctionnaires internationaux de premier plan affirment haut et fort que l'économie de marché globale élargit l'horizon des pauvres, tandis que les militants antimondialistes font entendre avec autant d'intensité le point de vue opposé. Cependant, dans ce domaine comme dans d'autres, les gens sont d'autant plus persuadés d'avoir raison que les preuves dont ils disposent sont maigres.

Entre 1980 et 2000, le commerce des biens et des services est passé de 23 à 46% du PIB en Chine et de 19 à 30% en Inde (...) Le bilan net est souvent complexe et dépend presque toujours du contexte, ce qui discrédite les déclarations partisanes, qu'elles soient pour ou contre la mondialisation.

Dans l'ensemble, les plus pauvres ne sont pas devenus plus pauvres, mais nul n'a encore démontré de façon convaincante que cette amélioration des conditions de vie résulte essentiellement de la mondialisation. En Chine, par exemple, on peut attribuer la tendance à la baisse de la pauvreté à des facteurs internes tels que le développement des infrastructures, les réformes agraires massives de 1978, les variations de prix des semences et l'assouplissement des restrictions de la migration des campagnes vers les villes. En fait, le déclin de la pauvreté avait déjà en grande partie eu lieu avant le milieu des années 1980, c'est-à-dire avant le grand essor du commerce extérieur ou des investissements étrangers.

Etats faibles, régimes irresponsables, distribution déséquilibrée des richesses, politiques et bureaucrates incompétents et corrompus se conjuguent souvent pour barrer la route du progrès aux pauvres.

De nombreux économistes, même parmi les partisans du libre-échange, préconisent à présent un certain contrôle des flux de capitaux à court terme.

Une deuxième mesure est un protectionnisme réduit des pays riches.

Autre mesure : le démantèlement des trusts (...) Le problème n'est pas la globalisation des marchés, mais les entraves à l'accès à ces marchés ainsi que le niveau anormalement bas de rémunération des producteurs, dus au quasi-monopole dont jouissent les quelques firmes de distribution.

Les programmes sociaux constituent une quatrième mesure possible.

La recherche constitue un autre levier. La Révolution verte a joué un rôle majeur dans la réduction de la pauvreté en Asie.

Enfin, une réforme des politiques d'immigration dans les pays riches, permettant à davantage de travailleurs non qualifiés de devenir "travailleurs invités" dans ces pays, serait plus efficace pour réduire la pauvreté dans le monde que n'importe qu'elle autre forme d'intégration internationale, telle la libéralisation du commerce. Malheureusement, l'air du temps n'est pas très favorable à de telles mesures.

pseudogènes

- Les pseudogènes p63

Les pseudogènes sont des gènes désactivés, et qui peuvent donc être réactivées. Tous ne sont pas morts et certains ressuscitent parfois. Vestiges disséminés dans les chromosomes, ces pseudogènes ont leur propre histoire à raconter mais constituent surtout une réserve de protéines et de stratégies d'adaptation, une mémoire des stades antérieurs, de potentialités abandonnées mais qui peuvent se réveiller s'il le faut (comme des bouts de code mis en commentaire). Plus les organismes sont complexes et plus leur évolution ne peut résulter d'un pur hasard qui ne pourrait aboutir à un organisme viable. Le principe de la réutilisation de l'ancien (de codes déjà testés) est bien plus fiable (c'est le principe de la programmation objet). Ainsi nous ne produisons plus de vitamine C depuis 40 millions d'années, mais la fonction est toujours là sous forme de pseudo-gène permettant l'annulation de cette modification, si ancienne pourtant, et le retour à la version antérieure ! On comprend mieux pourquoi il faut que l'ADN soit si gigantesque, avec tant de "mémoire morte", car cela représente toute sa capacité d'évolution, le patrimoine de l'espèce, sa bibliothèque de solutions toutes faites.

Notre placard génétique est plein de cadavres ! Des gènes morts, c'est-à-dire devenus inutiles et silencieux à la suite de mutations, jonchent nos chromosomes. À l'instar d'autres fossiles, ces gènes nommés pseudogènes ont eux aussi une histoire à raconter, celle de l'évolution des gènes qui fonctionnent encore. En outre, des travaux récents montrent que certains de ces dinosaures d'ADN ne sont peut-être pas totalement éteints. Ces signes d'activité parmi les pseudogènes nous rappellent que certes le projet de séquençage du génome humain est officiellement terminé, mais que l'on commence seulement à en entrevoir toute la complexité.

En comparant le génome au système d'exploitation d'un ordinateur qui gère un organisme (l'analogie avec une simple bibliothèque a vécu), les pseudogènes seraient des vestiges d'anciens sous-programmes écrits dans un code qui n'existe plus. Ils constituent néanmoins d'importantes archives sur la façon dont le système entier s'est développé et diversifié. Produits des processus grâce auxquels les génomes évoluent, les pseudogènes renseignent sur ces dynamiques, ainsi que sur le rôle qu'eux-mêmes continuent peut-être à jouer dans notre génome.

Le génome humain est constitué de 3 milliards de paires de nucléotides parmi lesquels moins de 2% codent des protéines.

Chez l'homme, on a identifié quelque 19 000 pseudogènes et d'autres restent sans doute à découvrir. Ils sont peut-être plus nombreux que les quelque 21 000 gènes codant des protéines.

Les pseudogènes naissent de 2 façons, chacune conduisant à une copie caractéristique du gène parent. Avant de se diviser, une cellule duplique son génome entier et pendant ce processus une copie supplémentaire d'un gène peut être insérée dans un chromosome en un nouveau site. L'autre scénario est la transcription inverse : durant l'expression du gène, l'ARN messager est copié en une séquence d'ADN qui est insérée dans le génome.

Ces deux processus (duplication et rétrotransposition) sont des acteurs majeurs du remodelage des génomes et de l'évolution, car ils sont sources de variations notables. Ils constituent le moyen par lequel les génomes s'accroissent et se diversifient, car de nombreux gènes répliqués restent actifs. Cependant, lorsque la copie du gène est défectueuse, par exemple s'il y manque le promoteur, elle devient un pseudogène.

Souvent, les gènes qui participent à la perception qu'un organisme a de son environnement ont subi de nombreuses duplications et une diversification conduisant à de grandes familles de gènes telles que celle des gènes de récepteurs olfactifs. Cependant, l'inactivation des copies surnuméraires ou d'un gène de perception de l'environnement (qui correspond à l'apparition de pseudogènes) est souvent associée à des modifications de l'environnement d'un organisme.

Ces dernières années, les biologistes moléculaires ont appris que de nombreux gènes des organismes supérieurs ne codent pas une protéine, mais des ARN, dits non codants, qui contrôlent d'autres gènes. Ces ARN favorisent ou, à l'inverse, répriment l'expression d'autres gènes (...) Au moins 2 exemples de pseudogènes se comportant de cette façon ont été étudiés jusqu'ici.

Les récents éléments indiquant que tous les pseudogènes ne sont pas totalement éteints bousculent les idées reçues. Cependant, quelques expériences montrent aussi que la résurrection de pseudogènes est possible, quand un gène inactivé redevient un gène normal produisant une protéine fonctionnelle (...) Par exemple, quelques pseudogènes de récepteurs olfactifs sont repassés de l'autre côté de la barrière et ont rejoint le monde des vivants : chez la plupart des individus, ce sont des pseudogènes, mais chez certains ce sont des gènes fonctionnels. Ces anomalies surviennent quand une mutation aléatoire inverse l'inactivation qui est à l'origine du pseudogène : ce sont des mutations "miraculeuses".

Chez la levure, certains pseudogènes de protéines de la surface cellulaire sont réactivés lorsque l'organisme est confronté à un nouvel environnement stressant.


La Recherche no 401, La science et les races


La Recherche - Variations climatiques p12-13

L'apparition de l'oxygène à partir de 2,9 milliards d'années aurait créé des oscillation du climat en interagissant avec le méthane. En effet, le méthane étant un gaz à effet de serre, il aurait permis de faire fondre les glaces en réchauffant l'atmosphère, favorisant alors la photosynthèse produisant de l'oxygène. Mais en oxydant le méthane l'oxygène le détruit ! ce qui aurait provoqué une nouvelle glaciation et donc l'arrêt de production de l'oxygène ; jusqu'à ce que le méthane puisse se réaccumuler assez dans l'atmosphère pour relancer le cycle au-delà de 2,4 milliards d'années au moins...

Tout autre chose, et plus intéressant : à partir de la corrélation entre l'intensité du champ magnétique terrestre et le petit âge glacière survenu entre les XIVè et XIXè siècles, Yves Gallet essaie de démontrer que le champ magnétique est un facteur de réchauffement aussi déterminant que l'activité solaire (le champ magnétique déclinant effectivement, ce qui annonce peut-être une inversion magnétique comme il y en a eu régulièrement) :

Soit la quantité d'énergie solaire reçue par la Terre varie significativement ; soit les variations du champ magnétique modifient la quantité de rayonnement cosmique interagissant avec l'atmosphère, au voisinage des pôles. Dans ce deuxième cas, il a été proposé que les particules cosmiques influenceraient la formation de nuages. Or, la modification de la couverture nuageuse affecte les températures au sol.

A noter par ailleurs la confirmation que l'activité solaire n'est pas responsable du réchauffement planétaire.

- Modélisation mathématique de l'échec de la radiothérapie! p29

La modélisation mathématique permettrait de rendre compte du fait que la radiothérapie en favorisant les mutations des cellules cancéreuses "conduit à sélectionner les cellules dont la croissance est la plus rapide. La radiothérapie permet donc bien de réduire la tumeur, mais la croissance de celle-ci reprend très vite quand on suspend le traitement" !

- La science et les races p31

BiDil Très bon dossier critiquant la dérive raciste de la médecine à l'occasion du premier "médicament pour les Noirs", le BiDil. En effet, si les différences génétiques entre populations justifient effectivement des traitements différenciés en fonction de nos origines, le recours aux notions de races (caucasienne, africaine, asiatique) n'a absolument aucune pertinence, encore moins la couleur de la peau ne tenant aucun compte du métissage et de l'histoire familiale. L'origine géographique est un bien meilleur critère mais seule une analyse génétique ou des antécédents familiaux peuvent déterminer les caractéristiques individuelles même si, statistiquement, on peut toujours trouver des corrélations plus ou moins grossières entre "types", même complètement arbitraires ! En effet, les différences génétiques à l'intérieur d'une population sont plus importantes qu'entre les populations elles-mêmes mais surtout, il n'y a aucune unité génétique entre "les noirs" par exemple ! Il n'empêche qu'on ne réagit pas tous de la même façon aux traitements, que certains digèrent le lait et d'autres non, etc.

Les différences génétiques entre individus ne concernent que 0,1% du génome. Nous sommes donc tous semblables à 99,99% (avec le chimpanzé nous partageons de 95% à 99% du patrimoine génétique). Les 0,1% qui nous différencient représentent tout de même 2 à 3 millions de paires de base (sur 3 milliards), affectant la plupart du temps des régions non codantes de l'ADN, ce sont donc des mutations "neutres". 90% de ces différences sont internes à une population alors que seul les 10% restant sont spécifiques à un continent (africain, européen ou asiatique). Il se pourrait cependant que ces 10% restant correspondent plus souvent à des variations phénotypiques, qui ne seraient donc pas neutres, mais qui ne suffisent pas pour autant à définir une quelconque race car il y a un continuum géographique de ces variations, sans limite assignable dès lors que les populations ne sont pas isolées et sont l'objet de constants métissages.

- L'inflation spéculative p64

Linde Même si Andrei Lindé prétend que "Ce n'est pas de la métaphysique, mais un ensemble d'équations qu'il faut résoudre", dans le cadre de la Théorie des cordes, je dois dire que j'ai du mal à être convaincu par ce qui ressemble à une théorie ad hoc et trop spéculative, sans aucune base expérimentale, bien que relativement acceptée par la communauté scientifique actuelle, celle d'une période d'inflation exponentielle, juste après le Big Bang. Non seulement cela implique un Univers immense mais aussi un nombre "astronomique" d'Univers-bulles et une création permanente de nouveaux univers...

univers-bulles

L'inflation repose sur l'existence d'une très étrange forme de matière, un champ scalaire (...) Ce champ scalaire a une énergie que l'on peut associer à l'énergie du vide quantique (...) Dans les premières phases de l'expansion de l'Univers, la force de ce champ scalaire a diminué beaucoup moins vite que le champ de gravitation. Plus le temps passait, plus la différence était grande (...) l'expansion accélère exponentiellement. C'est l'inflation.

Dans les modèles d'inflation les plus simples, la taille de l'Univers dépasse 10 puissance 100 000 centimètres. C'est énorme quand on la compare à la partie observable de l'Univers, qui est de 10 puissance 28 centimètres. C'est pourquoi la structure de l'espace visible nous paraît plate (...) L'Univers est tellement grand que notre vision ressemble à celle que possède un observateur terrestre fixe. Il voit un horizon plat, pense que la Terre est plate, car il ne voit qu'une infime partie du Globe. Ses sens le trompent.

Les équations décrivant le champ scalaire qui a engendré l'inflation sont sensibles à un terme apparenté à une friction, une viscosité. A la fin de la phase d'inflation, le champ scalaire était tellement visqueux que les petites fluctuations quantiques qui le parcouraient se sont gelées. Elles se retrouvent dans le rayonnement de fond cosmologique émis 380 000 ans après le Big Bang (...) Notre modèle d'inflation éternelle implique que d'autres fluctuations du vide quantique ont continué à produire d'autres univers inflationnaires, d'autres bulles d'univers. Dans son ensemble, l'Univers est une énorme fractale en expansion. Chaque bulle est née d'une valeur différente du minimum du champ scalaire, car comme dans une chaîne de montagnes où les massifs sont séparés par des cols de différentes altitudes, les minima ne sont pas identiques. Loin de là. Selon les modèles de la théorie des cordes, il y aurait plus de 10 puissance 1000 possibilités de minima d'énergie (un chiffre avec 1000 zéros!). Et ainsi 10 puissance 1000 univers différents et 10 puissance 1000 possibilités de lois physiques.

L'univers, dans son ensemble, n'a pas de début ni de fin, et sa taille est infinie car des bulles se créent sans cesse. C'est cela l'inflation éternelle.

Rien n'interdit qu'en n'importe quel endroit, même ici dans cette pièce, un nouvel univers se matérialise d'un coup et commence à s'étendre. Mais en relativité générale l'Univers a un contenu fixe d'énergie. Il s'étend à partir de ses propres ressources. De l'extérieur, il ne serait toujours qu'un point immatériel. Nous ne le verrions pas. C'est évidemment très spéculatif.

Il n'y a donc unicité des lois de la physique que dans chaque bulle. Ailleurs, les lois sont différentes, le nombre de dimensions diffère.

multivers

Il se pourrait pourtant que cela soit infirmé par l'échec d'une prédiction de la théorie du Big Bang, faisant suite à d'autres mises en cause de l'interprétation du rayonnement de fond diffus cosmologique comme vestige du Big Bang (il pourrait s'expliquer par des phénomènes plus proches, liés à notre galaxie par exemple). Cette fois-ci, c'est "l'apparente absence d'ombres galactiques là où l'on en attendait qui soulève de nouvelles questions sur la validité du fond cosmique de rayonnement micro-onde (CMBR) en tant que preuve de la théorie suivant laquelle tout a commencé dans l'univers par le Big Bang".


Brèves


- Vaccination : de l'importance de la taille des aiguilles...

Très étonnant (et à prendre avec des pincettes), sans rire !

seringue

Une équipe britannique de chercheurs s'est penchée sur un aspect que l'on pourrait considérer comme anodin : la taille des seringues et des aiguilles utilisées pour administrer un vaccin. Les résultats de leurs travaux viennent d'être publiés dans le British Journal of Medicine.

L'équipe, coordonnée par Linda Diggle du Churchill Hospital de l'université d'Oxford, a voulu évaluer l'immunogénicité et la réactogénicité des vaccins selon la variabilité des tailles des seringues et des aiguilles utilisées lors de leur administration. Pour cela, les chercheurs ont conduit une étude randomisée auprès de 18 médecins généralistes portant sur un total de 696 enfants en bonne santé vaccinés à l'âge de 2, 3 et 4 mois, avec un suivi jusqu'au cinquième mois.

Selon Diggle et coll., les réactions locales pour la diphtérie, le tétanos, la coqueluche ainsi que pour la grippe ont diminué d'une façon significative avec les aiguilles longues et larges comparées aux aiguilles larges et courtes...

(Références : Diggle L, Deeks JJ, Pollard AJ. Effect of needle size on immunogenicity and reactogenicity of vaccines in infants: randomised controlled trial. BMJ. 2006 Sep 16;333(7568):571).

- Les premiers pas de la médecine régénératrice

cellules souchesLe Figaro du 15/09 a rendu compte du colloque international sur les thérapies cellulaires régénératrices, organisé par l'Académie des sciences.

Ces travaux suscitent d'extraordinaires espoirs médicaux, notamment pour le traitement des maladies neurodégénératives. Mais aussi des problèmes éthiques qui varient considérablement selon les religions et les pays.

L'injection de cellules souches du bulbe olfactif dans la moelle épinière de personnes ayant perdu la motricité d'un membre donne des résultats inattendus.

Chez une quinzaine de patients qui avaient perdu la motricité d'une extrémité d'un membre à la suite d'une lésion partielle de la moelle épinière, les neurochirurgiens ont injecté au niveau de la cicatrice médullaire, des précurseurs de neurones issus de cet épithélium olfactif. Certains patients ont récupéré un début de motricité : ils ont pu mobiliser un doigt de pied ou le pouce.

Ces précurseurs neuronaux n'ont pas intégré le réseau, contrairement à ce que l'on aurait pu imaginer. Ils ont en revanche créé un micro-environnement favorable à la survie et à la récupération de certains des neurones existants.

Un résultat complètement inattendu et qui laisse entrevoir des perspectives radicalement nouvelles.

La route est longue avant de découvrir de réelles applications thérapeutiques. (...) Face aux espoirs soulevés par cette médecine régénératrice, il faut savoir raison garder et ne pas donner de faux espoirs au public.

- Une jeune Américaine dirige par la pensée sa prothèse de bras

Mitchell Bien que ce soit le genre de nouvelles qui se multiplient, après la commande d'une souris d'ordinateur par le cerveau le mois dernier, la connexion directe entre système nerveux et technologie n'est tout de même pas encore vraiment de la routine pour autant :

Le Monde consacre un article à la « première femme bionique », Claudia Mitchell, une Américaine de 26 ans qui a perdu son bras gauche en 2004, à la suite d'un accident de moto.

Le quotidien indique que la jeune femme a reçu « une prothèse commandée par la pensée, développée au Rehabilitation Institute de Chicago ».

D'un coût estimé de 70 000 dollars, ce bras bionique, pesant 5 kg et doté de 6 moteurs, offre une grande variété de mouvements. Mais, surtout, ce prototype est capable de capter des impulsions électro-musculaires qui traduisent l'intention de mouvement du patient. Puis de transcrire ces contractions en commandes mécaniques.

Les nerfs du membre amputé, greffés sur le muscle pectoral, transmettent directement depuis le cerveau les impulsions commandant les mouvements.

- Les vertus du café Les Echos 29/09

tasse J'ai parlé la dernière fois des dangers du café contaminé par un champignon, mais le café a aussi des vertus, quoiqu'il soit bien difficile de faire la balance des bons et des mauvais côtés car cela dépend des gens, de leur constitution et de leur état de santé. Tout le monde ne réagit pas de la même façon à la caféine notamment, et si la consommation de café peut être bénéfique son arrêt peut l'être aussi ! En tout cas il ne faut pas en abuser.

Alain Perez relaie dans Les Echos une communication faite lors du colloque scientifique sur le café, qui a eu lieu à Montpellier.

Selon l'Association scientifique internationale du café, qui se déclare indépendante des producteurs, les dernières études épidémiologiques confirment les nombreuses vertus protectrices du petit noir.

Une consommation régulière protégerait contre certains cancers, le diabète de type 2 ou la maladie de Parkinson.

Ces études prêtent toujours le flanc à la critique. Le café est une boisson complexe et l'étude de ses éventuels effets bénéfiques est très délicate.

Outre la caféine, le petit noir contient des graisses, des polysaccharides, des oligo éléments et des familles d'antioxydants bénéfiques à l'organisme, mais aussi des résidus de torréfaction, dont certains sont cancérogènes...

Il faut ajouter qu'il n'y a pas que le café qui peut être contaminé. On trouve hélas de plus en plus de toxiques dans l'alimentation !

- Les sulfamides contre le diabète (Sciences et Avenir numéro 715)

sulfamideLa découverte du fait que l'anomalie génétique responsable du diabète néonatal concerne les sulfamides pourrait réorienter les traitements du diabète vers ces médicaments, pourtant déjà largement prescrits, à la place des piqûres d'insuline. Cela pourrait concerner aussi certains diabètes de type 2 (des personnes âgées).


Liens


- Les indispensables mathématiques et physiques pour tous Moatti

Le site de l'indispensable livre d'Alexandre Moatti...

- Une bactérie capable de reconstituer son ADN

Même complètement éclaté et réduit en morceaux par les radiations, la bactérie Deinococcus radiodurans arrive à reconstituer son ADN en recopiant en plusieurs exemplaires le génome fragmenté, puis en alignant les morceaux dans l'ordre grâce à un système de reconnaissance des chevauchements entre les fragments. C'est ce qui lui permet de survivre dans des conditions extrêmes, et même sans doute dans l'espace : "La bactérie Deinococcus radiodurans serait peut-être le meilleur candidat pour ensemencer la vie sur les planète stériles".

- Soleil contre Cancer!

plage Les cancers de la peau sont ceux qui augmentent le plus, ce qui motive les avertissements contre les bains de soleil, mais il ne faudrait pas tomber dans l'excès inverse car l'exposition au soleil se révèle bénéfique contre certains cancers comme celui de la prostate, peut-être relié à la production de vitamine D.

Néanderthal - Proximité de l'homme de Néanderthal et de l'homme moderne

Bien qu'on ne se soit apparemment pas mélangés, Néanderthal était très proche de nous, appartenant bien aux homo sapiens.

Les différences entre les hommes de Néanderthal et les hommes modernes apparaissent réduites, suggérant que la cognition humaine et la pensée symbolique pourraient remonter à une période antérieure à la séparation des deux sous-espèces, il y a environ 400.000 ans.

- Découverte d'une nouvelle écriture au Mexique olmèque

C'est la plus vieille écriture du nouveau monde puisque cette pierre olmèque date de 900 ans av JC, la civilisation olmèque remontant à 1200 av JC. La plus ancienne écriture du continent datait auparavant de 650 av JC.

- Le mécanisme d'apprentissage de la langue

Ces travaux conduits par l'équipe dirigée par Ghislaine Dehaene montrent que le nourrisson de 3 mois, bien qu'incapable de répéter des phrases entières, possède déjà le circuit neuronal qui lui permet de repérer certains éléments répétés de la phrase.

Par ailleurs, des travaux récents ont montré que dans l'équivalent de cette région chez les singes macaques existaient des neurones particuliers, appelés neurones "miroirs", qui sont activés non seulement lors de la réalisation d'une action, mais aussi dès que le macaque voit ou entend un congénère effectuer cette même action.

traces

- Des structures réactives débarquent en ville !

Cela ne sert à rien pour l'instant, des traces de pas sur le bitume, mais ce n'est que l'avant-garde artistique de la technologie...

Ces projets suggèrent l'apparition d'une nouvelle étape dans l'évolution des villes. Les villes pré-industrielles étaient plutôt des squelettes arrangés pour abriter, sécuriser et utiliser l'espace au mieux. Avec l'ère industrielle, les bâtiments et les quartiers se sont dotés de systèmes d'écoulement et d'approvisionnement pour l'eau, l'énergie, la ventilation, le transport, et l'enlèvement de détritus. Avec leurs entrées, sorties et physiologies artificielles, ils ont commencé à ressembler à des organismes vivants. Aujourd'hui ces organismes développent leurs systèmes nerveux artificiels qui leur permettent de se comporter de manière coordonnée et intelligente. A mesure que les villes et leurs composants deviennent plus intelligents, ils commencent à adopter de nouvelles formes et structures. Ils deviennent programmables. Et la conception de leur logiciel devient aussi cruciale - au point de vue social, économique et culturel - que celle de leur matériel.

- Big Brother

Attention, on peut tout savoir sur vous grâce au fichiers logs de Google (ou AOL) qui gardent trace de vos recherches...

Big Brother

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