Revue des sciences juillet 2012

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Revues : Pour la Science - La Recherche
Brèves : Physique - Climat - Biologie - Santé - Technologie

Cette revue des sciences a son lot de nouvelles étonnantes mais elle à été faite en même temps que le passage sous wordpress ce qui peut expliquer des dysfonctionnements éventuels. Ces changements de plateforme ne se font jamais sans problèmes ni sans pertes, renforçant le caractère éphémère du réseau alors même que tout est enregistré (mais les CD enregistrés sont encore plus éphémères devenant souvent illisibles au-delà de 3 ans, sans parler des vieilles disquettes. Pour l'archivage à long terme on propose une gravure analogique genre microfilms sur un disque de saphir !). Pas étonnant au fond que rien ne change plus que notre passé. En tout cas, on ne compte plus les événements soi-disant déterminants qui nous ont distingués de nos cousins les singes. On y ajoute cette fois les rétrotransposons qui témoignent du moins de l'intégration de l'aléatoire non seulement dans le fonctionnement du cerveau mais dans l'ADN des neurones, renforçant leur plasticité. Voilà de quoi on aurait bien besoin dans la crise économique et écologique actuelle où nous témoignons surtout de notre impuissance à prendre des décisions structurantes engageant le monde entier. On peut mettre cette impuissance sur le compte de notre rationalité limitée, de plus en plus manifeste et qui constitue le sujet principal de cette revue (des dissonances cognitives à la dépression) mais au fond de toutes les sciences. Cependant, c'est surtout parce qu'il y a un véritable problème, tout-à-fait insoluble à la base, qui est le développement des pays les plus peuplés, les BRICS (Brésil, Russie, Inde, Chine et Afrique du Sud) qui sont suivis de près par les « Next eleven », les onze prochains pays émergents et qui sont susceptibles d'avoir le même effet sur l'économie mondiale : Bangladesh, Égypte, Indonésie, Iran, Corée, Mexique, Nigeria, Pakistan, Philippines, Turquie, Vietnam. C'est l'Afrique qui devrait connaître l'essentiel de l'accroissement de la population désormais (et d'où viendront le plus d'immigrés), c'est là qu'il serait vital de s'orienter vers un développement plus écologiquement soutenable. Après l'échec de Rio, l'abandon de Kyoto, tout semble perdu sur tous les fronts, au moins tant que la crise durera, mais on fait tout pour la faire durer... Même si on atteint le pic de population en 2050, l'accès au développement des pays les plus peuplés et de ces milliards de terriens supplémentaires devrait peser encore longtemps sur les ressources malgré une très légère décroissance matérielle dans les pays riches. Le plus urgent semble d'ailleurs de réduire notre consommation de viande au moins, ce qui semble dérisoire mais ne sera même pas fait. Comme disait Jean Monnet, entre autres: « Les hommes n’acceptent le changement que dans la nécessité, et ils ne voient la nécessité que dans la crise ». Les projections de notre futur font effectivement du XXIème siècle celui du pic de population et des problèmes écologiques avant le siècle des transhumains au XXIIè et celui de la colonisation de l'espace au XXIIIè mais à cette distance, cela n'a plus grand sens de vouloir prédire l'avenir, on quitte notre horizon prévisionnel qui ne me semble pas pouvoir aller au-delà d'un cycle long de 60 ans. Dans l'immédiat, notre entrée dans l'ère du numérique provoque une crise des apprentissages qui pourrait se traduire à court terme par un krach de la dette étudiante (de 1000 milliards) achevant de nous plonger dans une crise financière systémique qui est loin d'avoir atteint son point culminant. Les études devenues trop chères, l'accessibilité aux cours en vidéo sonnera-t-elle la fin de l'université ? Plus besoin de tant de professeurs ?

Parmi les joyeusetés du mois, on nous promet une nouvelle drogue sans produit chimique, procurant du plaisir à volonté par optogénétique, en appuyant simplement sur un bouton ! On peut douter de la durabilité de ces effets, tout comme les effets de la plupart des drogues, à cause des "systèmes opposants" mais sait-on jamais ? Cela pourrait bien sûr être utilisé comme instrument de contrôle, de quoi nourrir quelques paranoïa très prématurée alors que, en fait, on entre déjà dans la surveillance généralisée avec smart combinant capteurs, webcams et Twitter pour analyser ce qui se passe à tel ou tel endroit. Il n'y a pas seulement les mobiles permettant de nous tracer, les nouveaux compteurs intelligents d'EDF en savent bien trop sur nous. Cependant, le véritable maître du monde (de l'information commerciale) serait Acxiom Corporatio qui collecte toutes les informations disponibles pour cibler le marketing. Les progrès dans le traitement de l'information permettraient même une sorte de wikipédia automatisé, sans rédacteurs et par combinaison d'une multitude de sources, prévu pour fin 2012. Certains se posent du coup la question de la liberté d'expression pour les machines ! De même, le passage de Google au sémantique va sans doute nous apprendre beaucoup avec son Knowledge Graph mais il change la nature de Google puisque cela le transforme en "éditeur automatisé" évitant la plupart du temps de visiter d'autres pages dès lors qu'on obtient notre réponse immédiatement (d'ailleurs, avec Google Now, on aura l'information avant de la demander!). Les Big Data s'accumulent et deviennent tellement démesurées que stockage et traitement de l'information pourraient être de moins en moins gratuits, ceci d'autant plus qu'on va être envahi par les données génétiques avec la démocratisation de l'analyse de l'ADN. Or, sauvegarder un génome exige 800 Mo ! Une méthode plus économique serait de sauvegarder juste les différences avec un génome de référence, ce qui nécessiterait du coup seulement 4 Mo. Une autre source de saturation, c'est le trafic entre machines qui devrait exploser. Ainsi, la Chine mise sur l'Internet des Objets et il y a déjà des appareils ménagers commandés par twitter. Sinon, comme prévu, on assiste aux débuts de la guerre du copyright contre les imprimantes 3D (voir un autre cas de copyright). Cette défense du copyright serait "schumpétérienne" attribuant l'innovation aux industriels alors qu'elle viendrait plutôt des utilisateurs (ce que défend depuis longtemps Antonio Negri). La résistance s'organise. Par contre, il y a déjà des applications comme Open Garden qui permettent de se connecter sur le réseau WiFi des autres mobiles.



Pour la Science no 417, Les super-supernovae


Pour la Science

- Des super-supernovae cataclysmiques, p20

Certaines étoiles extrêmement massives finissent leur vie dans des explosions parmi les plus puissantes de l'Univers, déclenchées en partie par la production d'antimatière dans leur cœur.

Dans une étoile d'une dizaine de masses solaires, le cycle de fusion se poursuit : l'oxygène forme du silicium, qui fusionne à son tour en fer. Ce dernier étant un élément très stable, le cycle s'arrête, et le cœur de fer inerte grossit. Lorsqu'il devient trop massif, il s'effondre sur lui-même, provoquant l'explosion de l'étoile : c'est la supernova par effondrement classique.

Pour les étoiles hypergéantes, de plus de 100 masses solaires, l'évolution est différente. G. Rakavy et ses collègues ont calculé que, lorsque le cœur est parvenu au stade de l'oxygène, il se contracte modérément et reste trop peu dense pour que sa fusion s'amorce. À la place, il se produit un phénomène que les physiciens appellent production de paires.

Dans le cœur, les noyaux atomiques portés à haute température émettent des photons très énergétiques, dans le domaine gamma du spectre électromagnétique. Or, en vertu de l'équivalence entre masse et énergie, deux photons gamma qui interagissent peuvent se convertir spontanément en une paire composée d'un électron et de son antiparticule, le positron. Lorsque cette production de paires électron-positron devient importante, l'essentiel de l'énergie des photons est capturée sous forme de matière, qui exerce une pression de radiation beaucoup plus faible que les photons. La pression au sein du cœur chute alors brutalement ; il devient instable et commence à se contracter rapidement, jusqu'à ce que la densité soit suffisante pour amorcer la fusion de l'oxygène.

La réaction s'emballe. L'étoile peut brûler tellement d'oxygène en quelques minutes que l'énergie libérée est supérieure à toute l'énergie potentielle de gravitation de l'étoile. Sous cet afflux d'énergie, l'étoile est entièrement disloquée et sa matière expulsée dans l'espace dans une explosion cataclysmique.

Contrairement aux supernovae classiques, où subsiste le cœur effondré, devenu une étoile à neutrons, voire un trou noir, une supernova par production de paires ne laisse rien derrière elle.

- Des gènes sauteurs dans le cerveau, p70

L'article va un peu loin, sans assez de précaution, sur plusieurs sujets. Le phénomène n'a sans doute pas l'importance qu'il lui donne comme base de nos capacités cognitive d'adaptation, mais il est malgré tout de la plus haute importance de comprendre le rôle de l'aléatoire dans le fonctionnement du cerveau, rôle qui n'est pas marginal mais fondamental constituant notre plasticité.

Les rétrotransposons représentent la moitié de l'adn du génome humain. En comparaison, les quelque 25 000 gènes codant des protéines constituent moins de deux pour cent de notre adn. Les gènes sauteurs sont des descendants des premiers systèmes moléculaires de réplication, qui ont envahi les génomes des eucaryotes (des or­ganismes dont les cellules ont un noyau).

En particulier, un type de rétrotransposon nommé line 1 ou l1 (pour Long Interspersed Nuclear Element, soit Long élément nucléaire disséminé) joue un rôle clé dans le génome hu­main. Il se déplace souvent, probablement parce que, contrairement à d'autres éléments mobiles, il code sa propre machinerie de saut.

Nous avons observé une fluorescence dans les cellules germinales, comme prévu, mais aussi dans certaines régions du cerveau, dont l'hippocampe (une région importante pour la mémoire et l'attention). Les éléments l1 se déplaceraient donc davantage dans le cerveau que dans d'autres tissus somatiques. Cela contredit un dogme ancien, selon lequel les codes génétiques des cellules cérébrales chez les adultes sont identiques et stables pendant toute la vie des cellules.

L'activité des éléments l1 est aussi élevée dans des maladies cérébrales. Une analyse du cortex frontal chez des sujets atteints de schizophrénie a révélé une augmentation du nombre de séquences l1 par rapport à des personnes indemnes. On pense également que les éléments l1 interviennent dans des troubles tels que l'autisme. (il faudrait dire certaines schizophrénies, certains autistes...)

On a constaté que les rétrotranspositions survenaient dans les cellules dites progénitrices : de telles cellules sont en attente, prêtes à se diviser et à engendrer des cellules spécialisées.

Nous avons fait courir nos souris transgéniques dans une roue : le nombre de cellules fluorescentes vertes a presque doublé dans leur hippocampe.

Les nouvelles situations et les défis stimulant aussi la neurogenèse, constituent-ils d'autres facteurs déclenchant la rétrotransposition ? Si les sauts d'éléments l1 augmentent lorsque le système nerveux apprend et s'adapte au monde extérieur, cela signifie que le cerveau est en constante évolution génétique et change à chaque nouvelle expérience. Des différences notables pourraient en résulter, même entre des vrais jumeaux.

Les gènes sauteurs remodelant le génome après la période du développement embryonnaire, les vrais jumeaux ne sont pas aussi génétiquement semblables qu'on l'admettait jusqu'à présent. Ce résultat complique alors la tâche consistant à démêler la part de l'inné et de l'acquis.

Les différences de comportement observées présentent une distribution caractéristique dans la population, dessinant une courbe en forme de cloche. Cela suggère que les mécanismes à l'origine de cette variabilité sont aléatoires, comme semblent l'être les sites d'insertion des rétrotransposons l1.

La nature aléatoire présumée des déplacements des éléments l1 dans le génome évoque un mécanisme de sélection naturelle, où les bénéfices des insertions utiles sont supérieurs aux conséquences délétères des autres. En jetant souvent les dés dans les cellules neurales progénitrices de l'hippocampe, la nature optimise la possi­bilité qu'émerge une pop­ulation de neurones adaptés aux tâches auxquelles le cerveau est confronté.

L'idée d'insertions utiles est étayée par la découverte que la seule sous-famille d'éléments sauteurs l1 active dans le génome humain est apparue il y a environ 2,7 millions d'années, à une époque où nos ancêtres ont adopté des outils en pierre. Les éléments l1 pourraient donc avoir contribué à la construction de cerveaux inventifs, susceptibles de s'adapter à des conditions environnementales et climatiques changeantes. Ainsi, les rétrotransposons l1 auraient bien participé à l’évolution de Homo sapiens.

Si le phénomène semble très surévalué, c'est que pour un processus darwinien le générateur de diversité semble assez primitif et surtout le nombre de neurones produits trop faible, mais en fait il n'est pas indiqué combien de neurones sont produits lors d'un exercice ou d'une exploration.

 


La Recherche no 466, La physique du XXIème siècle


L'intérêt du dossier sur la Physique, où il n'y a rien de neuf, c'est de lister les problèmes qui se posent à une science qui s'est crue définitive à la fin du XIXè et qui n'a jamais été aussi incomplète, confrontée à des énigmes sans réponses pour l'instant : boson de Higgs, neutrinos, supersymétrie, matière noire, inflation, accélération de l'expansion, etc.

- Les théoriciens de la physique, p75

Je suis un conteur. Et je cherche à combler les lacunes dans l'histoire que je raconte. p75

Presque toutes les idées d'un théoricien se révèlent fausses. p77 (Lee Smolin)

Lee Smolin est l'un des physiciens théoriciens les plus intéressants, nobélisables pour peu qu'une de leurs théorie soit vérifiée par l'expérience, mais il est très important de souligner le rôle du récit dans la physique aussi, un peu comme ce que Einstein appelait des expériences de pensée mais qui en fait racontaient des histoires (comme l'ascenseur en chute libre). Un autre physicien raconte les big bang comme une collision d'univers-membranes :

A mesure que les univers se rapprochent, la masse de toutes les particules diminue, on devient de plus en plus léger... Au moment de la collision, nous sommes de la lumière : c'est l'unification ultime. (Neil Turok)

Pour Matthew Johson, l'Univers est comme une bulle de vapeur dans l'eau...

Je constate que les jeunes théoriciens des cordes adoptent le point de vue que j'avais suggéré dans les concepts fondamentaux de la physique, de considérer la théorie des cordes comme un outil mathématique, une simple généralisation. En fait, le principal intérêt de ces théories, c'est d'explorer les plages d'inconnu de nos équations vérifiées au trente deuxième chiffre après la virgule et qui ne disent donc pas le dernier mot de l'histoire malgré leur déraisonnable exactitude. Beaucoup de mondes sont possibles qui soient compatibles avec les données actuelles de la physique, ce pourquoi on cherche d'autres sources de données, d'autres expériences, mais il n'est pas exclu qu'on arrive aux limites de ce qu'on peut observer et qui permettrait de départager les théories concurrentes, nous laissant avec des hypothèses multiples et la physique théorique devenant la science de l'indécidable, ce qui serait le véritable sens de l'appel de Lee Smolin (et Aurélien Barrau) à une plus grande pluralité dans la Physique...

- Transformer directement le méthane en méthanol, p15

Il suffirait de chauffer le méthane à 50°C au lieu de 600°C avec un rendement de 10% donnant du méthane à 90% grâce à une zéolithe (minéral microporeux artificiel) dopée au cuivre et à de l'eau oxygénée (celle-ci devrait être remplacée par de l'oxygène).

- Un autre gène de l'intelligence, p24

La duplication du gène SRGAP2 multiplie par 3 le nombre de dendrites et donc de synapses avec d'autres neurones.

Ce phénomène a été observé dans le néocortex préfrontal, la zone cérébrale qui s'est développée le plus tardivement au cours de l'évolution.

Nous sommes vraiment le fruit d'un grand nombre d'évolutions décisives, peut-être parce que, une fois le doigt pris dans la culture, il y a une exigence de plus en plus grande d'intelligence et tout saut cognitif tend à s'universaliser et devenir vital ?

 


Brèves et liens



Physique


cosmologie, astronomie, physique quantique

 

- Un boson de Higgs à 125 GeV ?

On ne le saura que le 4 juillet, et encore, ce ne sont que des indices qu'il est prématuré de considérer comme convaincants (je fais parti des sceptiques mais ce n'est pas moi qui le dit et bien sûr une fois les résultats plus fiables je ne discuterais plus. Je m'imaginais plutôt que la masse vient d'une brisure de symétrie, de la séparation du plus et du moins, entre particule et anti-particule, ce qui casse et oppose leur spin mais surtout concentre leur énergie, un peu comme dans la dernière théorie de Smolin d'une nouvelle profondeur).

- Le principe d'incertitude équivalent du second principe

Une interprétation du principe d'incertitude par la théorie de l'information prétend que déterminer à la fois la vitesse et la position d'une particule serait recevoir plus d'information qu'on n'en injecte, ce qui serait l'équivalent d'un moteur perpétuel qui produirait plus d'énergie qu'on n'y injecte.

Cela me semble cependant un peu tiré par les cheveux, l'indétermination me semblant plus ontologique, liée à la fois aux fluctuations quantiques et surtout au fait qu'une particule ne s'actualise que dans une interaction le reste du temps elle a la forme d'un champ comme une tension répartie sur tout un tissu et qui craque à un endroit.

- Un cristal spatio-temporel

L'idée d'un cristal temporel paraît farfelue, sensée rendre compte d'une brisure de symétrie spatio-temporel rejoignant son état énergétique minimal dans une structure périodique à la fois spatiale et temporelle.

Cela paraît très abstrait et pourtant la solution serait on ne peut plus simple, bien que nécessitant une température proche du zéro absolu et un champ magnétique circulaire : des ions de beryllium tournant naturellement en cercle, ce qui est bien une structure à la fois spatiale et temporelle (comme n'importe quelle roue) mais auto-entretenue, ce qui ressemble à un moteur perpétuel mais n'en est pas un car ne pouvant fournir aucun travail.

- Mond contre la matière noire

Notons au passage l'analogie frappante entre la relation de Milgrom et la loi de Coulomb dans un milieu isolant diélectrique.

Ce qui plaide en faveur de la relation de Milgrom est qu'elle prédit bien l'existence d'une accélération a0 universelle à partir de laquelle un écart avec les prédictions des lois de Newton déduites de la distribution de matière normale est observé. Si l'on fait intervenir de la matière noire, on s'attendrait à ce que cet écart varie en fonction des galaxies spirales observées du fait de leurs tailles, de leurs histoires et de leur environnement. De ce point de vue, le caractère universel de a0 est très intriguant et nécessite une explication. De l'ordre de 10-8 cm/s2, sa valeur est assez proche numériquement de la quantité cH0, une accélération obtenue en multipliant la vitesse de la lumière par la constante d'Hubble, ce qui pourrait indiquer un lien avec la cosmologie et l'énergie noire.

Lire aussi la suite de l'interview.

- Le ralentissement du temps

Il n'y aurai pas d'expansion de l'univers mais ralentissement du temps. Plus le temps ralentit et plus les galaxies éloignées sembleraient accélérer jusqu'au moment où tout devrait se figer complètement.

Cette théorie me semble absurde car le temps n'existe pas en soi indépendamment des mouvements matériels...

- Des trous noirs supermassifs... nomades !

En analysant dans le visible et dans le domaine des rayons X un étrange objet baptisé CID-42, un groupe d’astrophysiciens est parvenu à une hypothèse spectaculaire. Il pourrait s’agir d’un trou noir supermassif en train de quitter sa galaxie, propulsé par une émission d’ondes gravitationnelles. Si cette théorie est juste, il pourrait donc exister de tels trous noirs nomades entre les galaxies.

On avait vu qu'un petit trou noir traversant la Terre n'aurait que peu d'effet en dehors des marées et de tremblements de terre mais un trou noir supermassif, ce serait autre chose (et difficile à voir venir) !

- L'effet Casimir pour se propulser dans l'espace sans carburant

La propulsion dans l’espace est incroyablement facile à réaliser, car il y a très peu de particules en travers de la route (…), mais jusqu’à présent nous avons été complètement dépendants des moteurs pour faire le travail. Les moteurs engendrent la propulsion par la combustion de combustibles chimiques, des combustibles lourds et coûteux, rendant les plus folles explorations que l’homme aimerait réaliser, impossibles. Le système de Mustafa pourrait laisser les lois de la physique faire le gros du travail à la place.

- Des nanosatellites qui s'assemblent grâce à kinect

Strand-2, un projet mené en Angleterre par la société Surrey Satellite Technology Limited et l’University of Surrey, vise à mettre en orbite deux nanosatellites équipés de capteurs Kinect. Ils leur permettront de s’amarrer l’un à l’autre pour former un satellite plus grand. Quant à l'électronique de bord, elle est contenue... dans un téléphone Android. De quoi ouvrir la voie à une nouvelle ère de l’aérospatiale à la fois beaucoup moins coûteuse et nettement plus flexible.

 

- Partir coloniser Mars sans retour possible

Cette équipe a le projet, qui semble insensé, d’expédier en aller simple quatre pionniers sur Mars en 2023 puis d’autres jusqu’à établir une colonie fondatrice de 20 personnes en 2033. Aucun moyen de retour ne leur est donné, ce qui simplifie énormément la logistique, explique placidement l'équipe sur le site du projet.

Cette expédition définitive serait suivie depuis la Terre, comme une sorte de téléréalité. Une telle aventure serait « le plus grand spectacle médiatique de l’histoire ».

En 2013, 40 candidats à l’exode commencent l’entraînement quelque part dans un désert, déjà sous l’œil des caméras pour l’épisode 1 du grand reality show. En octobre 2016, le premier module, sans occupants, atterrit sur Mars. En 2018, un rover parvient sur les lieux et explore le site.

Coup d’accélérateur en 2021 avec l’arrivée de deux modules habitables, deux modules de support vie, un module de service et un autre rover. Les installations robotisées commencent à fonctionner à plein, produisant de l’énergie (grâce à des panneaux solaires), de l’eau (extraite du sol) et de l’oxygène.

Début 2023, les quatre premiers humains à quitter définitivement la Terre se posent sur Mars. Le deuxième groupe les rejoint en 2025. Outre l’exploration de la planète, une des occupations des colons, explique le projet Mars One, pourrait être la fabrication de carburant et d’une fusée de retour vers la Terre…

Il y a de plus en plus de probabilité qu'il reste de l'eau sur Mars à grande profondeur au moins.

- Une catastrophe cosmique en 775 ?

Un groupe de chercheurs japonais vient de trouver dans des cernes de croissance de cèdres du Japon une augmentation spectaculaire du taux de carbone 14 de 774 à 775 après J.-C. Bien que de 1,2 %, elle est 20 fois supérieure à celle que l’on attend lors d’une modulation cyclique du Soleil.

Cette augmentation est également bien trop importante pour résulter d’une éruption solaire, en tout cas de celles que l’on connaît. Des études récentes tendent de plus à prouver que le Soleil ne peut pas être le lieu des superéruptions solaires que l’on observe sur certaines de ses cousines. Reste la possibilité d’une explosion de supernovae proche du Soleil mais il n’existe aucun document attestant d’un tel événement dans l’hémisphère nord en 775, alors que les civilisations chinoises et japonaises avaient bien noté la fameuse supernova à l’origine du pulsar du Crabe en 1054.

Quel événement cosmique pourrait donc expliquer cette brusque augmentation du taux de carbone 14 ? Pour le moment, on n’en sait rien et on ne peut que se perdre en spéculations douteuses, comme celle de l’arrivée d’un minitrou noir en train de s’évaporer dans le voisinage du Soleil.

- La supraconductivité à électrons massifs

Article très intéressant de Laurent Sacco sur les "électrons massifs" dont l'inertie peut être multipliée par 1000.

Les physiciens ont observé la surface d’un cristal de fermion lourd à l’aide d’un microscope à effet tunnel. Cela leur a permis de reconstruire le comportement des ondes de matière d'électrons dans le réseau de Kondo contenu dans le matériau étudié. Lorsque la température est devenue très basse et que l’état de ce réseau s'est rapproché de ce qu’on appelle un point critique quantique, les électrons massifs ont émergé et ce sont les détails de cette émergence au fur et à mesure de la baisse de température qui sont devenus observables pour la première fois avec un microscope à effet tunnel.

Il a été possible de découvrir que la supraconductivité émergeait lorsqu’une délicate balance entre les effets quantiques localisant les électrons au niveau des impuretés magnétiques et ceux assurant la propagation libre des électrons était obtenue. Si la structure et la composition du réseau de Kondo rendaient la masse effective des électrons trop forte, un état purement magnétique du matériau en découlait, sans propagation d’électrons. Un facteur clé est aussi celui du degré d’hybridation des électrons.

- La cryptographie thermodynamique

- Un microprocessuer neuromorphique

A base de memristors et de spintronics, ces puces consommeraient beaucoup moins car fonctionnant par impulsions et non par alimentation constante mais seraient encore loin des performances de nos neurones.

- Des phototransistors des milliards de fois plus sensibles

En combinant une couche de graphène avec des quantum dots (points quantiques), des chercheurs de l'Institut de Ciencies Fotoniques (ICFO) ont mis au point des phototransistors radicalement plus sensibles que ceux à base de silicium employés actuellement. Ces nouveaux composants pourraient venir rapidement révolutionner les capacités en photodétection avec des applications très large allant de l'optoélectronique à l'imagerie médicale.

Le couplage permet d'obtenir 100 millions d'électrons à partir de la détection d'un seul photon de lumière, autorisant une détection très sensible. De plus, les quantums dots peuvent être modifiés pour détecter des ondes électromagnétiques allant du visible à l'infrarouge.

Une des limites de la nanoélectronique est cependant les interactions avec le support.

Leur étude met en évidence le fait que les charges piégées au sein du substrat isolant viennent modifier localement et de manière irrégulière les propriétés électroniques de la couche de graphène. L'effet d'une charge isolée se fait sentir dans un rayon de 5 nanomètres, alors que l'épaisseur d'une couche de graphène est de 0,5 nanomètres et que la distance entre les atomes de carbone dans la couche est de 0,142 nanomètres. Ces charges piégées étant distantes en moyenne de 20 nanomètres les unes des autres dans le substrat, les chercheurs ont estimé que près du tiers de la couche de graphène voit ses propriétés électroniques fortement perturbées par l'interaction avec le substrat.

- L'armée américaine veut foudroyer ses adversaires

On avait déjà vu qu'on arrivait à produire des éclairs en focalisant des lasers sur les nuages. L'armée américaine essaie d'en faire une arme en apprenant à guider la foudre vers sa cible.

Le laser engendre un canal de plasma dans l'air (invisible) et l'électricité suit alors ce chemin, comme téléguidée !

 

Climat


Climat, énergies, écologie

 

- Vers un réchauffement de 5°C avec la fonte de l'Antarctique ?

Il y aurait déjà eu des périodes "super-interglaciaires" avec des températures plus élevées de 5°C (de 11°C en Antarctique) que les modèles actuels ne reproduisent pas mais qui correspondraient à la disparition de la calotte glaciaire de l'antarctique provoquant une élévation de l'océan de 5m.

La disparition totale de la calotte glaciaire prend cependant beaucoup de temps (difficile à évaluer alors que nous devrions entrer dans une période glaciaire) mais ce réchauffement pourrait s'ajouter à court terme à celui provoqué par l'accumulation de gaz à effet de serre avec un effet d'emballement.

Voir aussi Futura-Sciences.

 

- La montée des eaux 2 fois plus importante à 2°C qu'à 1,5°C

Limiter l’augmentation de la température du globe à 1,5 °C plutôt qu’à 2 °C avant la fin de ce siècle permettrait de réduire de moitié la montée des eaux d’ici… 2300.

Selon des chiffres communément admis, ce phénomène pourrait conduire à une élévation du niveau des océans d’environ 20 à 60 cm d’ici 2100 (en fonction des scénarios d’émission et des modèles). Cependant, ce résultat, publié dans le 4e rapport du Giec (écrit en 2007), ne tient pas compte des phénomènes de décharges éventuelles liées aux instabilités dynamiques des calottes du Groenland et de l'Antarctique ouest.

Un réchauffement maximum de 1,5 °C pourrait ainsi provoquer une élévation moyenne des océans de 1,5 m. Pour le deuxième scénario (moins de 2 °C d’ici 2100), la hausse pourrait atteindre 2,7 m, soit presque deux fois plus que dans le premier cas. Un troisième scénario a été testé : une augmentation de 3 °C de la température moyenne de la planète. Dans ce dernier cas, l’eau monterait alors de 3,5 m (par rapport à 2000).

Il n'y a pratiquement aucune chance qu'on reste à moins de 2°C et il est impossible de se projeter dans 300 ans.

- 50% d'énergies renouvelables en Suède

En 2010, les plus fortes proportions d'énergies renouvelables dans la consommation totale d'énergie étaient observées en Suède (47,9% de la consommation totale en provenance d'énergies renouvelables), en Lettonie (32,6%), en Finlande (32,2%), en Autriche (30,1%) et au Portugal (24,6%), et les plus faibles à Malte (0,4%), au Luxembourg (2,8%), au Royaume-Uni (3,2%) et aux Pays-Bas (3,8%).

- Arrêter les éoliennes au passage des oiseaux

Selon une étude de la LPO réalisée en 2007, chaque éolienne française tuerait entre 0 et 40 oiseaux ou chauves-souris par an.

La technique mise en œuvre consiste à observer l’arrivée des vautours, en octobre et en novembre, puis à signaler la présence des volatiles aux gestionnaires des installations. Les éoliennes situées sur le trajet migratoire sont alors simplement arrêtées, le temps de laisser passer les oiseaux, puis redémarrées. Est-ce vraiment rentable pour les opérateurs ? Oui, la technique des arrêts sélectifs réalisés en vue de sauver des oiseaux a provoqué, en 2009, une perte au niveau de la productivité de seulement 0,07 %.

 

- Des nanogénérateurs pyroélectriques pour tirer de l'énergie de la chaleur

Ce sont en fait les différences de températures qui produisent de l'électricité en déformant des nanocâbles d'oxyde de zinc avec un rendement estimé de 0.05 à 0.08 Vm2/W.

- Des hydroliennes à aile oscillantes

Les tests montrent que l'efficacité d'extraction de l'énergie du prototype est de 40 %, "l'équivalent de ce qui est obtenu avec les meilleures hydroliennes à pales rotatives et avec les meilleures éoliennes".

Selon le professeur Dumas, les hydroliennes à ailes oscillantes ne risquent pas de soulever autant d'opposition que les parcs d'éoliennes parce qu'elles ne créent pas de pollution visuelle ou sonore. De plus, comme la vitesse d'oscillation de leurs ailes est faible, elles ne risquent pas de déchiqueter les poissons qui s'aventureraient dans leurs parages.

Certains voudraient mettre des tapis viscoélastique sur les fonds marins pour récupérer l'énergie des vagues, mais cela paraît fort peu écologique...

- Une nouvelle génération de centrales osmotiques

Les principaux défis techniques semblent être concentrés autour de la membrane et de sa configuration. Statkraft a ainsi pu réaliser que les membranes en spirale (installées sur la première centrale pilote) ne bénéficiaient pas d'un très bon rendement car elles nécessitaient une pression trop importante côté eau douce. De nombreuses sociétés spécialisées dans l'hydraulique travaillent aujourd'hui à la conception de membranes plus efficaces.

- Des filtres auto-adaptatifs

En s'inspirant des membranes cellulaires, les chercheurs ont mis au point un nouveau type de filtre: une membrane dynamique dont on peut faire varier la taille des pores en fonction de la pression de l'eau qui les traverse. Celle-ci est constituée d'une association de trois polymères de solubilité différente. Ceux-ci forment des micelles, des nanoparticules en constante interaction les unes avec les autres. Jusqu'à une certaine pression, lorsque la force de l'eau augmente, ces micelles ont tendance à s'aplatir, et donc, à réduire la taille des pores dont la membrane est parsemée. Ainsi, à une faible pression de l'ordre de 0,1 bar, la taille des pores est d'environ 5 nanomètres (1), ce qui permet de filtrer des macromolécules ou des virus. En augmentant modérément la pression, on obtient des pores de l'ordre de 1 nanomètre qui barrent le passage aux sels, colorants et tensioactifs. Mais si l'on augmente la pression jusqu'à 5 bars, un changement drastique de la morphologie de la membrane se produit et les pores atteignent plus de 100 nanomètres de diamètre, ce qui permet de filtrer les bactéries ou les particules en suspension. Cette propriété unique permettra aux utilisateurs de ne recourir qu'à un seul type de membrane pour tous leurs besoins en filtration.

Mais ce n'est pas tout: ces filtres dynamiques de 1,3 micromètre d'épaisseur sont capables de s'auto-réparer. Si la membrane se fissure, l'équilibre physique qui lie les micelles entre elles est rompu. Celles-ci cherchent alors à rétablir cet équilibre et se réorganisent de façon à combler la fissure.

- Une batterie lithium-ion qui peut se peindre

La première couche, le collecteur de courant positif, est un mélange de nanotubes de carbone avec des particules de carbone dispersées dans de la N-méthylpyrrolidone. La seconde est la cathode, qui contient de l'oxyde de lithium-cobalt, du carbone et du graphite ultrafin réduit en poudre dans une solution. La troisième est le séparateur peint en polymère de résine Kynar Flex et du dioxyde de silicium dilué dans un mélange de solvants. La quatrième, l'anode, est un mélange de lithium, d'oxyde de titane et de graphite ultrafin dans un liant, et la couche finale est le collecteur de courant négatif, une peinture conductrice en cuivre, disponible dans le commerce, diluée avec de l'éthanol

Ce serait surtout utile combiné avec la peinture solaire. Voir aussi New Scientist.

- Des prises qui se commandent à distance

On les commande avec un smartphone grâce au WiFi. La prise vaut 50$. On peut y joindre un détecteur de mouvement qui allume les lampes quand on s'en approche et les éteint quand on n'est plus là (100$).


- Hitachi a mis au point un nouveau moteur électrique sans néodyme

- Un bus qui se recharge à l'arrêt avec la cabine solaire

Le principe est simple, lorsque l’engin électrique s’arrête pour laisser descendre les passagers, ses batteries sont rechargées grâce à l’énergie solaire captée par l’installation.

Conçu pour la ville de Noord-Brabant au Pays-Bas, Solar Curve est à ce jour l’un des meilleurs dispositifs existants grâce auquel il serait possible de remplacer les bus thermiques par des modèles électriques.

En effet, grâce à 15,5 m2 de panneaux solaires installés sur tous les toits des arrêts de bus, les véhicules électriques récupèrent de l’énergie par induction à chaque passage en dessous du dispositif. Résultat plus besoin de se rendre à la pompe à essence.

- La Twizy en autolib

Près de Paris, à Saint-Quentin-en-Yvelines, Renault met un place un service semblable à l’Autolib parisien : des voitures électriques accessibles à tout le monde et utilisables dans un périmètre limité. Pour en profiter, il faut un smartphone ou un accès Internet.

Pour l’utiliser il faut en passer par un smartphone ou un ordinateur connecté à Internet. Les Twizy disponibles et leurs emplacements apparaissent alors et on peut en réserver une, au plus tard 15 mn avant de la récupérer. Avec un smartphone, on peut aussi en rejoindre une directement et flasher un QR Code inscrit sur une étiquette. Le véhicule sera ensuite laissé sur une place dédiée d’un parking public.

- Les bouchons résultent d'une onde de compression vers l'arrière

Les experts savent depuis longtemps que si la route est assez encombrée, il suffit d'un petit ralentissement un peu trop nerveux (par exemple, quelqu'un qui freine brutalement, car quelqu'un lui fait une queue de poisson) pour qu'un bouchon se développe en amont, quelques dizaines de minutes plus tard... Ce qui était un ralentissement est devenu arrêt complet, et cette immobilisation remonte le flux dans le sens contraire de celui des véhicules.

Si, par contre, vous avez l'esprit de garder dans un bouchon une distance assez longue pour freiner doucement et même arriver à faire en sorte que vous n'arrêtiez pas votre véhicule (le véhicule de devant redémarrant avant que vous n'arriviez dessus), vous risquez fort d'aider à « lisser le bouchon » en amont.

Une étude avait montré en 2004 que, dans un bouchon sur autoroute, sur un modèle d'une seule voie, il suffirait de 20 % de voitures équipées de « Adaptative Cruise Control » pour faire qu'aucun bouchon ne se forme (ou il faudrait donc qu'un conducteur sur quatre pense à garder une distance raisonnable devant lui). Honda est convaincu que si le comportement humain est trop difficile à modifier, la technologie peut faire quelque chose et a travaillé en commun avec l'université de Tokyo pour mettre au point un système radar de détection du « bouchon » potentiel.

Ils ont testé le système d' « Adaptative Cruise Control » et, d'après eux, cela a permis d'accroître la vitesse moyenne de 23 % et de gagner 8 % rendement (donc des économies de carburant).

Il y a aussi Traffic Jam Assist de Ford laissant les commandes à la voiture dans les embouteillages, ce qui a plein d'avantages et pourrait introduire encore plus rapidement la conduite robotisée.

- L'hélium se fait de plus en plus rare

L'hélium est un des principaux produits de notre univers, mais on en trouve relativement peu sur notre planète. C'est actuellement un sous-produit des gisements de gaz naturel. La production d'hélium disparaît si vite que les experts pensent qu'il est fort possible qu'on n'en trouve plus d'ici 2025.

 

Biologie


évolution, génétique, éthologie, anthropologie, neurologie

 

- La vie se transmet de planète en planète

La résistance des extrêmophiles tout comme des bactéries des stations spatiales, et même du lichen dans l'espace, rendrait d'autant plus probable la contamination des autres planètes, ce qui renforcerait aussi, selon Chandra Wickramasinghe, la probabilité d'une vie évoluée ailleurs par transfert de gènes. Sauf qu'il est difficile d'imaginer sortir du système solaire et que c'est aussi ce qui plaide contre cette panspermie qui aurait amenée la vie sur Terre car l'évolution n'aurait pas dû recommencer à zéro ici et prendre tant de temps pour arriver aux cellules à noyaux bien avant les premiers multicellulaires. A mon avis, il y a bien une panspermie mais seulement des briques du vivant (ARN, ADN, acides aminés) qu'on a retrouvé dans les météorites et qui assurent une certaine unité de la vie dans tout l'univers mais cela ne suffit pas à faire des ribosomes notamment qu'on trouve dans toutes les cellules vivantes sur Terre, mais ailleurs ?

- Le granite à l'origine des multicellulaires

Il semble probable que les organismes pluricellulaires et la reproduction sexuée qui va avec soient apparus il y a entre 1 et 2 milliards d’années. Pourquoi à cette époque ? Des géologues viennent de faire un lien possible entre ces événements et la production massive de certains types de granites pendant cette période.

Il semble que les multicellulaires n’aient été possibles que grâce à l’existence de certaines protéines utilisant des métaux lourds comme le zinc, le cuivre et le molybdène.

On pense savoir qu’il y a environ 2,2 milliards d’années, a commencé la formation d’un des plus anciens supercontinents, la Columbia, également connu sous les noms de Nuna et, plus récemment d'Hudsonland ou Hudsonia. Il aurait ensuite existé pendant une période s’étendant de -1,8 à -1,5 milliard d'années pendant l'ère paléoprotérozoïque. Il a laissé des cratons qui se retrouvent sur les continents Laurentia et Baltica, ainsi qu’en Ukraine, en Amazonie, en Australie.

La formation de ce supercontinent a entraîné celle de grandes quantités de granites riches en métaux lourds. L’un de ceux-ci est un granite à texture rapakivi. Ces granites se seraient rapidement érodés, provoquant une brusque augmentation du taux de ces métaux dans l’océan sur les rivages de la Nuna. Sans cette augmentation, pensent les chercheurs, leur quantité dans l’eau auraient été insuffisante pour qu’ils puissent être utilisés par des organismes unicellulaires pour devenir, grâce à certaines protéines, multicellulaires.

- Visualiser l'assemblage des protéines

Pour comprendre et concevoir des nanomachines protéiniques pour des applications en biotechnologies, comme des méthodes qui permettront de meilleurs diagnostiques médicaux et environnementaux, il faut d'abord élucider les mécanismes ingénieux grâce auquels les protéines naturelles parviennent à s'assembler si efficacement.

Le grand défi est que chaque étape d'assemblage de la protéine n'existe qu'une fraction de seconde (souvent quelques millisecondes) et qu'aucune technique existante permet, à l'heure actuelle, d'obtenir des renseignements structurels précis sur ces états en un si court laps de temps. Nous avons donc mis au point une stratégie pour observer l'assemblage de la protéine en intégrant des sondes fluorescentes à plusieurs endroits le long de sa chaîne linéaire. Cette approche nous permet de suivre l'assemblage de la protéine, étape par étape, sur toute sa surface, jusqu'à la structure finale.

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Des nanoparticules pour diriger magnétiquement un ver

- Un poisson à trompe

- Vidéo du développement d'un embryon de mouche


Ce qui m'a surtout intéressé, c'est de voir que la forme ver émergeait naturellement.

- Les insectes sont devenus petits à cause des oiseaux

Il y a 150 millions d'années, les « mouches » de l'époque étaient grosses comme le poing au moins et ces insectes dominaient le ciel. Leur évolution avait été un énorme succès : la taille des insectes n'avait fait que s'accroître avec le niveau d'oxygène dans l'atmosphère. Quelque chose de terrible leur est arrivé il y a 150 millions d'années et ils ont évolué pour devenir de plus en plus petits, mais quoi ?

D'après des chercheurs, la pression évolutive est venue des dinosaures, lorsque ces « lézards » ont commencé à, eux-aussi, voler, pour donner, avec beaucoup de temps, nos oiseaux.

- Les dinosaures auraient été bien plus légers qu'on croyait

Grâce au scannage de squelettes par un laser et à un traitement informatique, ils ont retrouvé la masse de 14 espèces de grands mammifères actuels. La même méthode a été appliquée à un brachiosaure, un dinosaure gigantesque ayant vécu voici 161 à 145 millions d’années. Le résultat, publié dans Biology Letters, est sans appel : sa masse a été surestimée dans le passé, parfois d'un facteur 4.

- Découverte d'un cimetière de marsupiaux géants en Australie

Des chercheurs ont découvert dans l'est de l'Australie un «cimetière» de wombats géants, des marsupiaux de près de deux tonnes appartenant aux espèces de très grande taille qui ont peuplé le pays pendant des millénaires et qui se sont éteintes avec l'apparition de l'Homme.

Le site date entre 100 et 200 000 ans

Pour décrire le diprotodon, un herbivore, le chercheur le qualifie de «croisement entre le wombat d'aujourd'hui et un ours, le tout de la taille d'un rhinocéros». Le marsupial était doté d'une poche ventrale suffisamment vaste pour accueillir un humain.

D'un poids de 2,8 tonnes, le diprotodon est le plus grand marsupial à avoir vécu sur Terre, pendant une période allant de deux millions d'années jusqu'à il y a 50 000 ans, à la fin du Pléistocène. Il s'est éteint au moment où les premières tribus indigènes sont apparues.

Parmi ses descendants figurent les koalas et les wombats actuels, bien plus petits que leurs ancêtres puisque ces marsupiaux à pattes courtes et musclées pèsent entre 20 et 35 kg et mesurent un mètre de long.

- Les premiers singes anthropoïdes viendraient d'Asie

Les primates anthropoïdes ont entre autres donné naissance à la lignée humaine en Afrique. Pourtant, leurs plus vieux fossiles ont été trouvés en Asie. Une nouvelle étude, basée sur l’analyse de molaires découvertes au Myanmar et en Lybie, démontre maintenant qu’ils ont bien colonisé le continent africain durant l’Éocène moyen. Les ancêtres de nos ancêtres étaient donc Asiatiques.

Les dents ne mesurent que quelques millimètres de haut. Elles devaient appartenir à des animaux pesant une centaine de grammes, soit à peu près la masse des tarsiers actuels.

Des similitudes remarquables de formes, de morphologies et de tailles ont été trouvées entre ces molaires et celles d’Afrotarsius libycus, un autre primate anthropoïde originaire lui… d’Afrique.

 

- Il y aurait eu des croisements entre hommes et bonobos

Le génome des bonobos vient d'être publié et, comme avec les gorilles, il y aurait 3% du génome qui témoignerait de croisements avec les chimpanzés et les bonobos après la séparation d'espèce (4,5 millions entre les australopithèques et les ancêtres des chimpanzés mais seulement 2 millions entre chimpanzés et bonobos, à l'époque d'homo habilis).

Voir aussi Futura-Sciences et Sciences et Avenir.

- La première révolution sexuelle, celle du couple

Impossible de dater cet événement (certainement pas à l'époque des australopithèques au contraire de l'image avec laquelle je l'illustre). Ce n'est qu'une simulation informatique mais la vie de couple fait partie des grandes différences avec les Chimpanzés et résulterait d'un affaiblissement du mâle dominant tout comme de la compétition entre hommes. Cependant, c'est la sélection après-coup qui est déterminante en ces affaires, et donc les avantages matériels et reproductifs que cela a pu apporter.

Un modèle montre que cette transition vers la vie de couple peut se faire si l'on prend comme facteur de poids le choix de la femme et sa propre fidélité. À ce moment-là, l'énergie tend vers le soutien aux femmes plutôt qu'à la compétition entre mâles.

Il faut comprendre surtout que les femmes se sont moins concentrées sur les mâles dominants. Les hommes non dominants ont tout intérêt à soutenir leurs femmes s'ils peuvent être davantage certains que l'élue de leur coeur (et du reste) sera fidèle ; le pire pour un homme étant de dépenser de l'énergie à entretenir l'enfant d'un autre.

Cette stratégie est payante pour les deux. Il se serait produit une sorte de « révolution sexuelle » lorsque des hommes non dominants ont commencé à montrer leur intention de soutenir les femmes bien plus que les dominants si elles acceptaient leur « offre ». C'est une sorte d' « auto-domestication » qui s'est produite.

Ce qui est intéressant, c'est de voir qu'en jouant simplement sur le plus ou moins d'un facteur génétique, on engendre des comportements complexes. C'est ce qu'on peut appeler une émergence ou une catastrophe d'un milieu qui change de régime et se cristallise par affaiblissement de l'agitation.

Non seulement le couple mais toute notre sexualité a des différences manifestes avec nos plus proches cousins, le fait que les humains vivent en couple (et non en communauté sexuelle, en général) ainsi que le fait de se cacher pour copuler, ce qui ne serait pas récent ni simple effet de la culture ou de la répression religieuse mais une caractéristique anthropologique (depuis quand?). Il y a aussi le fait que la sexualité humaine soit constante, ne se réduisant pas aux périodes de rut, mais là on est plus proche des bonobos. Occasion de rappeler qu'on ne peut expliquer une espèce par une autre espèce, même proche (il n'est pas vrai cependant qu'on expliquerait seulement l'homme par le comportement d'autres espèces comme on le prétend, le comparatisme étant essentiel en biologie). On sait bien que les hommes ne vivent pas de façon aussi stricte en couple que les oiseaux par exemple, la dimension culturelle n'en serait donc pas absente, on n'est pas à l'évidence dans l'automatisme instinctuel.

On peut raisonnablement douter que le couple soit vraiment une caractéristique de l'espèce. On sait au contraire que nos ancêtres se caractérisaient par des groupes assez nombreux, où l'oncle faisait office de père sans doute. L'affaiblissement du mâle dominant reste cependant une explication séduisante de ce que les auteurs nomment la première "révolution sexuelle", plutôt à rebours de celle des années 1960, et qui se comprend bien si on prend les chimpanzés comme référence, avec lesquels notre lien est le plus direct, mais moins avec les bonobos (où ce sont les femelles qui sont dominantes).

Evidemment, ce qui est déterminant dans ces affaires sexuelles, ce sont les avantages reproductifs que cela a pu avoir pour une espèce plus fragile à la naissance et nécessitant une plus longue éducation et protection. Cela pourrait aussi avoir un rôle sur le soin à ses parents leur permettant de devenir plus vieux (ce qui est une caractéristique de Sapiens) et de transmettre des cultures plus élaborées ? En tout cas, il faut d'autant moins faire pour cela du couple une norme qui s'imposerait à tous "naturellement" que toutes les conditions ont changé. Il n'empêche, ce genre d'hypothèse permettrait de raconter l'histoire de Sapiens comme dès l'origine une sortie du patriarcat (il a fallu le temps quand même !).


- Le gène de l'homosexualité

On ne peut considérer l'étude comme valable, n'étant fondée que sur l'étude de 61 mères d'homosexuels alors qu'il y a plusieurs causes à l'homosexualité (ici uniquement masculine) dont certaines sont psychologiques (lien à la mère, nombre de grands frères, etc.) et une bonne partie simplement à mettre sur le compte de la bisexualité (pratiquée par les bonobos). Tout cela n'empêche pas qu'il peut y avoir une composante génétique pour certains, en tout cas ce qui est amusant, c'est le mécanisme supposé : ce seraient des femmes trop attractives et portées sur les hommes dont le gène aurait un effet semblable sur leurs enfants (ou petits-enfants) mâles, équilibrant la fertilité de ces mères trop séduisantes (réduisant un peu leur nombre dans les générations suivantes).

Contrairement à ce qu'ils avaient comme intuition, les chercheurs ont remarqué que ce gène ferait que les femmes qui en héritent soient plus attractives pour les hommes. Ce gène semble faire en sorte que ces femmes soient plus fertiles, présentant moins de soucis gynécologiques ou de complications lors de la grossesse. Ce gène ferait aussi des femmes plus drôles, plus heureuses et extraverties et moins stressées, donc moins d'angoisses familiales et sociales à la clé.

- Testostérone et masturbation féminine

Dans l'étude, celles qui avaient les plus fortes envies de masturbation avaient les plus forts niveaux de testostérone et inversement.

Mais ces mêmes femmes qui se masturbent ont alors également moins de désir que la moyenne de faire l'amour !

On peut douter des généralisations qui sont faites mais ce qui est intéressant ici, c'est uniquement cette contradiction qui montre la complexité des mécanismes hormonaux ne recouvrant pas nos préjugés.

 

- Confirmation de la généalogie Neandertal, Denisova, Sapiens

Le séquençage et l'analyse du matériel génétique extrait des restes de Néandertaliens, récupérés par exemple dans la grotte Vindija en Croatie, ont montré que des Hommes modernes non-Africains (l'étude portant des Chinois Han, des Français et des habitants de Papouasie-Nouvelle-Guinée) ont hérité de 1 à 4 % de leurs gènes de l’Homme de Neandertal. Des métissages se sont donc probablement produits dans la population ancestrale des non-Africains issus des régions du Levant et de l’Afrique du Nord. Aujourd'hui, les scientifiques ont également découvert que les Dénisoviens ont légué de 4 à 6 % de leur matériel génétique aux Mélanésiens. Sur ce schéma, les flèches (notées f) indiquent les transferts successifs de gènes entre Néandertaliens (Neandertal), Denisoviens (Denisova) et Mélanésiens (Melanesian). N représente la taille effective des populations, t et tGF (sur l'échelle du temps) marquent une séparation entre deux populations et la période où les flux de gènes ont eu lieu.

Les relations phylogénétiques unissant ces trois espèces ont pu être établies en comparant leurs génomes. Ils avaient un ancêtre commun ayant vécu voici 800.000 ans, période à laquelle la lignée d'Homo sapiens se serait alors différentiée. L’ADN confirme également que l’Homme de Néandertal et les Dénisoviens ont eu un ancêtre unique il y a 400.000 ans. Ils entretiennent donc des liens étroits entre eux, bien plus qu’avec l’Homme moderne.

Des séquences de nucléotides propres à quatorze provirus humains endogènes de type K (HERV-K), des rétrovirus infiltrés dans le patrimoine génétique, ont été recherchées au sein des génomes d’Homo sapiens, d’Homo neanderthalensis et des Dénisoviens. Ces trois espèces partageraient des morceaux d'ADN appartenant à 13 provirus, probablement transmis par leurs ancêtres communs. Les infections remonteraient donc à plus de 800.000 ans. En revanche, le quatorzième provirus a uniquement été observé chez l’Homme de Néandertal et l’Homme de Denisova, prouvant ainsi que ces deux espèces avaient bien un ancêtre en commun, infecté voici 400.000 à 800.000 ans

- Seulement 2 mutations par rapport à la première sapiens chez un écossais

Il est très étonnant que cet écossais possède un ADN mitochondrial (transmis uniquement par les femmes) avec seulement 2 mutations par rapport à l'Eve primitive datée de 190 000 ans au Sénégal !

- La supériorité de la lignée Sapiens dans la mortalité infantile ?

Alors que l’humanité était réduite à quelques milliers d’âmes il y a 100.000 ans, des mutations dans deux gènes impliqués dans le système immunitaire auraient protégé nos ancêtres contre des bactéries pathogènes. Ces mutations auraient pu éviter une hypothétique extinction au sein de cette population alors fragile.

Notre supériorité serait donc d'abord dans la reproduction, de façon on ne peut plus darwinienne, ce qu'on peut relier à l'hypothèse de groupes plus nombreux et donc plus susceptibles de produire et transmettre une culture qui elle-même aura un effet sélectif en rétroaction. Il a fallu ensuite apprendre à gérer cette expansion démographique, en tout cas cette hypothèse semble remettre à l'endroit les causalités de notre évolution mais ce qui est sûr, c'est que le récit change à chaque fois du tout au tout !

Tout aurait pu basculer. Si aujourd’hui on dénombre plus de 7 milliards d’êtres humains répartis sur cinq continents, l’histoire aurait pu s’arrêter il y a 100.000 ans. À l’époque, nos ancêtres ne sont que quelques milliers, confinés en Afrique. Leur population décline et on ignore d’ailleurs la ou les raisons précises. L'humanité au bord de l'extinction ? Certains évoquent des changements climatiques quand d’autres y voient une intensification du volcanisme. L’hypothèse de l’épidémie de maladies infectieuses tente aussi de trouver sa place. Elle vient d’ailleurs de marquer des points.

Des scientifiques de l’University of California de San Diego (UCSD) apportent des éléments nouveaux sur le rôle qu’aurait eu l’inactivation de deux gènes en lien avec le système immunitaire pour préserver les nourrissons de l’époque de contagions mortelles. Mieux armée, la population d’Hommes modernes aurait alors colonisé progressivement la planète et remplacé (ou se serait mélangée avec) ses cousins humains comme Néandertal ou l’Homme de Denisova.

Les données génétiques laissent malgré tout penser que cette évolution aurait commencé bien plus tôt, entre 440.000 et 270.000 ans, avant la séparation avec les Hommes de Néandertal et de Denisova. Les formes mutées de ces gènes se seraient répandues progressivement dans l’espèce humaine jusqu’à intégrer le génome de tous les Hommes il y a 46.000 ans.

On retrouve ces dates autour de 46 000 ans qui semblent marquer notre véritable origine culturelle (domestication du chien, objets d'art).

- Les premières peintures dateraient de 41 000 ans

On avait déjà parlé de l'attribution d'une représentation de phoque en Espagne à des néandertaliens à cause de sa datation (40 000 ans). D'autres motifs comme des mains négatives seraient encore plus anciennes. Leur attribution à Néandertal reste cependant très hypothétique car il est probable que des Sapiens sont remontés du Maghreb en Espagne. Rien de sûr, il est très prématuré d'en tirer des conclusions, notre reconstitution de la préhistoire se faisant à partir d'indices trop lacunaires mais la date évoque plutôt la révolution culturelle des Sapiens (qui certes a pu influencer certaines populations Neandertal).

Voir aussi Futura-Sciences ou Sciences et Avenir.

- Des poteries de 20 000 ans en Chine

Les premières poteries étaient datées de 10 000 ans correspondant aux débuts de l'agriculture au Moyen-Orient. Des plus anciennes, au Japon, semblaient être des objets de culte alors que cette poterie chinoise aurait servi à cuire les aliments bien avant cette époque. On fait l'hypothèse que ce serait la glaciation qui aurait obligé à réchauffer leur nourriture mais d'autres prétendent que l'homme cuisine depuis plus d'1 million d'années, si ce n'est 2 ! En tout cas, cette poterie redonne du crédit à une civilisation chinoise ancrée dans le temps long alors qu'on avait tendance à la réduire au néolithique plus tardif qu'au Moyen-Orient.

- Vers -5000 il y avait des éleveurs nomades au Sahara

Il n'y avait pas encore d'agriculteurs mais les nomades se nourrissaient de produits laitiers.

- Stonehenge : monument scellant l'union des tribus

Stonehenge était un monument érigé lors de l'unification des gens d'Angleterre, suite à une longue période de conflit régional entre les peuplades de l'Est et de l'Ouest.

Ces pierres symboliseraient tout simplement les ancêtres des différents groupes des premières communautés agricoles du coin. Certaines des pierres viennent du Sud et d'autres de l'ouest du Pays de Galles. Les archéologues ont fait bien plus que d'étudier l'endroit, mais aussi tout le contexte socio-économique de l'époque (entre -3000 et -2500 av. J.-C.). Stonehenge représentait un symbole « de poids » (au sens propre comme au sens figuré). Il a fallu des milliers de personnes pour déplacer ces pierres sur un si long périple, puis les façonner et les ériger. Rien que cet effort était unificateur.

En raison de la configuration géographique, les humains de l'époque ont pensé que l'endroit était le centre du Monde, d'où cet alignement particulier. Il semblerait que c'est au solstice d'hiver que Stonehenge a été construit (autour de -5000 à -45000 av. J.-C.) ; ce sont les alignements qui parlent (l'axe principal semble à l'opposé du lever de soleil d'été). Stonehenge a sûrement été la dernière manifestation majeure d'un monde qui vivait à l'Âge de Pierre alors que le continent en était à l'Âge de Fer et ses technologies bien plus avancées.

- Les statues de l'Île de Pâques se déplaçaient en marchant

Trois équipes (une derrière et une de chaque côté) tirant à tour de rôle sur des cordes auraient donc fait littéralement marcher ces statues. Le mouvement de balancier permettant de faire un pas puis un autre.

- Des reliques de Jean-Baptiste ?

Il y a pléthore de reliques mais cette fois, l'étonnant, c'est que la datation et la génétique sont compatibles avec le fait que ce serait vraiment les restes d'un homme du Moyen-Orient du 1er siècle avant JC. Ce n'est pas une preuve en soi mais du moins laisse la possibilité que ce soient de vrais reliques d'autant que Jean-Baptiste a vraiment existé contrairement à Jésus (cf. La guerre des Juifs). Leur présence dans ce monastère de Bulgarie pourrait s'expliquer par leur dévotion à Jean-Baptiste ce qui leur aurait permis d'obtenir des reliques au 6è siècle.

- Des vampires du Moyen-Âge

Deux squelettes de la fin du Moyen Age, percés de morceaux de fer pour ne pas qu'ils se transforment en vampires, ont été découverts récemment dans la ville bulgare de Sozopol, sur la mer Noire.

"Ces deux squelettes percés de morceaux en fer illustrent une pratique qui s'est maintenue dans certains villages bulgares jusqu'à la première décennie du XXe siècle".

Selon une croyance païenne, les morts qui de leur vivant étaient considérés comme "méchants" étaient percés au cœur, le soir de leur enterrement, avec un bâton en bois ou en fer. Ils étaient ainsi cloués à leur cercueil et empêchés d'en sortir à minuit, transformés en vampires.

- Notre crâne continue de grossir

Il s'agit d'un accroissement de taille de moyenne 6,8 % depuis le milieu des années 1800 jusqu'aux années 1980. Cet accroissement correspond à 200 cm3 de plus (une balle de tennis). On ne connait pas bien les raisons derrière ce changement, mais ce dernier pourrait résulter du changement des conditions de vie (meilleure alimentation).

Il faut se méfier des échantillons statistiques en jeu mais l'évolution se poursuit. On pourrait penser d'ailleurs que le niveau cognitif exigé pour la survie étant en augmentation constante, les plus idiots trouvent de moins en moins à se reproduire ?

- Une réplique du cerveau humain... en numérique!

Créer un cerveau artificiel: c'est le défi des chercheurs de "Neuropolis", un centre de recherche suisse dont le lancement a été annoncé aujourd'hui.

Nous voulons construire l’équivalent du CERN pour le cerveau, c’est à dire une plateforme dont la puissance de calcul et les logiciels seront à disposition des neuroscientifiques et biologistes du monde entier. Il sera complété à Genève par un nouvel institut d’imagerie moléculaire qui mettra en œuvre des essais pré-cliniques.

Au départ, c'était un projet IBM dont on avait parlé en 2007. Google aussi travaille sur la simulation du cerveau humain, notamment en mettant en réseau 16 000 ordinateurs pour apprendre à reconnaître les chats !

- Les mots sont classés en fonction du sens

Quand on l'écrit, cela semble un truisme mais ils ne sont pas classés par le son comme dans un dictionnaire. Le lobe occipital lié à la vision (l'imaginaire) a un rôle important dans le circuit mais ne sert pas au classement dévoué au lobe temporal, l'hippocampe ayant un rôle crucial dans la (re)mémorisation.

Ce n'est pas si nouveau ce classement en fonction du sens que manifestaient les aphasies, sur le côté métaphore. Reste à étudier le côté métonymie, c'est-à-dire le rapport avec les qualités de l'objet ou sa localisation.

 

- Apprendre à jouer de la musique en dormant

Pour apprendre plus vite à jouer de la musique, il suffit d’écouter le morceau pendant qu'on dort. Attention, cela ne fonctionne que si la mélodie a déjà été interprétée une première fois. Ou comment une stimulation pendant le sommeil favorise l’apprentissage !

Ce genre d’étude n’est pas sans rappeler la mode qui a sévi pendant un temps, quand certains s’endormaient en écoutant dans un casque une langue étrangère pour essayer de la mémoriser… Malheureusement sans trop de succès. Selon les auteurs, cet échec tient au fait que dans cette situation, on cherche à apprendre à partir d’un vide de connaissance, ce qui n’était pas le cas de cette expérience puisque les volontaires maîtrisaient les bases avant de s’endormir.


- Contrôler le cerveau avec l'optogénétique

L'optogénétique poursuit son développement avec des expériences sur les singes montrant qu'on peut les faire dormir quand on veut par l'activation de neurones avec la lumière. On peut aussi rendre des souris accrocs à la lumière en activant directement les neurones des centres du plaisir. Ces neurones doivent cependant être d'abord modifiés par un virus pour réagir à la lumière.

Des applications thérapeutiques sont envisagées mais c'est d'abord à une connaissance plus fine du cerveau que cette technologie devrait servir.

- Le circuit de la douleur

Au-delà de la sempiternelle question de la différence des sexes qui obsède tant Odile Fillod avec la volonté à chaque fois de noyer le poisson dans la complexité tout en véhiculant les clichés les plus éculés sur les hommes au prétexte de réfuter les clichés sur les femmes, ce qui est intéressant dans cet article sur les inégalités dans la douleur, c'est ce circuit de la douleur, le passage du signal par différents filtres pour construire une émotion et la simple évidence que cela n'a rien à voir avec le fonctionnement des ordinateurs ! L'intelligence artificielle devrait approfondir cette question de la douleur mais c'est intéressant aussi pour mesurer le rapport de fragilités génétiques au vécu. La mémoire intervient ici selon différentes modalités, entre les habitudes, les souvenirs et les mots. Cela rend problématique la plupart des études humaines en ce domaine, notamment sur de faibles échantillons.

- Dissonances cognitives : la peur de la mort renforce la foi en Dieu

Là aussi, on se demande ce que peuvent valoir ce type d'études à petit budget proche de l'imbécillité et pourtant, la vérification de certaines évidences dans les faits n'est pas entièrement anodine. Les croyants eux-mêmes savent bien la part de leur croyance liée à la peur de la mort et la promesse d'un au-delà (depuis les premières tombes, bien avant le livre des morts égyptiens). On peut faire référence à l'imbécile pari de Pascal voulant en faire une question de probabilité (où l'infini fausse tout) mais c'est explicite dans à peu près toutes les religions en dehors du bouddhisme, la promesse d'une vie après la mort (liée aussi à la justice, à la justification de sa vie comme disaient les Egyptiens, mais aussi à la juste récompense ou au châtiment des méchants). Le fait qu'on puisse d'une certaine façon mesurer cet effet devrait bien renforcer le doute, si la peur n'était plus forte (de perdre tout sens à sa vie en devant prendre conscience de sa mort prochaine).

Ce qui est troublant dans la Terror management theory qui explique la plus grande partie de nos comportements par la peur de la mort, c'est que cela correspond bien à la définition de Bichat d'une vie comme ensemble des fonctions qui résistent à la mort. Et pourtant, cela nous semble si loin de nos préoccupations quotidiennes beaucoup plus ancrés dans le concret de tâches à effectuer, d'un désir d'amour ou de reconnaissance, mais qu'on peut toujours interpréter comme un déni de la mort. Les religions qui sont encore largement dominantes restent malgré tout les témoins vivants de cette peur de la mort qui nous caractérise depuis qu'on parle et qu'on enterre nos morts. Cela en dit long sur nos capacités cognitives, notre capacité à croire ce qu'on veut entendre et se nourrir d'illusions jusqu'à bâtir des cathédrales pour refuser d'affronter la question de la fin et d'une histoire qui continue sans nous.

Je trouve que cela rend bien compte de la structure en dénégation des religions qui impliquent de prétendre "qu'on ne sait pas" (ce qui se passe après la mort) pour justifier un acte de foi arbitraire mais sûr de son bon droit. C'est la même chose avec les créationnistes qui font appel à la démocratie des opinions (la liberté religieuse), et à l'incomplétude de la science, contre le soi-disant dogmatisme des faits (de l'expérience) pour y substituer leur propre dogmatisme inébranlable. On pourrait parler aussi des climatosceptiques qui sont tellement fiers de ne pas être dupes de la soi-disant propagande des climatologues et ce n'est pas très différent des féministes comme Odile Fillod, ci-dessus, qui critiquent avec raison de mauvaises études et des formulations caricaturales pour garder la certitude à toute épreuve qu'il n'y aurait pas de différences entre hommes et femmes ! Où l'on voit que, de même que la critique des anciennes religions est au coeur des religions révélées, la critique de l'idéologie fait partie intégrante de toute idéologie, justement à s'imaginer pouvoir substituer d'autres idées aux idées dominantes... La terreur de la mort n'est donc qu'un cas particulier de dissonances cognitives plus générales où l'on prend ses désirs pour la réalité.

Au sein de cette théorie, il existe une « hypothèse de défense de vision du monde » qui fait que nous détenons des croyances qui vont guider et modeler la tendance d'une personne à être religieux et croire en une puissance supérieure. Cette vision peut s'étendre à de nombreux aspects : de l'athée au très religieux, le niveau d'intolérance et l'acceptation d'une diversité culturelle.

Comme le dit The New Yorker, pour expliquer les croyances religieuses malgré les démentis de la science : "Croire en la bonne version des choses demande du travail". De quoi renforcer en tout cas les thèses de l'anthropologie cognitive pour qui l'argumentation de vise pas la vérité mais la conviction, c'est-à-dire un rapport de pouvoir (avoir tort, c'est perdre la face). Les gros cerveaux sont l'apanage des espèces sociales, fruit de la sélection sexuelle plus que des performances cognitives. L'argument met en jeu notre autorité dans le groupe. Ce qu'on vérifie facilement dans les forums tout comme dans les rapports entre intellectuels mais cette volonté d'avoir raison serait positive au niveau collectif permettant d'approfondir les arguments contraires en opposant par exemple le point de vue unilatéral du procureur et de l'avocat au lieu de prétendre à la neutralité scientifique d'une impossible pensée critique sans faille. C'est d'ailleurs la raison de la dialectique, qu'on n'ait pas accès à la vérité, seulement à des convictions narcissiques et qu'on avance en allant d'une erreur à l'erreur contraire...

 

Santé


génétique, traitements, nutrition, hygiène

 

- Ressusciter les morts

Les cellules souches du muscle survivent 17 jours post-mortem chez l'homme et 16 jours post-mortem chez la souris. Cette découverte a été réalisée par des chercheurs de l'Institut Pasteur.

Devant ce résultat très étonnant, les scientifiques ont cherché à caractériser ces cellules pour comprendre comment elles pouvaient subsister dans un milieu aussi défavorable. Ils ont observé la mise en place, chez ces cellules, d'un mode quiescent, dont le métabolisme est extrêmement diminué. Cet état de dormance est favorisé par une organisation cellulaire réduite au strict nécessaire: très peu de mitochondries (les usines de production d'énergie -à partir d'oxygène- de toute cellule) et des stocks énergétiques très faibles.

"Un parallèle peut être établi avec les conditions pathologiques où les cellules doivent faire face à des carences sévères avant d'entrer à nouveau dans le cycle cellulaire pour régénérer le tissu ou l'organe endommagé", explique Fabrice Chrétien. "Quand le muscle entre en phase aigüe de lésion, la distribution d'oxygène est très perturbée. Nous avons même constaté que les cellules souches musculaires en anoxie (privées d'oxygène) à 4°C survivaient mieux que celles qui avaient été exposées régulièrement à l'oxygène ambiant".

L'équipe de Fabrice Chrétien s'est ensuite demandée si ces résultats pouvaient s'appliquer à un autre type cellulaire. Elle a donc testé les cellules souches de la moelle osseuse à l'origine des cellules sanguines chez la souris. Celles-ci restent viables 4 jours post-mortem et conservent également leur capacité à reconstituer les tissus après greffe de moelle.

Voir aussi Futura-Sciences et Sciences et Avenir.

- Le vieillissement épigénétique

Chez les bébés, 80,5 % de ces sites étaient méthylés, contre seulement 73 % chez les nonagénaires et le centenaire. Certains des gènes exprimés par les cellules du système immunitaire de ces derniers n’étaient pas spécifiques aux globules blancs mais à d’autres tissus. Les facteurs épigénétiques s’altèrent donc avec le temps.

L’âge avançant, il peut arriver que les protéines qui placent les groupements méthyles perdent en efficacité et délaissent certains sites. Après division cellulaire, ces enzymes restent partiellement défaillantes et oublient de méthyler d’autres régions de l’ADN. Peu à peu, avec le renouvellement cellulaire, un tissu n’assumera pas pleinement sa fonction : il vieillit.

Sur le long terme, ces altérations de l’épigénome peuvent entraîner des maladies. Dans le cas de globules blancs défaillants, le sujet sera davantage soumis à des infections. Dans d’autres situations, la mauvaise régulation de certains gènes est capable d’induire un cancer. Ce travail insiste donc sur le rôle central joué par les facteurs épigénétiques.

- Vitamine D et Calcium baissent la mortalité de 10%

- Le resvératrol inefficace chez la souris et l'homme ?

- Prolonger la vie par thérapie génique

Des chercheurs espagnols du CNIO et de l'Université Autonome de Barcelone ont mis au point une thérapie génique qui a permis de prolonger la vie de souris de 24%. La particularité de cette étude est qu'elle concernait des souris adultes (de un an et deux ans), traitées une seule fois. Au centre de cette thérapie, une modification génétique apportée par un virus vecteur afin que les cellules produisent une enzyme, la télomérase, capable de ralentir l'horloge biologique naturelle associée à la reproduction des cellules.

L'étude conduite par les chercheurs espagnols montre ainsi que l'activation de la télomérase dans les cellules permet de lutter contre le vieillissement cellulaire sans pour autant augmenter le risque d'apparition des cancers.

- Les télomères des spermatozoïdes s'allongent avec le temps

Lorsqu’un homme avance dans l’âge, il transmet à sa descendance la capacité de vivre plus longtemps en lui fournissant des télomères plus longs.

Des résultats surprenants quand on sait justement qu’au fil des années, les télomères ont tendance à se rétrécir. C’est effectivement le cas pour tous les tissus, à l’exception des spermatozoïdes… Ils gagnent chaque année ce que les autres cellules perdent, ce qui explique la conclusion de cette recherche.

Un homme qui se reproduit tardivement à cause de contraintes (environnementales, sociales, culturelles etc.) engendre ainsi une descendance apte à survivre suffisamment longtemps pour dépasser ces contraintes et à son tour faire des enfants.

L'autre explication, c'est que ce serait un mécanisme pour limiter le temps de vie de ceux qui se reproduisent trop tôt ? (par contre, fumer du tabac endommage les spermatozoïdes).

- La baisse de la testostérone ne serait pas liée à l'âge

Cela paraît très douteux car les silhouettes ci-dessus sont bien liées à l'âge et au niveau de testostérone mais il est incontestable que tout le monde n'est pas logé à la même enseigne et que, contrairement à la ménopause pour les femmes, certains hommes n'ont pas du tout d'andropause, en particulier les politiciens semble-t-il ! La tendance à prendre de l'embonpoint est reliée à la baisse de testostérone et n'est donc peut-être pas tant une cause, comme les auteurs le prétendent, qu'une conséquence ou plutôt un cercle vicieux...

En fait, les hommes, dont le taux a décliné, étaient ceux qui avaient le plus tendance à devenir obèses, ceux qui avaient arrêté de fumer ou alors qui présentaient des symptômes de mal de vivre. On s'aperçoit que ce n'est pas l'âge seul qui influe sur le taux de l'hormone sexuelle mâle; mais plutôt des facteurs comportementaux de l'homme vieillissant. Les célibataires ont une diminution plus importante que les hommes en couples. Les chercheurs expliquent cela par le fait que l'activité sexuelle augmente le taux de testostérone et permet une vie épanouie, propice à la production de l'hormone.

- Un dossier très complet sur la dépression

Encore l'exemple d'un comportement stéréotypé et dont les causes sont cependant complexes mêlant fragilité génétique et stress prolongé (burn-out ou tensions sociales). Les causes de la dépression sont le plus souvent sociales même si chacun n'y réagit pas de la même façon et ce sont ces causes sociales et leur ressenti qui déclenchent toute une combinaison d'effets hormonaux (saturation des récepteurs, manque de sérotonine ou dopamine, excès de cortisol) ou biologiques (blocage de la production de nouveaux neurones) ainsi que des effets psychologiques spécifiques (fatigue, pensées négatives et suicidaires).

C'est la plus courante des maladies mentales (après la dissonance cognitive) affectant 1/5ème de la population et qui montre là aussi comme des causes biologiques qui semblent trop simples et purement quantitatives peuvent avoir des effets psychologiques assez semblables d'une personne à l'autre et produire des comportements aussi élaborés qu'un suicide. Au regard de l'évolution, l'élimination physique, sinon le suicide, semble bien la fonction de la dépression, au moins le retrait social et reproductif. Comme disait Darwin "ce sont les êtres vigoureux, sains et heureux qui survivent et se multiplient". Il ne s'agit pas de nous réduire entièrement au biologique et à nos humeurs (notre hippocampe), on a vu que les causes ont le plus souvent sociales, mais d'en mesurer du moins l'impact sur nos pensées qu'on peut vérifier directement avec des drogues comme les amphétamines qui font passer de l'optimisme exubérant d'un excès de dopamine à l'effet inverse d'une descente déprimante quand on en a épuisé les stocks, véritable psychose maniaco-dépressive artificielle qui permet de mieux comprendre ce qui constitue la subjectivité, le ressenti de l'émotion, le vécu du sujet au-delà de sa fonction objective et utilitaire (s'en passer nous ramènerait à la machine, certes plus rationnelle).

Ce qui remplace l'automatisme dans l'affect est une disposition générale du corps à l'action ou l'inaction, qui valorise et renforce nos finalités ou les rejette avant même tout examen rationnel qui ne peut donc prétendre à l'impartialité. On peut constater aussi des cercles vicieux avec un renforcement mutuel comme la baisse de testostérone favorisant une dépression favorisant une baisse de testostérone, mais aussi l'incapacité à faire face aggravant la situation (perte d'emploi) et la dépression, etc. L'activité physique est l'un des meilleurs traitements, mais encore faut-il avoir l'énergie...

- Le Prozac augmenterait la plasticité cérébrale

Le Prozac est un des antidépresseurs les moins efficaces, c'est même la raison pour laquelle c'est le plus prescrit car il a moins d'effets indésirables mais on lui découvre de nouvelles propriétés. On avait vu qu'il favorisait la production de nouveaux neurones (au bout de 3 semaines), voilà qu'on découvre qu'il améliore la plasticité cérébrale, notamment visuelle. C'est peut-être tout simplement parce que beaucoup d'argent est dépensé en recherche par son laboratoire pharmaceutique mais cela ne veut pas dire que ce serait forcément faux pour autant...

"Les neurones du cortex visuel primaire sont spécialisés en fonction des différentes propriétés des stimulus visuels telles que la couleur, le contraste, le mouvement ou encore l'orientation horizontale, verticale ou diagonale des formes, explique le professeur Molotchnikoff. Leur réaction est maximale lorsqu'une figure comporte la caractéristique pour laquelle ils sont spécialisés. Cette sélectivité de fonctions est acquise par expérience, après la naissance, et l'on croyait qu'elle ne changeait pas au cours de la vie. Mais nous savons aujourd'hui que le cerveau adulte conserve une part de plasticité et qu'il peut ainsi compenser une lésion en réaffectant une partie d'un cortex à une nouvelle fonction."

"Si, par exemple, nous présentons à un chat une série de lignes verticales en mouvement sur un écran, nous pouvons observer quel groupe de neurones est spécialisé relativement à cette propriété, relate le chercheur. Lorsque nous modifions, pendant une douzaine de minutes, l'orientation de ces lignes, nous constatons que certains de ces neurones ont changé leur spécialisation en fonction du nouveau stimulus. Certains neurones demeurent toutefois réfractaires et conservent leur fonction première."

Lyes Bachatene a donc repris son expérience en administrant localement de la sérotonine à ses sujets. L'expérience a montré que la plasticité était effectivement améliorée et que même les neurones réfractaires s'adaptaient au nouveau stimulus.

Cette nouvelle expérience a en outre permis de constater que l'excitabilité neuronale diminuait avec l'administration de la sérotonine, mais demeurait stable avec la fluoxétine. "Indépendamment du blocage de la recapture de la sérotonine, la fluoxétine a donc son propre effet sur la plasticité neuronale".

Certains accusent cependant la présence d'antidépresseur dans l'eau du robinet d'être un facteur de l'augmentation de l'autisme.

L'imagerie médicale prétend cependant qu'on pourrait diagnostiquer l'autisme par un défaut de connectivité dans une région appelée arcuate fasciculus (ou "Faisceau arqué" reliant les aires de Broca et de Wernicke dédiées au langage), ce qui semble tout autre chose mais le spectre autistique est si large, recouvrant des pathologies si différentes.


- Le café peut remplacer la ritaline


L'administration de caféine, à des doses équivalentes à 3 ou 4 tasses de café par jour, contrôle le manque d'attention et l'hyperactivité sans entraîner d'effet secondaire, notamment de dépendance, comme c'est le cas avec le méthylphénidate (MPH), un médicament dérivé de l'amphétamine et actuellement utilisé pour contrôler la pathologie.

Tout dépend sans doute du niveau d'hyperactivité. Du moins, l'efficacité avérée de la Ritaline, qui est une sorte d'amphétamine ou plutôt de cocaïne douce, a eu pour effet qu'on ne prescrit plus du Valium, un calmant, mais un excitant pour calmer les fortes têtes, l'hyperactivité manifestant paradoxalement un déficit de dopamine et non un excès !

- Prosélytisme aux USA : le cannabis pour les vieux

Le cannabis serait recommandé pour soulager de nombreux maux de la vieillesse. On y apprend qu'on désigne aux USA le cannabis par le nombre 4-20, entre autres parce que 16h20 serait le bon moment pour fumer un joint entre copains...

On a constaté aussi une propension des personne atteintes de fibromyalgie à l'automédication au cannabis. L'Uruguay est le premier pays à légaliser la Marijuana et qui en fait un monopôle d'Etat : “Nous pensons que l’interdiction de certaines drogues pose plus de problèmes au sein de la société que la substance proprement dite”?

 

- Diagnostiquer le Parkinson au tremblement de le voix ?

Les malades présentant de légers tremblements vocaux, des algorithmes peuvent aisément les détecter, avec 86 % de réussite pour un test à l’aveugle et pas moins de 99 % pour les cas avancés de maladie.

- Un vaccin contre l'ALzheimer

La première vaccination avait eu lieu il y a plus de dix ans, mais cela avait provoqué trop de réactions dangereuses et elle avait été abandonnée. Cette vaccination consistait à activer certains globules blancs qui attaquaient les cellules du cerveau.

Le dernier traitement en date propose une « immunisation active ». On tente de déclencher les défenses immunitaires spéciales. Les essais cliniques sur les humains ont montré que 80 % des patients ont ainsi développé leurs propres anticorps protecteurs sans effet secondaire (sur 3 ans).

Il y aurait confirmation que l'Alzheimer pourrait être une maladie à prion, ce qui n'est pas encore complètement établi mais, contrairement à ce que dit l'article, cela confirmerait que ce pourrait être contagieux.

- Un (réo)virus contre le cancer

Ce reovirus causant des rhumes ou dérangements gastriques aurait le pouvoir de tuer les cellules cancéreuses. On avait déjà parlé en mars 2007 de l'hypothèse que le virus du rhume s'attaquait en priorité aux cellules cancéreuses dont ce serait une des fonctions de nous en débarrasser.

- La carotte sauvage contre le cancer de la prostate


Thapsia garganica est une plante de la famille des carottes mais qui est irritante et toxique, notamment pour les herbivores. Le poison qu'elle contient, la thapsigargine, pourrait cependant cibler spécifiquement les cellules cancéreuses de la prostate, y compris les cellules dormantes, au point que ce serait un véritable traitement miracle (prudence!).

 

- Traiter l'inflammation à l'origine du glaucome

Le blocage d'un des récepteurs aux chimiokines (CXCR3) a entrainé une diminution de la pression à l'intérieur de l'œil, grâce à la restauration de l'écoulement normal de l'humeur aqueuse, conduisant à une protection de la rétine et de la fonction visuelle.

Ces travaux permettent d'améliorer la compréhension du glaucome. Pour Alexandre Denoyer, premier auteur de cette publication, "la stratégie inédite utilisée ciblant les chimiokines au niveau du trabéculum pourrait aboutir au développement d'un traitement innovant en remplacement ou en complément des traitements à long terme par les collyres actuels."

Voir aussi Futura-Sciences et Sciences et Avenir.

- Contrôler la production de mélatonine avec des lumières rouges et bleus

Les travaux antérieurs de l'équipe de Marc Hébert ont montré qu'il est possible de retarder la sécrétion de mélatonine en plaçant des lampes projetant une lumière bleu-vert à proximité des travailleurs de nuit. La lumière du jour, en particulier celle du matin, contient beaucoup de bleu et prévient la sécrétion de mélatonine. "La lumière bleue est reconnue pour stimuler la vigilance, rappelle le professeur Hébert. Elle active un photopigment, la mélanopsine, présent dans un sous-groupe de cellules ganglionnaires de la rétine impliquées dans la régulation de l'horloge biologique."

Une fois stimulée, la mélanopsine est dégradée de sorte que la lumière bleue peut devenir moins efficace pour maintenir la vigilance. Pour régénérer la mélanopsine, il faut exposer la rétine à la lumière rouge. Une combinaison de lumière bleue et rouge pourrait constituer le cocktail parfait pour maintenir la vigilance des travailleurs de nuit.

 

- Des vaches OGM pour un lait plus digeste

Deux études viennent de paraître au sujet de la manipulation des gènes pour faire en sorte, d'une part, que le lait puisse être bu par les gens qui sont atteints d' « intolérance au lactose » et, d'autre part, de faire en sorte que le lait contienne de meilleures graisses (oméga3).

Pour les oméga3, il suffit de leur donner des graines de lin !

- Boire du lait contre le diabète et l'obésité

La nicotinamide riboside, une vitamine contenue dans le lait et sûrement dans beaucoup d’autres aliments, pourrait nous préserver de l’obésité et du diabète, le tout sans effet secondaire. Si elle est prometteuse, elle est très difficile à extraire et à synthétiser.

La nicotinamide riboside est un précurseur d'un coenzyme présent dans toutes les cellules, le NAD+, qui voit alors sa concentration augmenter. Cela a pour effet de stimuler l’expression de deux gènes, Sirt1 et Sirt3, de la grande famille des sirtuines. Les enzymes qui en découlent sont connues pour jouer un rôle dans le métabolisme et dans la régulation des mécanismes oxydatifs. De précédentes expériences ont montré qu’elles pouvaient même rallonger l’espérance de vie. Dans ce cas au moins, les deux gènes protègent des anomalies métaboliques qu’un régime trop riche en graisse peut occasionner.

La NR a été détectée dans le lait, on suspecte aussi sa présence dans la bière mais elle est très difficile à doser, si bien qu’on ignore précisément dans quels aliments elle se trouve et en quelle quantité.

Le NADH ou nicotinamide adénine dinucléotide est vendu comme complément alimentaire destiné à augmenter la production de dopamine. Il ne serait donc pas aussi absurde de boire du lait qu'on le prétend, si une mutation nous a permis de digérer le lait c'est d'ailleurs parce que cela a été un facteur de survie depuis le néolithique. Il n'empêche que le gras du lait pourrait être responsable de l'inflammation du côlon (côlon irritable).

- EPO contre l'obésité

Des chercheurs suisses de l'université de Zurich montrent que l'EPO peut jouer sur la motivation à faire du sport, au moins chez les souris.

Trouver une pilule pour perdre du poids n'est pas suffisant, il faut aussi aider les gens trop gros à bouger et à faire du sport.

Bien sûr, cela concerne les obèses, mais aussi les gens touchés par la maladie d'Alzheimer. Les symptômes de beaucoup de maladies mentales peuvent être adoucis en augmentant l'activité physique des patients.

- Un coeur artificiel en ferrofluide


Les ferrofluides (des nanoparticules métalliques en suspension dans un liquide) ont des propriétés remarquables, car ces fluides modifient leur comportement lorsqu'on applique un champ magnétique.

Des ingénieurs anglais tentent actuellement de réaliser un coeur artificiel sans aucune pièce mécanique mobile (pas de moteur).

On essaie d'imiter le comportement d'un coeur humain réel qui se contracte pour déplacer du liquide (le sang). Ces ingénieurs ont mis au point un prototype qui comporte une membrane élastique contenant du ferrofluide, une membrane et un électroaimant.

- Une minipile au glucose pour alimenter les implants électroniques

La pile à combustible des chercheurs est une sorte de puce en silicium fabriquée avec les mêmes techniques que celles semi-conductrices pour l’électronique. Contrairement aux minipiles des années 1970 qui utilisaient des enzymes pour catalyser les réactions, on emploie ici du platine, un métal parfaitement biocompatible.

La minipile ne produit que quelques centaines de microwatts mais, selon les ingénieurs, c’est suffisant pour alimenter des dispositifs et des implants très peu gourmands en énergie faisant déjà l'objet de quelques réalisations. D’après leurs calculs, la quantité de glucose présente dans le liquide cérébrospinal est plus que suffisante pour faire fonctionner leur pile à combustible.

Voir aussi Gizmodo.

 

Technologie


biotechnologies, nanotechnologies, informatique, robotique

 

- Sony a aussi ses lunettes intelligentes


Il n'y a pas que les Google Glass dans la vie...


- Le temps des ordinateurs de poche

Un peu plus gros qu’une clé USB, le Z802 de Zero Devices se transforme en un véritable ordinateur une fois relié à un écran et par USB ou Wi-Fi à un clavier et une souris. Il est animé par Android 4.0.

Pour 70$, c'est le premier opérationnel sur ce marché des PC-USB. La seule chose qu'on se demande, c'est pourquoi pas le smartphone plutôt dans cette fonction ?

- Un écran tactile .. avec des boutons physiques !

Mis au point par Tactus Technology, cet écran dispose d’un formidable concept permettant de faire apparaître des boutons physiques, un peu comme par magie.

Il s’agit d’un dispositif qui utilise des quantités microscopiques de fluides pour créer du relief sur une surface plane. Il s’agit d’une technologie de morphing qui permet de faire apparaître un clavier physique et toujours tactile, à la demande.

L’interface passe par des micro-niveau de contrôle des fluides afin de ‘soulever’ des boutons ou des formes de différentes hauteurs, tailles et même de fermeté.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Une imprimante circulaire

“Circle” est donc une imprimante qui se veut débarrassée de tous les espaces superflus. L’idée du designer Yang Jae Wook est d’enrouler la feuille de papier autour du tambour pour l’éjecter une fois imprimée.


- Des prises commandées par sms

Envoyez un SMS au numéro de votre prise contenant un mot-clef reconnu par Orange My Plug et celle-ci exécutera votre demande. “ON” et “OFF” permettent d’allumer et d’éteindre, “ETAT” vous indique si la prise est allumée ou non et enfin “CONSO” donne une indication de consommation des appareils branchés dessus. (80€)


- Un robot sur l'épaule

Des chercheurs de l’université de Yamagata au Japon ont mis au point MH-2, un minirobot à poser sur l’épaule. Sur le principe de la téléprésence, cet avatar animé permet à une personne éloignée de participer en geste et en parole à un événement sans s’y trouver.

Pour vivre la même aventure que son compagnon, la personne éloignée porte des lunettes immersives et un casque audio. En plus de voir et entendre elle peut aussi faire parler le robot et faire bouger ses bras pour montrer quelque chose, par exemple, ou tourner la tête. Pour cela l’utilisateur doit se mouvoir devant un appareil capturant les mouvements, comme peut le faire le fameux Kinect de Microsoft.

Pour y parvenir, un gigantesque sac à dos orné d’une vingtaine de servomoteurs est nécessaire pour actionner rapidement les bras, le buste et la tête. L’un d’eux est même prévu pour simuler la respiration. Encombrant et peu pratique donc.

- Des robots pour inventorier les stocks

 

- BioTac, le capteur qui reproduit le sens du toucher

Développé par des chercheurs américains, le capteur BioTac, avec ses électrodes et ses détecteurs, imite le bout d’un doigt. Associé à un logiciel, il peut sentir le chaud et le froid, déterminer la texture et la forme d’une surface ou d’un objet. Une innovation qui ouvre la voie à la création de prothèses d’un nouveau genre mais qui est aussi utilisée pour les robots industriels.

Voir aussi Techno-Science.

- Les transports du futur

 

On avait déjà parlé à peu près de tout, des trains qui ne s'arrêtent jamais, des camions-tramway, des convois autoroutiers, etc.

- Le gratte ciel le plus haut, en préfabriqué et monté en 3 mois

 

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9 réflexions au sujet de « Revue des sciences juillet 2012 »

  1. Ping : science | Pearltrees

    • On en parlait dans la revue précédente (sans dire que c'était une lycéenne) mais il est vrai que tout le blog est difficile d'accès en ce moment...

  2. Ping : Revue des sciences 09/11 | Jean Zin

    • Je me demande si ces véhicules autonomes seraient adaptés aux petites routes de campagne mais le plus étonnant, c'est le contraste entre les progrès constants annoncés par mes revues des sciences et la lenteur à se traduire en production de masse.

      La seule chance de développement des véhicules électriques, c'est l'augmentation du prix de l'essence qui est inévitable mais semble se limiter au montant risquant de provoquer une récession malgré l'explosion des coûts d'extraction. En tout cas, avec l'extension aux pétroles non conventionnels, on ne voit pas le bout d'une fin du pétrole qui semblait si proche...

  3. Du proto, l'idée, à la masse, il y a toujours une foule de problèmes à résoudre, pas que techniques, fiabilité, mais aussi juridiques, qui est responsable en cas d'accident ?, ou relatifs aux normes. Parfois chacun de ces problèmes demande autant d’ingéniosités que celles mises dans le proto initial, un travail de fourmi de longue haleine.

    Même sans l'électrique, ce type d'engin bénéficie du facteur d'échelle dans la mesure où il serait une forme de transport en commun pris comme tel par ses utilisateurs ne cherchant pas à se démarquer socialement par la couleur, la forme... Seulement à aller d'un endroit à un autre pour le moindre coût. D'ailleurs, les plus jeunes ne se soucient plus tant d'avoir une voiture mais d'un iPhone qui permet de gérer tous ces coûts via internet en minimisant les dépenses en téléchargeant l'horaire de bus ou de train... pour son RDV.

    Il y a aussi toutes sortes d'économies générées par une voiture automatique, moins de bouchons, moins de PV, moins d'accidents...liste non exhaustive.

    Pour les petites routes, celles de l'Ardèche par exemple me paraitraient un bon test, la nuit, ou un soir de soleil couchant éblouissant en entrée de virage, à flanc d'à pic, pas de barrière de sécurité et étroites. Sensations garanties quand on a pas l'habitude. Mais avec des caméras filtrant selon le type luminosité, ça semble gérable.

    • "Pour les petites routes, celles de l’Ardèche par exemple me paraitraient un bon test, la nuit, ou un soir de soleil couchant éblouissant en entrée de virage, à flanc d’à pic, pas de barrière de sécurité et étroites."

      Olaf
      Tu as oublié par un bel orage bien violent , ou l'hiver dans les congères de neige formées en un rien de temps par la bise ....

      Une maison bien isolée et un bon feu qu'on allume et entretient soi même : on a jusqu'ici rien fait de mieux .

      Je ne suis pas contre le progrès mais à notre service et non l'inverse ; l'enjeu n'est pas scientifique , on a en ce domaine quelques moyens , mais moral et d'intellgence politique globale ; et là oui "il ne faut pas surestimer nos moyens" !

  4. "on a en ce domaine quelques moyens"

    Pas tant que ça, tellement c'est lent au regard des besoins.

    Pour ce qui est des routes près de ravins ou des congères aussi au moins détectables qu'un piéton mettant le pied sur la route. Le scientifique est imbriqué dans toutes sortes de dynamiques sociales et économiques, donc inisolable, pas plus que l'isolation d'une habitation ou d'un feu de cheminée sont isolables du contexte.

    Le présentiel de l'enseignant, M Serres répond bien sur les enjeux du sachant qui se défend du virtuel :

    http://www.arretsurimages.net/contenu.php?id=5014

    J'ai souvent bien mieux appris avec des machines, vidéos ou audio qu'avec des enseignangnans présentsgnangnans.

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