Revue des sciences novembre 2012

 

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

Il y a comme un trou d'air et l'avenir paraît soudain beaucoup moins prévisible qu'on ne le croyait. Alors qu'on se focalisait sur la crise financière et les révolutions politiques, c'est d'un tout autre côté qu'est venue une rupture nous faisant changer de monde, ou plutôt revenir en arrière : la division par trois du prix du gaz aux USA depuis la généralisation de l'exploitation du gaz de schiste a complètement changé la donne. Le fait que ce soit une surprise pour tout le monde montre le peu de fiabilité des prévisions et calculs de rentabilité a priori. Seuls comptent les profits réalisés, au prix comme toujours d'une destruction dramatique de l'environnement. Ce n'est pas tout, car, du coup, les prix du pétrole pourraient baisser à 90$ dans les 5 ans grâce aux huiles de schiste abondantes (supérieures pour les USA aux réserves de l'Arabie saoudite). Les prédictions, d'Yves Cochet notamment, sur une fin apocalyptique du pétrole sont largement démenties, de quoi en rassurer certains se voyant déjà dans un monde à la Mad Max mais la situation est tragique du point de vue climatique même si cela réduit un peu dans l'immédiat le charbon et les agrocarburants. Inutile de vouloir faire des économies d'énergie, chaque goutte d'hydrocarbure sur la planète sera bien brûlée et les énergies renouvelables auront beaucoup plus de mal à s'implanter. Le protocole de Kyoto avait inauguré une gestion planétaire du climat qui s'écroule désormais (et sera sans doute remplacée par la géoingénierie). On tombe de haut et il y a de quoi se décourager, l'impuissance des écologistes étant manifeste face aux intérêts économiques et leur réduction de l'écologie à l'énergie (l'éco-énergétique que je dénonce depuis longtemps) les laissant fort dépourvus. Il y a un besoin urgent de nouvelles stratégies et de revenir à une écologie du vivant dans toute sa complexité.

Sinon, deux affaires se croisent, mêlant sciences et médias voire justice. Pour la première, si on ne pouvait approuver la façon dont l'étude de Seralini sur le Round up et un maïs OGM avait été médiatisée (c'était peut-être nécessaire, mais pas ces gros titres trompeurs), on ne peut réduire pourtant son étude à rien comme se sont empressés de le faire divers académiciens plus ou moins incompétents. Elle a au moins mis en relief l'urgence d'études à long terme et la validité tout aussi douteuse des études de Monsanto, notamment sur le Round up. C'est le lanceur d'alerte qui est mis en cause cette fois alors que dans la deuxième affaire, ce serait plutôt l'inverse. La condamnation judiciaire de scientifiques à 6 ans de prison n'est pas aussi scandaleuse qu'il y paraît car, ce n'est pas leur incapacité à prévoir un tremblement de terre qui a été mise en cause mais d'avoir prétendu rassurer indûment une population inquiétée à juste raison par des tremblements de terre précurseurs. Ce qui a été condamné, c'est le mensonge d'Etat et la dissimulation d'informations comme mode de gouvernement des populations contre des lanceurs d'alerte semant la panique, situation assez inextricable. La voie est décidément étroite entre exagération des dangers et leur minimisation quand l'incertitude reste si grande et notre savoir si limité.

Le prix Nobel doit sa réputation à quelques grands esprits qu'il a couronné, notamment en Physique, mais c'est loin d'être la majorité des cas et la tendance est à la dérive de théoriciens exceptionnels vers d'excellents praticiens, ce qui n'est quand même pas la même chose. C'est particulièrement net avec les derniers prix Nobel de physique français. On n'est certes pas au niveau d'Einstein ni même de Feynman. Tout le monde s'attendait d'ailleurs à la consécration de Peter Higgs, la raison en étant sans doute que les nominations étaient arrêtées dès février mais c'est surtout qu'il reste encore un doute sur la nature du boson découvert. Il ne faut pas oublier que le comité Nobel n'a pas donné le prix à Einstein pour la relativité, considérée comme pas assez prouvée à cette époque, mais pour l'effet photoélectrique. Ils ne voudraient pas se déjuger (mais ils sont moins prudents pour le Nobel de la paix attribué à Obama avant qu'il ne fasse quoi que ce soit!). On ne peut dire que Peter Higgs soit un des meilleurs théoriciens actuels, pas plus que Brout et Englert qui avaient fait le même genre d'hypothèse, ils auront juste eu de la chance si la découverte est confirmée (ce qui n'est donc pas du tout le cas encore). En dehors de toute cette agitation, je dois témoigner m'être plutôt ennuyé ce mois-ci, à part une nouvelle théorie physique topologique dont l'importance pourrait être grande mais qui est difficile à évaluer à ce stade, ou l'application de la théorie de l'information à la syntaxe qui a fait l'objet d'un billet séparé, il n'y a pas grand chose à se mettre sous la dent, de quoi avoir de nouveau envie d'arrêter même s'il y a comme toujours quelques curiosités. L'hypothèse d'une boucle à 3 ARN est astucieuse sans qu'on puisse savoir si elle est pertinente pour rendre compte de l'origine de la vie. Quant à la différenciation du désir et du plaisir, on ne peut dire que ce soit une réelle découverte, pas plus que l'imaginaire des mots même si en connaître mieux les mécanismes n'est pas sans conséquences importantes, se débarrassant ainsi d'autres hypothèses au moins.

Dans le domaine du numérique, on note un premier recul du temps passé sur internet (ci-dessus) et la confirmation de l'absurdité des brevets logiciels quand les frais juridiques dépassent les frais de recherche, les grandes entreprises étant engagées dans de multiples procès les unes contre les autres et brevetant à tour de bras tout et n'importe quoi ! L'obsession d'Apple sur les brevets serait d'ailleurs surtout défensif, ne voulant pas reproduire l'expérience de l'iPod pour lequel ils avaient dû verser 100 millions de dollars droits indus. Tout ceci est absurde mais on voit qu'on n'a pas le choix tant que règnent les principes dépassés des brevets industriels dans le domaine immatériel et des droits d'auteur attachés aux livres. On devrait pourtant bien se rendre compte que le prix n'a plus rien à voir désormais avec la valeur dans le numérique, où, par exemple, la nouvelle console de Nintendo est vendue à perte (pour se rattraper sur les jeux ensuite). On verra aussi que, contrairement à nos préjugés, les personnes âgées préfèrent les robots pour les tâches matérielles (pas pour les soins corporels). Quelques tendances récentes sont assez significatives de notre époque comme la fabrication collective en open source (ce qui paraît bien adapté à des coopératives municipales) et la sortie de TransOs, un OS pour le cloud, pouvant donc tourner sur des petits appareils, mais il y a également la confirmation que le projet fou d'une arme imprimée en 3D est en chemin !



Pour la Science no 421, La conjecture ABC


Pour la Science- Plaisir : la nouvelle carte cérébrale, p68

Il y a des modes absurdes en sciences comme ailleurs ainsi de faire de la sérotonine le seul déterminant de la dépression ou de la dopamine le seul neuromédiateur de la dépendance et du plaisir. Voilà bien ce que l'usage de drogues comme les amphétamines ou la cocaïne suffisait pourtant à réfuter car la production de dopamine qu'elles stimulent, si elle donne plus d'entrain, de vivacité, d'excitation voire d'euphorie ne donne certainement pas une plus grande capacité de plaisir (sauf sexuellement ?), trop rapide et volontaire pour s'attarder à la délectation des sens et l'abandon contemplatif. Par contre, la descente est nettement dépressive, par manque de dopamine, ce qui ne veut pas dire que le manque de sérotonine ne serait pas aussi un facteur de dépression, mais ce n'est pas le seul. D'ailleurs, la sérotonine a sûrement un rôle dans le plaisir, ce que suggère l'ecstasy associant dopamine et sérotonine, cette fois. Les deux drogues les plus associés au plaisir, bien que sur des versants très différents, sont cependant la morphine (qui inhibe les signaux de déplaisir mais renforcerait aussi le plaisir) et le cannabis (qui renforce les sensations de plaisir aussi bien culinaire que sexuel).

Cette étude suit une toute autre méthodologie mais a l'intérêt de distinguer le centre de motivation directement lié à la dopamine, du centre du plaisir combinant endomorphine et endocannabinnoïdes. Elle suggère aussi que les "secousses de plaisir" se produisent lorsque les différents centres du plaisir sont sollicités et comblés, ce qui peut évoquer par exemple, dans un repas de fête, le goût, l'odeur, le plaisir des yeux et de l'amitié. Tout plaisir cependant s'épuise (la première gorgée de bière), ce qui aurait pour raison de nous pousser à la diversité, notamment des aliments.

Qu'il soit ressenti comme un délicieux frisson ou comme une douce chaleur, le plaisir est plus qu'un luxe éphémère, recherché uniquement quand les besoins fondamentaux sont satisfaits. Il permet aux animaux de satisfaire leurs besoins vitaux. La nourriture, le sexe et, dans certains cas, la communication sociale engendrent des sensations agréables et servent de récompenses naturelles à tous les animaux, y compris l'homme.

Grâce à la biologie moléculaire et à des techniques modernes de stimulation du cerveau profond, nous avons redéfini les circuits cérébraux du plaisir, qui sont bien plus restreints et plus complexes qu'on ne le pensait.

Ainsi, la dopamine semble plus contribuer à la motivation qu'à la sensation de plaisir. Chez l'homme aussi, la concentration en dopamine est plus étroitement liée à la fréquence à laquelle des individus déclarent « désirer » une friandise qu'à celle à laquelle ils disent « l'apprécier ».

Une telle distinction entre plaisir et désir serait manifeste dans la dépendance.

Outre le rôle de la dopamine, nos recherches ont précisé les aires cérébrales responsables de la production des sensations agréables – le circuit du plaisir à proprement parler. Nous avons ainsi localisé un ensemble de structures, qualifiées de points chauds hédoniques, situées au sein du circuit de la récompense.

La stimulation chimique des points chauds avec des enképhalines, des substances voisines de la morphine, mais fabriquées dans le cerveau, accroît le goût des rats pour ces aliments. L'anandamide, la version cérébrale du composant actif du cannabis, a le même effet. Une autre substance, l'oréxine, libérée par le cerveau en cas de faim, pourrait aussi stimuler les points chauds et rehausser la saveur de la nourriture.

Ces points chauds ont une petite taille, d'environ un millimètre cube pour un cerveau de rat et probablement d'un centimètre cube au maximum pour un cerveau humain. Cependant, ils sont reliés entre eux – et à d'autres régions cérébrales impliquées dans le traitement des signaux de plaisir –, de sorte qu'ils s'intègrent dans un circuit complexe.

Ce circuit résiste assez bien aux perturbations. Dans nos expériences, l'inactivation d'un de ses composants ne trouble pas la réponse standard (correspondant à des plaisirs quotidiens), à une exception près : une lésion du pallidum ventral semble supprimer la capacité d'un animal à apprécier la nourriture, rendant désagréable un goût normalement agréable. En outre, la perte d'un des composants du circuit du plaisir rend plus difficile une euphorie intense – telles les « secousses » de plaisir que nous provoquions chimiquement chez des animaux de laboratoire. Une telle sensation semble requérir l'activation du réseau tout entier.

À l'aide de techniques de neuro-imagerie, nous avons découvert que l'activité d'une petite région du cortex orbitofrontal, le « site médioantérieur », est corrélée avec le plaisir sensoriel, tel le bon ou mauvais goût d'une boisson chocolatée. À la première gorgée, ce site est très actif, puis, lorsque les sujets ont suffisamment bu, il s'inactive : l'expérience cesse d'être agréable.

D'autres travaux s'intéressent aux liens entre les circuits du plaisir et de la récompense. En temps normal, les points chauds hédoniques sont couplés avec le circuit de la récompense piloté par la dopamine, de sorte que nous désirons des choses qui nous apportent du bien-être, et que nous évitons ou ignorons celles qui ne le font pas. Dans le cas de la dépendance, ces systèmes sont déconnectés : un individu continue de désirer des choses qui ne lui apportent plus de plaisir. Cette dissociation contribue aussi peut-être à d'autres types de comportements compulsifs, tels que la boulimie ou les jeux d'argent.

L'interprétation des structures cérébrales est forcément simplificatrice. Ainsi, on peut être dépendant d'un plaisir (on appelle cela une passion) et le manque physique est un effet biologique, comme on manque d'oxygène en altitude. Il ne faut pas trop généraliser mais leur découverte permet effectivement d'expliquer le découplement du désir et du plaisir qu'on trouverait dans bien d'autres situations que la dépendance (Freud parlait déjà d'un au-delà du principe de plaisir), même si on ne peut nier qu'il y a des dépendances se caractérisant par une compulsion sans plaisir.

Un peu hors sujet, on peut ajouter qu'on vient de découvrir que l'effet placebo serait lié à une production de dopamine (catechol-O-methyltransferase) mais dépendrait d'une version particulière d'un gène (COMT).

 


La Recherche no 469, Boson de Higgs


Le dossier sur le boson de Higgs, n'est pas très intéressant, sauf le dernier article qui en recense les problèmes, et d'abord que, son spin n'étant pas encore déterminé, il n'est pas établi du tout que le boson découvert soit celui d'un champ de Higgs, sa masse elle-même n'étant pas sans poser problème.

Avec une telle valeur (126 GeV), l'Univers pourrait théoriquement se révéler instable au point de pouvoir se désintégrer à tout moment, et les lois de la physique changer brusquement. Cette instabilité peut néanmoins perdurer des milliards d'années mais c'est un problème de principe.

Lors de chaque désintégration, les éclats générés sont diffusés avec des angles précis servant à déterminer le spin du corpuscule qui se désintègre.

Le spin des bosons a toujours une valeur entière. Ensuite, le fait d'avoir observé des désintégrations en 2 photons exclut les valeurs 1 et 3. Pour qu'il s'agisse bien du boson de Higgs du modèle standard, son spin doit valoir 0 et non 2, valeur qui n'a pas encore été exclue à ce stade.

- Les bébés connaissent la grammaire, p24

Des fautes de syntaxe produiraient chez les bébés de 3 mois une activité cérébrale caractéristique de la surprise, ce qui est interprété comme le fait que les bébés auraient déjà intégré des règles de syntaxe à ce stade. C'est cependant un peu douteux car l'expérience avec des adultes ne produit pas le même effet, ce sont d'autres conclusions qu'on peut tirer de cette expérience, à la fois une fenêtre d'apprentissage dans la petite enfance (c'est ce qui pourrait être génétique) et une étonnante différence d'activité cérébrale entre filles et garçons (sans effet sur l'apprentissage de la langue) !

Cette étude montre que les bébés de trois mois possèdent une compétence exceptionnelle en perception grammaticale, qui est ensuite perdue à l'âge adulte. Elle conforte l'idée qu'il existe des "fenêtres de lucidité" dans le développement cognitif de l'enfant, qui ne sont ouvertes qu'à un âge précis et se referment ensuite de manière quasi définitive.

L'apprentissage de la langue commence avant la naissance mais on pourrait aussi voir dans cette perception d'une dissonance ou d'une transgression des règles une sorte de naturalité de la syntaxe ou plutôt une cohérence interne qu'on ne percevrait même plus, comme les règles de la phonologie, mais qui distinguerait les langues naturelles des langues artificielles ?

- Suicides en hausse aux USA, p26

Ce n'est jamais bon signe. Les suicides sont devenus la première cause de mortalité par blessures en 2009, passant devant les accidents de la route. En fait, c'est surtout par médicaments mais ils ont augmenté de 15% et plutôt dans les tranches d'âge supérieurs à 25 ans que dans la tranche d'âge traditionnellement à risque des 15-24 ans.

 

- Envelopper des nanoparticules pour pénétrer le cerveau, p29

Pour se propager en profondeur dans le tissu cérébral, une nanoparticule ne doit pas dépasser 64nm. Au-delà, elle est piégée par la texture adhérente du milieu baignant les cellules cérébrales. Or, pour embarquer des médicaments, il faut des particules de l'ordre de 100nm. Un enrobage de polyéthylène glycol, réduit cette adhérence.

- Jean-Jacques Rousseau chimiste, p64

On apprend que les études de chimie de Rousseau auraient influencé sa conception de la volonté générale. Il avait écrit en effet un gros traité de chimie intitulé "Les institutions chimiques" et voulait appeler "Les institutions politiques" ce qui devait s'appeler finalement "Le contrat social" où il décrit ainsi la société :

Un être moral qui aurait des qualités propres et distinctes de celles des être particuliers qui la constituent, à peu près comme les composés chimiques ont des propriétés qu'ils ne tiennent d'aucun des mixtes qui les composent.

C'est déjà la théorie de l'émergence, dont la chimie est effectivement un bon exemple, sauf que pour la société et l'économie, la théorie des systèmes et la biologie seraient plus pertinentes.

 

- La violence dans les peintures préhistoriques en Espagne, p130

L'analyse des parois rocheuses peintes en Espagne révèle l'évolution de la perception de la violence autour du VIè millénaire av JC.

Les peintures les plus anciennes représentent souvent un archer blessé touché par des lances ou des flèches, ses assaillants restant invisibles. Puis, peu à peu, des groupes sont mis en scène : on voit des assauts et des embuscades, des pelotons d'exécution, des combats entre bandes armées d'arcs, de lances, de boomerangs.

La diversité et la hiérarchisation de ces sociétés sont en outre de plus en plus apparentes : des femmes et des chefs distingués par une coiffe particulière ou encore par une musculature accentuée commencent à être représentés.

 



Brèves et liens


Physique


cosmologie, astronomie, physique quantique, nanotechnologies

 

- Nouvelle théorie du tout combinant topologie et symétrie

Ce sont les mathématiques de la physique quantique qui auraient des propriétés topologiques pouvant expliquer par exemple la solidarité entre 3 quarks par les noeuds borroméens mais surtout les différents états de la matière caractérisés par leur brisure de symétrie (liquide, solide, gaz, plasma mais aussi supraconductivité, etc.). Dans cette théorie qui prévoit d'autres états de la matière, les cordes forment une sorte d'éther et se connectent en réseau qui manifestent leurs propres propriétés émergentes comme les ondes.

Peut-être une des grandes nouvelles du mois mais il faudra du temps pour le confirmer.

- Mesure de l'angle gamma

Dans la théorie du Modèle standard, la masse, les interactions et l'état physique des quarks - constituants fondamentaux de la matière - sont décrits mathématiquement par une matrice appelée "matrice de Cabibbo-Kobayashi-Maskawa" (matrice CKM). La matrice compte parmi ses paramètres trois angles.

Selon les lois de la physique quantique, les particules peuvent se désintégrer pour atteindre le même état final, mais par des voies différentes. La probabilité de ces modes de désintégration est directement liée à la manière dont les quarks se mélangent et interagissent les uns avec les autres lors de la transition. Les différentes voies sont mathématiquement liées à l'angle gamma par un facteur que les physiciens appellent "interférence".

 

- Une extension de la relativité sans vitesse limite

C'est juste un extension mathématique de la relativité ne se limitant plus à la vitesse de la lumière et qui avait été motivée par l'hypothèse que les neutrinos allaient plus vite que la lumière, ce qui a été démenti ensuite mais n'ôte pas tout intérêt à cette formulation mathématique.

If the energy–momentum equations are to be invariant under the new transformations, then the mass and energy are given, respectively, by the formulae where denotes the limiting momentum for infinite relative velocity.

- Si l'univers est discret, il y a une énergie maximum

Si on a un espace discret et un temps discret comme dans un ordinateur, il ne peut y avoir rien de plus petit que les unités de base de l'automate cellulaire ou de l'espace, et donc pas de longueur d'onde inférieure à cette unité. Les auteurs rapprochent cela de ce qu'on appelle la coupure GZK (Greisen-Zatsepin-Kuzmin) où s'arrêtent les particules de haute énergie détectées, ce qu'on explique normalement par leur interaction avec le fond micro-onde. Ce qu'il y a de bien, c'est qu'ils en tirent une conclusion testable sur l'orientation de la supposée grille sous-jacente qu'on pourrait mesurer.

Notons que l'univers digital est le contraire de l'univers topologique, la topologie étant la science du continu (c'est de ce côté que je me situe plutôt, celui de René Thom et du dualisme entre digital et continu, entre la pensée et l'étendue).

- Mond contre la matière noire

Dans un article qu’il vient de publier sur arxiv, Mordehai Milgrom affirme aujourd’hui avoir retrouvé les caractéristiques du rayonnement X du halo entourant NGC 720 et NGC 1521 (en sondant le champ de gravitation), en utilisant les équations de Mond. Selon lui, c’est même la première fois que l’on peut tester Mond de façon solide avec des galaxies elliptiques. La performance devient comparable à celle obtenue avec les courbes de vitesses de rotation des galaxies spirales.

Le point le plus important dans l’analyse de Milgrom n’est cependant pas là, selon le chercheur. En effet, étant donné l’histoire de la formation des elliptiques, et leur structure différente des spirales, il est très difficile de comprendre pourquoi les relations entre la distribution de matière normale et la distribution de matière noire supposée sont indépendantes de cette histoire pour ces deux familles de galaxies. Dans le cas de Mond, c’est une conséquence automatique de la théorie. Il semble bel et bien que Mond vienne de marquer des points de plus dans son match contre la matière noire.

- Des filaments de matière noire étudiés pour la première fois en 3D

Grâce au télescope spatial Hubble, des astronomes ont réalisé la première étude en trois dimensions d’un filament cosmique de matière noire. Inclus dans la « toile cosmique », ce filament nourrit l’un des amas de galaxies les plus massifs de l’univers et s’étend sur plus de 60 millions d’années-lumière. Par extrapolation, ce travail permet d’estimer que ces filaments devraient contenir plus de la moitié de la masse totale de notre univers.

Sur cette image montrant la distribution de matière noire déduite de l'effet de lentille gravitationnelle, on a représenté en tirets le filament de matière noire de l'amas de galaxies MACSJ0717. En dessous, l'effet de perspective est corrigé pour montrer les véritables distances.

- L'éjection de matière d'un trou noir observé

- Les champs magnétiques cosmiques impliquent un univers ouvert

- L'inversion du champ magnétique terrestre

Toutes les inversions se sont déroulées suivant le même schéma qui n'a pas changé depuis 180 Ma. Le processus se déroule en trois phases: un précurseur, le basculement lui-même, et un rebond.

Le précurseur et le rebond sont contrôlés par le champ non dipolaire, leur durée maximale ne dépasse pas 2,5 milliers d'années et la phase de transition elle-même dure au plus un millier d'années. Ce transit extrêmement rapide est la figure majeure du processus qu'il reste à comprendre.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Lune : nouveaux scénarios de collision avec Théia

Dans l’un de ces scénarios, la Terre, en forme d’ellipsoïde très aplati, est en rotation très rapide, avec un jour durant de 2 à 3 heures seulement. En dessous de 2 heures, la vitesse de rotation de la Terre serait telle que la force centrifuge la ferait éclater. Avec une pareille vitesse de rotation au moment de la formation de la Lune, suffisamment de matériau provenant du manteau de la Terre peut être éjecté et entrer dans la composition de notre satellite pour rendre compte de sa proximité chimique avec la Terre. C’est par exemple le cas avec une Théia de la moitié de la masse de Mars et heurtant presque frontalement la jeune Terre à 20 km/s, comme l’ont montré des simulations numériques.

Restait à faire diminuer la vitesse de rotation de la Terre. Les chercheurs ont découvert que cela était tout à fait possible si l’on tenait compte d’un mécanisme de résonance gravitationnelle entre le mouvement de la Lune autour de la Terre et de la Terre autour du Soleil. Ce même mécanisme (evection resonance en anglais) permet de former correctement la Lune à la suite d’une collision frontale entre deux corps célestes de masses presque identiques, à savoir 4 à 5 fois celle de la masse pour chaque planète, comme le propose le second scénario publié dans Science.

- Dévier un astéroïde avec de la peinture


Envoyer des bombes de peinture sur un astéroïde suffirait à dévier sa course à cause de la différence d'albédo (et donc la pression des photons).

 

- Des rotors pour le retour des capsules spatiales

 

- Voir les liaisons chimiques

Une équipe est parvenue par microscopie à force atomique (AFM) à distinguer les caractéristiques des liaisons entre les atomes dans des molécules. Ce tour de force ouvre de nombreuses perspectives sur la caractérisation des molécules, de leur structure ou encore de leur réactivité et promet de nombreuses applications pratiques.

Les chercheurs ont ainsi pu mettre en évidence la nature, la force et la "longueur" des liaisons chimiques entre des atomes de carbone dans un fullerène, une molécule en forme de ballon de football.

Cette technique permet de renforcer les travaux menés actuellement dans le domaine des nanotechnologies en apportant plus d'information sur les structures à l'échelle atomique. En étudiant la nature et la qualité des liaisons chimiques dans les molécules, les chercheurs peuvent mieux appréhender leur structure, leur réactivité, leur géométrie et utiliser ces données pour développer des systèmes plus efficaces.

- Vers l'ordinateur quantique


On aurait un modèle d'ordinateur quantique pouvant traiter une masse d'information en combinant des quantum dots et des micro-ondes servant à lire l'état du spin d'un électron sans le détruire.

 

- La radio-intelligence

Il s'agit juste de changer de fréquence automatiquement pour trouver la meilleure, surtout quand il y a des interférences.

- Une nouvelle électronique utilisant l'invisibilité

Normalement, les électrons voyagent à travers un matériau d'une manière qui est semblable au mouvement des ondes électromagnétiques, y compris la lumière, leur comportement peut être décrit par des équations d'ondes. Cela a conduit les chercheurs du MIT à l'idée d'exploiter les mécanismes de dissimulation développés pour protéger les objets de la vue, mais en l'appliquant au mouvement des électrons, ce qui est essentiel à l'électronique et dispositifs thermoélectriques.

Les chercheurs du MIT ont modélisé des nanoparticules avec un noyau d'un matériau et une coque d'un autre. Mais dans ce cas, plutôt que de contourner l'objet, les électrons passent à travers les nanoparticules: ils vont d'abord dans un sens, puis dans l'autre, reprenant la même trajectoire par laquelle ils sont arrivés.

L'objectif initial était d'optimiser les matériaux utilisés dans les dispositifs thermoélectriques, qui produisent un courant électrique à partir d'un gradient de température. De tels dispositifs nécessitent une combinaison de caractéristiques qui sont difficiles à obtenir: une conductivité électrique élevée (de sorte que le courant généré peut circuler librement), mais une faible conductivité thermique (pour maintenir un gradient de température). Mais les deux types de conductivité tendent à coexister, si peu de matériaux offrent ces caractéristiques contradictoires. Les simulations montrent que ce matériau "électro-cloaking" pourrait très bien répondre à ces exigences.

Cela permettrait aussi de faire des filtres ou des commutateurs plus efficaces.

- Utiliser des nanotubes en électronique


Il s'agit de dissoudre les nanotubes dans l'eau grâce à un agent tensio-actif. Dans cette solution de nanotubes on plonge une puce de dioxyde de silicium gravée avec de l'oxyde d'hafnium sur lequel se fixent les nanotubes.

IBM produit des puces avec 10 000 nanotubes de carbone en utilisant les modes de productions conventionnelles.

- Des films de nanotubes

Des films de diapositive trempées dans une solution de nanotubes avec de l'acide chlorosulfonique (CSA) leur a laissé une couche uniforme de nanotubes qui, après traitement, n'avait aucun des inconvénients observés avec d'autres méthodes.

Ce serait une alternative flexible à l'oxyde d'indium-étain (ITO), la couche conductrice standard actuelle dans les écrans transparents et tactiles.

 

- Une méthode simple de nanostructures


Les matériaux peuvent acquérir des propriétés inédites grâce à leur nanostructure. Pour les construire, on pourrait faire appel aux forces thermodynamiques afin de manipuler la croissance de nanoparticules dans des superparticules avec une précision sans précédent. C'est en dotant les nanoparticules d'une région hydrophobe qu'on pourrait obtenir des motifs auto-organisés.

Il y a d'autres méthodes, à base de ions et de nanolithographie, par exemple :

Des bandes de métal peuvent se plier vers le haut si la couche inférieure des bandes est plus réactive aux ions que la surface supérieure.

 

- Des vortex optiques sur une puce

Contredisant la conception traditionnelle, la lumière dans ces faisceaux ne se propage pas de façon rectiligne. Au lieu de cela, son énergie se déplace en spirale en forme de faisceau conique creux. Ces faisceaux ressemblent donc beaucoup à un tourbillon ou un cyclone, avec une déformation de ses rayons lumineux qui tournent soit vers la gauche, soit vers la droite.

Ils sont basés sur des guides d'ondes optiques de silicium et peuvent être fabriqués en utilisant les technologies des circuits intégrés.

Ces dispositifs sont facilement reliés les uns aux autres pour former des réseaux complexes et de grands circuits intégrés photoniques. Ils pourrait être utilisés pour des applications telles que les communications ou la détection et la manipulation de particules microscopiques.

 

- Commercialisation de nanocristaux

Ce sont des cristaux photoniques magnétiques réglables, pouvant notamment changer de couleur. On passe donc de la recherche aux applications et au retour sur investissements.

 

- Des nanoparticules fluorescentes qui changent de couleur avec le ph


Ce serait une façon d'avertir d'une contamination bactérienne acidifiant le milieu et pourrait être intégré à l'emballage des aliments.

 

- Un assemblage de nano-machines pour mimer le muscle

Pour la première fois, un assemblage de milliers de nano-machines capables de produire un mouvement de contraction coordonné s'étendant jusqu'à une dizaine de micromètres, à l'instar des mouvements des fibres musculaires, a été réalisé.

Ils permettent d'envisager de très nombreuses applications en robotique, en nanotechnologie pour le stockage d'information, dans le domaine médical comme la réalisation de muscles artificiels ou pour concevoir d'autres matériaux incorporant des nano-machines.

L'équipe de Nicolas Giuseppone a réussi à synthétiser de longues chaînes polymères incorporant par liaisons supramoléculaires des milliers de nano-machines capables de produire chacune des mouvements télescopiques linéaires d'un nanomètre. Sous l'influence du pH, leurs mouvements simultanés permettent à l'ensemble de la chaîne polymère de se contracter ou de s'étendre sur une dizaine de micromètres, amplifiant ainsi le mouvement par un facteur 10 000, selon les mêmes principes que ceux utilisés par les tissus musculaires.

 

Climat


Climat, énergies, écologie

 

- Révision des fluctuations de l'oxygène

La courbe théorique d'évolution de la pression d'oxygène est à revoir ! Dans ce graphique, la courbe rouge représente l'estimation de la pression maximale (en ordonnée, pression du dioxygène exprimée en atmosphère, de 0 à 0,5 atm) et la courbe verte l'estimation minimale en fonction du temps (en abscisse de 3,8 millions d'années, Ga, à notre ère). On observe deux paliers d'augmentation de l'oxygène, en phases (stages) 2 et 5. Or les résultats de Noah Planavsky et Timothy Lyons suggèrent que durant la phase 3, le taux d'oxygène a drastiquement chuté, 200.000 ans après avoir augmenté.

- Une chaleur mortelle à la fin du Permien

L'extinction du Permien est la plus importante puisque 90% des espèces ont disparu mais le pic de chaleur aurait eu lieu pendant l'épisode Smithian-Spathian, il y a 249 millions d'années, où les températures de la mer aux tropiques auraient atteint 40°C et 50°C à 60°C sur terre tuant la plupart des organismes sauf aux pôles. Cette chaleur fatale aurait persisté pendant 3 millions d'années.

Si notre réchauffement atteignait 7°C, cela serait suffisant pour que les tropiques nous soient inhabitables.

 

- Un tiers des espèces tropicales vont migrer vers les pôles

La plupart des modèles du Groupe intergouvernemental d'étude du climat (Giec) prévoient une intense augmentation de la température pour 2100. La répartition géographique des anomalies de température montre une nette augmentation de température des océans au niveau de l'équateur. Les hausses de température varient entre 0 et 8 °C.

- L'automne dernier, le Gulf Stream a dévié sa trajectoire de 200 km

Les pêcheurs de la côte est des États-Unis l'ont remarqué et ont sollicité la communauté scientifique. Durant l'automne 2011, au large de la Nouvelle-Angleterre, la température de l'océan Atlantique a augmenté et le courant marin s'est intensifié. Les données satellitaires du niveau de la mer et de température de surface de l'océan montrent qu'en octobre 2011, le centre du courant chaud a dévié de 200 km vers le nord par rapport à sa trajectoire moyenne.

Le phénomène a été de courte durée : il n'a duré que quelques semaines. En décembre 2011, le Gulf Stream s'est recentré par rapport à son état moyen. Pourtant, la température de l'océan n'a pas diminué. De larges méandres, conséquences du changement de direction du courant, se sont formés au bord du plateau continental.

Cette dérive pourrait déstabiliser les hydrates de méthane et donc mener à des émissions de méthane bien que ce ne soit pas encore avéré et devrait prendre des centaines d'années.

- Si l'hiver est doux, l'été sera pourri

Modifications des précipitations lorsque l'Atlantique nord est en période « chaude ».

La température des eaux de surface de l’Atlantique nord fluctue cycliquement entre des périodes chaudes et froides. Ce phénomène porte le nom d’oscillation atlantique multidécennale (OAM). Les différentes phases de ce cycle durent en effet plusieurs décennies (20 à 50 ans), et non quelques mois comme les variations saisonnières. Une période chaude a ainsi été observée entre 1931 et 1960. Elle a ensuite laissé place à une phase froide jusqu’en 1990, puis à nouveau à une période chaude dans laquelle nous nous trouvons toujours.

La présence d’eau chaude serait propice à des printemps (surtout en avril), étés et automnes doux… mais particulièrement pluvieux.

L’Atlantique ne semble pas se diriger vers un refroidissement pour le moment, augurant de fortes précipitations durant l’été 2013. Cependant, les changements de température peuvent se réaliser rapidement. Sans grand mystère, le principal signe annonciateur serait… la survenue d’un hiver particulièrement froid. On ne peut donc pas tout avoir : n'espérons pas hiver doux suivi d'un été sec...

- La fonte du pôle nord réduit l'absorption du co2

- Protéger le pôle nord par la géoingéniérie

Plutôt q'une protection globale des rayons du soleil (un thermostat global), un ciblage localisé au pôle nord serait plus adapté avec des résultats immédiats.

- Le besoin de géoingénérie dépend de nos émissions et de la sensibilité climatique

- La fertilisation de l'océan tourne au désastre

L’idée de Russ George était de déverser cent dix tonnes de sulfate de fer dans l’océan Pacifique, au large de la Colombie-britannique (Canada), pour officiellement… augmenter les populations locales de saumons ! Effectué en catimini en juillet dernier, cet épandage sur lequel nos confrères du Guardian ont mené l’enquête visait en réalité à générer une poussée de planctons capables d’absorber d’importantes quantités de CO2 (dioxyde de carbone) et à la monnayer en crédits carbone.

La démarche a hélas de graves conséquences puisque d’après les images satellites, quelque dix mille kilomètres carrés d’océan sont aujourd’hui infestés.

- SILEX: l’enrichissement de l’uranium par laser en phase d'industrialisation

L’autorité de sécurité américaine vient de donner le feu vert au projet SILEX. Cette technologie vise à industrialiser l’enrichissement de l’uranium grâce au laser. Elle pose le problème de la prolifération car ces installations sont difficilement décelables.

Par rapport à la centrifugation, les avantages de la séparation des différentes molécules d’uranium par excitation laser (SILEX) consomme trois fois moins d’énergie et demande des installations 75% plus petites. La surface occupée serait peu ou prou équivalente à celle d’une dizaine de maisons.

La technique repose sur la différence de spectre électromagnétique entre les molécules de l’uranium 235 et celles de l’uranium 238. En ajustant la fréquence du laser, il est possible d’ioniser l’une des deux molécules afin de les séparer. L’U 235 « s’agglomère » alors sur des plaques chargées négativement où il sera collecté.

 

- Comment l’agroécologie peut nourrir le monde

C’est le rapporteur spécial des Nations unies sur le droit à l’alimentation qui le dit : l’agriculture industrielle n’est pas l’avenir.

L’agroécologie permet de compenser, au moins partiellement, la baisse des rendements qu’entraînerait le fait de faire un usage moins intensif d’intrants. En outre, l’agroécologie réduit les coûts de production, car elle réduit l’utilisation d’intrants (pesticides ou engrais chimiques). Les prix des intrants ont d’ailleurs augmenté plus vite ces quatre ou cinq dernières années que les prix des denrées alimentaires elles-mêmes. L’agroécologie est particulièrement bénéfique pour les petits producteurs des pays du Sud qui veulent produire à faible coût.

Il existe autour de l’agroécologie une grande confusion notamment car on la confond souvent avec l’agriculture biologique. Cette dernière est labellisée, à partir d’un cahier des charges qui interdit l’usage de pesticides et d’intrants chimiques. Or, l’agroécologie, ce n’est pas ça.

C’est une science qui vise à améliorer en termes d’efficience notre utilisation des ressources naturelles en essayant d’imiter les complémentarités qui existent dans la nature. C’est compatible avec un peu de pesticides ou d’engrais chimiques. C’est une science hybride entre l’agronomie et l’écologie (au sens de l’étude des écosystèmes) qui vise à produire mieux et plus, avec moins.

Voir aussi Futura-Sciences qui insiste sur le fait qu'il faut prendre en compte les 500 millions de paysans du monde et pas seulement la viande artificielle ou les fermes verticales urbaines. En tout cas, maintenant qu'on s'approche du pic de population, on est de plus en plus certain de pouvoir nourrir techniquement une population de 9 milliards de terriens, politiquement c'est beaucoup moins sûr (les famines ont des causes politiques comme l'a montré Amartya Sen) mais on constate comme pour le pétrole le peu de fiabilité des prévisions catastrophistes précédentes. Il y a quand même des risques de pénurie, notamment de phosphates.

 

- Les fermes du futur ?

 

Celui là, c'est un peu n'importe quoi...

- Le plus grand jardin vertical du monde

Le plus grand jardin vertical du monde se trouve à Rozzano, à la périphérie de Milan, dans le nord de l'Italie, sur la façade d'un centre commercial où il occupe 1.262,85 m², ce qui lui a valu d'entrer dans le Guinness. Ce jardin vertical comprend 44.000 plantes appartenant à plus de 200 espèces.

 

- L’Aquapod, élever des poissons dans des dômes géodésiques

Cette cage à poissons sphérique peut être emportée en haute mer, puis être fixée sur des sites profonds voire dériver au gré des courants, tout en nécessitant peu d’interventions humaines. Ce système novateur permettrait une importante production de poissons sains, d’une manière durable et non polluante.

Afin de faciliter la manœuvrabilité et le transport des sphères, Cliff Goudey du MIT Offshore Aquaculture Engineering Center (OAEC) les a équipées de moteurs électriques, reliés à un générateur en surface.

Un Aquapod de 8,7 m de diamètre contenant 2.000 poissons a été tiré au large par une goélette puis laissé à la dérive durant plusieurs mois. La cage a alors librement évolué entre 3 et 75 milles marins des côtes (5 à 140 km) en réalisant des cercles. Elle revenait donc régulièrement à son point de départ. Selon les chercheurs, la croissance des poissons, des Seriola rivoliana, a été plus importante que celle observée dans une ferme conventionnelle.

On peut critiquer l'aquaculture, surtout avec des poissons carnivores, mais on n'y échappera pas...

- Les novel foods

Le terme de novel foods regroupe les aliments ou ingrédients dont la structure moléculaire est nouvelle ou modifiée, à base de micro-organismes comme des algues ou des champignons unicellulaires, issus d’un extrait particulier de plantes ou d’animaux ou encore si le procédé de fabrication augmente la valeur nutritive.

Au niveau des huiles par exemple, tournesols et olives pourraient peu à peu être remplacés par Schizochytrium, une algue unicellulaire, très riche en oméga-3 et dont on n’a cessé de vanter les vertus sanitaires. Une entreprise finlandaise propose quant à elle son huile conçue à base du krill Euphausia superba (un animal apparenté à la crevette) pour entrer dans la composition de certains produits de boulangerie ou boissons.

 

- Décomposer le béton avec un choc électrique

On vient de se rendre compte en Allemagne, au célèbre institut Fraunhofer que des « éclairs » de 150 nanosecondes à travers l'eau peuvent aussi rentrer dans le béton. Le choc électrique va bien entendu chercher le chemin de moindre résistance. Il s'avère que pour le béton, c'est entre les liens qui relient ses composants (ciment, roche et eau, rappel).

Dans le béton, grâce à l'éclair, il se forme un canal de plasma durant une milliseconde, un peu comme une onde de pression de l'intérieur vers l'extérieur. La force de cette onde de pression est comparable à une petite explosion. Ce processus est donc capable de réduire le ciment non pas en plus petits morceaux, mais en composants de base. On peut même imaginer reprendre le tout et … refaire du béton.

 

- Un appareil qui transforme la chaleur en électricité

 

- Un nano-cristal pour stocker l'électricité

 

Biologie


évolution, génétique, éthologie, anthropologie, neurologie

 

- Pas de vie dans Vostok ?

Le 5 février 2012, les premiers échantillons d’eau du lac Vostok, le plus grand lac souterrain connu de l’Antarctique, étaient extraits. Emprisonnée sous la glace depuis plus de 10 millions d’années, l’eau du lac pourrait abriter des bactéries voire des espèces animales inconnues. Les premiers résultats montrent pourtant que l’eau récoltée est tristement cristalline.

Les membres du Petersburg Nuclear Physics Institute ont déterminé que l’eau, sous forme de glace, était complètement pure. Ils y ont trouvé un peu moins de 10 bactéries par millilitre, c’est-à-dire une concentration plus faible que dans leurs salles blanches !

Le lac serait-il pur ? Rien n’est moins sûr. Car les résultats ne proviennent pas de l’eau du lac qui est encore piégée dans le puits de forage. Ce sont les analyses d’un échantillon de glace qui, remonté à la hâte, avait gelé sur le foret durant la manœuvre, à 3.769,3 m de profondeur, à l’entrée du lac Vostok.

- Les débuts de la vie avec 3 ARN ?

Le problème de l'ARN, c'est sa fragilité par rapport à l'ADN. Il y a nécessité d'un système de correction d'erreurs pour arriver au niveau minimum de complexité du vivant. L'ARN auto-catalytique ne serait donc pas, tel quel, un candidat crédible aux origines de la vie. La trouvaille, c'est qu'il suffirait d'une chaîne de 3 ARN où A produit B qui produit C qui produit A. Cette boucle serait assez robuste pour enclencher une sélection darwinienne complexifiante en éliminant les ARN fautifs qui sortent de la boucle. Il faut bien pourtant, à un moment ou un autre arriver à se reproduire par recopie et division mais peut-être pour cela faut-il attendre le couplage avec l'ADN. L'article parle de coopération pour cette trinité originaire, ce qui n'est pas le bon terme pour désigner cet engendrement mutuel, une boucle de rétroaction positive à 3 termes. En tout cas, il semble bien que le mécanisme a dû aboutir très vite à une structure proche de la cellule actuelle (avec ADN et ribosome), sinon il ne pouvait que se dégrader. Il a pu y avoir des millions d'années d'ébauches avortées mais la stabilisation de la reproduction a été forcément presque immédiate, ce qui laisse supposer qu'on pourrait le reproduire dans une expérience assez courte comme le soutient John Stewart. On peut supposer cependant un premier organisme vivant entièrement adapté à son milieu. Ce qui sera un très long apprentissage, sera de passer de cette adaptation à l'adaptabilité, séparant la cellule de son milieu (contrairement cette fois à ce que dit John Stewart).

Une autre étude vient de montrer que pour interagir, les ARN ont dû se trouver dans un milieu fermé. Le plus intéressant dans leur expérience, c'est que les ARN longs étaient gardés à l'intérieur alors que les ARN courts repassaient à l'extérieur, ce qui va bien dans le sens d'une complexification.

- L'ADN se dégrade avec le temps

L’ADN d’un organisme mort se dégrade au cours du temps, mais à quelle vitesse ? La réponse vient de tomber. Sa demi-vie serait de 521 ans. La conclusion est inéluctable, il serait impossible de cloner des dinosaures grâce à du matériel génétique emprisonné dans de l’ambre !

Grâce à de vieux os contenant toujours de l’ADN, le taux de dégradation du matériel génétique sous diverses conditions et sa demi-vie ont pu être calculés avec précision. Au mieux, sous une température de -5 °C, l’acide désoxyribonucléique se conserverait au maximum 6,8 millions d’années. Précisons qu’il deviendrait illisible après environ 1,5 million d’années.

On se trouve assez proche de nos plus lointains ancêtres si on ne peut remonter aux dinosaures.

- Le mécanisme de transcription de l'ADN

On progresse dans la compréhension de ce mécanisme de base.

- Des cellules de la peau ont donné naissance à des souris fertiles


En prélevant des cellules de la peau et en les transformant, des biologistes japonais en ont fait des ovocytes qui, une fois fécondés, ont donné naissance à des souris elles-mêmes devenues parents.

 

- Craig Venter veut envoyer un séquenceur ADN sur Mars

Plutôt que ramener des échantillons sur Terre, il serait plus intelligent d'envoyer un séquenceur d'ADN sur Mars pour éviter les contaminations, d'autant qu'on pourrait reconstituer sur Terre les séquences analysées... à condition que l'ADN trouvé soit identique au nôtre ! En tout cas, il faudrait creuser pour avoir une chance de trouver trace de vie.

- Un gel d'ADN capable de réagir

Le gel d'ADN se compose de nanotubes rigides d'ADN reliés entre eux par l'intermédiaire de longs segments d'ADN flexibles. La protéine moteur, FtsK50C, se lie à des sites spécifiques sur les segments de liaison.

En utilisant une protéine bactérienne appelée FtsK50C, les scientifiques peuvent provoquer une réaction identique à celle du cytosquelettes réagissant à la protéine myosine en se contractant et se raidissant. La protéine se lie aux surfaces prédéterminées sur les longs filaments de liaison et en rapprochent les nanotubes. Pour déterminer le mouvement du gel les scientifiques ont fixé une bille minuscule à sa surface et sa position est mesurée avant et après l'activation de la protéine.

Le projet a des applications potentielles pour une grande variété de domaines, y compris les matériaux intelligents, les muscles artificiels, la compréhension de la mécanique du cytosquelette et la recherche en physique en dehors de l'équilibre, ainsi que la nanotechnologie ADN. Les implications à long terme de cette recherche sont importantes, constituant "une percée fondamentale dans la science des matériaux mous et de l'ingénierie."

 

- Reconstituer l'arbre des bactéries par le transfert de gènes

Le transfert "horizontal" de gènes entre deux individus est loin d'être négligeable chez les organismes unicellulaires, et notamment les bactéries et les archées. Grâce à ce phénomène, une équipe de chercheurs du laboratoire de Biométrie et biologie évolutive de Lyon a mis au point un modèle informatique permettant de reconstituer l'arbre "généalogique" d'un groupe d'espèces. A terme, c'est tout l'arbre du vivant qui pourrait être ainsi reconstitué.

"c'est un marqueur historique fantastique. S'il y a transfert horizontal entre deux espèces, cela signifie qu'elles ont été contemporaines."

Pour l'étalonner, les chercheurs l'ont appliqué aux cyanobactéries, un des plus anciens groupes de bactéries, via 36 espèces les représentant. La raison de ce choix ? Ces bactéries produisent des concrétions organiques, aussi appelées stromatolites, qui laissent des traces fossiles. "Ainsi, nous avons pu comparer les résultats obtenus à ces archives fossiles et valider la chronologie établie par notre modèle", indique Vincent Daubin.

Ce qui est fascinant, c'est que ce qui constituait l'obstacle à la reconstitution d'un arbre généalogique, son caractère buissonnant, se révèle pouvoir au contraire pouvoir participer à sa datation.

- La convergence génétique

Des espèces éloignées développent les mêmes évolutions génétiques placées dans les mêmes conditions, sans échanges de gènes (à des périodes très éloignées).

Il ne faut sûrement pas en faire une loi trop universelle mais trouver un mécanisme qui se répète est significatif, de là à prédire l'évolution comme ils disent..

- Des fruits qui mûrissent à la demande

Traiter les fruits avec une protéine les ferait mûrir à la demande.

- Même les insectes nuisibles sont utiles

En quelques générations, des plantes cultivées à l’abri des insectes, agresseurs potentiels, auraient perdu toute capacité de défense, au profit d’une productivité accrue. Problème : elles peuvent aussi abandonner les caractères qui nous intéressent, comme le goût de certains fruits ou la production de substances médicinales.

C'est un peu comme la théorie hygiéniste, appliquée ici au goût mais fait penser aux tortures des chiens par les Chinois pour un meilleur goût...

 

- Les poissons ont volé avant les oiseaux

Le plus vieux fossile de poisson volant (qui fait cela pour échapper à ses prédateurs) vient d'être trouvé. On a estimé l'âge de cet animal à 240 millions d'années ! On a surnommé cet animal Potanichthys xingyiensi. Il vivait durant le Triassique, entre 235 millions et 242 millions d'années, soit 50 millions d'années avant le Jurassique et ses dinosaures. On peut donc dire que les poissons volaient environ 80 millions d'années avant les oiseaux.

 

- Les ailes des dinosaures servaient à la parade sexuelle


On est loin d'une finalité préméditée et plutôt d'un luxe inutile de la sélection sexuelle trouvant finalement sa finalité dans sa confrontation avec les potentialités ouvertes dans l'environnement.

 

- Un petit dinosaure porc-épic à bec

Pegomastax africanus serait d’une taille légèrement inférieure à un chat domestique, pourvu d’une sorte de bec, comme celui d’un perroquet et doté d’une paire de crocs et d’épines dorsales. Ses canines très prononcées pourraient faire penser qu’il était carnivore, mais les paléontologues penchent plus pour une arme défensive.

- Une tortue qui pisse par le nez

- Un serpent mutant avec une patte

 

- L'ancêtre des insectes avait un cerveau complexe

Découverte en Chine, dans la province du Yunnan, de fossiles vieux de 520 millions d’annéesde Fuxianhuia protensa qui serait apparenté, d’un point de vue taxonomique, au plus récent ancêtre commun à tous les arthropodes actuels (crustacés, insectes, arachnides). Or, il posséderait un cerveau anatomiquement complexe, preuve que cette caractéristique est plus ancienne qu’on ne le pensait, semblable en de nombreux points à celui de malacostracés modernes.

Ces animaux du Cambrien sont longs de 7,6 cm. Selon eux, il est surprenant de voir à quel point l’anatomie du cerveau des arthropodes a peu évolué en plusieurs centaines de millions d’années !

Des fibres nerveuses, probablement des nerfs optiques, connecteraient leurs 3 neuropiles à un cerveau composé de trois ganglions: le protocérébron, le deutérocérébron et le tritocérébron… comme chez les insectes et malacostracés modernes. Ces trois ganglions sont situés en avant du stomodeum, la jonction entre l’intestin et la bouche.

 

- Le mécanisme de la mémorisation

On pourrait voir à l'oeuvre la dualité de la mémoire qui doit encoder à la fois le temps (la succession temporelle) et le lieu avec 2 protéines distinctes, l'inscription temporelle n'étant pas utile à la mémoire à court terme.

Elle résulte d'une relation complexe temporelle et spatiale des interactions moléculaires et du mouvement.

L'Aplysie est un organisme modèle qui est intéressant pour ce type de recherche parce que ses neurones sont 10 à 50 fois plus grands que ceux des organismes supérieurs, comme les vertébrés, et il dispose d'un réseau relativement restreint de neurones, caractéristiques qui permettent aisément l'examen des signalisations moléculaires au cours de la formation de la mémoire. De plus, son mécanisme de codage de la mémoire est assez bien conservé dans l'évolution, et il est donc semblable à celui des mammifères, ce qui en fait un modèle approprié pour comprendre comment fonctionne ce processus chez l'homme.

Ce qu'ils ont trouvé, c'est que MAPK et PKA coordonnent leur activité à la fois spatialement et temporellement dans la formation des souvenirs. Plus précisément, dans la formation de souvenirs à moyen terme (par exemple, quelques heures) ou à long terme (par exemple, plusieurs jours) il y avait production à la fois de MAPK et PKA, avec MAPK stimulant l'activation de PKA. En revanche, pour les mémoires à court terme (par exemple, moins de 30 min), seul PKA est actif, sans la participation de MAPK.

- Premier modèle informatique d'un cerveau d'abeille

C'est beaucoup moins ambitieux que le projet d'IBM d'un modèle du cerveau humain (atlas de la microstructure de la matière blanche dans le cerveau humain CONNECT) mais sans doute plus opérationnel.

Dans un premier temps il s'agira de simuler les capacités de vision et d'odorat de l'insecte. Ensuite, sera réalisé un robot volant capable de se comporter comme elle de façon autonome (sans télécommande).

- Suivre les connections d'un cerveau avec un virus

Un virus introduirait dans chaque neurone qu'il rencontre un code ADN le spécifiant et permettant de suivre ses connections avec les autres neurones (post mortem par analyse de l'ADN des neurones).

- Les ions calcium permettent de mieux suivre l'activité des neurones


C'est plus précis que les flux sanguins et surtout, cela permet d'étudier des défauts de communications entre neurones.

 

- Les australopithèques grimpaient aux arbres

Bien qu'ils soient bipèdes et se tenaient droits, les australopithèques avaient des bras faits pour grimper aux arbres et se suspendre aux branches.

Voir aussi Futura-Sciences.

- La cuisine nécessaire pour un gros cerveau

Ce n'est qu'une confirmation qui ferait remonter l'utilisation du feu à Homo erectus, il y a 1,6 à 1,8 millions d'années bien que ce soit spéculatif, et plus sûrement il y a 600 000 ans lors d'un nouvel accroissement de la taille du cerveau. Sinon, il nous faudrait passer plus de 9 heures par jour à manger pour nourrir notre cerveau qui dépense plus de 20% de notre énergie.

Par contre, on est sûr que nos ancêtres mangeaient de la viande, il y a 1,5 millions d'années, ce qui aurait pu précéder la cuisson pour apporter plus d'énergie au cerveau. La concomitance de la consommation de viande et de l'abandon des arbres suggère bien une modification climatique passant de la forêt à la savane.

- Ce sont les grand-mères qui auraient allongé notre vie

Ce n'est qu'une simulation informatique montrant l'impact sur une durée de 60 000 ans de grand-mères ménopausées s'occupant de leurs petits enfants, ce qui aurait pu commencer il y a 2 millions d'années, en même temps que l'espèce Homo dont ce serait une caractéristique majeure.

Remarquons qu'il y aurait eu un autre allongement de la vie décisif il y a 60 000 ans, produisant la plus grande révolution culturelle de l'humanité et, de nouveau, comme on le voit ci-dessous, on a connu un allongement considérable depuis tout juste 100 ans, le temps d'une vie d'homme !

- La vieillesse n'a qu'un siècle

Les données montrent bien que la diminution de probabilité de mourir relativement jeune commence un peu avant le vingtième siècle pour les Français et les Suédois. Globalement, les chiffres de la mortalité pour les chasseurs-cueilleurs sont restés très près de ceux des chimpanzés... Lorsqu’on regarde les groupes de chasseurs-cueilleurs encore présents sur la planète et que l’on voit ce qu’apportent nos médicaments et notre éventuelle et ponctuelle aide alimentaire, cela fait nettement la différence par rapport aux chimpanzés ; dans ce cas, les chasseurs-cueilleurs ont une probabilité de décéder à un âge donné assez comparable à celle de notre société.

À 30 ans, un chasseur-cueilleur a carrément la même probabilité de décéder qu’un Japonais moderne de 72 ans. À 15 ans, le chasseur-cueilleur a un risque de décéder de 1,3 % l’année suivante ; un Suédois atteint ce chiffre à 69 ans.

Si la révolution culturelle de l'humanité autour de 60 000 ans semble être due, en partie au moins, à un plus grand nombre de vieillards de plus de 30 ans, cela n'empêche pas qu'ils étaient très minoritaires par rapport à l'espérance de vie moyenne.

 

- Lien entre gros cerveau et cancer

Il y a encore une confirmation du lien entre notre cerveau et une plus grande prévalence de cancers. On avait vu qu'il y avait bien plus de rétrotransposons (ou gènes sauteurs) dans les neurones humains et que notre méthylation était moins efficace que chez les chimpanzés, tout cela permettant une plus grande diversité génétique des neurones participant à la plasticité du cerveau (par sélection darwinienne).

Cette fois, c'est le mécanisme d'apoptose qui est en cause car il serait plus lent que chez les chimpanzés.

Un taux plus faible de morts de nos cellules dans le temps serait utile pour ne pas détruire trop vite les chemins neuronaux et permettre à notre cerveau de grossir. Ce résultat a été confirmé par des expériences sur des souris. Si l'on fait en sorte de modifier le taux d'apoptose chez des souris, on remarque que leur cerveau grossit par rapport à la normale !

Il est possible aussi que notre faible taux d'apoptose nous permette seulement de vivre plus longtemps, ce qui ferait également que nous ayons un cerveau qui se développe plus lentement.

Il semble bien que tout se ligue pour que nous ayons plus de cancers mais le fait qu'on vive bien plus longtemps semble contradictoire.

 

- Les horloges cérébrales

Chaque circuit neurologique produirait sa propre horloge et celle-ci détermine notre sensation de la durée.

Lors d'un stress, l'adrénaline augmente l'activité des neurones ce qui altère notre perception du temps.

 

- Carte universelle de la vision dans le cerveau

Les chercheurs ont combiné les mesures traditionnelles de l'activité cérébrale en IRMf partir de 25 personnes ayant une vision normale. Ils ont ensuite identifié une relation statistique précise entre la structure des plis du cerveau et de la représentation du monde visuel.

«Au début, il semble que l'aire visuelle du cerveau a une forme et de taille différentes dans chaque personne», explique le co-auteur de Noé Benson, PhD, chercheur post-doctoral en psychologie et en neurologie. "En s'appuyant sur des études antérieures de régularités dans l'anatomie du cerveau, nous avons constaté que ces différences individuelles disparaissent quand on les examine avec notre modèle mathématique."

Le plus intéressant, c'est ça, trouver un universel derrière la diversité apparente.

 

- Le "gyrus fusiforme" et la reconnaissance faciale

Ce qui est amusant, c'est que la stimulation avec une électrode de ce gyrus fusiforme fait voir un autre visage !

« Vous vous êtes transformé en quelqu’un d’autre », a expliqué le patient au neurologue. Dès que la stimulation électrique a été stoppée, l’effet s’est dissipé et le visage de Parvizi est «redevenu » normal. De la même façon, Blackwell a ressenti une troublante distorsion du visage de l’assistant de Parvizi.

- Les mots produisent des images

Dans "Louder Than Words", Benjamin Bergen montre que les mots éveillent en nous toute une série d'images, sons, sensations et actions en fonction de notre expérience passée.

Il semble donc que les mots (ou les expressions) soient des sortes de noeuds de signification pour la mémoire. On peut dire que ce n'est pas nouveau puisque Platon déjà parlait de réminiscences pour les idées, mais on ne s'est peut-être pas assez rendu compte à quel point le langage est d'abord une fonction de la mémoire, intégré à ses réseaux où les mots marquent les événements, ce qui n'empêche pas les mots d'être hérités et de diviser la réalité selon une série de dichotomies, il ne faut pas confondre imaginaire et symbolique, mais de devoir être appris, le langage appartient bien à la mémoire qu'il sollicite en permanence.

 

- La lecture avant 4 ans améliore les performances cognitives

Les enfants disposant de jouets éducatifs et de livres à l’âge de 4 ans avaient un cortex cérébral plus fin.

Ceci s’observait bien au niveau du sillon temporal inférieur, sollicité lors de tâches visuelles complexes telles que la reconnaissance des mots et donc la lecture.

Selon l’auteure, le cortex des enfants stimulés se débarrasse mieux de toutes ses synapses inutiles pour ne conserver que celles qui sont le mieux établies. Ainsi, l’information va droit au but, au détriment d’une diminution de l’épaisseur corticale. Mais pas des capacités mentales.

À 8 ans, la corrélation entre environnement et croissance cérébrale était beaucoup moins marquée. D’autres facteurs, comme l’intelligence de la mère ou son affection pour son enfant n’ont eu, semble-t-il, aucun effet sur l’épaisseur corticale.

C'est bien la première fois que je me dis qu'il n'était peut-être pas complètement inutile que je me retrouve à 3 ans dans une école de bonnes soeurs à péniblement apprendre à écrire (avec plume et déliés!) mais le plus intéressant, c'est qu'un cerveau plus efficace se révèle moins gros qu'un cerveau moins optimisé.

- L'ordre grammatical à la lumière de la théorie de l'information

J'en ai fait un article à part (sur les structures SOV et SVO).

Signalons aussi qu'une baleine s'était mise à imiter le bruit des conversations humaines, ce n'est pas très convaincant mais amusant. Il y a aussi un éléphant qui imite le Coréen en mettant sa trompe dans sa bouche !

 

- La répartition des populations en Italie

Pourcentage d'individus dont le nom de famille n'est PAS originaire de la province qu'ils habitent.

  • Certaines régions dont l'identité culturelle forte laisserait supposer une population plutôt "autochtone" s'avèrent avoir été un couloir de migration (Ligurie, Toscane, région autour de Rome).
  • D'autres régions, dont l'identité culturelle est également forte, sont effectivement largement peuplées par les descendants de la population qui y vivait à la fin du Moyen-Âge (Vénétie).
  • Les grands flux migratoires du Sud vers le Centre (Rome) et le Nord (Milan, Turin, Gênes) n'ont pas été contrebalancés par un mouvement inverse et rendent la population de nombreuses provinces de l'Italie du Sud très proche de la composition qui était la sienne à l'époque.
  • La population des grandes villes (Turin, Milan, Rome), bien que de nos jours largement composée d'immigrants, montre un solide noyau ancien. Les descendants de ceux qui y vivaient dans le passé avaient peu de raisons de migrer ailleurs, au regard des nombreuses opportunités que ces villes ont continué à offrir dans le temps.

Ces résultats sont d'un grand intérêt, car ils démontrent le complexe télescopage entre identité culturelle et identité "généalogique" et remettent en question un discours unitaire sur les origines.

Il est quand même frappant de pouvoir constater en certains endroits, notamment montagneux, une stabilité des populations depuis des temps immémoriaux (et qui ne devrait plus durer très longtemps).

- L'évolution de l'homme du prochain millénaire

C'est The Sun, alors, c'est pas très subtil, mais il est amusant de se projeter dans un futur plus incertain qu'ils ne croient (ce n'est ici que la prolongation des tendances actuelles).

  • Nous serons plus grands en raison de l’amélioration de l’alimentation.
  • Nos intestins seront plus courts afin de ne pas absorber tant de gras et du sucre.
  • Les testicules se ratatineront en raison de la baisse de la fertilité masculine.
  • Nos extrémités (mains, doigts, jambes) vont s’allonger afin de réduire la nécessité de terminaisons nerveuses.
  • Nous aurons des cerveaux plus petits, car l’essentiel de la mémorisation sera effectué par ordinateur.
  • Comme Mère-Grand, nous aurons de grands yeux. Pas pour mieux te voir mon enfant, mais pour compenser de la diminution de la taille de la bouche. La communication s’appuiera sur les expressions faciales et les mouvements oculaires.
  • Nous aurons moins de dents, voir même plus de mâchoires. En effet, notre alimentation nous demandera de moins en moins de mâcher. Au menu, liquides et pilules.
  • Les corps seront conçus pour manger moins et utiliser plus d’énergie, la conséquence est dramatique, nous serons affublés d’un quadruple menton.
  • Tout le monde aura la même forme de nez et la même couleur de peau métissée. Le climat aura moins d’influence, en cause la climatisation et le chauffage pour tous et en 1000 ans de mélange racial, la couleur de peau va s’uniformiser.
  • Nous serons également moins poilus, mais avec plus de rides à cause des appareils électroniques.
 

Santé


génétique, traitements, nutrition, hygiène

 

- C'est le rythme de réduction des télomères qui compte

Leur étude conclue sur le fait que la longueur des télomères à un moment donné n'a pas une grande importance. Ce qui compte le plus, c'est le rythme auquel ces télomères se réduisent. Pour faire simple, un individu avec des télomères relativement court mais qui se réduisent à un rythme lent vieilli moins vite qu'un individu avec des télomères relativement long mais qui se réduisent rapidement. Les souris ont par exemple des télomères beaucoup plus longs que les être humains mais qui ont un rythme de réduction cent fois plus élevé.

Une telle information permet de repenser l'étude du vieillissement et ouvre de nouvelles perspectives. Les chercheurs envisagent notamment d'étudier quels aspects du mode de vie des individus vient augmenter ou abaisser le rythme de réduction des télomères.

La longueur des télomères est par contre reliée aux cancers (notamment du pancréas).

- Des nanoparticules pour tuer sélectivement les cellules vieillissante

"Le problème c'est qu'avec l'âge, les cellules vieillissantes s'accumulent dans les organes et les tissus, altérant leur fonctionnement normal. L'élimination des cellules en question ralentirait l'apparition des maladies associées au vieillissement".

Les chercheurs ont ainsi mis au point des nanoparticules mésoporeuses qui contiennent en leur sein les molécules du traitement. Ils ont recouvert la surface de ces particules par un composé qui se dissout en présence d'une enzyme, la betagalactosidase, qui se trouve en quantité élevée dans les cellules vieillissantes. Les nanoparticules pénètrent dans les cellules mais leur contenu n'est libéré que dans les cellules possédant de forts taux de l'enzyme, c'est à dire les cellules ciblées.

- L'hormone de longévité

Une hormone peu connue, FGF21, augmenterait la longévité de 30% chez les souris. C'est une hormone qui est utilisée dans le traitement du syndrome métabolique car elle stimule l'insulin-like growth factor-1 (IGF-1). Elle bloquerait une hormone de croissance impliquée dans les cancers.

- Du sang frais pour rajeunir


Rien de nouveau, on en a déjà parlé plusieurs fois, mais on n'en a pas assez parlé tant cela me semble important : il suffit du sang de jeunes souris pour rendre aux vieilles souris les capacités cérébrales de leur jeunesse.

 

- Des reins cultivés en laboratoire

Ces reins de souris cultivés en laboratoires en une semaine à partir de cellules d'embryon se sont révélés fonctionnels, laissant espérer pouvoir produire ainsi des reins de substitution pour les malades.

- L'hypothèse hygiéniste des maladies auto-immunes

L'hypothèse hygiéniste défendue depuis 20 ans pour expliquer la résurgence des allergies pourrait être remplacée par une version plus moderne appelée « théorie des vieux amis ». Au lieu de considérer que le manque d’exposition à tous les microbes empêche le système immunitaire de fonctionner correctement, des scientifiques britanniques estiment que seules les bactéries qui coévoluent avec nous depuis des millénaires nous sont indispensables.

Au lieu de considérer que tous les microbes contribuent au bon développement du système immunitaire, Graham Rooke suppose que seuls quelques-uns, qu’il nomme nos « vieux amis », sont nécessaires. Ces bactéries, virus ou parasites existent depuis des dizaines de millénaires et ont coévolué avec l’Homme, pour composer par exemple notre flore intestinale. Le lien symbiotique qui nous unit permettrait aux enfants de développer des défenses pleinement efficaces, leur évitant l’allergie. En revanche, les virus du rhume, de la grippe ou bien d’autres germes pathogènes ne nous apporteraient aucun bénéfice sanitaire et ceux-ci seraient à bannir au maximum car d’aucun intérêt pour l’immunité.

Une première idée fausse est de croire que les bactéries et virus ont été éliminés de notre environnement. Ce n'est pas le cas, nos maisons, notre peau, regorgent de bactéries et de virus. Ce que l'on constate est surtout une diminution de leur diversité, ainsi que l'apparition de variétés résistantes aux antibiotiques. De plus, les enfants sont plus que jamais exposés aux microbes, au travers des lieux publics, des situations sociales et des garderies.

Voir aussi sur la toile. Par ailleurs, un anticorps du lupus aurait une action anti-cancer. L'existence de certaines maladies génétiques ou auto-immunes pourrait s'expliquer par le fait qu'elles protègent d'autres maladies, ce qu'on appelle pléiotropie antagoniste, sinon elles auraient dû être éliminés par l'évolution.

- L'amer stimule le système immunitaire

Ils ont trouvé qu'un des récepteurs du goût amer, qui travaille dans les cellules du système respiratoire supérieur, joue le rôle de gardien prêt à détecter les molécules secrétées par des bactéries. Le récepteur en question est le T2R38.

Ces molécules secrétées commandent à d'autres bactéries de créer un biofilm, qui aide l'accroche des bactéries. Ces biofilms incitent le système immunitaire à mettre en place une réponse inflammatoire plus forte qu'à l'accoutumée, menant aux symptômes de la sinusite. Lorsque le récepteur T2R38 détecte ces molécules, il met en place un plan de bataille adapté. La production de mucus augmente et bloque l'activité des bactéries.

Les scientifiques pensent que T2R38 n'est qu'un exemple parmi d'autres. Les autres récepteurs du goût amer joueraient un rôle proche ou identique pour d'autres types de bactéries.

On sait que pas mal de remèdes sont à base de plantes amères...

- Le diabète, trop de stress ou pas assez de sommeil ?

Après le déficit de sommeil, les organismes se révélaient beaucoup moins sensibles à l’hormone hypoglycémiante (- 16 %), mais l’effet était encore nettement plus marqué au niveau des cellules graisseuses : 30 % de résistance en plus à l’insuline. Les taux devaient être trois fois plus importants que dans la situation d’une nuit complète pour provoquer la moitié de la réponse maximale en Akt. De tels ordres de grandeurs se sont vérifiés chez tous les patients.

Ces écarts sont tout à fait analogues à ce que l’on observe quand on compare la sensibilité à l’insuline des cellules adipeuses d’une personne mince avec une autre obèse ou d’un patient diabétique avec un individu ne présentant pas la pathologie.

Les chercheurs y voient pour l'instant une explication plausible (pas encore démontrée) : la privation de sommeil engendrerait un stress pour l’organisme, qui sécrèterait alors dans la circulation des hormones, notamment l’adrénaline et le cortisol, toutes deux associées à la résistance à l’insuline du fait de leur effet antagoniste.

- L'ocytocine contre l'alcoolisme

- Un médicament pour l'Alzheimer

Dihexa. C’est le nom d’une molécule qui pourrait, un jour lointain, être utilisée pour traiter la maladie d’Alzheimer. Son originalité : elle répare les connexions entre les neurones détruites par les maladies neurodégénératives. Elle vient de redonner la mémoire à des rats déments.

Dihexa, dérivée de l’angiotensine IV, a prouvé qu’elle était sept fois plus puissante que le brain-derived neurotrophic facto (BDNF), facteur de croissance connu pour sa capacité à régénérer les synapses.

Une deuxième expérience a été menée chez des vieux rats cette fois. En temps normal, leurs performances à certaines tâches cognitives sont inférieures à celles d’individus plus jeunes. Mais cet écart est annulé en cas de traitement par le médicament.

Il y a une nouvelle théorie ne mettant plus en cause les plaques amyloïdes en elles-mêmes mais leur fonction déficiente de captation des bêta-amyloïdes libres.

- Le BPA perturbe la thyroïdes des garçons

Les chercheurs ont analysé la teneur en bisphénol A dans les urines de 335 femmes pendant la seconde partie de leur grossesse. Dans le même temps, ils ont surveillé les taux d'hormones venant de la thyroïde dans le sang de ces futures mères. Une fois l'accouchement effectué, les chercheurs ont suivi pendant quelques jours le taux d'hormone chez les nouveau-nés.

Les chiffres sont sans appel. Dans les résultats, à chaque fois que l'on double la dose de bisphénol A détecté, on diminue de 0,13 microgramme par décilitre la dose de thyroxine (T4) présente chez la femme enceinte. Chez les nouveaux nés garçons, la dose de T4 diminue de 9,9%.

Le BPA devrait disparaître des contenants alimentaires en 2015.

- Les nanomatériaux doivent faire la preuve de leur innocuité

Comme avec tout autre produit chimique, la politique "pas de données, pas de marché" devrait également s’appliquer aux nanomatériaux, rétorque Monique Goyens, directrice générale du Beuc. Il est préoccupant de constater que les fabricants puissent continuer à mettre sur le marché un produit dont la sécurité n’a pas été correctement établie.

- La forme des nanoparticules déterminante

"Les particules en forme de ver aboutissent à 1600 fois plus d'expression des gènes dans les cellules du foie que les autres formes".

 

- Des nanoparticules d'or pour détecter VIH et cancers

Ce détecteur de maladies serait dix fois plus sensible et surtout dix fois moins coûteux que les tests actuellement utilisés.

Une solution contenant des nanoparticules d'or et de l'eau oxygénée apparaît visuellement de couleur rouge. En présence de sérum, le biomarqueur (target molecule) se fixe à l'anticorps de capture (capture antibody). Deux nouveaux anticorps vont alors être placés dans le milieu (primary et secondary antibodies), dont le dernier est équipé d'une enzyme, qui n'est active que si le biomarqueur a été fixé à l'anticorps. Les nanoparticules d'or (NP) vont alors changer de structure : la solution devient bleue.

Ce n’est pour l’heure qu’un prototype, mais il semble indiquer la présence du VIH ou de cancer de la prostate à des stades encore très précoces. Il ne détecte pas directement les maladies mais des biomarqueurs caractéristiques. Ainsi, il révèle la présence de p24, un antigène spécifique présent dans la capside du virus du Sida ou le PSA (prostate-specific antigen), utilisé par les médecins pour diagnostiquer des tumeurs prostatiques, à des concentrations de l’ordre de 10-18 g/ml. Les concepteurs déclarent qu’il peut être reprogrammé pour signaler la présence ou l’absence d’autres biomarqueurs.

- Empêcher les spermatozoïdes de nager

La découverte d'un gène défectueux cause d'infertilité fait espérer qu'on puisse en faire un nouveau contraceptif en bloquant la protéine nécessaire à l'activation du flagelle.

- Mal des transports : un spray nasal développé par la Nasa

Un astronaute sur deux est victime du mal des transports durant ses voyages dans l’espace. La Nasa a donc développé un spray nasal à base de scopolamine et collabore avec une firme pharmaceutique californienne pour la mise en place d’un dossier d’autorisation de mise sur le marché du médicament.

C'est une histoire de perception sensorielle. Le mal des transports apparaît lors d’un trouble entre l’information visuelle reçue et ce qu’on appelle le système vestibulaire, à savoir le dispositif situé dans notre oreille interne qui nous permet de nous repérer et nous orienter par rapport au sol. Ce déséquilibre entraîne nausées, étourdissements ou encore fatigue. Il affecte une personne sur trois, voire deux personnes sur trois dans des conditions particulièrement sévères.

Le principe actif de ce spray est une molécule appelée scopolamine. Cet alcaloïde est issu du monde végétal et inhibe l’action de l’acétylcholine, un neurotransmetteur du cerveau. À fortes doses, elle induit à court terme des troubles de la mémoire et de l’apprentissage et, à plus longue échéance, des problèmes psychiatriques.

 

- KeePace, un déambulateur roulant assistant à la marche

Il s'agit en fait d'un engin à mi-chemin entre le Segway et un déambulateur.

Le KeePace est conçu pour exercer une force contraire à celle que pourrait provoquer le début d'une chute. Il est ainsi par exemple capable de freiner lors d'une descente ou au contraire de développer de l'énergie pour entraîner une personne essayant de franchir une côte.

- Les personnes âgées préfèrent les robots

Les participants ont généralement préféré une aide robotique à l'aide humaine pour les tâches telles que le nettoyage de la cuisine, la lessive et l'enlèvement des déchets. Mais quand il est venu pour aider à s'habiller, manger et se laver, les adultes ont tendance à dire qu'ils préféreraient une assistance humaine sur l'aide du robot.

"Il y a beaucoup d'idées fausses sur les personnes âgées qui auraient une attitude négative envers les robots. Les gens que nous avons interrogés étaient très enthousiastes et optimistes à propos des robots dans leur vie quotidienne.

On préfère toujours avoir un peu plus d'indépendance, ce qui ne veut pas dire qu'on n'a pas besoin de contact humain et de relations sociales mais la robotisation n'est pas l'horreur racontée par la science-fiction.

 

Technologie


informatique, robotique

 

- Un eReader pour moins de 10€

La société allemande Txtr va sortir très bientôt le “Txtr Beagle“, un eReader qui est attendu pour moins de 10€, ce qui défie toute concurrence ! Équipé d’un écran 800 x 600 et d’une épaisseur de 5mm pour 128 grammes, ce gadget sera aussi le plus petit et léger eReader du marché. Bien sûr pour ce prix, pas d’écran tactile ni de connexion 3G ou WI-FI, mais une connexion Bluetooth qui permettra de transférer vos eBooks directement depuis votre smartphone, grâce à l’application iPhone dédié.

En dollar, c'est 15$.

- Un mini-flipper pour iPad

- Une tablette qui se commande avec les yeux

La tablette est équipée de capteurs infra-rouges et d'une caméra, afin de suivre les déplacements de la pupille de l'utilisateur, repérer les endroits de l'écran qui sont fixés, et interpréter cela en commande. Ainsi, si l'utilisateur lit un livre électronique et arrive en bas de page (ou bien s'il effectue un mouvement latéral rapide imitant le changement de page), la page suivante pourra s'afficher. De même, s'il est face à une mosaïque de photos et qu'il en fixe une en particulier avec insistance, cette dernière va alors s'afficher en plein écran.

D'après Docomo, cette technologie est notamment adaptée aux usagers des transports en commun, qui souhaitent utiliser leur tablette mais ne disposent pas de leurs deux mains de libres.

Voir aussi Gizmodo. Il y a aussi Fujitsu qui se lance dans l’oculométrie.

- Le tactile multiutilisateurs qui vous reconnaît

L’approche des scientifiques du groupe Disney Research est d’étudier l’impédance propre à chacun de nous. Savamment intitulée « relevé d’empreintes capacitif », le concept repose sur une surface tactile capable de détecter notre impédance électrique. Celle-ci étant propre à chacun d’entre nous, l’application peut ainsi créer un profil unique.

ne fois cette reconnaissance effectuée, le tactile devient multi-utilisateur, il reconnaît vos doigts, et uniquement les vôtres, une sorte de session tactile. Travailler à plusieurs sur une grande surface serait un jeu d’enfant, jouer entre amis seraient tout ce qu’il y a de plus naturel.

- Kinect rend toute surface ou mur tactile

 

- Imprimante 3D et optique

Disney Research viennent de mettre en évidence l’intérêt de cette technologie pour la création de systèmes optiques imprimés s’intègrant dans des objets interactifs.

Grâce à l’impression 3D, les systèmes optiques peuvent prendre des formes inédites, s’intégrer dans une structure faite d’autres matériaux et être combinés avec une architecture mécanique. En guise d’exemple, Disney Research a fabriqué des pièces de jeu d’échecs dont le socle est composé d’une face avant qui affiche la position sur l’échiquier.

« Nous entrevoyons un monde futur où les objets interactifs seront imprimés plutôt qu’assemblés, un monde où un objet fait de composants actifs est créé d’une seule pièce, plutôt qu’un boîtier renfermant des circuits imprimés et des pièces assemblées individuellement ».

« Cette approche combinée ouvre une voie au prototypage physique d’interfaces avec des capteurs optiques à bas coût tels que des boutons, des accéléromètres, des interrupteurs ou des curseurs », estime Disney Research. On peut dès lors fabriquer des systèmes optiques qui seront sensitifs et réagiront au toucher. Pour cela, on se sert d’une paire d’émetteur-récepteur infrarouge pour capter plusieurs sortes de mouvements (linéaire, pression, rotation, accélération).

Voir aussi Gizmodo.

- Les imprimantes 3D à l'armée

On avait parlé du projet de faire des armes avec des imprimantes 3D mais quand un système est efficace, c'est souvent l'armée qui s'en sert en premier et qui le rend plus opérationnel. Pour l'instant, le système reste très lourd puisqu'il s'agit de débarquer tout un fablab avec un technicien sur le terrain d'opération mais on pourrait imprimer en métal, ce qui est autre chose que le plastique ! Un des buts principaux, c'est de faire des pièces de rechange qui peuvent sinon se faire attendre très longtemps. La fonction de fournir des pièces de rechange est effectivement une des fonctions indispensables des imprimantes 3D.

 

- Un robot partenaire de ping-pong

Il renvoie 88% des balles, un bon partenaire d'entraînement.

- Une valise qui vous suit

Equipée du Bluetooth, Hop utilise ses trois capteurs intégrés pour trianguler votre position. Une fois qu’elle vous a détecté, ses servomoteurs se mettent en action pour vous suivre, à vitesse raisonnable, tout en restant suffisamment loin pour qu’elle ne vous gêne pas. Et si d’aventure la valise venait à vous perdre, votre téléphone se mettrait à vibrer pour vous le faire savoir.

 

- Rendre l'arrière de la voiture transparent

L'arrière de la voiture filmé avec une caméra est projeté sur les sièges qui comportent des milliers de perles de verre réfléchissantes, donnant l'illusion de voir derrière de façon transparente.

Voir aussi Gizmodo.

- La voiture qui affiche une image de votre smartphone

Présentée au salon de Tokyo l’an dernier, la Toyota Fun Vii, baptisée désormais iiMo, apparaît une fois de plus dans une vidéo, pendant le salon de l’automobile de Sao Paulo. Pour rappel, cette voiture peut être personnalisée grâce à un smartphone. Une photo prise avec le téléphone peut être transférée sur les parois tactiles de l’automobile. L’intérieur est par ailleurs incroyable. Le conducteur est en effet installé dans un cockpit, digne d’un vaisseau spatial et bénéficie de l’aide d’un assistant personnel à l’apparence humaine.

- Une voiture qui va se garer toute seule

La voiture autonome de Nissan n'a pas l'ambition de se passer de conducteur sauf pour aller se garer ou sortir du parking. On peut dire que la voiture sans chauffeur de Google est plus adapté à un modèle autolib alors que celle de Nissan correspond plus à une voiture personnelle.

La NSC 2015 est capable de circuler seule, mais aussi de se garer. Elle est bien entendu bardée de capteurs permettant de déterminer sa position sur la route et d'éviter d'éventuels obstacles. Elle est connectée par GPS, et afin d'analyser de façon détaillée son environnement et le marquage au sol, elle est équipée de caméras sur ses quatre côtés. De plus, une connexion LTE permet de la contrôler voire de la surveiller à distance depuis son smartphone.

Elle peut se manoeuvrer sans que personne ne soit présent derrière le volant. Le constructeur cite d'ailleurs un scénario qui devient possible avec ce véhicule: vous descendez de votre voiture, et lui demandez d'aller trouver seule une place de parking. La voiture s'éloigne, va se garer, et quelques minutes plus tard vous pouvez visualiser sa position depuis votre smartphone.

Notons cependant que, en mode "autonome", sa vitesse se limite à trois miles à l'heure soit environ 5km/h.

- Un robot de cuisine


Car ce robot humanoïde, développé par Fujitsu, apprend les gestes que vous souhaitez et les reproduit, tout en vous demandant ce que vous attendez de lui. De battre des œufs à la préparation d'une omelette au jambon et fromage.

 

- Les robots pour l'agriculture arrivent

- Atténuer le son des avions en l'annulant par du son inversé

C'est un écouteur anti-bruit pour avions à réaction !

Les solutions actives de réduction du bruit consistent à superposer à la nuisance sonore un bruit de même amplitude mais en opposition de phase avec celui à éliminer. La méthode développée par les chercheurs du DLR consiste à insuffler de l'air comprimé de manière ciblée juste derrière la soufflante (fan) du turboréacteur. Cette injection d'air comprimé provoque des vibrations au niveau des aubes fixes du compresseur, qui émettent alors l'anti-bruit au bruit d'interaction rotor-stator.

 
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13 réflexions au sujet de « Revue des sciences novembre 2012 »

  1. Votre admiration pour la fuite en avant technologique n'a d'égal que la distance dans laquelle vous vous tenez vis-à-vis à d'elle. Son triomphe définitif est assuré par ses thuriféraires dont vous êtes, ce que vous lui reprochez est insignifiant (quelques dangers) en contrepartie de ce que vous lui sacrifiez (l'homme historique).
    Toutes votre pensée ce juge à cette aune-là. Engels et Lénine sont peut-être le modèle de cette pensée à l'avant-garde de la science, qui se nourrit de son actualité pour être toujours dans le coup, si ce n'était que vous êtes dépassé par une actualité devenue partie intégrante du problème.

      • Cela faisait longtemps qu'on n'avait pas eu un troll technophobe dont on se demande ce qu'ils font sur internet et qui est complètement à côté de la plaque à croire qu'on minimiserait ici des dangers bien réels mais sur lesquels on a très peu de prise. Il y a incontestablement des gens bien plus radicaux et extrémistes que moi qui voudraient changer de planète et d'humanité (en croyant défendre celle-ci), s'imaginant je ne sais quelle influence sur le cours du monde et l'évolution des techniques qu'ils ne dérangent pas d'un pouce en amusant la galerie (et se gonflant de leur propre importance). Il n'y a pas que moi qui fait partie du problème, assurément, on voit qu'il y a du boulot...

        Ça ne vaut pas le coup de se répéter mais je voulais juste signaler à Olaf que la meilleure émission actuelle à la télé, c'est sur Arte et ça s'appelle "Silex and the city", ça se passe il y a 40 000 ans avec des alter-darwinistes qui résistent à l'évolution et s'appellent blog ou web ! Réjouissant. A l'origine, c'est une BD de Jul.

        • Si une narodnyste n'avait pas tué le Alexandre II, l'URSS n'aurait jamais existé ; les individus sont insignifiants ; si on ne le fait pas, la Chine le fera ; les penseurs de la technique sont tous persuadés qu'ils peuvent l'arrêter avec leur petit bras d'individu (le niveau de vos jugements est atterrant), etc., etc.

          Qu'est-ce que l'on s'amuse avec votre impuissance. Vous devriez sortir un peu de votre fan club, vous découvrirez peut-être que, non décidément, les hommes n'ont pas des pensées aussi caricaturales que votre esprit.

          • l’URSS était vraiment si nécessaire ? A laquelle vous semblez vous y trouver un paradis inachevé au profit des regrets sans avenir.

            J Zin

            Très amusant ce silex city qui remet des pendules sur la cheminée, comme dirait Johnny.
            Nos ancêtres apprécieraient peut être, mais ils ne sont plus là. Hélas pour nous, mais surtout pour eux.

            Partir c'est mourir un peu, mourir c'est partir beaucoup sans ticket AR.

          • C'est une grande erreur de croire que les grands événements ont de petites causes. Ainsi, la cause d'un krach n'est pas une quelconque mauvaise nouvelle ou erreur de manipulation mais bien la bulle précédente. Edgar Morin répand ce genre de fadaises d'une supposée métamorphose soudaine par la grâce d'un événement improbable alors que ce genre de cristallisation ne peut se produire qu'à déjà être en-dessous de zéro et le résultat dépendre de contraintes matérielles plus que de notre bon vouloir.

            Evidemment tous ceux qui s'imaginent pouvoir changer l'homme, la planète, la technique ne sont en rien moins impuissants que moi et ne changent rien à l'ordre du monde. Il faudrait effectivement sortir de l'entre-soi pour voir le monde tel qu'il est si l'on veut éviter le pire, ce qui n'est pas du tout gagné, en tout cas il faudra d'autres stratégies. Pour ma part, je ne trouve pas que ce soit amusant du tout.

          • Trop simpliste et réducteur. De petites causes ont produit et continueront de produire des grands effets. Des petites causes qui eurent de grands effets : une différence génétique de 1.4% entre le bonobo et l'homme, l'assassinat par un bout de femme anarchiste d'un Tsar ouvrant la voie à bien des révolutions , la beauté de Cléopâtre qui détourna Marc-Antoine de son combat contre Octave, la blessure d'Hitler qui lui donna sur son lit d'hôpital l'idée d'écrire Mein Kampf, etc.
            Sur une constante de temps suffisamment longue, la moindre variabilité des conditions initiales affecte considérablement le résultat (Poincarré). Et il ne me semble pas trop hasardeux d'affirmer que nous nous trouvons quelques part entre la constante du temps cosmique (variabilité au kilomètre d'une variabilité d'un centimètre pour une constante de 200 millions d'années) et la constante du temps physique qui se joue en fraction de seconde. Ce chaos déterministe est extrêmement sensible aux conditions initiales (caractéristique des fonctions non-linéaires).
            Donc non, nous ne contrôlons pas notre histoire, ce qui n'empêche que nous la faisons, mais certainement pas le cul assis derrière un ordinateur sinon juste pour participer à son inertie. Je sais bien que votre pensée est passée par Marx et qu'il s'agit pour vous, manifestement, de justifier la soumission au déterminisme des "conditions" en dénigrant la liberté que certains ont, malgré tout, prise.
            Sans doute auriez-vous pu, avec armada de chiffres et de nombre de blindés à l'appui, dire aux anarchistes espagnols qu'ils seraient non seulement trahis par une bureaucratie anarchiste choisissant la contre-révolution, mais également par les fascistes franquistes mieux armés et disposant de plus de ressources.
            On ne peut pas pour autant s'interdire de penser que ce réalisme de la représentation abstraite, qui confond causalité et histoire, participe directement de l'inertie sociale.

          • Ce n'est pas le lieu de se lancer dans ces grandes discussions qui demanderaient un peu plus de sérieux dans l'analyse historique mais cette conception de l'histoire et de la liberté me semble délirante bien qu'elle soit universellement partagée (c'est le superhéros américain).

            Il faudrait bien sûr distinguer les différents niveaux où notre action peut être plus ou moins décisive et surtout distinguer le sort d'une bataille, qui peut être contingent, de l'issue d'une guerre qui tient à des rapports de force plus objectifs. L'histoire n'a rien d'un processus chaotique, ses processus se poursuivant sur la longue durée avec constance (ou avec des cycles relativement réguliers). On peut certes croire de loin que Newton ou Einstein ont changé le monde alors qu'ils n'ont fait qu'exprimer mieux que d'autres la physique de leur temps (de même que Hitler n'a rien d'original ne faisant que reprendre dans Mein Kampf écrit en prison après un coup-d'Etat raté, les poncifs de l'époque, c'est une créature de la culture allemande depuis Fichte et non un diable exceptionnel et incompréhensible qui ne s'expliquerait pas par des causes matérielles comme la crise de 1929 et le traité de Versailles, entre autres). Il y a certes des grands hommes (Périclès, Alexandre, etc., jusqu'à Mao et Gandhi) mais ils sont plus le produit de leur temps et des événements que de leur génie propre. Le Robespierre d'avant la révolution est très différent de celui qui s'est retrouvé à sa tête. Au niveau plus local, l'action des individus est sans doute plus décisive, mais, même là, cela dépend des conditions matérielles et culturelles (car la culture est héritée, il n'y a pas de pensée individuelle, on répète les bêtises qui se disent dans son groupe et il faut passer par des procédures, avoir des soutiens, etc.). C'est certainement ce qui restera le plus de Marx, cette évidence de la prééminence de l'infrastructure "en dernière instance", c'est-à-dire après-coup et sur la durée. C'était le scandale dénoncé par l'Eglise et les réactionnaires de prétendre faire de l'économie la détermination de la politique (et, par exemple, du choix de la religion) au lieu des grandes valeurs religieuses ou humaines. Pourtant qui nierait aujourd'hui que l'économie détermine tout ? La théorie des systèmes éclaire ce que Marx avait bien analysé du fonctionnement circulaire d'un système de production.

            Ce n'est pas parce que je ne vois aucun intérêt de s'engager dans des combats perdus d'avance que je prétendrais qu'on devrait assister passivement, en simple spectateur, à une histoire qui se ferait sans nous. J'engage juste à agir un peu plus intelligemment et avec plus de résultat à long terme, j'espère, en saisissant les opportunités du moment (mais il faudra bien 10 ans encore au moins?). C'est très loin de ce dont vous pouvez rêver mais j'en parle assez ailleurs pour ne pas me répéter ici (revenu garanti, coopératives municipales et monnaies locales à l'ère de l'information, de l'écologie et du développement humain), rien à voir avec un renoncement sous prétexte qu'on ne peut pas promettre la lune en se prenant pour le sauveur du monde (position fort classique, qui n'a rien de nouvelle et n'a jamais sauvé personne).

  2. Est-ce que cette propension à la préférence pour les robots pointe en creux la médiocre qualité de nos relations? Peut-être cette sale manie de projeter sur les autres nos propres désirs, nos carcans moraux?

    Il faut bien reconnaître que les collectifs qui fonctionnent bien, c'est à dire où chacun abandonne volontiers son égocentrisme, où on peut d'éduquer à l'autre, sont assez rares si on se fie au hasard. Il faut des règles du jeu qui ne s'improvisent pas combinées avec un mode de sélection des leaders qui ne soient pas eux-mêmes égocentriques.

    J'ai pratiqué le football 10 ans et je n'ai eu la chance de faire partie d'un collectif vraiment satisfaisant qu'une seule saison, coup de bol dû au fait que le coach prévu (un bon gueulard) n'a pas pu assurer et que c'est un remplaçant qui s'est révélé excellent qui a fait le job.

    • Il me semble que la préférence pour les robots se comprend très bien (on le prouve sans arrêt avec nos machines à laver - un des plus grands progrès pour la libération féminine - et nos appareils numériques). Ce qui est moins compréhensible c'est la peur des robots (certes nourrie par la science-fiction) et la croyance qu'il n'y a rien de mieux que les rapports humains. L'erreur du MAUSS qui fait la promotion du don contre les rapports marchands, c'est de trop minorer le fait que le don produit de la dette et de la dépendance. Les gens ont besoin d'indépendance et de pouvoir respirer, pas d'être pris sans arrêt dans des liens communautaires. Il faut en tout bonne mesure. Les robots donnent de l'autonomie. Qui n'en voudrait ? et pouvoir décider tout seul de mettre en route le robot aspirateur plutôt que d'avoir une femme de ménage qui fait la chambre à un moment inopportun.

      Cela ne veut pas dire qu'on n'aime pas les gens ni qu'on ne voudrait voir personne, encore moins qu'on voudrait qu'il n'y ait plus que des robots. Les gens interrogés sont très clairs pour leur préférence pour les humains lorsqu'il s'agit de son propre corps, quoiqu'à mon avis, il peut être préférable d'être lavé par une machine quand c'est quotidien (et pourvu que la machine soit douce!). Cela n'empêche pas, au contraire, d'avoir des relations humaines avec son entourage mais moins instrumentales. Ce qui est terrible dans les fins de vie, c'est les années pendant lesquelles il faut répéter les mêmes soins (très lourds, très physiques), ce qui use la plupart des aidants.

      Donc, non, ce n'est pas étonnant qu'on préfère des robots pour les tâches ingrates, c'est plutôt que s'en étonner ou penser le contraire, c'est être mal renseigné, ne pas se rendre compte des réalités quotidiennes, avoir enfin des préjugés de l'ordre de ceux que répandent les religions, cet enfer de bonnes intentions (alors que, ce n'est pas l'intention qui compte dans ce monde mais seulement le résultat concret - souvent contraire).

      • Je vais le dire autrement, il faudrait vraiment des relations de très haute qualité, qui ne soient pas aliénantes pour que nous puissions les préférer aux robots. Encore que la question de la disponibilité à toute heure donne un avantage certain aux robots.

        Il faut en effet ne pas s'y être frotté pour ignorer l'écrasante tâche que représente le soin quotidien d'une personne très handicapée (fin de vie ou handicap). Le passage d'un fauteuil manuel à un fauteuil motorisé peut représenter un allègement substantiel. Et je fais aussi le pari que dès que les robots de nettoyage corporels seront assez "doux", ils auront le dessus!

        • Il y a plein d'exemples de couples fusionnels où l'un prend soin de l'autre avec amour mais finit avec le temps à ne plus le supporter jusqu'à transformer l'amour en haine (pas tous!).

          Je ne crois donc pas que ce soit une question de qualité de relations (qui sont loin d'être aussi bonnes en général) mais qu'il faut alléger la charge autant qu'on peut. Ceci dit, il ne faut pas rêver, pour l'instant il n'y a presque rien (ou hors de prix), c'est de la prospective encore.

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