Revue des sciences septembre 2014

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La Californie en flamme


- Economie et social

S'il n'est pas raisonnable de penser que nous sommes uniques et qu'il n'y a aucune autre vie intelligente dans tout l'univers avec ses milliards de milliards de mondes, pour Caleb Scharf le destin de notre planète reste très très rare, combinant de nombreux facteurs favorables et improbables, surtout une durée exceptionnelle de milliards d'années sans lesquelles il n'y aurait eu aucune intelligence évoluée. Les formes de vie primitives devraient par contre être beaucoup plus courantes. On va d'ailleurs envoyer un missile sur Mars à la recherche de la vie sous terre. Pour les formes plus évoluées, on met actuellement beaucoup d'espoir dans une nouvelle façon de détecter des civilisations extraterrestres par la chaleur dégagée, supposer refléter leur dépense énergétique. Plusieurs galaxies seraient déjà de bonnes candidates mais cela peut venir d'autres phénomènes physiques et il n'est pas du tout certain que nous-mêmes dégagerons autant de chaleur quand nous aurons fait notre transition énergétique (la chaleur dégagée pouvant même être capturée pour produire de l'électricité). On juge toujours des autres mondes en fonction de notre propre stade de développement, ne pouvant prévoir des stades plus avancés. Si des civilisations extra-terrestres scrutent aussi l'univers, c'est sans aucun doute les explosions nucléaires qui auraient dû nous faire repérer de 1945 à 1993 mais il faut sans doute le temps que les neutrinos les atteignent (ce qui peut prendre quand même des millions, voire des milliards d'années lumière...). J'en profite pour remettre cette animation des essais nucléaires depuis Hiroshima.

Il suffirait qu'on arrive à détourner un astéroïde risquant de détruire la Terre pour justifier la science malgré tout ce qu'elle peut avoir de terrifiant (notamment la bombe atomique) mais ce n'est pas gagné d'avance car des astéroïdes peu compacts et reliés par des forces faibles pourraient être plus dangereux que de gros astéroïdes rocheux, ne pouvant dévier leur trajectoire sans qu'ils éclatent en mille morceaux. Même si l'OMS espère venir à bout en 6 à 9 mois d'une épidémie d'Ebola pourtant devenue incontrôlable et avec des projections très inquiétantes (mais on aurait un traitement très efficace avec le ZMApp), nous ne sommes pas en mesure d'éviter toute pandémie ou autre catastrophe, notre puissance restant limitée notamment face aux forces cosmiques (sursauts gamma) ou telluriques. Ainsi, la tectonique des plaques s'accélérant, le volcanisme pourrait se faire plus menaçant. Il y a déjà un immense volcan d'Islande (Bardarbunga) qui se réveille (mais pour l'instant cela ne semble pas trop grave). Les tremblements de terre récents accroissent également la probabilité du déclenchement du Big One en Californie.

Bien sûr l'éruption de supervolcans pourrait changer la donne pour le climat, nous faisant entrer dans un hiver volcanique, ce pourquoi on ne peut véritablement faire des prédictions sur l'évolution du climat (pas plus que sur l'évolution des modèles écologiques), seulement indiquer des tendances et celles-ci sont dramatiques malgré l'impression de pause du réchauffement (il y a quand même eu un record de chaleur en juin) dû aux oscillations Atlantique et qui devrait durer encore un peu plus de 10 ans sans doute avant de relâcher brutalement la chaleur emmagasinée périodiquement au fond des océans. Surtout, il semble qu'on ait franchi le seuil de non-retour avec des émissions du permafrost plus importantes que prévues (dues au soleil plus qu'aux bactéries) et le méthane qui s'échappe des fonds marins arctiques... Il y a aussi les barrages tropicaux qui émetteraient 10% du méthane anthropique et les anciens puits de gaz de schiste, etc. On ne voit pas ce qui pourrait arrêter la bombe méthane d'éclater dans un emballement où le méthane dégagé augmente le réchauffement qui augmente les émissions de méthane. A côté de ce risque bien réel dont peuvent faire question seulement la date (qui peut être reculée) et le rythme (qui peut être accéléré ou très progressif), il semble de moindre importance que le réchauffement puisse aggraver les perturbations météorologiques, ce que nous aurons pourtant à subir plus concrètement dans nos vies sans doute. Hélas, le caractère atypique du changement climatique favorise son déni alors même que la réduction des émissions serait notamment auto-financée par la baisse des maladies, sans compter tous les autres avantages écologiques, économiques et sociaux ! Au lieu de cela, on a calculé que les centrales électriques existantes à travers le monde vont émettre plus de 300 milliards de tonnes de dioxyde de carbone sur leur durée de vie prévue de 40 ans et Exxon Mobil commence à forer du pétrole dans l'Arctique russe (mais les forages en Norvège n'ont rien donné). Un pipeline reliant le Canada au Golfe de Mexico, appelé Keystone XL, et destiné à relier l'exploitation des sables bitumeux aux raffineries américaines pourrait avoir des conséquences climatiques désastreuses - notamment en faisant baisser les prix du pétrole... Certes la Chine veut arrêter la consommation de charbon en 2020 mais, c'est pour développer son gaz de schiste, ce qui n'est pas tellement mieux (la réduction des poussières de charbon pouvant même augmenter les températures!). A côté de cela, le prix de l'éolien au plus bas aux USA ne fait pas le poids et les économies que pourrait susciter un éclairage urbain intelligent, semblent bien dérisoires (sans compter que cela permettrait de repérer les rassemblements nocturnes) ! Pour couronner le tout, une nouvelle étude confirme les prévisions catastrophiques du rapport de Rome :

On doit bien admettre que notre rationalité est beaucoup plus limitée qu'on ne croit, ordinairement livrée à des automatismes (on peut même lister quelques équations du cerveau) mais on constate aussi que les gens surestimant leurs capacités réussissent mieux professionnellement (suscitent la confiance), ce qui peut être la cause de graves échecs par leur trop réelle bêtise. Il semble que, dans les sciences au moins, la fraude pourrait se détecter par le langage utilisé justement trop confiant et emphatique, ce qui n'est certes pas une attitude scientifique (mais ne vaut pas mieux à la Bourse ou dans les entreprises). Même si on ne se fait jamais tout seul, les autres et les circonstances étant décisifs, l'ambition ou plutôt la haute estime qu'on a de soi joue bien un rôle dans l'ascension sociale. A ces limitations déjà considérables, il faudrait ajouter l'empreinte indélébile de l'enfance tout comme la fixation sur l'adolescence (notamment la musique), époque où se construit notre identité future. Il n'y a vraiment pas de quoi surestimer notre clairvoyance, et donc la démocratie, ni s'étonner outre mesure de notre irresponsabilité devant les risques globaux et de notre propension à croire que notre monde est éternel et immuable, la prévision que demain sera comme aujourd'hui étant toujours la plus probable, ce qui n'empêche pas le temps de changer...

A plus court terme, voici ce qu'on nous annonce comme 10 projets révolutionnaires pour les 10 prochaines années, très marqués par le numérique : internet flexible, wikipédia pour makers, villes imprimées en 3D, fin des prisons, économie de partage, outils de coopération de masse, une économie de la gentillesse, simulation du micro au macro, charte des post-humains, cartographie des microbes. On peut ajouter que l'élevage des insectes pour produire des protéines progresse, on va donc sûrement prendre l'habitude d'en manger ! Dans l'immédiat, la prochaine "révolution" serait l'explosion à laquelle on assisterait d'une économie de réseau (Networked Economy) très différente de l'ancienne, intégrant toutes les potentialités du numérique et des réseaux sociaux.

Ce macaque à crête a réalisé un selfie en dérobant l'appareil du photographe David Slater en 2011 lors de sa visite sur une île d'Indonésie.

- Sciences

A part l'histoire des Lucaniens, irréductibles Italiques qui m'étaient inconnus, le Pour la Science consacré à l'énergie noire et la matière noire ne m'a pas semblé très intéressant, mieux vaut voir les émissions de Brian Greene sur la magie du cosmos qui sont passées sur Arte, notamment le dernier sur les multivers (le premier est sur le temps) qui traite ces questions. Les sciences aussi se transforment avec le numériques puisque désormais, les supercomputers se substituent aux scientifiques pour faire des découvertes à partir de l'ensemble de la littérature d'un domaine, ce qui serait impossible à un seul homme. De même, les outils statistiques de Google d'analyse linguistique peuvent s'appliquer à la chimie, révélant les liaisons chimiques les plus "significatives", ce qui pourrait mener à des découvertes nouvelles. C'est plutôt la "science normale" et besogneuse qui va être remplacée par les machines, pas encore les "révolutions scientifiques" et leurs changements de paradigme, mais qui sait ?

Ce qui frappe dans les nouvelles du mois, ce sont les étonnantes similitudes génétiques du ver à la mouche et à l'homme, témoignant de l'unité du vivant et que le plus difficile était d'arriver aux premiers multicellulaires, le reste de l'évolution pouvant se reposer sur ces acquis. La sortie de l'eau pour conquérir la terre semble aussi relativement simple comme on peut le voir avec l'adaptation en direct d'un poisson à la vie terrestre ! Il est toujours amusant de voir comme notre préhistoire se réécrit sans cesse mais que le progrès dans le savoir met surtout en cause nos anciennes certitudes, étant tout autant un progrès dans l'ignorance. Les analyses ADN étant de plus en plus rapides et abordables (on pourrait même bientôt détecter des séquences d'ADN par leur vibrations avec des ondes terahertz), elles modifient pas mal notre vision de nos origines, avec un nombre d'espèces en constante évolution : Neandertal, Denisoviens, Sapiens (mais l'homme de Florès serait juste un trisomique ?). Ce qui nous distingue du lot semble surtout la taille plus grande des communautés, l'exogamie et les rapports à longue distance, ce qui aurait pu suffire à supplanter les autres espèces, d'autant plus que des populations plus nombreuses sont une condition impérative pour la constitution d'un langage évolué. D'ailleurs Neandertal aurait disparu plus tôt qu'on ne pensait, ne pouvant résister à la compétition. Il nous en reste quand même quelques gènes adaptatifs (peau blanche et cheveux roux) mais aussi le diabète de type 2 (qui serait lié à l'hibernation chez les ours) ! La capacité de vivre en groupes plus importants pourrait venir d'une diminution d’hormones mâles. Cela n'empêche pas que l'élément le plus déterminant pourrait être culturel, notamment le langage narratif mais cette hypothèse ne peut guère s'appuyer que sur l'art pariétal. Sinon, on sait que partout où l'homme est apparu en dehors d'Afrique, la mégafaune a disparu mais il semble qu'on puisse le disculper pour l'extinction de la mégafaune il y a 13 000 ans, qui aurait été provoquée par un astéroïde (sans qu'on puisse exclure que les hommes ait apporté le coup de grâce à des espèces fragilisées).

Des expériences sur les souris ont amené à changer complètement l'ancienne interprétation des ondes cérébrales comme simple épiphénomène de l'activité neuronale puisqu'on s'est rendu compte que produire des ondes gamma augmente la sensibilité, leur rôle étant fonctionnel, favorisant la synchronisation de certains processus neuronaux. On a beau comprendre très mal encore le cerveau, cela n'empêche pas qu'on arrive à contrôler un fauteuil roulant par la pensée, par exemple. Il y a même une interface neuronale directe pour les makers, en open source. Il semble qu'on puisse assez facilement effacer les souvenirs avec du xénon mais, s'il y bien des causes épigénétiques de l'Alzheimer, on peut douter de l'efficacité d'un médicament miracle redonnant la capacité de se souvenir. Ce qui peut redonner de l'espoir quand même, c'est que, curieusement, la zone visuospatiale du cerveau ne vieillit pas ! On ne sait s'il faut donner plus de crédit à un yaourt contre la maladie de Parkinson, à base de lactate supposé protéger les mitochondries... Sinon, de différentes sources, et comme s'ils s'étaient donné le mot, une nouvelle conception se fait jour de l'autisme provoqué par un excès de plasticité cérébrale, ce qui change complètement le point de vue sur ce qui n'est plus tant une maladie qu'une spécificité (il y a cependant différentes sortes d'autisme).

Pour le reste, un cancérologue anglais plaide pour arrêter d'essayer de guérir des cancers incurables et se contenter de prendre de l'aspirine pour prévenir les cancers, ce qui serait le meilleur remède. On annonce aussi un traitement contre le diabète et, pour les yeux vieillissants des presbytes, un implant restaurant la courbure de la cornée pourrait permettre de se passer de lunettes pour lire.

- Numérique

Parmi les choses effrayantes du numérique, on pourrait arriver à nous espionner avec un microphone visuel, juste à partir des vibrations d'objets comme un paquet de chips ! On pourrait également accéder à nos mots de passe juste en touchant l'écran de notre portable et en analysant les variations du potentiel électrique sur la peau ! Il y a aussi ce qui se présente comme un jeu consistant à prendre le contrôle du corps d'un autre en lui faisant exécuter nos propres mouvements, un peu comme un pantin, si ce n'est voir avec ses yeux. Un peu dans la même veine, on pourrait se passer de la recommandation explicite des utilisateurs pour évaluer un site (ou commerce), l'analyse d'image suffirait à estimer la satisfaction des visiteurs ou clients sur leur visage (il y a aussi une application Google glass qui lit les émotions sur les visages). De même, plus besoin de cookies pour s'identifier, il suffirait d'utiliser l'empreinte des utilisateurs (ensemble de caractéristiques matérielles et logicielles permettant de les identifier) pour assurer des transactions sécurisées et du marketing ciblé. Ceux qui croient pouvoir se soustraire durablement à la surveillance généralisée par des communications cryptées ou en P2P sont bien naïfs, ne prenant pas en compte la course aux armements entre pirates et gouvernements. Ainsi, on a appris que le FBI infecte les utilisateurs de TOR avec un malware.

On est en plein dans la révolution des drones, bien qu'ils peinent à décoller à cause de la réglementation (la Nasa met en place un projet de régulation de leur circulation). On envisage même de remplacer les chiens de berger par des drones ! Plus généralement, domaine où les drones ont de l'avenir, c'est la livraison à domicile qui est l'objet de toutes les convoitises avec Amazon bien sûr (qui testera la livraison par drones en Inde) mais aussi Google (qui teste des drones de livraison), sans compter Walmart et maintenant Uber (accusé de pratiques anti-concurrentielles) qui en tente l'expérience avec l'avantage d'imputer le coût sur le compte du client sans avoir à effectuer un paiement immédiat. L'ambiance est quand même plutôt désenchantée ces derniers mois puisqu'après les progrès fulgurants des Google cars, les derniers obstacles s'avèrent bien plus difficiles à surmonter, retardant leur mise sur le marché. Il se pourrait que ce ne soit pas seulement qu'on passe 20% du temps à se rapprocher de l'objectif à 80%, puis 80% du temps à faire les 20% les plus difficiles mais qu'on tombe vraiment sur un os. Les capacités humaines ne sont pas si facilement dépassées par une intelligence artificielle trop besogneuse et très décevante jusqu'ici, même si les Big Data ouvrent sur des connaissances inaccessibles avant. Cette maladresse de l'IA, si visible dans les traductions automatiques et la compréhension du langage, constitue sans doute le reflet de notre méconnaissance du cerveau encore, annonçant cependant des progrès rapides maintenant avec les nouveaux outils d'analyse de son fonctionnement neurone par neurone (optogénétique, etc.) mais on part de savoirs très parcellaires. On peut donc être un peu dubitatif de l'annonce que Siri va devenir plus intelligent, sous le non de Viv, ne faisant pas vraiment de l'assistant vocal un partenaire à part entière. C'est seulement qu'il devrait être capable de se "programmer lui-même" et de comprendre des demandes plus complexes.

Il faut souligner la volte face de la législation américaine sur les brevets logiciels si handicapants (et employant des armées d'avocats) avec la cour suprême refusant la brevetabilité des "idées abstraites". et donc de pas mal de brevets logiciels ou "business methods". Le champ du commun continue à s'étendre malgré la frénésie d'appropriation marchande et, après les livres, ce sont les objets des musées qui pourraient être scannés automatiquement (en 5mn) pour être étudiés ou reproduits par quiconque. On attend également pour bientôt un wikipédia du DoItYourself donnant accès pour tous à l'auto-production (avec imprimantes 3D et FabLab aussi bien qu'artisanale). Terminons sur la fin d'un mythe, celui du Bitcoin comme algorithme impersonnel et incontrôlable dès lors que Bitcoin est une société comme une autre, avec un responsable (propriétaire) des programmes diffusés et qu'une équipe de programmeurs travaille dessus. Rien n'est donc figé, ses limitations peuvent être levées et une régulation peut se mettre en place. Bitcoin n'est pas l'équivalent de l'or comme monnaie anonyme sur laquelle personne ne peut avoir de contrôle.



Pour la Science no 443, l'Univers manquant


Pour la Science

- Les Lucaniens, irréductibles Italiques

Je ne connaissais pas ce peuple du sud de l'Italie qui, avec les Samnites peuplant la botte, a résisté longtemps aux Romains (faisant alliance avec Hannibal en -218-201 puis se révoltant une dernière fois en -88).

Pendant le laps de temps qui sépare le VIIIe siècle de la conquête romaine, la région a beaucoup évolué. Des siècles durant, de grandes familles rurales occupaient de petits groupements de hameaux abritant leurs nécropoles, leurs granges, étables et autres silos. Au sein de ces communautés ou réseaux d'alliances, on partageait une identité distincte de celle des voisins. L'une des familles du groupe constituait probablement l'élite qui dirigeait les affaires. Ce mode de vie a duré jusqu'au IVe siècle avant notre ère, puis la vie sociale lucanienne se transforma.

Les communautés lucaniennes se mirent en effet à entourer leurs agglomérations de fortifications, comportement d'ailleurs général au sein du monde méditerranéen de cette époque. Ainsi, des murs de plusieurs mètres d'épaisseur flanqués de tours et de bastions protégeaient les cités grecques de la côte de l'Italie du Sud et de la Sicile. Pour autant, nombre de chercheurs ont établi que cette tendance à s'enfermer derrière des murs ne s'explique pas par la guerre.

Par ses murs, une cité grecque signalait avant tout de façon ostentatoire la puissance qu'elle exerçait sur un territoire. Il est clair que les communautés lucaniennes de l'intérieur des terres sud-italiennes ont voulu faire comme les Grecs. Or la construction de l'enceinte d'une ville est un projet très ambitieux, qui exige des moyens considérables en pierres et main-d'œuvre. Seule une élite dirigeante pouvait lancer et imposer de tels projets. On constate que les Lucaniens choisissaient désormais d'habiter dans de grandes maisons. Les agglomérations lucaniennes n'étaient plus des refuges fortifiés de cavaliers pillards, mais abritaient aussi toute une vie sociale qui n'était pas induite par la guerre.

fresque tombale du IIIe siècle avant notre ère représentant deux guerriers lucaniens à l'entraînement.


- Les solvants, dangereux même à faible dose

symbole de produit toxiqueDes tests quantitatifs et d'autres études montrent que l'inhalation ponctuelle de solvants organiques n'est pas anodine, même à faible dose : elle diminue la réactivité des personnes exposées. Un problème sous-estimé.

L'article n'est pas très clair, suggérant que les solvants auraient un effet similaire à l'alcool et que le simple fait de respirer un peu d'essence à la pompe augmenterait le risque d'accidents mais que, à l'instar de l'alcool, cet effet s'estomperait par l'habitude, de la même façon qu'une petite dose d'alcool peut faire beaucoup d'effet sur celui qui ne boit pas mais pas sur le buveur régulier.

 


La Recherche no 491, Qui sont vraiment nos ancêtres ?


Ce dossier ne nous apprend rien de nouveau mais ce qui est intéressant, c'est qu'il témoigne d'une bien plus grande incertitude qu'avant sur notre généalogie, du fait notamment de la découverte des Dénisoviens (à partir cependant de presque rien). Nous sommes dans une période intermédiaire entre les anciennes certitudes et l'exploitation de nouvelles données génétiques. L'attitude scientifique consiste ici à savoir qu'on ne sait pas... Ce qui se confirme, par contre, c'est que les populations archaïques étaient très réduites, avec une très forte consanguinité, ce qui constituerait une des principales différences avec notre espèce (la baisse de testostérone aurait permis des groupes plus importants) dont l'unité pourrait venir aussi d'un échange de gènes plus important avec des populations éloignées, ce qui pourrait être la marque d'un langage évolué, point qui n'est pas assez souligné et qui est pourtant décisif dans la différenciation avec Neandertal. Une autre conclusion importante à tirer, c'est que les différences génétiques souvent ne recouvrent pas de différences culturelles (partageant du moins les mêmes techniques) mais reflètent plutôt les différences d'habitats (comme les tibétains adaptés au manque d'oxygène).

- Nous ne sommes pas que des Homo sapiens

D'après les différences de leurs génomes, Néandertaliens et Denisoviens descendent de populations qui se seraient séparées il y a un peu plus de 400 000 ans [...] mais il est clair qu'une partie du génome denisovien reflète un mélange avec des Néandertaliens antérieurs.

Partout, hors d'Afrique, la fraction de gènes néandertaliens est presque la même (entre 1% et 4%), un peu plus élevée en Asie de l'Est. Pour les Denisoviens, la structure est différente. On retrouve leur ADN dans la plupart des populations originaires de l'Asie de l'Est et du Sud-Est et chez les autochtones américains mais seulement dans une proportion très faible de moins de 1%. Dans l'Asie du Sud-Est insulaire et en Océanie, les Denisoviens ont un impact plus marqué sur les populations actuelles : jusqu'à 5% des ancêtres des aborigènes australiens et de Nouvelle-Guinée.

Bien que nous ayons chacun à peu près la même proportion de gènes néandertaliens, ces gènes sont différents chez chacun de nous. Individuellement, les gènes néandertaliens sont rares mais collectivement plus de la moitié du génome des Néandertaliens existe encore dans la population générale.

Les gènes hérités concernent surtout l'adaptation au milieu que ce soit les hautes altitudes ou le manque de soleil (pigmentation de la peau et des cheveux contrairement à ce qu'on prétendait jusqu'ici) mais surtout le système immunitaire, avec un impact notable par exemple sur le risque de diabète de type 2 chez les Mexicains qui serait hérité de Neandertal. Il est très significatif qu'on ne trouve par contre aucune trace des autres espèces humaines dans l'ADN mitochondrial, ce qui signifie que les croisements ne se sont fait que dans un sens (géniteur néandertalien et mère sapiens) ou que ceux qui sont nés au sein des autres espèces n'ont pas eu de descendance.

- Un nombre d'espèces en constante évolution, p36

Non seulement on a découvert récemment qu'il y avait plusieurs espèces humaines en dehors d'Afrique, mais on s'est rendu compte aussi que la diversité individuelle était bien plus grande qu'on ne pensait et que, dans l'état actuel des données, une pluralité de scénarios était possible.

Nous, les Homo sapiens, sommes aujourd'hui la seule espèce d'hommes sur Terre. Mais de quelle évolution sommes-nous issus ? Cette question, explorée scientifiquement depuis un peu plus de 150 ans, semblait il y a quelques années avoir trouvé une réponse, au moins dans les grandes lignes. Mais très récemment, des études paléogénétiques sur des populations fossiles, ainsi que de nouvelles analyses morphologiques des premiers Eurasiatiques connus ont bouleversé le consensus.

Confirmera-t-on l'existence d'une lignée de Denisoviens ayant évolué parallèlement aux Néandertaliens ? Placera-t-on les Denisoviens au sein d'une lignée néandertalienne qui aurait eu alors une histoire phylogénétique différente, bien plus complexe que ce que l'on croit ? Ou au contraire la lignée néandertalienne ne représenterait-elle qu'une branche évolutive particulière des Denisoviens ?

Pour expliquer les résultats du séquençage de l'ADN mitochondrial d'un fossile de la Sima de los Huesos, en Espagne, daté de 400 000 ans environ, les généticiens proposent 4 scénarios : 1) ce serait des ancêtres des Denisoviens qui forment une lignée indépendante des Néandertaliens. 2) Ce serait une nouvelle lignée qui se serait mélangée aux ancêtres des Denisoviens. 3) Ce sont des ancêtres des Néandertaliens et des Denisoviens dont les lignées se seraient distinguées ultérieurement. 4) Les ancêtres des fossiles espagnols auraient échangé de l'ADN avec une autre lignée humaine inconnue dont seraient issus, au moins en partie, les Denisoviens.

- Comment marche la metformine, p15

Il aura fallu cinquante ans pour découvrir comment la metformine, médicament couramment utilisé contre le diabète de type 2, bloque la production de glucose par le foie : elle inhibe une enzyme hépatique située dans les mitochondries.

La metformine est aussi réputée pour prolonger la vie.

- La téléportation lointaine : vers une fiabilité à 100 %, p16

Les résultats récemment obtenus par une équipe anglo-néerlandaise représentent une étape importante : elle a téléporté les caractéristiques quantiques d'une particule vers une autre à une distance de trois mètres, à chacune de ses 364 tentatives. Une telle fiabilité à cette distance n'avait, jusqu'à présent, jamais été atteinte.

Ici, les chercheurs ont intriqué, à l'aide d'un laser, deux électrons situés chacun dans deux diamants éloignés l'un de l'autre. L'information à téléporter concernait l'état quantique d'une troisième particule : le noyau d'un atome d'azote voisin du premier électron.

Dans les mois qui viennent, les physiciens comptent aller plus loin encore en téléportant l'information sur plus d'un kilomètre.

- Record de chaleur en juin, p21

Juin 2014 a été le plus chaud de tous les mois de juin depuis 1880 : la température moyenne combinée de la surface des océans et des sols de notre planète a atteint 16,22°C, soit 0,72°C de plus que la moyenne sur le XXe siècle.

- De quoi meurent les centenaires, p22

Les deux principales causes de décès des personnes de 100 ans ou plus diffèrent de celles des personnes de 80 à 84 ans. C'est l'un des constats d'une équipe britannique ayant analysé les causes de mortalité des personnes de plus de 80 ans en Angleterre, entre 2001 et 2010. Les plus « jeunes » décèdent majoritairement d'un cancer ou des conséquences d'une insuffisance coronarienne. Les centenaires finissent généralement par céder à un syndrome de fragilité globale ou à une pneumonie.

- Plus d'électricité dans les nanopores de carbone, p52

Le paradoxe, c'est d'arriver dans les supercondensateurs à stocker des ions dans des trous plus petits qu'eux !

Chercheurs et ingénieurs avaient estimé que le diamètre effectif des ions utilisés était de 2 nanomètres. L'idée admise était donc que les micropores de diamètre inférieur à 2 nanomètres ne participaient pas au stockage de l'électricité : pour que les ions rentrent dans l'électrode poreuse, ils ne doivent pas être plus gros que les trous.

Cette idée n'a été contredite qu'en 2006. Des chercheurs ont alors montré que la capacité de stockage était maximale dans les carbones microporeux exclusivement composés de pores de taille inférieure ou égale au nanomètre.

Nos simulations permettent de visualiser comment l'électrolyte entre dans les pores de carbone. En entrant dans les plus petits pores, les ions se séparent d'une partie des molécules qui les entourent : on parle alors de désolvatation - quand les ions sortent des pores, ils récupèrent les molécules perdues, un phénomène que l'on appelle la resolvatation.

Par exemple, l'ion hexafluorophosphate, anion couramment utilisé, est en moyenne entouré de 9 molécules [...] Une fois entré dans le réseau poreux du carbone, il perd deux voisins au minimum, et tous ses voisins dans le cas extrême. Cela est dû à des interactions favorables avec les atomes de carbone.

Cette approche a déjà permis le développement d'électrodes de carbone à porosité hiérarchisée, mélangeant microporosité (énergie) et mésoporosité (puissance).

- Comment enseigner le code informatique ?, p81

C'est un débat d'actualité et assez polémique (on se demande pourquoi), certains prétendant qu'il serait inutile d'apprendre à programmer pour la plupart et d'autres en surestimant l'importance mais presque personne n'insiste sur un aspect qui me semble important : l'apprentissage du langage machine ou plutôt l'assembleur (mov, jump, cmp), non pas pour le pratiquer, ce que plus personne ne fait ou presque, mais pour comprendre l'interface entre hardware et software, autant dire entre le corps et l'esprit. Bien sûr, il faut d'abord enseigner les bases de la logique et de la programmation (variables, if, boucles, récursivité, tri), notions très simples que tout le monde devrait connaître, pas besoin d'y passer l'année, il ne s'agit effectivement pas de faire de tous des programmeurs. Comprendre aussi que l'informatique est centrée sur la correction d'erreurs (bugs ou fautes de saisie) ne serait pas mal...

- Apprendre à résister - Olivier Houdé, p87

On en avait déjà parlé abondamment en juillet, occasion quand même de rappeler ce qu'on oublie trop facilement de notre rationalité limitée : d'abord qu'on ne peut soumettre toutes nos décisions à un examen rationnel, ce qui prendrait trop de temps et nous laisserait souvent incapables de conclure, ce qui implique qu'on se fie presque toujours à des automatismes inconscients, la conscience n'intervenant que lorsqu'il y a un problème (nier que la conscience existe comme réflexion et recherche d'informations est aussi imbécile que de s'imaginer que tout serait conscient!). La conscience est l'inhibition des réflexes automatiques pour mobiliser toute notre puissance cognitive en faisant appel à la mémoire aussi bien qu'aux perceptions.

A cette limitation déjà considérable, il faudrait ajouter l'empreinte indélébile de l'enfance tout comme la fixation sur l'adolescence où se construit notre identité future. Il n'y a vraiment pas de quoi surestimer notre clairvoyance, et donc la démocratie, ni s'étonner outre mesure de notre irresponsabilité devant les risques globaux...

 



Brèves et liens


Physique


cosmologie, physique quantique, nanotechnologies

La nouvelle géographie du système solaire - Planète X incluse


- Un missile sur Mars à la recherche de la vie sous terre

Exolance ©Exolance

La mission consiste à envoyer des sortes de missiles capables d’examiner les profondeurs du sol martien. Car leur hypothèse est que si de la vie se cache encore sur Mars, c’est sous la surface qu’on pourra la trouver.

Le dispositif envisagé par les scientifiques serait capable de forer jusqu’à cinq mètres sous la surface. La mission consisterait à parachuter un système de lancement militaire sur Mars qui, peu avant son atterrissage, lâcherait plusieurs sondes ressemblant à des missiles.

La partie haute des sondes prévue pour s'enfoncer dans le sol disposerait d'outils pour analyser la chimie des sols et détecter l'éventuelle présence de micro-organismes. Un système de transmission des données intégré au corps du missile et une antenne dépassant du sol permettraient de transmettre les données à la Terre.

- Des chercheurs mettent au point une "fibre magnétique"

La fibre magnétique imaginée par les chercheurs est un cylindre de matériaux ferromagnétiques entourés par une couche d'un matériau supraconducteur. Les chercheurs en ont construit un prototype long de 14 centimètre capable de transmettre un champ magnétique de l'une à l'autre de ses extrémités, avec une efficacité environ 4 fois supérieure à celles des méthodes actuelles de transport de ces champs.

On avait rendu compte des premiers pas dans ce sens, et cela reste très limité et lourd pour l'instant.

- La découpe du graphène peut le rendre flexible

Des simulation informatiques ont montré qu'en imitant la technique du papier découpé japonais appelée kirigami, il serait possible d'obtenir un graphène flexible et extensible.

- Des nano-aimants remplacent les transistors dans des supercalculateurs

On avait vu que remplacer les fils par des liaisons WiFi était une solution plus rapide et très économe en énergie (évitant les pertes en chaleur), ce qui serait aussi le cas en remplaçant les transistors par des nano-aimants dont l'état serait modifié par des champs magnétiques. La consommation électrique ne serait que d'1/35ème de microprocesseurs à transistors.

- Pré-assemblage de nanostructures

Postdoctoral research associate Monojit Bag (left) and graduate student Tim Gehan (right) synthesize polymer nanoparticles for use in organic-based solar cells being made at the UMass Amherst-based energy center. Deep purple nanoparticles are forming in the small glass container above Gehan’s left hand.Un des avantages de cette technique d'assemblage moléculaire est de se passer de solvants toxiques comme le chlorobenzène.

"Notre groupe a découvert un moyen d'utiliser l'emballage sphérique pour obtenir que toutes sortes de matériaux s'auto-assemblent dans de l'eau avant d'être pulvérisés sur des surfaces en couches minces et assemblés dans un module. Nous pré-assemblons des blocs de construction de base avec quelques caractéristiques prévisibles, qui sont alors utilisables pour construire un appareil complexe.

Ce n'est pas un produit fini, mais une bonne partie est déjà pré-assemblée. Et vous pouvez obtenir les caractéristiques que vous voulez, par exemple une certaine solidité ou direction de flux d'électrons. Tous les modules peuvent être configurés pour assurer la disponibilité d'électrons d'une façon ou d'une autre. La fonction peut en être ajustée finement, et nous avons montré que cela fonctionne".

NanoFab Lab...in a Box!- Un kit de fabrication de nanofils

Les nanotechnologies à portée de tous : Le kit consiste juste en un simple bain galvanique, une alimentation électrique et une électrode réutilisable en diamant ultra-nano-cristalline (UNCD).


- Une bouteille acoustique que les ondes sonores contournent

Après avoir été émis par une source plane, par étapes, de l'énergie acoustique constitue un flacon de parois acoustiques 3D à haute pression et une région nulle dans le milieu. champ de pression à bas montre la capacité d'auto-flexion de la poutre de la bouteille de contourner des obstacles en 3D. Les flèches pointillées indiquent vague direction avant. (Gracieuseté de groupe Xiang Zhang)Les ondes sonores sont étudiés pour un large éventail d'applications potentielles, dont l'imagerie ou la thérapie à ultrasons, le cloaking acoustique, la lévitation et la manipulation de particules. Ici, ce sont des bouteilles acoustiques qui sont capables de diriger les ondes sonores le long d'une courbure voulue sans qu'il y ait besoin de métamatériaux ou tout autre support de haute technicité.

Cette "bouteille" acoustique dispose d'une coque incurvée en trois dimensions, dans laquelle une paroi de pression acoustique élevée entoure une région de pression nulle au milieu. Les ondes sonores qui forment la bouteille sont concentrées en un faisceau qui traverse la paroi à haute pression de la coque incurvée. Les ondes sonores sont générées par un réseau de haut-parleurs, 1,5 cm de diamètre et d'espaces de 2,5 centimètres, fonctionnant à une fréquence de 10 kilo Hertz (kHz)

Étant donné que la paroi à haute pression de la bouteille acoustique exerce une force de traction, il n'y a pas d'ondes sonores passant à l'intérieur de la bouteille (où la pression est nulle), ce qui fait que la bouteille peut être utilisée pour le piégeage acoustique.

- Le verre devient métallique avec des lasers

Des simulations sur ordinateur montrent le flux d'électrons d'un atome aux autres.Pour de petites fractions de seconde, le verre de quartz peut acquérir des propriétés métalliques quand il est soumis à des impulsions laser. L'effet pourrait être utilisé pour construire des commutateurs logiques beaucoup plus rapides que ceux d'aujourd'hui.

Le verre de quartz ne conduit pas le courant électrique, il est un exemple typique d'isolant. Cependant, avec des impulsions laser ultra-courtes, de l'ordre de la femtoseconde (1 fs = 10 -15 secondes), les propriétés électroniques du verre peuvent être fondamentalement modifiées. Si l'impulsion laser est assez forte, les électrons dans le matériau peuvent se déplacer librement. Pendant un bref moment, le verre de quartz se comporte comme un métal. Il devient opaque et conduit l'électricité.

 

Climat


climat, énergies, écologie

- La glace fond de plus en plus vite... aux deux pôles

D'après les chiffres de cette étude, la vitesse à laquelle la glace du Groenland disparait a été multipliée par 2,5 entre la période 2003 - 2009 (relevés effectués à l'aide du satellite ICE Sat de la Nasa) et 2011 - 2014. Les glaces du pôle Nord reculeraient ainsi d'un volume estimé à 375 kilomètre cube chaque année.

- Carte des fortes anomalies des températures de juillet

Cette carte de l'Europe parle d'elle même. On voit très clairement les régions où il a fait très chaud (Europe de l'Est, Suède...) ou anormalement doux (Europe du Sud, coeur de la Russie). © Nasa, Modis Science team

La lecture de ces cartes est très simple. Les points rouges et bleus sont des anomalies de température constatées relativement à une moyenne considérée comme référence, en l’occurrence la même semaine observée entre 2005 et 2013. Leur grand nombre essaimé partout sur le globe souligne le caractère très anormal de cette période, à cheval sur les mois de juillet et d’août.

Les points rouges signalent des zones qui étaient jusqu’à 10 dégrés Celsius au-dessus de la moyenne, tandis que les bleus présentent des températures inférieures à la moyenne de référence.

On constate des records de chaleur en Europe de l’Est et des chutes de température vertigineuses dans certaines régions des Etats-Unis ou de la Russie.

- La chaleur emmagasinée par les océans devrait être relâchée dans plus de 10 ans

La «pause» dans le réchauffement climatique pourrait durer une dizaine d'années encore avant que les températures de surface commencent à augmenter à nouveau, selon les scientifiques qui affirment que la chaleur est actuellement stockée dans les profondeurs des océans Atlantique et du Sud.

Le cycle produit naturellement des périodes de 30 ans environ, dans lesquels la chaleur est stockée près de la surface de l'océan Atlantique, ce qui conduit à des températures plus élevées, suivies par environ 30 années au cours desquelles elle est stockée dans les profondeurs, provoquant des températures de surface plus froide.

"Historiquement, la période de récupération a duré de 20 à 35 ans, la période actuelle ayant déjà durée 15 ans, il resterait donc à peu près 10 ans de plus avant de passer à la phase suivante".

Les résultats de l'étude ont été une surprise parce que les études précédentes avaient suggéré que c'était l'océan Pacifique qui était "le coupable pour masquer la chaleur".

Jean Jouzel avait contesté l'existence de ces cycles qu'il ne retrouvait pas dans les carottes glaciaires mais c'est qu'ils se combinent avec d'autres événements comme les éruptions volcaniques et ne sont donc pas toujours clairement détectables dans les archives du passé.

- Du tétrachlorure de carbone (CCl4) interdit depuis 1987 menace encore la couche d'ozone

Une représentation informatique d'un gigantesque trou dans la couche d'Ozone, pris en 2006. Les zones bleues et violettes représentent les zone dans lesquelles la concentration en ozone est moindre. Le jaune et le rouge indiquent des zones de plus fortes concentration en ozone. NasaLe CCl4, qui était utilisé dans les extincteurs ou par les pressings pour le nettoyage à sec, a été interdit en 1987 en même temps que les chlorofluorocarbones dans le cadre du Protocole de Montréal. Les pays membres de ce protocole n'ont annoncé aucune nouvelle émission de CCl4 entre 2007 et 2012.

Mais l'étude de la Nasa montre que les émissions mondiales de ce polluant sont en moyenne de 39.000 tonnes par an, soit environ 30% du volume maximum jamais enregistré avant l'entrée en vigueur du Protocole international.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Les émissions du permafrost dues au soleil plus qu'aux bactéries

The Sagavanirktok River on the North Slope of Arctic Alaska. Image: George W. KlingIls ont constaté que la photodégradation du carbone a dépassé la respiration bactérienne jusqu'à 19 fois plus, ce qui représente 70 à 95% du carbone émis par les lacs et rivières de l'Arctique. Ils ont déterminé que le traitement photochimique du carbone du sol compte pour environ un tiers de tout le dioxyde de carbone libéré par les eaux de surface dans l'Arctique.

"Nous sommes susceptibles de voir plus de dioxyde de carbone libéré par la fonte du pergélisol qu'on ne l'avait cru auparavant".

- Une source de méthane sous-marine

Event de méthane à 400 m de profondeur. NOAA Okeanos Explorer Program, 2013 Northeast U.S. Canyons Expedition.

Plus de 500 évents sous-marins exhalant du méthane ont été découverts le long de la côte est des Etats-Unis.

Le méthane se dégage de sédiments dans lequel il est stocké sous forme d'hydrate de méthane dans des sortes de cages moléculaires appelées clathrates.

La majorité des suintements se produisent à des profondeurs relativement peu élevées, à la limite supérieure de stabilité de l'hydrate de méthane. Un léger réchauffement de l'eau de mer pourrait donc déstabiliser ce mécanisme de piégeage et donc entrainer la libération d'un important volume de méthane dans l'océan puis l'atmosphère. Ce qui accentuerait encore plus le réchauffement climatique.

-Les barrages tropicaux émettent par "bullage" 10% du méthane anthropique

Les barrages des régions tropicales relâcheraient dans l'atmosphère entre 1 et 18% du méthane lié aux activités humaines.

En effet, le méthane peut s'échapper du réservoir dans l'atmosphère par diffusion (lorsque du gaz dissous dans l'eau atteint l'atmosphère), ou par bullage (quand de grosses bulles de gaz remontent du fond et éclatent à la surface de l'eau), mais aussi à l'aval des turbines, par dégazage (les remous accélère le transfert du méthane dissous vers l'atmosphère). Or actuellement, seule la diffusion est étudiée systématiquement, les autres voies l'étant rarement.

Le bullage a représenté 60 à 80 % des émissions totales de la retenue d'eau dans les premières années qui ont suivi la mise en eau du barrage.

C'est au cours des quatre mois de la saison sèche chaude (de mi-février à mi-juin) que les émissions sont maximales, car le niveau d'eau est alors bas. Le rythme journalier, quant à lui, est contrôlé par la pression atmosphérique: lors des deux chutes de pression quotidiennes (en milieu de journée et en milieu de nuit), le bullage de CH4 augmente.



- Une éponge pour absorber le gaz carbonique

Une éponge pour absorber le gaz carbonique

Un nouveau matériau, fabriqué avec du plastique, et qui ressemble à une sorte de sable brun, absorbe le CO2 sous pression, pouvant servir à la transformation des hydrocarbures en hydrogène.

- Nouveau procédé de transformation du CO2 en méthanol

Le méthanol est un vecteur d’énergie de haute densité que l’on peut employer dans les piles à combustible équipant les voitures électriques de demain. On envisage de le synthétiser depuis un moment à partir du gaz carbonique. Un catalyseur efficace permet de l’obtenir à partir de l’acide formique, l’arme défensive des fourmis. © CEA

Un groupe de chercheurs du CEA a découvert un nouveau catalyseur plus efficace que celui utilisé jusqu’ici dans une réaction utilisant comme intermédiaire de synthèse de l’acide formique, facile à obtenir avec du CO2.

Ils ont en effet découvert qu’un complexe hydrure de ruthénium permettait d’obtenir une réaction de production de méthanol à partir de l’acide formique avec un rendement de 50 %.

- Transformer la lignine en carburant

Un proverbe dit "vous pouvez tout faire avec de la lignine sauf de l'argent", ce qui serait contredit par ce nouveau procédé enzymatique pour convertir la lignine en carburant.

- De l'agrocarburant avec du tabac pour Boing

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Mix électrique : l’éolien et le solaire devancent le thermique

OLYMPUS DIGITAL CAMERASur le premier semestre 2014, alors que le thermique a assuré 4,7% de la production électrique française, les EnR hors hydraulique l’ont dépassé avec une part de 5,7% du mix électrique. Une évolution qui ne fait que confirmer les trajectoires opposées des deux sources d’électricité : sur la même période en 2013, le thermique comptait pour 8,7% du mix contre 4,5% pour les EnR sans hydroélectricité. En tout le recours au gaz a baissé de 48%, celui au fioul de 46% et celui au charbon de 59%.

Il s’agit d’une première en France : jamais avant les EnR hors hydraulique n’avait pesées plus lourd que le thermique dans le mix électrique. Ce phénomène est lié à plusieurs facteurs : une météo plutôt chaude, une consommation d’électricité globalement en baisse et une production d’électricité d’origine renouvelable qui continue de grimper.


- Auto-construction d'une éolienne en bois

La petite éolienne 1,2m produit en nominal 200W alors que la grande 4,2m 2000W, respectivement les coûts de fabrication sont de 350€ et de 1500€. Ce qui vient alourdir le budget c’est l’appareillage électronique derrière selon sa situation (site isolé donc batterie ou connexion au réseau) ajouté à ça le haubanage, le mât et les plots de fixation.

- Le photovoltaïque transparent

Exploitant l'ultraviolet et l'infrarouge seulement, cette cellule photovoltaïque laisse passer toute la lumière visible mais n'a qu'une efficacité de 1%...

Il est appelé un concentrateur solaire luminescent transparent et peut être utilisé sur les bâtiments, les téléphones portables etc.



- Une peinture photovoltaïque en pérovskite

Ces cellules photovoltaïques en pérovskite pourraient s'appliquer à la manière d'une peinture en aérosol. Il deviendrait donc possible, en théorie, de transformer toute une gamme de produits et de surfaces en générateurs d'énergie.

Cette nouvelle piste apporte un autre avantage : le coût de fabrication plus faible. Alors que les cellules solaires sont souvent composées de matériaux dont la fabrication réclame beaucoup d'énergie (notamment avec le silicium), l'utilisation de la pérovskite (un minéral abondant sur Terre) en nécessiterait beaucoup moins.

A noter qu'on pourrait recycler le plomb en panneaux solaires à base de pérovskite, de quoi permettre son recyclage et faire baisser les prix des panneaux (une seule batterie peut permettre de fabriquer suffisamment de cellules photovoltaïques pour alimenter trente foyers).

- Un générateur thermoélectrique pour récupérer la chaleur perdue

This image shows the inside of GMZ Energy's TEG module. When waste heat enters the top of the module, and moves through the semiconductor material (shown here as P and N) to the cooler side, the resulting temperature difference creates a voltage that’s extracted as electricity. Image: GMZ EnergyCes petits "TEG" transforment en électricité la différence de température entre le haut du générateur et le bas, qui peut être de 500°C grâce à l'isolation thermique permettant à un module de 4 cm2 de produire 7,2W. Cette performance est essentiellement due à l'isolant, le bismuth antimony tellurid, réduit en poudre nanoscopique et reconstitué en matériau compact comportant tant d'irrégularités qu'ils font obstacle à la diffusion des phonons transportant la chaleur. La réussite du produit vient de son caractère modulaire prêt à l'emploi (pour mettre sur un pot d'échappement par exemple).

- Une nouvelle façon prometteuse de production d'électricité

Ce générateur électrique en nanotubes de carbone et basé sur les ondes thermoélectriques peut utiliser les combustibles traditionnels des moteurs thermiques mais sans aucune pièce mécanique. Le rendement est encore trop faible mais devrait s'améliorer.

Dans ce système, à mesure que le combustible brûle le long des nanotubes, l'onde de combustion pousse les électrons en avant, ce qui crée un courant électrique. C'est une façon beaucoup plus directe et efficace de production d'électricité, car il n'y a aucune turbine ou générateur conventionnel de nécessaires.

- Des supercondensateur à base de chanvre plutôt que de graphène ?

Un bénéfice secondaire de la légalisation du cannabis est le regain de la culture de chanvre qui a de multiples qualités et pourrait servir à faire des supercondensateurs rivalisant avec le graphène pour un coût bien moindre. Il suffirait pour cela de chauffer les fibres de chanvre pendant 24H à 350°F puis de les soumettre à une température supérieure pour obtenir des nano-feuilles de carbone.

On avait vu un procédé équivalent avec des déchets de végétaux.

- Des biobatteries à partir de la sueur avec un tatouage

A tattoo biosensor (enlarged above) detects lactate levels during exercise; a biobattery using the technology could power electronics. Image: Joe Wang, ACSLe tatouage en papier utilise un capteur de lactate, produit par l'effort et résultant de la glycolyse, avec une enzyme qui extrait les électrons du lactate pour générer un (très) faible courant (au maximum 70 microWatts par cm2) stocké dans le tatouage par une biobatterie. Pour l'instant, cela sert plutôt à mesurer l'effort mais à l'avenir pourrait servir pour alimenter des petits systèmes électroniques.

Voir aussi Futura-Sciences.

- L'électrolyse à la portée de tous

La production d'hydrogène devient accessible à tous, sans métaux rares, avec des électrodes à base de fer et de nickel (composé de nickel et d'oxyde de nickel), en utilisant une tension aussi faible que celle d'une simple pile électrique. Cependant, la durabilité n'est pour l'instant que de quelques jours et devra être étendue.

L'électrolyse est déjà utilisée par l'Allemagne et le Canada pour stocker l'énergie solaire ou éolienne.

- L’Ecoxinel donne les moyens aux consommateurs d’économiser l’énergie

Ecoxinel / Green Power Solutions / Linky / EDF

L’Ecoxinel, inventé par la société Green Power Solutions, est un dispositif qui vient se brancher sur les appareils électroniques d’un foyer. Il est compatible avec le nouveau compteur intelligent Linky, dont le déploiement à l'échelle du pays commencera dès 2015. L’objectif de l’Ecoxinel est de rendre accessibles les données d’un compteur pour l’utilisateur. Ainsi par son design qui ressemble à une coccinelle il est facile de savoir quels sont les tarifs en vigueur, d’être prévenu en cas de pics de consommation et de connaître la puissance totale utilisée par le foyer.

- Récupérer le pétrole des marées noires avec des particules de fer magnétisées

Il suffirait de saupoudrer les nappes de pétrole de microparticules de fer. Les hydrocarbures pourraient être alors récupérés à l’aide d’un champ magnétique.

Les particules de fer ou la poussière de la magnétite utilisée par Warner ont des tailles compris entre 2 et 6 microns. On obtient avec elles un fluide visqueux qui suit le mouvement de ces particules lorsqu’on le plonge dans un champ magnétique. Le physicien a réalisé quelques vidéos qui montrent l’efficacité de sa méthode. Elle l’est encore plus si les particules magnétiques utilisées sont aussi hydrophobes, ce qui veut dire qu’elles vont avoir tendance à se concentrer dans l’huile.

- Séparer le polyester du coton pour recycler les textiles

En utilisant un liquide ionique soit un sel à l'état liquide, on obtient un procédé simple de séparation du mélange coton et Polyester. Contrairement à des solvants agressifs, qui ont été précédemment utilisés pour dissoudre le polyester, le liquide ionique fournit un solvant respectueux de l'environnement pour le mélange polyester et coton chimiquement distinct. Un autre avantage de l'utilisation de liquides ioniques, est la facilité avec laquelle le polyester et le coton peuvent être séparés. "Le liquide ionique dissout sélectivement le composant du coton, avec l'avantage supplémentaire que le liquide peut ensuite être recyclé et réutilisé. Ce coton peut être régénéré en diverses formes, transformé en fibres ou réutilisé sous forme de films de cellulose, comme la cellophane". Le polyester récupéré peut aussi être recyclé par la fonte et le remodelage dans d'autres formes, telles que des bouteilles ou des fibres de plastique.

- Des bouteilles issues du recyclage de papier

Composées à 97% de papier recyclé et à 3% de dioxyde de silicium (équivalent du sable), les bouteilles peuvent être recyclées au même titre que le papier ou le carton, et se décomposer naturellement après quelques mois. Une fois le papier recyclé mixé avec de l'eau, cette pâte est mise dans des moules, puis ces ébauches de bouteilles sont ensuite vidées de leur air. Cette technique permet d'extraire l'eau plus rapidement que par un chauffage au four et économise jusqu'à 80% d'énergie.

Ainsi, lorsque l'on compare la production de ces bouteilles à celle de bouteilles plastiques classiques, on observe non seulement une économie
d'énergie lors de leurs confections mais aussi un coût de production bien moindre.

- La capacité d'augmenter la biomasse terrestre aurait été sous-estimée

Scientists have historically underestimated the potential productivity of the earth’s land plants, researchers report in a new study. Image: NASA Earth Observatory/Jesse Allen
La productivité de la biomasse pourrait être augmentée de 20% à condition de changer de plantations. La faisabilité est donc sujette à caution, c'est simplement qu'on n'a pas atteint une barrière naturelle.


Silk-Leaf-by-Julian-Melchiorri_dezeen_03_644- Des feuilles artificielles biologiques

La différence avec les feuilles artificielles électroniques, c'est la présence de chloroplastes qui produisent naturellement de l'oxygène à partir de l'eau, du CO2 et du soleil.

Silk-Leaf-by-Julian-Melchiorri_dezeen_06_644

 

Biologie


évolution, génétique, éthologie, anthropologie, neurologie

- Détecter des séquences d'ADN par leur vibrations avec des ondes terahertz

la séquence de bases dans un oligonucléotide détermine la manière dont le brin résonne à des fréquences dans la gamme térahertz.

Ils ont testé l'appareil sur deux oligonucléotides, qui étaient l'un de 50 bases de long, l'autre de 100 bases, et caractérisé leurs résonances propres. Cela leur permet de faire la distinction entre les deux oligonucléotides avec une relative facilité et à température ambiante.

- Trier les cellules avec des ondes sonores


De quoi détecter par exemple des cellules cancéreuses.
Voir aussi Futura-Sciences.

- Des protéines moteurs contrôlées par la lumière

Protein filaments (green and red) glide on the surface of a microscope coverslip, their motion driven by engineered molecular motors. The motors shift gears when illuminated with blue light, causing the motion to slow down. Image: Muneaki Nakamura / Bryant LabCela fait longtemps que je disais qu'au lieu de vouloir recréer des nano-machines, on en trouverait de plus efficaces avec les protéines sélectionnées par l'évolution. C'est ce que montre le fait qu'on peut accélérer ou faire changer de direction myosine et kinésine (Remote control of myosin and kinesin motors using light-activated gearshifting).

- Les mitochondries des spermatozoïdes victimes d'autophagie dans l'ovule

- Similitudes génétiques du ver à la mouche et à l'homme

Scientifiques de Berkeley Lab ont contribué à un effort NHGRI qui fournit la comparaison la plus détaillée encore de la façon dont les génomes de la mouche des fruits, ascaris, et la fonction humaine. Image: Darryl Leja, NHGRILorsque les chercheurs ont comparé les données du transcriptome des trois espèces, ils ont découvert 16 modules d'expression des gènes correspondant à des procédés tels que la transcription et la division cellulaire qui sont conservés dans les trois animaux. Ils ont également constaté une tendance similaire de l'expression des gènes à un stade précoce du développement embryonnaire dans les trois organismes.

Le transcriptome (ARN produits par l'ADN) est beaucoup plus vaste et complexe qu'on ne le pensait. Il a bien plus de longs ARN non-codants et plusieurs promoteurs.

Une autre étude confirme les similitudes, les mécanismes biologiques conservés depuis plus de 500 millions d'années.

- Les rangeomorphes, organismes filtrants, il y a 575 millions d'années

Ancrés au fond des océans, loin de la lumière, et pouvant mesurer jusqu'à 2m, ces structures fractales dépourvues d'organes servent de filtre. Ces organismes primitifs, proches des éponges, ont disparus lors de l'explosion du Cambrien.

Voir aussi Sciences et Avenir et Futura-Sciences.

- Un siphonophore à poche de gaz

Les zooïdes constituant ce siphonophore sont au moins de trois types spécialisés. Il y a des polypes dédiés à la digestion et à la reproduction. Ensuite, il y a le type venimeux - les tentacules qui peuvent descendre jusqu'à 50 mètres sous la surface, ce qui en fait un des plus longs "animaux" sur Terre. Ces vrilles comportent un venin qui peut tuer de petits animaux, comme le poisson sur la photo. Bien que douloureux pour l'homme, la piqûre n'est pas mortelle pour nous habituellement.

A la surface, la partie la plus visible du siphonophore est sa vessie, remplie de monoxyde de carbone, produit à partir d'une glande, et qui peut être dégonflée en cas d'attaque de tortue, permettant à la colonie de couler hors de danger.

- L'adaptation en direct d'un poisson à la vie terrestre

Un polypterus se déplaçant sur ses nageoires. Antoine Morin

Le Polypterus senegalus est un poisson muni à la fois de branchies et de poumons et qui est donc apte à respirer hors de l'eau. Il peut même se déplacer sur de courtes distances au sol et ressemble étonnamment aux tétrapodes primitifs. Des chercheurs de l'université McGill ont élevé des polypterus juvéniles en les contraignant à rester sur terre pendant un an pour voir leur adaptation à cet élément.

"Des conditions environnementales stressantes peuvent souvent révéler une forme de plasticité dans le développement" explique Emily Standen qui a dirigé l'étude publiée dans la revue Nature. De fait, après un an sur terre, les poissons ont montré des changements anatomiques et comportementaux importants.

Sur le plan physique, le squelette pectoral s'est allongé et s'est renforcé et le crâne a été libéré "pour permettre plus de mouvements de la tête et du cou" souligne Trina Du qui a participé au projet. Côté comportement, la pseudo-marche des poissons s'est améliorée par la modification du placement des nageoires et l'élévation de la tête.

"La plasticité des ancêtres des tétrapodes a pu faciliter une transition évolutive à grande échelle. Les changements ont dû être fixés génétiquement, plus tard, par la sélection naturelle".

- Des ptérosaures de 2m d'envergure au Brésil

Les fossiles ont été extirpés de sédiments datés du Crétacé. Le site était à l'époque, il y a 100 millions d'années environ, un paléodésert de sable.

C'est le plus méridional des dinosaures volants de la famille des Tapejaridae jamais découvert. Le Caiuajara pouvait atteindre 2,35 mètres d'envergure pour les plus grands adultes.

Caiuajara dobruskii était une espèce grégaire qui vivait vraisemblablement en colonie. Elle se caractérise par la présence d'une énorme crête osseuse qui évolue avec l'âge. Petite et inclinée chez les juvéniles, elle se redresse et se solidifie chez les adultes. Selon les chercheurs, ce dinosaure maitrisait le vol et les juvéniles étaient en mesure de voler très tôt.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Le minuscule génome d'une mouche de l'extrême

Chaque hiver, les larves de cette mouche sans aile (Belgica antarctica) qui vit sur des éminences rocheuses de la péninsule antarctique perdent près de la moitié de leur poids. Elles résistent également à des vents violents, pouvant atteindre 140 km/h, à une concentration en sel élevée et à des rayonnements ultraviolets intenses.

Parvenu au stade adulte, la mouche aptère vit à peine plus d'une semaine, juste le temps de se reproduire et de pondre pour poursuivre le cycle biologique de son espèce.

Belgica antarctica accomplit ces prouesses avec un génome de seulement 99 millions de paires de base (les briques élémentaires de l'ADN) soit 32 fois moins qu'un être humain (3,2 milliards de paires de base).

L'analyse de son génome révèle une abondance de gènes associés au développement et à la régulation du métabolisme, ce qui suggère que l'espèce a dû faire face à de fortes pressions en termes de sélection naturelle au cours de son évolution.

Par comparaison avec les moustiques ou d'autres espèces de mouche, cette mouche est dotée d'un génome très "économe" où les séquences génétiques ne produisant pas de protéines sont réduites au strict minimum.

L'ADN de cette mouche renferme des gènes cruciaux liés au transport de l'eau de part et d'autre de l'enveloppe des cellules. La plupart des insectes peuvent survivre après avoir perdu jusqu'à 20% de l'eau contenue dans leurs cellules, mais la mouche de l'Antarctique, elle, peut en perdre 70% sans flancher.

"Elles ressemblent à de petits raisins secs tout desséchés, et lorsque vous versez de l'eau dessus, elles gonflent d'un seul coup et reprennent leur petit bonhomme de chemin".

- La rascasse volante menace des espèces de poisson d'extermination

La rascasse volante, fléau des caraïbes. DIRSCHERL REINHARD / HEMIS.FR

Habituellement, les prédateurs sont attirés par les environnements riches en proies. Ils se déplacent une fois qu'ils en ont croqué une bonne partie et qu'il faut fournir trop d'efforts pour en capturer d'autres. Pas la rascasse volante (Pterois volitans) ! Cette espèce reste sur place même quand le nombre de proies diminue fortement, et ce tant qu'elle en trouve. Un comportement qui aboutit à l'extinction locale des espèces dont elle se nourrit.

Dans les Bahamas, certains poissons endémiques ont ainsi quasiment été éliminés des eaux. Comme elles se disséminent rapidement, les poissons des récifs ne les reconnaissent pas et ne les identifient pas comme des prédateurs. Elles peuvent vivre dans une vaste gamme d'environnement et se reproduire plusieurs fois par an.

En raison de ce comportement, la rascasse est devenu un fléau dans tout le golfe du Mexique et la mer des Caraïbes. Une solution pour lutter contre cette forme de prédation sera… peut-être de la manger !

- Baleines et dauphins expriment leur joie par des cris

Quand ils ont trouvé un banc de poisson, les cétacés expriment leur joie par des vocalises qui ne semblent pas avoir pour but la communication mais seulement l'expression de leur émotion (et correspondrait à une décharge de dopamine dans le système de récompense).

Voir aussi Futura-Sciences.

- Les tatous géants sont bien plus maternels qu’on ne le croyait

Les petits des tatous géants restent avec leurs mères bien plus longtemps que ne le pensaient les scientifiques. Photographie : « The Pantanal Giant Armadillo Project ».

Le tatou géant est le seul membre du genre Priodontes et le plus grand de l’ordre Xenarthra (comprenant les fourmiliers et les paresseux) qui remonte à au moins 65 millions d’années. Malgré sa masse imposante (avec un poids de 50 kg), le tatou géant est notoirement difficile à observer.

Les scientifiques pensaient que les petits des tatous géants passaient seulement six semaines avec leur mère, mais les recherches dans le cadre du projet ont démontré qu’en réalité les jeunes passent au moins dix fois plus de temps à apprendre auprès de leur mère.

"Nous ne sommes pas encore capables de déterminer exactement quand il devient complètement indépendant. Bien qu’il commence à explorer et à chercher sa nourriture seul après six mois, il continue de partager un terrier avec sa mère ou près d’elle, même quand il atteint un an".

- Surprenants oiseaux

Le martinet (Tachymarptis melba) est capable de rester 200 jours - plus de six mois - sans jamais se poser. Une femelle albatros (Phoebastria immutabilis) a été baguée poussin il y a… 63 ans. Cela en fait vraisemblablement la doyenne des oiseaux sauvages. Elle a donné naissance en 2014 à son 35e poussin.

- Les chevaux communiquent aussi avec les oreillesLes photographies du haut ont été reproduites à taille réelle pour que les chevaux choisissent un seau de nourriture.

Animaux sociaux, les chevaux communiquent grâce à leur face. L’orientation de la tête, les yeux, mais aussi les oreilles sont des signaux importants, comme le montre une nouvelle étude.

Les animaux ayant de grandes oreilles mobiles peuvent donc s’en servir pour capter l’attention. Les yeux fournissent eux aussi une information, même s’ils sont placés latéralement. D’autres signaux comme la dilatation de la pupille et les mouvements des muscles de la face autour de l’œil pourraient fournir un message sur l’état d’attention de l’animal.

En conclusion, ces résultats indiquent qu’une combinaison entre l’orientation de la tête, l’expression faciale, les yeux et les oreilles, est nécessaire pour communiquer une attention chez le cheval.

Voir aussi Futura-Sciences.

- La modification du métabolisme des abeilles les rend plus agressives

Honey Bee L'étude de l'activité des gènes du cerveau chez les abeilles ayant fait face à une agression a montré que certains gènes métaboliques avaient été inhibés. Ces gènes jouent un rôle clé dans le type le plus efficace de production d'énergie dans les cellules, un processus appelé phosphorylation oxydative.

"Il s'agissait d'une conclusion contraire à l'intuition parce que ces gènes avaient été régulés à la baisse alors qu'on a tendance à penser que l'agression nécessite plus d'énergie, pas moins".

Dans la nouvelle étude des médicaments ont été utilisés pour supprimer des étapes clés dans la phosphorylation oxydative dans le cerveau de l'abeille. L'agression a effectivement augmenté chez les abeilles droguées avec une corrélation dose-effet. Mais les médicaments n'ont eu aucun effet sur les abeilles déjà stressées chroniquement - elles n'étaient plus en mesure d'augmenter leur agression en réponse à un intrus.

Curieusement, cet effet ne se produisait que lorsque la phosphorylation oxydative avait été réduite dans les neurones, mais pas dans les cellules voisines appelées cellules gliales. Cette constatation, aussi, était surprenante, car "les cellules gliales sont métaboliquement très actives et constituent les magasins d'énergie du cerveau".

Par ailleurs, les abeilles viendraient d'Asie.

- Facteurs épigénétique de la transformation d'une cellule rectale en neurone

L'équipe a étudié ce processus chez C. elegans, un petit ver transparent, où une cellule rectale se transforme naturellement en moto-neurone. Ce passage d'un type cellulaire à un autre se fait sans division cellulaire et par une succession d'étapes bien définies qui aboutissent toujours au même résultat. Les chercheurs se sont intéressés aux facteurs qui rendent le processus de conversion aussi stable.

L'équipe avait déjà élucidé le rôle de plusieurs facteurs de transcription dans cette transdifférenciation. Mais ces nouveaux résultats ont mis en évidence le rôle d'acteurs dits "épigénétiques", c'est-à-dire capables de moduler l'expression des gènes. Deux complexes protéiques interviennent ainsi dans le mécanisme. Ces enzymes agissent sur une histone et lorsqu'une mutation altère leur action, la transdifférenciation est interrompue et la cellule rectale ne se transforme plus en neurone.

Les chercheurs ont observé que les deux complexes agissent à des étapes différentes et que leur rôle peut évoluer en fonction des facteurs de transcription auxquels ils sont associés. Ces résultats soulignent l'importance du bon enchaînement des actions de chacune de ces molécules: l'aspect dynamique du mécanisme de transdifférenciation est essentiel à sa stabilité.

L'étude va même plus loin, montrant que dans des conditions "normales", les facteurs épigénétiques sont accessoires (même en leur absence la conversion se déroule relativement efficacement) mais qu'ils sont indispensables en cas de stress environnemental. Ils ont donc un rôle primordial pour maximiser l'efficacité du mécanisme et assurer sa stabilité face aux variations extérieures.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Des langoustes transforment les cellules sanguines en neurones

Love me for my brain, not just my body <i>(Image: Gerard Lacz/Getty Images)</i>

- Des nanotubes fluorescents dans le cerveau pour visualiser le flux sanguin

Cette illustration montre comment les nanotubes de carbone, une fois injectés dans le sujet, peuvent être une fluorescence en utilisant la lumière dans le proche infrarouge afin de visualiser la vascularisation du cerveau et de suivre le débit sanguin cérébral. Image: Dai LabLa première étape de la nouvelle technique, appelée "near infrared-IIa imaging" ou NIR-IIa, fait appel à l'injection de nanotubes de carbone solubles dans l'eau dans la circulation sanguine d'une souris vivante. Les chercheurs dirigent ensuite un laser dans le proche infrarouge sur le crâne de rongeur.

La lumière provoque l'émission, par les nanotubes spécialement conçus pour cela, de fluorescence à des longueurs d'onde de 1300 à 1400 nm; cette gamme d'ondes présente une pénétration optimale avec une diffusion minimale de la lumière permettant de visualiser la structure des vaisseaux sanguins.

La technique permet aux scientifiques de voir environ trois millimètres sous le cuir chevelu et est assez fine pour visualiser la circulation du sang dans des capillaires de seulement quelques microns de diamètre.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Des ondes gamma augmentent la sensibilité des souris

En produisant par optogénétique des ondes gamma dans leur cerveau, des souris sont devenues sensibles à des vibrations imperceptibles pour elles sinon. L'augmentation de sensibilité serait de 20%. Cela démontre le rôle des ondes gamma qui ne sont pas le résultat de l'activité neuronale mais y participent, sans doute en inhibant d'autres signaux et synchronisant les signaux perceptifs.

- Visualiser la perception des odeurs avec des ultrasons

La technique d'imagerie neurofonctionnelle par ultrasons est basée sur l'envoi d'ondes planes ultrasonores dans les tissus cérébraux. Les échos renvoyés par les structures traversées par ces ondes permettent, après traitement des données, d'obtenir des images ayant une résolution spatiotemporelle inégalée: 80 micromètres et quelques dizaines de millisecondes.

Le contraste obtenu sur ces images est lié aux variations du flux sanguin dans le cerveau. En effet, l'activité des cellules nerveuses nécessite un apport en énergie: elle est donc couplée à un afflux de sang dans la zone concernée. En enregistrant les variations de volume dans les vaisseaux sanguins qui alimentent les différentes structures cérébrales, il est ainsi possible de connaître la localisation des neurones activés.

Plusieurs techniques d'imagerie, comme l'IRM, s'appuient déjà sur le lien entre volume sanguin et activité neuronale. Mais fUS est avantageuse en terme de coût, de maniabilité et de résolution. De plus, elle donne un accès facilité aux structures les plus profondes, situées plusieurs centimètres sous la boîte crânienne.

Les enregistrements effectués par cette technique dans l'équipe de Hirac Gurden ont permis d'observer la répartition spatiale de l'activité dans le bulbe olfactif. Lorsqu'une odeur est perçue, on observe une augmentation du volume sanguin dans des zones bien définies: à chaque odeur correspond une carte spécifique de neurones sollicités. Au-delà de ce résultat, les images révèlent aussi, pour la première fois, l'absence de cette répartition spatiale dans le cortex piriforme. A ce niveau, deux odeurs différentes entraînent la même activation de l'ensemble de la zone.

- Des souris mortes rendues transparentes pour étudier leur cerveau

Dans les deux à trois jours suivant l'injection d'un gel spécial dans le sang d'une souris de laboratoire, son cerveau (C), ses reins (flèche noire en B), son cœur, ses poumons et ses intestins deviennent transparents. Le reste du corps (vue dorsale en A, vue ventrale en B) atteint le même état au bout de quinze jours. © Yang et al, Cell.

Appelé Clarity, le nouveau procédé qui consiste à rendre transparente une souris dans sa totalité a pour finalité de permettre la cartographie détaillée du système nerveux de l’animal. Il facilitera ainsi la compréhension du fonctionnement du cerveau et de son interaction avec le reste du corps.

La méthode repose sur un gel aqueux contenant des détergents permettant d’éliminer rapidement les lipides, c’est-à-dire les molécules de graisse. Ces dernières lessivées, la lumière peut alors traverser les tissus et rendre tous les organes visibles après deux semaines. Pour ne pas endommager le corps de l’animal, le mélange est injecté par voie sanguine, une fois le Muridé euthanasié.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Modèle en 3D mimant le tissu cérébral

Cerveau : création du premier modèle en 3D mimant le tissu cérébral

Ce modèle unique offre la possibilité de reproduire des réactions et fonctions cérébrales pour des expériences impossibles avec des humains ou des animaux.

Voir aussi Science Daily.

- La zone visuospatiale du cerveau ne vieillit pas

Une zone de notre cerveau reste jeune malgré l’âge, révèle cette étude de l’Université d'Adélaïde. Il s'agit de la zone impliquée dans le traitement de l'information visuospatiale, qui "réagit" de la même manière à un âge avancé qu’à la fleur de l'âge. Ces conclusions, présentées à l’International Cognitive Neuroscience Conference (Brisbane), remettent en question les modèles actuels de vieillissement cognitif, en démontrant que cette zone située dans l'hémisphère droit du cerveau reste alerte pour le traitement des données spatiales tout au long de la vie.

- La consolidation de la mémoire par le sommeil

"Les régions sous-corticales sont très importantes dans la consolidation de l'information, surtout celle reliée à une trace mnésique motrice. Lorsque le niveau de consolidation est mesuré après une période de sommeil, le réseau cérébral composé de ces régions fonctionne avec une meilleure synchronie, c'est-à-dire qu'on observe que la communication entre les différentes régions de ce réseau est plus optimale. Ce qui n'est pas le cas lorsqu'il n'y a pas eu de période de sommeil".

Les chercheurs avaient déjà démontré que le putamen, une partie centrale du cerveau, était plus activé chez les sujets qui avaient dormi. Parallèlement, ils avaient constaté une amélioration de performance à la tâche après la nuit de sommeil et non après le simple passage du temps. En utilisant une technique d'analyse de connectivité cérébrale, qui vise à identifier des réseaux cérébraux et à mesurer leur niveau d'intégration, ils ont constaté qu'un réseau se dégageait des autres: le réseau cortico-striatal, composé des régions corticales et sous-corticales, incluant le putamen et les régions corticales associées.

- Les équations du cerveau

Equations of the brain

1. Les neurones maximisent l'information (Horace Barlow), ce qui passe par la "décorrelation", c'est-à-dire qu'il y a de moins en moins de neurones à chaque étape du traitement, notamment dans le système sensoriel. Il faut ajouter la théorie de Hodgkin–Huxley du potentiel d'action des neurones.

2. Prédictions bayésiennes, basées sur les changements perceptifs (il y a une erreur dans la formule).

3. Apprentissage par répétition et renforcement des prédictions réussies (Rescorla et Wagner), notamment dans les ganglions de la base ou noyaux gris centraux (sous-thalamique, striatum, locus niger).

4. Association par la règle de Hebb (les neurones qui déchargent ensemble se connectent ensemble) et la plasticité fonction du temps d'occurrence des impulsions (en anglais Spike-timing-dependent plasticity ou STDP).

5. Décision par accumulation d'information jusqu'au seuil d'évidence, notamment dans les aires intrapariétales ventrales latérales (équation de convection-diffusion).

On pourrait ajouter la formule du bonheur qui dépend de nos attentes :

Bonheur = humeur moyenne + ce qu'on prévoit (CR) + ce qu'on peut espérer gagner (EV) + la différence avec ce qu'on gagne effectivement (RPE). La fonction récurrente ∑ modifie chaque facteur en fonction des événements récents.

Voir aussi Futura-Sciences.

- OpenBCI, une interface neuronale directe pour les makers

Le kit d’interface cerveau-machine OpenBCI est conçu à partir d’un microcontroleur Arduino et d’un processeur Texas Instrument. Après trois ans de développement, il est désormais commercialisé. © OpenBCI

La commercialisation de ce kit BCI, à la fois abordable et open-source, vient tout juste de débuter (500$).

Né en 2011, leur projet baptisé OpenBCI visait à permettre à tous les DIYers et autres makers, les rois du bricolage high-tech, d’utiliser les signaux électriques induits par l’activité des neurones du cerveau (l’électro-encéphalogramme, ou EEG) pour contrôler aussi bien des applications logicielles que des jeux, des robots ou des gadgets électroniques en tout genre. Pour cela, il ont développé une plateforme matérielle basée sur un microcontrôleur Arduino et un processeur Texas Instrument, le tout relié à huit électrodes à fixer sur la tête. Le signal EEG est converti en information numérique et envoyé à un ordinateur par liaison sans fil Bluetooth.

Voir aussi Futura-Sciences.

- L'homme de Florès, juste un trisomique ?

Un crâne d'Homo floresiensis (à gauche) et un crâne d'homme moderne (à droite). © AGUS SUPARTO / AFP

Une nouvelle analyse des fragments d'ossements de l'homme de Florès (Homo floresiensis), découverts en 2003 dans une caverne de l'île indonésienne, révèle des indices de mongolisme, remettant en question la théorie selon laquelle il s'agissait d'une nouvelle espèce d'hominidés.

Selon les nouveaux calculs, le crâne de l'homme de Florès avait une contenance d'environ 430 millilitres, soit près de 16% de plus que calculé précédemment.

"Cette différence est importante car elle situe la taille du cerveau dans celle d'humains modernes qui sont trisomiques et vivent dans la même région".

L'estimation initiale "erronée" de la taille de l'homo floresiensis estimée à environ un mètre. Elle a également été revue à la hausse à 1,26 m.

Cette taille correspond également aux tibias plus courts de personnes aujourd'hui diagnostiquées de trisomie 21, précisent les chercheurs. Ils ont aussi constaté une asymétrie cranio-faciale typique des trisomiques.

Selon des chercheurs japonais, qui ont notamment passé au scanner 3D le crâne de ce spécimen, l'homme de Florès serait un descendant perdu d'Homo erectus qui aurait progressivement rapetissé au fil des générations pour adapter ses besoins à des ressources peu abondantes.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Neandertal aurait disparu plus tôt qu'on ne pensait

http://www.newscientist.com/data/images/archive/2983/29831501.jpg

De nouvelles datatations et attributions de sites constituent une remise en cause complète, comme il y en a régulièrement en préhistoire, de ce qu'on croyait savoir sur Neandertal puisque sa disparition remonterait à 40 000 ans et non 30 000 ans, un certain nombre de traits supposés communs avec Sapiens se révélant erronés et renforçant l'hypothèse de sa disparition à mesure que Sapiens progressait. Ce n'est pas forcément dû à leur élimination physique mais sans doute plutôt à la compétition pour les ressources et à la plus grande dispersion des populations de Neandertal ainsi qu'à leurs communautés moins nombreuses.

Voir aussi Techno-science et Sciences et Avenir.


- Des lignes tracées par les derniers Neandertals

On s'interroge pour savoir si ces lignes tracées dans une pierre à Gibraltar sont bien intentionnelles et témoignent d'une pensée symbolique mais si le caractère intentionnel ne semble pas faire de doute, voire son caractère de marque, le contenu symbolique semble très minimal. En fait cela renforce plutôt la conviction que Neandertal n'avait pas accédé au langage narratif, le contraste restant frappant entre le foisonnement culturel de Sapiens et les rares traces qu'on en trouve chez Néandertal. Cela pourrait n'être dû qu'à la taille restreinte des populations mais qui empêcherait aussi la constitution d'un langage évolué ?

- Les Néandertaliens chassaient et mangeaient des pigeons sauvages

Rock dove: dish of the day for Neanderthals <i>(Image: Kim Taylor/DK/Getty)</i>
Des os de colombe ont été trouvés dans des sédiments datés d'il y a entre 28 000 et 67000 années, à une époque où seuls les Néandertaliens vivaient dans la région avant l'arrivée de l'homme moderne, il y a environ 40.000 ans. Ainsi, "ils n'auraient pas pu acquérir les compétences nécessaires pour attraper les oiseaux de l'homme moderne".

- Notre tête adaptée aux coups de poing ?

Photo by Brian Switek.

Après avoir voulu démontrer que nos mains avaient évoluées pour donner des coups de poing, la même équipe fait l'hypothèse que notre visage aurait aussi évolué pour en recevoir. C'est d'autant plus critiquable que cette fois ils ne s'intéressent pas à Sapiens mais remontent jusqu'aux Australopithèques et l'existence d'un nez proéminent semble bien le contredire. Une hypothèse plus solide explique l'évolution de la main par la taille des pierres.

- Les premiers Sapiens en Chine, il y a 130 000 ans ?

Les fossiles antérieurs à 60 000 ans restent douteux mais l'étude génétique indique une possible première migration datant de 13 000 ans.

- Moins d’hormones mâles aurait permis le développement de la civilisation?

Une exposition sur l&amp;#039;homme de Neandertal à Krapina (Croatie) en 2010. REUTERS/Nikola Solic.L’homme moderne est apparu il y a environ 200 000 ans, mais il n’a commencé à développer des outils avancés qu’il y a environ 50 000 ans. Pourquoi? Une étude publiée le 1er août dans la revue Current Anthropology apporte peut-être une réponse à cette question. Elle conclut que l’espèce humaine a connu une évolution majeure justement il y a 50 000 ans qui a permis la naissance d'abord des outils et des savoir-faire et ensuite des civilisations et des sociétés quand la concentration de testostérone (hormone mâle) a commencé à baisser. Cela a permis de réduire la violence, de développer la coopération entre les individus, d’améliorer les outils, d’augmenter l’habileté manuelle et de découvrir l’art.

La baisse du niveau de testostérone est notamment visible dans la transformation progressive des cranes humains avec les arcades sourcilières qui deviennent moins épaisses et les visages plus ronds.

«Le comportement humain moderne et l’innovation technique permettant des échanges culturels rapides et la naissance de l’art sont probablement apparus dans le même temps que nous avons développé un comportement plus coopératif».

Il faudrait le relier aussi au langage narratif, la baisse de l'agressivité pouvant en être la conséquence (de même qu'il y a eu une baisse de la testostérone chez les asiatiques à mesure que leur concentration augmentait) mais il semble certain qu'un langage évolué ne peut exister sans des groupes étendus qui le partagent. La date de 50 000 ans semble aussi un peu trop récente, il faudrait sans doute remonter au moins à 70 000 ans mais la préhistoire reste très spéculative...

- Un astéroïde responsable de l'extinction de la mégafaune il y a 13 000 ans

Nanodiamond site mapLa découvertes de nano-diamants datant de cette époque confirme que ce serait bien la collision avec un astéroïde qui aurait provoqué le refroidissement du Dryas et l'extinction des espèces qui s'en suivit. De quoi disculper l'homme de leur disparition mais il reste l'hypothèse que la présence de l'homme aurait donné le coup de grâce à des espèces fragilisées par cette catastrophe, les grands animaux ayant à chaque fois disparus peu après l'arrivée de l'homme dans leurs contrées, ce qui peut être difficilement attribué au hasard.

- Les différents peuples pygmées ont évolués indépendamment

Short stature may make people better movers in the rainforest <i>(Image: Vario Images GmbH and Co.KG / Alamy)</i>
Ce ne sont pas les mêmes gènes qui ont diminué la taille des pygmées d'Ouganda et d'Afrique de l'Ouest. Ces évolutions pourraient être dues à la vie en forêt privilégiant les petites tailles, renforçant le rôle de l'environnement dans notre adaptation.

- La momification plus ancienne d'1 millénaire !

La momie d'un enfant au musée égyptien du Caire le 30 septembre 2013
(c) Afp

Les indices découverts précédemment laissent penser qu'entre 4.500 et 3.100 ans avant l'ère chrétienne, la momification égyptienne consistait dans le dessèchement des corps naturellement par l'action du sable chaud et sec du désert.

Avant le développement de techniques d'embaumement de leurs morts, les Égyptiens les enterraient dans des tombes remplies de sable. Cependant, l'analyse des textiles funéraires trouvés sur des corps dans des tombes de l'un des plus anciens cimetières égyptiens connu, datant de 4.500 à 3.350 avant le début de l'ère chrétienne a démontré la présence de substances complexes utilisées pour embaumer.

À l'aide d'analyses biochimiques, ils ont ainsi identifié de la résine de pin, un extrait de plante aromatique, de la gomme, une plante à huile et de la graisse animale.

Ces résultats suggèrent que des agents embaumant pourraient avoir été utilisés au moins un millénaire plus tôt qu'on ne le pensait jusqu'alors. Ces substances se retrouvent dans des recettes complexes recourant aux mêmes produits naturels et dans des proportions similaires à celles utilisées au zénith de la momification des pharaons, 3.000 ans plus tard.

Les égyptiens momifiaient leurs morts car ils croyaient qu'on ne pouvait pas accéder à la vie éternelle si le corps n'était pas conservé.

- Les bébés de 10 mois distinguent les animaux des objets inanimés

Cela ne me semble pas si extraordinaire, connu de tous les parents...

Ainsi, des séquences animées d'un autobus ou d'une table sautant par-dessus un mur retenaient plus longtemps l'attention des tout-petits que des images des mêmes objets heurtant un mur. Le premier scénario était donc plus nouveau pour les sujets que le second. En revanche, les bébés s'intéressaient aussi longtemps à un chat sautant par dessus un mur qu'à un chat rebondissant après s'être buté contre une paroi. Dans leur esprit, par conséquent, les chats peuvent sauter et rebondir.

Par ailleurs, « Les nouveau-nés de moins de trois jours différencient les nombres ».


- La croissance des enfants ralentie par le cerveau

http://passeurdesciences.blog.lemonde.fr/files/2014/08/Sheila-Tostes.jpgLa structuration de notre énorme cerveau (le plus gros du monde des mammifères si on rapporte sa masse à celle d'un individu) pendant l'enfance nécessite une telle quantité d'énergie que l'organisme serait obligé d'arbitrer, de faire des choix dans la distribution du carburant qu'est le glucose, de privilégier la matière grise au détriment de la croissance corporelle.

C'est à l'âge de 5 ans que le cerveau de l'enfant engloutit le plus de sucre : 167 grammes par jour pour les garçons et 146 g/j pour les filles. Dans les deux cas cela représente quasiment les deux tiers de ce que consomme le métabolisme de base. Et c'est près de deux fois plus que ce que "brûlera" le cerveau des mêmes personnes une fois qu'elles seront adultes. Cela n'a rien de vraiment étonnant quand on sait que le cerveau connaît à cette époque de la vie une véritable prolifération des connexions entre les neurones : l'enfant apprend à maîtriser son corps, le langage, à établir des liens logiques, à planifier ses actions, etc.

A cinq ans, donc, l'encéphale est un vrai gouffre à glucides. Or, c'est aussi à cinq ans que la croissance de l'enfant est la plus ralentie. Depuis sa naissance, un enfant normal grandit toujours, mais de moins en moins vite. Pour le dire autrement, il gagne de moins en moins de centimètres au fil des années, un mouvement qui va s'inverser après ses 5 ans pour atteindre un maximum lors de la poussée pubertaire. L'étude des PNAS montre d'ailleurs que la consommation de glucides par le cerveau commence à diminuer quand la croissance repart, ce qui conforte l'hypothèse du compromis énergétique : le cerveau a moins besoin de calories car le gros du chantier est fait, on peut donc réattribuer des ressources à la croissance (on dirait un économiste qui parle...).

- Les drogues et les voyages nous font retomber en enfance

Voyages dans de nouveaux lieux, films, caféine, nicotine, stimulent l'attention et la plasticité cérébrale mais surtout la psilocybine qui dissout le sentiment de soi faisant revenir à l'état d'enfance.

L'imagerie cérébrale montre que les parties du cerveau désactivées par la drogue - celles qui sont impliquées dans la conscience de soi - sont sous-développées chez les bébés. Dans un sens, les drogues psychédéliques ouvrent une fenêtre sur la conscience infantile.

Par ailleurs, on pourrait produire de l'opium avec des levures génétiquement modifiées, voire directement des médicaments dérivés, plus facilement qu'avec le pavot.

- La musique de notre adolescence nous poursuit toute notre vie

Entre 12 et 22 ans, notre cerveau connaît un développement neurologique rapide, et la musique que nous aimons pendant cette période semble s’incruster définitivement dans nos lobes.

Selon la théorie du pic de réminiscence, nous disposons tous d’un «scénario de vie» conditionné par notre culture, qui, dans notre mémoire, nous sert à raconter notre histoire. Lorsque nous nous tournons vers notre passé, nous constatons que les souvenirs qui dominent ce récit de vie ont deux choses en commun: ils sont heureux et sont regroupés autour de la période de notre adolescence et de notre vie de jeune adulte.

Les années mises en relief par le pic de réminiscence coïncident avec «l’émergence d’une identité stable et durable». En d’autres termes, c’est entre 12 et 22 ans que vous devenez qui vous êtes. Il est par conséquent logique que les souvenirs qui contribuent à ce processus prennent une importance hors du commun pour le restant de votre vie. Ils ne font pas que contribuer au développement de l’image que vous avez de vous-même; ils deviennent une composante de cette image –ils font partie intégrante de votre sentiment d’identité.

- La fraude pourrait se détecter par le langage utilisé

Sometimes it just jumps out at you <i>(Image: Darren Greenwood/Design Pics/REX)</i>Lorsque les présidents américains font de fausses déclarations, par exemple, ils ont tendance à utiliser des mots négatifs tels que la «peur» ou «malheur» plus souvent.

Les gens qui écrivent des profils de rencontres en ligne trompeurs utilisent plus volontiers les pronoms personnels "je" et "moi" que ceux qui disent la vérité.

Les fraudeurs scientifiques privilégient les termes "amplificateurs" - comme «profondément» et «extrêmement» - et moins les "diminutifs" - comme «simplement» et «un peu».

Cela ne permet pas de détecter la fraude à tous les coups puisque les faux positifs seraient de 30% mais du moins de mettre la puce à l'oreille.

 

Santé


traitements, nutrition, hygiène

- Une durée de vie limitée autour de 115 ans

Personne n'a réussi à dépasser ou égaler le record de longévité établi par Jeanne Calment, morte en 1997 à l'âge de 122 ans. ©GEORGES GOBET/AFP

Aucun supercentenaire n'a jusqu'à présent réussi à égaler ou à dépasser le record de longévité de la française Jeanne Calment, décédée en 1997 à l'âge de 122 ans. Une seule personne a depuis vécu jusqu'à 119 ans, tandis que les autres ne dépassent pas 115 ou 116 ans.

Malgré un mode de vie a priori sain et actif, aucun athlète de haut niveau n'a à ce jour dépassé les 110 ans, le doyen étant décédé à 105 ans, selon l'étude.

Ce plafonnement laisse à penser qu'il existe une barrière physiologique en voie d'être atteinte, à la croisée des interactions entre un patrimoine génétique constant et un environnement qui se dégrade.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Des nano-robots qui ciblent les cellules cancéreuses

NanobotsC’est la mission dont est investie la nanoparticule répondant au nom de « nanoporphyrine » mise au point par des chercheurs du Centre de Cancérologie Davis de l’Université de Californie. Pour ce faire, il aura fallu installer un module de reconnaissance de tumeur dans un nanobot, lequel injecte une drogue mortelle dans les cellules infectées.

La nanoporphyrin fait seulement 20-30 nanomètres. C'est ce qu'on appelle une micelle (molécules typique des détergents, formant une sphère hydrophyle à l'extérieure et hydrophobe à l'intérieur) constituée de molécules contenant quatre porphyrines (transporteurs d'oxygène de l'hémoglobine).

Au niveau des micelles, les nanoporphyrines peuvent être combinées avec des médicaments anti-tumoraux pour tuer les cellules cancéreuses. Par exemple, on peut chauffer la tumeur pour la "cuire", libérant ainsi des radicaux libres très réactifs dans la tumeur.

Le terme de nano-robots est juste publicitaire, cette méthode ciblant des récepteurs spécifiques étant appliquée par bien d'autres.

- Une molécule synthétique fait s'autodétruire les cellules cancéreuses

Synthetic ion transporters can induce apoptosis by facilitating chloride anion transport into cells.

Qand une cellule est cancéreuse, elle change la manière dont elle transporte des ions à travers la membrane cellulaire d'une manière qui bloque l'apoptose.

Ces transporteurs d'ions synthétiques, agissant comme la prodigiosine, amènent les cellules cancéreuses à s'autodétruire en transportant les ions de sodium et de chlorure à l'intérieur des cellules cancéreuses.

La molécule agit essentiellement en entourant l'ion chlorure d'une couverture organique, ce qui permet de dissoudre l'ion dans la membrane de la cellule, qui est composée en grande partie de lipides, ou graisses.

- Des nanotubes renforcent le système immunitaire contre le cancer

A high-resolution, scanning electron microscope image of the carbon nanotube-polymer composite. The bundled CNTs appear as spaghetti-like structures.Cette nouvelle immunothérapie cancéreuse améliore les cellules immunitaires d'un patient à l'extérieur du corps en utilisant des composites de nanotubes de carbone et de polymère ; les cellules immunitaires peuvent ensuite être réinjectées dans le sang du patient pour stimuler la réponse immunitaire ou lutter contre le cancer.

Les chercheurs ont utilisé des nanotubes de carbone (CNT) pour favoriser la production de cellules T cytotoxiques, un type de globule blanc. Selon les chercheurs, la configuration des CNT fournit une stimulation rapide et efficace des cellules T cytotoxiques qui sont importants pour l'éradication du cancer.

Les chercheurs ont modifié les CNT chimiquement avec des nanoparticules polymériques qui se lient à l'interleukine-2, une protéine de signalisation cellulaire qui favorise la croissance des cellules T et leur prolifération. En outre, dans le but de mimer les méthodes de l'organisme pour stimuler la prolifération de lymphocytes T cytotoxiques, les chercheurs ont ensemencé la surface des nanotubes de carbone avec des molécules qui signalent quelles cellules du patient sont étrangères ou toxiques et doivent être attaquées.

En l'espace de 14 jours, le nombre de cellules T en culture a été multiplié par un facteur 200,. En outre, le procédé a nécessité 1000 fois moins d'interleukine-2 que les procédés de culture classiques. Un aimant a été utilisé pour séparer les CNT-polymères des cellules T avant leur injection.

Dark rod-shaped bacteria inside a dog tumor <i>(Image: David L. Huso and Baktiar Karim/Johns Hopkins Department of Pathology)</i>- Une bactérie contre le cancer

La bactérie Clostridium novyi, adaptée aux environnement pauvres en oxygène et qui tue les cellules des mammifères pourrait être utilisée contre les cellules cancéreuses en général peu irriguées et donc pauvres en oxygène. Bien qu'elle produise fièvre et nausées, la bactérie modifiée a réussi à éliminer des tumeurs sans affecter les cellules saines voisines.

- L'aspirine permettrait de prévenir les cancers digestifs

Une prise d'aspirine quotidienne, à faible dose, peut réduire significativement le risque de développer des principaux cancers digestifs (intestins, estomac et oesophage), selon une nouvelle étude, parue mercredi.
(c) Afp

Prendre de l'aspirine pendant 10 ans permettrait ainsi de réduire les cas de cancer du côlon d'environ 35% et les décès de 40%. La réduction des taux de cancers de l'oesophage et de l'estomac serait de l'ordre de 30% et les décès par ces cancers de 35-50%.

Pour bénéficier des bienfaits de l'aspirine, les gens doivent commencer à prendre une dose quotidienne de 75-100 mg pendant au moins cinq ans et probablement 10 ans entre les âges de 50 et 65 ans, selon cette nouvelle étude.

Aucun bénéfice n'a été observé dans les trois premières années de prises d'aspirine. Les taux de mortalité ont été réduits seulement après cinq ans de prise quotidienne.

Un cancérologue préconise même d'arrêter d'essayer de "guérir" du cancer et de se contenter de prolonger la vie notamment en prenant de l'aspirine après 50 ans. C'est vraiment une panacée (ou plutôt, c'est l'inflammation qui est vraiment un "tueur silencieux") car l'aspirine pourrait aussi traiter la dépression (ou d'autres anti-inflammatoires comme l'ibuprofène), ce qu'on avait déjà vu mais serait confirmé, expliquant pourquoi des maladies inflammatoires (comme la grippe) nous dépriment, la surproduction d'interleukin-6 réduisant celle de sérotonine...

- Pommes de terre froides et bananes contre le cancer colorectal dû à la viande

A dose of resistant starch <i>(Image: Jill Chen/E+/Getty)</i>On savait déjà que l'amidon non digéré (résistant), qu'on trouve dans les bananes et les pommes de terre froides, protégeait du cancer colorectal que favorise au contraire la viande rouge. On sait maintenant pourquoi.

Une alimentation riche en viande rouge pendant quatre semaines provoque une augmentation du nombre de micro-ARNs - qui peuvent réduire au silence des gènes - appelés miR17-92 et miR21. Ces micro-ARN sont associés à la survie et la croissance des cellules du cancer colorectal.

Complété avec de l'amidon résistant, les niveaux de miR17-92 étaient, en moyenne, revenus à leur niveau initial avant l'alimentation riche en viande rouge mais n'avait eu aucune incidence sur les niveaux de miR21.

- Le piment serait bénéfique contre le cancer colorectal

Les piments contiennent de la capsaïcine, une molécule qui pourrait prévenir les tumeurs intestinales. © Ramesh NG, flickr, cc by sa 2.0

La capsaïcine, une molécule présente dans les piments, inhiberait la formation de tumeurs colorectales. Cela serait possible grâce à l’activation de TRPV1, une protéine présente sur les cellules de l’épithélium intestinal et considéré comme "récepteur de la douleur moléculaire".

Le traitement fut encore plus efficace lorsqu’il était combiné avec du celecoxib, un médicament anti-inflammatoire non stéroïdien, inhibiteur de COX-2, utilisé dans le traitement de la douleur et des symptômes d’arthrose.

- Le venin d'abeille, de serpent et de scorpion contre le cancer

- Les tumeurs cérébrales touchent plus les hommes

- Un traitement contre le cancer fait repousser les cheveux

Impressionnant traitement contre la perte des cheveux

En cinq mois, un traitement déjà autorisé contre le cancer, a permis de faire repousser les cheveux de patients atteints d'alopécie.

- Le diabète lié à l'hibernation chez les ours

Chez le grizzly, l'activité d'une protéine, appelée PTEN est interrompue puis reprise, rendant les cellules plus ou moins sensibles à l'insuline. Celle-ci est présente dans les cellules adipeuses (qui ont pour fonction le stockage de la graisse). Un avantage considérable vu que les grizzlis stockent la graisse utile pour l'hibernation essentiellement dans les tissus adipeux, et non dans le foie et les muscles comme chez l'homme et d'autres animaux.

Selon cette étude, de manière étonnante, les grizzlys les plus obèses sont même les plus sensibles à l'insuline (donc les moins diabétiques) ! "Cette découverte est en contradiction avec l'idée communément admise que l'obésité mène au diabète".

Les mécanismes cellulaires conduisant à l'obésité chez certains patients pourraient les protéger du diabète, et les mécanismes conduisant au diabète chez d'autres patients pourraient empêcher ces derniers de devenir obèses.

- Trop de muscle pourrait favoriser le diabète ?

Selon leur étude, publiée en 2001, les femmes ménopausées et obèses qui captaient mal le glucose – donc résistantes à l'insuline – étaient beaucoup plus musculaires que les autres. "À notre grande surprise, les femmes résistantes à l'insuline avaient quatre à cinq kilos de plus de masse maigre".

Des résultats récents publiés par Martin Brochu et son équipe dans la revue Ménopause démontrent que la perte de masse musculaire à la suite suite d'un programme de perte de poids serait associée à des améliorations de la sensibilité à l'insuline chez les femmes ménopausées et obèses.

- Un traitement contre le diabète ?

La découverte que le diabète pourrait être dû à une hormone, l'amyline, détruisant les cellules produisant l'insuline pourrait mener à un véritable traitement.

- L'insuline à inhaler lancée en 2015

- Le manque de pro-opiomelanocortine (POMC) fait grossir avec l'âge

A pill could tackle the dreaded middle-aged spread before it starts

Ce serait ce peptide qui régule l'appétit et le poids qui baisserait avec l'âge mais qu'on pourrait rétablir avec la lorcaserine, un nouveau traitement disponibles aux USA.

Par ailleurs, plus on est pauvre, plus on a de mal à perdre du poids !

- Les oméga 3 rendent les membranes des neurones plus réactives

La membrane des cellules ne sert pas qu'à délimiter un contour de la cellule : elle est aussi régulièrement déformée et découpée par des protéines pour former des petites vésicules (il s'agit du phénomène d'"endocytose"). Ces vésicules contiennent par exemple des neurotransmetteurs (comme l'adrénaline) qui sont transmis vers nos neurones (on parle de vésicules synaptiques).

Or les chercheurs ont découvert que la présence des oméga 3 rend les membranes plus malléables et ainsi beaucoup plus sensibles à l’action de protéines qui les déforment et les découpent : la dynamine et l’endophiline. Ce phénomène accélère le recyclage des vésicules synaptiques, ce qui représente un avantage majeur pour les fonctions cognitives.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Des défauts dans des protéines liés à la schizophrénie et l'autisme

Des défauts dans les protéines de liaison des acides gras (FABP) peuvent aider à expliquer la pathologie dans certains cas de schizophrénie et de troubles du spectre autistique.

Des études antérieures ont révélé des niveaux anormalement bas de certains acides gras polyinsaturés (AGPI), dont des acides gras essentiels, chez les patients schizophrènes et autistes, mais les chercheurs n'ont pas réussi à identifier les protéines responsables. Par conséquent, le Dr Yoshikawa et son équipe ont décidé de s'intéresser aux FABPs qui facilitent le transport des acides gras polyinsaturés et d'autres acides gras. "Une de nos études précédentes a montré que la perturbation de Fabp7 chez la souris détériore la neurogenèse, nous avons donc avancé l'hypothèse que FABP7 et les membres de sa famille ont eu un rôle important dans le développement neurologique".

Les souris knock-out Fabp3 ont montré une diminution de la mémoire et de la motivation sociale, reflétant la cognition dysfonctionnelle et le manque d'intérêt dans la communication sociale chez les patients des TSA. En revanche, les souris knock-out Fabp7 ont affiché de l'hyperactivité et de l'anxiété, un phénotype similaire à celui observé chez les patients schizophrènes.

- L'autisme provoqué par un excès de plasticité cérébrale ?

C'est un peu le contraire de l'étude précédente...

Autisme : un excès de synapses qui pourrait être réversible

L'équipe de chercheurs a élaboré un modèle dit déclencheur- seuil - cible dans lequel l'autisme résulte d'une réaction du cerveau à un facteur génétique selon les principes de la plasticité cérébrale, la capacité du cerveau à s'adapter et se remodeler. L'élément déclencheur consisterait en une mutation génétique (il en existerait des centaines différentes) qui, combinée à un seuil de plasticité cérébrale génétiquement abaissé, déclencherait une réaction plastique ciblant certaines fonctions, essentiellement non-sociales. Selon la combinaison de ces trois facteurs déclencheurs, seuil et cible, on observerait de l'autisme ou de la déficience intellectuelle avec ou sans autisme. Le modèle confirme qu'une personne autiste présente des facultés de traitement accrues pour certains types d'information, qui sont le résultat de processus de plasticité chez ces personnes, l'amenant à privilégier le contenu qui l'intéresse au détriment de toute autre donnée.

"En greffant les mutations associées à l'autisme chez des animaux, les généticiens ont constaté que la majorité de celles-ci augmentait la plasticité des synapses, soit la capacité des cellules cérébrales de créer des connexions, normales ou anormales quand elles reçoivent une nouvelle information. En parallèle, notre équipe et d'autres chercheurs ont observé que l'autisme représente un modification de l'équilibre entre le traitement d'information à caractère social et non social - intérêt, performance et activité cérébrale - en faveur de l'information non sociale. Le modèle met en relation ces observations génétiques et cognitives en s'appuyant sur les effets neurocognitifs de la privation sensorielle, surdité ou cécité".

Les diverses supériorités affichées par les sous-groupes du spectre autistique dans les domaines du langage et de la perception présentent en effet des ressemblances frappantes avec celui des personnes privées d'un sens depuis leur naissance.

"Notre modèle suggère que la perception supérieure des personnes autistes est en compétition avec l'apprentissage du langage parce que les ressources neuronales sont dirigées vers la dimension perceptive du langage et non vers sa dimension de communication. En revanche, dans le sous-groupe autistique appelé syndrome d'Asperger, la parole est surdéveloppée. Dans les deux cas, la fonction surdéveloppée compétitionne avec les ressources cérébrales requises pour la socialisation, entraînant un retard de développement au niveau social".

Voir aussi Sciences et Avenir. Par ailleurs, on le savait déjà mais les autistes s'entendent très bien avec les robots, mieux qu'avec les humains, en tout cas...

- Le TDAH, la toxicomanie et les troubles de conduites liés aux mêmes déficits neurocognitifs

Lorsqu'ils étaient âgés de 14 ans, 4,4 % des participants s'étaient vu diagnostiquer un trouble des conduites, un TDAH ou les deux. À l'âge de 16 ans, ce pourcentage a grimpé à 6,6 %. La consommation abusive d'alcool et de drogues a également été analysée : la prévalence à l'âge de 14 ans était de 3,7 % et 10,6 %, respectivement et, à l'âge de 16 ans, de 18 % et 27,1 %, respectivement.

Trois principales dimensions neurocognitives liées à la plupart des problèmes externalisés ont été cernées : les gestes impulsifs, les choix impulsifs (c.-à-d. préférer les récompenses immédiates aux récompenses à plus long terme) et la sensibilité aux récompenses. Nous avons constaté que, dans le cas de toutes ces dimensions, le comportement et le fonctionnement cérébral de l'adolescent sont associés à l'externalisation des problèmes. L'impulsivité autodéclarée, les gestes impulsifs dans le cadre d'une tâche d'inhibition de réponse et la mesure dans laquelle le lobe frontal est hypoactif au moment de faire un geste impulsif différencient les jeunes les plus à risque d'être atteints d'un TDAH et d'un trouble des conduites des jeunes à risque d'adopter des comportements nuisibles en général. La recherche de sensations fortes et l'activité anormale du lobe frontal du cerveau au moment d'anticiper une récompense étaient différentes chez les jeunes uniquement à risque de consommation abusive d'alcool que chez ceux à risque d'avoir toutes sortes de problèmes.

- Les causes épigénétiques de l'Alzheimer

The fight against Alzheimer's may have a new front <i>(Image: Burger/Phanie/Rex)</i>On sait déjà que parmi les causes de l'Alzheimer, beaucoup touchent le mode de vie : nourriture, manque d'exercice, état inflammatoire, diabète, obésité, etc. Ce qui pourrait se traduire par des modifications épigénétiques des cortex préfrontal et entorhinal, responsables de la maladie, notamment sur le gène ANK1 relié au diabète et affectant les membranes des neurones. [j'ai plutôt l'impression que c'est un dérèglement résultant de déséquilibres généraux cumulatifs et sans retour mais si c'était épigénétique, un traitement serait envisageable]

La transfusion de sang juvénile, dont on a parlé à maintes reprises, est désormais expérimentée en Californie pour guérir de l'Alzheimer (voir aussi Sciences et Avenir). D'autre part, le donécopride associant un agoniste de la sérotonine et un inhibiteur de l'acetylcholinestérase, semble prometteur pour enrayer le déclin de la mémoire.

- Un entraînement du cerveau plus précis pour améliorer la capacité multitâche

L'équipe de recherche a montré qu'un entraînement qui faisait appel à la flexibilité et au contrôle de l'attention développait l'habileté des participants à travailler en mode multitâche. En effet, il ne s'agit pas simplement d'effectuer deux tâches simultanément pour améliorer cette compétence. Les exercices proposés aux participants exigeaient de moduler leur attention d'une tâche à l'autre. On leur a d'abord demandé d'accorder 80 % de leur attention à la tâche A et 20 % à la tâche B, avant de passer à 50-50 ou 20-80. Cette intervention est la seule à augmenter le fonctionnement de la région préfrontale moyenne. Cette dernière est connue pour être responsable des capacités de multitâche et son activation est diminuée au cours du vieillissement.

La stimulation magnétique augmenterait de 20% les capacités de mémorisation des patients.

- Effacer les souvenirs douloureux avec du xénon

La méthode exploite un processus neurologique connu sous le nom "reconsolidation". Lorsque les souvenirs sont rappelés, ils semblent se re-coder, presque comme une nouvelle mémoire. Lorsque ce processus est en cours, les souvenirs deviennent malléables et peuvent être subtilement modifiés.

Cette nouvelle recherche suggère qu'au moins chez la souris, le processus de reconsolidation pourrait être partiellement bloqué par le xénon (qui bloque les récepteurs NMDA, impliqués dans la formation de la mémoire et sa reconsolidation), permettant d'effacer les souvenirs post-traumatiques. Le xénon peut être aussi utilisé comme anesthésique.

Par rapport à une substance chimique, l'utilisation du gaz a l'avantage d'être beaucoup plus ponctuelle.

- Un yaourt contre la maladie de Parkinson ?

Un apport en enzymes D-lactate et glycolate pourrait freiner voir stopper la destruction de la substance noire.

Les substances issues du gène DJ-1, le D-lactate et le glycolate, joueraient donc un rôle dans le maintien d'un taux de mitochondries efficaces élevé, et ainsi prévenir la dégénérescence neuronale. Les chercheurs ont ainsi pu traiter des cellules affectées par la maladie de Parkinson, et restaurer l'activité des mitochondries.

Le mécanisme moléculaire en jeu n'est pas encore entièrement maîtrisé, néanmoins les chercheurs souhaitent désormais développer un yaourt enrichi en D-lactate et/ou glycolate, qui pourrait être un moyen de prévention et de protection contre cette pathologie. Ils ont par ailleurs déposé un brevet dans ce sens.

Voir aussi Sciences et Avenir. L'efficacité est quand même douteuse mais consommer des produits laitiers (plus que du lait) serait donc bon pour le cerveau (l'acide lactique n'est pas présent uniquement dans le lait, mais également dans le vin, certains fruits et légumes, et dans les muscles).

- Un bon système sanguin nécessaire à un bon cerveau

Faire de l'exercice pour améliorer sa capacité cardiovasculaire pourrait constituer une protection contre les pertes cognitives associées au vieillissement.

"Les artères durcissent avec l'âge. On croit que ce phénomène commence dans l'aorte, la principale artère sortant du coeur, avant d'atteindre le cerveau. Or, les changements cognitifs dus au vieillissement évoluent à peu près au même rythme que le durcissement artériel, et il pourrait y avoir un lien entre les deux. Nous avons découvert que les adultes âgés qui ont une aorte en meilleure condition et une meilleure capacité aérobique obtiennent aussi un meilleur score dans un test cognitif. Nous pensons que la préservation de l'élasticité artérielle pourrait être l'un des mécanismes par lequel l'exercice ralentit le vieillissement cognitif".

Les résultats ont démontré une baisse de fonction exécutive, d'élasticité aortique et de capacité cardiorespiratoire en fonction de l'âge, un lien entre la santé vasculaire et la fonction cérébrale, ainsi qu'une association positive entre la capacité aérobique et la fonction cérébrale.

Cela rejoint l'article de La Recherche sur le nettoyage du cerveau que l'élasticité vasculaire améliorerait, évitant la perte de neurones.

- Un thymus développé artificiellement dans des souris avec des cellules modifiées

Le développement d'organes par des animaux vivants est une piste thérapeutique d'avenir (dans 10 ans peut-être).

Voir aussi Sciences et Avenir et Futura-Sciences.

- La régénération de la queue des lézard due à 326 gènes (utilisables pour nous ?)

Scientists have discovered that green anole lizards (pictured)  turn on at least 326 genes to regenerate their tail and using this 'genetic recipe' they could one day work out how to grow new human tissue

On a identifié les 326 gènes qui déclenchent la croissance de nouveaux tissus après qu'un lézard a sacrifié son appendice pour échapper à un prédateur.

Cette «recette génétique» pourrait conduire à la régénération de muscles ou de nerfs chez les humains.

Voir aussi Futura-Sciences.

- L'impression 3D pour aider les interventions chirurgicales difficiles

Pour pouvoir planifier l'extirpation des tumeurs les plus complexes, qui s'avèrent parfois être inopérables, une équipe de chirurgiens de l'Hôpital Sant Joan de Déu a décidé de commencer à en faire des reproductions en 3 dimensions. En collaboration avec la Fondation CIM, ils ont donc réalisé une copie 3D du neuroblastome d'un enfant de 5 ans, en s'appuyant sur le croisement, par les techniciens de CIM, des données obtenues lors d'une tomographie assistée par ordinateur et d'une résonance magnétique réalisées sur l'enfant.

Une résine a été utilisée pour reproduire les vaisseaux sanguins et les différents organes de la zone affectée par la tumeur, tandis que cette dernière a été reproduite avec un matériau translucide et de consistance molle similaire à celle de la tumeur pour que l'équipe chirurgicale puisse s'entraîner à l'extraire sans endommager les vaisseaux et organes du patient.

- Impression 3D : une vertèbre sur mesure implantée chez un enfant

Liu Zhongiun, chef du service orthopédie à l'hôpital universitaire de Pékin. ©Peking University

C'est une première. Des chirurgiens de l'hôpital universitaire de Pékin ont remplacé la vertèbre cancéreuse d'un jeune garçon par un implant sur mesure imprimé en 3D.

L'originalité de l'opération réside précisément dans cette fabrication au millimètre près qui permet à l'implant de se passer de toute vis ou ciment pour être maintenu. Une technique qui évite les risques d'usure à long terme, principal inconvénient des implants orthopédiques.

- Analyser son sang à domicile

Design 3D de l'appareil de poche baptisé Beta-Bioled. © Archimej Technology / indiegogo

Une start-up française baptisée Archimej va commercialiser dès 2016 un appareil de poche baptisé Beta-Bioled permettant de réaliser en dehors d'un laboratoire d'analyse une quinzaine de tests sanguins courants.

Cet appareil de poche, de la taille d'un téléphone mobile, va calculer le taux de cholestérol, de sucre mais aussi la créatinine ou l'albumine pour les pathologies rénales ou encore les principaux marqueurs cardiaques.

Pour réaliser une analyse, il suffit de poser une goutte de sang sur une languette, qu'il faut ensuite insérer dans l'appareil. Une fois l'analyse effectuée, les résultats s'affichent sur une tablette ou un smartphone.

La technologie utilisée repose sur une méthode appelée "spectroscopie d'absorption". En fait, au lieu de réaliser une analyse biochimique du sang comme le font les laboratoires, la start-up utilise les technologies optiques pour étudier la composition du sang. La quantité des éléments recherchés dans le sang est mesurée par l’étude du faisceau lumineux qui le pénètre.

- Un analyseur médical à 25$ pour les pays pauvres

Ce petit dispositif ne paye pas de mine, il a pourtant fallu près de trois ans aux chercheurs pour le mettre au point. ©Stephanie Mitchell/Harvard Staff Photographer

Son fonctionnement repose sur des procédés d’électrochimie qui consistent à créer des réactions chimiques en faisant passer un courant électrique à travers une solution de molécules, en l'ocurrence des fluides organiques (sang, urine...).

Par exemple, en impulsant un petit choc électrique à une goutte de sang mélangée à un réactif, le dispositif peut mesurer des niveaux de glucose (comme c'est déjà le cas des lecteurs de glycémie utilisés par les diabétiques), mais également le taux de métaux lourds dans l'eau, les antigènes de la malaria dans le sang ou encore le sodium dans les urines.

Mieux encore, le dispositif permet d’être relié à des téléphones portables de deuxième génération (ce qui correspond aux technologies GSM et CDMA), afin de pouvoir partager les données sur le Web sans passer par des applications smartphones, des appareils encore peu courants dans les régions les plus pauvres du globe.

- Mesurer la pression de l'oeil avec une lentille connectée

Lentilles de contact (photo d'illustration) (NUKARI/LEHTIKUVA OY/SIPA)

Actuellement le seul moyen de détecter l’apparition d’un glaucome est de mesurer la pression intraoculaire à l'aide d'appareils coûteux, uniquement disponibles en cabinet ophtalmologique. Or la pression intraoculaire varie au cours d'une journée. Ainsi, un examen ponctuel, effectué sur rendez-vous en cabinet, ne garantit pas la détection de cette pression.

Composées de silicone et dotées de capteurs, ces lentilles effectuent une mesure de cette pression à chaque clignement des yeux. Equipées d’une légère protubérance, les lentilles exercent une pression sur la cornée au moindre battement de cil.

Les capteurs intégrés au dispositif mesurent ensuite la résistance de l'oeil à cette pression et de là, la pression intraoculaire.

Fixées sur les lunettes du patient, de petites antennes captent régulièrement les informations récoltées par la lentille.

Après 24 heures, les ophtalmologues branchent leur clé USB sur le boîtier, et analysent les résultats sur ordinateur.

A noter que la perte de vision réduirait l'espérance de vie.

- Remplacer les lunettes pour presbytes par un implant restaurant la courbure de la cornée

C'est un minuscule implant, pas plus gros qu'une tête d'épingle, qui se met (en 10mn) à l'intérieur de la cornée pour augmenter légèrement sa courbure et permettre à l'œil vieillissant de se concentrer à nouveau pour voir de près.

Implant signifie fin de lunettes de lecture est en vue

 

Technologie


biotechnologies, informatique, robotique

- Déplacer magnétiquement des particules sur une surface glissante

Une nouvelle surface super glissante permet de contrôler les objets posé dessus. MIT

Le système est constitué d'un panneau gravé de nervures de quelques micromètres de large imprégné avec un liquide contenant de minuscules particules magnétiques, un ferrofluide. Lorsqu'on dépose sur le panneau des gouttes d'eau ou des nanoparticules, une mince couche de ferrofluide vient les recouvrir, formant une sorte de "manteau magnétique".

Ce manteau peut être contrôlé par des champs magnétiques induits autour du panneau. Comme le fluide recouvre les éléments déposés sur le panneau, ses mouvements seront transmis aux gouttes et particules.

Ce dispositif pourrait être employé sur les panneaux solaires. Lorsqu'ils sont recouverts de poussière, ils perdent un pourcentage important d'efficacité. Avec une surface active, une simple impulsion magnétique pourrait être utilisée pour les nettoyer. D'autres applications biomédicales sont également envisagées.

- Déplacer à distance les objets sur l'eau

Ce rayon tracteur permet de déplacer à distance les objets sur l'eau

En contrôlant la hauteur des vagues, il est possible de déplacer des objets à volonté. Un résultat expérimental, qu'aucune théorie physique n'explique.

- Des poils magnétiques dont on peut changer l'orientation

poil

Les chercheurs du MIT ont développé un matériau souple comme de la peau mais recouvert de milliers de minuscules poils magnétiques pouvant se déplacer dans des directions différentes en présence d'un champ magnétique.

Ce nouveau matériau peut servir à contrôler la façon dont un liquide se déplace sur ​​toute sa surface. Ce qui signifie que, par exemple, que l’eau pourrait même s’écouler contre la force de gravité.

C’est une petite chose, bien sûr, mais il existe d’autres applications plus impressionnantes à ce nouveau matériau. Les micro-piliers magnétiques minuscules qui composent chaque poil peuvent être fabriqués à partir de fibre optique. Ce qui leur permet de changer la direction de la lumière qui leur passe à travers. Les innovations sont sans fin, passant de fenêtres qui coupent la lumière automatiquement à de nouveaux objectifs d’appareils photo révolutionnaires !

- Une peau artificielle caméléon qui change de couleur

09234-notw4-camoskincxdEn fait, pour l'instant, ce n'est qu'en noir et blanc mais pourrait déjà servir de camouflage pour l'armée. Le principe est imité de la pieuvre et de sa peau multicouches : des photodétecteurs activent des diodes qui modifient l'apparence du revêtement en chauffant un polymère imprégné d'un colorant thermochromique.

- Les puces neuromorphiques d'IBM SyNapse changent la donne

Avec ces puces intégrant plus d'un million de "neurones" en silicium et imitant le fonctionnement du cerveau (sans séparation de la mémoire et du calcul), la reconnaissance d'image serait 100 fois plus rapide avec des consommations divisées par 100 000 !

Les peu plus d'un million de neurones sur la puce sont organisés en 4096 blocs identiques de 250, un arrangement inspiré par la structure de cerveau des mammifères, qui semblent être construit sur ​​des circuits répétitifs de 100 à 250 neurones.

- L'électronique imprimée de micro-puces

Il s'agit de petits morceaux de semi-conducteurs mélangés à des encres et positionnés par électrostatique avant qu'un rouleau ne les ramasse pour les imprimer.

Cette technologie pourrait conduire à de nouveaux types de dispositifs informatiques, tels que l'imagerie haute résolution constituée de petits détecteurs ultrasensibles assemblés par millions. Les imprimantes peuvent déposer des matériaux sur des substrats différents, cette technologie pourrait être utilisée pour fabriquer des dispositifs électroniques flexibles, des petites matrices de divers capteurs ou des objets 3-D avec des fonctions informatiques intégrées. Et cette approche pourrait rendre plus facile pour les petites entreprises de concevoir et fabriquer des dispositifs personnalisés de calcul.

- Microphone visuel, les paquets de chips vous espionnent

Transformer un paquet de chips en microphone. MIT

Quand un son est émis, il en résulte un changement de pression. Lorsque le son atteint un objet, cette fluctuation fait bouger sa surface. En filmant ces infimes vibrations avec une caméra à grande vitesse, l’algorithme parvient à reproduire le son qui les a produites.

Que ce soit à travers une vitre, en filmant les vibrations d’une plante ou d’un paquet de chips, les chercheurs sont parvenus à restituer une version proche d’une conversation ou d’une musique.

 

- Prendre le contrôle du corps d'un autre

Whose hand can I see? <i>(Image: Yifei Chai)</i>C'est une des choses les plus étranges de prendre possession du corps d'un autre et lui faire exécuter les gestes qu'on fait comme un pantin, sinon regarder avec ses yeux. L'application se veut ludique mais il y a de quoi se faire des frayeurs...

Le “possesseur” se voit muni d’un Oculus Rift tandis qu’une Kinect suit ses mouvements. Le “possédé”, lui, est doté d’une caméra susceptible de retransmettre son champ de vision, et d’un ensemble de dispositifs électriques censé transmettre des ordres à ses muscles.

Lorsque le “possesseur” effectue des gestes, reconnus par la Kinect, ils sont traduits sous la forme d’impulsions électriques qui forcent le “possédé ” à exécuter la même gestuelle. Au final, on a l’impression de se retrouver à l’intérieur d’un autre corps, dont on partage le champ de vision et qui agit exactement comme on le souhaite…

- Des vibrations au bout des doigts pour ressentir les objets

Le principe de ce faux "retour de force" est de tromper le cerveau, en combinant ce que l'œil voit avec ce que la main ressent par la génération d'une vibration via un petit récepteur au bout du doigt.

- Recharger son smartphone à distance par ultrasons

Si l'électricité est partout, alors la taille de la batterie pourra être réduite puisqu'elle se rechargera en permanence, explique encore Meredith Perry.Une jeune américaine de 25 ans a mis au point une technologie, proche du Wifi, qui permet de convertir l'électricité en son, puis en ultrasons. Ensuite, les ultrasons sont reconvertis en électricité, ce qui permet de recharger la batterie du smartphone.

Pour cela, un capteur de cinq millimètres d'épaisseur capte l'électricité, et un récepteur tout aussi fin, permet au smartphone de recevoir les ultrasons et de les convertir en énergie.

Seul problème: contrairement au Wifi, cette technologie ne peut traverser les murs, aussi chaque pièce doit-elle être équipée de capteurs.

- Un mini accéléromètre pour smartphone et vêtements de sport

Plus petit, moins cher et consommant moins d'électricité, il pourra équiper de nombreux dispositifs, y compris des vêtements de sport.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Des lunettes à réalité augmentée à large champ de vision mais faible résolution

La version 2 de lunettes de prototypesLe dispositif, appelé Affichage Pinlight, n'utilise pas de composants optiques classiques. Il les remplace par un réseau de points lumineux. "Un panneau d'affichage transparent est placé entre les Pinlights et l'oeil pour moduler la lumière et former l'image perçue. Comme les rayons lumineux qui touchent chaque pixel de l'écran proviennent de la même direction, ils apparaissent focalisés, sans l'utilisation de lentilles".

"La configuration matérielle qui en résulte est très simple il n'y a pas de réflexion, réfraction ou diffraction. Aussi nous n'avons pas à faire de compromis entre la déformation de l'image et le champ de vision comme dans les verres de conception récente".

Il y a quand même des corrections logicielles et la résolution est pour l'instant assez basse mais le champ de vision approche les 100° au lieu des 40° habituels.

- Contrôler un fauteuil roulant par la pensée et le clignement des yeux

Le fauteuil électrique est commandé assez simplement par la détection du niveau de concentration et des clignements d'yeux. © Esme Sudria

Trois étudiants de l’école d’ingénieurs Esme Sudria ont réalisé un étonnant prototype capable de piloter un fauteuil roulant à l’aide de signaux cérébraux.

Une carte électronique de 10 par 8 cm récupère le signal Bluetooth envoyé par le casque EEG (pour électro-encéphalogramme) et commande les moteurs du fauteuil.

Il repose sur le casque Mindwave, de la société Neurosky, un des plus répandus du genre qui ne comporte, cependant, qu’une seule électrode. Les signaux recueillis sont donc assez sommaires et ne viennent pas que du cerveau lui-même, mais aussi des muscles de la face. Les ingénieurs (en passe de le devenir officiellement en octobre 2014) s’en sont accommodés en extrayant deux formes de signaux : l’un, associé à la concentration qui sert à commander la vitesse et l’autre, au clignement des yeux, ce qui permet de choisir la direction.

- L'exosquelette de Daewoo

Daewoo

Il prend la forme d’une tenue qui va pouvoir être portée par n’importe qui mesurant entre 1,60m et 1,80m. Une fois enfilée, cette tenue amène l’opportunité de porter une charge de 30kg comme si c’était un vulgaire sac de commissions. S’adaptant sans mal au mouvement humain, cette combinaison à appui hydraulique en carbone va disposer d’un alliage d’aluminium ainsi que d’un cadre en acier.

- Fabriquez vous-même votre exosquelette

- Des robots voient à travers les murs en se servant du Wi-Fi

Les chercheurs de l’université de Californie à Santa Barbara ont conçu ce qu’ils appellent un « système de vision à rayons X », qui ne fonctionne pas du tout dans le domaine X mais exploite les ondes radio du réseau Wi-Fi. Ces deux robots peuvent identifier le baril métallique caché par l'enceinte en béton. Ils alternent transmission et réception du signal Wi-Fi dont ils analysent les variations pour déterminer la position mais aussi la composition des objets. Sur cette image, la zone rouge matérialise le périmètre que les robots ne connaissent pas (unknown volume). © UC Santa Barbara

Les chercheurs de l’université de Californie à Santa Barbara ont conçu ce qu’ils appellent un « système de vision à rayons X », qui ne fonctionne pas du tout dans le domaine X mais exploite les ondes radio du réseau Wi-Fi. Ces deux robots peuvent identifier le baril métallique caché par l'enceinte en béton. Ils alternent transmission et réception du signal Wi-Fi dont ils analysent les variations pour déterminer la position mais aussi la composition des objets. Sur cette image, la zone rouge matérialise le périmètre que les robots ne connaissent pas.

Des robots équipés de cette technologie pourraient notamment parcourir les décombres après des accidents ou des catastrophes naturelles pour rechercher des survivants. Les robots travaillent en tandem en utilisant un algorithme de cartographie et localisation simultanées (en anglais Simultaneous Localization And Mapping, ou SLAM) qui travaille à la volée. Alternativement, un engin situé d’un côté d’une structure émet un signal Wi-Fi tandis que l’autre, sur le côté opposé, capte ce signal. Les ondes radio passant à travers la zone inconnue, les objets qui s’y trouvent atténuent le signal de façon différente selon leur position et leur composition.

« Cette technologie peut être intégrée à n’importe quel appareil Wi-Fi », expliquent les chercheurs. Elle pourrait être utilisée avec un réseau Wi-Fi fixe et alors servir à surveiller un bâtiment ou une pièce pour détecter les intrusions ou évaluer le nombre d’occupants pour, par exemple, ajuster la température.

- Un essaim de 1000 robots qui se coordonnent

Kilobots

"Chaque robot est identique avec tous le même programme. La seule chose qu'ils doivent faire pour de prendre leurs décisions, c'est de se régler sur ce que font leurs voisins".

Ils sont surplombés par une lumière infrarouge, qui peut communiquer avec les essaims grâce à un capteur infrarouge. Cette lumière envoie cependant une seule commande : "go".

Individuellement, les Kilobots ont des capacités très limitées et ils font aussi des erreurs. Mais l'algorithme fait spécialement pour régir leur comportement est en mesure de surmonter ces limitations.

formes d'essaimage

- Un robot Transformer qui s'auto-assemble

Trois étapes d'assemblage du robot. Seth Kroll, Wyss Institute

En utilisant les principes de l'origami, ce robot fabriqué en matériaux à mémoire de forme peut s'auto-assembler.

Les machines auto-assemblantes pourraient être utilisées sur Terre, par exemple, pour la recherche et le secours aux personnes dans les décombres, et jusque dans l'espace pour explorer des environnements inhospitaliers.

Il a été fabriqué avec une feuille de polymères à mémoire de forme conçus pour se contracter à 100°C et des charnières auto-pliantes. La disposition des charnières dans le polymère, ainsi que l’ordre dans lequel leur pliage est déclenché par des circuits chauffants suffit à faire prendre forme au robot.

Deux moteurs de petite taille équipent aussi ce robot ainsi que deux batteries et un microprocesseur "qui fait office de cerveau". Le processeur déclenche la mise en forme au bout d'une dizaine de secondes d'alimentation électrique, en actionnant les circuits chauffants selon l'ordre voulu. Le robot se met alors en forme et, une fois les pliages solidifiés (au bout de 4 minutes environ), le cerveau impulse l'ordre de déplacement.

Voir aussi Futura-Sciences.

- SaviOne, le robot qui assiste le personnel hôtelier

savioke-savione-robot-2

SaviOne est un robot autonome utilisé dans les hotels de luxe pour livrer les commandes room-service des clients. Cet objet connecté décharge le personnel des tâches les moins importantes auprès des clients.

Si le robot SaviOne n’est pas hors de prix (quelques milliers d’euros selon son créateur) ; son paramétrage quant à lui s’avère fastidieux (donc couteux) puisqu’il faut apprendre à chaque robot les spécificités du bâtiment dans lequel il devra évoluer. C’est donc la maintenance qui coûte au final le plus cher à l’usage. SaviOne est en effet capable de prendre l’ascenseur, d’identifier la porte de la bonne chambre et de téléphoner à son occupant pour lui signaler sa présence à sa porte.

- Faire communiquer les véhicules pour plus de sécurité

Le ministère des Transports des États-Unis a annoncé un plan pour les prochaines années de communication de véhicule à véhicule qui devra être installé dans les voitures comme dans les camions.

Quand un automobiliste freine rapidement, qu'un conducteur brûle un feu rouge ou qu'un camion obstrue une voie, les tableaux de bord des voitures à proximité s'allument immédiatement avec des warnings - assurant un temps de réaction supplémentaire pour éviter un carambolage.

- Projetez votre smartphone sur le parebrise avec Navdy

Le boîtier afficheur tête haute Navdy se connecte par liaison Bluetooth avec un smartphone Android ou un iPhone. Il affiche toutes les notifications que reçoit le mobile et permet au conducteur de piloter les fonctions par de simples gestes et à la voix. © Navdy

La start-up Navdy s’apprête à commercialiser un système d’affichage tête haute qui s’interface avec un smartphone Android ou iOS afin de projeter toutes les fonctions et applications sur un écran transparent sur le parebrise d’une voiture. Le conducteur pourra alors piloter l’ensemble à la voix et aux gestes.

Le boîtier afficheur tête haute Navdy se connecte par liaison Bluetooth avec un smartphone Android ou un iPhone. Il affiche toutes les notifications que reçoit le mobile et permet au conducteur de piloter les fonctions par de simples gestes et à la voix.

Un miniprojecteur diffuse les informations sur un écran transparent de 5,1 pouces. Grâce à une caméra infrarouge, l’automobiliste pourra contrôler les fonctions avec des gestes très simples : balayage de l’index vers la gauche pour accepter un appel entrant, même mouvement vers la droite pour le refuser, de même pour le lecteur de musique. Navdy sera aussi doté d’un microphone et de haut-parleurs, ce qui permettra d’utiliser l’assistant vocal de son smartphone, tels Google Voice ou Apple Siri, pour dicter un SMS, lancer un appel vocal ou appeler un service (navigation assistée, écoute de musique, etc.).

- Hoverbike, la moto volante

Une réplique au 1/3 de la moto que tente de développer les promoteurs d'un projet Kickstarter Kickstarter

On avait déjà parlé des premiers essais, très bruyants, d'une version à 2 hélices dont la stabilité laissait à désirer et qui a été remplacée par une version à 4 hélices plus stable.

- Disney veut utiliser des drones pour contrôler des pantins, etc.

Disney plans to use drones to fly puppets over spectators.  In this image, drones support and articulate an aerial marionette with a movable torso, head, and other appendages.  (Image capture from Disney's patent application)

Disney pense que les drones ont un immense potentiel pour des projections en plein air et toutes sortes d'attractions comme des pantins géants mais leur utilisation est encore interdite.

- Un drone de livraison qui décolle à la verticale

 

Ce drone combine les avantages d'un décollage vertical, de la rapidité d'un avion et d'une capacité de charge relativement importante.

- Un avion-hélicoptère électrique

L'agence spatiale américaine a effectué des premiers essais concluants sur ce prototype d'avion électrique à décollage vertical NASA Langley/David C. Bowman

Ce petit prototype vient d'effectuer avec succès un décollage vertical, et pourrait faire du vol libre dans le courant de l'année.

Théoriquement, cet appareil de 30 cm d'envergure environ s'élève dans les airs grâce à 10 moteurs électriques, puis ses ailes basculent vers l'avant, donnant alors à l'appareil une aérodynamique identique à celle d'un avion.

- Une « peau intelligente » pour les avions

Ce revêtement remplacerait les détecteurs actuels qui équipent les avions : thermomètres, tubes Pitot, antennes de Prandtl, GPS, boussole, etc. Cela prendrait la forme d’une peinture composée de nanocapteurs qui couvrirait toute la surface de l’appareil. Dotés de leur propre alimentation et système de communication sans fil, ces capteurs formeraient un réseau capable de transmettre des informations à un système d’analyse central, à l’image de ce que fait la peau humaine avec le cerveau. Cette technique pourrait s’appliquer aux avions pour détecter leur position, le débit d’air, les turbulences, mesurer la température, la force du champ magnétique et les contraintes physiques qui s’appliquent à la structure avec beaucoup plus de précision que ne le font les capteurs actuels. Ces informations s’afficheraient en temps réel sur un écran dans le cockpit.

Spécialisé dans la défense et l’aéronautique, BAE Systems (Royaume-Uni) travaille depuis plusieurs années sur un revêtement intelligent dont il veut recouvrir le fuselage des avions. Il s’agirait d’une peinture renfermant des nanocapteurs capables de récolter toutes sortes d’informations sur les conditions extérieures susceptibles de révéler un dommage, l’usure d’une pièce ou des turbulences. © BAE Systems

 

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