Revue des sciences septembre 2018

Pour la Science

Physique, espace, nanos

Climat, écologie, énergie

Biologie, préhistoire, cerveau

Santé

On ne peut pas dire qu'il manque de nouvelles importantes pour cette avant-dernière revue alors que le catastrophisme climatique monte d'un cran - m'ayant fait revenir sur le risque d’empoisonnement de l'atmosphère par l'hydrogène sulfuré qui à petite dose rajeunit pourtant nos mitochondries ! Alors que la biodiversité s'effondre autour de nous, il est quasi certain qu'on arrivera à prolonger la vie en bonne santé. L'annonce sinon qu'on aurait trouvé des traces d'un univers précédent dans le fond cosmologique serait un événement considérable si c'était confirmé, mais on a toutes les raisons d'en douter. Un des changements les plus surprenants depuis le début de cette revue, c'est la revalorisation à laquelle on assiste des bienfaits des drogues psychédéliques, y compris des micro-doses, justifiant après-coup un mouvement psychédélique qui avait été si décrié. En tout cas, même si on s'y habitue et que c'est même un peu répétitif, on n'en a pas fini avec les disruptions dans tous les domaines (agriculture, nourriture, transport, médecine, construction, industrie, espace, IA, robots, éducation, travail, etc.), et comme jamais il n'y a eu autant de capital disponible facilement (notamment avec le crowdfunding), cela ne va pas s'arrêter de sitôt. Ainsi, des implants cérébraux connectés et des prothèses qui s'intègrent au corps, comme un membre originel, ouvrent la voie au cyborg qui paraissait pourtant si lointain. Enfin, ce qu'il faut retenir de la découverte d'une fillette de 90 000 ans dont la mère est néandertalienne et le père dénisovien, c'est qu'il n'y a sans doute qu'une seule espèce humaine malgré ses diversifications régionales. D'ailleurs, notre préhistoire sans cesse réécrite illustre bien la fragilité de nos savoirs. La science n'est pas la Vérité, et il n'y en a pas d'autre ! C'était l'un des objectifs de cette revue d'entretenir l'esprit scientifique, son humilité si difficile à garder, en s'affrontant aux limites de nos connaissances et au verdict de l'expérience. Mes capacités étant limitées, je n'ai sûrement pas été à hauteur de la tâche mais au moins, j'espère avoir montré l'intérêt d'une véritable synthèse mensuelle des avancées de la recherche (il ne suffit pas de retweeter les dernières nouvelles). Dans le monde de l'information et de l'Intelligence Artificielle, la question de la vérité est, en effet, d'autant plus essentielle alors que les réseaux rendent si facile la manipulation des opinions par la diffusion de fausses nouvelles. C'est ce qui rend aussi la censure incontournable en même temps qu'injustifiable (par des sociétés privées) et change la nature même de la démocratie. C'est bien, en tout cas, la fin des utopies numériques avec le gouvernement par les nombres, la généralisation de la surveillance et même la reconnaissance faciale open source désormais à la portée de n'importe qui...

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

- Economie et social

Les "points de bascule" du climat, bombes à retardement (AFP - Simon MALFATTO)

Au-delà des raisons plus circonstancielles, la véritable raison de la démission de Nicolas Hulot est sans aucun doute l'accumulation des mauvaises nouvelles après les records de chaleur et les incendies de l'été, faisant apparaître la dramatique insuffisance des mesures prises jusque là. En effet, les scientifiques sont devenus de plus en plus alarmistes sur le climat. Un basculement pourrait même intervenir "dans quelques décennies seulement. Une Terre étuve est probablement incontrôlable et dangereuse pour beaucoup". Le prochain rapport du Giec devrait réaffirmer que nous approchons à toute vitesse d'un seuil de non-retour. Cette soudaine dramatisation vient d'une part de la réévaluation des conséquences à long terme du réchauffement mais aussi de la fonte accélérée de l'Arctique qui devrait s'aggraver encore notamment à cause de courants chauds et d'un cycle océanique du pacifique (oscillation décennale du Pacifique ou PDO) sans compter les feux de forêt qui augmentent encore le réchauffement et les émissions de carbone. De plus, les calculs montrent que des rétroactions positives devraient accélérer le réchauffement (fonte des glaces, vapeur d'eau), avec une marge d'incertitude pouvant encore l'aggraver... C'est bien le retour de la bombe méthane dont je m'inquiétais il y a plus de 10 ans, au début de cette revue, mais que des études avaient relativisées à l'époque, sauf que tout dépend du degré de réchauffement. Au-delà de 3-4°C, ce serait sans doute inévitable. Le catastrophisme scientifique est bien monté d'un cran et les vagues de chaleur marines ayant déjà entraîné des floraisons d'algues toxiques avec une mortalité importante d'espèces de poissons, je me suis donc inquiété de l'empoisonnement de l'atmosphère par l'hydrogène sulfuré (odeur d'oeufs pourris), me faisant revenir sur mes anciennes études sur le climat. Il se pourrait d'ailleurs qu'un même phénomène ait participé à l'extinction des dinosaures, l'impact de l'astéroïde ayant dégagé de grandes quantités de CO2, menant à un réchauffement et l'acidification des océans, avec des zones marines mortes par manque d'oxygène.

Il faudrait prendre plus au sérieux les objectifs décidés à la COP21 et, notamment "une meilleure gestion des sols, de meilleures pratiques agricoles, la protection des terres et des côtes ou encore le développement de techniques de capture du gaz carbonique, planter des arbres et arrêter la déforestation". L'agriculture étant l'élément le plus décisif devrait être intégrée à un ministère de l'écologie. Tout au contraire, les émissions de CO2 sont repartis à la hausse dans les pays développés. Comme les 5 prochaines années seront plus chaudes encore à cause des cycles climatiques (contrepartie du ralentissement post-98 appelé hiatus), ce sera vraiment le moment pour l'activisme climatique afin de renforcer la lutte contre le réchauffement. Si la transition énergétique est bien entamée malgré tout (tout n'est pas perdu), elle reste encore insuffisante et même une compagnie pétrolière comme Shell plaide pour une taxe carbone élevée. De son côté, malgré le sabotage climatique de Trump, la Californie décide d'arrêter ses émission de carbone d'ici 2045. De toutes façons, la capture du carbone sera indispensable. Même si elle n'est pas encore au point, les recherches avancent, par exemple pour stocker le carbone en magnésite à partir de l'olivine du manteau terrestre. La transformation de la matière organique en sulfure permettrait aussi de l'accumuler au fond des océans (ce qui s'est produit dans une phase anoxique, il y a 94 millions d'années). Par contre, la capture du carbone par la biomasse n'est pas une solution du tout. Il faudrait à la place protéger ou régénérer les forêts actuelles. On a l'exemple des conséquences durables de la déforestation massive entreprise par les Mayas depuis 4000 ans.

Si les énergies renouvelables ont pris du retard en France, c'est en grande partie à cause du bon marché de l'électricité EDF mais désormais les prix se rapprochent  et les courbes devraient se croiser au plus tard entre 2022 et 2025 (voire en 2020 ?). Déjà les industries commencent à se fournir directement en éolien ou solaire (l'article confond kWh et MWh !). Une solution simple pour gérer leur intermittence serait le stockage électrique par gravité (et grue), qui serait comparable au pompage-turbinage (STEP) tout en étant beaucoup plus facile à mettre en oeuvre. Bien que tout cela reste insuffisant, il est étonnant que certains veuillent minimiser, de façon très militante, cette transition énergétique pourtant réellement en marche et qui ne fait que prendre de l'ampleur avec le temps. Il est désolant de voir des écologistes affirmer des contre-vérités et croire ainsi faire oeuvre utile ! Ce qui est utile, au contraire, c'est de se concentrer sur les véritables risques et de rétablir la vérité par exemple sur les terres rares et le numérique comme le fait Alternatives économiques. Se débarrasser des fake news est une priorité pour l'écologie, ce ne sera pas facile mais c'est tout simplement la démarche scientifique ! Dans les innovations prometteuses, on peut citer un ciment intelligent qui stocke l'électricité et des filtres super-lisses qui transforment l'eau salée en eau douce de façon plus efficace et abordable (ce n'est pas l'eau qui manque si on peut la dessaler facilement).

A coup sûr, on n'en a pas fini avec les disruptions annoncées dans tous les domaines (agriculture, nourriture, transport, médecine, construction, industrie, espace, IA, robots, éducation, travail, etc.), et comme jamais il n'y a eu autant de capital disponible facilement, notamment avec le crowdfunding, cela devrait accélérer les innovations. Je continue malgré tout à penser qu'une fois l'économie entièrement réorganisée autour du numérique, on finira par atteindre un palier où les disruptions seront moins fréquentes ou moins sensibles, de même que le changement dans nos modes de vie a été moins brutal que pour nos grand-parents qui passaient de la campagne profonde à l'industrie déshumanisante. Dans l'immédiat, le fait qu'on ait connu la plus longue période haussière sans crise depuis 2009, avec une envolée historique des cours dont 30% de hausse sur le Nasdaq en un an, la probabilité d'un retournement boursier est au plus haut, ce qui dans le contexte de bouleversements technologiques, politiques, géopolitiques peut déstabiliser un peu plus la situation...


 

- Sciences

NASA lunar observatory
La conquête de la Lune doit précéder celle de Mars

On a du mal à croire qu'il y ait des traces de l'avant-Big Bang dans le fond cosmique mais si cela se confirmait, ce serait une très grande nouvelle, occasion de rappeler que l'univers n'est pas éternel et peut s'effondrer à cause de la gravitation, du champs de Higgs, de l'inflation, etc. Bien avant, la fin de notre monde est toujours possible (bien que très improbable) balayé par des ondes gravitationnelles relativistes ou des sursauts gamma, etc. Ce qui serait une autre grande nouvelle, c'est la découverte d'une supraconductivité à température ambiante (avec des nanoparticules d'or et d'argent) mais on soupçonne un bidonnage ce qui semble incroyable tant il suffit de vérifier l'expérience. La science n'est pas la recherche sereine supposée mais remue intérêts, ambitions et passions ! En tout cas, il faut prendre assurément avec précaution toutes les nouvelles découvertes : c'est la reproductibilité par l'expérience qui tranche à la fin (et on sait qu'il y a beaucoup de déchets). Ce qui est intéressant ici, c'est que le soupçon de fraude (outre son caractère extraordinaire) vient des données où un bruit de fond serait identique alors qu'étant aléatoire il ne devrait pas l'être mais cela pourrait venir du fait qu'il ne s'agit pas d'un bruit de fond mais d'une perturbation cyclique. Moins douteux mais intrigant, des physiciens montrent que la gravité quantique doit tenir compte de la possible superposition de masses différentes, ce qui laisse songeur. Souvent, les découvertes sont incrémentales (ce qu'on appelle "la science normale") et leur apport est difficile à expliquer étant donnée la complexité de la physique ou de la biologie concernées. C'est le cas par exemple des anti-lasers faits pour absorber des ondes laser de matière. Ce n'est pas l'importance de l'avancée qui peut justifier de s'y intéresser mais d'explorer ainsi la manipulation des propriétés quantiques dans leur étrangeté.

Alors que la colonisation de la Lune devrait précéder celle de Mars, on apprend que les radiations cosmiques altèrent le cerveau des mâles en provoquant une inflammation du cerveau mais pas chez la femelle. C'est une nouvelle inattendue, venant du fait qu'il y aurait d'importantes différences immunitaires entre les sexes et, chez les mâles, les cellules microgliales auraient tendance à se "suractiver", entraînant une inflammation importante, en particulier dans l'hippocampe alors que, chez les femelles, cette activité inflammatoire microgliale serait bien moins importante et plutôt tournée vers la promotion d'effets neuroprotecteurs. Une conséquence possible serait que les colonies extraterrestres soient des sociétés entièrement féminines ? De quoi éviter la violence envers les femmes qui aurait été favorisée par l'évolution (faisant plus d'enfants) ? mais peut-être pas d'éviter les lancinantes querelles conjugales qui rendent malade (en libérant des bactéries dans le sang) si elles vivent en couple malgré tout...

Une des choses les plus étonnantes pour moi, c'est de voir comme l'intérêt des scientifiques pour les drogues psychédéliques, qui avait précédé le basculement vers la légalisation du cannabis, prend encore plus d'ampleur depuis, levant ce vieux tabou et justifiant après-coup le mouvement psychédélique, qui n'était donc pas si délirant. Cela mériterait d'en faire un article à part. Les bienfaits des hallucinogènes sur le cerveau sont maintenant bien établis, notamment pour les troubles post-traumatiques et les dépressions (le cannabidiol et la kétamine ayant montré aussi leur efficacité), l'ecstasy pourrait aider les autistes aussi, et même des micro-doses de drogues psychédéliques pourraient être bénéfiques. Plus généralement, c'est l'expérience de la modification de nos pensées et de notre personnalité qui est sans doute le plus instructif. Cela n'empêche pas qu'il n'y a pas de drogues sans risques. Si une étude du mois dernier montrait que la Ritaline était bien le traitement approprié du TDAH (trouble du déficit de l'attention avec ou sans hyperactivité ou ADHD en anglais pour attention déficit and hyperactivity disorder), elle pourrait augmenter les accès psychotiques entre 1% et 2.5% (ce qui est logique si cette amphétamine douce est prescrite à des pré-psychotiques ayant déjà un excès de dopamine et non un déficit, ce qui n'est pas toujours évident à départager). Deux études, par forcément contradictoires, montrent, l'une que chez les vieux fumeurs le cannabis accélère le vieillissement du cerveau, du moins l'altération de la mémoire (ce qui n'est pas un scoop), alors que pour l'autre, les personnes âgées bénéficieraient de prendre un peu de cannabis contre l'inflammation du cerveau et son vieillissement. Il y a aussi le Prozac qui rajeunirait le cerveau (les neurones inhibiteurs surtout) en restaurant leur flexibilité (j'ai quand même un doute tant le Prozac est doté de multiples bienfaits qui ne semblent pas si évidents, pas autant en tout cas que la capacité marketing de l'entreprise !). Même si c'est un domaine en progression rapide, notre connaissance du cerveau reste rudimentaire, on en découvre petit à petit la complexité avec cette fois une cartographie des différents types de synapses, mais si certains prétendent que l'anesthésie bloque la pensée en bloquant les connexions faibles, d'autres viennent de montrer que le cerveau reste actif et qu'on rêve pendant une anesthésie, simplement, on ne se souvient de rien car l'anesthésie en provoque l'amnésie. Je ne trouve pas cela très rassurant... Enfin, un hydrogel hyaluronique contenant des particules magnétiques permettrait une neuromodulation non invasive par stimulation magnétomécanique des neurones du ganglion primaire de la racine dorsale (DRG) pour soulager des douleurs du dos, et le fait qu'en associant réalité virtuelle et sensations tactiles artificielles les prothèses s'intègrent au corps comme le membre originel, cela ouvre la voie au cyborg, à l'homme amélioré par ses prothèses intelligentes, si ce n'est pas par ses gènes.

Justement, un gène du poisson chat sensible aux champs magnétiques pourrait servir à l’activation par magnétisme d'un gène modifié, à la demande, et, avec CasPER, l'édition de gène prend de l'ampleur, permettant des modifications plus importantes et plus rapides des génomes. Les progrès là aussi sont rapides. Il y a aussi le premier traitement à base d'ARN interférent (empêchant l'expression de l'ARN messager et donc réduisant la production d'une protéines). Le coût est délirant (450 000$ par an) mais c'est plus rentable qu'une modification génétique une fois pour toutes ! Sinon, une des raisons de mon article sur le risque d'empoisonnement de l'atmosphère, outre l'emballement du réchauffement, était paradoxalement la nouvelle de l'utilisation de l'hydrogène sulfuré contre le vieillissement, son effet anti-oxydant à petites doses régénérant les mitochondries. Une autre stratégie pourrait repousser le vieillissement puisque, de façon étonnante, activer la télomérase n'augmenterait pas les cancers. Sans pouvoir vaincre la mort, il est plus que probable qu'on pourra prolonger la vie en bonne santé, d'autant plus quand on sera dans la décroissance démographique, pas si éloignée, et surtout si on applique l'édition de gènes aux ovules et au sperme...

Sinon, plusieurs études alertent sur les risques du vapotage (poumons et système immunitaire ou cancer de la bouche) - toujours moindre cependant que de la fumée. Une autre étude montre par contre que la fièvre combat aussi le cancer, remettant au goût du jour ma vieille marotte des toxines de Coley, mais un système immunitaire hyperactif à cause d'une infection ou d'une allergie élimine plus facilement des tumeurs. A l'opposé, une étude contredit les études antérieures sur les bienfaits de l'aspirine qui ne protègerait pas du cancer ni des problèmes cardiaques même si elle réduit les rechutes. C'est quand même difficile à croire mais qu'elle réduise la fièvre pourrait l'expliquer en partie. Par contre l'utilité des statines est confirmée alors que certains la contestent avec véhémence.

En paléoanthropologie, la découverte du mois, c'est une fillette de 90 000 ans d'une mère néandertalienne et d'un père dénisovien, confirmant qu'il ne s'agit que d'une seule espèce humaine s'étant différenciée en sous-espèces qu'on devrait appeler plutôt des races si le mot n'était devenu tabou. On avait vu que la dernière tendance est de considérer que Sapiens aussi n'était qu'une famille de la même espèce humaine (le tout est de savoir si on se reproduisait si bien entre Sapiens et Néandertal, ce qui reste douteux). Il n'y aurait pas le développement linéaire d'une espèce mais des croisements multiples entre populations dont sortaient les mieux adaptés aux techniques de l'époque ou à leur environnement. Ainsi, sur l’île de Florès, les Hommes aussi sont devenus plus petits, pas seulement les Hobbits descendant d'Homo Erectus, nanisme insulaire résultant du manque de nourriture comme de prédateurs. Les îles peuvent en effet déroger partiellement aux lois générales, comme elles peuvent échapper partiellement à la règle qui fait que la biodiversité tropicale résulte d'équilibre entre "ennemis", ce qui est donc un principe fondamental de l'écologie (confirmant la dialectique de la nature de Schelling). Ce n'est pas vraiment une surprise non plus que l'individualité des souris change selon leur entourage, mais c'est une bonne chose de l'établir et d'en prendre conscience pour nous-mêmes. On peut s'amuser enfin des 23 000 sexes différents chez un champignon...
 

- Numérique

Les nouvelles du numérique concernent de plus en plus la société elle-même comme ces fausses vidéos qui peuvent être générées par IA (deepfakes) mais on peut utiliser l'IA pour les démasquer (par le clignement des paupières par exemple) avant que les faussaires ne contournent le problème ! Le fait que Facebook, Google et Twitter se soient engagés dans la lutte contre les fake news met en évidence leur pouvoir disproportionné (contesté notamment par Donald Trump !). Ces quasi-monopoles mondiaux sont des biens communs qui devraient être des entreprises publiques s'il y avait un Etat planétaire alors que ce qui leur permet d'étendre leur pouvoir c'est justement d'être des entreprises privées, théoriquement non liés à un Etat particulier. La Chine incarne le nouveau gouvernement par les nombres qui remplace la démocratie par la surveillance et la notation. Cependant, une plateforme taïwanaise démontre l'utilité d'un débat public sur internet pour élaborer des lois, nouvelle forme de démocratie ? Il est très regrettable qu'on assiste à la fin des logiciels libres qui suscitaient tant d'espoir au début du siècle alors qu'ils sont indispensables à la réappropriation des plateformes locales notamment, l'open source ne suffit pas. Plus généralement, c'est la fin des utopies numériques.

Après le smartphone qui nous suit partout, notre intégration aux réseaux numériques va être de plus en plus poussée quand on voit comme les puces RFID implantées dans la main ont du succès. Le summum, pourrait être bien plus proche qu'on ne l'imagine si l'on croit Ni2o qui développe un implant cérébral de deep learning branché sur les neurones et qui permettrait une communication bidirectionnelle entre cerveau et ordinateur. Cela paraît tout de même un peu prématuré, mais on y viendra sans aucun doute. Pour l'instant, à un niveau plus basique, les programmes de neuromarketing ou de manipulation des votants utilisent la caméra pour détecter les émotions mais détectent surtout les hésitations. Les programmes savent qu'on ne peut influencer que ceux qui hésitent, pas les convaincus, la manipulation n'est jamais toute puissante mais il suffit souvent de faire basculer un petit nombre et les techniques sont toujours utilisées par les pires pas seulement les meilleurs. Ce sera la même chose avec Social Mapper qui rend la reconnaissance faciale open source, et donc permettant à n'importe qui de s'en servir pour retrouver quelqu'un sur les principaux réseaux sociaux, démocratisation de la surveillance généralisée...

Reconnaissance faciale : Social Mapper retrouve n'importe qui sur les réseaux sociaux

 

<- Revue des sciences précédente


Pour la Science no 491, Cerveau et immunité


Pour la Science

- Cerveau et immunité : un dialogue insoupçonné

Ce n'est pas nouveau pour nous, on soulignait encore le mois dernier le lien entre le système de récompense et l'immunité, justifiant la psychosomatique.

La réaction du cerveau aux informations immunologiques et la façon dont ces informations contrôlent les circuits cérébraux et les affectent pourraient être la clé pour comprendre nombre de maladies neurologiques – de l’autisme à la maladie d’Alzheimer. Jusqu’à présent, les efforts pour traiter ces maladies ont récolté des résultats décevants parce que la plupart des médicaments ne pénètrent qu’avec difficulté dans le cerveau. Les études de neuro-immunologie suggèrent que cibler le système immunitaire constituerait une stratégie plus efficace – une alternative très séduisante.

- L’ADN perdu qui a fait l’homme

Cerveau volumineux, posture debout, stratégie reproductive favorisant le couple… Ces caractéristiques des humains seraient apparues grâce à la disparition, au fil de l’évolution, de fragments clés de notre génome.

De nombreuses recherches en laboratoire, dont les miennes, ont suivi la trace de certains de ces segments d’ADN perdus en comparant les génomes humains avec ceux d’autres mammifères et d’humains archaïques : les Néandertaliens et nos cousins moins connus, les hommes de Denisova. Nous avons découvert que pendant les 8 millions d’années écoulées depuis que la lignée humaine a dévié de celle des chimpanzés, les génomes de nos ancêtres se sont délestés de fragments d’ADN qui activent des gènes clés pendant le développement embryonnaire. Les Néandertaliens partagent ces pertes : elles se sont donc produites tôt dans notre histoire évolutive.

- Une éthique de la complexité organisée

J'ai souvent eu des désaccords avec Jean-Paul Delahaye (il prétendait que la retraite par répartition était une pyramide de Ponzi!), notamment sur sa conception de la complexité (de Kolmogorov) mais il s'ouvre cette fois à la complexité organisée. L'intéressant, c'est qu'il pense que cette richesse en contenu d'information pourrait fournir un critère éthique de la valeur de la biodiversité comme d'un robot intelligent, dans une sorte d'économie généralisée à l'éthique, réduisant tout au calcul (vieille lubie depuis Descartes et Leibniz). On peut douter que la mort d'un individu soit du même ordre qu'une bibliothèque qui brûle (la parole n'est pas information) et cette réduction à l'information oublie l'histoire, les rapports personnels, les processus réels, les puissances matérielles, etc. On est dans le réductionnisme mais c'est quand même une version plus crédible que celle du dataïsme d'Harari, une échelle de valeur en fonction de la complexité ayant sa pertinence et méritant réflexion même si cela ne suffit pas à faire une éthique qui devrait passer plutôt de l'humanisme à l'écologie.

La complexité de Kolmogorov, bien qu’elle constitue un concept clé pour penser le monde en termes informationnels, n’est pas utilisable directement pour parler de la « complexification » de l’Univers tels que les astrophysiciens et les biologistes la mentionnent. Ce n’est pas le contenu en information qui augmente au cours du temps (ce contenu est maximal pour les objets aléatoires), mais le contenu en structures mesuré par la profondeur logique de Bennett.

Munis de ce concept de contenu en calcul et réfléchissant à la valeur des choses, nous constatons une forme de cohérence et d’unité dans ce que nous aimons et défendons.

La vie humaine est bien sûr une chose que nous souhaitons protéger. Chaque vie humaine est une richesse en expériences accumulées, en culture, en intelligence, ainsi qu’en capacités à produire ses propres objets complexes. L’art et la littérature créent des objets qui, soit directement, soit par la position qu’ils occupent dans les sociétés humaines, enrichissent l’information et la complexité structurelle. Chaque composition musicale nouvelle, par ses organisations de rythmes, d’harmonies, de mélodies enrichit les répertoires déjà connus et préservés.

Par ailleurs, l’idée qu’il est immoral de détruire les œuvres du passé (livres, monuments, peintures et sculptures en exemplaires uniques) confirme que nous avons une conception éthique reconnaissant une valeur à tout ce qui résulte d’un travail important d’élaboration ou de calcul (êtres vivants, œuvres d’art, théories scientifiques…).

Préserver la diversité animale, c’est préserver la complexité organisée sur Terre, c’est préserver sa profondeur logique.

Le principe écologiste plus général selon lequel nous devons préserver notre environnement est de même nature : la richesse des inter­actions des espèces animales et végétales d’un écosystème est une organisation que nous avons le devoir de préserver, car nous ne saurions pas la reconstituer (ou cela serait très difficile).

Détruire un livre dont il n’existe qu’un seul exemplaire, brûler des tableaux dont on n’a aucune copie, saccager ou démolir des monuments, des sculptures, des objets anciens témoins de civilisations disparues, tout cela nous semble éthiquement incorrect.

De plus, une telle éthique sera disposée à attribuer aux robots eux-mêmes une valeur exigeant un respect, comme on en doit aux humains et aux autres êtres vivants. Si un jour se produisait une rencontre de l’humanité avec d’autres formes de vie, une éthique de la complexité organisée nous commanderait de les respecter et leur commanderait de nous respecter.

L’universalité de cette éthique de la complexité organisée susceptible de s’appliquer aux robots intelligents comme à d’autres formes de vie nous ferait partager avec eux une vision morale, ce qui serait un bon point de départ.

Il résulte de cette analyse la formulation d’une éthique universelle de la complexité organisée : le bien, c’est conserver, créer et contribuer à faire croître la complexité organisée, c’est-à-dire les contenus en calculs de l’Univers mesurables par la profondeur logique.

D’autre part, elle peut être adoptée par tous les êtres doués d’autonomie et ayant des décisions à prendre, que ce soient des humains, des animaux, des extraterrestres (s’il en existe) ou même des robots.

Un nouveau défi s’offre à tous : concevoir pour nous et nos descendants des idéaux moraux scientifiquement fondés et aussi universels que possible, accordant de la valeur aux humains, à la vie en général, aux arts et aux sciences et qui soient adaptés à un monde élargi de robots et peut-être de vies différentes de la vie terrestre.

 



Brèves et liens


Physique


cosmologie, physique quantique, nanotechnologies

- Des traces de l'avant-Big Bang dans le fond cosmique ?

Un des points Hawking semble être au centre des anomalies circulaires de températures produites par les ondes gravitationnelles de défunts trous noirs supermassifs, comme prévu semble-t-il par le modèle de CCC. Plus encore, il semble également au centre des modes B détectés dans la polarisation du rayonnement fossile par les membres de la collaboration Bicep2. © Daniel An, Krzysztof A. Meissner, Roger Penrose, BICEP2 Collaboration, V. G. Gurzadyan

Je ne vais pas citer tout l'article (de l'excellent Laurent Sacco) qu'iront voir ceux qui sont intéressés par la physique la plus spéculative car si Roger Penrose est assurément un génie mathématique, on peut dire qu'il n'a pas peur de délirer (faisant penser à John Archibald Wheeler), notamment dans sa conception quantique de la conscience. Son modèle de « cosmologie cyclique conforme » n'arrive pas à me convaincre mais je ne suis pas du tout compétent et si les observations lui donnent raison, je l'accepterais bien sûr. Jusqu'ici, il a été plutôt démenti mais il prétend cette fois avoir trouvé dans le rayonnement fossile des traces d'avant Big Bang témoignant de l'évaporation de trous noirs supermassifs d'un monde précédant le nôtre. Si cela se vérifiait, ce serait une nouvelle retentissante (métaphysique) mais pour l'instant, la plus grande prudence s'impose. Ce que j'ai trouvé le plus intéressant, c'est cette idée que le fond cosmologique étant plus chaud que les trous noirs supermassifs, ceux-ci ne peuvent commencer à s'évaporer par leur infime rayonnement Hawking que lorsque le rayonnement du fond cosmologique venu du Big Bang se refroidit encore jusqu'à se rapprocher du zéro absolu. Cette évaporation finale dans un univers en bout de course précédant un nouveau Big Bang laisserait une trace, qu'il appelle des points de Hawking, dans notre fond cosmologique.

Penrose, avec Daniel An du Suny Maritime College (New York) et Krzysztof Meissner, de l'université de Varsovie, pensent qu'ils ont bel et bien trouvé des candidats prometteurs au titre de points de Hawking dans le rayonnement fossile. Il s'agirait d'une trentaine de cas dont cinq coïncideraient avec les emplacements des signatures d'ondes gravitationnelles provenant de trous noirs supermassifs de la précédente ère du cosmos que Penrose et Vahe G. Gurzadyan pensaient avoir trouvé il y a quelques années.

Les trois chercheurs esquissent une autre conséquence potentielle de la CCC. Le modèle de Penrose ne fait pas intervenir une phase inflationnaire, de sorte que le rayonnement fossile devrait être exempt de modes B de polarisation produits par des ondes gravitationnelle primordiale. Les membres de la collaboration Bicep2 ont pensé en avoir détectés avant que les planckiens ne réfutent cette détection en montrant que les modes B observés étaient très probablement générés par la poussière de la Voie lactée. Mais selon Penrose et ses collègues, ces modes B pourraient aussi résulter de champs magnétiques intergalactiques fossiles produits par les amas contenant les trous noirs supermassifs à l'origine des points de Hawking supposés. Ces champs magnétiques n'étant pas associés à des particules massives, ils pourraient donc bien s'être retrouvés localement dans le plasma primordial à l'origine du rayonnement fossile présent.

Un point de Hawking se trouve précisément non seulement au centre des cercles concentriques dont la détection a déjà été avancée par Penrose et Gurzadyan mais aussi dans la région où Bicep2 aurait détecté des modes B controversés.

- Nous pourrions être balayés par des ondes gravitationnelles relativistes

Une sorte d'onde gravitationnelle très spéciale pourrait être si puissante qu'en ébranlant l'espace-temps elle pourrait produire des trous noirs et détruire la Terre. Heureusement, sa probabilité est très faible.

La plupart des ondes gravitationnelles - des ondulations du tissu de l'univers provoquées par le mouvement d'objets massifs - sont sphériques. Elles se propagent vers l'extérieur comme les ronds d'une pierre tombée dans un étang. Mais lorsqu'un objet ou une particule se déplace à la vitesse de la lumière, il crée des ondes gravitationnelles plates ou planes qui avancent comme un raz de marée.

- La masse des quarks s'éclaire après la masse des bosons

Évènement candidat enregistré par Atlas pour une désintégration du boson de Higgs (H) en deux quarks b, associée à une désintégration d’un boson W en un muon (µ) et un neutrino (ν). © ATLAS/CERNLe boson de Brout-Englert-Higgs n'explique pas la masse des protons et des neutrons mais il sert bel et bien à donner des masses à leurs constituants, les quarks, dans le cadre de la théorie standard des hautes énergies. Au LHC, les détecteurs Atlas et CMS viennent de le confirmer avec le quark b. Cela peut ouvrir une fenêtre sur une nouvelle physique expliquant les valeurs précises de ces masses.

Initialement, le boson de Brout-Englert-Higgs (BEH) ne servait qu'à donner une masse aux bosons Z et W, des cousins du photon sans masse impliqués dans l'unification des forces électromagnétiques et nucléaires faibles.

Il faut ajouter la remarque de physiciens qu'au niveau quantique il faut tenir compte de la possible superposition de masses différentes.

- Les phonons pourraient avoir une masse négative

Il se pourrait bien que les phonons, et avec eux les ondes sonores, transportent de la masse. Une masse négative qui leur permettrait de générer un minuscule champ gravitationnel.

Les ondes sonores peuvent être considérées comme la mise en mouvement de molécules qui se heurtent les unes aux autres comme les boules sur une table de billard. Mais pour décrire plus aisément le comportement des ondes sonores, les physiciens ont imaginé une particule fictive qu'ils ont baptisée phonon.

Le phonon serait porteur d'une masse. Une masse négative qui génèrerait de minuscules champs gravitationnels négatifs. De quoi pousser les phonons vers le haut !

- Intrication d'atomes

Rice University scientists observed Dicke cooperativity in a magnetic crystal in which two types of spins, in iron (blue arrows) and erbium (red arrows), interacted with each other. The iron spins were excited to form a wave-like object called a spin wave; the erbium spins precessing in a magnetic field (B) behaved like two-level atoms. (Credit: Illustration by Xinwei Li/Rice University)

"Lorsque vous stimulez des atomes, un atome produit un photon qui interagit immédiatement avec un autre atome qui entre en état excité et produit un autre photon. Vous avez maintenant une superposition cohérente de deux photons.

Cela produit une polarisation macroscopique qui conduit finalement à une explosion de lumière cohérente appelée superradiance" à l'origine des lasers.

A la place de la lumière, un autre moyen d'exciter les dipôles d'un matériau est d'utiliser la force magnétique pour aligner ses spins.

"Dans un composé d'orthoferrite, les ions de fer peuvent former une onde de spin à une fréquence particulière, alors que des ions erbium, qui forment une structure quantique à deux niveaux, interagissent avec l’onde de spin". Ces interactions n'ont commencé à apparaître qu'à des très basses températures.

Ces deux types de spin interagissant dans un seul matériau relèvent de la mécanique quantique plutôt que la mécanique classique dans le couplage lumière-matière".

- Des anti-lasers non linéaires

Pour absorber le condensat de Bose-Einstein qui réduit les atomes à leur état ondulatoire pouvant se propager en laser de matière, les scientifiques ont utilisé un piège optique périodique formé par l'intersection de deux faisceaux laser. Un faisceau d'électrons focalisé au centre en fait sortir les atomes, les atomes des cellules voisines les remplaçant, s'efforçant de compenser la fuite. De la sorte, deux flux de matière superfluide dirigés vers le centre sont formés dans le condensat et quand ces flux se rencontrent dans la partie centrale, ils sont parfaitement absorbés, sans réflexion.

Ce qui est intéressant, c'est de voir la physique quantique mise en pratique.

- Manipulations nanométriques avec un microscope électronique

"Nous pouvons non seulement voir les nanostructures, mais aussi interagir avec elles, par exemple en les poussant, en appliquant de la chaleur ou un courant électrique".

Au cœur de cet instrument se trouvent de petits bras de robot pouvant être déplacés avec une précision nm. Ces bras peuvent être équipés d'aiguilles très fines pouvant être déplacées.

- Les isolants topologiques dépendent de leur désordre aléatoire

Des simulations numériques avaient montré que les propriétés caractéristiques des isolants topologiques - isolation intérieure et surperconduction parfaite à la surface (au bord) - peuvent être générées en introduisant un désordre aléatoire dans la structure. Cette hypothèse n'avait jusqu'à présent jamais été prouvée par l'expérience.

À l'aide d'ondes lumineuses, les chercheurs ont montré qu'un système non topologique devient topologique lorsqu'un désordre aléatoire y est ajouté: aucune lumière n'est transmise à l'intérieur de la structure, mais la lumière circule unidirectionnellement sur la surface.

Les propriétés des matériaux topologiques sont tout à fait remarquables mais leur dépendance vis-à-vis du désordre dans la structure ne l'est pas moins.

- Exploiter les propriétés topologiques des rubans 2D de graphène

Un théoricien de Berkeley avait prédit l’année dernière que la jonction de deux types différents de nanorubans pourrait immobiliser des électrons.

Pour ce faire, la "topologie" électronique des deux nanorubans doit être différente.

Par ailleurs, le graphène pourrait être imprimé en 3D, notamment pour les batteries, l’aérospatiale, la catalyse.

- Des nanobilles en or formés par des virus modifiés

Les virus existent sous une multitude de formes et contiennent une large gamme de récepteurs qui se lient aux molécules. La modification génétique des récepteurs pour se lier aux ions des métaux utilisés en électronique amène ces ions à «coller» au virus, créant un objet de même taille et de même forme.

Les bactériophages M13 génétiquement modifiés pour se lier à l'or sont généralement utilisés pour former de longs nanofils dorés. Des études sur le processus d'infection du bactériophage M13 ont montré que le virus peut être transformé en sphéroïde lors d'une interaction avec de l'eau et du chloroforme.

- Des glaces de nanotubes à température ambiante

Des nanotubes d'un diamètre moyen provoquent le passage des molécules d'eau à une glace de forme carrée sous l'effet des forces de van der Waals.

"Si le nanotube est trop petit, une seule molécule d'eau peut y pénétrer. Si il est trop grand, l’eau conserve sa forme amorphe. Mais à environ 8 angstroms, la force de van der Waals des nanotubes pousse les molécules d'eau à prendre des formes carrées organisées".

Les interactions les plus fortes ont été trouvées dans les nanotubes de nitrure de bore en raison de la polarisation particulière de leurs atomes.

- L'impression 4D en céramique

Il s'agit d'impressions 3D qui changent de forme quand on les chauffe.

C'est la première méthode d’impression 4D pour des céramiques, robustes d’un point de vue mécanique, présentant des formes complexes et un point de fusion élevé, à partir d'une encre qui est un mélange de polymères et de nanoparticules de céramique.

L'impression en quatre dimensions est une impression 3D conventionnelle combinée à l'élément de temps supplémentaire comme quatrième dimension. Avec l'impression 4D, les objets peuvent se reformer ou s'auto-assembler en fonction de stimuli externes tels que la force mécanique, la température ou un champ magnétique.

- Une membrane liquide qui se reconstitue après avoir été traversée

Un peu comme les toiles d'araignées, ce filtre liquide laisse passer les objets lourds ou rapides et retient les plus petits.

C'est une membrane liquide transparente faite de dodécylsulfate de sodium et d'eau qui se maintient en suspend simplement par sa tension de surface.

 

Climat


climat, énergies, écologie

- Conséquences durables de la déforestation massive entreprise par les Mayas

On soupçonnait déjà la déforestation d'avoir contribué au mystérieux effondrement de la civilisation maya, il y a plus de mille ans. Or, une nouvelle étude révèle que la coupe des forêts a également décimé les stocks de carbone contenu dans le sol de la péninsule du Yucatan, et ce, longtemps après l'abandon des anciennes cités et la régénération des forêts.

Les résultats de l'étude, publiés dans la revue Nature Geoscience, soulignent à quel point les sols et le traitement que nous leur réservons peuvent avoir une incidence marquée sur les gaz à effet de serre.

Les Mayas ont amorcé leurs activités agricoles il y a environ quatre mille ans. Et des études antérieures ont montré que la propagation de l'agriculture et l'érection de cités ont engendré une déforestation massive et l'érosion des sols. "Cette nouvelle étude révèle un fait étonnant: les sols de la région n'ont pas entièrement recouvré leur état initial, en dépit du stockage de carbone associé à la reforestation qui s'opère depuis plus de mille ans".

"Aujourd'hui, cette région semble en grande partie couverte d'une forêt tropicale dense et ancienne. Cependant, l'état des stocks de carbone dans le sol indique que l'écosystème semble avoir subi de profondes altérations, qui n'ont pas encore été totalement rétablies".

- La fonte de la banquise de l'Arctique depuis 1990

Arctique

Une vidéo publiée en décembre 2016 par l'Agence américaine d'observation océanique et atmosphérique retrace l'évolution de la banquise de l'Arctique depuis 1990.

Et des courants chauds menacent d'accélérer encore la fonte...

- Une biopile en papier

Il y a déjà des biocapteurs jetables à base de papier pour un diagnostic peu coûteux et pratique de maladies ou pour la détection de contaminants dans l'environnement. Beaucoup de ces dispositifs reposent sur des changements de couleur signalant un résultat, mais ils ne sont souvent pas très sensibles. Pour augmenter leur sensibilité, les biocapteurs ont besoin d'une alimentation électrique.

La batterie en papier a été fabriquée en imprimant de fines couches de métaux et d'autres matériaux sur le papier. Ensuite, des "exoélectrogènes" lyophilisés ont été répandus sur le papier. Les exoélectrogènes sont un type particulier de bactéries pouvant transférer des électrons à l'extérieur de leurs cellules. Les électrons, qui sont générés lorsque les bactéries produisent de l'énergie pour eux-mêmes, traversent la membrane cellulaire. Ils peuvent alors entrer en contact avec des électrodes externes et alimenter la batterie. Pour activer la batterie, il suffit d'ajouter un peu d'eau ou de salive. En quelques minutes, le liquide réactive les bactéries, ce qui produit suffisamment d'électrons pour alimenter une diode électroluminescente et une calculatrice.

La batterie en papier, qui n'est utilisée qu'une fois puis jetée, a une durée de vie d'environ quatre mois.

Il y a aussi des biobatteries en papier/polymères biodégradables.

- Stockage électrique par gravité (et grue)

On avait déjà parlé du stockage par gravité qui est une alternative aux STEP (pompage-turbinage), avec une efficacité de 85%, mais ce système est le plus simple et facile à mettre en oeuvre : on empile des containers et on les redescend pour récupérer l'énergie...

- Un ciment intelligent qui stocke l'électricité

Il s'agit en fait d'un ciment géopolymère à base de potassium, de cendre volante (issue de la combustion du charbon) et d'autres composants chimiques non dévoilés. La diffusion des ions de potassium à travers la structure cristalline assure la conductivité électrique. Selon les chercheurs, une fois parfaitement au point, leur ciment pourrait offrir une capacité de charge et de décharge comprise entre 200 et 500 watts par mètre carré. Ils ajoutent que ce mélange serait moins onéreux que le ciment Portland qui est pourtant le matériau de construction le plus répandu.

L'autre propriété intéressante qu'offre ce matériau est la capacité de signaler en temps réel toute altération de la structure. Un stress mécanique tel qu'une fissure va perturber la conductivité des ions, ce qui permet de détecter automatiquement tout problème menaçant l'intégrité d'un bâtiment sans recourir à des capteurs externes.

- Une voile en nanofibres pour récupérer l'eau de l'air

A man with a fog netLa voile qui tient dans un sac à dos est constituée de nanofibres autour de fragments de graphite, un peu comme des spaghettis autour de boulettes de viande. Les nanofibres fournissent une grande surface sur laquelle les gouttelettes se condensent, et le graphite pousse l'eau à s'écouler du voile lorsqu'il est essoré ou chauffé.

Ces collecteurs en nanofibres pourraient produire jusqu'à 180 litres d'eau par mètre carré chaque jour. En comparaison, un système commercial utilisé au Maroc ne produit que 30 litres par mètre carré par jour.

Voir la vidéo de présentation.

- Le train-avion

Oublier les galères des transferts entre l'aéroport et la gare, c'est ce que propose une entreprise française, Akka, avec ce concept Link&Fly de cabine détachable, quittant son avion porteur à l'arrivée et poursuivant le voyage sur rails.

D'une envergure de 49 mètres et de 34 mètres de longueur, avec une capacité de 162 passagers (soit environ celle d'un Airbus A320), l'avion est adapté aux trajets court et moyen-courrier, pour lesquels le nombre de rotations dans la journée est important.

 

 

Biologie


évolution, génétique, éthologie, anthropologie, neurologie

- Avec CasPER, l'édition de gène prend de l'ampleur

La principale différence avec CRISPR / Cas9, c'est que CasPER permet une intégration très efficace de grands fragments d'ADN portant diverses mutations pour générer notamment des centaines de milliers de variants d'enzymes afin de les étudier.

Les autres méthodes CRISPR reposent sur l'intégration de séquences plus courtes et nécessitent plusieurs cycles alors que CasPER élargit de manière significative la longueur des fragments d'ADN modifiés en une seule fois.

- Des traces de vie sur les continents il y a 3,22 milliards d'années ?

Une fine couche formée de tapis microbiens fossilisés empilés (flèche) incorporée dans des roches sédimentaires et des grès dans la ceinture de roches vertes de Barberton, en Afrique du Sud. En bas à droite, une barre donne l'échelle. © Martin Homann, European Institute for Marine Studies

Des traces fossilisées de tapis microbiens analogues à ceux présents au fond des mers ou dans des sources chaudes comme celles d'El Tatio ou de Yellowstone ont été trouvés sur des couches sédimentaires contenant de nombreux cailloux, ce qui démontre que ces tapis ne se sont pas développés sur le sable d'une plage ou d'une mer peu profonde mais bien sur le bord d'une rivière, ou éventuellement d'un delta.

Ces tapis microbiens fossilisés contiennent du carbone et de l'azote, ce qui correspond à ces formes de vie. Mais les rapports isotopiques diffèrent de ceux des tapis microbiens quasi-fossilisés présents en bord de mer. Le détail est d'importance : il indiquerait qu'il y a 3,22 milliards d'années, l'évolution avait déjà eu le temps de faire son œuvre en séparant deux types de populations de microbes.

- La biodiversité tropicale résulte d'équilibre entre "ennemis" naturels

https://qph.fs.quoracdn.net/main-qimg-08e7b1d9243dec05dd66cb36c9a6e7a4

L'hypothèse de Janzen-Connell, une théorie largement reconnue introduite au début des années 1970, stipule que si les forêts tropicales ont autant d'espèces d'arbres différentes, c'est parce que leurs «ennemis naturels» spécialisés - insectes herbivores ou champignons pathogènes - réduisent les taux de survie des graines et des plants, en particulier lorsque des graines sont dispersées près de leurs plante d'origine, là où ces ennemis naturels sont le plus susceptibles d'être trouvés. Le phénomène est appelé dépendance à la densité négative conspécifique (CNDD).

Selon cette hypothèse, les espèces rares tirent profit de ce phénomène - car il y a plus de zones de terre "libres" que d’espèces végétales communes. Ceci empêche théoriquement toute espèce de devenir trop commune ou trop rare.

Sauf que la variation de la sensibilité aux ennemis pourrait réduire le nombre d'espèces qui coexistent.

On a le même principe que l'équilibre proie-prédateur ou espèce-virus, dialectique fondamentale de la nature où plus les organismes sont nombreux, plus ils favorisent leurs parasites, mais ces équilibres sont fragiles et peuvent faire défaut jusqu'à ce qu'une espèce devienne trop dominante menant à sa destruction ou épuisant ses ressources.

- 23 000 sexes différents chez un champignon !

Reproduction sexuée et nombre de sexesDans la plupart des forêts du monde, peuplant les vieilles souches, vit le champion du sexe toutes catégories : Schizophyllum commune, un petit champignon blanc. En effet, chez cette espèce il n’existe pas deux mais… 23 000 sexes différents ! Cette profusion des sexes a un avantage : elle multiplie le nombre de partenaires possibles. Ce champignon peut se reproduire avec 22 999 types sexuels sur les 23 000 disponibles, alors que le système mâle-femelle n’offre qu’une catégorie de partenaires possibles. Malgré cet énorme avantage, les espèces à deux sexes restent largement majoritaires sur Terre.

L’originalité du travail de George Constable et Hannah Kokko est d’avoir introduit dans leur modèle un troisième paramètre, souvent oublié dans la littérature scientifique : le taux de reproduction sexuée au sein de l’espèce. En effet, chez de nombreuses espèces isogames, la reproduction sexuée est facultative. Les levures Saccharomyces cerevisiae, par exemple, ne se reproduisent qu’une fois toutes les 5 000 générations, pratiquant davantage la division cellulaire (ou reproduction asexuée) qui produit des descendants génétiquement identiques au seul parent dont ils sont issus.

Les modélisations de George Constable et Hannah Kokko ont montré que dans une population de grande taille, avec un faible taux de mutation, paramètres proches des conditions in vivo, une espèce qui se reproduit uniquement par reproduction sexuée - comme le champignon Schizophyllum commune - verra émerger au cours des générations des centaines de types sexuels différents. En revanche, si l’espèce ne se reproduit que par reproduction asexuée, un seul sexe est maintenu au cours des générations ! Entre les deux, plus le taux de reproduction sexuée est important et plus le nombre de sexes pouvant apparaître sera élevé.

- Une nouvelle espèce de ptérosaure découverte aux USA

A la fin du Trias, la région dans laquelle il a été découvert était un immense désert de 2,2 millions de kilomètres carrés recouvert de dunes de sable géantes. Un environnement extrême, où les chercheurs ne s'attendaient pas à découvrir cet animal à un stade aussi primitif. Les autres ptérosaures du Trias ont été retrouvés près de la mer là où se trouvent aujourd'hui l'Europe et le Groenland. Cette découverte montre que, même au tout début de leur évolution, les ptérosaures étaient présents dans de nombreuses régions et pouvaient s'adapter à des milieux très différents. Un atout qui les a peut-être aidés à survivre à l'extinction de la fin du Trias (200 millions d'années), qui a tué la moitié des espèces vivant à cette époque.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Une ancêtre des tortues sans carapace

EorhynchochelysIl y a 230 millions d'années, il n'y avait pas encore de tortues sur terre ni dans les mers, mais deux fossiles de leurs lointains ancêtres viennent d'être retrouvés en Chine. L'un d'entre eux avait une carapace partielle mais pas le bec sans dent qui caractérise les spécimens modernes. L'autre, possédait quant à lui un vrai bec de tortue mais pas de carapace.

La première tortue primitive avec carapace est âgée de 240 millions d'années. La seconde est un peu plus jeune : ses os ont été datés à 228 millions d'années, elle mesurait près d'un mètre quatre-vingt, avait un corps en forme de disque, une longue queue et un bec encore pourvu de quelques dents.

- 3 nouveaux ancêtres des primates

Ces trois primates omomyoïdes inconnus vivaient il y a 42 millions à 46 millions d'années. Les chercheurs ont nommé ces nouvelles espèces Ekwiiyemakius walshi , Gunnelltarsius randalli, Brontomomys cerutti.

En étudiant les dents, les chercheurs ont conclu que les trois nouveaux genres mesuraient entre 113 et 796 grammes et étaient probablement liés à un groupe d’espèces éteintes comprenant la sous-famille Omomyinae.

- L'ancêtre des lémuriens

aye-ayes

L’ancienne espèce Propotto leakeyi, qui vivait en Afrique de l’Est entre 23 et 16 millions d’années, n’était pas une chauve-souris, comme le pensaient les scientifiques, mais un primate étroitement lié aux aye-ayes modernes.

Cela remet en question le point de vue selon lequel tous les lémuriens de Madagascar ont évolué à partir d’une seule population d’ancêtres africains qui ont atteint l’île il y a au moins 54 millions d’années. Selon ce scénario, la destruction des habitats africains des lémuriens anciens par un refroidissement mondial il y a environ 34 millions d'années a laissé leur espèce isolée à Madagascar.

Les chercheurs estiment pour leur part que les ancêtres des lémuriens autres que les aye-ayes se sont rendus à Madagascar entre 41 et 20 millions d’années. Au cours de cette période, des ancêtres des autres groupes de mammifères vivant actuellement à Madagascar - rongeurs, mangoustes et les insectivores appelées tenrecs - ont également atteint l'île depuis l'Afrique. Des simulations informatiques antérieures ont indiqué que les courants océaniques à cette époque auraient pu transporter des animaux échoués sur des arbres déracinés par les tempêtes d’Afrique de l’Est à Madagascar.

Cependant, une seule origine africaine pour les lémuriens à Madagascar reste le scénario le plus simple et le plus probable.

Voir aussi Sciences et Avenir.

- La personnalité des souris change selon leur entourage

SourisCity-schemaCertains traits de caractère stables peuvent s'inscrire dans l'activité même des neurones d'un individu et se voir modifiés lorsque change la composition de son groupe.

La première chose que les auteurs ont observée est que le type de comportement adopté par chaque individu était corrélé au fonctionnement des neurones producteurs de dopamine, impliqués notamment dans la prise de décision. Les souris qui alternaient le plus par exemple, présentaient une activité dopaminergique plus faible. On peut donc dire qu'il y a une inscription biologique de l'individualité des souris.

Pour comprendre le rôle de l'environnement social des souris sur le développement de ces différentes individualités, les chercheurs ont poursuivi leurs expériences en modifiant la composition des groupes de Souris City. Ils ont regroupé les individus qui adoptaient la même stratégie au test, ceux qui alternaient peu d'un côté, et ceux qui alternaient beaucoup d'un autre. Surprise : après quelques semaines, les rôles étaient redistribués au sein de chaque groupe ! Certaines souris variant peu leur choix étaient devenues les plus exploratrices de leur nouveau groupe, et vice versa.

Plus étonnant encore, ce changement de comportement est corrélé à une modification de l'activité du système dopaminergique des souris. Ces résultats suggèrent que, loin d'être figés, les mécanismes de prise de décision, les registres comportementaux, mais aussi le niveau d'activité des structures nerveuses de chaque individu s'adaptent en fonction de la structure sociale dans laquelle ils évoluent.

Le fait que l'environnement social contribue aux différences entre les individus a des implications en sociologie, en psychologie, en biologie mais aussi en médecine. Les facteurs sociaux ont aussi un rôle dans le développement de pathologies psychiatriques telles que l'addiction. Un domaine auquel les chercheurs vont s'intéresser en étudiant l'influence de l'environnement social sur la vulnérabilité aux drogues.

- L'extinction de l'australopithèque Paranthropus robustus à cause de la sécheresse

Les précipitations du sud-est de l'Afrique sont sous l'effet des changements de l'insolation aux basses latitudes auquel se superpose un effet du changement du volume des calottes de glace des hautes latitudes pour la période d'environ 1 à 0,6 million d'années. Les résultats indiquent notamment une aridification progressive dans le bassin versant du Limpopo pour cette même période alors que la région du lac Malawi plus au nord connaît à la même époque un climat plus humide.

Paranthropus robustus était une espèce qui avait une alimentation variée avec cependant une préférence pour des ressources alimentaires provenant de zones boisées ou humides au sein de milieux globalement secs et ouverts. Ceci semble également être le cas pour Australopithecus sediba.

L'étude a permis de mettre en évidence que la seule occurrence connue de fossiles d'Australopithecus sediba correspond à une période relativement humide. D'autre part, une aridification progressive combinée à des variations hydrologiques multimillénaires extrêmes (alternance de périodes sèches et humides tous les 21000 ans) pourrait avoir entraîné une raréfaction des environnements boisés et des environnements humides exploités préférentiellement par Paranthropus robustus, et pourrait ainsi avoir joué un rôle important dans l'extinction de cet australopithèque robuste après 1 million d'années.

- Une fillette de 90 000 ans d'une mère néandertalienne et un père dénisovien

Nous sommes tous métis, issus de brassages de populations immémoriaux. Mais Denisova 11 l’est d’une manière toute singulière. Cette ado vivait il y a environ 90 000 ans en Sibérie. Elle est morte vers l’âge de 13 ans, d’une cause inconnue, et a été enterrée dans la grotte de Denisova dans les montagnes de l’Altaï, où un fragment de ses os a été trouvé en 2012.

Des journalistes indiquent 50 000 ans au lieu de 90 000 ans ! Nous sommes donc en présence d'une même espèce avec des différenciations locales.

- Sur l’île de Florès, les Hommes aussi sont devenus plus petits

À gauche, le hobbit ou Homme de Florès qui mesurait à peine plus que la taille d’un enfant de quatre ans. Au centre, le pygmée moderne vivant sur l’île de Florès. Et à droite, une comparaison avec un Indonésien moyen. © Serena Tucci, Department of Ecology and Evolutionary Biology, Princeton University

À gauche, le hobbit ou Homme de Florès qui mesurait à peine plus que la taille d’un enfant de quatre ans. Au centre, le pygmée moderne vivant sur l’île de Florès. Et à droite, une comparaison avec un Indonésien moyen.

Les pygmées Rampasasa présents sur l'île n'avaient aucune trace d'ADN archaïque provenant du célèbre hobbit ou Homme de Florès qui vivait là il y a 60.000 à 100.000 ans.

Ces pygmées semblent plutôt descendre d'Asiatiques de l'Est. Leurs génomes apparaissent particulièrement riches en allèles liés à la petite taille. Les mêmes que ceux que l'on retrouve chez leurs cousins, mais à des fréquences moindres. Une découverte qui, selon les chercheurs de Princeton, suggère que sur l'île, la sélection naturelle favorise les petites tailles.

De quoi conclure que les hobbits étaient également des hommes plus grands dont la taille a diminué après leur installation sur l'île. Peut-être parce qu'à la fois nourriture et prédateurs y sont plus rares qu'ailleurs.

- La violence envers les femmes favorisée par l'évolution

La violence masculine est déclenchée le plus souvent pour violer leur femme ou faire en sorte qu'elle soit fidèle, avec pour conséquence que les hommes violents envers leurs partenaires ont eu plus d'enfants.

L'étude ne concerne qu'une petite population et doit être vérifiée, il y a bien d'autres facteurs, mais c'est un mécanisme évolutionniste plausible, sauf qu'il faut le tempérer par le fait que notre espèce a pu se développer seulement en se domestiquant et en réduisant la violence (notamment la testostérone). Tous les hommes ne sont donc pas violents mais la non-violence nécessaire à la civilisation (des moeurs) a été limitée au moins par la guerre.

Que ce mécanisme sélectif ait pu avoir un rôle ne peut servir d'excuse pour justifier la violence conjugale. On fait d'ailleurs beaucoup moins d'enfants aujourd'hui. Cela peut tout au plus expliquer que cette violence, très présente dans la plupart des tribus de chasseurs-cueilleurs, ait perduré jusqu'ici et doit encore être éliminée.

- L'extension des populations blanches de l'Iran et de la Turquie il y a 6500 ans

Fig. 1

Des populations aux yeux bleus et à la peau claire ont colonisé tout le Levant - un terme géographique historique faisant référence à une vaste zone de la Méditerranée orientale - il y a environ 6 500 ans.

- Des momies d'Egypte de -3500 ans

D'abord, les corps des défunts furent préservés par dessèchement naturel sous l'action du sable chaud et sec du désert. Puis sont arrivés les agents embaumants, dont on pensait que l'usage remontait à 2.400 av. J.-C.

Mais une momie égyptienne, "Turin S. 293", exposée au musée égyptien de Turin (Italie) et datant de 3700-3500 avant J.C., vient perturber l'histoire. Une bonne dose d'huile végétale ou de graisses animales, un brin de résine de conifère chauffée, quelques extraits de plante aromatique et un peu de sucre végétal: telle a été la recette utilisée, dès 3.500 avant J.C. donc.

- Un cimetière monumental d'éleveurs du Kenya daté de 5000 ans

http://www.pnas.org/content/pnas/early/2018/08/14/1721975115/F2.medium.gif

Le site du pilier nord de Lothagam (Lothagam North Pillar Site) a été construit il y a 5 000 ans par les premiers éleveurs vivant autour du lac Turkana, au Kenya.

Des mégalithes, des cercles de pierres et des cairns (amas de pierre) sont disposés sur une plate-forme de 30 m dont la cavité mortuaire contient plusieurs centaines d’individus.

Les premiers éleveurs ont construit une plate-forme d’environ 30 mètres de diamètre et ils ont creusé une grande cavité dans le centre pour enterrer leurs morts. Après que la cavité ait été remplie et recouverte de pierres, les constructeurs ont posé de grands piliers de mégalithes, dont certains provenaient d’un kilomètre de distance.

On pense que ce groupe a eu une société égalitaire, sans hiérarchie sociale stratifiée. Ainsi, leur construction d’un projet public aussi vaste contredit des récits de longue date sur les sociétés complexes précoces, qui suggèrent qu’une structure sociale stratifiée est nécessaire pour permettre la construction de grands bâtiments publics ou de monuments.

Tous les individus étaient enterrés avec des ornements personnels et la distribution des ornements était à peu près égale dans tout le cimetière. Ces facteurs indiquent une société relativement égalitaire sans forte stratification sociale.

Le pastoralisme venait d’être introduit dans le bassin de Turkana et les nouveaux, arrivant avec des moutons, des chèvres et du bétail, auraient rencontré divers groupes de pêcheurs-chasseurs-cueilleurs vivant déjà autour du lac. En outre, les nouveaux arrivants et les habitants ont été confrontés à une situation environnementale difficile, les précipitations annuelles ayant diminué pendant cette période et le lac Turkana ayant diminué de près de 50%. Les premiers éleveurs ont peut-être construit le cimetière comme un lieu où les gens se rassemblent pour former et entretenir des réseaux sociaux capables de faire face aux grands changements économiques et environnementaux.

Les monuments ont peut-être servi de lieu de rassemblement, de resserrement des liens sociaux et de renforcement de l’identité communautaire. L’échange d’informations et l’interaction par le biais de rituels partagés ont peut-être aidé les éleveurs mobiles à naviguer dans un paysage physique en pleine mutation. Après plusieurs siècles, le pastoralisme s’est enraciné et le niveau des lacs s’est stabilisé. C’est à cette époque que le cimetière a cessé d’être utilisé.

- Cartographie des différents types de synapses (synaptome)

Whole-Brain-Scale Mapping

Il s'agit d'un "article étonnant sur la diversité et la distribution des sous-types de synapses dans tout le cerveau de la souris", écrit le neurogénéticien Kevin Mitchell. Il "met en évidence le fait que les synapses sont les principaux éléments informatiques du système nerveux".

Chaque région du cerveau possède une «signature synaptome» caractéristique avec des synapses qui diffèrent par leur composition, leur taille et leur nombre de protéines. Les synapses ont été classées en 37 sous-types. De manière remarquable, les régions du cerveau liées à des capacités de raisonnement et de pensée plus élevées contenaient également la population synaptique la plus diversifiée, tandis que les «régions cérébrales reptiliennes», telles que le tronc cérébral, étaient plus uniformes dans ses sous-types synaptiques.

- Des neurones inhibiteurs spécifiquement humains ?

Reconstruction du nouveau type de neurone identifié, avec une forme évoquant un bourgeon. © Boldog, et al.; Nature Neuroscience 2018.Les scientifiques les ont surnommées « neurones églantiers » à cause de leur morphologie évoquant une rose qui aurait perdu ses pétales. Il s'agit de neurones inhibiteurs qui utilisent le Gaba comme neurotransmetteur et freinent l'activité d'autres neurones. Les chercheurs ne sont pas certains que ces cellules soient spécifiques à l'espèce humaine, même s'ils ne les ont pas retrouvées dans le cerveau des rongeurs.

D'ailleurs, l'absence, chez la souris, de neurones typiquement humains soulève la question de la fiabilité de ces modèles animaux pour l'étude de maladies comme Alzheimer.

- L'anesthésie montre que la conscience est liée à la plasticité du cerveau

Signature cérébrale d’un cerveau conscient (en haut) et d’un cerveau sous anesthésie générale (en dessous), établie par les chercheurs. Les observations montrent une activité riche et flexible dans l’état "conscient" : différentes aires du cerveau peuvent être activées en phase, reliées ou non par une connexion anatomique. Si l'anesthésie générale ne supprime pas cette activité, elle se trouve "rigidifiée".

C'est étonnant car, malgré tout, il paraît qu'on rêve pendant une anesthésie...

- On a découvert la zone du cerveau qui réprime le désir de vengeance

A l'avant du cerveau, le cortex préfrontal dorsolatéral s'active fortement dans une situation particulière : lorsque l'agressivité est réprimée malgré le sentiment de colère.

Si la colère prend racine dans l'amygdale, petite zone de notre cerveau impliquée dans la motivation, une toute autre aire cérébrale s'occupe du désir de vengeance. Plus précisément, l'activation de cette zone, le cortex préfrontal dorsolatéral (ou dlPFC), est prédictive d'une inhibition d'un comportement agressif en réponse à la colère.

 

Santé


traitements, nutrition, hygiène

- L'hydrogène sulfuré contre le vieillissement

Un même gène peut être à l'origine de plusieurs protéines différentes, grâce aux facteurs d'épissage qui permettent l'épissage alternatif de l'ARN pré-messager. Lors du vieillissement, la quantité de facteurs d'épissage diminue. D'où l'idée de restaurer ces protéines dans les cellules vieillissantes. Dans leur recherche parue dans Aging, les chercheurs ont choisi de traiter des cellules endothéliales âgées avec des molécules qui libèrent du sulfure d'hydrogène H2S.

Le sulfure d'hydrogène est une molécule gazeuse présente naturellement dans l'organisme, qui a un rôle protecteur contre le vieillissement et la sénescence des cellules. Il est connu pour sentir l'œuf pourri. Les quantités d'H2S dans le sang diminuent avec l'âge. Mais cette molécule est aussi toxique à hautes doses, c'est pourquoi il faudrait qu'elle soit amenée directement là où elle agit, au niveau des mitochondries, les usines énergétiques des cellules. Ceci permettrait d'utiliser des doses plus faibles et de limiter les effets toxiques.

Pour leur expérience, les chercheurs ont utilisé des molécules donneuses de sulfure d'hydrogène. L'une d'elles (Na-GYY4137) a permis de multiplier par un facteur 1,9 à 3,2 l'expression des facteurs d'épissage. Des molécules donneuses d'H2S qui ciblaient les mitochondries ont, quant à elles, augmenté d'un facteur 2,5 à 3,1 l'expression de deux facteurs d'épissage, SRF2 et HNRNPD. Ces données suggèrent donc que le sulfure d'hydrogène améliore l'expression des facteurs d'épissage dans les cellules, ce qui limite leur vieillissement.

Le sulfure d'hydrogène est un si bon anti-oxydant qu'à plus hautes doses il est mortel, empêchant les cellules de respirer, c'est même une des principales menaces du réchauffement, ce qui m'a fait écrire un article à part pour ne pas prendre trop de place ici.

Il y a sinon une multiplication d'études pour supprimer les cellules sénescentes, comme on l'avait vu le mois dernier avec des substances sénolytiques (dasatinib plus quercétine), améliorant significativement la santé.

La greffe d'un nombre relativement faible de cellules sénescentes provoque, en effet, une dysfonction physique persistante ainsi que la propagation de la sénescence cellulaire dans des cellules auparavant saines.

De plus, un régime riche en graisses provoquant un stress métabolique renforce le vieillissement et le dysfonctionnement des cellules sénescentes.

Le fait qu'activer la télomérase n'augmente pas les cancers pourrait être aussi un résultat très important pour inverser le vieillissement.

- Cannabis et troubles mentaux accélèrent le vieillissement du cerveau

L'étude a révélé qu'un certain nombre de troubles et comportements prédisaient un vieillissement accéléré du cerveau, en particulier la schizophrénie (4 ans de vieillissement prématuré), l'abus de cannabis (2,8 ans de vieillissement accéléré), le trouble bipolaire (1,4 ans de vieillissement accéléré) et l'abus d'alcool (0,6 ans de vieillissement accéléré).

La découverte concernant l'abus de cannabis était particulièrement importante du fait qu'on commence à considérer la marijuana comme une substance inoffensive.

Par ailleurs, la consommation à long terme du cannabis affecte la mémoire (ce qui n'est pas très étonnant) en diminuant la communication entre les régions du cerveau liés à l'apprentissage et la mémoire. Cet effet réel, qu'il ne faut pas non plus exagérer, est directement relié aux doses de THC, ce qui fait du cannabis synthétique (Spice) le produit le plus dangereux (mais pouvant plus facilement contourner la loi répressive du chanvre naturel) alors que le cannabidiol qui l'équilibre serait un bon anti-dépresseur.

- Du cannabis contre l''inflammation du cerveau et son vieillissement

Cela semble contradictoire avec les conclusions précédentes mais peut venir du fait que l'abus de cannabis en diminue les récepteurs ? Il faudrait en tout cas mettre en balance ses effets délétères avec ses bienfaits, notamment pour compenser le vieillissement. On savait depuis longtemps que le rôle des cannabinoïdes était de réduire la suractivité de neurones excitateurs mais ils réduiraient surtout l'inflammation (ce tueur silencieux), ce pourquoi on en produit quand on fait de l'exercice.

Le récepteur CB1 est responsable de l'effet psychoactif du cannabis. Cependant, il semble agir également comme une sorte de "capteur" avec lequel les neurones mesurent et contrôlent l'activité de certaines cellules immunitaires dans le cerveau. Si le capteur tombe en panne, une inflammation chronique peut survenir - probablement le début d'un dangereux cercle vicieux.

L'activité des cellules dites microgliales joue un rôle important dans le vieillissement du cerveau. Ces cellules font partie des défenses immunitaires du cerveau: par exemple, elles détectent et digèrent les bactéries, mais éliminent également les cellules nerveuses malades ou défectueuses. Elles produisent également des substances messagères pour alerter d'autres cellules de défense et initier ainsi une inflammation.

Ce mécanisme de protection a des effets secondaires indésirables, pouvant causer des dommages aux tissus cérébraux sains. Les inflammations sont donc généralement strictement contrôlées. "Nous savons que les endocannabinoïdes jouent un rôle important à cet égard. Ce sont des substances messagères qui agissent comme une sorte de signal de freinage: elles empêchent la suractivité inflammatoire des cellules gliales".

Dès que les cellules microgliales détectent une attaque bactérienne ou une lésion neuronale, elles passent en mode inflammation et produisent des endocannabinoïdes qui activent le récepteur CB1 des neurones situés à proximité. Les neurones sont alors capables de limiter la réponse immunitaire.

Au cours du vieillissement, la production de cannabinoïdes diminue jusqu'à atteindre un faible niveau chez les individus âgés. Bilkei-Gorzo pense que cela pourrait conduire à une sorte de cercle vicieux: "Puisque les récepteurs CB1 ne sont plus suffisamment activés, les cellules gliales sont presque constamment en mode inflammatoire. De ce fait, davantage de neurones régulateurs meurent, de sorte que la réponse immunitaire finit par devenir complètement débridée".

Il pourrait être possible de briser ce cercle vicieux avec la drogue. Le cannabis pourrait aider à ralentir la progression de la démence. Son ingrédient, le tétrahydrocannabinol (THC), est un puissant activateur du récepteur CB1 - même à faible dose sans effet psychoactif. L'année dernière, les chercheurs de Bonn et leurs collègues israéliens ont pu démontrer que le cannabis pouvait inverser les processus de vieillissement du cerveau des souris. Ce résultat suggère maintenant qu'un effet anti-inflammatoire du THC peut jouer un rôle dans son effet positif sur le cerveau vieillissant.

- Les bienfaits des hallucinogènes redécouverts par la science

L'étude a révélé que l'utilisation d'hallucinogènes développait des niveaux plus élevés de spiritualité, ce qui a permis d'améliorer la stabilité émotionnelle et de réduire les symptômes d'anxiété, de dépression et de troubles alimentaires.

D'autres recherches présentées suggèrent que l'ayahuasca peut aider à soulager la dépression et la dépendance, tout en aidant les personnes à faire face à un traumatisme. "Nous avons découvert que l'ayahuasca favorisait également une augmentation de la générosité, de la connexion spirituelle et de l'altruisme".

"Cette étude renforce la nécessité pour la psychologie d’envisager un rôle plus important de la spiritualité dans le contexte général d'un traitement, une plus grande spiritualité et la connexion à quelque chose de plus grand que soi pouvant être encouragées".

Pour les personnes souffrant d'un cancer potentiellement mortel, la psilocybine peut entraîner une diminution significative et durable de l'anxiété et de la détresse. "Les participants ont fait des interprétations spirituelles ou religieuses de leur expérience et le traitement à la psilocybine a facilité une reconnexion à la vie, une plus grande conscience et présence, leur donnant plus de confiance face au cancer".

Prendre de l'ayahuasca (ou du DMT son composant principal) serait comme vivre une expérience de mort imminente avec l'impression de quitter son corps. De plus l'ecstasy pourrait guérir les autistes de leurs difficultés sociales en rétablissant les niveaux de sérotonine.

Par ailleurs, des micro-doses de drogues psychédéliques sont testées et pourraient apporter des bienfaits dans les dépressions entre autres (ce qui a été montré récemment) mais aussi pour la créativité. Le mouvement psychédélique a fait peur, parfois avec raison, et n'a pas été pris du tout au sérieux mais à tort car ces drogues utilisées depuis la nuit des temps ont bien des effets potentiels bénéfiques sur l'esprit, ne faisant pas seulement délirer (ce qui certes n'est pas sans risque).

"Ces micro-doses aiguisent tous les sens, comme si les fréquences de tous vos atomes et de votre champ énergétique étaient un peu plus élevées et conscientes". Elles rendent assez énergique pour se passer de café. Mais il prend bien soin de ne pas dépasser environ 0,4 gramme, parce que 0,5 le rendait "un peu trop joyeux et un peu trop philosophique", ce qui n’était pas toujours approprié.

Le microdosage consiste à prendre à peu près un dixième de la dose d'un "trip", une quantité trop faible pour déclencher des hallucinations, mais, selon ses partisans, suffisante pour aiguiser l’esprit. Les microdoseurs de psilocybine prétendent que les cela leur permet d'augmenter leur créativité, calmer l’anxiété, réduire le besoin de caféine ou la dépression.

L'intérêt scientifique est en partie motivé par de nombreux rapports au fil des ans selon lesquels la psilocybine pourrait avoir des effets antidépresseurs pouvant déboucher sur le développement de meilleurs traitements.

Pour van der Meijden, une microdose de psilocybine donne "plus de concepts, d'idées et de solutions", notamment parce que cela lui permet de "mieux comprendre et visualiser les concepts des autres" et de "voir plus de possibilités dans la manière dont les choses peuvent être ou regardées".

A noter que l'injection de BDNF (brain-derived neurotropic factor) dans les noyaux accumbens (circuit de la récompense), aussi bien que la surexpression génétique de la protéine Smurf1 (Smad ubiquitinylation regulatory factor 1), permettrait de réduire la dépendance à la cocaïne.

- Ni2o développe un implant cérébral de deep learning branché sur les neurones

L'Institut du cerveau et de la moelle épinière, à Paris, incube une équipe anglo-américaine (Ni2o pour neuron input to output) qui développe un implant cérébral de la taille d'un grain de riz doté de circuits d'apprentissage profond, permettant une communication bidirectionnelle entre cerveau et ordinateur.

« Notre implant comportera une puce informatique dotée de circuits adaptés à l'apprentissage profond, explique Newton Howard. Un dispositif extérieur sur le crâne, une sorte de casquette, assurera l'alimentation par induction et relaiera la communication sans fil. » La suite est ébouriffante. « L'implant échangera électriquement dans les deux sens avec les neurones environnants, via une centaine de milliers d'électrodes en nanotube de carbone. » Il ressemble à un hérisson sur les dessins que montre le chercheur. « Il interagira également avec les neurones par voie optique, grâce à l'optogénétique, via une dizaine de milliers de diodes électroluminescentes (LED) miniatures. » Dimensions de l'objet : 1,9 sur 2,2 mm.

Ce prototype serait prêt dans six mois ; et un modèle doté de dix fois plus d'électrodes et LED dix-huit mois plus tard. Il devrait être testé sur des porcs et des macaques. Sur l'homme, le dispositif viserait les indications de la stimulation cérébrale profonde, avec l'avantage du sans-fil. Première cible : la maladie de Parkinson.

- Injecter des précurseurs de neurones dans le cerveau des parkinsoniens

Chacun recevra 5 millions de cellules souches pluripotentes induites – appelées aussi iPS (pour "induced pluripotent stem cells"). "Un trou de 12 mm de diamètre sera percé sur le crâne du patient et des cellules seront injectées à l'aide d'un appareil spécialisé".

Les iPS pourront se différencier en neurones producteurs de dopamine.

- Des protéines de bactéries intestinales pour faire du sang universel (O)

Des enzymes - provenant de l'intestin humain - peuvent transformer le sang de type A et B en O, éliminant les antigènes A ou B des globules rouges.

"Si vous pouvez retirer ces antigènes, qui ne sont que de simples sucres, vous pouvez convertir A ou B en sang O".

L'annonce est contestée...

- L'autophagie dépend du métabolisme

"Les cellules s'adaptent à la famine en augmentant l'autophagie, quand une cellule se mange elle-même et recycle le contenu cellulaire pour entretenir les processus vitaux jusqu'à ce que les nutriments redeviennent abondants. Ce processus est régulé par les récepteurs de la rapamycine et des protéines kinases activées par l'AMP (AMPK). Des médicaments qui ciblent mTOR ou activent l'AMPK sont utilisés en clinique pour certains cancers et font l'objet de recherches actives pour d'autres, ce qui rend important de comprendre comment ils affectent cette voie de survie des cellules tumorales.

Nous montrons qu'avec les anti-diabétiques phenformine et metformine, le métabolisme cellulaire se déplace vers la glycolyse et inhibe la capacité de mTOR à provoquer l'autophagie. Le contraire est également vrai. En passant de la glycolyse au métabolisme mitochondrial, l’autophagie est renforcée grâce à un mécanisme qui implique une augmentation du métabolisme des phospholipides".

Par ailleurs, la simple augmentation des périodes sans manger rétablirait nos horloges biologiques et notre métabolisme.

- La fièvre combat aussi le cancer

Les statistiques et des décennies de littérature médicale suggèrent l'existence d'une relation inverse entre les antécédents personnels de fièvre infectieuse et le risque de cancer.

Ce serait parce qu'une exposition répétée à la fièvre augmente la capacité des cellules T gd à détecter des anomalies cellulaires et favoriser des environnements inhospitaliers qui détruisent les cellules malignes.

"En résumé, les médiateurs endogènes de la fièvre réorientent les substrats métaboliques et l’énergie au niveau du système immunitaire pendant la fièvre. Cela augmente considérablement la fréquence de nombreux effecteurs immunitaires, notamment les lymphocytes anti-cancer".

Une étude de 2006 avait déjà montré que la fièvre multipliait les lymphocytes et réduisait les cancers. Cela fait longtemps que je me suis intéressé aux toxines de Coley supposées guérir de cancers avancées par une forte fièvre (quand les patients n'en mourraient pas!).

- Les éléphants se protègent du cancer en éliminant les cellules défectueuses

Le gène zombie LIF6 joue un rôle clé dans le processus qui aide l’éléphant à se préserver des cancers. © joeclub_ake, Pixabay, CC0 Creative Commons

Leur gène p53, dont ils possèdent 20 copies, permettrait de réactiver l'une des copies non fonctionnelles du gène leukemia inhibitory factor (LIF) incluse dans leur génome, le gène LIF6. Ce gène code pour une protéine qui s'attaque aux mitochondries des cellules endommagées et enclenche ainsi le processus menant à l'apoptose -comprenez la mort - de ces cellules, et ce avant même qu'elles ne deviennent cancéreuses.

Ce gène (LIF6) est présent normalement sous une forme non fonctionnelle (qu'on appelle gène zombi) et réactivé donc par P53.

- Différences immunitaires entre les sexes

Great reed warbler (Photo: August Thomasson)Le fait que l'intensité des réponses immunitaires varie entre hommes et femmes est bien connu. Par exemple, les hommes ont des infections plus fréquemment que les femmes à cause des hormones sexuelles, qui diminuent la réponse du système immunitaire chez les hommes. En d'autres termes, le système immunitaire masculin n'est généralement pas aussi efficace que celui des femmes.

La nouvelle étude concerne une population sauvage de fauvettes en utilisant des données recueillies sur plus de 20 ans. Les chercheurs ont séquencé les gènes du système immunitaire du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) et ont comparé la manière dont la variation de ces gènes affectait les hommes, les femmes et leurs descendants.

Les résultats montrent que les mâles présentant une variation élevée de ces gènes ont eu de meilleurs territoires et un taux de survie plus élevé chez leurs enfants. Le contraire s’applique aux femelles, leur progéniture présentant dans ce cas un taux de survie réduit. Ainsi, chez les femelles, il était avantageux d'avoir une variation plus faible des gènes du CMH.

"Malheureusement, ce conflit ne peut être résolu. Les femelles préfèrent les mâles avec de bons territoires, mais elles obtiennent du coup des mâles avec une grande variation dans leurs gènes du CMH. La progéniture hérite de cette variation de leur père, ce qui est un inconvénient pour les filles".

- Le glaucome une maladie auto-immune ?

Currently the only treatment for glaucoma is eye drops to relieve the pressure or surgery to unblock tubes and release the fluid"Maintenant, nous savons que le stress dû à une pression élevée des yeux peut déclencher une réponse immunitaire qui déclenche une attaque des cellules immunitaires contre les neurones dans l'œil".

Le système immunitaire attaquait les cellules oculaires à cause des protéines de choc thermique qui aidaient normalement les cellules à se régénérer après un stress. Mais ils sont très similaires aux protéines produites par les bactéries, ce qui pourrait amener l’organisme à penser qu’il lutte contre une infection.

- La lumière bleue des écrans provoque l'autodestruction de la rétine

La lumière bleue sur une molécule particulière de l'oeil provoque une chaîne de réactions chimiques qui conduit à la création de particules toxiques pour les cellules photoréceptrices.

Ainsi, une exposition prolongée à la lumière bleue des ordinateurs, smartphones ou autre tablettes numériques peut conduire à la dégénérescence maculaire et à la perte de la vision.

Heureusement, avec le graphène on va avoir des rétines artificielles !
 

Technologie


biotechnologies, informatique, robotique

- Looking Glass, un écran 3D

Un petit exemple d'un affichage en volume. © Looking Glass Factory

Grâce à la combinaison des technologies des champs lumineux et volumétrique, ce cadre affiche en simultané 45 vues de l'objet à 60 images par seconde, ce qui permet de l'observer sous tous les angles avec une fluidité parfaite, et de regarder les animations à plusieurs.

- Ford équipe ses ouvriers d'exosquelettes

L'EksoVest est un exosquelette qui soulage les ouvriers sur les lignes d'assemblage qui doivent travailler les bras en l'air de façon prolongée.

Il ne s'agit pas d'un exosquelette motorisé, mais d'un modèle avec des ressorts qui fournit entre 2,2 et 6,8 kg d'assistance lorsque la personne qui le porte lève les bras.

- Des bras supplémentaires télécommandés en réalité virtuelle

Les bras robotisés, chacun avec sept articulations, sortent du sac à dos avec une tête connectée. La tête a deux caméras qui montrent l'opérateur à distance, en VR, un flux en direct de tout ce que le porteur de sac à dos voit. Lorsque l'opérateur déplace sa tête en VR, les capteurs suivent ce mouvement et font réagir la tête robotisée.

- Minnie, le robot qui fait lire

Minnie le robot lecteur

CE robot humanoïde dit "compagnon d’apprentissage social", capable d’interagir est conçu à partir d' un robot imprimable en 3D de la société Hello Robo.

Au début de l’interaction, le robot Minnie utilise un algorithme de reconnaissance faciale pour localiser l’enfant et créer un contact oculaire. Puis il lui propose de choisir et de lire à voix haute un ouvrage parmi les vingt-cinq qu'il possède en stock. Minnie est alors programmée pour réagir, faire des commentaires sur le texte, adopter un comportement de joie, d’intérêt ou de surprise pour la lecture en cours. Le robot utilise pour ce faire plus de 600 commentaires préexistants et adaptés à des pages spécifiques de l’ouvrage.

- Le mini-robot assistant qui bouge

On peut dire que c'est juste une enceinte intelligente mais comme il bouge, c'est plutôt un robot même s'il ne fait rien d'autres qu'une enceinte connectée, en plus expressif.

- Un drone en graphène

Revêtue de graphène, cette aile volante de 3,5 mètres d’envergure transporte également des batteries enfermant ce matériau un peu magique. En plus d’alléger considérablement la masse de l’aéronef, le graphène empêche la constitution de glace sur les ailes en altitude. © UCLan

D'une envergure d'environ 3,5 mètres, l'aile constituée d'un revêtement de graphène est 17 % plus légère que si elle avait été recouverte de fibres de carbone. De ce fait, son utilisation permet d'augmenter à la fois l'autonomie ou le rayon d'action, ou bien d'accroître la charge transportable. Le décollage est également moins énergivore. En bonus, le graphène a comme autre atout d'éviter l'accumulation de glace sur l'aile en altitude. Il peut également encaisser un coup de foudre sans broncher en raison de sa haute conductivité.

- L'avion le plus gros pour lancer des fusées

Son envergure est de 117 mètres et cette méthode de lancement de fusée devrait être très économique par rapport au système actuel (mais pas forcément par rapport aux autres nouveaux modes de lancement). Voir aussi Futura-Sciences.

Image of Stratolaunch plane and newly announced rockets flying in the sky.

<- Revue des sciences précédente

copyleftcopyleft 

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

To create code blocks or other preformatted text, indent by four spaces:

    This will be displayed in a monospaced font. The first four 
    spaces will be stripped off, but all other whitespace
    will be preserved.
    
    Markdown is turned off in code blocks:
     [This is not a link](http://example.com)

To create not a block, but an inline code span, use backticks:

Here is some inline `code`.

For more help see http://daringfireball.net/projects/markdown/syntax