Revue des sciences décembre 2015

Pour la Science

• Guerre et coopération à l'origine de l'humanité
• Pourquoi les bonnes idées tuent les meilleures
• Faut-il interdire les robots tueurs autonomes ?

Physique, espace, nanos

• Le retour réussi de la fusée New Shepard
• Un liquide poreux (pour stocker le CO2 ?)

Climat, écologie, énergie

• Le réchauffement retarde la fin de la période inter-glaciaire
• 100% renouvelables avec stockage souterrain

Biologie, préhistoire, cerveau

• Un kit grand public pour la modification génétique chez soi
• Il y a un sens de l'évolution prévisible malgré la part d'aléatoire
• Transformer un ver avec la tête d'une autre espèce sans modifier l'ADN
• Fonction temporelle des neurones et synapses
• Nous avons tous un mélange de cerveau mâle et femelle
• Le cerveau passe du système de punition au système de récompense dans l'apprentissage
• Les enfants d'athées seraient plus altruistes que ceux élevés dans la religion

Santé

• Déclencher la production de globules rouges au lieu d'une transfusion
• Bloquer la douleur par des dispositifs sans fil implantables
• Des micro-doses de LSD contre l'anxiété et l'insomnie
• Le cannabis de synthèse de plus en plus dangereux et combattu
• Le mécanisme anticancéreux de l'aspirine
• Microbiote et santé
• La transplantation de visage la plus complète

Techno

• Les gyropodes (Wheels) se démocratisent (chez Darty)
• Skreemr, l’avion hypersonique lancé par piste magnétique pour aller à New York en 30 minutes

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

- Economie et social

L'année se termine donc comme elle a commencé par des attentats terroristes. On ne s'étonnera pas tellement qu'on puisse supposer que guerre et coopération soient à l'origine de l'humanité et, même si ce genre d'étude est assez contestable, il est bien venu de montrer que les enfants d'athées sont plus altruistes que ceux élevés dans la religion, dont on voit qu'elle peut justifier les pires atrocités même si elle peut susciter aussi de grands dévouements. La nouveauté par rapport au début de l'année, c'est non seulement qu'on a passé un nouveau seuil mais que nous sommes désormais confrontés à une immigration massive contre laquelle se dressent les frontières. S'il y a la menace d'un "mini-Schengen", cela pourrait signifier une mutualisation des douanes, voire des forces armées, et donc un renforcement du noyau européen et de l'intégration, contrairement à ce qu'on pourrait croire. La gauche appliquant tout le programme de la droite sans diminuer le chômage, il ne reste à la droite qu'à surenchérir en réclamant une modération salariale au moment même où il faudrait tout le contraire. Il se pourrait, en effet, qu'on soit proche de la fin de l'austérité, non seulement au nom de la sécurité et des priorités de la guerre mais surtout parce que, aussi bien le Japon que la BCE réclament une augmentation des salaires comme seule façon de sortir du manque d'inflation. La planche à billet, "distribuer de l'argent par hélicoptère", ne suffit pas, ne faisant qu'alimenter des bulles, la bonne inflation est salariale. Le problème, c'est que l'augmentation des salaires dépend du plein emploi alors que le chômage est au plus haut. Une des possibilités serait de réindustrialiser les centres villes où se trouvent plus facilement les compétences, la robotisation étant un facteur de relocalisation des industries, les nouvelles technologies permettant des usines plus petites et plus flexibles. Ceci dit, une carte montre des inégalités de revenus étonnantes entre pays. Je ne soupçonnais pas que l'Alaska était si riche, aussi riche que l'Australie !

C'est, bien sûr, actuellement, la COP21, marquée par le terrorisme et bunkerisée. On n'en attend pas beaucoup, sinon de s'accorder sur le problème et la nécessité de réduire nos émissions. Il faudra accélérer ensuite et prendre mieux en compte les limites du politique. Pour l'instant on peut noter que la production mondiale de charbon décline enfin (voir pdf). Comme on l'avait déjà signalé, le pic de production du charbon a été atteint en 2013. En 2014, la baisse a été de 0,7 %. En 2015, la baisse devrait être entre 2 et 4 %. Cela serait dû à la montée en puissance des énergies renouvelables comme du nucléaire ou du gaz mais aussi au fait que la demande en électricité est désormais découplée de la croissance. Elle n’a été cette année que de 1 % en Chine alors que le PIB a grimpé de 7 % (ou est-ce le signe d'une croissance réelle atone ?). Aujourd’hui, seules l’Inde et l’Australie continuent à consommer toujours plus de charbon. Plus globalement, les émissions mondiales de CO2 commencent à stagner (mais le réchauffement et les hivers doux y participent). On peut déplorer que la question du captage du CO2 ne soit pas assez étudiée alors que pas mal d'innovations (comme un liquide poreux) sont assez prometteuses pour cela.

Par contre, la fusion par laser progresse pas mal ces temps-ci (dans certaines conditions l'onde de choc électrostatique induite par laser mène à un réchauffement très rapide des ions). De plus, les nouvelles performances des supraconducteurs laissent espérer passer le seuil d'une production d'énergie par fusion. Il ne faut pas trop compter sur Iter encore reculé de 6 ans, le plus probable étant que d'autres arrivent à la fusion avant ! En attendant, le plan pluriannuel de l’énergie (PPE) prévoit un triplement de la production photovoltaïque et éolienne d’ici à 2023. Les industriels de l’éolien assurent de leur côté pouvoir assurer un quart de la production d’électricité en 2030. Ce coup d’accélérateur intervient au moment où l’EWEA publie un rapport affirmant que la production d’énergie éolienne peut parfaitement dépasser celle du charbon et du gaz. Sur le scénario le plus favorable aux énergies renouvelables, 53,7 % de l’électricité consommée en Europe en 2030 pourrait être de source renouvelable. Il serait pourtant possible d'atteindre le 100% renouvelables avec stockage souterrain  de la chaleur, notamment, mais cela demanderait une politique globale qui semble encore hors de portée. En tout cas, on a sur les énergies renouvelables, l'équivalent des climatosceptiques comme le nucléocrate Jean-Marc Jancovici (et ses théories économiques débiles). Il est vrai qu'il y a là aussi de grandes incertitudes notamment sur les délais de déploiement des innovations, il faudrait forger là-dessus un consensus scientifique empêchant n'importe qui de dire n'importe quoi (en ignorant tous les progrès des dernières années dont on rend compte ici). Ceci dit, la nouvelle que j'ai trouvée la plus troublante, car donnant une certaine positivité à notre situation et modifiant pas mal les perspectives, c'est que le réchauffement retarde la fin de la période inter-glaciaire (ce qui me semble un argument pour le stockage du CO2 et sa réutilisation plus tard).

Enfin, la prohibition des drogues n'étant pas étrangère au terrorisme et au trafic des armes, il faudra bien aborder la question. Précisément, un arrêt qui a surpris de la court suprême mexicaine fait de la consommation de Marijuana un droit de l'homme (le droit au libre développement de sa personnalité). C'est important dans un Mexique ravagé par la guerre à la drogue mais aussi parce que c'est la première fois que la légalisation s'appuie sur les droits de l'homme (et non la réduction des risques pour la santé ou la baisse de la criminalité invoquées jusqu'ici). On n'en est pas encore à la légalisation repoussée bizarrement pas une grande majorité de la population encore mais la légalisation de l'usage médical pourrait être votée bientôt et un premier traitement au cannabidiol contre l'épilepsie vient d'être autorisé (sans THC). Il faut ajouter, dans les arguments pour la légalisation, que certains cannabis de synthèse, de plus en plus répandus et difficiles à interdire car changeant sans arrêt de formule, se révèlent bien plus dangereux que la plante. Enfin, la nouvelle mode serait de prendre des micro-doses de LSD contre l'anxiété et l'insomnie !

- Sciences

Un article sensationnaliste du Daly Mail en a rajouté sur la découverte en géométrie d'un jeune de 17 ans, Ivan Zelich. L'article dit n'importe quoi tout comme celui de Slate (théorème plus performant que les ordinateurs !). Ce ne sont que des isomorphismes entre espaces projectifs, qui peuvent être utiles mais, pour autant qu'on puisse juger, pas jusqu'à en faire une "géométrisation de la théorie de la démonstration".

Plus sérieusement, un travail d'un chercheur estimé sur l'isomorphisme des réseaux pourrait aider à résoudre les problèmes non-P complet et mettre en difficulté la cryptographie (mais à confirmer).

La méthode de Babai consiste à diviser un graphe en différentes parties et de les résoudre séparément. Certains de ces sous-graphes, appelés algorithmes de Johnson (Johnson graph), sont particulièrement difficiles à analyser.

Pour faire face à ceux-ci, il emprunte des concepts de la théorie des groupes, connus sous le nom classification des groupes simples finis.

Il y a aussi un nouvel algorithme qui fait passer la modélisation complexe de plusieurs jours à quelques heures. On pourrait parler aussi de la résolution de la conjecture de Riemann ou la conjecture d'Erdös. Il faut souligner le dynamisme des mathématiques qui sont de plus en plus importantes dans le monde du numérique.

Sinon, les progrès dans la connaissance de l'univers mènent à réévaluer la probabilité qu'une autre civilisation évoluée aurait émergé dans notre galaxie. C'est effectivement probable mais ne tient pas compte de la possibilité d'entrer en contact qui est à peu près nulle malgré tout. Il y a aussi de nombreux paramètres qui ne sont pas pris en compte (il ne suffit pas d'une planète rocheuse avec de l'eau pour une civilisation évoluée, il faut un champ magnétique, une atmosphère, une tectonique des plaques, une lune stabilisatrice, enfin une zone qui ne soit pas exposée aux catastrophes cosmiques, etc.). Une fois toutes ces conditions réunies, on devrait retrouver un sens de l'évolution prévisible malgré la part d'aléatoire, confirmant que c'est le milieu qui sculpte les corps. Sur le nombre, il est donc à peu près sûr qu'il y a d'autres civilisations, aussi sûr qu'ils sont hors de notre portée ! En tout cas, la colonisation de Mars pose déjà de nombreux problèmes médicaux (rayons cosmiques, manque de gravitation, circulation sanguine, enfermement, rythmes biologiques, infections). Il y aura sans doute nécessité d'adaptation génétique.

Justement, les premiers "humains modifiés" par la méthode CRISPR (utilisée à tout va) pourraient arriver d'ici 2 ans, cette fois pour traiter une cécité génétique. L'édition des gènes de l'embryon est cependant contestable, le taux de réussite n'étant que de 20%, seule la modification des spermatozoïdes semble éthiquement acceptable mais cette facilitation des manipulations génétiques inquiète beaucoup. A signaler, d'ailleurs, l’arrivée d'un kit grand public pour la modification génétique chez soi ! Du côté du cerveau, on vient seulement de découvrir la fondamentale fonction temporelle des neurones entre synapses proximales et distales permettant d'évaluer la différence entre signal attendu et signal reçu si importante pour l'apprentissage et le système de récompense. On a d'ailleurs montré que le cerveau passe du système de punition au système de récompense dans l'apprentissage. Sinon, le fait de pouvoir bloquer la douleur par des dispositifs sans fil implantables pourrait éviter des traitements médicamenteux mais la découverte qui pourrait avoir le plus de conséquences, c'est la possibilité de déclencher la production de globules rouges à volonté, pouvant rendre inutiles les transfusions.

A part ça, tout le monde fait un plat d'une "rose bionique" avec un circuit électrique à l’intérieur de la tige et des feuilles, ce qui ne sert à rien pour l'instant et on peut signaler la NanoCar Race, première course internationale de molécules qui vient d'avoir lieu à Toulouse !

- Numérique

On est à l'époque où le prix d'un ordinateur minimal (512 Mo) mais performant est tombé à 5 dollars avec le Raspberry Pi Zero, ouvrant à de nouveaux usages. Pour les mobiles, le changement à venir le plus significatif pourrait être la fin des applications qui serait imminente : il suffira bientôt de passer par Google pour exécuter n'importe quelle action sans avoir besoin de télécharger les applications correspondantes (mais, dans l'immédiat, les dépenses pour les applications pourraient doubler). Cela donne à Google une place démesurée mais il est certain que le numérique favorise les monopoles (le premier rafle tout). Cela ne doit pas empêcher d'aller vers des plateformes réellement coopératives.

Un des grands apports des imprimantes 3D, c'est de pouvoir imprimer les pièces cassées et prolonger la durée de vie des objets mais il faut faire attention car les produits utilisés seraient toxiques. Notre santé devrait d'ailleurs être de plus en plus surveillée en continu mais de nouvelles smartwatchs pourraient même deviner ce qu'on fait et quel objet on touche à partir de la déformation des signaux électromagnétiques que cela provoque ! Intel présente une maison connectée qui ne convainc pas tellement de l'utilité mais du moins montre l'état d'avancement (ou d'inachèvement) et que cela exigence centralisation et interopérabilité des systèmes. Le numérique (la communication) a besoin de normes.

Un milliardaire chinois se lance dans la concurrence à Tesla pour sortir la première voiture électrique entièrement connectée alors qu'Audi parie sur des voitures se garant toutes seules grâce au V2V (vehicle to vehicle) : "les places de stationnement, qui doivent aujourd'hui être assez larges pour pouvoir ouvrir les portes et entrer dans le véhicule, seront réduites d'environ 2 mètres carrés chacune" ! On peut douter de ce projet qui, d'une part suppose une réorganisation globale mais aussi suppose qu'on aurait toujours besoin d'une voiture à soi quand on peut appeler aussi facilement une voiture autonome. Les voitures autonomes pourraient être utilisées comme des armes et servir à faire des attentats. Il n'y a pas grand sens à vouloir interdire les robots tueurs autonomes, encore moins à vouloir leur faire respecter des lois éthiques trop générales (on peut seulement programmer des choix éthiques particuliers). En tout cas la Russie développerait un drone/torpille atomique autonome pour contourner les défenses anti-missile et attaquer les ports. Dans les robots il y a de tout puisque, par exemple, la Chine développe des drones de pulvérisation agricole, il y a aussi des drones pour peindre en hauteur, etc., mais on assiste déjà aux premiers combats de robots géants...

Pour la Science no 458, Comment l'homme a conquis toute la planète

- Comment Homo sapiens a conquis la planète, p26
Guerre et groupes étendus

Une grande capacité à coopérer et l'invention des armes de jet expliqueraient pourquoi, de toutes les espèces humaines ayant vécu sur Terre, la nôtre est la seule à avoir investi la planète entière.

La théorie n'est pas vraiment nouvelle du rôle de la coopération avec des étrangers au groupe et des relations étendues (l'hyperprosocialité) dans la domination des Sapiens. Curtis Marean fait donc de la guerre un élément déterminant dès l'origine de notre espèce, il y a 71 000 ans.

Il aurait été étonnant qu'il en soit autrement mais il y a des chercheurs compétents comme Marylène Patou-Mathis qui tentent de façon pathétique de nous faire croire que nos ancêtres étaient pacifiques (tout comme elle prétend que Néandertal était identique à nous) ! Ce qui n'empêche pas que "la compassion et l’entraide, ainsi que la coopération et la solidarité, plus que la compétition et l’agressivité, ont probablement été des facteurs-clés dans la réussite évolutive de notre espèce".

Seulement, Curtis Marean montre bien que cette coopération renforcée est un facteur militaire décisif. Il ne cite pas le fait qu'il y a eu une baisse de testostérone à mesure que les armes se perfectionnaient, ce qui semble bien venir de la nécessité de baisser l'agressivité naturelle pour pouvoir vivre en groupes plus importants sans s'entre-tuer (cette baisse de la testostérone aurait également allongé la durée de vie). Il y a aussi la vitesse d'évolution très rapide qui plaide pour une pression sélective très forte par élimination des moins performants. Bien sûr, la violence n'a fait que s'aggraver depuis les débuts de l'agriculture, puis de l'âge du bronze à l'âge du fer mais de façon de plus en plus organisée et les anthropologues ont bien montré que les guerres entre groupes de chasseurs-cueilleurs faisaient beaucoup de morts (par vendetta), bien plus que dans nos sociétés, ces guerres étant d'ailleurs une condition pour que les groupes qui échangeaient des femmes restent distincts (l’opposition aux voisins se manifestant aussi par l'inversion de certains rites ou mythes). S'il y a des tribus pacifiques, ce n'est certainement pas une généralité et c'est une relative nouveauté de ces dernières années d'admettre qu'il y avait sédentarisation et richesses à convoiter bien avant l'agriculture, notamment en bord de mer.

Pourquoi et comment, après être resté des dizaines de milliers d'années confiné dans son continent d'origine, H. sapiens en est-il sorti et a-t-il colonisé toutes les terres atteignables ? Une bonne théorie de cette dissémination devra expliquer deux choses : d'une part, le moment où elle a commencé ; d'autre part, l'adaptation à tous les milieux et l'évincement des autres espèces humaines rencontrées. Pour échafauder une telle théorie, je propose que l'évolution a conféré à notre espèce des caractères qui l'ont dotée d'avantages compétitifs et dont étaient dépourvues les autres espèces humaines.

Le premier de ces traits est selon moi la très grande capacité de coopération des hommes modernes. Les membres de notre espèce s'engagent en effet sans cesse dans des activités collectives extrêmement complexes avec des individus qu'ils connaissent à peine et qui ne leur sont pas apparentés.

Pour nommer ce penchant extrême à la coopération, j'ai forgé le néologisme d'« hyperprosocialité ». Pour moi comme pour beaucoup de mes collègues, l'hyperprosocialité n'est pas un trait acquis, mais un trait inné, que l'on ne rencontre que chez H. sapiens. D'autres animaux, tels les loups ou les bovidés, ont aussi des tendances prosociales, mais elles ne sont qu'un pâle reflet de la nôtre. Cette nature coopérative est à double tranchant. Les mêmes humains qui risquent leur vie pour défendre de parfaits étrangers peuvent aussi s'associer pour les combattre sans pitié.

Paradoxalement, l'existence de conflits entre groupes est une condition optimale à la propagation de l'hyperprosocialité au sein d'une population. Dans une telle situation, ce sont les groupes composés du plus grand nombre d'individus prosociaux qui « fonctionnent » le mieux et prennent l'avantage, grâce à quoi ils transmettent mieux leurs gènes aux générations suivantes. La propagation de l'hyperprosocialité dans l'espèce humaine est ainsi facilitée.

Dans un article de 1978, les Américains Rada Dyson-Hudson et Eric Alden Smith ont appliqué le concept de défendabilité économique aux petites sociétés humaines. Leurs résultats montrent que la défense de ressources a du sens surtout quand ces dernières sont importantes et prévisibles (d'un accès sûr).

Ce principe écologique de base s'applique aussi à l'humanité : tant des États que des ethnies, voire des groupes religieux, se battent durement pour le contrôle de ressources prévisibles et précieuses, telle le pétrole, l'eau ou encore les terres arables.

Certaines régions côtières ont justement des ressources alimentaires importantes et prévisibles, par exemple des bancs de coquillages ou des crustacés faciles à pêcher. Or tant l'ethnographie que l'archéologie montrent que les régions où apparaissent les plus hauts niveaux de conflits entre groupes sont celles dont l'économie est fondée sur les ressources côtières.

Des indices génétiques et archéologiques suggèrent que pendant la période froide qui va de 195 000 à 125 000 ans environ, l'humanité est passée par un goulot d'étranglement démographique, c'est-à-dire par des effectifs très faibles. Alors que les rudes conditions glaciaires rendaient rares végétaux et animaux comestibles dans les écosystèmes de l'intérieur de l'Afrique, les environnements côtiers lui fournirent sans nul doute des « refuges alimentaires ».

Cette « territorialité » a produit un haut niveau de conflits, se traduisant par des combats réguliers, bref par une compétition guerrière, qui a sélectionné les comportements hyperprosociaux. Se battre pour s'assurer de conserver un accès exclusif aux gisements de coquillages et de crustacés était avantageux pour le groupe. Cela a induit un comportement collaboratif, qui s'est propagé dans toute la population.

La coopération au sein de groupes d'individus non apparentés a transformé les hommes modernes en une force irrésistible. Je pense toutefois qu'ils n'ont atteint leur plein potentiel que le jour où ils ont disposé d'une nouvelle technique décisive : des armes de jet efficaces.

Selon les préhistoriens, l'apparition dans le registre archéologique d'outils dits « microlithiques » (lames et lamelles de pierre) signale l'avènement de projectiles légers conçus et optimisés en fonction des lois balistiques pour être lancés.

Les outils microlithiques les plus anciens de ce site remontent à environ 71 000 ans.

Il y a environ 74 000 ans, le climat de la planète a commencé à basculer vers un régime glaciaire.

L'association d'armes de jet perfectionnées et d'un comportement hyperprosocial a créé un type nouveau de prédateur : un groupe humain aux membres très coopératifs. Face à un tel superorganisme, plus aucune proie ou ennemi humain n'était en sécurité.

La triste histoire de la disparition des Néandertaliens, premières victimes de l'ingéniosité et de l'esprit coopératif des hommes modernes, explique en partie les trop fréquents génocides survenant au sein de notre humanité actuelle. Quand les ressources ou les terres disponibles se raréfient, nous dénommons « les autres » ou « ces gens-là » ceux qui ne nous ressemblent pas ou qui parlent une autre langue. Nous voyons ensuite dans ces différences des raisons de rejeter ou, pire, d'exterminer des humains.

On parle ici, de notre véritable origine, et des prémices de la révolution culturelle du Paléolithique supérieur, impliquant certainement un langage narratif (il ne peut y avoir de langage élaboré sans une communauté assez vaste avec des vieux pouvant transmettre la culture). Il est curieux qu'il ne parle pas de l'éruption du Mont Toba vers 75 000 pour expliquer le refroidissement et un autre goulot génétique qui ne signifie pas forcément que les autres humains auraient tous disparus à ce moment là mais que la pression climatique aurait donné la préséance à nos ancêtres en petit nombre, avant d'éliminer les autres petit à petit par la conjonction du langage, de la coopération et d'armes de jet (propulseurs) ?

- Pourquoi les bonnes idées tuent les meilleures, p36

Lorsque nous devons résoudre un problème, nous tendons à le faire par les moyens qui nous sont familiers. Cette attitude mentale nous empêche de voir les nouvelles solutions possibles qui, parfois, sont bien meilleures. L' « effet d'attitude » désigne cette tendance humaine à s'accrocher à une solution compliquée déjà expérimentée, même si une solution plus simple existe.

« Quand il a adopté autrefois une opinion (reçue ou agréable), l'esprit humain pousse tout le reste à la confirmer et à la conforter. Et même s'il existe un plus grand nombre de raisons de poids d'aller à l'opinion opposée, il les néglige ou les dédaigne, ou bien par quelque distinction, les met de côté pour les rejeter […] Les hommes […] prêtent attention aux événements qui les satisfont, mais quand ce n'est pas le cas, et bien que cela arrive plus souvent, ils les négligent et les ignorent. Subtilement, cette forme de bêtise s'insinue en philosophie et dans les sciences, dans lesquelles la première conclusion ramène à elle-même tout ce qui l'a suivie et met en conformité avec elle-même tout ce qui vient après pourtant bien plus solide et meilleur. »
 Francis Bacon, Novum Organum.

Dans les années 1960, le psychologue anglais Peter Wason nomma cette tendance « biais de confirmation ». Au cours d'expériences contrôlées, il montra que même lorsque quelqu'un essaie de tester une théorie d'une manière objective, il tend à rechercher les preuves confirmant ses idées et à ignorer celles qui les contredisent.

Gould a mis en évidence d'énormes distorsions dans les données employées. Ainsi, quand le neurologue français Paul Broca découvrit que le cerveau des Français était plus petit en moyenne que celui des Allemands, il expliqua que cette différence anatomique résultait de la différence entre les tailles moyennes des citoyens dans ces deux nations. Pouvait-il admettre que les Français étaient moins intelligents que les Allemands ? Non ! Cependant, quand il s'aperçut que le cerveau féminin était plus petit en moyenne que le cerveau masculin, il ne l'expliqua pas par la différence de taille moyenne entre hommes et femmes. L'idée que les femmes seraient moins intelligentes que les hommes ne le dérangeait pas…

Nous devons essayer de prendre conscience de nos faiblesses cognitives et de les accepter. Charles Darwin avait trouvé une technique remarquablement simple et efficace à cet égard, qu'il décrit ainsi dans son Autobiographie : « J'ai pendant des années suivi une règle d'or : si je croisais un fait publié, une nouvelle observation ou une idée allant à l'encontre de mes résultats, j'en dressais sans faute et immédiatement un mémorandum. Car je savais d'expérience que ces faits et pensées-là, bien plus que les faits favorables, ont tendance à être oubliés. »

Le problème, c'est qu'on n'est pas porté à admettre notre ignorance et que, tout au contraire, on surestime toujours son savoir, comme le montre le livre "Suspicious Minds: Why We Believe Conspiracy Theories". Pire, on a tendance à trouver profond ce qui n'a pas de sens. C'est quelque chose qui n'est pas assez connu, notamment en politique. Il y a aussi "Le gorille invisible" qui passe en revue 6 autres biais cognitifs (décidément à la mode) : l'illusion de l'attention, de la mémoire, de la confiance, de la connaissance, de la cause et du potentiel

- Faut-il interdire les robots tueurs autonomes ?, p78

L'article de Jean-Paul Delahaye est salutaire alors que la campagne pour interdire les robots-tueurs prend de l'ampleur mais semble vouée à l'échec. Le plus absurde étant cette idée, qui vient de la science-fiction (prise décidément beaucoup trop au sérieux), qu'on pourrait programmer les "lois de la robotique" d'Isaac Asimov. On peut programmer une voiture autonome pour minimiser les morts en cas d'accident, ou apprendre à un robot à dire non quand un ordre le met en danger mais pas programmer des choix éthiques en terme si généraux ! Ce qui manque encore à la programmation, ce sont les concepts généraux, la faculté d'abstraction. Par contre, les voitures autonomes pourraient bien servir à des terroristes sans qu'ils aient besoin de robots-tueurs...

La première raison est que les robots n'ont pas été créés comme on l'imaginait et avec les qualités que certains voudraient. Les sciences et la technologie n'ont pas soudainement créé des êtres qui nous ressemblent auxquels on parle comme à des esclaves ou des domestiques pour leur expliquer ce qu'ils doivent faire.

La Recherche no 506, L'univers recréé en laboratoire

Le numéro s'ouvre sur la déclaration de Jean Jouzel : « Je crois en un sursaut de ce monde face au problème climatique », la transition étant techniquement possible et économiquement viable mais il faudrait sans doute un peu plus réfléchir à ce qui empêche de prendre les bonnes décisions, au jeu des intérêts et des puissances.

Je trouvais la nouvelle formule de La Recherche depuis octobre agréable mais trop grand public. Cette fois, je j'ai trouvée un peu trop technique, le dossier alléchant intitulé "Recréer l'univers" ne faisant que décrire des dispositifs qui ne reproduisent qu'un aspect des phénomènes étudiés, ce qui ne m'a guère intéressé. L'autre dossier sur la fraude scientifique, p83, m'a semblé surévaluer la question alors que le plus important, c'est la non-reproductibilité des expériences :

Par ailleurs, la question de la fraude ne doit pas occulter un autre problème qui affecte la science de manière significative : celui de la reproductibilité des résultats. La biomédecine semble plus touchée par ce phénomène. Une analyse récente montre d'ailleurs que dans ce champ de recherche, les chiffres sont - au mieux - alarmants : sur une centaine de travaux en psychologie passés en revue, moins de 40% présentaient des conclusions qui ont pu être reproduites. Et cela ne semble pas être un coup du hasard. Une autre étude a montré que près de 50% des publications en recherche fondamentale ne pouvait être reproduites, donc près de 90 % de celles en oncologie !

- Un nouvel arbre pour les oiseaux, p16

Les rapaces ont au moins deux origines indépendantes. L'ancêtre du faucon est en effet distinct de celui des aigles, des vautours et des buses. Sur le plan phylogénétique, les faucons sont ainsi plus proches des perroquets que des aigles. Cela signifie que les faucons ont convergé de façon indépendante des autres rapaces vers le même type de morphologie.

- Les antioxydants, alliés des tumeurs, p31

Des antioxydants comme la vitamine E favorisent la croissance des cancers et les métastases surtout chez les fumeurs.

Les suppléments d'antioxydant pourraient donner un coup de pouce à une petite tumeur ou une lésion précancéreuse, auxquelles les poumons des fumeurs sont notamment exposés, pour résister aux dégâts causés par les radicaux libres.

- Les filles moins touchées par l’autisme, p58

On savait bien qu'il y avait plus de garçons autistes que de fille, ce qu'on a pu mettre sur des niveaux de testostérone trop élevés in utero [ce que confirme une étude postérieure] mais la raison serait pour eux que les mutations en cause toucheraient surtout le chromosome X qui est en double chez la femme avec pour conséquence que ces mutations délétères sont transmises par les mères (qui en sont porteuses mais peu affectées) alors que les pères autistes se reproduisent rarement, et que les filles autistes ont plus de mutations que les garçons.

Fort à propos, un article de 2003 sur les kamikazes a été ressorti :

- Scott Atran : « Les terroristes kamikazes, des gens plutôt équilibrés...»

Loin d'être des « fous de Dieu », les kamikazes sont le plus souvent des hommes de 18 à 34 ans, célibataires, issus des classes moyennes, ayant reçu une bonne éducation, sans problèmes familiaux notables, plutôt équilibrés. Mais ils sont endoctrinés en dix-huit mois par certaines élites religieuses ou politiques qui instaurent une atmosphère d'intimité familiale dans les cellules terroristes

Brèves et liens

Physique

cosmologie, physique quantique, nanotechnologies

- La matière noire formerait des "cheveux" autour des planètes

- Le retour réussi de la fusée New Shepard destinée au tourisme spatial

Blue Origin, la société de Jeff Bezos, est parvenue à faire atterrir sans encombre son New Shepard, ralenti par ses rétrofusées après un saut de puce dans l'espace. Dans la course aux lanceurs réutilisables, elle rejoint ainsi SpaceX, laquelle conserve tout de même une bonne longueur d'avance.

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Des accélérateurs de particules portables

Ce schéma illustre l'accélérateur d'électrons par laser. Les trois images du haut représentent directement trois phases clés du processus. A gauche, une impulsion laser est dirigée sur un jet dense d'hydrogène gazeux, où elle ionise le gaz pour former un plasma et déclenche un effet relativiste appelé auto-focalisation. Les électrons dans le plasma sont accélérés rapidement à une vitesse proche de celle de la lumière, ce qui produit un bref et intense flash lumineux. En gagnant de l'énergie les électrons s'échappent du plasma, produisant un rayonnement intense qui peut être utilisé pour les applications d'imagerie médicales.

- Des nanoparticules en oignon à 3 couches pour transformer l'infrarouge en visible

Les 3 couches sont conçues pour permettre de convertir la lumière invisible du proche infrarouge en lumière bleue à l'énergie plus élevée (plusieurs photons basse énergie se combinant en photon plus énergétique).

• La couche extérieure est une couche de colorant organique. Ce colorant est très efficace pour absorber les photons de basse énergie de sources de lumière dans le proche infrarouge. Il agit comme une «antenne» pour récolter la lumière et transférer son énergie à l'intérieur.
• La couche suivante est une coquille contenant du néodyme. Cette couche joue le rôle de pont destiné à transférer l'énergie venant du colorant juqu'au coeur de la nanoparticule.
• A l'intérieur du noyau émetteur de lumière, des ions thulium et ytterbium travaillent de concert. Les ions d'ytterbium transmettent l'énergie aux ions thulium, qui ont la propriété de pouvoir absorber l'énergie de trois, quatre ou cinq photons à la fois, puis d'émettre un photon unique somme de leurs énergies.

- Contrôler la forme d'un ADN avec des nanoparticules d'or chargées mimant les histones

- Un liquide poreux (pour stocker le CO2 ?)

Des chercheurs irlandais viennent de présenter un liquide… poreux ! En piégeant le gaz dans des sortes de trous, il peut en absorber une quantité considérable. Cette étonnante découverte ouvre de nouvelles perspectives pour bien des applications, parmi lesquelles la capture du carbone.

Pour mettre au point ce liquide poreux, les chimistes de la Queen’s University ont adopté une approche dite ascendante ou bottom-up. Ils ont élaboré le liquide en partant de cages moléculaires qui permettent de créer, au cœur du liquide, autant d’espaces vides. Rappelons que les cages moléculaires sont, comme leur nom l’indique, des molécules en forme de cage, comme les fullerènes, par exemple, qui permettent habituellement d’encapsuler un atome, un ion ou une molécule. Ici, elles empêchent simplement le solvant, dont les molécules sont trop volumineuses, d’occuper la totalité de l’espace.

« Nous avons constaté qu’il était capable de dissoudre une quantité inhabituelle de gaz », commente le professeur Stuart James. L'efficacité est en effet surprenante : pour le méthane, la solubilité a été multipliée par huit.

- Un gel avec des cages métalliques organiques adaptables (pour stocker le CO2?)

Ce nouveau type de gel relie des cages métallo-organiques (MOCs) avec longs brins de polymère (bleu). Les brins de polymère rouges attachés aux cages peuvent être utilisés pour personnaliser davantage les gels en ajoutant d'autres molécules.

De tels gels peuvent être utilisés pour stocker des molécules de médicament à l'intérieur des cages métalliques. Ils pourraient également être utilisés pour le stockage de gaz comme l'hydrogène. En ajoutant des ligands qui peuvent capturer des métaux lourds, ces gels pourraient également être adaptés à la purification de l'eau.

Climat

climat, énergies, écologie

- Un réchauffement de 16°C à l'origine de l'extinction du Permien

Entre Permien et Trias, il y a 252 millions d’années, la vie terrestre a connu l’extinction de masse la plus meurtrière.

Les résultats montrent que les températures moyennes du Permien terminal ont fortement augmenté, de 16 ± 10 °C, sur une durée ne dépassant pas le demi-million d’années. Cette rapide augmentation globale des températures moyennes annuelles atmosphériques a fortement modifié les différents environnements de vie et peut expliquer la disparition de nombreuses espèces marines et terrestres.

Lors d'une extinction de masse, seuls les plus petits animaux survivent.

- Le réchauffement retarde la fin de la période inter-glaciaire

C'est en fait une très bonne nouvelle pour 2 raisons : 1) on évite pour l'instant une nouvelle glaciation. 2) cela devrait nous aider à réduire le réchauffement. Je suis tout de même très étonné car on annonçait en mai 2013 que notre inter-glaciaire pourrait durer 50 000 ans correspondant à nos paramètres orbitaux. En 2008 on parlait plutôt de 30 000 ans alors qu'on parle ici d'un interglaciaire plus classique de 10.800 ± 3.700 années. C'est très énervant qu'on n'arrive pas à des prévisions fiables sur ce paramètre si important et qui semble pouvoir se calculer assez précisément.

Le "stade isotopique 19", remontant à près de 800.000 ans, est la période la plus proche de l'interglaciaire actuel, en ce qui concerne les paramètres orbitaux de la Terre par rapport au Soleil. Il est donc intéressant d'étudier avec précision sa durée.

Une équipe internationale a réalisé le premier relevé isotopique 40Ar/39Ar durant cette période interglaciaire sur des sédiments du paléolac de Sulmona (Italie). Elle a pu en déduire sa durée: 10.800 ± 3.700 années. Celle-ci est comparable au temps écoulé depuis le début de notre interglaciaire (11.700 ans). En revanche, les deux périodes se distinguent par des niveaux de CO2 atmosphérique très différents.

La fin attendue de notre climat doux interglaciaire et le début de la prochaine glaciation sont probablement d'ores et déjà retardés, du fait de l'augmentation progressive depuis six à huit mille ans de la teneur atmosphérique en gaz à effet de serre.

- La fonte de l'Antarctique fait moins monter les eaux que prévu

Les effets de la gravité et les variations dans la structure de la Terre en Antarctique pourraient ralentir la hausse du niveau mondial des océans.

Il y aurait deux facteurs géophysiques qui, selon eux, ne sont pas adéquatement pris en compte dans les simulations informatiques concernant cette région: la puissance surprenante de l'attraction gravitationnelle de l'énorme calotte glaciaire sur les eaux environnantes, et la nature particulièrement fluide du manteau terrestre qui se trouve sous le substrat rocheux sur lequel repose la glace.

Selon les chercheurs qui ont participé à l'étude, la réduction de la masse de la calotte glaciaire de l'ouest de l'Antarctique résultant de sa fonte entraînera une diminution de sa force gravitationnelle suffisante pour que le niveau de la mer autour de la glace connaisse une baisse importante. Un tel effet réduirait la vitesse prévue du recul de la calotte glaciaire par la suite. De plus, lorsqu'une calotte glaciaire recule, la terre sous celle-ci, libérée du poids de la glace, se déplace vers le haut.

Sous l’hypothèse de scénarios climatiques moyen à fort (les scénarios élaborés par le Giec se basent actuellement sur une stabilisation ou une augmentation modérée des émissions des gaz à effet de serre sur la période 2000-2100), l’effondrement de l’Antarctique participerait à la montée du niveau des mers avec une contribution la plus vraisemblable de 10 cm en 2100. Selon leurs estimations, il y aurait un risque sur vingt que ce retrait contribue à plus de 30 cm de la montée du niveau des mers en 2100 et à plus de 72 cm en 2200.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Une carte mondiale et inédite des eaux souterraines

La principale conclusion de ce travail est que le renouvellement des eaux souterraines s’inscrit dans un cycle long : moins de 6% des nappes souterraines situées dans les deux premiers kilomètres de la croûte terrestre se renouvelle au cours d’une vie humaine. "C’est quelque chose qui n’était pas connu auparavant" explique Tom Gleeson de l'Université Victoria, au Canada. "Nous savons déjà que les niveaux d'eau dans de nombreux aquifères sont en baisse. Nous utilisons nos ressources en eaux souterraines trop vite ; bien plus vite que leur taux de renouvellement".

- L'éruption des supervolcans seraient due à des ruptures de failles

Il y a environ 74.000 ans, dans l’île de Toba, en Indonésie, l’éruption d’un supervolcan aurait mené l’humanité au bord de l’extinction, à en croire les horloges moléculaires indiquant que la population humaine sur la planète s’est alors brutalement réduite à un groupe de quelques milliers à quelques dizaines de milliers d’individus tout au plus.

Il semble bel et bien que ce soient les fractures dans les roches qui contrôlent le déclenchement des éruptions ; il s'agirait donc de paramètres externes, et non pas internes, aux chambres volcaniques. Ces fractures, lorsqu’elles pénètrent dans la chambre magmatique, trahissent un état mécaniquement instable du toit de la chambre. Elles sont ensuite utilisées par le magma pour remonter à la surface alors qu’une véritable réaction en chaîne de fracturation hydraulique se produit. Toutefois, une superéruption ne pourrait avoir lieu que si la taille de la chambre magmatique est suffisamment grande pour que les roches au-dessus de son toit soient instables, risquant la fracturation.

- 100% renouvelables avec stockage souterrain

Le système proposé par ce spécialiste de Stanford repose sur la capacité de stocker et de récupérer la chaleur, le froid et l'électricité afin de pouvoir répondre à la demande en tout temps.

La chaleur estivale collectée dans le toit par le solaire thermique pourrait être stockée dans le sol ou des roches afin d'être utilisée pour chauffer les maisons en hiver. L'excès d'électricité pourrait être utilisé pour produire de la glace utilisée ultérieurement pour le refroidissement. L'excédent d'électricité pourrait également être utilisé pour le stockage par pompage-turbinage (step). L'hydrogène aussi pourrait être utilisé pour stocker l'électricité.

Ce nouveau modèle montre qu'un pays tout-électrique est possible, où pratiquement tout fonctionne à l'électricité: les voitures, les trains, les autobus, l'industrie, le chauffage et le refroidissement, et avec de l'électricité produite à partir du vent, de l'eau et du soleil, sans avoir besoin ni de charbon, ni de gaz naturel, de biocarburants, d'énergie nucléaire ni d'énormes fermes de batteries pour stocker l'électricité. Un tel monde, qui serait à 100% propre en 2050, se traduirait par une grille électrique aussi stable que maintenant.

- Augmenter le rendement photovoltaïque en refroidissant les cellules

Fait avéré : en été, les panneaux photovoltaïques (PV) perdent 25% de leur rendement. La principale raison de cette déperdition d’énergie réside dans la surchauffe des panneaux exposés au soleil.

La solution intelligente développée par SUNiBrain collecte et stocke les eaux de pluie puis les réinjecte en cas de surchauffe afin de réguler en temps réel la température et nettoyer
de manière automatique les panneaux solaires. Au cœur de la solution, un calculateur qui étudie les paramètres opérationnels et la micrométéorologie de la centrale, fournit une analyse prédictive des besoins en eau. Il assure en temps réel la régulation thermique du champ solaire et son dépoussiérage par brumisation, ainsi que d’autres actions préventives et/ou correctives.

- De l'électricité à partir de plantes et de (géo)bactéries

Chaque système contient une grille d'électrode enterrée dans la terre, dans laquelle pousse une seule plante. La grille est reliée à une batterie qui alimente une lampe à LED fixée à un bras réglable à l'extérieur de la boîte.

Quand les nutriments dans les plantes rencontrent les micro-organismes du genre « geobacter » dans la terre, ce processus libère des électrons que des électrodes peuvent capter.

- Des batteries au sodium plus rapides à charger et moins chères

Sa densité d’énergie (la quantité d’électricité que l’on peut stocker par kilogramme de batterie) atteint 90 Wh/kg, un chiffre comparable à celui des batteries lithium-ion à leurs débuts (elles dépassent aujourd’hui les 150 Wh/kg).

Quant à sa durée de vie, exprimée en nombre maximum de cycles de charge et de décharge sans perte significative de performance, elle est de plus de 2.000 cycles. Surtout, cette batterie est capable à la fois de se charger très rapidement et de restituer son énergie très vite. Son principal atout reste qu’elle s’affranchit du lithium, un élément dont les ressources sont très localisées sur Terre, contrairement au sodium. L’autre avantage est financier : compte tenu de son abondance, utiliser du sodium pourrait permettre de produire des batteries moins coûteuses.

- Synergie entre micro-algues et bactéries modifiées pour produire du carburant

Les chercheurs ont appliqué une approche innovante, celle de réaliser des communautés fonctionnant en synergie. À ce jour, ils ont associé une algue eucaryote dépendante en vitamine B12, avec une bactérie hétérotrophe qui fournit cette vitamine et consomme les résultats de la photosynthèse de l'algue. Les scientifiques ont généré des modèles métaboliques à l'échelle du génome pour évaluer les gènes essentiels et ceux dont l'inhibition pourrait faciliter la production à grande échelle des composés voulus. Il faudra encore modifier des cyanobactéries fixatrices d'azote pour les ajouter à la communauté.

La découverte d'acides ribonucléiques régulateurs pourrait conduire à obtenir la productivité requise pour une contribution réelle à l'échelle industrielle.

- Des nanopores pour dessaler l'eau de mer

Un modèle informatique d'un nanopore dans une feuille monocouche de MoS2 montre que des volumes élevés d'eau peuvent passer à travers les pores en utilisant moins de pression que les membranes osmotiques standard. L'eau salée est à gauche, l'eau douce à droite.

- La désalinisation par choc électrique

Dans le nouveau procédé, appelé "shock electrodialysis", l'eau coule à travers un matériau poreux - dans ce cas, fait de verre fritté (minuscules particules de verre) - avec des membranes ou des électrodes prenant en sandwich le matériau poreux de chaque côté. Quand un courant électrique circule à travers le système, l'eau salée se divise en régions où la concentration en sel est soit appauvrie ou enrichie. A à un certain point, cela génère une onde de choc entre ces deux zones, séparant fortement les flux d'eau douce et salée, jusqu'à permettre d'y mettre une barrière physique au centre de l'écoulement.

Biologie

évolution, génétique, éthologie, anthropologie, neurologie

- Un kit grand public pour la modification génétique chez soi

- Il y a un sens de l'évolution prévisible malgré la part d'aléatoire

Cela fait des années que j'en ai acquis la conviction, de plus en plus partagée donc, contre Stephen Jay Gould, d'un sens de l'évolution relativement prévisible, du moins sur le très long terme car aux échelles de quelques millions d'années, il peut y avoir de grands écarts mais du coup la situation ne devrait être guère différente sur d'autres planètes, passant par à peu près les mêmes différents stades de complexification bien que pouvant utiliser différentes sortes de processus chimiques.

Si on rembobinait le film de la vie sur terre et qu'on le relançait en changeant légèrement les conditions initiales, obtiendrait-on les mêmes formes vivantes qu'aujourd'hui ? Le paléontologue américain Stephen Jay Gould s'était posé la question dans les années 90. Il avait répondu que des formes de vie tout-à-fait différentes seraient apparues car l'évolution dépend de nombreux phénomènes aléatoires non prévisibles (mutations, impact des comètes, etc.).

Depuis quelques années, certains biologistes, tel que le paléontologue anglais Simon Conway Morris, remettent en doute la réponse de Stephen Jay Gould. Ils suggèrent que même si le monde ne serait probablement pas exactement pareil, par exemple vous ne seriez pas en train de lire ce texte en ce moment précis, il aurait malgré tout un air de "déjà vu". Par exemple, les animaux qui nagent dans un milieu liquide auraient un corps en forme de poisson, et la vision de la lumière s'effectuerait grâce à des organes spécialisés que sont les yeux.

Les données récentes de la biologie indiquent que l'évolution se répète à plusieurs niveaux.

Premièrement, des traits de caractère semblables sont apparus indépendamment chez différentes espèces vivant dans les mêmes conditions (c'est l'évolution convergente). Par exemple, les poissons et les ichtyosaures, des reptiles disparus, ont évolué indépendamment vers un corps en forme de poisson.

Deuxièmement, les mêmes traits de caractère et les mêmes mutations apparaissent souvent lors d'expériences d'évolution expérimentale dans lesquelles on laisse évoluer des êtres vivants dans un environnement choisi et que l'on répète cette même expérience plusieurs fois de façon indépendante.

Troisièmement, l'évolution indépendante du même trait de caractère chez des espèces différentes est souvent causée par des mutations dans le même gène. Par exemple, l'adaptation à une nourriture riche en amidon s'est accompagnée de mutations dans la même famille de gènes chez l'homme et chez le chien.

Ainsi, on peut prédire qu'un mammifère vivant en région polaire va évoluer avec un pelage blanc, ou qu'une plante Arabette des dames qui fleurit plus tôt a de grandes chances d'avoir une mutation dans le gène FRIGIDA.

- Un code origine dans le génome

Des biologistes viennent de mener l'analyse la plus exhaustive à ce jour des milliers de sites (appelés origines) où démarre cette réplication du génome chez les organismes multicellulaires. Ils ont pu en distinguer trois grandes catégories, qui reflètent les capacités d'adaptation des cellules.

es chercheurs sont finalement parvenus à dégager trois grandes catégories, qui semblent s'adapter à différents besoins de la cellule. Par exemple, la classe 1 regroupe des origines qui portent peu de marques épigénétiques, assez isolées, situées dans des régions pauvres en gènes, qui sont recopiées assez tardivement lors de la réplication. La classe 3, elle, rassemble des origines situées dans des régions riches en gènes, et notamment en gènes impliqués dans le développement embryonnaire ou la différenciation des cellules.

Sur les 65 000 à 100 000 origines du génome humain, seul un tiers est mobilisé lors d'un cycle de réplication donné. Mais les autres sont loin d'être superflues. Une partie sert de réserve anti-stress: si des erreurs ou des cassures provoquées par des agents externes bloquent la réplication à un endroit donné, elle peut redémarrer à partir d'une autre origine de réserve. Une autre partie des origines excédentaires peut permettre une adaptation en fonction du destin cellulaire: selon les types cellulaires (neurone, globule blanc...), les chromosomes sont repliés différemment dans le noyau et les parties du chromosome accessibles ne sont pas les mêmes.

- Le tardigrade dispose du plus grand nombre de gènes étranger

Les scientifiques ont séquencé la totalité du génome du tardigrade, alias l’ourson d’eau, pour la première fois. Et il se trouve que cette étrange petite créature détient le plus de gènes étrangers que tout animal étudiés jusqu’à présent, ou pour le dire autrement, un sixième environ du génome du tardigrade a été subtilisé à d’autres espèces.

"Les animaux qui peuvent survivre à des contraintes extrêmes semblent particulièrement prédisposés à l’acquisition de gènes étrangers et bactériens qui pourrait être mieux en mesure de résister aux contraintes extérieures que ceux des animaux".

L’équipe ne sait pas encore comment s’est effectué cet échange de gène, mais elle propose que ce soit le résultat de l’un des autres mécanismes de survie du Tardigrade : la capacité à dessécher jusqu’à ce que son corps ait moins de 3 % d’eau et de revenir à la vie une fois qu’ils sont réhydratés.

Lorsque se produit cette dessiccation, les scientifiques savent que leur ADN se décompose en petits morceaux. Ils savent aussi que lorsque leurs cellules se réhydratent, le noyau de la cellule devient perméable et permet à de l’ADN et d’autres molécules de passer à travers. Cela signifie que même si le tardigrade rafistole rapidement son propre génome, il pourrait accidentellement récupérer les gènes d’un autre organisme.

- Transformer un ver avec la tête d'une autre espèce sans modifier l'ADN

C'est un nouveau type de l'épigénétique - des informations situées en dehors de la séquence génomique existante - qui détermine l'anatomie à grande échelle.

La constatation que la forme de la tête n'est pas câblée par le génome mais peut être remplacée par la manipulation de synapses électriques dans le corps suggère que les différences entre espèces pourraient passer en partie par l'activité des réseaux bioélectriques.

Ce changement de forme de la tête ne fut que temporaire. Quelques semaines après, une fois achevée leur régénération, les vers ont commencé à retrouver leur forme de tête originale.

- Les pieuvres sont des aliens

Les pieuvres se distingueraient des autres animaux, y compris des autres mollusques par des centaines de gènes spécifiques, notamment concernant leur système nerveux. Même les gènes Hox sont dispersés, comme si c'était une erreur de la nature (comme si on avait secoué et mélangé les gènes).

- Les grands animaux ont des spermatozoïdes plus petits mais plus nombreux

Pourquoi les spermatozoïdes des souris sont-ils plus gros que ceux de l’éléphant ?

Les petits mammifères se montrent plutôt économes en termes de quantité mais produisent des spermatozoïdes très grands, au taux de réussite très élevé. Les plus grands obéissent, eux, à la "stratégie du gâchis", ils produisent un grand nombre de spermatozoïdes qu'ils utilisent sans compter. Une différence de stratégie que Stefan Lüpold et John Fitzpatrick expliquent simplement : l'appareil reproducteur de la femelle étant vaste chez les mammifères de grande taille, les spermatozoïdes risquent de s'y perdre. "Dans ce cas, l'augmentation du nombre de spermatozoïdes est la meilleure stratégie. Avec plus de spermatozoïdes propulsés dans la course, le mâle optimise ses chances de concourir pour la fécondation".

- Nouvelle compréhension du fonctionnement des neurones et des synapses

Voilà qui semble fondamental, introduisant la temporalité entre synapses proximales et distales, ces dernières ayant une fonction prédictive de ce qui va suivre et fonctionnant par soustraction, différence entre l'attendu et le perçu. On apprend par la même occasion que, dans l'ignorance de la véritable fonction des synapses, les réseaux de neurones numériques ne comportent que très peu de synapses alors que les véritables neurones en ont des milliers. On peut donc s'attendre avec cette découverte à un bond dans l'intelligence artificielle, se rapprochant un peu mieux de nos capacités.

Leur nouvelle idée est que les synapses distales et proximales jouent des rôles totalement différents dans le processus d'apprentissage. Les synapses proximales jouent bien le rôle classique de déclenchement d'une impulsion électrique par le neurone lorsque certains schémas de connexions se produisent.

Mais les synapses distales feraient tout autre chose. Elles ont bien aussi pour fonction de reconnaître lorsque certains motifs sont présents, mais ne déclenchent pas un influx nerveux. Au lieu de cela, elles modifient l'état électrique du neurone de manière à faciliter le déclenchement de l'influx nerveux si un autre motif spécifique se produit. Donc les synapses distales préparent le neurone à la suite, l'aidant à prédire quelle sera la prochaine configuration détectée par les synapses proximales.

C'est extrêmement important. Cela signifie qu'en plus de l'apprentissage d'un motif spécifique, le neurone apprend également l'ordre dans lequel apparaissent des motifs. "Nous montrons comment un réseau de neurones avec cette propriété pourra apprendre et se rappeler des séquences de motifs".

Le système ne se souvient pas de chaque détail de chaque motif dans une séquence, mais stocke à la place la différence entre un configuration et la prochaine.

Le cerveau ne stocke pas les informations relatives au mot ou à un chiffre, seulement la différence entre eux, ce qui peut représenter beaucoup moins d'informations à garder.

Par ailleurs, on aurait obtenu avec des synapses synthétiques en oxyde d'aluminium pris dans une double couche de graphène, un équivalent de la plasticité des véritables synapses.

- Dakotaraptor : le plus grand des rapaces terrestres

Avec ses cinq mètres de long, ce dinosaure qui vivait il y a 70 millions d’années a été découvert dans le Dakota du Sud.

Dakotaraptor steini est particulièrement impressionnant. Il appartient à la famille des Dromaeosauridae, qui compte parmi ces membres le célèbre vélociraptor et d'autres espèces dont certaines sont connues pour leur capacité au vol. La plupart des espèces de cette famille sont de petite taille mais dakotaraptor dépasse les cinq mètres de long.

Outre sa grande taille, le dakotaraptor se distingue également par des griffes impressionnantes d’une vingtaine de centimètres de long et la présence d’une paire d’ailes munies de plumes. Celles-ci ne lui permettaient toutefois pas de voler vu sa taille et son poids. Leur présence suggère que l’animal descendait sans doute d’une lignée qui avait déjà acquis le vol et a perdu secondairement cette capacité ou que celles-ci se sont développées pour une autre raison comme la couvaison des œufs ou l’ornementation. Elles devaient néanmoins lui être utiles durant les chasses pour bondir sur ses proies.

- La cicindèle est si rapide qu'elle en devient aveugle

La cicindèle est l'animal qui effectue les plus grandes pointes de vitesse, par rapport à la taille de son corps. Au point que ses récepteurs visuels ne peuvent pas suivre.

Des vitesses de 2,4 m/s ont pu être relevées, soit 120 fois la longueur de l’insecte. En comparaison, c’est comme si un homme de 1,70m se déplaçait à 734,4 km/h.

Malgré de grands yeux adaptés pour une vision large et précise, les phases d’accélération sont tellement élevées que leurs récepteurs à photons (photorécepteurs) situés dans leurs yeux ne peuvent en capter suffisamment rendant la vision floue. Résultat, la bestiole est obligée de s'arrêter en pleine course quelques dizaines de millisecondes pour y voir un peu clair autour d'elle.

- Des rats augmentés pour percevoir les infrarouges

Munis d’électrodes insérées dans leur cerveau, des rats sont devenus suffisamment sensibles aux infrarouges pour utiliser ce rayonnement afin de s’orienter.

- Nous avons tous un mélange de cerveau mâle et femelle

Ce n'est pas qu'il n'y aurait pas cerveaux mâles et femelles au niveau des grands nombres, la biologie étant largement statistique, mais tout comme pour les races, les différences à l'intérieur d'un sexe sont plus importantes qu'avec l'autre sexe. Surtout, on se caractérise tous par un mélange spécifique de mâle et femelle qui empêche de traiter tout le monde en fonction de son sexe.

- Les illusions d'optiques sont produites par l'attention

Notre cerveau ne prend donc pas une photo de la réalité mais l'interprète. Quel est l'intérêt d'une telle interprétation ? Elle nous permet d'anticiper l'issue d'un mouvement. Quand nous jouons au tennis, au squash ou au ping-pong, nous avons besoin de prédire la trajectoire de la balle pour nous adapter et pouvoir la réceptionner. C'est ce que fait notre cerveau en intégrant le mouvement de la balle et en anticipant la position qu'elle aura quand nous la frapperons.

L'équipe de Paolo Bartolomeo a ainsi montré que l'attention est fondamentale pour avoir cette illusion d'optique, quand elle ne fonctionne pas, il n'y a plus d'illusion. L'attention est donc également fondamentale pour prédire la position d'une cible en mouvement et avoir le temps de réagir. Le cerveau n'aime pas être surpris et il y a donc une intégration à la fois temporelle et spatiale qui nous permet d'interpréter ce qui va arriver. Les lésions cérébrales des patients peuvent endommager ces processus d'interprétation, et donc provoquer une vision plus "fidèle" de la réalité extérieure mais moins utile dans la vie quotidienne.

- Le cerveau passe du système de punition au système de récompense dans l'apprentissage

Les résultats montrent que les personnes préfèrent l'action B permettant d'éviter une grande punition sur l'action A donnant une faible récompense, comme si l'action B avait acquis une valeur (positive) relative au contexte de punition, en l'occurrence une valeur plus importante que la moyenne des punitions dans ce contexte. Les chercheurs ont ainsi proposé un nouveau modèle computationnel qui, par un ajustement de l'échelle des valeurs des actions dans un contexte par rapport à la moyenne des récompenses/punitions dans ce contexte, permet d'expliquer l'ensemble des résultats comportementaux des personnes qui ont participé à cette expérience. Une autre propriété de ce modèle permet d'apprendre aussi bien et aussi vite à maximiser la récompense qu'à éviter la punition, contrairement aux prédictions des modèles classiques issus de la théorie de l'apprentissage.

D'un point de vue de l'activité cérébrale, les chercheurs ont étudié comment le cerveau permettait cette comparaison entre valeurs d'actions apprises dans des contextes différents. Ils ont ainsi pu apporter une piste de réponse à un débat important: y a-t-il des systèmes ou réseaux distincts dans le cerveau pour l'apprentissage basé sur la récompense et celui basé sur la punition ? Dans cette étude, les scientifiques ont trouvé qu'en début d'apprentissage, lorsque les personnes ne semblent pas encore avoir bien appris à faire le changement d'échelle des valeurs par rapport au contexte, le système d'apprentissage basé sur la récompense (le striatum ventral) et le système d'apprentissage basé sur la punition (l'insula) sont tous les deux activés. Puis, à mesure que le comportement de la personne s'améliore et qu'elle semble ajuster l'échelle des valeurs (comme suggéré par le nouveau modèle computationnel proposé), le système de punition s'active de moins en moins, et les essais d'apprentissage dans le contexte de punition se mettent à impliquer le système de récompense qui s'active de plus en plus. Ceci suggère un transfert du traitement des valeurs d'action du système de punition vers le système de récompense lorsque les valeurs ont été ajustées par rapport à la valeur moyenne du contexte, de sorte que la meilleure action dans le contexte des punitions acquiert une valeur relative positive (puisqu'elle permet d'éviter les plus fortes punitions).

- Cerveau : a-t-on découvert la zone du bonheur ?

Les volontaires ayant obtenu un score élevé aux tests présentaient une quantité supérieure de matière grise dans le précunéus. Ce qui veut dire que les personnes ayant tendance à ressentir les émotions positives de manière intense, et percevant un sens réel à leur vie, ont cette région du cerveau plus volumineuse que les autres. "Plusieurs études ont montré que la méditation augmente le volume de matière grise dans cette région du cerveau. Localiser cette zone pourra servir à l'élaboration de programmes scientifiques sur le bonheur".

Voir aussi Futura-Sciences.

- Les émotions innés du visages

La synergologie, une lecture pseudoscientifique du langage corporel.

La joie, la colère, la tristesse, la surprise, le dégoût, la peur et le mépris provoquent sur le visage humain des traits caractéristiques qui transcendent les cultures et les époques.

"Même les aveugles de naissance expriment la plupart de ces émotions de façon reconnaissable pour leur entourage".

- L'évolution des portraits photographiques sur 100 ans :

- Les enfants d'athées seraient plus altruistes que ceux élevés dans la religion

"L'étude remet en question le fait que la religion serait vitale pour le développement moral, et appuient l’idée que la sécularisation du discours moral ne va pas diminuer la bonté humaine – en fait, elle fera tout le contraire".

Comment expliquer ce dernier phénomène ? Les auteurs invoquent un mécanisme de « licence morale » : la religiosité étant perçue en elle-même comme un gage de bonté, les pratiquants pourraient s’autoriser – « inconsciemment », précise Jean Decety – un plus grand égoïsme au quotidien. « C’est une explication plausible, commente Luke Gallen (université du Nebraska). D’autres recherches ont montré que la religiosité traditionnelle est associée à des dons charitables plus élevés, mais pas avec une aide offerte dans des situations spontanées, ce qui concorde avec la présente étude. »

Le seul intérêt de ce genre de psychologie expérimentale toujours contestable, c'est de réfuter l'idée bien ancrée chez les croyants que sans religion il n'y a pas de morale (ma mère prétendait qu'elle aurait été mauvaise sans la crainte de Dieu!) et que "si Dieu n'existe pas tout est permis", ce qui est on ne peut plus faux, Lacan corrigeant même que si Dieu n'existe pas, rien n'est permis (notamment pas de tuer les infidèles).

C'est un phénomène récurrent, la projection de notre intériorité sur l'extérieur (empathie qu'on retrouve chez les mammifères aussi bien que réciprocité de l'interlocuteur), son objectivation dans la Loi dont la transgression menacerait notre humanité. La question anthropologique est dès lors, notamment pour les croyants, de l'utilité de la religion si elle n'est pas "civilisatrice" et lutte contre l'égoïsme "naturel" conformément à leur propre expérience ? C'est forcément que leur utilité est ailleurs. Bien sûr, on ne peut réduire les religions au sacrifice qui les précède comme signe de la valeur des signes mais leur fonction de langage commun, d'organisation sociale, du rythme des rituels est sans doute essentiel bien que plus du tout opérant aujourd'hui, la religion étant devenue une affaire privée dans nos sociétés multiconfessionnelles (donc multiculturelles et multicultuelles). Une autre fonction a été décisive pour qu'elles se répandent, de servir à la guerre en glorifiant les morts, voire de justifier les conquêtes par la conversion des populations. Voilà un facteur matériel incontournable dont l'Etat Islamique voudrait vainement retrouver la puissance militaire.

Le fait que la religion se présente comme un rempart contre la bestialité n'est qu'une façon de se rendre indispensable en faisant comme si la socialité ne s'imposait pas d'elle-même, par intériorisation de l'extériorité (mais qui se projette dans une figure transcendante), en même temps que cela permet de considérer les infidèles comme des barbares inhumains (ceci dit pas besoin de religion pour cela, tous les peuples primitifs se considèrent comme les véritables hommes). On peut dire aussi que c'est l'objectivation de la société comme un tout, de l'existence de l'ensemble comme distinct de ses éléments et d'un sens de la vie donné d'avance, d'un récit partagé et d'un droit qui nous délivre de l'arbitraire. Il y a aussi toute une dimension de dialogue intérieur dans les religions personnelles et toutes sortes de consolations qui s'ajoutent aux fortes émotions collectives de communion, de ferveur et d'enthousiasme qui ont des bases génétiques. Il ne manque donc pas de raisons pour que les religions perdurent avec toutes les subtilités de riches traditions et de sublimations magnifiques même si elles ne sont plus structurantes chez nous.

A l'origine, c'était tout autre chose et, même si les connaissances sur la préhistoire sont toujours sujettes à caution, à la merci d'une nouvelle découverte, il semblerait que les religions aient joué un rôle décisif dans les débuts de l'agriculture, aussi bien au Moyen-Orient qu'au Mexique. Une explication possible en serait le besoin de nourrir des populations nombreuses à l'occasion de grands sacrifices ou grandes fêtes religieuses, le changement de climat en généralisant ensuite la pratique.

Santé

traitements, nutrition, hygiène

- Déclencher la production de globules rouges au lieu d'une transfusion

Les scientifiques ont découvert un anticorps qui oblige le corps à continuer à produire du sang illimitée, dans un développement qui pourrait éliminer le besoin de transfusions sanguines.

Du moins, des souris a qui on avait injecté un virus de la grippe comportant cet anticorps se sont mises à produire des globules rouges en masse. Potentiellement important.

- Il faut plus d'une goutte de sang pour des analyses fiables

La teneur en hémoglobine, le nombre de plaquettes et le niveau de glucose varient sensiblement d'une goutte à l'autre.

"Certaines de ces différences ont été surprenantes. Par exemple, pour certains, la concentration d'hémoglobine changeait de plus de deux grammes par décilitre entre deux gouttes de sang".

Pour que la moyenne des résultats reproduisent ceux des tests sanguins veineux, il faut six à neuf gouttes de sang.

- Bloquer la douleur par des dispositifs sans fil implantables

Ces dispositifs flexibles implantables à base de micro-leds alimentés par ondes radios peuvent déclencher ou bloquer par WiFi les signaux de la douleur dans le corps et la moelle épinière avant que ces signaux atteignent le cerveau.

Voir aussi Technology Review. C'est une extension de l'optogénétique.

- Des micro-doses de LSD contre l'anxiété et l'insomnie

Il y aurait de plus en plus de gens, constituant un véritable mouvement, adeptes de 'microdoses' de LSD dans la matinée - 10-15 microgrammes, très inférieur aux doses psychédéliques - et qui prétendent que cela pourrait guérir de l'anxiété et des insomnies.

"Le microdosage de 10 à 20 microgrammes (LSD) me permet d'augmenter ma concentration, d'être plus ouvert, et d'atteindre des résultats exceptionnels tout en restant intégré dans ma routine. L'acuité visuelle et mentale semble supérieure à la normale".

- Plus de morts par overdoses que de tués sur la route ou par balle aux USA

46.471 personnes sont décédées d'une overdose en 2013 tandis que les accidents de voitures ont tué 35.369 personnes et les armes à feu 33.636. "Les morts par overdose, en particulier à cause de médicaments sur ordonnance et d'héroïne, ont atteint des niveaux épidémiques", a relevé M. Rosenberg. Le rapport annuel de la DEA sur la drogue a constaté que la consommation d'héroïne avait fortement augmenté dans le pays.

Reste que les médicaments sur ordonnance sont beaucoup plus problématiques, a estimé la DEA, car davantage de gens en font une consommation à outrance que le total de ceux prenant en excès de la cocaïne, de la méthamphétamine, de l'héroïne, de l'ecstasy/MDMA et du PCP. Depuis 2002, les morts par médicaments ont dépassé celles par cocaïne et héroïne combinées.

- Le cannabis de synthèse de plus en plus dangereux et combattu à New York

"0 % cannabis, 100 % dangereux" : avec une campagne d'information publique, New York part en guerre contre le cannabis de synthèse, qui en quelques mois a fait deux morts dans la ville et menace les populations les plus défavorisées. Outre ces deux décès, cette drogue bon marché connue sous le nom de K2 a été responsable depuis janvier 2015 de plus de 6.000 visites aux services d'urgence des hôpitaux new-yorkais.

Le K2 est une drogue terrifiante et imprévisible", a déclaré Julie Menin, responsable de la défense des consommateurs à la mairie, en soulignant que l'usager ne pouvait jamais savoir quelle en était la composition chimique et quel serait leur effet.

Le K2 peut provoquer hallucinations, angoisses, comportements agressifs, léthargie, vomissements, perte de connaissance, convulsions et même être mortel.

On ne sait s'il y a exagération mais il est certain qu'on ne peut savoir ce qu'il y a dans ces produits chimiques qui ne respectent pas du tout l'équilibre essentiel entre THC et cannabidiol, un argument de plus pour la légalisation de la plante. Sinon, le cannabis a bien des effets anticancérigènes sauf que le tabac associé et les adjuvants mélangés annule ces bienfaits.

- Interaction entre neurotransmetteurs et cortisone dans la dépression

Les glucocorticoïdes activent un récepteur (GR), facteur de transcription de gènes anti-inflammatoires en l'envoyant dans le noyau cellulaire. Le facteur neurotrophique issu du cerveau, ou Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF), active la voie des MAP Kinases. Ceci conduit à la phosphorylation du GR, qui lorsqu'elle est associée à la désactivation de la phosphatase PP5, édite un code de phosphorylation. Ce code unique, exploité par des protéines associées inconnues, permet l'expression de nouveaux gènes régulateurs des synapses (par exemple NR4A1). Alternativement, la signalisation nucléaire par le BDNF produit des réarrangements épigénétiques capables d'amorcer la transcription de nouveaux gènes synaptiques (ARC ou DUSP1).

Deux hypothèses classiques expliquent, en partie, le risque de développer une dépression majeure en impliquant soit une diminution de facteurs neurotrophiques, soit la perte de sensibilité aux corticoïdes, aussi appelée résistance. Une résistance aux corticoïdes est fréquemment observée dans plusieurs maladies psychiatriques liées au stress et pour lesquelles la promotion de l'activité neurotrophique par des thérapies antidépresseur est avérée.

L'équipe du Freddy Jeanneteau à l'Institut de Génomique Fonctionnelle à Montpellier, en collaboration avec des chercheurs de l'université de New York, fait le lien entre ces deux hypothèses en identifiant un mécanisme moléculaire de détection de coïncidence entre les voies de signalisation indépendantes de ces deux hormones. Ils mettent en lumière l'importance de la phosphorylation du récepteur aux corticoïdes stimulée par l'activité neurotrophique pour distinguer des effets positifs des effets négatifs des corticoïdes qui ne peuvent se justifier ni par la dose, ni par le temps d'exposition, mais par le contexte neurotrophique au moment de la signalisation corticoïde.

- La solitude augmente l'inflammation

La solitude se caractérise par une hyper-vigilance, un gène CTRA hyperactif et de hauts niveaux de norépinéphrine qui stimule les monocytes facteurs d'inflammation.

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Un traitement par photothérapie dynamique contre l'Alzheimer

Des chercheurs coréens ont réussi à empêcher les dépôts de bêta-amyloïdes, caractéristiques de la maladie d’Alzheimer, chez la drosophile, grâce à de la lumière et des molécules photosensibles.

La photothérapie dynamique existe déjà dans le traitement du cancer : elle consiste à administrer au patient des molécules photosensibles qui ne deviennent actives que sous l'action d'une lumière à une certaine longueur d'onde. Mais de telles thérapies n'ont jamais été utilisées pour des maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer.

Le principe de la technique employée était le suivant : en absorbant l'énergie de la lumière, la porphyrine, une molécule photosensible, passe à un état excité. La porphyrine revient ensuite à son état initial en relâchant de l'oxygène. En oxydant les monomères bêta-amyloïdes, celui-ci perturbe leur assemblage et empêche la formation des dépôts.

- Le deep learning plus fiable que les spécialistes pour détecter des tumeurs

Les radiologues humains avaient un taux de faux négatifs (manque un diagnostic de cancer) de 7%. AI de Enlitic? Pas de faux négatifs. Les radiologues humains avaient un (cancer tort le diagnostic) taux de faux positifs de 66%. Le Enlitic AI, quant à lui, avait un taux de faux positifs de 47%. Autrement dit, l'AI était notamment mieux que les meilleurs humains à la tâche.

- Leucémie : comment le traitement génétique a fait ses preuves

Guérir la leucémie en réinjectant à des malades souffrant de leucémie aiguë lymphoblastique leurs propres cellules immunitaires reprogrammées génétiquement.

Ainsi manipulés, les lymphocytes T — renommés lymphocytes CAR-T — fabriquent en effet un récepteur (CAR) ayant pour cible une protéine présente sur les cellules tumorales (voir l’infographie ci-dessous). Et ça marche ! Un mois plus tard, Emily connaît une rémission complète : toutes les cellules leucémiques présentes dans sa moelle osseuse et son sang ont été éliminées.

Cette force de frappe a cependant son revers. L’immunothérapie cellulaire peut en effet s’accompagner d’un effet secondaire grave appelé "syndrome de libération de cytokines" (cytokine release syndrome ou CRS), ces molécules du système immunitaire étant alors massivement relarguées dans l’organisme. Résultat : une fièvre élevée, une chute de la pression artérielle, parfois un œdème pulmonaire et des effets neurologiques. Quelques patients sont tombés dans le coma — avant de s’en remettre — mais d’autres, fragiles sur le plan cardiaque, en sont morts. Lorsque cet "orage cytokinique" se produit, le malade doit être immédiatement transféré en unité de soins intensifs pour rétablir la pression artérielle. Dans les cas graves, le traitement consiste à lui administrer des corticoïdes et des anticorps qui neutralisent l’action de l’interleukine-6, l’une des cytokines dont le taux est fréquemment élevé chez ces patients. Mais ce traitement a un inconvénient majeur : à fortes doses, les corticoïdes tuent les CAR-T transfusées.

Afin de pouvoir contrôler quasiment en temps réel l’action de ces cellules, et par conséquent augmenter la sécurité de l’immunothérapie, des équipes ont entrepris d’y introduire un "gène suicide" qui déclencherait la mort de ces cellules si elles devaient entraîner un effet toxique grave pour le malade.

- Le mécanisme anticancéreux de l'aspirine

Pour comprendre le mécanisme en jeu, il faut se pencher sur les armes développées par les tumeurs. En particulier un petit lipide, la prostaglandine E2 (PGE2). Celle-ci facilite la survie des tumeurs ainsi que la formation de vaisseaux sanguins qui vont les nourrir. Les scientifiques l’ont découvert en empêchant sa production dans un cancer très agressif de la peau, le mélanome : sans PGE2, le système immunitaire des souris parvient à éliminer lui-même les cellules tumorales. Le même résultat a été obtenu dans des cancers du côlon ou du sein. Ce lipide est donc bien capable d’enrayer le système immunitaire. Comment dès lors trouver un moyen de neutraliser sa production ?

Les chercheurs ont visé l’enzyme qui conditionne la production de PGE2 : la "cyclo-oxygénase", aussi dénommée COX. Or il se trouve que l’aspirine est justement un inhibiteur de la COX ! Lorsqu’elle est associée à un anticorps qui bloque une autre défense des cellules tumorales, l’aspirine a bien un puissant effet antitumoral chez l’animal.

- Les bactéries de l'intestin déterminantes pour les traitements anticancéreux

Les chercheurs s'étaient en effet aperçus que les mêmes traitements administrés sur des tumeurs similaires (des mélanomes) ne donnaient pas les mêmes résultats selon la provenance des rongeurs. Leurs tests ont montré que c'est la présence de bactéries de la famille Bifidobacterium qui permettait cette réponse au traitement. La découverte pourrait ainsi ouvrir la voix à des traitements adjuvants à l'immunothérapie. En effet, il deviendrait alors envisageable de proposer à des patients dont le microbiote est peu favorable une composition bactérienne compensatrice améliorant drastiquement la réponse au traitement.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Des antibiotiques contre l'obésité

Des chercheurs de la Faculté de médecine de l'Université de Genève (UNIGE) ont réussi à démontrer que l'absence de microbiote chez les souris a un effet inattendu contre l'obésité. En effet, cette absence déclenche un mécanisme métabolique surprenant: le tissu adipeux blanc - qui, en présence excessive, entraîne l'obésité et une résistance à l'insuline - est transformé en cellules semblables à du tissu adipeux brun (que l'on appelle "tissu adipeux beige"), protégeant le corps contre le surpoids et ses conséquences néfastes.

En cas d'appauvrissement du microbiote, le nombre de cellules immunitaires, appelées éosinophiles, augmente à l'intérieur de la graisse blanche. Celles-ci secrètent de petites protéines de signalisation (cytokines de type 2), agissant sur la polarisation des macrophages. Grâce à ces protéines, les macrophages M1 se transforment en macrophages M2 qui, eux, activent le brunissement de la graisse blanche et réduisent l'obésité.

- La faim dictée par nos bactéries

Vingt minutes après le début du repas, elles produisent des protéines qui agissent sur le cerveau, et peuvent interrompre la prise alimentaire chez les souris et les rats. C'est la première fois que l'influence des protéines bactériennes sur l'émission de signaux de l'intestin au cerveau est observée.

Lorsque les bactéries sont "affamées", les protéines qu'elles produisent stimulent la production de peptides GLP-1, une hormone connue pour favoriser la sécrétion d’insuline. A l'inverse, lorsqu'elles sont "rassasiées", les protéines des Escherichia coli stimulent la libération de peptide YY, une hormone associée à la satiété. Les chercheurs ont également constaté que le taux de ClpB dans le sang, l'une des protéines sécrétées lorsque les bactéries sont "rassasiées", dépend de l'expression ADN de ClpB dans l’intestin. Or, ClpB augmente l'activité de neurones qui réduisent l’appétit. Preuve de l’existence d’un lien entre la composition bactérienne et la régulation de l’appétit de l’hôte.

On peut donc dire que les bactéries ont pris possession de nous et que nous nourrissons ces parasites plus que nous nous nourrissons... En tout cas, notre microbiome fait vraiment partie de nous (et il a intérêt à notre survie).

- L'effet des aliments dépend des individus

C'est la conclusion d'une étude réalisée sur 800 personnes. Comme d'autres travaux réalisés auparavant, elle met en évidence l'inefficacité des régimes minceur.

"La première très grande surprise et découverte frappante que nous avons eue, c'est la grande variabilité de réactions des gens à des plats identiques", a résumé dans un communiqué Eran Segal, chercheur au Weizmann Institute of Science en Israël et principal auteur de l'étude. Les scientifiques ont en effet observé que l’élévation du taux de glucose sanguin après un même repas était différente pour chaque personne testée. Par exemple, une participante de l'étude a notamment présenté une hausse de son taux de sucre dans le sang à chaque fois qu'elle mangeait une tomate, aliment considéré pourtant comme faible en sucre et en graisses.

De même l'effet de l'alcool sur le foie dépend des gens, de leur microbiote trop inflammatoire chez les alcooliques.

- 3/5 tasses de café par jour pour vivre plus longtemps

La consommation modérée de café réduit le risque de mourir prématurément d'une maladie cardiaque, protège de troubles neurologiques tels que la maladie de Parkinson ou du diabète de type 2. Le café semble également réduire le risque de suicide.

Voir aussi Futura-Sciences. Rien de nouveau. Ce n'est pas la caféine qui explique ses effets bénéfiques.

- Un pacemaker biologique à partir de cellules souches

Pour créer des stimulateurs cardiaques biologiques, une approche consiste à conduire des cellules souches à devenir des cellules cardiaques spécialisées qui se trouvent dans le nœud sino-auriculaire du cœur et font office de pacemaker naturel. Celles-ci sont ensuite transplantées dans le coeur malade. Une autre approche prometteuse consiste à reprogrammer directement des cellules de soutien, déjà présentes dans le cœur pour les transformer en cellules pacemaker et rétablir ainsi la fonction cardiaque.

- Un exercice intense de courte durée produit des mitochondries

- Une pilule-microphone pour surveiller coeur et poumons comme un stéthoscope

Les chercheurs ont créé un capteur miniaturisé équipé d’un microphone à électret qui est capable de détecter le rythme cardiaque ainsi que le rythme respiratoire à partir des sons captés depuis le tube digestif. Ils estiment que cette pilule-stéthoscope pourrait faciliter le suivi de patients souffrant de traumatismes ou de maladies chroniques (asthme, emphysème, arythmie…). Ils envisagent également qu’elle puisse servir à surveiller la condition physique des soldats (fatigue, stress, tachycardie…) mais aussi de sportifs professionnels ou amateurs.

Le capteur, une fois ingéré, pourrait rester dans le corps entre un et deux jours selon le rythme digestif de la personne. Les données seraient transmises par liaison sans fil, par exemple à un ordinateur ou un smartphone.

- La surdité liée au bruit serait liée à l'absence d'une protéine

En l'absence de pejvakine, les cellules sensorielles auditives des souriceaux s'altèrent dès qu’ils sont exposés à des sons, même anodins : l'équivalent, chez l’homme, d'une minute en discothèque. Il faut alors deux semaines maintenues dans le silence pour que ces cellules récupèrent leur fonctionnalité ! Si l'exposition se prolonge ou se répète, ces cellules finissent par mourir. Les chercheurs découvrent que l'élément sensible au bruit dans la cellule est le peroxysome, un petit organite impliqué dans les fonctions de détoxification.

On avait vu qu'un médicament pouvait guérir de la surdité, est-ce le même mécanisme ? En tout cas, dans ce type de surdité un appareil auditif ne fait qu'aggraver le problème.

- Contre la cataracte, bientôt un simple collyre, le « composé 29 » ?

Un collyre pourrait traiter la cataracte par de simples gouttes dans l’œil. Le « composé 29 » a en effet obtenu des résultats encourageants chez un modèle de souris ; il agit en limitant l’agrégation des protéines cristallines de l’œil.

Tout comme la maladie d’Alzheimer ou la maladie de Parkinson, la cataracte est une maladie caractérisée par le mauvais repliement et l’agglutinement de protéines. Dans le cas de la cataracte, il s’agit des cristallines.

Récemment, une molécule, le lanostérol, a été identifiée comme capable d'inverser la cataracte mais le lanostérol est peu soluble, il fallait l’injecter dans l’œil pour qu’il ait des effets. En utilisant le lanostérol et d’autres stérols, les chercheurs ont assemblé et testé 32 stérols ; l’un d’eux, appelé « composé 29 », était le meilleur candidat soluble pour être utilisé dans des gouttes ophtalmiques. Les molécules identifiées se liaient aux alpha-cristallines CryAA et CryAB et inversaient leur agrégation in vitro.

Dans des tests in vitro, les chercheurs ont confirmé que le composé 29 stabilisait les cristallines et les empêchait de former des amyloïdes. Ils ont aussi trouvé que le composé pouvait dissoudre des amyloïdes déjà formées.

- La transplantation de visage la plus complète

- Neuromoov, le fauteuil roulant commandé par la pensée

Un casque sur la tête et la personne peut piloter son fauteuil roulant électrique grâce à ses ondes cérébrales, en se concentrant un peu.

- Un robot de téléprésence commandé par la pensée pour les paralysés

Technologie

biotechnologies, informatique, robotique

- Les gyropodes (Wheels) se démocratisent (chez Darty)

Ainsi on retrouve donc deux gyropodes (aux tarifs respectifs de 499 euros et 699 euros) ou mono roue, et une smartboard (599 euros), qui même s’ils ne font pas partie de l’offre haut de gamme, ont le mérite d’être bien plus accessibles financièrement parlant. Si Darty commence à mettre ces ORNIs en avant, nous devrions prochainement les voir fleurir comme des pâquerettes.

Il y a aussi le One Wheel, un gyropode avec siège et guidon à 1400€

Il y a enfin ce Surfwheel plus anecdotique :

Mais ces "scooters" sont interdits à New York car non immatriculés et maintenant en Australie aussi.

- Une imprimante 3D de produits biodégradables

Outre son tarif étonnamment bas (219$), ce qui rend la Rever vraiment particulière, c’est qu’elle utilise des cartouches 100% biodégradables pour son filament – disponibles en différents coloris – et qu’elle a été conçue pour être le plus simple possible.

- Un boitier électronique sur lequel on peut imprimer en 3D

Cela n'a rien d'extraordinaire mais l'idée est bonne d'enfermer l'électronique dans un boitier en plastique habillé par l'imprimante 3D en jouet ou souris, etc.

- Un nanomatériau "flexo-électrique"

Ce matériau a une tension mécanique qui change de forme lorsque vous appliquez une tension électrique, ou qui génère de l'électricité si vous changez sa forme.

Plus le matériau est mince et plus l'effet flexo-électrique est prononcé.

On pourrait l'utiliser comme capteur ultra-sensible ou pour alimenter un pacemaker.

- Des détecteurs thermique transparents en graphène

La très grande mobilité des charges électriques dans le graphène lui confère des performances intrinsèques qui surpassent les meilleurs imageurs à thermopile. Selon eux, cette innovation permet d’envisager la création d’imageurs thermiques « à bas coût, transparents et flexibles ».

« Par exemple, à l’avenir, nous pourrons intégrer des détecteurs à infrarouges dans chaque téléphone mobile et ordinateur portable. Ce qui veut dire que dans le futur, vous pourrez contrôler ces appareils simplement en bougeant la main en face d’eux », assure Tomás Palacios, l’un des auteurs de cette étude citée par Live Science. Bien que des systèmes de détection des mouvements basés sur des caméras (comme Leap Motion ou Kinect) existent déjà, ils nécessitent une importante puissance de calcul. L’imagerie d’un corps en mouvement par détection thermique est techniquement plus simple car elle détermine les contours en se basant sur la différence de température par rapport au reste de l’environnement.

Le chercheur envisage également que ce type de capteur puisse être intégré dans les parebrises des automobiles pour offrir une vision nocturne en temps réel sans entraver la visibilité. Dans sa conclusion, l’article scientifique évoque également mais sans entrer dans le détail des applications possibles pour l’inspection des matériaux ou dans le domaine de la biologie.

Sinon, on pourrait voir arriver une nouvelle forme de graphène sous forme de nanofils de diamant.

- Un écran à consommation minime avec des matériaux à changement de phase

Ils ont planché sur les propriétés optiques et électriques de matériaux à changement de phase – ces matériaux peuvent exister sous phase vitreuse ou cristalline par exemple, comme celui utilisé dans les CD et DVD réinscriptibles (RW). Ici, le matériau en question passe d’un état amorphe à cristallin et vice versa. Grâce à lui, les chercheurs ont créé un système d’affichage très économe en énergie. Bodle promet notamment des écrans de smartphones ou de montres connectées qui offriraient toutes les qualités de rendu des couleurs, de luminosité et de lisibilité en plein soleil et ce avec une « consommation zéro en mode statique ». En d'autres termes, cet écran, comme les encres électroniques, n'exige un courant électrique que pour modifier l'affichage et ne consomme rien pour laisser un affichage.

« Cette technologie est capable d’offrir des écrans aux couleurs vives similaires au papier mais avec une résolution très élevée. Elle est aussi en mesure de restituer des vidéos très haute résolution qui sont lisibles en plein soleil ».

Selon la description faite par le site The Engineer, il s’agit d’un film composé d’une couche d’un matériau à changement de phase de 7 nanomètres d’épaisseur prise en sandwich entre deux électrodes transparentes.

- Impacto : quand le coup de poing virtuel devient (presque) réel

En combinant effets haptiques et électrostimulation, Impacto peut restituer la sensation d’un coup de poing que l’on reçoit sur le bras dans un jeu de boxe, mais aussi l’impact d’une balle contre une batte de baseball ou encore le toucher d’un ballon de football avec lequel on jongle du pied.

- Un drôle de robot-serpent interface...

Tout commence avec une sorte de gros cordon en tissu noir d’aspect anodin. Mais lorsque l’on pose le bras dessus, il s’enroule prestement autour du poignet et devient un étonnant bracelet connecté. Si par exemple une notification arrive (courriel, SMS, appel entrant…), l’une des extrémités du cordon se redresse et se met à tapoter sur le poignet pour avertir l’utilisateur. Si ce dernier veut prendre ou passer un appel, il détache le bracelet qui prend alors la forme d’un combiné téléphonique. L’équivalent d’un assistant vocal, mais en version physique.

LineForm est constitué d'une douzaine de petits servomoteurs articulés entre eux et contrôlés via un Arduino Mega. Il est recouvert d'un revêtement en élasthanne qui intègre des capteurs tactiles.

- Ce robot aquatique autonome se nourrit de déchets trouvés dans l'eau

Baptisé Row-Bot par ses concepteurs de l’université de Bristol (Royaume Uni), il se déplace à la surface, campé sur ses quatre pattes - chacune terminée par un flotteur - et est propulsé par deux rames. Surtout, il est totalement autonome sur le plan énergétique. Row-Bot produit en effet sa propre électricité grâce à sa pile à combustible microbienne (MFC) qui fonctionne tel un “estomac artificiel” en dégradant la matière organique grâce à ses colonies de bactéries hébergées dans la pile. Avant de se déplacer, le robot s’ouvre d’avant en arrière. Il donne alors de petits coups de rame lui permettant d’avancer de quelques centimètres et d’avaler de l’eau chargée de matière organique. Puis il se referme et fait fonctionner sa pile. La dégradation de la matière organique par les bactéries libère alors du dioxyde de carbone, des protons (ions hydrogène) et - surtout - des électrons. Cette électricité lui permet de mettre en fonctionnement un petit moteur électrique qui actionne les deux rames pour le mouvement suivant.

- Hasbro présente un chat robot pour personnes âgées

Ces chats sont conçus pour apporter du réconfort, un ami et du plaisir aux personnes âgées. Dotés d’une fourrure réaliste, ils ronronnent et miaulent – des capteurs répondent aux caresses et câlins avec des réactions familières de félins.

- Un robot qui imagine ce qu'il va faire avant de le faire

Le robot apprend à effectuer une nouvelle tâche en utilisant un processus quelque peu similaire aux processus neurologiques qui sous-tendent l'apprentissage de la petite enfance.

Pour apprendre comment se tenir debout et bouger son corps, le robot effectue tout d'abord une série de simulations afin de tester un réseau de deep-learning pour effectuer la tâche - ce que les chercheurs comparent à un "processus d'imagination". Cela fournit une orientation générale au robot, tandis qu'un second réseau de deep-learning se forme pour mener à bien la tâche tout en réagissant à la dynamique des articulations du robot comme à la complexité de l'environnement réel. Le second réseau est nécessaire parce que, lorsque le premier réseau essayait, par exemple, de bouger une jambe, le frottement avec le sol pouvait le faire tomber.

Un des enjeux, serait que les robots puissent transmettre leurs apprentissages à d'autres robots.

- Un robot de livraison terrestre

- Voici le nouveau drone de livraison d'Amazon

Le projet Prime Air d'Amazon a évolué avec un drone de plus grande capacité qui atteint une vitesse de 90 km/h et peut livrer ses colis dans un rayon de 25 kilomètres.

S'il décolle toujours à la verticale, comme un drone classique, il se déplace ensuite comme un avion.

- Bitdrones : des mini-drones interactifs pour jouer

Le mieux, c'est de voir la vidéo de ces petits drones munis d'un écran tactile, pas très convaincante sur l'intérêt mais l'idée est curieuse...

- Un drone de surveillance à fil relié au sol pour l'alimenter et transmettre la vidéo

Il y a aussi un filet anti-drone qu'il faut lancer sur le drone avec une sorte de grosse lampe mais les futurs drones devraient être équipé d'un contrôle par la police.

- Les pompiers de Dubaï seront équipés de Jetpacks

- Le futur dirigeable de Lockheed Martin

Outre sa faible consommation de carburant, ce prototype de dirigeable sur lequel travaille le constructeur américain présente l'avantage de pouvoir se poser sur pratiquement tous les terrains dégagés. En effet, l'appareil est pourvu de "jupes" équipées d'hélices, permettant de générer un coussin d'air pour amortir son atterrissage. Le constructeur imagine même utiliser ce dispositif pour "ventouser" le dirigeable au sol (en inversant le sens des hélices après l'atterrissage) pour le stabiliser durant les opérations de chargement et de déchargement.

- Airbus et Aerion dévoilent l’AS2, le « fils du Concorde »

Voici l'AS2, un avion privé qui transporterait ses 12 passagers de Londres à New York en trois heures, ou de Los Angeles à Tokyo en seulement six heures.

L’AS2 serait capable d’atteindre la vitesse maximale de 1 960 km/h, un tout petit peu moins que le Concorde (2 170 km/h), ce qui reste tout de même plus de deux fois supérieur à la vitesse des jets actuels (qui évoluent entre 770 et 900 km/h).

- Skreemr, l’avion hypersonique lancé par piste magnétique
pour aller à New York en 30 minutes

Ray Mattison et Charles Bombardier ont tous deux collaboré pour mettre au point ce concept, pouvant théoriquement voler à Mach 10. L’appareil serait lancé depuis une piste magnétique à presque Mach 4 et allumerait ensuite ses propulseurs au kérosène ou à l’oxygène liquide jusqu’à atteindre une vitesse suffisante pour démarrer son statoréacteur à combustion supersonique.

Celui-ci utiliserait la très grande vitesse de l’avion pour compresser l’air pour une combustion interne, brûlant alors un mélange d’oxygène et d’hydrogène comprimés pour atteindre Mach 10 et donc avaler la distance en New York et Londres en 30 petites minutes.

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