Revue des sciences février 2017

• La modélisation de l'innovation

Pour la Science

• La désinformation sur les réseaux sociaux
• Les bienfaits des toxines végétales

La Recherche

• Un nouveau réalisme quantique

Physique, espace, nanos

• Des preuves que l'univers est un hologramme !
• La matière noire est-elle une illusion et la gravité une émergence ?
• La lumière revient en arrière dans l'expérience des 3 fentes de Young

Climat, écologie, énergie

• La complexité des cycles glaciaires
• La sensibilité du climat au CO2 plus forte que prévue
• 50 milliards par an pour reconstituer la glace de mer

Biologie, préhistoire, cerveau

• Des bactéries viables avec 2 nouvelles bases dans le génome
• Un faux départ pour la vie complexe, il y a 2,3 milliards d'années ?
• La mortalité des corps liée à la préservation des mitochondries ?
• Les environnements stressants favorisent les tricheurs

Santé

• Un embryon chimère homme-cochon
• Un anticorps qui protège du sang de vieux (de l'inflammation)
• La squalamine, extrait du foie de requins, contre le Parkinson
• Un médicament anti-Alzheimer permet aux dents de se régénérer toutes seules
• Un viagra mental : l'hormone du désir sexuel ?
• Des verres liquides intelligents qui s'adaptent à ce qu'on regarde

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Beaucoup de choses dans ces temps troublés qui redécouvrent nos biais cognitifs et le rôle des réseaux sociaux dans la désinformation. On crée des chimères homme-cochon, des bactéries avec de nouvelles bases, des remèdes pour ne pas vieillir et on aurait découvert une sorte de viagra mental, l'hormone du désir sexuel qui promet de nous rendre amoureux sur commande ! Les physiciens n'ont pas peur de prétendre que notre univers est un hologramme tissé par l'intrication des particules et où la lumière peut revenir en arrière...

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

- Economie et social

Si l’espérance de vie des plus riches s’est allongée aux États-Unis au cours des trente dernières années, elle a diminué pour les plus pauvres. De plus les financements des études par les parents sont devenus un vecteur puissant de reproduction sociale. Dans l'histoire, ces périodes inégalitaires ont à chaque fois débouché sur des violences (à noter que la faim rend violent et il y aurait une corrélation entre hausse du chômage et meurtres de masse dans les écoles!). De plus, les environnements stressants favorisent les tricheurs, aggravant la désagrégation sociale.

On essaie ici, en rassemblant les nouvelles du mois, de comprendre le monde dans lequel nous vivons et où il va mais, au moins pour les mois qui viennent, l'incertitude est au plus haut. On réalise que tout peut à tout moment basculer vers le pire. Travailler sur les cycles m'avait persuadé d'un retour inévitable d'idéologies fascisantes sous une forme ou une autre, à une période où cela paraissait complètement impensable mais les séductions du volontarisme sont toujours présentes face à une impossible résignation aux évolutions du monde, notamment lors de ruptures technologiques que Schumpeter appelait des destructions créatrices, et qui sont effectivement d'abord destructrices. Heureusement, l'histoire montre qu'il y a toujours un après, que la raison aura sa revanche sur les illusions perdues et qu'il faudra reconstruire - mais dans combien d'années ?

On rentre donc dans un monde multipolaire où l'unification du monde est en même temps différée par un retour du protectionnisme, et malgré tout organisée par un équilibre de puissances (avec des risques de guerres, et même de guerre nucléaire, non négligeables). Dans ce cadre, l'éclatement de l'Europe est encouragée par les autres puissances (du moins Russes et Américains pas la Chine) pour éliminer un rival, éclatement inévitable si l'Allemagne continue (comme il semble) à ne pas vouloir d'Europe et ne défendre que ses intérêts nationaux (étant une nouvelle fois cause d'une catastrophe européenne?). On commence quand même à voir tous les inconvénients du populisme une fois à l'oeuvre et ses échecs deviendront vite flagrants (même si les trumperies peuvent faire illusion au début) - ce qui pourrait lui être fatal ? Déjà, le Brexit (qui se veut le champion de la globalisation marchande) provoque de nombreuses dépressions en Angleterre. On ne sait combien de temps va durer cette descente aux enfers (qui a sa nécessité) avant de retrouver des dynamiques plus  positives mais c'est bien le retour de l'histoire (qui avance par son mauvais côté).

En tout cas la stupéfaction de voir des contre-vérités patentes mener aux victoires électorales du Brexit et de Trump a fait parler de post-vérité et les problèmes posés à la démocratie par la désinformation font revenir au premier plan la question de nos biais cognitifs et du rôle des réseaux sociaux dans le renforcement des fausses croyances. Ce n'est pas seulement le cas des complotistes ou terroristes mais touche tous les partis, toutes les idéologies ou religions. On peut dire qu'on l'a toujours su mais que la propagande croyait pouvoir en profiter et il était de bon ton démocratique de croire à notre intelligence collective, la mettre en doute devant l'évidence de notre commune connerie étant très mal vu ! Pourtant prendre conscience des folies collectives est un préalable pour essayer d'y remédier, notamment en vérifiant les faits (mais quand on essaie de convaincre un complotiste, cela ne fait que renforcer ses croyances, comme tout autre croyant d'ailleurs).

Aux menaces politiques s'ajoutent les bouleversements de la technologie, avec déferlement des innovations à la place du progrès, devenu plus ambivalent. Justement, des mathématiciens essaient de modéliser l'innovation (y compris dans la musique), notamment la raison pour laquelle elle suit une loi de Zipf (ainsi, en anglais, le mot le plus fréquent est "the" le mot suivant "of" est 2 fois moins fréquent, le troisième "and" 3 fois moins, etc). A priori, il ne semble pas possible de modéliser de véritables innovations de rupture par définition surprenantes, mais comme souvent on arrive malgré tout à des lois statistiques assez fiables même s'il y a des exceptions qui confirment la règle. Ainsi, on avait vu que dans la préhistoire la vitesse d'innovation est reliée à la taille de la population. Cependant, on sous-estime toujours le rôle de l'environnement, comme si c'était un processus intérieur et non le résultat de contraintes extérieures. Dans l'histoire, la guerre a eu un rôle bien plus déterminant qu'on ne veut bien l'admettre, notamment les guerres incessantes entre cités (miracle grec, renaissance italienne) avant les guerres européennes. Comme dans l'évolution naturelle, c'est la pression évolutive qui accélère le rythme. Cette pression est aujourd'hui celle de la concurrence mais aussi de la compétition entre pays et surtout accélérée par notre basculement dans le monde numérique, mise en place d'un nouveau monde où les innovations se bousculent mais pourraient se calmer ensuite, devenir moins disruptives et valorisés une fois la transition achevée.

Pour les conséquences sociales du numérique, l'erreur de ceux qui prophétisent la fin du travail à cause de l'IA est d'aller un peu trop vite en besogne. En fait, la robotisation sera beaucoup plus lente qu'on le prétend et, au moins dans les 40 prochaines années, les robots assisteront les humains plus qu'il ne les remplaceront (sinon en augmentant la productivité, comme toujours sauf que cela touchera les plus qualifiés cette fois). Joël de Rosnay a raison de dire qu' « il faut utiliser l'IA pour augmenter l'intelligence humaine » au lieu de s'y substituer. Si, donc, il faut gérer une difficile reconversion et s'interroger sur les nouveaux métiers qui vont émerger, on a sans doute un peu le temps (du moins les pays qui ont un faible taux de chômage contrairement à l'Europe du sud). Par contre, on peut craindre une surveillance des salariés (entre autres) grâce à l'IA. On n'échappera plus à Big Brother (un argument de plus pour le travail autonome).

L'autre menace sur laquelle nous semblons ne pas avoir de prise, c'est le risque écologique bien sûr alors que la lutte contre le réchauffement pourrait aider à résoudre la question sociale en générant 1 million d'emplois (ce qui est sûrement un peu optimiste), cumulant rénovation énergétique (350 000 emplois), énergies renouvelables (330 000), le recyclage et la réparation de biens domestiques, l'agriculture paysanne, les transports en commun, la recherche-développement, l'action sociale ainsi que l'accompagnement des petites et moyennes entreprises ou des collectivités dans la transition énergétique et l'éducation à l'environnement. A l'opposé, on peut trouver surréaliste que le Wyoming, l'Etat le moins peuplé des USA, veuille pénaliser les énergies renouvelables pour favoriser son charbon mais du moins c'est le signe que la situation s'est renversée et que les énergies polluantes sont sur la défensive. On reste malgré tout très loin de compte :

Au final, les renouvelables représentent moins de 3% de la consommation mondiale d'énergie (même si cette part est cinq fois plus importante qu'en 2000), notent-ils. Et la part des fossiles est la même depuis 15 ans: près de 87%.

Dans le même temps, certaines technologies jugées essentielles pour limiter les températures, ne sont pas au point, rappelle l'étude: par exemple la capacité à extraire du CO2 de l'atmosphère.

La "capture" et le stockage des gaz à effet de serre ne sont pas assez développés, notent les scientifiques.

Pour couronner le tout, la sensibilité du climat au CO2 serait plus forte que prévue. On s'oriente donc vers un réchauffement supérieur à 4°C et le niveau de la mer devrait monter de plus de 1,5 m en 2100. Le dernier projet de géoingénierie demanderait 50 milliards par an pour reconstituer la glace de mer afin de stopper l'emballement du climat mais a peu de chance d'être mis en oeuvre. Par ailleurs, l'énergie marine serait trop peu rentable aussi General Electric a décidé d’arrêter le développement de sa turbine hydrolienne, qui utilise les courants marins pour produire de l’électricité. Le solaire s'impose comme la seule véritable technologie d'avenir ("The global energy problem might be easier solvable than most people expect today"), il faudrait passer à une vitesse largement supérieure (ne pas perdre de vue tout de même qu'on doit raisonner à 50 ans et que notre retard peut encore être rattrapé?).

Cela pourrait être pire alors que, grâce à un nouveau casque, on a pu lire dans le cerveau de patients complètement paralysés (locked-in) qu'ils ne voulaient pas du tout mourir et pouvaient même être plutôt heureux ! Devant le désastre extérieur et politique, on pourra donc toujours se replier sur les plaisirs de la vie ("le matin je m'éveille en chantant" plaisantait Guy Béart) puisqu'on aurait trouvé un viagra mental : l'hormone du désir sexuel, l'amour à volonté !
 

- Sciences

Un chercheur prétend qu'on pourrait atténuer les tsunamis avec des ondes de gravité sonores (acoustic–gravity waves ou AGWs) tels qu'on en aurait vu sur Vénus. La faisabilité n'est pas encore prouvée. Par contre les Japonais testent des robots détecteurs de tsunamis. L'actualité est très riche en physique puisqu'on aurait des preuves que l'univers est un hologramme (à confirmer quand même) et, pour une étonnante théorie, liée à ce principe holographique, la matière noire est une illusion et la gravité une émergence qui viendrait de l’intrication des qubits que la présence de matière perturbe, produisant des défauts qui courbent cet espace-temps. La Recherche met aussi en vedette un nouveau réalisme quantique ("Contextes-Systèmes-Modalités" ou CSM) qui prétend résoudre les paradoxes quantiques par la dépendance au contexte. Une expérience montre cependant l'étrangeté de la physique quantique et son "intégrale des chemins" avec une lumière qui revient en arrière dans l'expérience des 3 fentes de Young. A signaler aussi, car c'est la vie de la science, qu'il y a eu une polémique sur l'obtention d'hydrogène métallique à seulement 150 GigaPascals. Enfin on commence seulement à comprendre la complexité des cycles glaciaires et on a toujours beaucoup de mal à prévoir à l'avance la météo car il n'y a pas qu'El Niño mais plusieurs cycles de temporalités différentes qui se composent à chaque fois différemment.

Pour la biologie, on a appris qu'il y aurait eu un faux départ pour la vie complexe, il y a 2,3 milliards d'années, d'où viendrait l'ancêtre des eucaryotes (avec ses mitochondries) qui ne se sont vraiment développés qu'il y a 800 millions d'années quand le taux d'oxygène a remonté (ce qui en fait la condition de la vie complexe). Selon une hypothèse intéressante, la mortalité des corps serait liée à la préservation des mitochondries (cela n'empêche pas des différences considérables de durée de vie et la véritable raison de la mort, c'est l'évolution des organismes, mais les mitochondries sont bien les agents de l'extérieur). Une autre nouvelle importante, c'est la création de bactéries viables avec 2 nouvelles bases dans le génome. On avait déjà parlé des premières expériences mais on a désormais une souche de bactéries intégrant ces nouveaux éléments dans leur génome (ne pouvant se développer en dehors du laboratoire car elles doivent être alimentés par ces nouveaux éléments). On a beaucoup parlé aussi d'un embryon chimère homme-cochon, bien que ce ne soit qu'un premier pas vers des organes humanisés dont on est encore très loin.

Une des nouvelles qui m'a le plus intéressé, c'est l'hypothèse révolutionnaire que, ce qui fait la vertu des fruits et légumes, ce sont les bienfaits des toxines végétales plus que les anti-oxydants, raison aussi pour laquelle il ne faut abuser d'aucun mais varier les plaisirs. Ce léger stress qui dynamise nos cellules aurait des effets semblables à ceux de la restriction calorique qui pourrait nous faire gagner 6 ans, ce qui ne vaut vraiment pas le coup si c'est perdre le goût de la vie. Une autre nouvelle qui pourrait être très importante, c'est d'avoir trouvé un anticorps qui protège du sang de vieux (de l'inflammation). On sait effectivement que le sang de vieux donné à des jeunes les vieillit, et vice versa, il y a même déjà une clinique qui propose du sang jeune à des vieux. Mieux vaut sans aucun doute prendre un médicament que se transformer en vampires. On parle d'un nouveau traitement, la squalamine, extrait du foie de requins, contre le Parkinson et, plus étrange, il y aurait un médicament anti-Alzheimer qui permet aux dents de se régénérer toutes seules ! Alors que certains persistaient à nier le rôle de l'humeur dans les maladies, on sait désormais pourquoi il ne faut pas être dépressif pour guérir du cancer (à cause de la baisse de la BDNF), confirmation de la psychosomatique et que la guérison dépend du moral. On ne sait si on appliquera un jour aux humains le découplage des souvenirs traumatiques par optogénétique ! Enfin, on peut espérer avoir un jour des verres liquides intelligents qui s'adaptent à ce qu'on regarde au lieu de verres progressifs.

Des études statistiques semblent établir que, pour avoir un garçon, il suffirait que la mère ait une pression élevée au moment de la conception, ce qu'on s'explique mal. Un nouveau sujet d'inquiétude vient du fait de pouvoir produire des spermatozoïdes à partir de la peau, ce qui pourrait mener plus facilement à l'eugénisme ? Sinon, il y a déjà un américain qui s'applique un traitement génique, ajoutant des copies supplémentaires du gène de l'hormone de croissance, l'hormone (GHRH),  par électroporation (des anneaux circulaires d'ADN, appelés plasmides, pénètrent dans les cellules en utilisant un courant électrique). L'effet des plasmides est temporaire, quelques mois tout au plus, qu'il faut renouveler. A noter aussi une amélioration du ciblage de l'édition de gènes par une méthode CRISPR/Cas9n ayant permis de créer des vaches résistantes à la tuberculose mais ouvrant surtout la voie à des animaux transgéniques. Ce qui devrait nous concerner plus directement, c'est la manipulation des gènes du goût qui nous promettent des productions de masse avec un meilleur goût...
 

- Numérique

RECALL s'est attaché à renforcer les capacités naturelles de mémorisation des personnes en bonne santé.

De récents développements dans la technologie de capture et l'extraction d'informations permettent d'enregistrer de manière continue et automatisée de nombreux aspects de notre quotidien. Grâce à des caméras portables, de nombreux individus enregistrent régulièrement leurs activités ("lifelogging"). Ces informations pourraient être combinées à d'autres données pour constituer des banques de mémoire dans lesquelles on pourrait puiser plus tard, à l'occasion de certaines activités, ou en prenant de l'âge.

C'est donc le processus d'externalisation de la mémoire qui continue mais qui, pour cela doit se rapprocher du fonctionnement du cerveau comme un nouveau modèle de reconnaissance visuelle qui reproduit sa capacité d'abstraction et d'analogies, capable de comprendre des schémas et d'y réagir (monde des idées). On en est cependant au point où l'on utilise l'IA pour améliorer l'IA, pour apprendre à apprendre. C'est ce qui est supposé s'emballer jusqu'à la singularité qui nous laisserait en arrière ? Pour l'instant, une IA vient de remporter un tournoi de poker...

Sinon, pas grand chose de vraiment neuf. La RATP teste des navettes autonomes dans Paris, entre les gares d'Austerlitz et de Lyon, mais va surtout doter ses bus d'un système de stationnement autonome dans ses dépôts. Volkswagen annonce un minibus électrique et autonome dès 2022 alors que Tesla repense complètement son informatique (puces, programmation et interface) pour ses voitures et son autopilot, qui a été mis hors de cause dans l'accident mortel qu'il n'avait pu éviter. A part cela, on peut signaler qu'avec 2000 qubits, D-Wave a doublé le nombre de qubits de son ordinateur quantique, qui reste très critiqué mais confirme malgré tout qu'on rentre bien dans l'ère de l'informatique quantique. De leur côté, les sociétés Cisco, Bosch et Foxconn ont créé un "blockchain consortium", enfin l'armée US étudie des missiles lâchant plusieurs drones avant de frapper afin de multiplier les cibles...

Pour la Science no 472, Désinformation et réseaux sociaux

- La désinformation sur les réseaux sociaux, p20

Comme le montre l'actualité, tant nationale qu'internationale – le Brexit, l'élection de Donald Trump à la présidence des États-Unis, le climatoscepticisme, la radicalisation islamiste de certains jeunes Européens, etc. –, ces questions sont d'importance : elles ont une incidence directe sur nos sociétés et les grandes orientations (économiques, politiques, etc.) qu'elles se choisissent.

Plusieurs facteurs contribuent au problème de la mésinformation ou de la désinformation. L'un est l'analphabétisme fonctionnel, c'est-à-dire l'incapacité à comprendre convenablement un texte ; en France ou en Italie, cela concerne près de la moitié des personnes âgées de 16 à 65 ans, d'après les données de l'OCDE, l'Organisation de coopération et de développement économique.

Un autre facteur est le « biais de confirmation » bien connu en psychologie sociale : chacun tend à privilégier les informations qui confirment ses opinions ou sa vision du monde, et à négliger ou ignorer celles qui les contredisent. Dans la masse d'informations de tous types véhiculées par Internet, chacun peut alors rechercher (et trouver...) ce qui le conforte dans ses préjugés et ses goûts, et délaisser le reste.

Un troisième facteur en jeu est le fait que, sur Internet, l'émission et la réception des contenus s'effectue essentiellement sans intermédiaires.

On fait souvent l'hypothèse que l'être humain est rationnel, mais l'étude quantitative de ces phénomènes indique plutôt le contraire. Dans un environnement où les informations ne subissent aucun filtre, l'individu prend, conformément au biais de confirmation, ce qui lui plaît le plus et ce qui est conforme à son schéma de pensée.

Ce résultat est particulièrement intéressant, car il met en évidence ce que nous avons ensuite appelé le « paradoxe de la conspiration » : les internautes les plus attentifs à la prétendue manipulation perpétrée par les médias orthodoxes sont les plus enclins à interagir avec des sources d'informations intentionnellement fausses. Par conséquent, ces personnes méfiantes vis-à-vis des médias classiques sont aussi les plus enclines à être manipulées !

La pensée conspirationniste traduit une incapacité à attribuer à des effets indésirables des causes aléatoires ou complexes (un hasard lié par exemple aux lois du marché ou à la complexité des situations). Selon Martin Bauer, psychologue à l'École d'économie et de sciences politiques de Londres et spécialiste des dynamiques complotistes, c'est une façon « quasi religieuse » de penser le monde. Tout comme jadis, à l'aube de l'humanité, on attribuait aux tempêtes une origine divine, les conspirationnistes font aujourd'hui de même devant la complexité des phénomènes qui les chagrinent et dont ils cherchent une explication simple.

- Le déclin de l'idée de progrès depuis 1960, p19

En langue française (et dans la littérature qui a été intégrée dans l'application proposée par Google) une nette inflexion est sensible dans l'utilisation du terme « progrès » et, corrélativement, un recours non moins net à celui d'« innovation ».

Le plus fascinant est qu'on observe le même phénomène en langue anglaise, italienne, espagnole, allemande ou même russe ! Non moins fascinante est la constatation que, dans toutes les langues, cette inflexion surgit au cours des années 1960 (à l'exception du russe, où elle apparaît au début des années 1980), c'est-à-dire au cœur même des Trente Glorieuses.

- El Niño n'explique pas tout, p44

On accuse souvent El Niño, phénomène climatique capricieux et influent, d'être responsable d'événements météorologiques extrêmes. L'épisode le plus récent montre pourtant que d'autres phénomènes jouent aussi un rôle.

L'intérêt de l'article est surtout de montrer qu'il y a des interactions complexes entre différents cycles aux différentes temporalités, ce qui jette un doute sur les prévisions régionales des effets du réchauffement.

- Les bienfaits des toxines végétales, p54

Article très intéressant puisqu'il montre que les bienfaits des fruits et légumes sont au moins en partie dans leurs toxines, y compris leurs pesticides naturels, raison aussi pourquoi il faut les varier et ne pas manger trop d'un végétal. Il se confirme en tout cas que le stress est vital à petites doses (un organe qui ne fonctionne pas s'atrophie).

Lorsque l'on isole des antioxydants, tels que les vitamines C, E et A, et que l'on évalue leur effet chez l'animal et chez l'homme, on n'observe aucun bénéfice sur la prévention de maladies ou leur atténuation. Quelle est alors la recette des fruits et légumes pour nous maintenir en bonne santé ?

Elles provoquent un léger stress au sein des cellules de l'organisme – le même qui se produit lorsque nous jeûnons ou pratiquons une activité physique. Ce stress modéré ne tue pas les cellules, bien au contraire : il les rend plus fortes ! La capacité des cellules à s'adapter à un stress plus important, tel qu'un stress oxydatif dû aux radicaux libres, est ainsi renforcée. Un nombre croissant de chercheurs considère que ce processus serait à l'origine des bienfaits de la consommation de fruits et légumes sur la santé.

La privation de nourriture un jour sur deux protégeait aussi le cerveau d'animaux modèles présentant des symptômes des maladies d'Alzheimer, de Parkinson ou d'un AVC.

Certaines molécules issues de végétaux, toxiques à haute dose, peuvent être bénéfiques à faible dose. Ce phénomène se nomme l'hormèse. Lorsque l'on mesure les effets hormétiques induits par ces substances, on observe ce que les scientifiques appellent une réponse biphasique. Sur un graphique qui représente la nature des effets en fonction de la dose, ce phénomène s'illustre par une courbe en cloche. La courbe commence par croître, indiquant que la consommation d'une petite quantité de la substance a des effets bénéfiques sur la santé. Puis elle chute, illustrant le fait que des quantités plus importantes sont toxiques. Ainsi, consommer trop de noix du Brésil risque d'empoisonner le foie et les poumons, à cause de la présence de traces de sélénium. Pourtant, en manger en petite quantité fournit un nutriment essentiel, qui aide notre organisme à s'armer contre les maladies du cœur et le cancer.

Ainsi, le curcuma provoque en réalité un léger stress dans les cellules du cerveau. Ce stress déclenche la production d'enzymes antioxydantes qui atténuent à la fois l'effet des radicaux libres et l'accumulation de protéines toxiques. Des études sur le curcuma, menées sur d'autres animaux, montrent qu'il atténuerait aussi les lésions provoquées par un AVC et aiderait à lutter contre la dépression et l'anxiété.

D'autres épices seraient aussi bénéfiques pour notre cerveau. L'ail et les piments contiennent des composés qui induisent l'ouverture des canaux dans la membrane externe des neurones. Des ions calcium pénètrent dans les cellules et l'activité électrique des neurones augmente. Chez des animaux modèles, ce stress semble protéger les cellules de l'hyperactivité qui survient lors d'un AVC.

Cette réaction soigneusement synchronisée expliquerait pourquoi les traitements à base d'antioxydants sous forme de suppléments sont inefficaces, voire contreproductifs. En effet, nourrir l'organisme avec des suppléments pourrait inhiber la réponse naturelle au stress dans le corps. Une étude suggère que les compléments d'antioxydants annihilent les effets de l'exercice physique sur la santé en empêchant l'hormèse.

Lorsqu'on consomme des fruits et légumes, l'organisme entre dans un mode de résistance au stress, caractérisé par une réduction générale de la fabrication de nouvelles protéines, une élimination accrue des molécules endommagées et la production de protéines spécifiquement nécessaires à la survie de la cellule.

Dans un futur proche, une peau de pomme, des noix ou de la poudre de curcuma deviendront peut-être la base d'une génération radicalement nouvelle de traitements contre les maladies du cerveau.

- Le retour de la forêt salvatrice, p70

L'administration des eaux et forêts s'opposera aux droits des paysans et privatisera l'espace au nom d'un enjeu qui était surestimé à l'époque.

Au XIX^e siècle, deux lois reposant sur un discours environnemental catastrophiste ont permis à l'État d'asseoir son autorité sur les espaces ruraux... en favorisant le reboisement.

À bien des égards, le discours politique du XIX^e siècle sur le rôle des forêts dans la lutte contre les inondations présente des similitudes avec celui, actuel, sur le rôle de la forêt dans la préservation du climat. Certains arguments frappent par leur ressemblance, tant ils visent à imposer une certaine forme de représentation et de gestion globales des forêts, aboutissant à la déterritorialisation et à l'exclusion des communautés locales. L'histoire se répéterait-elle ? Sous une forme sans doute différente aujourd'hui, l'argument global de la « lutte contre l'effet de serre et les changements climatiques » occulte les dimensions « écosystémique » et sociale de la forêt en présentant une vision partielle (et partiale) de celle-ci, toujours réduite à un champ d'arbres cultivés de manière intensive.

La forêt salvatrice se retrouve ainsi dans le discours politicoscientifique qui fonde la lutte contre le changement climatique sur la scène internationale. Le reboisement – de préférence dans les régions tropicales – se transforme en enjeu majeur, rattaché aux négociations climatiques, les forêts pouvant servir de puits de carbone et ainsi contribuer à la réduction des gaz à effet de serre. De nombreux acteurs territoriaux sont alors exclus au profit de lobbies financiers et internationaux, sans que soient prises en compte les échelles locales et régionales.

C'est ce qui se produit en particulier avec l'initiative REDD (Réduction des émissions liée à la déforestation et à la dégradation des forêts) qui, sous couvert de lutte contre la déforestation et l'érosion de la biodiversité, vise notamment à reboiser des terrains dans les pays en voie de développement. Le dispositif entraîne souvent l'exclusion des populations locales pour permettre la plantation massive d'essences généralement exotiques.

En ce début du xxie siècle, un discours abstrait et général sur la planète Terre, habillé d'un langage technique et scientifique, a remplacé l'engouement lyrique du XIX^e siècle. Mais l'arbre continue de cacher la forêt… L'arbre salvateur que l'on invoquait hier pour protéger les populations des crues l'est de nouveau aujourd'hui pour sauver le monde des catastrophes climatiques et de la montée du niveau marin. Le timide « verdissement » du langage politique n'est ainsi parfois que la caution écologique d'un discours économique qui, s'il diffère par le style de celui des forestiers du XIX^e siècle, reste profondément scientiste, continuant de véhiculer des a priori et des messages stéréotypés sur l'importance des forêts et les bienfaits qu'elles apportent. Et qui, lui aussi, vise à exclure les populations locales au profit d'investisseurs privés et publics.

- L'inversion du champ terrestre sera-t-elle une catastrophe ?, p92

L'auteur pense que non mais ne me semble guère convainquant pour une civilisation technologique comme la nôtre, si dépendante de l'électricité notamment.

- La dopamine ralentit le temps

Quand le temps passe vite, c’est que votre horloge interne n’a pas produit le même nombre de battements. À savoir, des signaux électriques périodiques émis par notre cerveau et qui sont ralentis par un afflux de dopamine. Lorsque vous pratiquez une activité agréable, la dopamine, une molécule associée au plaisir, réduirait donc le nombre de tics-tacs cérébraux délivrés pendant une durée fixée, donnant l’impression d’un temps subjectif plus court, et transformant une heure en quelques « minutes neuronales ».

Cette influence de la dopamine expliquerait que le temps semble passer plus vite quand nous prenons du plaisir, car les neurones dopaminergiques inondent alors notre cerveau de cette substance.

La Recherche no 485, ordinateur quantique

- Un nouveau réalisme quantique, p45

Un point de vue novateur propose de concilier l'existence d'une réalité indépendante de l'observateur avec l'importance du contexte expérimental.

En mars 2016 on avait juste indiqué en passant cette théorie "Contextes-Systèmes-Modalités" (CSM) qui veut dépasser la réduction de la physique quantique à ses formules mathématiques. Les modalités sont, dans un contexte donné, les différents arrangements donnant des résultats reproductibles mutuellement exclusifs (un résultat exclu les autres).

La modalité est objective, mais se manifeste uniquement dans un contexte expérimental donné. Cette objectivité est dite "contextuelle" et elle implique que le réel que nous sommes amenés à connaître est bien un réel objectif, mais qu'il est encadré par nos instruments de mesure.

Ainsi, les superpositions d'états deviennent bien moins mystérieuses, des lors qu'on réalise qu'elles représentent une modalité, c'est-à-dire un phénomène certain et reproductible.

Par contre, il n'est pas possible de "superposer des contextes", car cela nécessiterait un "super contexte", exclu par principe dans notre approche.

La question de la réalité de la fonction d'onde devient caduque, puisque ce qui est réel est la modalité de l'ensemble système-contexte. La réduction du paquet d'onde de l'interprétation standard n'est plus mystérieuse : c'est un changement aléatoire de modalité, suite à changement de contexte. Finalement, la non-localité quantique elle-même devient une conséquence de la nécessité de se référer à un système et un contexte pour pouvoir parler de réalité.

Ce n'est pas une théorie tellement révolutionnaire et il faut voir si elle tient le coup, les faits étant souvent contrariants, mais y réfléchir a l'intérêt de faire éprouver l'incertitude sur les fondements de la physique et l'impossibilité de trancher entre interprétations opposées, décevant les espoirs de réunir tous les hommes rationnels de bonne foi dans la même représentation du monde...

- Les séismes les plus importants se produisent là où les failles sont lisses, p32

Les tremblements de terre de magnitude supérieure à 8,5 qui surviennent sur les failles de subduction, là où les plaques tectoniques se chevauchent. Une équipe franco-américaine semble avoir trouvé un point commun : les séismes les plus puissants se dérouleraient dans les régions où les failles de subduction sont les plus planes, les plus régulières.

Brèves et liens

Physique

cosmologie, physique quantique, nanotechnologies

- Des preuves que l'univers est un hologramme !

L'étude des irrégularités du fond diffus cosmologique (la «rémanence» du Big Bang) donnerait des preuves substantielles d'une explication holographique de l'univers - tout autant en fait que l'explication traditionnelle de ces irrégularités par l'inflation cosmique.

"Imaginez que tout ce que vous voyez, sentez et entendez en trois dimensions (et votre perception du temps) en fait émane d'une surface plate à deux dimensions C'est un peu comme les hologrammes ordinaires (sur une carte de crédit) où une image en trois dimensions est codée dans une surface à deux dimensions. Cependant, cette fois, c'est l'univers entier qui est codé".

On peut penser à Matrix même si cela n'a rien à voir (cela fait longtemps qu'on parle ici de la théorie holographique formée à partir du fait qu'un trou noir se réduit à sa surface).

- La matière noire est-elle une illusion et la gravité une émergence ?

Le physicien théoricien Erik Verlinde suggère que la gravité est un phénomène émergent et que la matière noire n’existe pas. Cette idée vient de passer un premier test avec succès.

Dans sa théorie, la matière noire n’est qu’une illusion, résultant de la dynamique qui lie l’énergie sombre et la matière ordinaire. Reste à mettre à l’épreuve cette nouvelle théorie. Pour cela, Margot Browser, de l’université de Leyde, aux Pays-Bas, et son équipe ont analysé l’effet de « lentille gravitationnelle » lié à près de 30 000 galaxies. Cet effet est habituellement interprété comme la déformation de l’espace-temps – et donc de la trajectoire des rayons lumineux émis par les sources d'arrière plan – due à la matière noire entourant ces galaxies, mais la théorie d’Erik Verlinde semble être en accord avec ces observations.

Un élément essentiel de la théorie d'Erik Verlinde est la possibilité que les qubits soient intriqués. Deux qubits forment un système intriqué lorsque leurs fonctions d’onde sont liées, et ce même si les qubits sont éloignés l’un de l’autre.

Dans la théorie de Verlinde, l’intrication de qubits voisins en un réseau donne naissance à un espace plat. La présence de matière perturbe la structure d’intrication et produit des défauts qui courbent cet espace-temps. La gravité émerge ainsi et se comporte comme prévu par la théorie de la relativité générale.

L’énergie sombre serait une énergie thermique associée aux intrications de qubits à longue distance. La présence de matière perturberait ces intrications à longue distance, rendant inopérante l’énergie sombre dans les régions où la matière est présente. En revanche, dans ces zones, l’énergie sombre essaye de se ré-établir en exerçant une force sur la matière qui serait équivalente à une force gravitationnelle supplémentaire, celle que l’on attribue à la matière noire.

La théorie d'Erik Verlinde adopte le principe holographique qui lui aussi serait confirmé, ci-dessus, bien que tellement impensable !

- Le paradoxe de l'information dans les trous noirs résolu par Hawking ?

"Les informations sur les particules entrantes sont renvoyée sur les bords du trou noir, mais sous une forme chaotique et inutile. Cela résout le paradoxe de l'information. À toutes fins pratiques, l'information est perdue mais pas au niveau quantique".

- Notre galaxie file à plus de 2 millions de km/h

Personne ne le ressent mais nous sommes constamment soumis à plusieurs sortes de mouvements. La Terre tourne sur son axe à la vitesse d'environ 1.600 km/h, elle tourne autour du Soleil à 100.000 km/h, le Soleil orbite autour du centre de la Voie lactée à 850.000 km/h. Et notre galaxie navigue à près de 2,3 millions de km/h, soit 630 km par seconde.

En cartographiant en 3D les courants des galaxies à travers l'espace, nous avons découvert que notre Voie lactée s'éloignait à grande vitesse d'une vaste région très peu dense, jusqu'alors non identifiée. Non seulement notre galaxie est tirée vers la Concentration de Shapley mais elle est aussi poussée par ce vide, qui joue le rôle de "repousseur".

En effet, si vous créez un vide dans une région de l'Univers, les éléments qui se trouvent en périphérie vont s'éloigner car ils vont être attirés par d'autres régions sous l'effet de la gravitation.

Remarquons qu'on parle de vitesses absolues malgré la relativité. C'est qu'il y a des vitesses qui ne sont pas relatives, les rotations comme celle d'une toupie : lorsqu'on tourne sur soi, ce n'est pas le monde entier qui tourne (célèbre polémique avec Poincaré). Or, la plupart des mouvements cosmiques dessinent des orbites autour d'un attracteur et sont en rotation...

- Les calottes polaires de Mars

Les données 3D ont été reconstituées à partir des observations du radar Shallow (SHARAD) à bord du Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA (MRO) pendant ses plus de 2000 orbites sur chaque pôle martien.

Une première version a permis d'évaluer la quantité de glace d'eau aux calottes polaires à l'âge glaciaire martien. Les étendues précédemment cartographiées de glace de dioxyde de carbone sont un peu plus grandes que prévues.

- L'eau se formerait à l'intérieur de la Terre

L'eau se formerait par réaction à 1400°C et des pressions 20.000 fois supérieure à la pression atmosphérique, entre la silice ou le dioxyde de silicium et l'hydrogène liquide, produisant de l'eau liquide et de l'hydrure de silicium, entre 40 et 400 kilomètres sous la surface.

Cela augmenterait la pression jusqu'à 200.000 atmosphères. "Nous avons observé que l'eau y est à très haute pression, ce qui pourrait conduire au déclenchement de séismes".

Une autre étude, comparant les isotopes de météorites et ceux du manteau terrestre, a également réfuté que toute l'eau soit venue des comètes, comme on l'a longtemps supposé (bien que cet apport extraterrestre soi incontestable).

- Des supercycles aggravent les tremblements de terre

Les grands séismes de la zone de subduction de l'Equateur depuis 1906. Les contours blancs indiquent les zones des ruptures passées, tandis que les couleurs représentent le couplage de l'interface de subduction (déterminé par GPS), un fort couplage correspondant à un potentiel sismique important. L'épicentre du séisme de Pedernales est indiqué par l'étoile jaune.

Les données GPS, qui permettent de déterminer quelles contraintes s'accumulent sur la subduction, année après année, révèlent que les déplacements induits par les séismes de 1942, 1958, 1979 et 2016 sont plus grands que le potentiel accumulé par le mouvement des plaques tectoniques depuis 1906. Autrement dit, la récurrence élevée de grands séismes depuis 1906 correspond à la libération de forces accumulées pendant plusieurs siècles. Des données récentes de paléosismologie marine acquises lors d'une campagne en mer en 2000 sur la marge équatorienne confirment une grande période de silence sismique avant le 20ème siècle et une séquence similaire à la fin du moyen-âge.

- La lumière revient en arrière dans l'expérience des 3 fentes de Young

L'intégrale de chemin conduit à additionner des « amplitudes de probabilité » qui correspondent à tous les chemins pris par les quanta de lumière

En violet, l’un des chemins exotiques que peut prendre un quantum de lumière ou de matière dans une expérience d’interférences avec trois fentes. L’amplitude de probabilité de ce chemin doit interférer en mécanique quantique avec, notamment, la trajectoire directe (en vert), que pourrait aussi emprunter ce quantum.

Il convient de considérer qu'un des chemins possibles est celui où la lumière slalome entre les fentes. Avec une telle trajectoire, après avoir traversé une fente, elle revient en arrière pour passer à travers une deuxième fente avant de reprendre son chemin vers l'écran en retraversant une troisième fente.

Pour le montrer, ils ont utilisé un dispositif avec trois fentes percées dans une plaque de verre recouverte d'or. Dans un tel dispositif, les bords des fentes modifient le comportement du champ électromagnétique, du fait de la formation dans le métal de « plasmons ». Ils renforcent l'effet de la trajectoire en slalom d'un facteur 100. La figure d'interférence obtenue montrait une différence avec celle, classique, calculée, et l'effet devenait dès lors théoriquement mesurable. Et ce fut bien le cas !

Ce qui défie l'imagination en physique quantique, c'est qu'il faut prendre en compte toutes les trajectoires même celles qui passent par derrière, bien qu'ayant une probabilité négligeable. Ce qui m'aide à le penser, c'est l'image d'un tissu tendu sur lequel on effectue un mouvement de pression.

- Des structures 3D en graphène seraient légères comme le plastique et plus résistantes que l’acier

Ce sont des sortes d'aérogel en graphène, c'est-à-dire des structures poreuses en 3D dont la densité est de seulement 5% de l'acier, tout en ayant une résistance mécanique 10 fois supérieure.

Reste que l'on ne sait pas encore vraiment par quel moyen de synthèse on pourrait obtenir la structure la plus performante, en graphène, qui a été découverte par les physiciens. Ce qui est certain, en revanche, c'est que cette structure joue un rôle majeur dans la résistance mécanique du matériau de sorte qu'on pourrait imaginer fabriquer des cousins de ce plastacier à base de graphène avec d'autres substances, que ce soit des polymères ou des métaux.

- Un matériau adhésif qui se décolle avec des ultra-violets

C'est un matériau poreux élastique - un cristal caoutchouteux - qui se contracte lorsqu'il est éclairé par la lumière UV.

Des structures similaires à celles de pattes d'insecte donne à ce matériau une très bonne adhérence mais, lorsqu'il est éclairé avec une lumière UV, il se contracte en se repliant, ce qui le détache de l'objet.

- Un hydrogel qui se liquéfie avec des ultra-violets

Ils ont d'abord synthétisé des polymères à base de métaux, formant des hydrogels stables à faible concentration massique en matériau et absorbant des quantités d'eau inégalées. A l'instar des tissus vivants, ces hydrogels présentent des propriétés d'auto-cicatrisation ou d'auto-réparation car ils sont constitués de macromolécules en équilibre dynamique. Plus important encore, ils sont capables de se transformer en fonction du type de lumière: la lumière ultraviolette les rend liquides, la lumière visible rétablit leurs propriétés gélifiantes.

Climat

climat, énergies, écologie

- La complexité des cycles glaciaires

On apprend normalement que les glaciations sont dues aux cycles de Milankovitch ayant une périodicité de 100.000, 41.000 et 21.000 ans (précession) mais ce n'est pas si simple, raison pour laquelle il n'est pas si facile de prédire la durée de notre interglaciaire. En effet, le cycle de 100 000 ans des dernières glaciations est celui qui affecte le moins le rayonnement solaire. Ce qui le rendrait déterminant, c'est sa combinaison avec le cycle de 21 000 ans provoquant une extension des glaces de mer au pôle sud renvoyant les rayons du soleil et empêchant les dégagements de CO2 importants de cette région (ce qui veut dire qu'un réchauffement qui diminue les glaciers du pôle sud augmente les émissions de CO2).

La précession, ou changement de sens de l'axe de rotation de la Terre responsable des saisons, provoque au cours du cycle de 21.000 ans une période où l'été arrive dans l'hémisphère nord au moment où la Terre est plus proche du soleil, ce qui rendrait ces étés plus chauds. Six mois plus tard, lorsque c'est l'été dans l'hémisphère Sud, la Terre serait à son point le plus éloigné du soleil, ce qui rend l'été dans l'hémisphère sud plus froid, laissant plus de glace de mer. Tous les 10.500 ans, le scénario s'inverse.

Sur une période de 100.000 ans, la forme orbitale change de presque circulaire à elliptique. Quand l'excentricité est élevé - quand l'orbite est plus elliptique - il y a une différence significative entre le point le plus éloigné de la Terre du soleil et le plus proche. En conséquence, il y a une plus grande différence dans l'intensité des saisons en raison de la précession lorsque l'excentricité est grande.

Pendant le dernier million d'années, le cycle glaciaire de 100.000 ans a été le plus important. Mais dans les millions d'années précédentes, les données paléoclimatiques suggèrent que le rythme du cycle glaciaire était plus proche de 40.000 ans, le troisième cycle de Milankovitch, qui se répète tous les 41.000 ans, étant alors dominant, lié au pourcentage d'inclinaison de l'axe de la Terre. La raison de ce changement serait que la température du globe a un peu baissé depuis.

- La sensibilité du climat au CO2 plus forte que prévue

Les chercheurs australiens formulent l'hypothèse qu'en conséquence, la hausse des températures - aujourd'hui sur une trajectoire estimée à 3 °C - pourrait atteindre les 4 °C.

- Extinction des dinosaures : le froid prolongé en cause

Les gaz chargés en soufre sont les grands responsables des perturbations climatiques ayant suivi la chute de Chicxulub : en obscurcissant le ciel, ils ont provoqué un refroidissement de la température terrestre moyenne de 26 °C au moins ! Ainsi, aux tropiques, elle a chuté de 27 à 5 °C. Durant trois ans, la température annuelle du globe est restée globalement négative. Il a fallu trente ans pour que l’impact climatique de l’événement soit résorbé.

Autre conséquence, l'important brassage océanique entraîné par le brutal refroidissement de l’atmosphère terrestre : plus froides, les eaux de surface ont plongé dans les profondeurs, faisant remonter les couches enfouies. Ces dernières sont parvenues à la surface chargées de nutriments, provoquant des éclosions massives d’algues sans doute toxiques qui ont probablement eu raison de certaines espèces comme les ammonites, des mollusques céphalopodes.

Plus bas on met en cause la durée de maturation des oeufs, mais ce n'est pas incompatible.

- La couverture de glace au plus bas (surtout de l'Antarctique)

C'est parce que l'Antarctique a beaucoup diminué (alors qu'il avait augmenté avant) même si l'Arctique a augmenté un peu (alors que son déclin est irréversible)...

- 50 milliards par an pour reconstituer la glace de mer

L'idée est assez simple: des éoliennes pourraient pomper de l'eau du bas à la surface, où elle gèle rapidement, permettant d'épaissir la glace en hiver. Dans certains endroits, cela pourrait signifier la différence entre la disparition de la glace de mer ou son maintien jusqu'à la fin de l'été.

Alors que l'océan Arctique est en fait légèrement plus froid que l'eau glacée, la salinité de l' eau de mer abaisse le point de congélation à environ -1,8°C. Comme l'air au-dessus de l'océan Arctique peut être beaucoup, beaucoup plus froid en hiver, de la glace saisonnière se forme à la surface de l'océan.

La glace de mer formant une barrière entre l'eau de mer et l'air froid inhibe les transferts de chaleur et son épaississement. Les chercheurs ont calculé que le pompage de suffisamment d'eau pour ajouter un mètre de glace ne conduirait en fait qu'à un épaississement net de 0,7 mètres.

Les chercheurs se sont concentrés sur un scénario où leurs turbines couvrent 10 pour cent de la banquise Arctique qu'elles épaississeraient d'un mètre chaque hiver.

"Il est raisonnable de se demander si une telle entreprise est financièrement viable ou même logistiquement possible" car pour couvrir "juste" 10% de l'Arctique il faudrait 10 millions de pompes éoliennes de 12 mètres de haut et des turbines sur des bouées en acier de 10 tonnes d'acier chacun !

- EARLYHUMANIMPACT : la modification du climat dès le néolithique

La diminution de la couverture des forêts, qui a commencé autour de 7 000 à 5 000 ans avant le présent, peut être liée aux premières activités agricoles, y compris au défrichement des forêts par le feu. Les niveaux de dioxyde de carbone et de méthane dans l'atmosphère étaient à leur minima autour de 7 000 à 5 000 ans avant nos jours, respectivement, avant d'augmenter lentement jusqu'à l'élévation soudaine d'émissions de gaz à effet de serre causée par la révolution industrielle. L'augmentation des émissions de méthane est attribuée à la combustion de biomasse et à la culture du riz dans les régions tropicales. L'augmentation du dioxyde de carbone est plus difficile à attribuer à l'activité humaine, mais M. Ruddiman soutient que la déforestation et la combustion de la biomasse peuvent constituer un facteur clé.

Le fait que la déforestation étendue en Europe il y a 2500 à 2000 ans corresponde au pic de feu décelé par les traces de combustion au Groenland témoigne du fait que la présence de l'homme avait déjà un impact quantifiable sur l'environnement dès 4000 ans avant le présent.

- Mini-centrales électriques de basse chute

Ce système est étudié pour assurer la pleine continuité écologique des cours d'eau (passage libre des poissons et des sédiments sans retenue d'eau).

- La chute du prix des batteries au lithium

Le prix des batteries lithium-ion est tombé en dessous de 350 $ par kilowatt-heure, soit une baisse de plus des deux tiers depuis 2010, et pourrait tomber en dessous de 100 $ par kWh dans une décennie.

Certains experts soutiennent que le transfert des subventions au solaire ou à l'éolien vers des technologies de stockage permettrait de stimuler encore plus rapidement leur croissance.

De quoi favoriser donc les énergies renouvelables bien que ces batteries ne sont sûrement pas l'avenir mais, comme toujours, au moment où l'on passe à une autre technologie (supercondensateurs notamment), l'ancienne se perfectionne et baisse ses prix...

- Hikari, à Lyon, le premier quartier à énergie positive de France

L'ensemble est conçu pour consommer 1.500 MWh d'énergie primaire, soit 50 % à 60 % de moins que la réglementation thermique actuelle (pourtant récemment durcie) et produire environ 0,2 % d'énergie en plus. Pour y parvenir, toutes les recettes de l'architecture bioclimatique ont été mises en œuvre, faisant la part belle à la lumière et à la ventilation naturelle. Les toits des bâtiments et l'une des façades sont bardés de cellules photovoltaïques et la géothermie est mise à contribution. Un système produit de l'eau froide grâce à la chaleur de la cogénération et au froid de la nappe phréatique. L'éclairage est assuré par des diodes électroluminescentes (Led) de nouvelle génération.

Les bâtiments sont truffés de capteurs et autres gadgets made in Japan, qui permettent par exemple aux stores de se relever automatiquement lorsque l'on pénètre dans son bureau.

Bâtiment à énergie positive ne veut pas pour autant dire autonome en énergie : une partie des besoins est couverte par une petite centrale à cogénération fonctionnant à l'huile de colza. Une chaudière à gaz est également prévue en cas d'urgence.

- Des panneaux solaires transparents servent de mur antibruit

- Une cité flottante dans un lagon polynésien

Il ne s'agirait pas de tourisme, du moins pas seulement, mais d'offrir un environnement paradisiaque à des entreprises modernes, branchées et innovantes, qui trouveraient là un cadre idéal pour inventer le monde de demain. Car les porteurs du projet voient loin. Cette île artificielle ne serait que le prototype d'archipels flottant dans l'océan, voire dans des eaux extraterritoriales pour échapper aux lois nationales.

Derrière l'institut Seasteading se trouvent en effet des entrepreneurs de la Silicon Valley, très opposés aux règlementations et aux nations, et adeptes du courant libertarien, qui veut alléger l'influence des États tout en s'alignant sur les lois du marché économique. Parmi eux figure d'ailleurs Peter Thiel, un des fondateurs de PayPal, et prosélyte de cette idéologie.

- Une feuille artificielle pour produire de l'hydrogène avec le soleil

Une nouvelle méthode utilisant une feuille artificielle convertit efficacement la lumière du soleil en hydrogène.

Le système utilise deux photoélectrodes où deux photoanodes sensibles à différentes fréquences sont connectées en parallèle pour récolter plus de lumière.

- Vers un système zéro-énergie pour la dépollution des eaux

Les procédés électrochimiques d'oxydation sont particulièrement efficaces pour traiter les eaux chargées en polluants organiques. Mais ces procédés basés sur un générateur de courant produisant des radicaux oxydants, capables de minéraliser les polluants, restent coûteux. Une approche originale, sans générateur externe de courant, vient d'être développée. Ce système "zéro-énergie" fonctionne à partir de carbohydrates et d'oxygène dissous. Il est capable de générer un courant suffisant pour produire directement les radicaux oxydants.

Ce système hybride intègre une pile à combustible alimentée à l'anode par des carbohydrates (par exemple des sucres) capable de générer un courant suffisant pour alimenter une cathode et produire le peroxyde d'hydrogène.

Biologie

évolution, génétique, éthologie, anthropologie, neurologie

- Un duplicateur d'ADN de poche

Imaginez un "photocopieur ADN" assez petit pour tenir dans votre main qui pourrait identifier les bactéries ou virus provoquant une infection avant même que les symptômes apparaissent.

- Des bactéries viables avec 2 nouvelles bases dans le génome

Une première étape avait été franchie en 2014. Les chercheurs américains avaient alors développé deux nouvelles bases, baptisées X et Y. Ils étaient parvenus à les intégrer au cœur de l'ADN de bactéries Escherichia coli. Problème : la santé des bactéries ainsi génétiquement modifiée -- des bactéries semi-synthétiques -- s'était avérée fragile. Et au fil des divisions cellulaires -- qui assurent la survie de l'espèce unicellulaire --, les bases synthétiques étaient progressivement expulsées des brins d'ADN qui, rapidement, retrouvaient alors leur structure naturelle.

Cette fois, ils sont parvenus à donner naissance à un tout premier organisme semi-synthétique qu'ils qualifient eux-mêmes de « réellement vivant », car disposant d'un génome enfin stabilisé. La preuve ? Les organismes inclus dans l'étude sont demeurés semi-synthétiques, même après 60 divisions cellulaires.

- Un faux départ pour la vie complexe, il y a 2,3 milliards d'années ?

A cette époque, dite "évènement Lomagundi", le niveau d'oxygène aurait temporairement augmenté. Il serait possible que cela ait permis l'émergence de bactéries plus complexes comme les eucaryotes. Pour l'instant il n'y en a pas de preuves convaincantes mais elles auraient pu disparaître ensuite avant une nouvelle élévation du taux d'oxygène à partir de 800 millions d'années, permettant une nouvelle explosion d'espèces à l'origine des espèces actuelles. La discussion, non tranchée, est de savoir si l'oxygène est l'élément déterminant de la complexification ou s'il faut d'autres éléments (comme les minéraux libérés par l'érosion des terre émergées) ou s'il faut simplement beaucoup beaucoup de temps... La nouvelle suivante semble établir que les eucaryotes pourraient remonter à cette époque, celle d'après que l'oxygène est bien l'élément déterminant.

- Reconstitution de l'ancêtre des eucaryotes

Des chercheurs de l'Institut de Nanjing de géologie et de paléontologie ont récemment découvert des fossiles de multicellulaires eucaryotes qui remonteraient à 1,5 milliards d' années. Une découverte encore plus récente recule encore plus loin en arrière à deux milliards d'années.

La reconstitution de l'archée Asgard a été possible par l'analyse génétique mais n'a jamais été observée bien qu'on la pense proche d'archées actuelles (Lokiarchaeota, Thorarchaeota, Odinarchaeota, Heimdallarchaeota).

A noter qu'on vient de découvrir dans une bactérie procaryote une structure semblable à l'enveloppe du noyau (avec des pores) dans les eucaryotes.

- Saccorhytus, l'ancêtre de l'étoile de mer et des vertébrés (540 millions d'années)

"Saccorhytus nous dit à quoi ressemblait réellement notre ancêtre commun", avance Simon Conway Morris. "Il était minuscule (1 mm), en forme de sac, avec une bouche très proéminente et huit ouvertures le long de son corps", ajoute le chercheur.

Les minuscules créatures aquatiques vivaient au début du Cambrien, il y a 540 millions d'années. Elle logeaient probablement entre les grains de sable au fond de l'eau. Pour les auteurs de l'étude, il s'agit du plus ancien deutérostomien ["bouche en second"!] connu à ce jour. Et du même coup, du "plus vieil ancêtre préhistorique des humains".

"Saccorhytus nous apporte des informations importantes sur les tout premiers stades de l'évolution d'un groupe qui a conduit aux poissons, et finalement à nous"

- La mortalité des corps liée à la préservation des mitochondries ?

Ce qui aurait permis la complexification des animaux supérieurs grâce à un niveau d'oxygène plus élevé aurait été la séparation des cellules germinales et somatiques. Celles-ci sont condamnées à se dégrader à cause des erreurs de réplication de l'ADN des mitochondries alors qu'elles se répliquent beaucoup moins dans les cellules germinales et donc en préservent l'intégrité.

Les premières cellules touchées par la dégradation de leurs mitochondrie seraient les neurones qui ne peuvent être remplacés sans perdre leurs connexions.

Les mitochondries sont les agents de l'étranger. Il est malgré tout problématique de présenter les choses ainsi car on avait vu qu'il était possible de réduire la dégradation des mitochondries par mitophagie, c'est donc un problème qui aurait pu être surmonté. La raison pour laquelle il ne l'est pas est sans doute plutôt lié à une nécessaire limitation de la vie après la reproduction pour favoriser l'évolution et une population soutenable. Ce n'est pas une raison technique mais bien la pression de l'environnement qui est déterminante. Les mitochondries n'en sont que les instruments, répandues partout dans le corps.

- La différenciation des cellules précédée d'une plus grande variabilité

Il devient progressivement évident que la variabilité de l'expression des gènes entre les cellules ne peut pas et ne doit pas être ignorée: cette variabilité est le reflet des processus moléculaires stochastiques intrinsèques et est riche d'informations sur le comportement dynamique du réseau moléculaire sous-jacent.

Une des observations majeures est que le processus analysé au niveau des cellules uniques est très différent et beaucoup moins bien ordonné que le même processus analysé en moyenne sur une population. Ces chercheurs ont également démontré que la variabilité de l'expression génique entre les cellules connaissait un pic transitoire vers 8 à 24 heures de différenciation avant de décroître fortement. Cette augmentation de la variabilité s'accompagne d'une forte chute dans le niveau de corrélation entre les gènes et précède deux événements clés: un engagement irréversible dans la différenciation, suivi d'une augmentation significative de la variabilité de la taille des cellules.

Les cellules passent donc, lors de l'induction de la différenciation, par une phase très exploratoire permise par une corrélation plus faible entre les gènes et expliquant la différence (variabilité) entre les cellules, avant de prendre une décision irréversible, lorsque leur réseau atteint un état stable, caractérisé par un profil d'expression relativement stéréotypé.

- Une guêpe qui parasite une autre guêpe

C'est horrible comme tous les parasitages : une petite guêpe en parasite une grosse qui se développe dans de petits trous d'un chêne et la petite arrive à faire que la grosse guêpe se coince la tête dans le trou, empêchant des prédateurs d'entrer, la petite n'ayant plus qu'à dévorer la grosse jusqu'à la tête pour sortir...

- Des fourmis qui plantent des graines pour qu'elles germent

On a toujours su que des petites fourmis ramenaient de grosses graines pour les manger mais on ne savait pas exactement comment elles pouvaient percer leur coque dure.

Les fourmis moissonneuses, Pogonomyrmex badius, ont développé une stratégie agricole intelligente pour ce faire - elles plantent les graines et attendent qu'elles germent pour qu'elles s'ouvrent et pouvoir les manger.

Il y a mieux, les fourmis des Îles Fidji qui cultivent vraiment des plantes.

- Le sens de l'orientation des fourmis

Après avoir marché à reculons sur une certaine distance, une fourmi peut décider de lâcher son cookie, se retourner, observer la scène en alignant son corps dans la direction de la route, puis revenir vers son cookie et se remettre à le tracter en marche arrière, mais cette fois dans la bonne direction. Les fourmis semblent donc devoir s'aligner dans la direction de la route pour reconnaître la scène perçue sur leurs rétines, mais sont capables de mémoriser cette direction pour pouvoir ensuite la suivre en marche arrière. Ce comportement révèle aussi qu'elles sont capables de mémoriser l'existence du cookie ainsi que sa position afin de le retrouver après s'être correctement orientées. Ces observations impliquent donc la synergie d'au moins trois types de mémoires: la mémorisation visuelle de la route, la mémoire de la nouvelle direction à suivre, et la mémoire du cookie à récupérer.

Malgré leur cerveau plus petit qu'une tête d'épingle, les fourmis sont ainsi d'excellentes navigatrices utilisant à la fois des repères célestes et terrestres pour mémoriser leur route. L'utilisation de plusieurs aires cérébrales distinctes, qui travaillent néanmoins ensemble, prouve une nouvelle fois que le cerveau des insectes est plus complexe qu'on ne l'imaginait.

- Les ptérosaures géants de terribles carnivores volants

Il y a 70 millions d'années, les ptérosaures géants se nourrissaient de petits dinosaures de la taille d'un petit cheval, avec leur bec assez grand pour avaler un petit humain ou un enfant.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Les dinosaures auraient disparu à cause d'un temps de gestation trop long

Si les oiseaux (et petits mammifères) ont survécu à l'extinction de masse d'il y a 65 millions d'années, c'est que leurs œufs mettent de 11 à 85 jours à éclore alors que pour les dinosaures, ce serait entre trois et six mois, ralentissant leurs capacités d'adaptation.

Voir aussi Futura-Sciences. Cela n'empêche pas que le froid a été un des principaux facteurs de l'extinction de masse comme on a vu plus haut.

- Une oie géante d'1m50 et 22k se servait de ses ailes pour se battre ne pouvant voler

Garganornis ballmanni a vécu entre 6 et 9 millions d'années

- Des rhinocéros-licorne au sud de la Sibérie, il y a 29 000 ans

Ses mensurations étaient de l'ordre de deux mètres de haut pour quatre mètres de long et son poids approchait les quatre tonnes. Sa corne devait tout de même mesurer environ 1,5 mètre de long ! Constituée de kératine, elle pesait vraisemblablement plusieurs kilos. Ces dimensions évoquent le double des rhinocéros actuels.

- Des hamsters trop nourris au maïs tuent leurs petits !

Des femelles de cet emblématique mammifère, soumises à un régime essentiellement maïsicole, ont mangé 95 % de leur progéniture, lors d’une expérience [sans doute du fait de la carence en vitamine B3 que le maïs provoque lorsqu'il n’est pas cuit, entraînant chez l’homme la pellagre].

Avec une alimentation à base de blé et complémentée de vers de terre, les femelles ont adopté un comportement normal avec leurs petits, c’est-à-dire qu’elles les ont allaités, réchauffés et maintenus dans le nid.

Au contraire, celles soumises à un régime de maïs et de vers de terre ont stocké leur progéniture dans un coin de la cage, aux côtés des réserves de nourriture, avant de s’en régaler.

- On peut déclencher par optogénétique l'envie de tuer chez les souris

Deux ensembles de neurones dans le cerveau de la souris dirigent l'instinct de tuer. L'un concerne la poursuite de la proie, tandis que l'autre contrôle les muscles de la mâchoire utilisés pour mordre. Les deux sont dans l'amygdale - la partie du cerveau impliquée dans la motivation, l'émotion et la peur .

Activer ces neurones par optogénétique avec la lumière laser provoque de soudaines attaques frénétiques sur presque quoi que ce soit : grillons vivants, faux insectes et même des bâtons ou des capsules de bouteilles.

- Des chimpanzés se révoltent contre leur dominant, le tuent et le mangent

C'était le mâle dominant mais qui avait perdu son rang et quand il a voulu revenir, il s'est fait massacrer par ses anciens compagnons.

Après sa mort, les chimpanzés ont continué à frapper son corps avec des bâtons et à lui jeter des pierres, brisant ses membres, et le mordant jusqu'à manger de sa chair.

"Ce qui était frappant, c'est que la femelle qui cannibalisait le plus son corps était la mère des deux nouveaux dominants alors que ses fils étaient les seuls qui ne s'attaquaient pas au corps de manière agressive".

- Une relation sexuelle entre un macaque et une biche

Si les macaques sont connus pour grimper sur le dos de ces cervidés, cet article constitue la première observation d'un mâle macaque du Japon démontrant sans ambiguïté des comportements sexuels sur plusieurs femelles Cervus nippon yakushimae. Si certaines d'entre elles tentent de s'enfuir, d'autres acceptent la tentative d'accouplement : tentative car les différences morphologiques entre les deux espèces empêchent le macaque de pénétrer le cervidé.

L'hypothèse favorite des chercheurs français est que ce mâle, de part sa mauvaise place dans la hiérarchie, possède un accès limité aux femelles ce qui réduit grandement ses chances de reproduction. Son comportement traduirait donc une frustration sexuelle que l'accouplement avec une femelle cerf Sika permettrait de combler.

- Les singes pourraient disparaître d’ici 25 à 50 ans

- Des hommes présents en Amérique du Nord il y a 24.000 ans

"La preuve est désormais faite que la Béringie de l’Est était habitée lors de la dernière glaciation" a affirmé Ariane Burke. Cet immense territoire s’étendant du fleuve Mackenzie, dans les Territoires du Nord-Ouest, à la Léna, en Russie, aurait joué un rôle central dans la dispersion initiale des premières populations venues d’Asie en Amérique.

Un groupe de quelques milliers d’individus venus de Sibérie ont vécu en Béringie de façon isolée entre 15 000 et 24 000 ans, au cours du dernier maximum glaciaire. "Nos résultats montrent que les humains ont occupé le site de Blue Fish Cave à plusieurs reprises dès 24 000 ans avant le présent, et qu'ils chassaient notamment le caribou et le cheval, bien avant l'extinction de ce dernier en Béringie".

- Le rôle des neurones inhibiteurs

Un modèle de réseaux de neurone montre qu'il y a besoin d'au moins 2 neurones inhibiteurs :

L'un des neurones inhibiteurs envoie un signal d'inhibition forte si plus d'un neurone décharge tandis que l'autre neurone envoie un signal inhibiteur beaucoup plus faible aussi longtemps qu'un neurone décharge.

- Le retour de la phrénologie : la personnalité dans les plis du cerveau

Chez les personnes les plus névrotiques et sujettes changements d'humeur, le cortex tend à être plus épais et moins ridé. Ceux qui semblent plus ouverts, curieux et créatif montrent la tendance inverse.

"Notre étude montre que la personnalité est, dans une certaine mesure, liée à la maturation du cerveau".

- La reconnaissance des visages se développe à l'âge adulte

L'équipe a comparé l'évolution de la région impliquée dans la reconnaissance des visages (le gyrus fusiforme) avec une autre aire, responsable de la reconnaissance des lieux.

Les chercheurs montrent que, en tenant compte de la taille du cerveau, les adultes possèdent 12,6 % de matière grise de plus que les enfants dans le gyrus fusiforme. Pourtant, beaucoup de remodelages dans le cerveau se font pendant l'enfance et l'adolescence. Il est surprenant ici de constater que l'expansion du gyrus fusiforme semblait avoir lieu plus tard dans la vie. Par comparaison, l'aire de reconnaissance des lieux reste de taille identique, quel que soit l'âge.

Voir aussi Sciences et Avenir.

- On se marie avec qui nous ressemble

C'est un fait que les individus choisissent leur partenaire et se marient à quelqu'un qui leur ressemble beaucoup - des niveaux similaires d'éducation, d'attrait physique, de taille, de poids etc. Ce phénomène n'est pas vraiment un hasard; une personne éduquée ne se marie pas à une autre personne éduquée parce qu'elle fréquente des personnes du même niveau d'éducation, mais parce qu'elle est activement à sa recherche.

Ce phénomène, appelé accouplement assortatif, est un modèle d'appariement et une forme de sélection sexuelle dans laquelle des individus présentant des traits similaires se mettent plus souvent en couple que dans le cas d'un modèle d'accouplement aléatoire. On retrouve ce phénomène dans la nature, avec les merles bleus de l'Est de couleur vive qui choisissent des partenaires de couleur aussi vive qu'eux, tandis que les oiseaux aux couleurs plus fades ont tendance à rester entre eux. Un autre exemple est le crapaud commun du Japon, qui a tendance à choisir un partenaire de taille similaire. L'accouplement assortatif est bénéfique car il renforce le lien au sein des familles et offre une meilleure survie à la progéniture, tant que le critère de sélection, comme une taille plus importante, reste bénéfique.

- Les environnements stressants favorisent les tricheurs

La coopération est une stratégie adoptée par bon nombre d'espèces. Les individus qui génèrent des ressources utilisées par toute la communauté doivent cependant faire face à des tricheurs qui profitent du produit de la coopération sans participer à sa production.

Après avoir constaté que dans une population bactérienne la part de tricheurs augmentait plus vite en présence d'antibiotiques, les scientifiques ont pu démontrer, à l'appui d'un modèle théorique, que les coopérateurs étaient en fait plus "sensibles" aux antibiotiques que les tricheurs.

"Etant donné que les coopérateurs payent le coût de la coopération en produisant les sidérophores, ils ont ensuite moins de ressources métaboliques à investir dans la résistance aux antibiotiques que les tricheurs", détaille Michael Hochberg. A l'aide d'un modèle mathématique, le chercheur et son équipe ont ensuite pu confirmer la pertinence de cette hypothèse et généraliser ainsi leurs résultats au partage de biens publics chez d'autres espèces.

Santé

traitements, nutrition, hygiène

- Un embryon chimère homme-cochon

Des cellules souches pluripotentes induites humaines (en vert) ont contribué au développement du cœur d’un embryon de cochon de quatre semaines.

Des dizaines de cellules ont été injectées dans des embryons de cochon, qui ont ensuite été implantés dans des truies, où ils se sont développés trois à quatre semaines (soit le quart de la durée de la gestation normale pour un cochon). Certaines cellules souches se sont incorporées dans l'animal en croissance.

Ces cellules humaines étaient réparties en différents endroits dans la chimère : beaucoup se trouvaient dans les tissus qui allaient donner le cœur (près de 10 % du tissu), certaines étaient au niveau des reins et du foie (1 % ou moins). Quelques-unes se sont développées en précurseurs de neurones.

Cette chimère homme-cochon marque une avancée majeure pour créer des embryons animaux contenant des organes humains. Cette semaine, une autre équipe de chercheurs a montré dans Nature qu'il était possible d'obtenir un pancréas de souris dans un embryon de rat.

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Cultiver des mini-cerveau d'autistes à partir de cellules souches des dents

Des mini-cerveaux on été cultivés en exposant des cellules souches, prélevées dans la pulpe des dents de lait des enfants, à des cocktails de facteurs de croissance qui les aident à venir à maturité.

Finalement, ils peuvent se développer jusqu'à former six couches du cortex cérébral - la surface externe du cerveau. Cette région est beaucoup plus sophistiquée chez les humains que chez les autres animaux. Chaque mini-cerveau fait environ 5 millimètres de diamètre et ressemble à ce qu'on trouve dans un foetus embryonnaire.

Pour comprendre comment le développement du cerveau affecte la sociabilité, l'équipe a utilisé des cellules d'enfants autistes, aux compétences de communication affaiblies. Ils ont également utilisé des cellules d'enfants atteints du syndrome de Williams, une maladie caractérisée par une hyper-convivialité. Les personnes atteintes du syndrome de Williams peuvent être incapables de se retenir de parler à de parfaits étrangers.

Les mini-cerveaux cultivés en utilisant des cellules souches d'enfants autistes forment moins de connexions neuronales, tandis que ceux venant d'enfants atteints du syndrome de Williams en ont un nombre anormalement élevé.

"Les différences sont frappantes, et vont dans des directions opposées. Dans le syndrome de Williams, l'une des couches corticales fait d'importantes projections reliant de nombreuses autres couches, ce qui influe sur la socialité. Par comparaison, les cerveaux d'autistes sont plus immatures, avec moins de synapses". Le cerveau des personnes atteintes d'autisme semble également avoir un plus grand nombre de neurones inhibiteurs.

Sinon, en comparaison avec des mini-cerveaux obtenus à partir de cellules de chimpanzés et de souches bonobo, l'observation la plus frappante est que les cerveaux de singes ont une maturation beaucoup plus rapide.

Ces mini-cerveaux sont d'autant plus prometteurs qu'ils sont vascularisés. Par ailleurs, une greffe de cellules souches pourrait induire une rémission à long terme de la sclérose en plaques.

- Plus les nourrissons ont été malades plus leurs télomères seront courts

Les bébés ayant eu le plus de diarrhées de 6 à 12 mois avaient les télomères les plus courts à l'âge adulte. Cette période de six mois est l'âge normal de sevrage des nourrissons, ainsi qu'un moment où s'accroît sa mobilité et ses explorations. C'est aussi un moment où les maladies infectieuses chez les nourrissons atteignent leur apogée.

Par exemple, ceux qui, bébés, ont eu un niveau moyen d'infection diarrhéique, par rapport à ceux qui n'en ont pas eu du tout, auraient perdu l'équivalent de trois années supplémentaires de "vieillissement" des télomères.

"Il se pourrait également que ceux qui avaient des télomères plus courts à la naissance étaient plus sensibles aux infections à 6 à 12 mois et ont maintenu ce raccourcissement des télomères à l'âge adulte".

- Un pression sanguine élevée de la future mère favorise la naissance de garçons

Des études avaient déjà montré que des événements stressants tels que les guerres, les catastrophes naturelles ou une dépression économique peuvent changer la proportion de garçons et de filles dans un pays.

- Un anticorps qui protège du sang de vieux (de l'inflammation)

Une protéine appelée VCAM1 augmente avec l'âge dans le sang. Chez les personnes âgées de plus de 65 ans, les niveaux de cette protéine sont 30% plus élevés que pour les moins de 25 ans.

Injectée à de jeunes souris avec du plasma sanguin prélevé chez des souris âgées, celles-ci ont bien montré des signes de vieillissement: plus d'inflammation dans le cerveau, et moins de nouvelles cellules cérébrales générées.

Ces effets ont été empêchées lorsqu'on a injecté un composé qui bloque VCAM1. Quand les souris ont reçu cet anticorps avant ou en même temps que du vieux sang, elles ont été protégées contre ses effets nocifs.

- Le café protège de l'inflammation qui augmente avec l'âge

L'inflammation chronique de bas grade observée chez les personnes âgées est associée à un risque plus élevé de maladies, notamment cardiovasculaires.

En résumé, ces résultats montrent que les changements du métabolisme des nucléotides chez les individus âgés, qui pourraient survenir à la suite d'un stress oxydatif, mènent à l'activation de l'inflammasome NLRC4. De façon intéressante, la caféine semble inhiber l'augmentation d'expression du gène NLRC4 in vitro, ce qui corrèle avec une consommation de caféine par le groupe IML plus élevée que celle du groupe IMH, ainsi qu'avec des taux plus importants de métabolites dérivés de la caféine dans le sérum. Ceci suggère que la consommation modérée de café pourrait réduire l'inflammation.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Les piments allongent la vie

Les piments ont pour particularité d'augmenter le catabolisme des lipides dans différents organes. Ils pourraient donc aider à prévenir l'obésité, l'hypertension, le diabète de type 2 et l'athérosclérose. La réduction du risque de mortalité serait de 13 %.

Parmi les molécules présentes dans les piments, la capsaïcine, un composé irritant pour les humains, pourrait être responsable du lien entre piment et santé. Elle jouerait un rôle dans les mécanismes moléculaires et cellulaires qui préviennent l'obésité et qui contrôlent la circulation sanguine au niveau des artères coronaires. Elle aurait aussi des propriétés antimicrobiennes. Une étude de 2014 a également montré que la capsaïcine limitait les tumeurs intestinales.

- La fin des rides ?

On aurait trouvé un moyen de régénérer les adipocytes, cellules grasses qui maintiennent l'apparence jeune de la peau.

- La squalamine, extrait du foie de requins, contre le Parkinson

La squalamine inhiberait la formation des agrégats toxiques de la protéine alpha-synucléine - à l'origine des réactions en chaîne menant par la suite à la maladie de Parkinson - et pourrait même supprimer la toxicité de ces prions toxiques.

- La thérapie génique guérit les surdités génétiques

Ce sont des adénovirus porteurs du gène à corriger qui ont été utilisés, protégés par des exosomes.

- Un traitement génétique de l'Alzheimer

Cette molécule, appelée "oligonucléotide", cible les instructions génétiques qui permettent de produire la protéine tau, empêchant de fait sa production.

Avec le traitement à base d'oligonucléotide, la dégradation de l'hippocampe et la destruction des neurones ont cessé et les souris ont vécu en moyenne 36 jours de plus que celles qui n'avaient pas reçu ce traitement. L’espérance de vie de ce type de rongeurs varie de 18 mois à deux ans.

Manger 5 fruits et légumes par jour serait aussi une protection contre l'Alzheimer. Une carence en vitamine A dès la gestation pourrait être une des causes de l'Alzheimer.

- Un médicament anti-Alzheimer qui permet aux dents de se régénérer toutes seules

Du point de vue moléculaire, quand un tissu est endommagé, une voie de signalisation (Wnt/β-cat) est activée et stimule la réparation. Une des enzymes clés dans la voie de transduction du signal est GSK-3 (glycogène synthase kinase 3). Des inhibiteurs de GSK-3 ont été développés pour favoriser l'activité de Wnt. Le Tideglusib est un de ces antagonistes de GSK-3. Ce médicament est étudié dans des essais cliniques pour le traitement d’Alzheimer ; il a montré qu'il était sans danger lors des essais cliniques, ce qui en fait un bon candidat pour une réparation des dents.

Pour savoir si ce médicament pouvait régénérer la dent, les chercheurs ont percé des trous dans des dents de souris. Puis ils ont inséré une éponge biodégradable imprégnée de médicament et fermé la dent avec un adhésif dentaire. Les éponges de collagène utilisées sont autorisées en clinique.

Quand les dents des souris ont été observées plusieurs semaines plus tard, l'éponge s'était dégradée et avait été remplacée par une nouvelle dentine : la dent était capable de se reconstruire d'elle-même.

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Les causes épigénétiques de 15% des cancers de la gorge

Une modification épigénétique pourrait être à l'origine de 15 % des cancers de la gorge liés à l'alcool et au tabac chez l'adulte. Ceci est une première dans le domaine de l'épigénétique et les chercheurs estiment que cette découverte ouvre la voie au développement de nouveaux traitements ciblés et plus efficaces qui pourraient être disponibles d'ici quelques années.

L'épigénétique permettrait d'expliquer pourquoi des facteurs environnementaux, comme le tabac ou l'alcool, induisent des changements sur l'expression de nos gènes sans toutefois modifier notre ADN.

- Les nanoparticules de dioxyde de titane (E171) seraient cancérigènes

L'additif alimentaire E171 (ou dioxyde de titane) - qui est l'un des cinq nanomatériaux de synthèse les plus couramment utilisés dans des produits de consommation à usage quotidien, comme l'alimentation, utilisé communément pour blanchir et opacifier des dentifrices, confiseries ou plats préparés - induirait des lésions précancéreuses chez le rat.

Cet additif composé à 45 % de nanoparticules, pénètre la paroi de l'intestin du rat en provoquant une baisse de l'activité de son système immunitaire.

Voir aussi Futura-Sciences.

- 2 enfants guéris de leur leucémie par des lymphocytes-T reprogrammés

Voir aussi Sciences et Avenir ou Futura-Sciences.

- La stimulation électrique efficace contre la dépression

La stimulation transcrânienne à courant continu (STCC) serait utiles contre la dépression, la toxicomanie et la fibromyalgie.

- Un viagra mental : l'hormone du désir sexuel ?

L'hormone kisspeptine déclenchée à la puberté augmente le désir de se reproduire et fait se sentir sexy, romantique et excité. Elle est considérée comme responsable de l'appétit sexuel des jeunes.

Une injection de kisspeptine suffirait pour devenir amoureux et excités ! "Notre étude montre que la kisspeptine stimule l'activité cérébrale sexuelle et romantique tout en diminuant les humeurs négatives".

De plus, la kisspeptine inhiberait la formation de métastases, encore un lien entre humeur et cancer. On va donc pouvoir être amoureux sur commande ! De quoi nous faire revenir à la période hippie ?

- Les neurones sexuels présents partout dans le cerveau

Les neurones sexuels se différencient dans la "placode olfactive" - comprenez l’ébauche de nez qui apparaît au début du développement embryonnaire -, puis migrent dans le cerveau jusqu’à l’hypothalamus, pour ne s'activer qu'au moment de la puberté. C'est alors qu'elles produisent une hormone, la GnRH, qui entraîne la libération d'autres hormones responsables du fonctionnement des organes sexuels. Sauf que les scientifiques faisaient erreur sur un point : ces neurones contrôlant les fonctions de reproduction ne sont pas seulement situés dans l'hypothalamus, mais un peu partout dans le cerveau.

C’est ainsi qu’ils ont constaté de manière inattendue que seul 20% de ces cellules colonisent l'hypothalamus, alors qu’une population importante occupe d’autres régions cérébrales, comme le cortex, le bulbe olfactif, l’hippocampe ainsi que certaines régions du système limbique.

Les scientifiques ont déjà identifié par le passé un trouble génétique lié à un défaut de migration de ces neurones (qui restent bloquées au niveau du nez) : ce syndrome, dit de Kallmann, est rare - il touche 1 naissance sur 10 000-, et se caractérise chez le patient par une absence de puberté spontanée et... la privation d’odorat.

- Comment le LSD change nos centres d'intérêt et se fixe au récepteur 2A de la sérotonine

Ils ont découvert que cette partie du récepteur de la sérotonine 2B agit comme un couvercle, se refermant autour de la molécule de LSD et la piégeant. Cela pourrait expliquer les voyages prolongés que la substance produit. "Il faut longtemps au LSD pour entrer dans le récepteur mais une fois qu'il y est coincé, il ne part plus". Le fait que le LSD semble rester coincé à l'intérieur du récepteur pourrait signifier qu'il peut avoir des effets à des doses très faibles.

Sous LSD, des chansons considérés comme sans intérêt deviennent hautement significatives - un effet qui, encore une fois, est bloqué par la kétansérine, un médicament qui bloque le récepteur de la sérotonine 2A. Cela suggère que le récepteur de la sérotonine 2A est important pour la façon dont nous décidons que les choses sont pertinentes pour nous. "C'est quelque chose d'extrêmement important dans notre vie de tous les jours. Nous le faisons constamment, par exemple quand on voit un visage familier".

Certains troubles psychiatriques, comme la schizophrénie et les phobies, sont associés au fait de prêter trop d'attention à des stimulis sans importance. Le LSD pourrait aider ces gens à recentrer leur attention dans une direction différente.

Ce qui m'avait le plus troublé, à l'époque psychédélique, c'est la vision déformée de soi dans un miroir.

- Une synthèse sur le cannabis

Ce comité de 17 scientifiques a analysé plus de 10 000 études, en faisant l'un des travaux les plus exhaustifs de la littérature médicale sur ce sujet depuis 1999.

Le rapport conclut que le cannabis à usage thérapeutique est efficace pour réduire la douleur chronique chez les adultes atteints de sclérose en plaques qui provoque des spasmes musculaires. Il s'agit ici de cannabinoïdes pris par voie orale pendant de courtes périodes. Ces mêmes substances sont aussi efficaces contre les nausées et les vomissements provoqués par la chimiothérapie pour les cancéreux. Et les experts n'ont pas trouvé, dans toutes ces études, de lien entre le fait de fumer du cannabis et un risque accru de cancer comme c'est le cas avec le tabac.

D'autres travaux scientifiques laissent penser que le cannabis accroît probablement le risque de développer la schizophrénie et d'autres psychoses ainsi que des troubles de l'anxiété et, dans une moindre mesure, de la dépression. A noter qu'une forte consommation entraîne un risque élevé de développer des pensées suicidaires. En revanche, chez les personnes schizophrènes ou atteintes d'autres maladies mentales, consommer du cannabis pourrait améliorer leurs capacités d'apprentissage et leur mémoire. En outre, il y a peu d'indications sur le fait que fumer de la marijuana contribuerait à créer une dépendance à l'alcool et à d'autres drogues. Même si les capacités intellectuelles (concentration et mémoire) sont diminuées momentanément juste après avoir consommé du cannabis, les scientifiques n'ont pas trouvé de preuve dans la littérature médicale que cette drogue affecterait les performances académiques ou les relations sociales.

C'est la légalisation du cannabis qui relance la recherche. Ainsi il y a confirmation de la nocivité du cannabis pour les jeunes et une autre étude se penche sur les atteintes aux poumons :

Les autopsies et les biopsies pratiquées sur des fumeurs de cannabis suggèrent qu'une exposition chronique à la fumée de cette plante cause certaines lésions pulmonaires ainsi qu'une désorganisation tissulaire qui n'est pas observée chez les personnes qui fument uniquement du tabac.

La plupart des cellules des bronches et des poumons possèdent des récepteurs de cannabinoïdes auxquels pourraient s'associer les cannabinoïdes contenus dans la marijuana. Le résultat pourrait être positif étant donné que l'activation du système endocannabinoïde peut réduire l'inflammation et la douleur. Par contre, si la réponse inflammatoire est trop atténuée, il pourrait en résulter une vulnérabilité aux infections respiratoires, notamment chez les individus ayant un système immunitaire déficient.

- Les schizophrènes avec la mutation CHRNA5 on besoin de tabac

Il y aurait une activité diminuée des cellules du cortex préfrontal chez les individus portant la mutation CHRNA5. Ils sont parvenus à identifier précisément le type cellulaire dont l'activité était affectée par la mutation génétique. Il s'agit des interneurones (petits neurones qui établissent des connexions entre des réseaux de neurones).

« Les travaux portant sur ce modèle de la maladie montrent également que lorsque nous administrons de la nicotine, celle-ci se fixe sur les récepteurs nicotiniques des interneurones, et influence l'activité des cellules pyramidales du cortex préfrontal qui retrouvent un état d'excitation normal ».

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Un scanner portable pour voir sous la peau

Une nouvelle technologie combinant la photo-acoustique aux ultrasons a permis à l'Université de Twente de différencier les doigts atteints d'arthrite des doigts en bonne santé, de diagnostiquer la fibrose du foie, voire de mesurer la vitesse du sang. Ce dispositif devrait rapidement être testé pour détecter des maladies comme le cancer de la peau, les brûlures ou le durcissement des artères.

L'intégration de diodes laser à impulsion dans la sonde à ultrasons. C'est ce qu'il a fallu à Pim van den Berg, candidat PhD de l'Université de Twente, pour pouvoir réunir les technologies d'ultrasons et de photo-acoustique en un seul appareil, portable et capable de voir sous la peau du patient.

- Une veste pour diagnostiquer des pneumonies

L'enfant a simplement à enfiler la veste, dont les capteurs permettront de mesurer certains paramètres, comme les bruits émis par les poumons, la température ou le rythme de la respiration.

- Une prothèse souple pour les cœurs fatigués

La prothèse, conçue par l’université d’Harvard et l’hôpital d’enfants de Boston, se présente comme un robot souple placé directement autour du cœur défaillant. Constitué de modules en polyuréthane imitant le muscle cardiaque, le dispositif est capable de se gonfler ou de se dégonfler à volonté grâce à un système pneumatique. Synchronisé sur le rythme cardiaque naturel, il vient ainsi soutenir le cœur défaillant.

- L'anémie serait une protection contre la malaria

La prévalence généralisée de l'anémie chez les personnes d'ascendance africaine serait une signature génétique du paludisme.

- Une bombe aérosol contre les virus ?

Les virus pathogènes en suspension dans l'air pourraient être attaqués à coups de bombes aérosol. Après 1 heure d'exposition, le Pledge et l'eugénol sont parvenus à éliminer jusqu'à 90% des virus des quatre espèces testées.

"Il reste encore à prouver leur efficacité pour les virus humains et à établir à quelles concentrations on peut détruire ces virus sans produire d'effets négatifs sur la santé humaine. Si on y parvient, cette mesure pourrait être appliquée en milieu hospitalier, mais aussi dans les centres de la petite enfance ou dans les écoles aux prises avec des infections transmises par voie aérienne".

- Une centrifugeuse en papier

Fabriquée à partir de fil de pêche, de feuilles de papier et de bouts de bois, la centrifugeuse conçue par les ingénieurs de l’université de Stanford est inspirée d’un des plus anciens jeux du monde. Il consiste à tirer sur les deux extrémités d’un fil entortillé sur lui même pour mettre en rotation un objet placé au centre. Dans les jeux, il peut s’agir d’un os ou d’un bouton. Dans le cas de la centrifugeuse, il s’agit de deux feuilles de papier à l’intérieur desquelles ont été glissés des tubes à essai miniatures contenant des échantillons de sang.

Alors que la vitesse d’une essoreuse à salade n’est que de 600 tours par minute, la centrifugeuse en papier que les chercheurs ont appelée « paperfuge » tourne à la vitesse de 125 000 tours par minute, une performance identique aux centrifugeuses high-tech haut de gamme. À cette vitesse, deux minutes suffisent à séparer le plasma des autres composants.

- L'impression 3D de la peau

Le dispositif crée les différentes couches de la peau, derme et épiderme, l'un sur l'autre. Il le fait par dépôt de plasma contenant des cellules de la peau dans des géométries précises qui permettent aux cellules de se développer.

Les premiers foies ou reins imprimés en 3D et destinés à la transplantation humaine pourraient arriver dans les six prochaines années.

- Des verres liquides intelligents qui s'adaptent à ce qu'on regarde

Ces «lunettes intelligentes» ont des lentilles à base de glycérine liquide qui peuvent faire automatiquement la mise au point sur ce qu'une personne regarde, que ce soit près ou loin.

Les verres de lunettes dans une sorte de caoutchouc flexible contiennent de la glycérine, un liquide incolore. A l'arrière de chaque lentille trois actionneurs mécaniques peuvent changer la courbure de la lentille, et donc la distance focale entre la lentille et l'œil.

Les lentilles sont placées dans des montures de lunettes spéciales contenant une batterie et l'électronique contrôlant les actionneurs ainsi qu'un appareil de mesure de distance par infrarouge. Lorsque le porteur regarde un objet, les lunettes mesurent instantanément la distance et indiquent aux actionneurs comment changer la courbure des lentilles. Les lentilles pourraient changer de focus en 14 millisecondes seulement.

- La chirurgie ophtalmologique révolutionnée par la robotisation

Technologie

biotechnologies, informatique, robotique

- Un transistor thermique

Ce nouveau transistor peut être utilisé dans un certain nombre d'applications, comme la détection de petites différences de température ou pour des pansements médicaux dans lesquels le processus de guérison peut être contrôlé.

"Nous sommes les premiers au monde à présenter un circuit logique, dans ce cas, un transistor, qui est contrôlé par un signal de chaleur au lieu d'un signal électrique".

- Une (vraie) libellule télécommandée

Après la blatte télécommandée et le coléoptère transformé en drone, voici la libellule cyborg.

Ce projet baptisé DragonflEye est présenté comme un « sac à dos » électronique qui vient se greffer sur le système nerveux de la libellule afin de pouvoir en contrôler les mouvements par optogénétique.

Pour cela, ils ont dû développer des « optrodes » qui s'apparentent à des câbles de fibre optique flexibles miniaturisés à l'échelle submillimétrique et qui peuvent diffuser de la lumière tout en étant recourbés. « Ces optrodes vont permettre une activation neuronale ciblée sans venir perturber les milliers de neurones voisins »

C'est donc surtout une amélioration de l'optogénétique.

- Une caméra à pixel unique pour voir dans les coins

La technique est similaire à celle utilisée avec d'autres appareils de pixels unique. L'astuce consiste à randomiser la lumière que le pixel détecte et d'enregistrer l'intensité de la lumière résultante, puis répéter ce processus des milliers de fois.

On éclaire un avion devant un mur blanc. La caméra ne peut voir l'avion mais enregistre l'intensité lumineuse de la paroi quelque 50.000 fois. Enfin, un algorithme d'exploration de données analyse l'ensemble résultant pour reconstituer l'image ci-dessus.

- Commander Netflix par la pensée avec un casque EEG

Bougez la tête en haut ou en bas, ou de gauche à droite, et vous vous déplacerez dans l’interface. Une fois la série ou le film sélectionné(e), il suffit de penser au mot ou à l’action « Play » (« Lecture ») pour que la vidéo démarre.

- Commander une main robotique par la pensée

- Des impressions 3D qu'on peut modifier après-coup

L'invention s'appuie sur un procédé de polymérisation vivante dans lequel les polymères qui composent la matière restent en quelque sorte actifs, prêts à répondre à une stimulation, en l'occurrence la lumière bleue d'une LED. Chaque polymère contient des trithiocarbonates (TTC) dont la structure est en accordéon et qui peuvent être activés par des catalyseurs organiques. Lorsque ces derniers sont exposés à la lumière bleue, cela entraine la formation de nouveaux monomères sur les TTC, ce qui a pour effet de les étirer. Les monomères étant répartis de façon uniforme dans la structure, ils confèrent de nouvelles propriétés au matériau, ce qui permet alors de modifier l'objet.

Il faut cependant que les catalyseurs organiques soient placés dans un environnement sans oxygène...

- Un petit robot compagnon et de surveillance pour 700$

Ce petit robot est essentiellement un Alexa Amazon sur roues, permettant aux utilisateurs de jouer de la musique ou de contrôler leurs appareils intelligents partout dans la maison. Il peut de manière autonome suivre les utilisateurs de chambre en chambre ou surveiller la maison en notre absence avec sa caméra. Il peut aussi détecter des sons inhabituels, ce qui l'incite à rouler dans cette direction.

- Des robots essaient de manipuler des légumes

Il y a encore des progrès à faire avant de remplacer les humains...

- Une robote androïde chinoise

D'ici une décennie les robots dotés d'une intelligence artificielle comme Jia Jia pourront réaliser des tâches subalternes dans les restaurants, les maisons de retraite ou encore les hôpitaux chinois. « Dans 5 ou 10 ans, les robots seront très sollicités en Chine », assure Chen Xiaoping. Dotée de longs cheveux noirs et vêtue d'une robe traditionnelle chinoise, Jia Jia ressemble à s'y méprendre à un humain. Mais son charme a ses limites et certaines questions la laissent encore sans voix.

Elle donne par contre sans erreur la météo du jour, et bavarde avec aisance avec son interlocuteur, dont elle peut identifier le sexe, masculin ou féminin. « Vous êtes un homme charmant », complimente-t-elle un visiteur. Interrogée pour savoir si elle a un copain, elle dit cependant « préférer rester célibataire ».

Voir 10 autres robots asiatiques.

- Un exosquelette textile réduisant l'effort de 23%

L'exosquelette textile flexible, se compose de deux enveloppes de tissu extensible autour des mollets, une ceinture et quatre sangles verticales. Un câble relié à un moteur assiste la cheville de sorte que le porteur utilise moins de sa propre énergie pour soulever ou déplacer ses pieds. Cette assistance est également transmise aux hanches par les sangles.

Plus prometteurs semblent des "muscles textiles" électroactifs.

Une faible tension appliquée au tissu amène la matière électroactive à changer de longueur. Les propriétés du tissu sont contrôlées par la structure de son tissage, en fonction de la façon dont le textile est utilisé.

- Une moto Honda qui garde son équilibre

La marque japonaise Honda a profité du Consumer Electronics Show 2017 pour dévoiler un prototype de moto équipée d'un système dérivé de son bicycle à contrôle d'équilibre. Comme on peut le voir dans la vidéo, l’engin tient sur ses roues par lui-même, avec ou sans pilote. Autre prouesse, la moto peut même suivre son propriétaire en roulant derrière lui.

- Une boîte station terrestre pour drone autonome

- Des entrepôts aériens pour les livraisons par drone d'Amazon

C'est en fait un brevet déposé en avril 2016 par le géant de la vente en ligne (Amazon Technologies Inc. pour être exact) où il est envisagé de déployer des « centres aériens de traitement des commandes », ou AFC. Des « zeppelins-entrepôts » en quelque sorte qui seraient principalement chargés de marchandises très demandées lors d'un concert ou de grands rassemblements sportifs qu'ils survoleraient par exemple.

Les dirigeables seraient donc mobiles et communiqueraient entre eux. Des navettes viendraient les ravitailler et transporter aussi du personnel, à l'altitude de 14.000 m selon les plans. Cette solution permettrait une distribution des colis aux clients prime dans de nombreuses zones et aussi de pallier les problèmes liés à l'autonomie des drones livreurs.

- Les Coréens travaillent sur un hyperloop supersonique

Voir aussi Sciences et Avenir. Les projets se multiplient donc de ces systèmes de transport dans des tubes à basse pression alors que la moindre fuite serait fatale...

Par ailleurs, trois prototypes de capsules Hyperloop présentés à l'Hyperloop Pod Competition ont été sélectionnés par SpaceX et Hyperloop Transportation Technologies vient d'annoncer la création d'un centre de R&D à Toulouse.

- HY4 : l’avion de tourisme à hydrogène

Il est intéressant de noter l’architecture originale de l’appareil constitué de 2 fuselages placés de chaque côté de la nacelle moteur, le tout étant réuni par l’aile. Selon ses promoteurs, cette conception du fuselage double permet une répartition optimale des composants d’entraînement et une capacité totale de chargement supérieure. Chacun des fuselages peut accueillir deux occupants.

Les promoteurs de ce projet zéro émission envisagent de créer des Electric air taxi qui permettraient de connecter facilement des villes proches équipées d’aérodromes urbains, rendus possibles du fait du peu de nuisances (bruit, émissions…) et de la faible longueur de piste nécessaire au décollage grâce au couple élevé du moteur électrique.

- Un voilier solaire autonome

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