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Nous dépendons du sud pour notre alimentation, mais aussi de la bonne santé des pollinisateurs de ces pays la

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Pas moins de 40% des produits agricoles importés ici dépendent de la pollinisation se déroulant au Sud. Et sont donc vulnérables aux problèmes de santé des pollinisateurs de ces pays. " La différence est énorme entre les pays du Nord et du Sud : nos cultures (blé, soja, maïs) nécessitent peu de pollinisateurs alors qu'on importe de grandes quantités d'avocats, de café, qui ne pousseraient pas sans eux", explique Marc Lucotte, titulaire de la Chaire de recherche UQAM sur la transition vers la durabilité des grandes cultures. et l'un des auteurs d'une récente étude.

Les chercheurs ont réalisé une carte des mouvements des produits agricoles à partir des données de l'Organisation pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) des Nations Unies, données qu'ils ont corrélées avec le degré de pollinisation. Cela leur a permis de mettre à jour les flux virtuels de pollinisation, entre 2001 et 2015, autour d'un inventaire de 100 cultures principales -dont 55 sont dépendantes de la pollinisation (avocat, huile de tournesol, etc.) et 45 ne le sont pas (blé, maïs, riz, etc.).

Les flux montrent que les pays qui exportent des produits à forte valeur " pollinisée ", sont majoritairement ceux du Sud. " On constate que le Brésil, le Pérou ou le Mexique, nourrissent la planète avec leurs produits agricoles ", note le chercheur.

Les fruits et légumes que nous consommons résultent donc majoritairement des bourdonnements des pays du Sud. Les pays en développement sont donc davantage tributaires de la bonne santé de leurs pollinisateurs. Et le possible déclin de ces pollinisateurs pourrait peser lourdement sur les épaules de ces pays.

C'est que l'agriculture d'exportation entraine souvent la déforestation et la fragmentation des espaces naturels, en plus de l'usage d'insecticides -tous des facteurs qui nuisent aux insectes pollinisateurs.

" Au Brésil ou en Colombie, ils détruisent les zones naturelles où vivent les insectes, comme la forêt amazonienne, pour en faire le " grenier de la planète" et produire les aliments de " luxe " exportés - comme le café ou les avocats ", sanctionne le chercheur.

Alors qu'il importerait de maintenir une zone où les pollinisateurs peuvent nicher, de nombreux agriculteurs privilégient plutôt de cultiver le maximum de leur parcelle, quitte à faire reculer les pollinisateurs.

Un mouvement nuisible aux insectes que l'on constate ici aussi, alors que près de 75% des espèces cultivées mondialement dépendent de la pollinisation, service essentiel naturel réalisé majoritairement par les insectes.
Les services des pollinisateurs dépassent les frontières
" C'est la première étude que je connaisse qui s'intéresse à la circulation de la pollinisation à l'échelle internationale par une technique de "production virtuelle ", commente la professeure adjointe de l'École de l'environnement et des ressources naturelles de l'Université McGill, Elena M. Bennett.

Elle compare la méthode des chercheurs à ce qui a été fait dans d'autres études sur la circulation de l'eau: des travaux portant sur le concept d'eau virtuelle (" virtual water ") montrent en effet comment des pays pauvres en eau fournissent de la nourriture et d'autres produits à forte consommation d'eau, pour nourrir des régions du monde moins soumises à ce stress hydrique.

La chercheuse, qui travaille principalement sur l'amélioration de notre compréhension des services éco-systémiques fournis par les paysages agricoles, relève toutefois que la pollinisation diffère des flux de l'eau sur un point: elle ne s'épuise pas, mais il y a toujours les mêmes effets potentiels, ceux qui paient le coût de production sont ceux du Sud. Ce que je trouve particulièrement intéressant, c'est que cette étude dresse ainsi un portrait de la complexité des interactions entre l'agriculture, le changement d'affectation des terres, la pollinisation et le commerce international. "

Elena Bennett s'intéresse tout particulièrement au rôle du commerce et d'autres formes de mouvement des produits et processus dans la durabilité et la résilience. Le commerce, dit-elle, nous permet de nous procurer des produits là où ils ont le moins d'impact sur l'environnement ou bien là où ils sont les moins chers à produire. Mais il va souvent privilégier, explique la chercheure et directrice du réseau ResNet, les cultures gourmandes en eau dans des endroits humides plutôt que des cultures sèches. Et il privilégie des cultures pollinisées dans des zones avec un pollinisateur situé à proximité, ce qui revient à transférer aux agriculteurs du Sud la responsabilité de veiller sur la santé des pollinisateurs.

" Ce commerce signifie parfois qu'une région paie tout le coût environnemental de la production lorsque la demande de ce produit agricole s'avère intense, par une plus grande transformation des écosystèmes naturels en zone d'agriculture ". Ce qui pourrait avoir un impact dévastateur sur les pollinisateurs du Sud.
Photo: Nicolas Guérin / Wikipedia Commons

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Le bourdonnement de la planète dans notre assiette

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Pas moins de 40% des produits agricoles importés ici dépendent de la pollinisation se déroulant au Sud. Et sont donc vulnérables aux problèmes de santé des pollinisateurs de ces pays.

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Dix mille pas et plus. Pour le commun des mortels, c'est un sport extrême, fascinant mais dangereux, réservé à une élite. Pour Guillaume Néry, l'une de ses grandes figures (il a notamment à son actif quatre records du monde en profondeur, et deux titres de champion du monde), l'apnée est aussi une " thérapie " pour échapper à la frénésie du monde d'aujourd'hui. " C'est une manière pour moi d'avoir une meilleure santé physique, une meilleure santé mentale ", affirmait-il en 2015, dans une passionnante conférence TEDxPanthéonSorbonne. Apprendre à respirer et arrêter de respirer peuvent vous apporter énormément de choses, promettait l'apnéiste à son auditoire : calme, sérénité, mais aussi meilleure capacité à se concentrer, énergie...

En dehors de toute recherche de performance, ces effets, qui évoquent ceux de la méditation, sont aujourd'hui prisés par un nombre croissant d'adeptes. A 38 ans, Guillaume Néry participe à la démocratisation de sa discipline - à ne jamais pratiquer sans la surveillance d'un tiers. Son école d'apnée, la Bluenery Academy, cofondée avec le photographe Bastien Soleil, ouvre lundi 17 mai à Villefranche-sur-Mer (Alpes-Maritimes).

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Au travers d'une collaboration avec l'Ecole des mines Paris, cette école sera aussi un " centre européen de référence d'un projet d'études médicales et technologiques ", précise le communiqué de presse.

Davantage de connexions cérébrales

Que sait aujourd'hui la science des effets de l'apnée sur le physique et le mental ? Spécialiste des états de conscience modifiés, le neurologue belge Steven Laureys (CHU de Liège) est justement en train de publier les résultats de l'exploration du cerveau de Guillaume Néry. Certes, pour se prêter à une IRM fonctionnelle et à un électroencéphalogramme de haute densité (256 électrodes), le champion n'était pas dans son élément aquatique, mais il a tenu une apnée à l'air libre de sept minutes. " Nous avons observé une augmentation de l'activité des connexions cérébrales, qui a des similitudes avec les modifications induites par la méditation, mais aussi des particularités ", résume Steven Laureys. Ainsi, contrairement à ce qui a été décrit chez des méditants, le cerveau de Guillaume Néry a une connectivité fonctionnelle accrue au niveau d'une petite zone du cortex pariétal, le précuneus, " une région hyperconnectée qui joue un rôle de chef d'orchestre de la conscience de soi ", s'enthousiasme le neurologue.

Les changements cérébraux observés reflètent un état mental unique, estiment Jitka Annen, première autrice de l'article, et ses cosignataires (dont Guillaume Néry). Cet état mental est " caractérisé par un sentiment de bien-être, voire de "pure conscience", alternant ou coexistant avec une augmentation du contrôle cognitif, nécessaire pour soutenir une longue apnée volontaire mais aussi pour l'arrêter dans la dernière phase, la plus dangereuse mais aussi la plus agréable ", écrivent-ils.

Des " athlètes de l'esprit "

Si ces constats demandent à être vérifiés par d'autres études chez des apnéistes, " cela montre qu'on a la possibilité d'influencer son système nerveux autonome, sympathique et parasympathique ", note le professeur Laureys. Et le scientifique, auteur de La Méditation, c'est bon pour le cerveau (éditions Odile Jacob, 2019), d'insister : " Les athlètes de l'esprit comme Guillaume Néry, le méditant Matthieu Ricard ou encore la spécialiste de la transe Corine Sombrun nous apprennent beaucoup sur la physiologie humaine et les capacités qu'on pourrait développer. " Le contrôle cognitif associé à l'apnée pourrait contribuer à améliorer la qualité de vie de certains patients, atteints de douleurs chroniques par exemple, espèrent les auteurs de l'article à paraître.

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" L'apnée a donné lieu à beaucoup de travaux en physiologie, notamment cardio-vasculaire et respiratoire, mais les études cliniques sont encore peu nombreuses dans d'autres domaines ", estime Damien Vitiello, maître de conférences et chercheur en physiologie de l'exercice (Institut des sciences du sport-santé de Paris), qui vient d'écrire un article à ce sujet sur le site The Conversation. Pour ce pratiquant de pêche sous-marine depuis l'enfance, des champs très divers pourraient être explorés : les effets de l'apnée sur les performances cérébrales, sur la santé mentale, mais aussi potentiellement sur la diminution de la sévérité de certaines pathologies cardio-vasculaires comme l'hypertension artérielle, ou des maladies pulmonaires.

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" Que sait aujourd'hui la science des effets de l'apnée sur le physique et le mental ? "

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Dix mille pas et plus. Pour le commun des mortels, c'est un sport extrême, fascinant mais dangereux, réservé à une élite. Pour Guillaume Néry, l'une de ses grandes figures (il a notamment à son actif quatre records du monde en profondeur, et deux titres de champion du monde), l'apnée est aussi une " thérapie " pour échapper à la frénésie du monde d'aujourd'hui.

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À l'heure où nous produisons de plus en plus de données et où se pose la question de leur stockage, les biologistes s'intéressant à ce problème se sont tournés vers l'un des " disques durs " les plus compacts qui soient : l'ADN.

En effet, cette macromolécule présente dans toutes les cellules contient toute l'information nécessaire au bon fonctionnement et à la reproduction de celles-ci, encodées dans ses quatre bases A, C, G et T. Sur ce principe, ne pourrait-il pas contenir des données créées par l'être humain, encodées dans les bases de l'ADN comme elles le sont sous forme de 0 et de 1 dans un ordinateur ?

Depuis quelques années, de nombreuses recherches se penchent sur la possibilité de stocker des données dans l'ADN, que celui-ci soit conservé (au sein de cellules) ou in vitro. Cette solution technologique serait, selon ses promoteurs, une piste pour répondre aux difficultés de stockage de données qui se poseront dans quelques années.

La quantité mondiale de données numériques était estimée en 2018 à 33 zettaoctets (mille milliards de milliards d'octets), et elle double tous les deux à trois ans. Le stockage de données sur des disques durs ou des bandes magnétiques nécessite ainsi de plus en plus de place. Il requiert ainsi des ressources toujours plus importantes en infrastructures et en énergie. Enfin, le stockage classique est peu durable, de sorte que des données archivées sur CD ou bandes magnétiques doivent être transférées tous les 10 ans environ.

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La première démonstration de stockage de données dans l'ADN date des années 1980 avec l'œuvre de Joe Davis, qui avait alors encodé la représentation d'une rune germanique dans le génome d'une bactérie. Mais les développements de techniques autour de cette idée n'ont connu leur essor que depuis le début des années 2010.

Vos données dans des tubes à essai

Le stockage de données dans l'ADN in vitro fonctionne le plus souvent de la manière suivante : les données à conserver - textes, images - sont converties en séquence de 0 et de 1, elles-mêmes transposées en séquences de nucléotides A, C, G et T. La molécule d'ADN est ensuite synthétisée par des appareils dédiés, qui ajoutent les nucléotides souhaités les uns à à la suite des autres pour former des brins d'ADN, le plus souvent longs de quelques dizaines à deux cents paires de bases - à titre de comparaison, les bactéries ont généralement un génome de quelques millions de paires de base, et les humains 3,2 milliards de bases par cellule. Une information assez volumineuse sera ainsi répartie sur plusieurs brins d'ADN, mais elle sera reconstituée à la lecture. Les molécules peuvent ensuite être stockées, souvent dans une solution aqueuse. L'accès à l'information se fait par séquençage et interprétation des séquences obtenues.

Le coût est l'une des limites principales du stockage in vitro : la synthèse de l'ADN, donc l'écriture des données, est chère. Pour contourner les coûts liés à cette synthèse, des méthodes alternatives sont explorées. Par exemple, il est envisagé d'utiliser un encodage fondé sur des structures physiques de l'ADN : ici, le repliement ou non de l'ADN correspond alors à un 0 ou à un 1. Autre option, l' encodage via des modifications épigénétiques : dans ce cas, les bits sont encodés grâce à la présence ou l'absence de modifications chimiques le long de la molécule l'ADN, et non via les bases.

Autre limitation à l'heure actuelle, l'étape de synthèse peut être longue et générer des erreurs, tout comme l'étape de séquençage nécessaire à la lecture des données. Pour pallier aux éventuelles erreurs, l'encodage des données doit inclure une redondance de l'information, et des codes correcteurs sont utilisés : ce sont des séquences ajoutées à la suite des données d'intérêt, permettant de reconstituer l'information en cas d'erreur ou d'effacement lors de l'écriture ou de la lecture. Ces codes de correction d'erreurs sont issus des travaux sur le codage de l'information. Des informations redondantes, c'est-à-dire déjà présentes dans le message, sont ajoutées autour de l'information à transmettre. Cela permet au système qui la décode de détecter et de remanier les erreurs. Un des codes de correction d'erreurs les plus utilisés, le code de Reed-Solomon, est d'ailleurs présent dans les CD et les QR codes pour y éviter les pertes d'informations.

Vos données dans des bactéries

Il est également possible de stocker des données in vivo, dans le génome d'organismes vivants. En 2017, un gif animé fut encodé dans le génome d'une bactérie, les bases constituant le code étant intégrées dans un endroit précis du génome. Un triplet de nucléotides codait alors pour une couleur de pixel, permettant une reconstitution en 21 niveaux de gris.

Séquenced'animation montrant un cheval de course au galop. Photos prises par Eadweard Muybridge (mort en 1904), publiées en 1887 à Philadelphia sous le titre d'" Animal Locomotion ". Ce petit film fut encodé dans le génome d'_E. coli_ en 2017. Source : Wikimedia

Plus récemment, en 2021, des chercheurs de l'université de Columbia ont mis en place un système permettant de transférer les données directement d'un format numérique à un stockage biologique.

Dans ce nouveau système, dit " enregistrement moléculaire électrobiologique ", le format numérique, composé de 0 et de 1, est exprimé en signal électrique. Ainsi, pour coder un 0, il n'y a pas de signal électrique et une séquence issue du génome originel de la bactérie est intégrée dans le génome. En revanche, pour coder un 1, donc en présence d'un signal électrique, une séquence exogène - étrangère au génome de la bactérie - est intégrée dans le génome. Les chercheurs ont ainsi encodé le message " hello world " dans le génome de la bactérie. Si la quantité de données encodées est encore faible, c'est la première démonstration d'une écriture de données directement de l'ordinateur vers un organisme vivant - une sorte de magnétoscope cellulaire, capable d'enregistrer les données sur l'équivalent biologique de la bande magnétique : l'ADN.

Il est plus difficile de manipuler l'ADN in vivo qu' in vitro, et, pour les méthodes d'" enregistrement moléculaire ", la densité d'espace de stockage (ici, la quantité d'information par nucléotide) y est plus faible, l'encodage d'un 0 ou d'un 1 nécessitant pour l'instant environ 50 nucléotides. Cependant, les données enregistrées in vivo ont pour avantage d'être faciles à copier, grâce à la division cellulaire, contrairement aux données stockées in vitro qui doivent être répliquées par des PCR, Polymerase Chain Reaction - une technique qui permet de dupliquer en grand nombre l'ADN ou l'ARN à partir de faibles quantités de matériau génétique et d' amorces spécifiques), désormais fameuse grâce à son rôle dans le dépistage du SARS-Cov-2, mais plus coûteuse que les cultures pendant lesquelles les cellules se divisent.

La réplication de l'ADN est souvent mentionnée comme problème du stockage in vivo, car elle est susceptible de générer des mutations qui pourraient endommager les données en introduisant des erreurs de codage ; néanmoins les erreurs de réplication de l'ADN sont plus rares que pendant une PCR.

Un stockage " froid ", mais pas que

Le stockage de données dans l'ADN semble plutôt être indiqué pour l'archivage de données dites " froides ", c'est-à-dire des données auxquelles l'accès est peu fréquent. Mais d'autres applications sont envisagées.

Read more: Comment stocker des données à (très) long terme ?

Ce type de stockage pourrait également être utilisé en stéganographie, c'est-à-dire pour dissimuler un message dans un autre message. Par exemple, les cellules stockant l'ADN porteur d'informations pourraient être mélangées à des bactéries issues d'un environnement naturel pour aider à la dissimulation d'une information.

L'authentification d'objets grâce à des codes-barres nucléotidiques est également examinée, par exemple dans cette étude, qui propose d'utiliser de l'ADN encapsulé dans de la silice et mélangé à des huiles d'olive pour qu'il soit possible de vérifier leur authenticité.

Même si le stockage de données dans l'ADN n'appartient plus tout à fait à la science-fiction, il lui reste un long chemin à faire avant de devenir grand public. L'ADN se conserve bien et est très compact, des millions de nucléotides n'occupant que quelques micromètres - il aurait ainsi une densité de stockage un million de fois plus importante que celle des disques durs. Ce sont ses avantages par rapport aux méthodes de stockage classiques, comme le stockage magnétique (utilisé dans les disques durs) ou optique (les CDs et DVDs).

Néanmoins les différents coûts impliqués, notamment pour écrire les données, sont encore de plusieurs ordres de grandeur plus élevés que ceux du stockage classique. La vitesse de lecture des données - souvent, la vitesse de séquençage de l'ADN - est également un obstacle à lever, même si des progrès considérables ont été réalisés dans ce domaine ces dernières années, et que de nouvelles améliorations restent à venir, comme des méthodes de séquençage ne nécessitant qu'une seule molécule d'ADN, là où les méthodes classiques en exigent plusieurs.

Même s'il n'est pas impossible d'imaginer, d'ici quelques décennies, un rayon des archives remplies de tubes à essai contenant des livres sous forme d'ADN, il est néanmoins peu probable que vous puissiez bientôt regarder votre film préféré en glissant un échantillon dans un lecteur DVD génétique.

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L'ADN sera-t-il l'avenir du stockage de données ?

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À l'heure où nous produisons de plus en plus de données et où se pose la question de leur stockage, les biologistes s'intéressant à ce problème se sont tournés vers l'un des " disques durs " les plus compacts qui soient : l'ADN.

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Les moustiques génétiquement modifié ont été relâché

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Les moustiques génétiquement modifié ont été relâché

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Pour la première fois aux États-Unis, une entreprise de biotechnologie vient de libérer des moustiques génétiquement modifiés. Du côté de la Floride, sur l'archipel des Keys. Dans l'espoir de limiter les populations de moustiques locales qui propagent de plus en plus de maladies. Et notamment la dengue.

À la fin du mois d'avril, ils n'étaient que de tout petits œufs, déposés dans des boîtes hexagonales de la taille d'un grille-pain sur quelques propriétés de Floride (États-Unis). Ce mercredi 12 mai, ils ont atteint l'âge de la maturité. Les voici donc prêts à s'envoler pour aller courtiser les femelles. Ils, ce sont des moustiques génétiquement modifiés (GM) développés par la société britannique de biotechnologie Oxitec. Et, après dix années de débats, ils seront les premiers à être autorisés à voler librement aux États-Unis.

Rappelons qu'outre la gêne occasionnée par des piqûres généralement désagréables - c'est d'ailleurs la traduction du grec " Aedes ", un genre de moustiques doté d'une stratégie de dispersion particulièrement efficace - et parfois même à l'origine de réactions allergiques, les moustiques sont d'importants vecteurs de maladies. La , le , le chikungunya ou encore la fièvre jaune . Produire des moustiques génétiquement modifiés entre ainsi dans une stratégie de lutte antiparasitaire.

Le saviez-vous ?

C'est la résistance développée par les moustiques locaux aux insecticides qui a éveillé l'intérêt des autorités pour les modifications génétiques. Sans compter le fait que l'usage de pesticides peut aussi perturber le reste de faune locale. Mais certains critiquent le fait que des effets écologiques inattendus pourraient survenir avec la libération de moustiques génétiquement modifiés.

D'autres techniques de lutte contre les moustiques voient le jour en parallèle : des techniques de rayonnement qui stérilisent les mâles, par exemple ou d'autres qui infectent les moustiques à l'aide d'une bactérie, rendant leur morsure moins susceptible de propager des maladies.

La souche - appelée OX5034 - de moustiques prêts à être libérés sur l'archipel des Keys (Floride) est conçue pour réduire les populations locales d' Aedes aegypti, une espèce encore peu présente dans la région, mais connue pour propager les maladies de manière redoutablement efficace. Notamment la dengue - les habitants de la Floride lui doivent d'ailleurs l' de l'année dernière - et le virus . Parce que ces moustiques-là semblent particulièrement apprécier le sang humain .

Une expérimentation surveillée de près

Dans un premier temps, l'idée est de diffuser chaque semaine, pendant les douze semaines à venir, jusqu'à 12.000 moustiques génétiquement modifiés. Avec pour objectif de relâcher jusqu'à 20 millions de spécimens d'ici l'automne.

L'opération sera suivie de près. Les moustiques GM sont porteurs d'un marqueur fluorescent qui les fait briller lorsqu'ils sont éclairés par une particulière. Des zones contrôles sans moustiques GM seront également étudiées. Des pièges à moustiques permettront de renseigner sur la distance - des tests précédents évoquent une moyenne de 50 mètres - parcourue par les moustiques qui auront quitté leur boîte. Car il ne faut pas que ces moustiques GM pénètrent une zone " contaminée " à la tétracycline - installations d'élevage ou usines de traitement des eaux, notamment. Cet antibiotique , en effet, annule le mécanisme d'autodestruction des femelles.

Genetically modified mosquitoes are being released in Florida! People always ask me if we'll destroy the ecosystem if we get rid of mosquitoes. Here are my favorite points to share with the public when discussing this topic- do you have any others? 1/10 https://t.co/t9ol72KOHD
- Kara Fikrig (@KaraFikrig) May 14, 2021

Le mécanisme d'autodestruction des larves femelles ? Oui. Précisons que les moustiques Oxitec - des mâles uniquement - ont été développés d'une part pour les rendre particulièrement attrayants aux des femelles naturellement présentes dans la région. D'autre part, le développement des femelles issues de ces moustiques mâles génétiquement modifiés devrait être bloqué. De manière qu'aucune femelle n'atteigne l'âge adulte. Les descendants mâles devraient, pour moitié, porter les caractéristiques génétiques de leurs pères. Et poursuivre ainsi leur œuvre d'extermination des femelles.

La précédente souche de moustiques GM Oxitec avait été développée pour éliminer tous ses descendants. Mais si cette stratégie différente a finalement été adoptée, c'est parce que ces moustiques-là ne résistaient pas aux insecticides courants. À l'inverse de leurs homologues naturellement présents sur le territoire. Et de ceux de la souche OX5034. Les chercheurs assurent quant à eux que d'éventuels " mélanges de  " sont " peu susceptibles " de renforcer le pouvoir des moustiques de Floride à propager des maladies.

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Les premiers moustiques génétiquement modifiés des États-Unis ont pris leur envol

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Pour la première fois aux États-Unis, une entreprise de biotechnologie vient de libérer des moustiques génétiquement modifiés. Du côté de la Floride, sur l'archipel des Keys. Dans l'espoir de limiter les populations de moustiques locales qui propagent de plus en plus de maladies. Et notamment la dengue.

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They are no bigger than sesame seeds, and they pulse with a hypnotic rhythm. These are human "minihearts," the first to be created in the lab with clearly beating chambers. The miniature organs, or organoids, mimic the working heart of a 25-day-old human embryo and could help unravel many mysteries-including why babies' hearts don't scar after they experience a heart attack.

"This is a great study," says Zhen Ma, a bioengineer who develops heart organoids at Syracuse University and was not part of the new research. The experiment is "very important" for understanding congenital heart defects and human heart formation-work that has so far relied on animal models, he says.

Although "miniorgans" like brains, guts, and livers have been grown in dishes for more than 10 years, heart organoids have been more challenging. The first ones, comprised of mouse cardiac cells, could contract rhythmically in a dish, but they looked more like a lump of cardiac cells than a proper heart, says Aitor Aguirre, a stem cell biologist at Michigan State University who has created his own beating human heart organoid, described in a preprint posted to Research Square. "An organoid should recapitulate the function of the organ," he says. With a heart, "You would expect chambers and pumping, because this is what the heart does."

To create heart organoids whose cells self-organize like those in an embryo, the authors of the new study programmed human pluripotent stem cells, which have the ability to differentiate into any kind of tissue, into various types of cardiac cells. They aimed to create the three tissue layers present in the walls of a heart chamber, one of the first parts of the heart to develop. Next, the researchers immersed the stem cells in different concentrations of growth-promoting nutrients until they found a recipe that coaxed the cells to form tissues in the same order and shape seen in embryos.

After 1 week of development, the organoids are structurally equivalent to the heart of a 25-day-old embryo. At this stage, the heart has only one chamber, which will become the left ventricle of the mature heart. The organoids are about 2 millimeters in diameter and include the main types of cells typically present in this stage of development: cardiomyocytes, epithelial cells, fibroblasts, and epicardium. They also have a clearly defined chamber that beats at 60 to 100 times per minute, the same rate of an embryo's heart around the same age, the team reports today in Cell.

"When I saw it the first time, I was amazed that these chambers could form on their own," says lead author Sasha Mendjan, a stem cell biologist at the Institute of Molecular Biotechnology at the Austrian Academy of Sciences. "The amazing thing is that you see immediately whether the experiment worked and the organoid is functional, since it beats-unlike other organs."

The minihearts, which have so far survived for more than 3 months in the lab, will help scientists see heart development in unprecedented detail. They might also reveal the origins of cardiac problems like congenital heart defects in babies and cardiac cell death after heart attacks, Mendjan says. "You cannot fully understand something until you can re-create it," he says, loosely quoting the Nobel physicist Richard Feynman.

Mendjan and his colleagues also froze pieces of the organoids to test their response to injury. They saw that cardiac fibroblasts, a type of cell responsible for maintaining tissue structure, migrated to the damaged areas to repair the dead cells, just as in babies that experience heart attacks. It has long been a mystery why babies' hearts can regenerate after such injury without scarring, unlike those of adults. "Now, we have a controlled and clean system outside of the human body to easily study this process," Mendjan says.

Aguirre says the next logical step is to connect beating heart organoids to vascular networks and test their ability to pump blood. Mendjan's team plans to try to adjust the nutrient broth to produce organoids with all four chambers. With such advanced heart organoids, researchers could explore the many developmental heart problems that arise when these additional cavities start to form.

For Ma, growing a more adultlike heart organoid, with all its chambers and structures, is the future of the field. But he doesn't think this will happen in the next decade. For a complete heartlike organoid, he says, "there is still a long way to go."

doi:10.1126/science.abj5658

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Lab-grown minihearts beat like the real thing

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They are no bigger than sesame seeds, and they pulse with a hypnotic rhythm. These are human "minihearts," the first to be created in the lab with clearly beating chambers. The miniature organs, or organoids, mimic the working heart of a 25-day-old human embryo and could help unravel many mysteries-including why babies' hearts don't scar after they experience a heart attack.

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Des scientifiques ont suivi le déplacement de la pensé dans le cerveau

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Des scientifiques ont suivi le déplacement de la pensé dans le cerveau

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Des chercheurs ont observé, avec une précision remarquable comment une pensée, qui provoque une action, se déplace dans le cerveau.

Des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley ont enregistré l'activité électrique des neurones de seize patients épileptiques pour comprendre comment les humains peuvent répondre de manière flexible aux demandes environnementales changeantes, en quelques secondes ? " Nous essayons de regarder cette petite de temps entre le moment où des choses se produisent dans l'environnement et notre réaction ", a précisé Avgusta Shestyuk, l'auteur principal de l'étude.

À l'aide d'une technique appelée électrocorticographie (ECoG) -- une technique qui offre une résolution plus précise que l'électroencéphalographie () ou l' imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) --, des centaines de minuscules électrodes ont été placées sur le cortex des patients.

Ainsi, les participants ont effectué un certain nombre de tâches comme écouter un stimulus et répondre, regarder des images de visages ou d'animaux sur un écran et ont été invités à faire une action. Par exemple, une action simple impliquait simplement la répétition d'un mot, tandis qu'une version plus complexe consistait à penser à son antonyme.

Cette vidéo montre que, pour une tâche plus difficile, comme dire un mot qui est l'opposé d'un autre mot, le cerveau des participants a mis 2 à 3 secondes pour détecter (jaune), interpréter et rechercher une réponse (rouge) et répondre (bleu), avec une activité soutenue du lobe préfrontal (rouge) pour coordonner toutes les zones du cerveau impliquées. © Avgusta Shestyuk et Prof. Robert Knight, University of California, Berkeley

La colle de la cognition

Les chercheurs ont donc surveillé le de l'activité électrique d'une zone - telles que celles associées à l'interprétation des stimuli auditifs, au cortex préfrontal , aux zones nécessaires pour façonner une action, comme le cortex moteur. Les résultats, publiés dans la revue Nature Human Behaviour , ont confirmé le rôle du cortex préfrontal en tant que coordinateur d'interactions complexes entre les différentes régions du , reliant la perception à l'action.

Pour certaines tâches, l'activation du cortex préfrontal était assez limité. Mais, pour les plus complexes, la zone était obligée de travailler beaucoup plus et devait gérer des signaux provenant de plusieurs parties du cerveau pour coordonner par exemple, la reconnaissance des mots et, éventuellement, faire remonter des souvenirs avant d'activer des muscles pour fournir une nouvelle réponse.

" Ces études très sélectives ont montré que le cortex est l'orchestrateur, reliant les choses pour un résultat final, a déclaré le neuroscientifique Robert Knight de l'UC Berkeley. C'est la colle de la cognition ". Grâce à l'électrocorticographie, il est possible de voir l'augmentation des zones du cortex recrutées lorsqu'une tâche devient progressivement plus difficile, avec une grande précision.

Le plus surprenant est que certaines zones qui correspondent aux réponses se sont activées très tôt, souvent pendant que le stimulus était présenté. Cela suggère qu'avant même d'avoir construit une réponse complète, le cerveau prépare certaines parties du cortex qui correspondent à l'action. " Cela pourrait expliquer pourquoi les gens disent parfois des choses avant de réfléchir ", suggère Shestyuk.

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Des neuroscientifiques ont suivi une pensée qui se déplaçait dans le cerveau

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Des chercheurs ont observé, avec une précision remarquable comment une pensée, qui provoque une action, se déplace dans le cerveau. Des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley ont enregistré l'activité électrique des neurones de seize patients épileptiques pour comprendre comment les humains peuvent répondre de manière flexible aux demandes environnementales changeantes, en quelques secondes ?

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Prédire l'avenir, c'est aussi une science

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Cette femme prédit mieux l'avenir que la CIA !

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Stocker de l'énergie directement dans les murs d'un bâtiment, c'est ce que proposent des chercheuses et chercheurs de l'université de Chalmers, en Suède. L'équipe a mis au point un prototype prometteur. Il offre évidemment des rendements bien moindres que des batteries classiques, mais la possibilité d'utiliser ce système sur des volumes énormes de constructions ouvre d'intéressantes perspectives.

Le ciment est un mauvais élève en termes d'émissions de CO 2 - sa fabrication qui requiert l'utilisation de fours puissants en génère beaucoup. Grâce aux travaux de chercheurs de l'université de technologie de Chalmers (Suède), le ciment pourrait toutefois devenir un maillon d'un circuit énergétique plus vert.

La docteure Emma Zhang et le professeur Luping Tang ont en effet dévoilé le 18 mai un prototype de batterie à base de ciment plus efficace que ce qu'on pensait possible. " Les résultats de précédentes recherches sur les batteries à base de béton montraient une performance très faible. Nous avons compris que nous devions sortir des sentiers battus et trouver une autre manière de produire les électrodes ", explique Emma Zhang dans un communiqué.

Transformer les murs des bâtiments en batterie

Le système mis au point par l'équipe se compose de trois couches. La première couche qui fait office de cathode est composée d'une mixture à base de ciment et abrite un grillage en fibre de carbone recouvert de nickel. La deuxième est conçue exactement de la même façon, mais sert d'anode grâce à son grillage en fibre de carbone recouvert cette fois de fer. Ces deux couches entourent une troisième couche de ciment plus classique qui sert de séparateur.

La batterie à base de ciment ainsi obtenue affiche une densité énergétique moyenne de 7 Wattheures par mètre carré (ou 0,8 Wattheure par litre). En se basant sur ses estimations les plus basses, l'équipe table sur une performance dix fois plus élevée que ce que les précédentes batteries en ciment ont obtenu.

Une densité énergétique " faible ", conviennent les scientifiques, si on la compare avec des batteries commerciales. Cet inconvénient serait néanmoins, selon eux, compensé par les énormes volumes de batteries qu'il serait possible d'aménager, lors de la construction de bâtiments. " Il serait possible d'intégrer cette couche d'électrode sur n'importe quelle surface de béton. Nous parlons donc de volumes énormes ", fait valoir Emma Zhang.

La commercialisation d'une batterie à base de ciment n'est pas pour tout de suite : ce que l'équipe de l'université de Chalmers dévoile ici, c'est une preuve de concept, autrement dit la démonstration que cette réalisation est faisable. De nombreux défis technologiques restent à relever avant de pouvoir envisager une industrialisation de cette solution. " Les bâtiments en béton sont en général conçus pour durer 50 voir 100 ans. Les batteries devront donc afficher une durée de vie similaire, ou alors être faciles à remplacer et à recycler. Tout cela pose un énorme challenge sur le plan technique ", explique ainsi Emma Zhang.

Fournir une connexion 4G ou alimenter des LED

Si l'équipe parvient à le relever, ces batteries innovantes pourraient ouvrir des perspectives en termes de stockage énergétique. Les scientifiques mettent également en avant le fait que ces systèmes pourraient servir à alimenter des LEDs, fournir des connexions 4G dans des zones reculées ou encore offrir une protection cathodique contre la corrosion. Il serait également envisageable de coupler ces batteries à des panneaux solaires, afin d'alimenter des capteurs contrôlant le bon état d'infrastructures telles que des ponts ou des autoroutes.

Crédit photo de la une : Université de Chalmers /Yen Strandqvist.

La suite en vidéo

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Batteries à base de ciment : ce prototype ouvre de nouvelles voies de stockage énergétique

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Stocker de l'énergie directement dans les murs d'un bâtiment, c'est ce que proposent des chercheuses et chercheurs de l'université de Chalmers, en Suède. L'équipe a mis au point un prototype prometteur. Il offre évidemment des rendements bien moindres que des batteries classiques, mais la possibilité d'utiliser ce système sur des volumes énormes de constructions ouvre d'intéressantes perspectives.

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Eradiquer une tumeur grâce à un virus modifié

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Eradiquer une tumeur grâce à un virus modifié

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Des chercheurs de l'Université de Zürich (UZH) ont mis au point une technologie innovante permettant de produire des agents viraux thérapeutiques sur demande à l'endroit exact où ils sont nécessaires dans le corps. Les traitements anticancéreux habituels étant connus pour leurs effets secondaires non négligeables (notamment la chimiothérapie ou la radiothérapie), un tel traitement aura comme premier avantage de les limiter tout en conservant une efficacité élevée. Selon les chercheurs, la technologie pourrait également être utilisée pour administrer des thérapies anti-COVID directement dans les poumons.
Pour parvenir à cet exploit, les chercheurs de l'UZH, en Suisse, ont modifié un virus respiratoire commun (un adénovirus) pour qu'il agisse comme un cheval de Troie et délivre des gènes de thérapies anticancéreuses directement dans les cellules tumorales. Contrairement à la chimiothérapie ou à la radiothérapie, cette approche ne nuit pas aux cellules saines.

Une fois à l'intérieur des cellules tumorales, les gènes délivrés servent de modèle aux anticorps, cytokines et autres substances de signalisation thérapeutiques, qui sont produits par les cellules cancéreuses elles-mêmes et agissent pour éliminer les tumeurs de l'intérieur.

Déjouer le système immunitaire

" Nous incitons la tumeur à s'éliminer elle-même par la production d'agents anticancéreux par ses propres cellules ", explique Sheena Smith, qui a dirigé la mise au point de cette méthode d'administration. " Les agents thérapeutiques, tels que les anticorps thérapeutiques ou les substances de signalisation, restent pour la plupart à l'endroit du corps où ils sont nécessaires au lieu de se répandre dans la circulation sanguine où ils peuvent endommager les organes et tissus sains ", explique Andreas Plueckthun, qui a dirigé l'ensemble de l'étude.

La technologie a été baptisée SHREAD, pour SHielded, REtargetted ADenovirus. Elle s'appuie sur des technologies clés précédemment mises au point par l'équipe de Plueckthun, notamment pour diriger les adénovirus vers des parties spécifiques du corps afin de les cacher du système immunitaire.

Avec le système SHREAD, les scientifiques ont fait en sorte que la tumeur elle-même produise des anticorps (cliniquement approuvés) contre le cancer du sein, appelés trastuzumab, dans la glande mammaire d'une souris. Ils ont constaté qu'après quelques jours, le système SHREAD produisait une plus grande quantité de l'anticorps dans la tumeur que lorsque le médicament était injecté directement. En outre, la concentration dans la circulation sanguine et dans d'autres tissus où des effets secondaires pourraient se produire était nettement plus faible avec SHREAD.

Les chercheurs ont utilisé une méthode d'imagerie 3D à haute résolution très sophistiquée et des tissus rendus totalement transparents pour montrer comment l'anticorps thérapeutique, produit dans l'organisme, crée des pores dans les vaisseaux sanguins de la tumeur et détruit les cellules tumorales, et la traite ainsi de l'intérieur.

Une utilisation potentielle contre la COVID-19

L'équipe de recherche souligne que SHREAD n'est pas seulement applicable à la lutte contre le cancer. Étant donné que les tissus sains n'entrent plus en contact avec des niveaux significatifs d'agents thérapeutiques, il peut également être utilisé pour l'administration d'une large gamme de produits biologiques - des médicaments puissants à base de protéines qui seraient autrement trop toxiques.

En effet, Plueckthun et ses collègues appliquent actuellement leur technologie dans le cadre d'un projet visant à traiter la COVID-19. En outre, des vecteurs adénoviraux sont déjà utilisés dans plusieurs vaccins anti-COVID, notamment les vaccins Johnson & Johnson, AstraZeneca, CanSino Biologics (Chine) et Sputnik V (Russie) - mais sans la technologie innovante SHREAD.

" En administrant le traitement SHREAD aux patients via un aérosol inhalé, notre approche pourrait permettre la production ciblée de thérapies par anticorps COVID dans les cellules pulmonaires, là où elles sont le plus nécessaires ", explique Smith. " Cela permettrait de réduire les coûts, d'accroître l'accessibilité des thérapies Covid et également d'améliorer l'administration des vaccins grâce à l'approche par inhalation ".

" Nos analyses biochimiques et microscopiques détaillées montrent donc que l'administration paracrine avec SHREAD pourrait permettre d'utiliser des combinaisons thérapeutiques très puissantes, y compris celles présentant une toxicité systémique, pour atteindre des fenêtres thérapeutiques adéquates ", concluent les chercheurs.

Source : PNAS

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Éradiquer les tumeurs de l'intérieur grâce à des virus modifiés agissant comme des chevaux de Troie

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Des chercheurs de l'Université de Zürich (UZH) ont mis au point une technologie innovante permettant de produire des agents viraux thérapeutiques sur demande à l'endroit exact où ils sont nécessaires dans le corps. Les traitements anticancéreux habituels étant connus pour leurs effets secondaires non négligeables (notamment la chimiothérapie ou la radiothérapie), un tel traitement aura comme premier avantage de les limiter tout en conservant une efficacité élevée.

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L'alliance de la science citoyenne combinée aux analyses de données volumineuses faites par une intelligence artificielle a récemment permis d'estimer l'ensemble de la population mondiale d'oiseaux. Résultats : il y en aurait environ cinquante milliards, représentants plus de 9700 espèces.
Ils sont environ six fois plus d'oiseaux sur Terre que d' humains. Certains se comptent par milliards, d'autres par millions, quand d'autres ne sont qu'une poignée. "Les humains ont consacré beaucoup d'efforts à compter les membres de notre propre espèce - nous sommes tous 7,8 milliards", rappelle Will Cornwell, écologiste à l'UNSW Science et co-auteur de l'étude. "Nous présentons ici le premier effort global visant à dénombrer une suite d'autres espèces".

Science citoyenne et algorithme

Dans le cadre de ces travaux, Cornwell et son équipe ont rassemblé près d'un milliard d'observations d'oiseaux enregistrées par plus de 600 000 scientifiques citoyens entre 2010 et 2019 sur eBird, une base de données en ligne. En s'appuyant sur ces données, les chercheurs ont ensuite développé un algorithme visant à estimer la population mondiale réelle de chaque espèce d'oiseau.

L'ensemble de données intègre des enregistrements pour quasiment toutes les espèces évoluant actuellement sur Terre (92 %). Cependant, les auteurs estiment qu'il est peu probable que les représentants des 8 % restants, visiblement très rares, aient beaucoup d'impact sur l'estimation globale.

Sur cet échantillon, seules quatre espèces appartiennent au "club du milliard" : Le moineau domestique (1,6 milliard), l'Étourneau sansonnet (1,3 milliard), le Goéland à bec cerclé (1,2 milliard) et l'Hirondelle rustique (1,1 milliard).

Un véritable appui pour la conservation

À l'inverse, environ 12 % des espèces d'oiseaux considérées dans l'étude ont une population mondiale estimée à moins de 5000 individus. Parmi elles figurent la Sterne huppée chinoise, le Lagopède alpin, ou encore le Râle de Wallace.

Pour ces oiseaux, ce type d'étude pourrait être crucial. "Quantifier l'abondance d'une espèce est une première étape essentielle dans la conservation", souligne en effet Cornwell. "En comptant correctement ce qui existe, nous apprenons quelles espèces pourraient être vulnérables et pouvons suivre comment ces modèles changent au fil du temps. Ainsi nous serons en mesure de dire comment ces espèces se débrouillent en répétant l'étude dans cinq ou dix ans".

Bien que les chercheurs soient confiants dans ses estimations, ils reconnaissent qu'un certain degré d'incertitude est inévitable lorsque l'on opère avec des données aussi importantes.

Ceci dit, ces résultats, bien qu'approximatifs dans certains domaines, représentent les données les plus complètes à ce jour pour de nombreuses espèces. De nouvelles infos seront régulièrement ajoutées à eBird au fil des observations citoyennes. Les chercheurs prévoient ainsi de répéter leur analyse au fur et à mesure que davantage de données seront disponibles.

Vous retrouverez les détails de ces travaux dans les Actes de la National Academy of Sciences.

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Combien y'a-t-il d'oiseaux sur Terre ? Une IA a fait le calcul

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L'alliance de la science citoyenne combinée aux analyses de données volumineuses faites par une intelligence artificielle a récemment permis d'estimer l'ensemble de la population mondiale d'oiseaux. Résultats : il y en aurait environ cinquante milliards, représentants plus de 9700 espèces. Ils sont environ six fois plus d'oiseaux sur Terre que d' humains.

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Des séquences rétro-transcrites de l’ARN SARS-CoV-2 dans l’ADN humain

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Des séquences rétro-transcrites de l’ARN SARS-CoV-2 dans l’ADN humain

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Virus et canasta génomique

L'échange et la conservation de " cartes génomiques " est un phénomène courant participant à la logique du vivant. Les virus géants sont connus pour avoir emprunté des centaines de gènes aux amibes qu'ils infectent, à moins qu'ils n'aient été les ancêtres des noyaux et représentent alors des génomes très incomplets ayant perdu le codage des fonctions essentielles, notamment le métabolisme. Les mécanismes des virus géants sont sans doute des processus d'échange génomique conservés comme des fossiles encore fonctionnels. Les organismes supérieurs ont eux aussi joué à ce jeu de canasta génomique.

L'intégration de séquences virales dans les génomes a été observée, autant chez les humains que les animaux. Cette insertion est le résultat de l'évolution dont on mesure la trace en étudiant les rétrovirus devenus endogènes, les H-ERV qui représentent 8% du génome humain. Le VIH s'intègre à l'ADN mais cette fois, c'est un processus pathologique causé un rétrovirus exogène. Si l'on devait trouver une logique à cette intégration virale, elle serait de deux ordres. (i) D'abord une sorte de stratégie évolutive car les virus codent pour des protéines structurales ou fonctionnelles sélectionnées par les cellules, dotés d'une efficacité certaine pour véhiculer des génomes. Les virions utilisent des protéines de surface (enveloppe) ou nucléaire (capside) dotées de compétences en interférant avec les membranes et la machinerie moléculaire de l'hôte. Un énigmatique jeu de canasta génomique se dessine, avec des cartes en circulation. Les cellules des organismes infectés ont parfois un intérêt à " piquer " la notice de fabrication de ces protéines virales pour les insérer dans leur jeu de carte ; sans doute pour les tester, sous réserve que le virion se reproduise et transforme un tissu ou un organe. (ii) Le second intérêt est d'ordre " identitaire ", autrement dit, la mémoire de l'organisme. Insérer une séquence virale permet d'obtenir une mémoire immunitaire pouvant s'activer si les procédés de signalisation sont opérationnels. Ce mécanisme est utilisé par les bactéries sous une forme spécifique, utilisant le système CRISPR-Cas connu du grand public depuis qu'il fut détourné par deux biologistes très douées pour en faire un outil de génie génétique. Emmanuelle Charpentier et Jennifer Doudna reçurent le prix Nobel pour ces travaux innovants. Les bactéries incorporent ainsi des petites séquences virales pour servir de banque de données et se défendre en cas de nouvelles infections. Pour les organismes supérieurs, notamment issus du clade jawed vertebrates, on peut imaginer une veille génomique, une sorte de mémoire complémentaire dont le mécanisme est distinct de la mémoire immunitaire acquise, humorale ou cellulaire, avec des récepteurs sur les cellules T ou des anticorps générés par le complexe HLA. La veille immunitaire classique est externe, elle surveille le virus lorsqu'il arrive sur les membranes en traquant les épitopes. Si une veille immunitaire génomique existe, elle est alors non classique, plutôt inédite.

8% du génome humain est composé de séquences rétrovirales (H-ERV) réparties en 80 groupes et insérées depuis des millions d'années, voire bien plus. Il arrive que des protéines aux origines virales soient utilisées par les organismes qui ont intégrés leur gène, souvent par rétrotranscription. C'est le cas de la syncytine-1, qui était une protéine Env de l'enveloppe virale couramment utilisée par les virus à ARN, puis habilement détournée et conservée pour façonner la barrière placentaire chez les primates. Cette protéine est codée par les rétrovirus H-ERV du groupe W. Ce processus d'insertion virale s'inscrit dans un procédé plus élargie défini et conçu comme exaptation par les biologistes Gould et Vbra. Le principe est celui d'un gain de fonction produit par un organisme en détournant une fonction dans une nouvelle direction. Cette fonction est en quelque sorte un outil détourné. Le génome possède des mécanismes pour retenir le plus de cartes génomiques afin d'augmenter les " chances " de sélection naturelle, c'est du moins ce que je pense même si cette thèse semble avoir quelque relent finaliste. On doit noter que ces séquences sont à double tranchant. La séquence HERV-W est utilisée pour produire la syncytine-1 placentaire mais elle est aussi impliquée dans l'étiologie de pathologies auto-immunes comme la sclérose en plaque et sans doute le Covid chronique. L'insertion des séquences virales couvre des échelles de temps diverses. La mémoire est importante, pour subsister comme espèce pendant des millions d'années ou exister comme spécimen le temps d'une vie. L'intégration d'une séquence virale confère un avantage ou à l'inverse, cause une pathologie. Le virus herpès de la roséole, HHV-6, dont le génome est un ADN double brin, est connu pour s'insérer dans le génome, au niveau des télomères, avec la complicité d'une protéine nucléaire, la TRF2, dont le rôle est pourtant de protéger le génome des altérations. Les virus ne font pas qu'infecter les cellules pour se reproduire en déjouant les réponses immunitaires, ils représentent aussi des cartes génomiques pouvant s'insérer dans le jeu complet de l'hôte et parfois produire une instabilité dans le génome et son organisation chromosomique.

Rétrotranscription de séquences génomiques du SARS-CoV-2

Le SARS-CoV-2 étant un coronavirus à ARN disposant d'une réplicase, il n'est pas censé s'intégrer au génome. Les cliniciens ont constaté depuis le développement de la pandémie de Covid que le coronavirus est parfois présent des semaines après l'infection, détecté par RT-PCR sur des prélèvements, alors qu'il ne se réplique plus. Cette énigme aurait été résolue si l'on en croit cette étonnante découverte publiée par des chercheurs américains dans le PNAS. Le génome à ARN du SARS-CoV-2 est capable de s'intégrer au génome humain en utilisant la transcriptase inverse de l'hôte (Zhang, 2021). Plus précisément, ce n'est pas le génome ARN viral intact qui s'incorpore mais un transcrit dérivé, constitué à partir d'ARN subgénomiques produits par la transcriptase du coronavirus. Ce détail est précieux car il indique que le texte génomique intégré ne peut pas produire un virus infectieux. Le prestigieux virologue David Baltimore, auteur du système de classification virale qui porte son nom, et lauréat du Nobel pour la découverte de la RT, a qualifié ces travaux d'impressionnants et inattendus, tout en notant que seule une partie des cartes génomiques du SARS-CoV-2 est intégrée, ce qui exclut la production de virions fonctionnels. En revanche, il n'est pas exclu que cette insertion conduise à activer d'autres processus pouvant générer des pathologies auto-immunes. L'insertion des séquences virales est effectuée par une transcriptase inverse (RT) associée aux longues séquences intercalées LINE-1. Elle est réalisée en mélangeant des séquences hôtes si bien que l'insert est caractérisé comme chimérique. C'est comme si les cartes génomiques du coronavirus étaient récupérées, altérées, puis mélangées au cartes du génome humain.

Cette intégration du SARS-CoV-2 a déclenché une intense controverse dans la communauté scientifique. Surtout parce que cette découverte pouvait jeter un doute sur la campagne de vaccination en étant détournée par les activistes antivax. Ces travaux furent prépubliés hâtivement en décembre 2020 puis retirés avant d'être publiés par la prestigieuse revue PNAS après force révisions. Il fallait notamment exclure un possible artefact, ce qui est possible dans ce genre d'expérience, avec les technologies pouvant produire les séquences chimériques et qui sont utilisés dans cette étude. Cette critique fut développée dans un papier publié en mars 2021 dans les BioRxiv par deux chercheurs britanniques, assurant ainsi une sorte de déminage. Ensuite parce que les résultats sont obtenus sur des cultures cellulaires, alors que la détection sur des tissus de patients décédés ou vivants est plausible mais en cours d'investigation selon les deux responsables de cette étude, Richard Young et Rudolf Jaenisch, qui disposent d'un faisceau de preuves mais n'ont pas encore la certitude expérimentale de cette insertion du Cov chez l'homme. Enfin parce que la connaissance du fonctionnement des séquences LINE-1 et des transcriptases associées ne laisse pas penser qu'une telle intégration soit possible. S'il y a bien une insertion, alors cette observation indique que le virus est entré dans le noyau alors qu'il n'a pas besoin de le faire pour se répliquer. Il lui suffit de détourner l'appareil ribosomique situé dans le réticulum endoplasmique pour produire ses pièces, y compris les protéines fonctionnelles parmi lesquelles la nsp12 permet au génome viral de se répliquer avant d'être assemblé pour générer les virions complets. La présence de coronavirus sous une forme ADN rétrotransposé indique deux choses. D'abord l'entrée de l'ARN viral dans le noyau, ensuite la reconnaissance de cet ARN par la rétrotranscriptase de l'hôte qui s'active.

Ce résultat annonce peut-être une découverte majeure et n'aurait pas dû être discuté sur la place publique, sauf que depuis la pandémie de Covid, une agitation sociale et politique s'est greffée à la science. Si bien que les spécialistes se sont inquiétés de la possible récupération de cette découverte par les activistes antivax. La prépublication des travaux de Young et Jaenisch en décembre 2020 fut même retirée des BioRxiv. Young et Jaenisch ont même confié à la presse avoir reçu plus de critiques que pour la totalité des études proposées à la publication durant leur carrière de chercheur (Cohen, 2021). Vous imaginez, de l'ARN coronaviral pouvant être intégré dans l'ADN humain, alors, pourquoi pas l'ARN utilisé dans les vaccins ? Oui, mais encore faudrait-il que cet ARN vaccinal, qui ne contient que la séquence Spike, puisse parvenir d'abord au noyau, puis être reconnu pour être rétro-transcrit. Cette éventualité est pratiquement exclue car cet ARN vaccinal ne peut pas parvenir au noyau, étant simplement utilisé par les ribosomes insérés dans le réticulum endoplasmique. Bien que portée par une technologie innovante, la vaccination par ARN reste classique dans son principe, jouant sur la stimulation de l'immunité acquise. En revanche, une possible insertion du génome viral dans l'ADN humain suppose que le coronavirus puisse parvenir au noyau. Comment est-ce possible ?

Un génome aussi grand que celui d'un coronavirus ne devrait pas parvenir au noyau, sauf s'il est aidé et cette aide pourrait bien passer par une protéine jusqu'alors négligée, la protéine N qui se lie au génome pour former la nucléocapside. Cette protéine a été localisé dans le nucléole et semble donc jouer un rôle mais les observations ne fournissent qu'un spectre d'indice ne permettant pas de tirer des conclusions certaines. La présence d'arginine sur cette protéine N explique une possible affinité pour les ARN de la cellule hôte et notamment les ARN ribosomiques dont la synthèse se fait dans le nucléole (McBride, 2014). De plus, la localisation de N dans le nucléole est un caractère des coronavirus infectant les mammifères et serait impliquée des mécanismes viraux sophistiqués, comme la transcription d'ARN subgénomique et même une perturbation du cycle cellulaire (McBride, 2014). Enfin, je suggère que l'hypothèse d'une utilisation de la protéine N par le génome pour entrer dans le noyau est envisageable, cette protéine servant alors de cheval de Troie.

La découverte de l'intégration du SARS-CoV-2 n'offre que trois développements possibles. Cette observation pourrait-être un artefact produit pas la technologie employée, auquel cas il n'y aura pas de suite. Dans le cas contraire, cette intégration pourrait être marginale, une sorte d'accident génomique constaté en de rares occasions. Enfin, troisième option, fascinante par ce qu'elle promet, l'insertion du génome de coronavirus est un procédé courant utilisé par les organismes. Il convient alors de procéder à des recherches élargies. Pour l'instant, le seul article publié émane de Young et Jaenisch et l'on ne peut qu'être surpris par l'absence de publications confirmant ou infirmant ce résultat. Il s'est tout de même passé 5 mois depuis la prépublication de ces travaux. Le sujet est-il trop sensible pour que les virologues s'abstiennent d'y travailler ? Les scientifiques craignent-il une récupération des résultats par les opposants au vaccin ? Je ne le pense pas. Je crois plutôt que ces observations nécessitent des méthodologies très élaborées et qu'il faut du temps pour confirmer les résultats. Qui du reste ne sont pas interprétables dans un cadre classique.

L'avenir dira si cette découverte se confirme et si elle incline à redistribuer les cartes de la virologie, voire la biologie. Cette insertion de cartes génomiques exogènes révèle en fait l'instabilité génomique dont les conséquences sont à l'image de Janus. Conserver une mémoire génomique possède un avantage mais aussi peut générer des désordres. Il y aurait intérêt à articuler cette étonnante découverte avec d'autres études et notamment les travaux récents concernant l'activation par le SARS-CoV-2 de la protéine Env codée par les rétrovirus endogènes du groupe HERV-W. Rappelons aussi ces études déjà anciennes ayant détecté la présence de coronavirus dans les tissus nerveux. Des virus apparemment anodins comme le NL-63 ou le 229 E causent les rhumes mais ont été observés par RT-PCR sur des prélèvements post-mortem de patients atteints par des pathologies neurologiques et notamment la sclérose en plaque (Arbour, 2000). Enfin, il est nécessaire d'examiner ce que deviennent des séquences rétro-intégrées par le génome. Sont-elles réduites au silence ou alors utilisées en étant transcrites à nouveau en ARN ?

Nathalie Arbour, Robert Day, Jia Newcombe, Pierre J. Talbot ; Neuroinvasion by Human Respiratory Coronaviruses ; Journal of Virology Oct 2000, 74 (19) 8913-8921
https://doi.org/10.1128/JVI.74.19.8913-8921.2000
John Cohen ; Further evidence supports controversial claim that SARS-CoV-2 genes can integrate with human DNA ; Science, may, 5 2021
https://www.sciencemag.org/news/2021/05/further-evidence-offered-claim-genes-pandemic-coronavirus-can-integrate-human-dna
McBride R., van Zyl M., Fielding B.B. ; The Coronavirus Nucleocapsid Is a Multifunctional Protein ; Viruses. 2014 Aug ; 6(8) : 2991-3018.

https://dx.doi.org/10.3390%2Fv6082991

Liguo Zhang, Alexsia Richards, M. Inmaculada Barrasa, Stephen H. Hughes, Richard A. Young, Rudolf Jaenisch ; Reverse-transcribed SARS-CoV-2 RNA can integrate into the genome of cultured human cells and can be expressed in patient-derived tissues ; Proceedings of the National Academy of Sciences May 2021, 118 (21)
https://doi.org/10.1073/pnas.2105968118
B. Dugué ; Après le SARS-CoV-2, la révolution biosémantique en virologie ;
https://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/apres-le-sars-cov-2-la-revolution-231185

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Des séquences rétro-transcrites de l'ARN SARS-CoV-2 dans l'ADN humain

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Virus et canasta génomique L'échange et la conservation de " cartes génomiques " est un phénomène courant participant à la logique du vivant. Les virus géants sont connus pour avoir emprunté des centaines de gènes aux amibes qu'ils infectent, à moins qu'ils n'aient été les ancêtres des noyaux et représentent alors des génomes très incomplets ayant perdu le codage des fonctions essentielles, notamment le métabolisme.

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Les conseils d'une IA plus attractif que ceux d'un humain? 

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Les conseils d'une IA plus attractif que ceux d'un humain? 

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Les humains font de plus en plus confiance à l'intelligence artificielle (ou IA) plutôt qu'à leurs semblables dans différents domaines. Une étude récente le confirme, venant s'ajouter à d'autres travaux antérieurs allant dans le même sens.
L'IA plébiscitée devant la difficulté

Doit-on faire confiance à l'intelligence artificielle pour prendre des décisions ? La question se pose et fait logiquement débat. En tout cas, la tendance actuelle penche inexorablement du côté de l'IA. Une étude publiée par l'Université d'état de Géorgie (États-Unis) dans la revue Scientific Reports le 13 avril 2021 a tenté d'en apporter la preuve. Il a été demandé à 1 500 volontaires d'observer une série de photos pour lesquelles il fallait évaluer le nombre de personnes présentes. Au fur et à mesure que les images défilaient, le nombre de personnes y figurant augmentait, rendant l'estimation difficile. Par la suite, les chercheurs ont proposé aux volontaires de suivre les conseils d'un tiers, à savoir soit un autre humain soit une IA.

Selon les résultats, les participants ont davantage préféré suivre les indications de l'IA plutôt que celles de leurs semblables. Par ailleurs, plus la difficulté concernant l'estimation augmentait, plus les conseils de l'IA étaient demandés. Ces résultats interpellent. Effectivement, si cette technologie a énormément progressé ces dernières années (et progresse encore), les intelligences artificielles font encore beaucoup d'erreurs. Autrement dit, rien ne permet d'être certain qu'elles auront toujours raison, et ce, même dans le futur. Ceci revient donc à dire que faire confiance à d'autres humains est toujours une option plus que valable.

D'autres travaux antérieurs tirent les mêmes conclusions

Les résultats de l'étude de l'Université d'état de Géorgie ne sont toutefois pas si surprenants au regard d'autres travaux antérieurs. En 2019, Oracle et Future Workplace ont effectué un sondage auprès de 8 370 employés provenant d'une dizaine de pays incluant la France. Or, pas moins de 64 % des interrogés avaient déclaré être plus enclins à faire confiance à une IA qu'à leur manager.

En février 2021, une autre étude toujours menée par Oracle avait apporté une conclusion assez perturbante. En effet, 67 % des particuliers et des professionnels feraient davantage confiance à une IA plutôt qu'à un humain en ce qui concerne la gestion de leurs finances. De plus, 77 % des dirigeants dans le domaine de la finance accorderaient plus de crédit au point de vue d'une IA plutôt qu'à celui de leurs propres équipes humaines.

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Selon une étude, les conseils d'une IA sont jugés plus fiables que ceux des humains

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Les humains font de plus en plus confiance à l'intelligence artificielle (ou IA) plutôt qu'à leurs semblables dans différents domaines. Une étude récente le confirme, venant s'ajouter à d'autres travaux antérieurs allant dans le même sens. Doit-on faire confiance à l'intelligence artificielle pour prendre des décisions ?

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L'homme peut il avoir plus de 150 contacts dans son réseau?

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RFI - Dans Autour de la question du 06/11/2019, retrouvez Philippe Pajot, rédacteur en chef de La Recherche.

France Culture - Dans La méthode scientifique du 28/06/2019, retrouvez Sylvain Guilbaud, journaliste à La Recherche.

RFI - Dans Autour de la question du 05/06/2019, retrouvez Mathias Germain, journaliste à La Recherche.

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Le nombre de Dunbar cristallise les controverses sur l'évolution cognitive humaine

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Formulé dans les années 1990, le nombre de Dunbar se veut la mesure du nombre maximum de relations sociales pour un individu. Aujourd'hui battu en brèche, le modèle s'inscrit pleinement dans les débats sur les causes environnementales ou évolutives des comportements sociaux.

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Un dispositif de surveillance médicale implantable communique via des ultrasons

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Un dispositif de surveillance médicale implantable communique via des ultrasons

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Au cours des dernières décennies, les techniques de surveillance physiologiques ont évolué de manière à se miniaturiser et à nécessiter une infrastructure la moins lourde possible. C'est notamment le cas des dispositifs électroniques implantables. Récemment, dans ce cadre, des chercheurs ont développé un microcircuit implantable de surveillance sans fil dont l'efficacité devrait ouvrir la voie à une meilleure optimisation du monitoring médical basé sur de tels dispositifs.
Largement utilisés pour surveiller et cartographier les signaux biologiques, pour soutenir et améliorer les fonctions physiologiques et pour traiter les maladies, les dispositifs médicaux implantables transforment les soins de santé et améliorent la qualité de vie de millions de personnes. Les chercheurs s'intéressent de plus en plus à la conception de dispositifs médicaux implantables miniaturisés sans fil pour la surveillance physiologique in vivo et in situ.

Ces dispositifs pourraient être utilisés pour surveiller les conditions physiologiques, telles que la température, la pression artérielle, le glucose et la respiration pour les procédures diagnostiques et thérapeutiques. À ce jour, l'électronique implantée conventionnelle a été très peu efficace en matière de volume - elle nécessite généralement plusieurs puces, emballages, fils et transducteurs externes, et des batteries sont souvent nécessaires pour le stockage d'énergie.

Le plus petit système de surveillance implantable

Une tendance constante en électronique a été une intégration plus étroite des composants électroniques, déplaçant souvent de plus en plus de fonctions sur le circuit intégré lui-même. Les chercheurs de Columbia Engineering rapportent qu'ils ont développé ce qu'ils déclarent être le plus petit système monopuce au monde, occupant un volume total de moins de 0.1 mm 3. Le système est aussi petit qu'un acarien et visible uniquement au microscope.

Pour ce faire, l'équipe a utilisé des ultrasons pour alimenter et communiquer avec l'appareil sans fil. " Nous voulions voir jusqu'où nous pouvions repousser les limites de la petite taille d'une puce fonctionnelle que nous pourrions fabriquer ", déclare le chef de l'étude Ken Shepard, professeur de génie biomédical. L'étude a été publiée dans la revue Science Advances.

" C'est une nouvelle idée de 'puce en tant que système' - c'est une puce qui seule, avec rien d'autre, est un système électronique entièrement fonctionnel. Cela devrait être révolutionnaire pour le développement de dispositifs médicaux implantables miniaturisés sans fil capables de détecter différents signaux, être utilisé dans des applications cliniques et éventuellement approuvé pour un usage humain ".

Une communication sans fil à base d'ultrasons

Les liaisons de communication RF traditionnelles ne sont pas possibles pour un appareil aussi petit, car la longueur de l'onde électromagnétique est trop grande par rapport à la taille de l'appareil. Étant donné que les longueurs d'onde des ultrasons sont beaucoup plus petites à une fréquence donnée, car la vitesse du son est bien inférieure à la vitesse de la lumière, l'équipe a utilisé les ultrasons pour alimenter et communiquer avec l'appareil sans fil. Ils ont fabriqué " l'antenne " pour communiquer et alimenter la puce avec des ultrasons, directement sur le dessus de la puce.

" C'est un bel exemple de technologie transcendant la loi de Moore - nous avons introduit de nouveaux matériaux sur un oxyde-métal-semi-conducteur complémentaire standard pour fournir une nouvelle fonction. Dans ce cas, nous avons ajouté des matériaux piézoélectriques directement sur le circuit intégré pour transformer l'énergie acoustique en énergie électrique ", explique Shepard.

L'échographie continue de gagner en importance clinique à mesure que de nouveaux outils et techniques deviennent disponibles. Ce travail poursuit cette tendance. L'objectif de l'équipe est de développer des puces qui peuvent être injectées dans le corps avec une aiguille hypodermique et ensuite communiquer hors du corps à l'aide d'ultrasons, fournissant des informations sur quelque chose qu'elles mesurent localement. Les appareils actuels mesurent la température corporelle, mais l'équipe travaille sur de nombreuses autres possibilités.

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Un dispositif de surveillance médicale implantable communique via des ultrasons

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Au cours des dernières décennies, les techniques de surveillance physiologiques ont évolué de manière à se miniaturiser et à nécessiter une infrastructure la moins lourde possible. C'est notamment le cas des dispositifs électroniques implantables.

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Dans son dernier livre Apocalypse cognitive, le sociologue Gérald Bronner met en relation les techniques les plus modernes de l'information et les mécanismes les plus archaïques de nos cerveaux, en soutenant que toutes les médiations patiemment construites par l'humanité sont en train d'imploser. C'est ce qui expliquerait les déflagrations en ligne, mais aussi dans le réel, quand les tenants des fake news descendent dans la rue.

Nous sommes confrontés à un fait historique majeur : c'est la disponibilité de l'information. Au début des années 2000, au moment de l'apparition et de la démocratisation d'Internet, plus d'informations se sont publiées que depuis l'invention de l'imprimerie par Gutenberg. Pour accélérer les choses, 90% des informations disponibles ont été produites ces deux dernières années. Gérald Bronner

Avec les confinements, on a traversé une expérience - à taille réelle - de libération de temps de cerveau disponible. On a davantage consulté le monde numérique : 121% d'augmentation de consultation des réseaux sociaux au mois de mars (2020), et 155% au mois d'avril (2020). Le premier jour du confinement on a constaté une augmentation de la recherche sur Google du terme "complot". Gérald Bronner

Déjà dans L'homme réseau-nable, Lionel Naccache, professeur en neurobiologie, avait développé, de son côté, une analogie entre cerveau et réseau et leurs explosions " épileptiques ".

Dans la perception, on procède un peu comme dans un vrai cinéma. Même lorsque je suis en train de vous voir ou de discuter avec vous, il y a une capture discrète de certaines images, plus complexes que celles du cinéma. Notre "esprit cerveau" compose le film et la signification de ce qu'il est en train de percevoir. Lionel Naccache

Dès que vous ouvrez les yeux, vous êtes déjà dans de la fiction. Par "fiction", j'entends l'attribution d'un sens subjectif, la création de signification. Lionel Naccache

Quels sont les dangers de ces deux extrêmes de la technique et de la vie, les réseaux et les cerveaux ? Le diagnostic est-il le bon, est-il le même aussi entre le neurologue et le sociologue qui se rencontreront ici ? Et si de toute façon le mal est si dangereux, quelles réponses, quelles règles, quelles médiations, quelle vérité, quelle société ? Un dialogue inattendu, fondamental, au cœur du présent.

Avec Gérald Bronner, sociologue et Lionel Naccache, professeur en neurobiologie à la Pitié-Salpêtrière.

Pour en savoir plus

Sur Gérald Bronner
* Sa page Wikipédia
* Son portrait sur le site du journal Libération

Sur Lionel Naccache
* Sa page Wikipédia
*"Lionel Naccache, quand notre conscience fait du cinéma", intervention de Lionel Naccache dans La Méthode scientifique sur France Culture

Choix musicaux

Choix de Lionel Naccache : "Manivelle" par Alain Souchon - Album : Rame (1980) - Label : RCA.

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Cette émission a déjà été diffusée pour la première fois le 22 janvier 2021.

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Dans son dernier livre Apocalypse cognitive, le sociologue Gérald Bronner met en relation les techniques les plus modernes de l'information et les mécanismes les plus archaïques de nos cerveaux, en soutenant que toutes les médiations patiemment construites par l'humanité sont en train d'imploser.

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Comment un ver à changé l'histoire du monde

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Comment un ver à changé l'histoire du monde

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Une épidémie de tarets dans l'Europe du 18e siècle a généré une catastrophe écologique et une vague de fanatisme religieux, mais aussi permis des innovations et la suprématie de la marine britannique.

Société

Catastrophe environnementale, effondrement économique et pandémie: autant de crises qui occupent une place importante dans le discours public actuel, mais qui faisaient également des ravages dans l'Europe du 18e siècle. À l'époque, c'est le taret, un mollusque marin qui se nourrit de bois flottant ou immergé, qui en était la cause. Bien qu'elle soit relativement inoffensive aujourd'hui, cette créature a été à l'origine de l'une des plus grandes catastrophes environnementales, politiques et économiques au monde. "On ne sait toujours pas pourquoi la population de tarets a explosé dans les années 1730, mais ces mollusques ont détruit en quelques années presque toutes les structures en bois le long de la côte de la mer du Nord", explique Michael-W. Serruys, chercheur principal du projet SHIPWORM de l'UE, titulaire d'une bourse individuelle Marie Skłodowska-Curie Actions et historien qui étudie l'impact des tarets en Europe occidentale. "Lorsque les tarets ont détruit les digues en bois qui empêchaient la région historique des Pays-Bas d'être inondée, celle-ci a été confrontée à une catastrophe écologique." Et la crise n'a cessé de faire boule de neige, la plupart des solutions destinées à minimiser les effets des tarets ayant des conséquences considérables. "Les tarets ont été à l'origine de réformes politiques, de nouvelles innovations et d'une modification des rapports de force internationaux", ajoute Michael-W. Serruys. Grâce à un financement de l'UE, Michael-W. Serruys étudie le rôle important qu'a joué l'innovation pour mettre fin à la crise du taret - une recherche qui pourrait être riche d'enseignements pour la gestion des crises modernes.

D'un ver à une technologie qui change le monde

Au cours de ses recherches, Michael-W. Serruys a remarqué qu'une fois le défi compris, de nombreuses sociétés touchées étaient prêtes à innover. Par exemple, c'est à cette époque que les navires ont été équipés de coques doublées par des plaques de cuivre. "Bien que cela ait été fait à l'origine pour protéger les navires contre les tarets, cette innovation a en fait rendu les navires beaucoup plus rapides", explique-t-il. En collaboration avec des biologistes marins et des ingénieurs hydrodynamiques, Michael-W. Serruys a estimé que les coques en cuivre réduisaient de quelque 10 à 15 % la résistance des navires dans l'eau. "Les pays qui pouvaient se permettre d'acheter des plaques de cuivre sont non seulement sortis de la crise plus rapidement, mais ils ont également pris l'avantage en termes de commerce international." Ces nouvelles coques en cuivre ont également eu un impact géopolitique. "Ce n'est probablement pas une coïncidence si la Grande-Bretagne, qui possédait les plus grands gisements de cuivre à l'époque, avait également la marine la plus dominante du 19e siècle", remarque Michael-W. Serruys. "C'est plutôt amusant de penser qu'une technologie qui a changé le monde est apparue à cause d'un mollusque!"

Des échos dans les temps modernes

Au-delà des moyens financiers, le manque de volonté d'adaptation a également joué un rôle dans l'incapacité d'une société à surmonter la crise du taret. Selon Michael-W. Serruys, de nombreuses personnes étaient tout simplement trop rigides pour s'adapter à la réalité changeante de la crise - une tendance qui a des échos aujourd'hui. "À l'époque, certaines personnes ont refusé d'investir ou de prendre des mesures susceptibles d'atténuer la crise pour la seule et unique raison qu'elles ne l'avaient jamais fait auparavant", dit-il. "Cela ressemble beaucoup à la façon dont, pendant la pandémie de COVID-19, nous voyons des gens refuser de porter des masques ou de garder des distances sociales, même si nous savons que cela ralentit la pandémie." En fin de compte, qu'il s'agisse d'une créature de la mer ou d'un virus invisible, même les plus petites choses peuvent avoir un impact important sur la société. "L'enseignement important à tirer est qu'il n'est jamais payant d'ignorer un problème", conclut Michael-W. Serruys. "II vaut toujours mieux agir et innover, cela est aussi vrai aujourd'hui que cela l'était dans les années 1700."

Mots‑clés

SHIPWORM, tarets, crise du taret, pandémie, mollusque, plaques de cuivre, coques, COVID-19

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Comment un minuscule ver amoureux du bois a changé le cours de l'histoire mondiale | Result In Brief | H2020 | CORDIS | European Commission

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Une épidémie de tarets dans l'Europe du 18e siècle a généré une catastrophe écologique et une vague de fanatisme religieux, mais aussi permis des innovations et la suprématie de la marine britannique. Société Catastrophe environnementale, effondrement économique et pandémie: autant de crises qui occupent une place importante dans le discours public actuel, mais qui faisaient également des ravages dans l'Europe du 18e siècle.

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Une intelligence artificielle qui apprend à parler comme les bébé

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Une intelligence artificielle qui apprend à parler comme les bébé

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Une IA qui apprend à parler comme les bébés

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Proposant une approche alternative, des chercheurs de l'ETIS (CNRS/ENSEA/Cergy Paris Université) apprennent à une IA à parler en s'ins

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Un fil de suture inspiré du tendon humain

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Un fil de suture inspiré du tendon humain

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On utilise les fils de suture pour refermer les plaies et accélérer le processus naturel de cicatrisation, mais leurs fibres rigides peuvent provoquer des complications en lésant les tissus mous. Pour remédier à ce problème, des chercheurs de Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande...) ont mis au le fil TGS (pour tough gel sheathed), inspiré du tendon (Les tendons sont des cordons fixés sur les parties du squelette offrant une prise aux muscles....) humain.

Ce fil de nouvelle génération est entouré d'une gaine faite d'un gel glissant, mais résistant, dont la structure rappelle celle du tissu conjonctif mou. Lors des tests, les chercheurs ont constaté qu'il provoquait moins de lésions que les fils classiques, puisque l'enveloppe de gel élimine presque totalement la friction.

On utilise les fils de suture classiques depuis des siècles pour rapprocher les lèvres des plaies jusqu'à ce que la cicatrisation soit complète. Toutefois, ces fils sont loin d'être idéaux pour la réparation tissulaire. En effet, leurs fibres (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se...) coriaces peuvent lacérer et léser des tissus déjà fragilisés, ce qui peut gêner le patient (Dans le domaine de la médecine, le terme patient désigne couramment une personne recevant...) et entraîner des complications post-chirurgicales.

Le problème vient en partie du fait que ces fils rigides frottent sur les tissus mous environnants, auxquels ils ne sont pas adaptés, expliquent les chercheurs de l' Université McGill (L'Université McGill, située à Montréal au Québec, est une des...) et du Centre Énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) Matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en...) Télécommunications (Les télécommunications sont aujourd'hui définies comme la transmission à distance...) de l' Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) national de la recherche scientifique (La recherche scientifique désigne en premier lieu l'ensemble des actions entreprises en vue...) (INRS).

Le tendon, source d'inspiration Pour régler ce problème, l'équipe a donc conçu une technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) novatrice en s'inspirant de la mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes...) du tendon. "Nous nous sommes inspirés du corps humain (Le corps humain est la structure physique d'une personne.) , plus précisément de l'endoténon, une gaine à la fois forte et résistante grâce à sa double structure. L'endoténon relie les fibres de collagène (Le collagène est une famille de protéines fibreuses constituant les tissus conjonctifs...) entre elles et tire sa force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un...) de son réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des...) d'élastine", explique Zhenwei Ma, auteur principal et doctorant (Un doctorant est un chercheur débutant s'engageant, sous la supervision d'un directeur de...) sous la direction de Jianyu Li, professeur adjoint au Département de génie mécanique de l' Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) McGill.

En plus d'offrir une surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) glissante qui réduit la friction avec les tissus environnants, l'endoténon procure au tendon lésé les matériaux nécessaires à la réparation tissulaire. Dans le même ordre d'idées, le fil TGS peut être conçu pour libérer les médicaments dont le patient a besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est...) , précisent les chercheurs.

Traitement personnalisé des plaies "Cette technologie nous offre un outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son...) polyvalent pour une prise en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement...) avancée des plaies. Nous croyons que ce type de fil pourrait libérer des médicaments, prévenir les infections et même permettre de surveiller la plaie (Une plaie est une rupture de la barrière cutanée. Outre la lésion d'organes...) par imagerie (L'imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui...) proche infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde...) ", avance le Pr Li.

"La possibilité de surveiller la plaie et d'adapter la stratégie (La stratégie - du grec stratos qui signifie " armée " et ageîn qui signifie...) thérapeutique (La thérapeutique (du grec therapeuein, soigner) est la partie de la médecine qui...) pour favoriser la cicatrisation est une voie fort intéressante qui mérite d'être explorée", conclut le Pr Li, également titulaire de la Chaire de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l'ensemble des actions entreprises en vue...) du Canada sur les biomatériaux et la santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste...) musculosquelettique.

À propos de l'étude:
L'article "Bioinspired tough gel sheath for robust and versatile surface functionalization", par Zhenwei Ma, Zhen Yang, Qiman Gao, Guangyu Bao, Amin Valiei, Fan Yang, Ran Huo, Chen Wang, Guolong Song, Dongling Ma, Zu‑hua Gao et Jianyu Li, a été publié dans Science Advances.
DOI: http://doi.org/10.1126/sciadv.abc3012

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📰 Un fil de suture inspiré du tendon humain

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On utilise les fils de suture pour refermer les plaies et accélérer le processus naturel de cicatrisation, mais leurs fibres rigides peuvent provoquer des complications en lésant les tissus mous. Pour remédier à ce problème, des chercheurs de Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2].

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Les marques modales dans les chats : étude sémiotique et pragmatique des émoticônes et des interjections dans un corpus de conversation synchrones en ligne

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Les marques modales dans les chats : étude sémiotique et pragmatique des émoticônes et des interjections dans un corpus de conversation synchrones en ligne

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L'objet de cette thèse est d'aborder certaines marques modales présentes dans un corpus de conversations synchrones en ligne (chat) : les interjections et les émoticônes.

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Replay des conférences en ligne

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Nos conférences en replay - Semaine du Cerveau

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Sous le haut patronage de Mme Sylvie Retailleau, Ministre de l'enseignement supérieur et de la recherche

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AlterEgo est un casque révolutionnaire issu de recherches du MIT et qui permet d'envoyer des ordres à votre smartphone sans parler et d'entendre les réponses sans écouteurs, comme par magie... On pourrait croire qu'il est capable de lire dans votre cerveau, mais pas tout à fait... le résultat semble pourtant similaire à ce que pourrait faire un smarphone ou un ordinateur capable de lire vos pensées !

Le principe du retour audio sans écouteur est déjà connu et utilisé dans d'autres produits : il s'agit de la conduction osseuse.

Par contre, le côté révolutionnaire du casque Alter Ego vient dans sa capacité à pouvoir lire les mots auxquels vous pensez lorsque vous lui donner des ordres. Voici comment cette innovation fonctionne :

vous prononcez mentalement des mots dans votre tête (des ordres, des commandes ou des chiffres, comme pour un assistant vocal sur votre smartphone)

sans que vous ne vous en rendiez compte, votre cerveau va envoyer des requêtes aux muscles liés à la parole, même si vous n'ouvrez pas la bouche (c'est ce qu'on appelle la subvocalisation comme si vous vous parliez dans votre tête ou si vous lisiez un livre en prononçant les mots dans votre tête)

le casque Alter Ego est alors capable de capter vos ordres via les informations musculaires transmises le long des os du visage et cela fonctionnerait déjà dans 92% des cas !

Le principe lui-même existe déjà dans le domaine des prothèses de membres (bras ou jambes) pour lesquelles le signal myoélectrique ( EMG) est lu par des électrodes pour permettre le mouvement contrôlé de la prothèse. Dans le cas de l'AlterEgo, on pourrait considérer qu'il s'agit d'une prothèse vocale qui lit le signal musculaire de la subvocalisation.

Le principe est vraiment impressionnant. Il ne reste plus qu'à rendre cette prothèse un peu plus esthétique et à améliorer sa fiabilité déjà plutôt bonne pour en faire un produit commercial.

Avec le développement croissant des assistant numériques qui répondent aux ordres vocaux, cette nouvelle interface pourrait rencontrer un grand succès car personne n'a vraiment envie de parler à haute voix à son smarphone en public...

Voir la publication officielle sur le casque AlterEgo.

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Avec AlterEgo, plus de micro ni écouteur : communiquez avec votre smatphone par subvocalisation

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AlterEgo est un casque révolutionnaire issu de recherches du MIT et qui permet d'envoyer des ordres à votre smartphone sans parler et d'entendre les réponses sans écouteurs, comme par magie... On pourrait croire qu'il est capable de lire dans votre cerveau, mais pas tout à fait...

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Une équipe de chercheurs de l'Université des sciences de Tokyo explore la possibilité d'utiliser la transpiration pour alimenter les batteries des montres connectées. Étant donné que ces objets connectés sont en permanence en contact avec notre peau et qu'ils sont très sollicités durant une séance de sport, par exemple, exploiter la transpiration pour recharger leur batterie serait une solution particulièrement intéressante.

Dans leur dernière étude, publiée dans la revue Journal of Power Sources, les chercheurs expliquent comment la transpiration pourrait bel et bien être utilisée comme biocarburant. Le fait est que la sueur contient un élément chimique qui pourrait générer de l'énergie : le lactate.

Pour exploiter l'acide lactique contenu dans la transpiration, les scientifiques ont mis au point une sorte de bandage en papier hydrofuge sur lequel sont disposées plusieurs biopiles. Ces dernières contiennent une enzyme au niveau de leur électrode qui réagit chimiquement lorsqu'elle entre en contact avec le lactate contenu dans la sueur. Cela provoque un courant électrique qui est récupéré par un collecteur fabriqué à partir d'une pâte de carbone conductrice.

Une véritable avancée

Ce n'est pas la première fois que des chercheurs tentent d'utiliser le lactate contenu dans la transpiration comme un biocarburant pour alimenter une biopile, comme le souligne Techxplore. Cependant, la conception des chercheurs de l'Université de Tokyo se démarque tout de même. Le dispositif mis au point par ces derniers - le bandage hydrofuge - se prête bien à une production de masse rentable. La conception de ce dernier est particulièrement bien pensée et pallie les défauts des précédents dispositifs exploitant le lactate de la sueur. De plus, le " rendement de la conception proposée est plus élevé que ceux des piles à biocarburant lactate précédemment rapportées ", peut-on lire dans le rapport des chercheurs.

Les scientifiques à l'origine de l'étude sont en tout cas parvenus à alimenter différents objets portables connectés pendant un certain temps grâce à leur dispositif d'alimentation. " Dans nos expériences, nos biopiles à base de papier pourraient générer une tension de 3,66 V et une puissance de sortie de 4,3 mW ", a souligné l'un des chercheurs, Dr Shitanda.

Le concept doit encore être perfectionné, mais à terme, il se pourrait bien que notre transpiration puisse alimenter les biocellules de divers objets connectés. Évidemment, cela demandera un peu d'efforts de la part des utilisateurs pour sécréter la quantité de sueur nécessaire.

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Des chercheurs mettent au point une batterie alimentée par la sueur

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Une équipe de chercheurs de l'Université des sciences de Tokyo explore la possibilité d'utiliser la transpiration pour alimenter les batteries des montres connectées. Étant donné que ces objets connectés sont en permanence en contact avec notre peau et qu'ils sont très sollicités durant une séance de sport, par exemple, exploiter la transpiration pour recharger leur batterie serait une solution particulièrement intéressante.

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Mettre à jour facilement les couleurs et les tonalités sur la surface d'un objet, ce devrait être bientôt possible. Le Massachussetts Institue of Technology MIT développe actuellement une technologie de matière programmable baptisée ChromoUptdate.

Encore rudimentaire, assez lourde et peu ergonomique, elle ne sera destinée dans un premier temps qu'à l'élaboration de prototypes. Au moins le fait de pouvoir moduler les couleurs sur une seule et même matière aura l'avantage de limiter fortement les coûts et le temps de travail fourni. A terme, la technologie pourrait convenir pour des objets du quotidien.

ChromoUpdate s'appuie sur la technologie du PhotoCameleon, inspirée du processus présent sur la peau du caméléon.

Un procédé novateur

Dans le système PhotoCameleon, les surfaces sont recouvertes d'une encre composée de colorants sensibles à la lumière, de couleurs cyan, magenta et jaune, comme dans certaines imprimantes. Une lumière ultraviolette est projetée sur la surface et sature les couleurs. Une deuxième source de lumière est ensuite chargée d'émettre de la lumière visible. Elle fait varier les longueurs d'onde et donc le spectre lumineux. Cela permet de désaturer certains endroits de la surface et donc de faire ressortir telle ou telle couleur. Tout l'intérêt de la technologie est qu'on ne projette pas de la lumière colorée sur un objet, mais que ce soit l'objet lui-même qui change de couleur.

Le ChromoUpdate va plus loin et permet d'accélérer et de faciliter le processus. Les chercheurs ont remplacé le premier projecteur LED aux faisceaux ultraviolets uniformes par un projecteur capable d'émettre de la lumière ultraviolette malléable au pixel près. On peut donc dorénavant contrôler le niveau de saturation des colorants photosensibles dès le premier projecteur. Le deuxième ne change pas et continue de faire varier la longueur d'onde, mais la précision du rendu s'en voit décuplée. Le processus de variation des couleurs prend quelques minutes - quelques secondes pour varier du noir au blanc - contre vingt minutes auparavant.

Un projet prometteur

Cette technologie est une aubaine pour les concepteurs de produits, qui pourront désormais faciliter la phase de recherche et développement en reprogrammant les couleurs d'un objet à volonté et en simulant son aspect à la lumière du jour ou à l'ombre. La technologie est d'ailleurs financée en partie par le constructeur automobile Ford, que le projet intéresse tout particulièrement pour ses activités.

Le prototype n'en est qu'à un stade très précoce et il n'est possible de l'utiliser que sur des surfaces lisses et rigides. Le chef des travaux sur le projet Michael Wessley veut perfectionner le ChromoUpdate pour le rendre plus flexible : " Nous étudions des méthodes pour teindre les tissus et éventuellement utiliser des fibres luminescentes. Ainsi, nous pourrions avoir des vêtements - t-shirts, chaussures et autres - capables de se reprogrammer ".

Max Wessley précise également que la matière programmable pourrait arriver à terme sur des objets du quotidien. Il prend l'exemple d'une tasse de café connectée qui pourrait être programmée pour donner la météo et une liste des tâches, directement depuis la peinture qui la recouvre. Quoi qu'il en soit, cette technologie promet. Peut-être aurons-nous droit un jour à des murs connectés au sein de notre maison affichant toutes sortes d'informations, sans avoir besoin d'écran.

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Changer la couleur d'un objet ? Ce sera bientôt possible

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Mettre à jour facilement les couleurs et les tonalités sur la surface d'un objet, ce devrait être bientôt possible. Le Massachussetts Institue of Technology MIT développe actuellement une technologie de matière programmable baptisée ChromoUptdate. Encore rudimentaire, assez lourde et peu ergonomique, elle ne sera destinée dans un premier temps qu'à l'élaboration de prototypes.

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Dans chacun de ces types cellulaires, certains gènes sont exprimés, c'est-à-dire que la séquence d'ADN correspondante est transformée en ARN puis en protéines, alors que d'autres sont éteints. Les instructions qui garantissent une expression coordonnée de ces gènes au cours du développement, puis dans chaque tissu de chaque organe, sont elles-mêmes inscrites dans le génome.

Seuls 2 % de notre séquence d'ADN code pour des protéines et c'est dans les 98 % restant du génome que l'on cherche actuellement à comprendre le programme de coordination de l'expression des gènes.

C'est donc dans un livre de 3 milliards de lettres (imaginez un roman d'un million de pages !) qu'il faut décrypter les règles de ce programme.

C'est là que l'intelligence artificielle va jouer un rôle important. Mais avant de comprendre comment, il nous faut résumer ce que nous savons sur la façon dont est mis en œuvre ce programme.

Des coffres verrouillés

Les premières réponses obtenues montrent que c'est la manière dont se replie la molécule d'ADN au sein des chromosomes qui définit le programme de régulation des gènes. Une image simplifiée de ce repliement serait celle d'une chambre forte dans une banque.

Chaque coffre contient un gène, et la séquence de ce gène est utilisée pour fabriquer une protéine seulement si ce coffre est ouvert. Chaque coffre est verrouillé par une serrure à combinaison et seules quelques combinaisons sont capables de l'ouvrir.

Dans cette image, chaque cellule est une réplique de la chambre forte, une combinaison est un ensemble de facteurs de transcription, et pour chaque gène - chaque coffre - existe une combinaison unique, spécifique à la cellule. Cette combinaison correspond à l'ensemble des facteurs de transcription présents dans la cellule. Ces facteurs de transcription activent ou inhibent les gènes en se liant sur la molécule d'ADN à des endroits précis.

Ainsi, à une combinaison de facteurs de transcription donnée correspond un ensemble de coffres déverrouillés et un ensemble de gènes exprimés. Dans les différentes régions d'un embryon en train de se développer, ces facteurs peuvent être présents ou absents, et la réaction de notre génome à leur présence ou à leur absence permet l'apparition de tissus spécialisés aux endroits voulus.

Jean-François Dejouannet - MNHN / UMS 2AD / AIS, Author provided

La séquence de notre génome contient ainsi le plan qui permet de construire non seulement l'ensemble des coffres, mais aussi l'ensemble des systèmes de verrouillage de ces coffres. Ce plan fait intervenir deux types d'éléments, qui correspondent chacun à de petites séquences de quelques dizaines de lettres (A, C, T ou G). Tout d'abord les " isolants " permettent partitionner le génome, c'est-à-dire de définir là où commence et où finit chaque coffre. Ensuite les " amplificateurs " permettent de fabriquer le système de verrouillage qui valide ou invalide l'ouverture de chaque coffre. Pour avoir une idée de la taille et de la complexité de ce système, il faut imaginer que notre génome contient environ 30 000 gènes, un nombre similaire d'isolants, et des dizaines voire des centaines d'amplificateurs pour chaque gène.

Des expériences pour mieux comprendre

Pour mieux comprendre l'activité de tous ces composants au cours du développement, des expériences de grande ampleur sont réalisées aujourd'hui. Ces expériences reposent sur notre capacité à lire, ou séquencer, la succession des lettres du génome.

Les techniques de séquençage, qui était au paravent seulement utilisable sur des ensembles de millions de cellules, peuvent maintenant être appliquées aux cellules uniques.

Ces développements font entrevoir pour la première fois la possibilité de révéler simultanément l'ensemble des éléments régulateurs (isolants et amplificateurs) ainsi que leur activité dans les différentes cellules au cours du temps.

Bien que les recherches dans ce domaine avancent à grands pas grâce aux nouvelles technologies, une question reste en suspens : comment déterminer l'effet d'une variation du génome sur le processus de régulation des gènes ?

Cette question est d'une importance cruciale pour comprendre pourquoi certaines maladies ont une prédisposition génétique et ainsi comment mieux soigner un individu lorsque l'on connaît son patrimoine génétique.

On observe en effet couramment que certaines variations récurrentes du génome peuvent avoir un rôle dans l'apparition ou l'aggravation de maladies. La grande majorité de ces variations apparaît dans des régions du génome qui ne sont pas des gènes, mais des régions isolantes ou amplificatrices.

Un algorithme pour analyser les séquences d'ADN

Pour comprendre l'effet de ces variations du génome, il est maintenant possible de recourir à l'intelligence artificielle. L'idée est simple : utiliser toutes les données expérimentales obtenues jusqu'ici pour entraîner un algorithme à prédire l'activité des régions isolantes et amplificatrices en fonction de leur séquence génomique.

Pour cela, il faut tout d'abord convertir les quatre lettres A, C, T et G en langage binaire de 0 et de 1. Puis on entraîne des réseaux de neurones similaires à ceux qu'utilisent les algorithmes de reconnaissance d'images, utilisés par exemple pour numériser des documents manuscrits ou pour analyser les images des caméras embarquées de véhicules autonomes.

Toutes ces applications sont basées sur le même principe : convertir un ensemble de chiffres, appelé entrée, en un autre ensemble de chiffres, appelé sortie. Cette conversion s'obtient en plusieurs étapes. Un ensemble de pré-sorties sont calculées par la multiplication de chaque chiffre de l'entrée par un coefficient puis par l'addition des résultats obtenus. Ce processus est répété en changeant les coefficients pour générer des centaines ou des milliers de pré-sorties qui vont constituer une couche du réseau. L'ensemble des pré-sorties de cette première couche sert d'entrée à une deuxième couche. Plusieurs couches sont ainsi empilées jusqu'à la dernière, qui donne la sortie du réseau. Le processus d'entraînement consiste à fixer les valeurs des coefficients qui font correspondre chacune des entrées à la sortie correspondante. Pour tester ces valeurs et les optimiser, il faut ainsi faire des milliards d'opérations, toutes très simples. Cela est aujourd'hui possible grâce aux performances des cartes graphiques modernes développées initialement pour les jeux vidéo.

Jean-François Dejouannet - MNHN / UMS 2AD / AIS, Author provided

Dans notre cas, l'entrée va être une suite de 0 et de 1 qui correspond à une séquence d'ADN binarisée. La sortie va correspondre à une autre suite de 0 et de 1 qui va représenter une annotation fonctionnelle (par exemple 10 ou 01 pour " amplificateur " ou " isolant " et 00001000 ou 01000000 vont correspondre à différentes combinaisons de facteurs de transcription). Une fois l'algorithme entraîné, il devient alors possible de l'utiliser pour prédire l'annotation fonctionnelle d'une séquence dont on aurait changé une ou plusieurs lettres : les fameuses variations. Une équipe de chercheurs de l'Université de Princeton a ainsi testé les variations du génome connues pour être fréquentes chez les personnes autistes et a pu identifier comment elles modifiaient la combinaison de gènes exprimés dans les cellules du cerveau.

La même méthodologie a été appliquée à d'autres maladies parmi lesquelles la maladie de Crohn ou l'infection chronique à l'hépatite B. Dans les prochaines années, la médecine personnalisée devrait pouvoir utiliser cette méthodologie pour adapter un traitement en fonction de données génomiques recueillies pour chaque individu.

Julien Mozziconacci, Professeur en biologie computationelle, Muséum national d'histoire naturelle (MNHN) et Etienne Routhier, Doctorant en data science, Sorbonne Université

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l' article original.

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Décrypter notre génome grâce à l'intelligence artificielle

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Toutes les cellules de notre corps contiennent la même séquence d'ADN, le même génome. Et pourtant il existe une grande variété de types cellulaires, par exemple les fibres musculaires, les cellules de la peau, du sang ou encore les neurones

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Du poulet artificiel dans votre assiette

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Du poulet artificiel dans votre assiette

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La start-up Eat Just avait annoncé début décembre que sa viande de laboratoire cultivée à partir de cellules animales avait été autorisée à la vente comme ingrédient dans les nuggets par les autorités de la cité-Etat d'Asie du Sud-Est qui est le premier pays au monde à autoriser une telle pratique.

Mercredi, la start-up avait annoncé sa première vente commerciale à 1880, un restaurant d'un quartier huppé de Singapour.

Samedi soir, l'établissement a servi cette viande de laboratoire à des jeunes de 14 à 18 ans invités pour ce lancement en raison de leur "engagement pour construire une meilleure planète".

Ce dîner historique n'était pas ouvert aux journalistes en raison de l'épidémie de Covid-19.

Servir cette viande artificielle est une "étape révolutionnaire dans la lutte contre le changement climatique et l'approvisionnement de la population mondiale sans abîmer la planète", affirme le fondateur du restaurant 1880, Marc Nicholson.

Pour le fondateur de Eat Just, Josh Tetrick, cette première "nous rapproche d'un monde où la majorité de la viande que nous mangerons ne nécessitera pas de détruire une seule forêt, de déplacer un seul habitat d'animal ou d'utiliser une seule goutte d'antibiotiques."

La consommation de viande mondiale devrait augmenter de 70% d'ici 2050, et la viande artificielle pourrait bientôt répondre à une partie de la demande, selon la start-up.

L'élevage intensif pour la consommation de viande est une source de méthane, gaz qui favorise l'effet de serre. Dans certains pays comme le Brésil, ce secteur contribue à la destruction des forêts, barrières naturelles au réchauffement climatique.

La demande d'alternatives à la viande se développe mais les produits disponibles actuellement sont à base de végétaux.

Des dizaines de start-up travaillent sur des projets de viande artificielle dans le monde mais la production était restée jusqu'à présent expérimentale.

Le coût très élevé de la production de viande artificielle est vu comme un frein à son développement, mais, selon un porte-parole de la start-up, Eat Just a fait "des progrès considérables" dans la réduction des coûts.
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Du poulet artificiel dans votre assiette : première historique à Singapour

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La start-up Eat Just avait annoncé début décembre que sa viande de laboratoire cultivée à partir de cellules animales avait été autorisée à la vente comme ingrédient dans les nuggets par les autorités de la cité-Etat d'Asie du Sud-Est qui est le premier pays au monde à autoriser une telle pratique.

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un implant cérébral permet de contrôler à distance les interactions sociales entre des souris

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Selon une étude publiée cette semaine (lien plus bas), des scientifiques ont pour la première fois utilisé un implant cérébral sans fil pour permettre à des souris de tisser des liens sociaux entre elles.

Mis au point par une équipe de l'université Northwestern, aux États-Unis, dirigée par Yevgenia Kozorovitskiy et John A. Rogers, l'implant utilise l' optogénétique, qui consiste à utiliser la lumière pour stimuler des neurones génétiquement ciblés, les souris ayant été modifiées par un gène provenant d'une algue sensible à la lumière.

Chaque dispositif a été inséré entre le crâne et la peau des souris et relié à une minuscule sonde flexible en forme de filament, dotée d'une diode électroluminescente, qui traverse le crâne jusqu'au cerveau.

Lorsque la lumière de la LED contrôlée sans fil était envoyée aux neurones spécifiques, ceux-ci étaient stimulés, sans affecter les autres neurones et le comportement.

Grâce à ce minuscule dispositif de transplantation cérébrale sans batterie, l'équipe a pu "programmer" et "déprogrammer" des souris pour qu'elles interagissent socialement les unes avec les autres en temps réel. Lorsque deux souris ou plus avaient leur dispositif allumé, elles interagissaient beaucoup plus qu'à l'habitude, et lorsque le dispositif était éteint, l'effet inverse était presque immédiat.

Les lumières stimulaient simultanément plusieurs neurones dans un réseau, un phénomène appelé synchronisation neuronale.

Selon Kozorovitskiy :

Nous ne pensions pas réellement que cela fonctionnerait. À notre connaissance, il s'agit de la première évaluation directe d'une grande hypothèse ancienne sur la synchronie neuronale dans le comportement social. Cela ressemble à de la science-fiction, mais c'est une technique incroyablement utile. L'optogénétique pourrait un jour être utilisée pour guérir la cécité ou inverser la paralysie.

Les chercheurs espèrent en apprendre davantage sur la neurologie complexe de la socialisation.

Selon Rogers :

Cette étude représente la toute première fois que nous avons pu réaliser des implants sans fil et sans batterie pour l'optogénétique, avec un contrôle numérique complet et indépendant sur plusieurs dispositifs simultanément dans un environnement donné .

L'activité cérébrale d'un animal isolé est intéressante, mais aller au-delà de la recherche sur les individus pour étudier des groupes complexes, en interaction sociale, est l'une des frontières les plus importantes et les plus passionnantes des neurosciences.

Nous disposons désormais de la technologie nécessaire pour étudier comment les liens se forment et se brisent entre les individus de ces groupes et pour examiner comment les hiérarchies sociales découlent de ces interactions.

Auparavant, la stimulation des neurones reposait sur des fibres fixes qui limitaient le mouvement. Avec le dispositif sans fil, ils ont pu observer un comportement désinhibé, affirment-ils.

Selon Kozorovitskiy :

Avec les technologies précédentes, nous étions incapables d'observer plusieurs animaux interagissant socialement dans des environnements complexes parce qu'ils étaient attachés.

Les fibres se cassaient ou les animaux s'emmêlaient. Pour pouvoir poser des questions plus complexes sur le comportement des animaux dans des environnements réalistes, nous avions besoin de cette technologie sans fil innovante. C'est formidable de pouvoir s'affranchir des attaches.

L'étude publiée dans Nature Neuroscience : Wireless multilateral devices for optogenetic studies of individual and social behaviors et présentée sur le site de l'Université Northwestern : Implanted wireless device triggers mice to form instant bond.

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Amies sur commande lumineuse : un implant cérébral permet de contrôler à distance les interactions sociales entre des souris - GuruMeditation

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Selon une étude publiée cette semaine (lien plus bas), des scientifiques ont pour la première fois utilisé un implant cérébral sans fil pour permettre à des souris de tisser des liens sociaux entre elles. Mis au point par une équipe de l'université Northwestern, aux États-Unis, dirigée par Yevgenia Kozorovitskiy et John A.

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Les plantes se défendent avec leur odeur

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Les plantes se défendent avec leur odeur

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* À lire aussi: [BALADO] Les choux rouges et le colorant bleu
De récentes observations sur le chou mettent en lumière des stratégies très élaborées, et même un peu cruelles, pour se défendre des chenilles!

Écoutez Véronique Morin et Charles Trahan, dans le balado En 5 Minutes:

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[BALADO] Les plantes se défendent avec leur odeur

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À lire aussi: [BALADO] Les choux rouges et le colorant bleu De récentes observations sur le chou mettent en lumière des stratégies très élaborées, et même un peu cruelles, pour se défendre des chenilles! Écoutez Véronique Morin et Charles Trahan, dans le balado En 5 Minutes:

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Chronologie de sciences et de techniques - raslink.fr

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raslink.fr base d´exploration de ras l´avatar

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Voir aussi: https://www.youtube.com/watch?v=j-HyxAuXWZI

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Cerveau : qui tire les ficelles ? - Joël Bockaert

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Voir aussi: https://sciences.sorbonne-universite.fr/actualites/un-instrument-vieux-de-18-000-ans-revele-les-sonorites-de-la-prehistoire

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Il est possible d'écouter le plus vieux morceau du monde, composé il y a 3400 ans

Des archéologues français ont découvert en Syrie des tablettes d'argile, qui constitueraient les notations musicales les plus anciennes au monde. Elles auraient été composées il y a plus de 3000 ans.

Nous sommes au début des années 50 et un groupe d'archéologues français découvre dans la ville d'Ougarit, en Syrie, des tablettes d'argile. Parmi celles-ci, une notation musicale mystérieuse, que la chercheuse californienne Anne Drakkforn Kilmer passera 15 ans à tenter de déchiffrer.

En 1972, la spécialiste publie un livre proposant une retranscription de la notation, qui daterait de l'an 1400 avant JC. Selon elle, les tablettes auraient été utilisées dans le cadre de cultes religieux. Seul le texte H6 était en état d'être interprété : il constituerait aujourd'hui la chanson préservée sur notation la plus ancienne au monde. " Ça a révolutionné tout le concept de l'origine de la musique occidentale ", affirme Richard Crocker, membre de l'équipe de recherche de Kilmer, à Far Out. Attribué à la civilisation des Hourrites, le morceau aurait été dédié à Nikka, la femme du dieu de la lune.

Les tablettes d'argile découvertes à Ougarit

En 2008, la notation a été interprétée à la lyre par le musicien Michael Levy :

" H6 est le fragment de mélodie le plus vieux jamais découvert dans l'histoire ", déclare Levy. " Naturellement, la musique, étant l'expression de l'émotion esthétique à travers le son, précède probablement jusqu'au langage que nous utilisons, mais avant que ce morceau ait été découvert, aucune autre mélodie écrite datant de cette période n'avait été trouvée. "

Il est également possible d'écouter sur YouTube l'interprétation officielle du morceau :

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Il est possible d'écouter le plus vieux morceau du monde, composé il y a 3400 ans

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Il est possible d'écouter le plus vieux morceau du monde, composé il y a 3400 ans Des archéologues français ont découvert en Syrie des tablettes d'argile, qui constitueraient les notations musicales les plus anciennes au monde. Elles auraient été composées il y a plus de 3000 ans.

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L'inventeur du post it est mort à l'âge de 80 ans

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L'inventeur du post it est mort à l'âge de 80 ans

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Light ZOOM Lumière - Portail de la Lumière et de l'Éclairage

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Après un diplôme de doctorat en génétique à l'université de Strasbourg, Ghislain Auclair voyage avec sa compagne aux États-Unis en 2016. Se questionnant sur le manque de plantes en ville face à l'éclairage public, peu à peu nait l'idée de transférer aux plantes la capacité d'être luminescentes.

Mais le jeune couple n'est pas formé à l'entreprenariat. Pour monter leur projet, Ghislain Auclair suit un Master en Ingénierie de Projets Innovants IPI à Strasbourg. " Ce master a pour but de doter les docteurs scientifiques et les ingénieurs de compétences managériales et d'aptitudes complémentaires requises par les entreprises et les organismes de transfert technologique dans les domaines de l'entreprise, du marché et de la gestion de projet " d'après le site Web de la formation.

Pour monter sa boite, à ce stade, deux choix s'offrent à l'entrepreneur : trouver un laboratoire en entreprise ou un laboratoire académique, mais dans les deux cas, les inventeurs seraient soit obligés de céder leurs brevets, soit de payer une location trop onéreuse. C'est une troisième option qui conduira à la création de Woodlight.

Création de Woodlight pour des plantes bioluminescentes

En juillet 2018, Rose Marie et Ghislain Auclair créent la start-up Woodlight pour la recherche et le développement de leur idée. Objectif : " trouver des solutions pour les villes du monde entier aux nouvelles formes d'éclairage ". Deux marchés sont visités : la décoration et l' éclairage urbain. Depuis, un technicien biologiste végétal s'est joint à l'équipe.

Il y a quelques années, un projet similaire avait été développé par le MIT de plantes lumineuses nanobioniques à Boston aux USA. À la différence de Glowee en France, travaillant sur les bactéries à entretenir pour émettre de la lumière, Woodlight utilise des plantes. Techniquement, il s'agit de " modifier génétiquement la plante pour qu'elle émette de la lumière toute la nuit ou que le jour " explique Gislain Auclair.

Pour héberger leur projet d'entreprise, l'université de Strasbourg a mis en place un Fab Lab de biotechnologie Biotech-Lab en octobre 2018. " Le premier laboratoire de prototypage biotechnologique pour porteurs de projets entrepreneurs et entreprises de France " explique Ghislain Auclair, son responsable.

Les premiers résultats de cette start-up prometteuse sont attendus d'ici quelques mois. Moment auquel elle envisage de partager son initiative et faire une levée de fond. Tous nos vœux de réussite dans ce projet Made in France !

Approfondir le sujet

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Woodlight, une start-up pour créer des plantes luminescentes

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Après un diplôme de doctorat en génétique à l'université de Strasbourg, Ghislain Auclair voyage avec sa compagne aux États-Unis en 2016. Se questionnant sur le manque de plantes en ville face à l'éclairage public, peu à peu nait l'idée de transférer aux plantes la capacité d'être luminescentes.

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Discours alternatif sur le COVID-19

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Collectif de soignants, médecins et citoyens réunis autour d'une idée : le besoin d'une politique sanitaire juste et proportionnée pour la France

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Ce qui n'était encore qu'un projet un peu fou il y a quelques mois va devenir bientôt une réalité... digne d'un film de S.F. Aux Emirats Arabes Unis (EAU), des drones équipés de charges électriques tenteront bientôt... de faire tomber la pluie ! La théorie était déjà connue de longue date, mais cette fois, un drone sera utilisé pour le passage à la pratique. L'objectif consiste ici à obtenir la coalescence des gouttelettes d'eau, c'est à dire leur regroupement en gouttes plus grosses, plus lourdes... et donc plus susceptibles de descendre vers le sol.
Un drone à charge électrique en cours de test en Angleterre
Pour parvenir à ce résultat, le drone va émettre une décharge électrique directement dans les formations nuageuses très chargées en eau (comme les cumuls par exemple). En circulant dans le nuage, l'électricité va en diminuer la charge, ce qui devrait diminuera les répulsions électrostatiques entre les gouttelettes, et donc favoriser leurs regroupements. Quelques tests concluants ont déjà été effectués au Royaume-Uni, mais pour des raisons évidentes (sécheresse notamment), la seconde phase de tests se déroulera aux Emirats. Le procédé devra cette fois prouver son efficacité dans un environnement beaucoup plus sec et poussiéreux.

A noter que ce procédé basé sur des drones à charges électriques diffère sensiblement d'autres techniques de géo-ingénierie déjà utilisées par certains pays, comme la Chine (ensemencement des nuages avec des particules de sel ou d'iodure d'argent). L'UAE pratique aussi l'ensemencement des nuages, mais les drones à charges électriques pourraient être utilisé pour compléter cette technique et ainsi maximiser les chances de pluie.

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Aux Emirats Arabes Unis, les drones vont faire tomber la pluie

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Ce qui n'était encore qu'un projet un peu fou il y a quelques mois va devenir bientôt une réalité... digne d'un film de S.F. Aux Emirats Arabes Unis (EAU), des drones équipés de charges électriques tenteront bientôt... de faire tomber la pluie !

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Il y a toujours eu des personnes capables d'associer automatiquement des couleurs à des sons, des lettres ou des chiffres. Mais les premiers cas documentés remontent au début des années 1800.

Des textes de la Perse Antique rapportent déjà des correspondances entre le son et les couleurs mais c'est au début du XIXe siècle que les synesthésies gagnent une certaine visibilité. Le Dr Sachs, en 1812, est le premier à publier une étude sur le cas de deux albinos (lui-même et sa sœur) pour qui la musique et certaines séquences évoquaient des couleurs. Le cas du Dr Sachs a lancé les premiers chercheurs sur la piste de la déficience visuelle, abandonnée depuis: son albinisme est responsable de ce comportement visuel alors considéré comme aberrant.

À la fin du XIXe siècle, alors que le romantisme favorise l'ésotérisme, alors même que de nombreuses hypothèses sur le fonctionnement du cerveau émergent, les synesthésies apparaissent comme une explication pour de nombreux phénomènes comme les "auras" des médiums. Certains synesthètes associent en effet des couleurs aux personnes de leur entourage mais parfois également aux émotions qu'elles projettent. La science éclaire ainsi peu à peu de sa logique les ténèbres de l'esprit humain même si, dans ce cas précis, la lumière est encore un peu pâle.

Certains synesthètes associent des couleurs aux personnes de leur entourage mais parfois également aux émotions qu'elles projettent

S'il est difficile de "montrer" à un non-synesthète ce que ressentent les synesthètes, il est possible d'expliquer comment ce phénomène n'est pas si éloigné du fonctionnement de la majorité. Lorsqu'on leur pose la question, la plupart des personnes associeront un son aigu à la sensation de "petit" et un son grave à la sensation de "grand".

Du point de vue de l'évolution, cette association repose sans doute sur le fait que les objets, personnes, animaux de petite taille produisent effectivement des sons aigus. Pas étonnant que, pour apprendre s'il faut se méfier d'un ours ou d'une souris qui pousse un cri derrière soi, l'homme ait acquis la capacité à établir un lien entre ces deux expériences avant même de se retourner!

De même, il est fréquent d'être trompé par l'odeur d'un vin chargé d'arômes de fruits bien mûrs et de le croire sucré alors même qu'il ne l'est pas parce que, chaque fois que l'on a croqué dans un fruit mûr, il était sucré. Les circuits neurologiques qui établissent ces associations sont liés à l'apprentissage et à la mémoire, ainsi qu'aux circuits émotionnels.

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La synesthésie, une particularité neurologique connue depuis plusieurs siècles

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Il y a toujours eu des personnes capables d'associer automatiquement des couleurs à des sons, des lettres ou des chiffres. Mais les premiers cas documentés remontent au début des années 1800. Des textes de la Perse Antique rapportent déjà des correspondances entre le son et les couleurs mais c'est au début du XIXe siècle que les synesthésies gagnent une certaine visibilité.

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Dernière modification le 2-5-2021 à 19:46:29
Stocks et flux de carbone: le cycle "naturel" (avant 1750) en noir, et l'effet de l'activité humaine en rouge. Les flux anthropiques Fait par un être humain ; dû à l'existence et à la présence d'humains. Principe anthropique : selon lequel l'évolution de l'univers aurait été conduite par la finalité de la vie humaine. (flèches rouges) correspondent à la moyenne de la décennie 1990, les variations de stocks anthropiques (± chiffre rouges) montrent les conséquences globales de l'activité humaine, de 1750 à 1994. (Source: GIEC, 4è rapport d'évaluation, 2007)
Le podcast

Temps de lecture 8 minutes

https://etatdurgence.ch/wp-content/uploads/puitsdecarbone.mp3

Qu'est-ce ?

Un puits de carbone est un réservoir qui absorbe, par un mécanisme naturel ou artificiel, le carbone atmosphérique. Les principaux puits de carbone sont les océans (l'eau et les organismes qui y vivent) et certains milieux continentaux comme les forêts (la végétation et le sol) et les tourbières.

Pourquoi est-ce important ?

Le carbone a toujours circulé dans notre biosphère, d'un réservoir à l'autre, selon ce que l'on nomme le cycle du carbone (illustration ci-dessus).
Avant le début de l'ère industrielle, les échanges de carbone entre les océans (38'000 GtC), la végétation vivante ou morte (2'300 GtC) et l'atmosphère (600 GtC) étaient à l'équilibre. L'important stock de combustibles fossiles (3'700 GtC) se constituait alors très lentement à partir des réservoirs terrestres et marins.

Cela signifie que la quantité de carbone présent dans chacun de ces grands réservoirs était presque constante, et donc que la concentration de gaz à effet de serre (CO2 et CH4) La partie par million (le ppm), terme beaucoup utilisé en sciences (toxicologie, formulation, chimie, métallurgie, électronique, géochimie, etc. ), est la fraction valant 10[LIEN à venir sur fiche "Gaz à effet de serre"] dans l'atmosphère variait peu et très lentement (variations de 180 à 280 -6, c'est-à-dire un millionième. On utilise surtout le ppm pour exprimer une fraction massique (1 ppm = 1 mg/kg ). selon des cycles d'environ 100'000 ans pour le CO2) .

Mais l'exploitation des stocks d'énergie fossile (charbon, pétrole et gaz naturel) a perturbé ces flux naturels, en augmentant la quantité de CO2 émis dans l'atmosphère (+6.4 GtC / an). Le changement d'usage des sols, en particulier la déforestation, a aussi significativement contribué à intensifier le flux de carbone vers l'atmosphère (+1.6 GtC / an).
Ce surplus de carbone émis dans l'atmosphère par les activités humaines est directement absorbé pour moitié environ par des puits de carbone naturels, empêchant ainsi une augmentation encore plus rapide de la concentration de gaz à effet de serre.
Plusieurs mécanismes sont à l'œuvre

Le puits continental

Le captage terrestre initial est dû à la photosynthèse. Sous l'action de la lumière, les végétaux convertissent du dioxyde de carbone (CO2) en Le dioxygène, communément nommé oxygène, est une substance constituée de molécules O2 (constituées chacune de deux atomes d'oxygène). Gazeux dans les conditions normales de température et de pression, incolore, inodore et insipide, il participe à des réactions d'oxydoréduction, essentiellement la combustion, la corrosion et la respiration. Le dioxygène est l'une des formes allotropiques de l'oxygène. L'appellation " oxygène " sans autre précision est ambiguë parce que ce terme peut désigner l'élément oxygène (O) ou bien le gaz oxygène (O2).... (O2), et créent leur propre matière organique grâce au carbone ainsi capté.
Lorsque ces végétaux meurent, une partie du carbone séquestré est relâché dans l'atmosphère (par la respiration des micro-organismes qui les décomposent), et une autre partie est captée dans le sol, qui constitue ainsi un puits au fonctionnement plus lent.
Dans les milieux particulièrement humides, le manque d'oxygène limite cette décomposition, ce qui forme de la tourbe, maximisant la séquestration à long terme du carbone.

Le puits océanique

Le captage de carbone marin se fait en plusieurs étapes. Dans un premier temps, l'atmosphère échange du CO2 avec la surface des océans , de manière à équilibrer leur pression partielle. Concrètement, plus la quantité de CO2 dans l'atmosphère est élevée, plus l'absorption de ce Co2 sera importante dans l'eau de surface des océans.
Le CO2 contenu dans l'eau de surface peut ensuite être converti par la photosynthèse (algues et phytoplancton [LIEN à venir sur fiche "Phytoplancton"]) et la calcification ( coraux, coquillages).

Questions actuelles, débats, controverses, et en Suisse ?

Plusieurs phénomènes liés au réchauffement climatique menacent le bon fonctionnement de ces puits de carbone, constituant ainsi de nombreuses boucles de rétroaction positives.

Perturbation des puits continentaux

L'effet sur les forêts de l'augmentation des températures et de la teneur en CO2 de l'air est encore mal compris et sujet à débat. On pourrait dans un premier temps assister à une augmentation du captage de carbone (le CO2 dope la croissance des arbres , et une augmentation progressive de la température permettrait aux forêts de s'étendre en direction des pôles). Mais une augmentation trop brutale des températures nuit au bon fonctionnement des forêts existantes. En effet, au-delà d'un certain seuil d'augmentation de température, l'accroissement de l'activité des micro-organismes qui décomposent les végétaux morts en libérant du CO2, compenserait le gain de surfaces forestières. Ces phénomènes combinés pourraient transformer les forêts en source nette de carbone.

Les épisodes de sécheresse de plus en plus fréquents et prolongés induisent une augmentation des feux de forêt. Hormis dans les zones boréales , où l'augmentation de l'albédo pourrait compenser la perte de l'effet puits de carbone des arbres brûlés, la majorité des feux de forêt contribuent globalement à amplifier l'effet de serre. C'est le cas notamment des incendies naturels et accidentels en Australie ou en Californie, qui ont relâché très rapidement une énorme quantité de CO2 dans atmosphère. C'est également le cas de la déforestation amazonienne, indonésienne ou africaine, où le remplacement d'une forêt (souvent brûlée) par de la culture céréalière contribue durablement à la diminution du puits de carbone continental.

L'augmentation des températures et la présence de fertilisants azotés favorisent quant à eux l'embroussaillement des tourbières , réduisant leur capacité à emprisonner durablement le carbone atmosphérique. Les tourbières du Jura Suisse pourraient par exemple ainsi à terme passer de puits à source de carbone .

Perturbation des puits océaniques
Le CO2 pouvant moins bien se dissoudre dans de l'eau chaude que de l'eau froide, un réchauffement global des océans limitera aussi son efficacité en tant que puits de carbone.
Les deux mécanismes permettant d'extraire le CO2 de la couche supérieure des océans sont eux aussi menacés.
L'augmentation très rapide des températures près des pôles perturbe les deux moteurs de la circulation thermohaline des océans que sont la différence de salinité et de température. Ceci conduit à une stratification des océans, empêchant les eaux de surface riches en CO2 de plonger près des pôles pour rejoindre l'océan intermédiaire et profond. Le phytoplancton [LIEN à venir sur fiche " Phytoplancton "] dépend lui aussi d'un apport de nutriment assuré par cette circulation verticale entre les eaux de surface et de profondeur .

En outre, en absorbant le carbone présent dans l'atmosphère, les océans s'acidifient. Donc plus la concentration de CO2 de l'atmosphère augmentera, plus les océans seront acides. De nombreux organismes marins, comme les coraux et les mollusques à coquille souffrent déjà de ce phénomène. La diminution du pH de leur environnement entrave la calcification de ces animaux marins. Ceci contribue aussi bien à la perte de biodiversité sous-marine qu'au captage du carbone des eaux peu profondes par ces organismes.

Puits de carbone Un puits de carbone est un réservoir qui absorbe, par un mécanisme naturel ou artificiel, le carbone atmosphérique. Les principaux puits de carbone sont les océans (l'eau et les organismes qui y vivent) et certains milieux continentaux comme les forêts (la végétation et le sol) et les tourbières. artificiels (ou Carbon Capture and Storage en anglais, ou Captage et Stockage (ou Séquestration) du Carbone en français. C'est l'ensemble des technologies visant à extraire du carbone (généralement sous force de CO2) de l'atmosphère ou des gaz d'échappement de processus industriels, et de le stocker pour éviter qu'il ne contribue à l'effet de serre. )

Devant l'ampleur du défit climatique, de nouvelles directions sont explorées pour augmenter le captage et la séquestration du CO2 atmosphérique, ou CCS en anglais

Malgré le faible déploiement actuel de ces technologies (en raison de son prix prohibitif pour les industries), la majorité des scénarios visant à rester sous la barre des 2°C tablent sur une très forte augmentation de sa mise en œuvre. Le Le GIEC (Groupe d'Experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat) est une organisation qui a été mise en place en 1988, à la demande du G7 (groupe des 7 pays les plus riches : USA, Japon, Allemagne, France, Grande Bretagne, Canada, Italie). Appelez également IPCC (The Intergovernmental Panel on Climate Change). a publié en 2005 un rapport sur le sujets.

Certaines méthodes visent à extraire le CO2 directement depuis l'atmosphère comme la société suisse Climeworks , imitant ainsi les puits de carbone naturels. Mais la teneur en CO2 n'étant que de 0.04 % dans l'air ambiant (environ 400 PPM), les coûts financier et énergétique associés à cette méthode l'orientent majoritairement vers des applications de revalorisation du CO2 (boissons gazeuses, synthèse de carburant, dopage de culture sous serre) que de séquestration à long terme.

Le CSS couplé aux centrales à gaz ou au charbon ne constituent quant à lui pas un puits de carbone à proprement parler, puisqu'il permet uniquement à ces centrales de libérer moins de CO2 dans l'atmosphère que si elles n'en sont pas équipées. Il faut donc plutôt le voir comme une optimisation de système existant.

Mais d'autres technologies, comme le BECCS (Bio-energy with carbon capture and storage ) combinent production d'électricité à partir de biomasse et capture directe des émissions produites. La biomasse captant sensiblement autant de carbone atmosphérique pour se constituer qu'elle n'est émet en brûlant, cette technologie est donc bien un puits de carbone net.

La dernière piste actuellement au stade théorique est la géo-ingénierie. Elle consisterait à modifier artificiellement le climat, par exemple en fertilisant les océans ou en augmentant la teneur du sol en CO2 par des transformations chimiques à large échelle. Mais ce renforcement artificiel des puits de carbone naturels n'est pas sans danger, car il perturberait dans des proportions gigantesques les écosystèmes marins et terrestres, avec des conséquences à long terme inconnues et sans doutes dangereuses pour la biodiversité et la stabilité du climat.

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Les puits de carbone (ou de CO2) - État d'urgence

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Stocks et flux de carbone: le cycle "naturel" (avant 1750) en noir, et l'effet de l'activité humaine en rouge. Les flux anthropiques (flèches rouges) correspondent à la moyenne de la décennie 1990, les variations de stocks anthropiques (± chiffre rouges) montrent les conséquences globales de l'activité humaine, de 1750 à 1994.

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La Chine a été le théâtre d'un étrange ballet aérien récemment. BiliBili a en effet fait voler dans le ciel nocturne de Shanghaï 1 500 drones pour former un QR Code et permettre aux spectateurs de... télécharger un jeu sur leur smartphone.

L'opération a été organisée à Shanghaï, et plus précisément au-dessus de l'un des boulevards historiques de la ville.

Image par 756crystal de Pixabay

Pendant plusieurs minutes, des drones se sont agités au-dessus des spectateurs afin de former un QR Code suffisamment précis pour pouvoir être scanné par la caméra d'un smartphone.

1 500 drones pour former un QR Code

Le QR Code en question renvoyait vers un site web permettant de télécharger le titre Princess Connect Re : Dive disponible depuis l'année dernière dans l'Empire du Milieu.

Ce RPG né au Japon est encore peu connu en Occident. Il se focalise sur l'histoire de Yuki, une héroïne qui va se réveiller dans un monde inconnu sans le moindre souvenir et qui va croiser la route de camarades avec lesquelles elle va former la Guilde des Gourmets.

Une fois arrivés sur ce fameux site, les spectateurs pouvaient accéder à des contenus relatifs au titre, mais aussi à un bouton pour le télécharger sur leur smartphone. Les drones ont ensuite formé diverses figures calquées sur les personnages du jeu.

Un ballet aérien extrêmement précis

Organisée par la plateforme BiliBili, l'opération a rencontré un vif succès auprès des habitants de la ville. Comme le rappelle le site DroneDJ, ce n'est d'ailleurs pas la première fois que la plateforme fait appel à ces motifs distinctifs pour faire la promotion de ses produits.

L'année dernière, lorsque Princess Connect Re : Dive est sorti en Chine, elle avait installé un QR Code sur la façade de ses bureaux afin de le promouvoir auprès des Chinois. Une fois encore, la campagne avait fait beaucoup de bruit. Reste que cette nouvelle opération est bien plus impressionnante que la précédente.

Faire voler et coordonner 1 500 drones n'a rien de facile.

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En Chine, 1500 drones ont formé un QR Code pour permettre aux gens de télécharger un jeu

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La Chine a été le théâtre d'un étrange ballet aérien récemment. BiliBili a en effet fait voler dans le ciel nocturne de Shanghaï 1 500 drones pour former un QR Code et permettre aux spectateurs de... télécharger un jeu sur leur smartphone.

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Julie Grollier, chercheuse (bioinspirée) 

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Julie Grollier, chercheuse (bioinspirée) 

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Le neurone artificiel qu'elle a créé a fait sensation. À présent, elle veut mettre au point des processeurs inspirés du fonctionnement du cerveau. Portrait de Julie Grollier, spécialiste de spintronique, curieuse de toutes les disciplines.

" Le rêve, la passion et l'imagination. " C'est ce que répond Julie Grollier, lauréate de la médaille d'argent du CNRS en 2018, quand on lui demande ce qui lui semble le plus important dans son approche de la recherche. Nanotechnologies, neurosciences, physique quantique, science des matériaux, électronique, mathématiques, informatique... Une foule de disciplines se mêlent en permanence dans les réflexions de la physicienne, directrice d'une équipe au sein de l'Unité mixte de physique CNRS/Thales. Une telle pluridisciplinarité aurait de quoi donner le tournis ! Pas à Julie Grollier, justement passée maître dans l'art de contrôler les boussoles les plus fondamentales de la matière : les électrons, minuscules " aimants " pouvant prendre deux orientations, " vers le haut " ou " vers le bas ", appelées spins. Or qui contrôle ces fameux spins, contrôle les propriétés magnétiques d'un matériau...

Maîtriser le spin et booster la mémoire vive

La possibilité théorique de lire et contrôler le spin à l'aide de courants électriques émerge dans les années 1980. La spintronique, nouvelle discipline qui en découlera, offre à la chercheuse un jardin propice où cultiver la pluridisciplinarité qu'elle affectionne. " Une amie en thèse m'a aiguillée vers cette voie ", se souvient-elle reconnaissante. Quelques années auparavant, étudiante à l'École supérieure d'électricité (Supélec), elle ignorait encore tout de la spintronique... et désespérait de trouver un métier à même de satisfaire son insatiable curiosité. " Un premier stage sur la supraconductivité au Laboratoire de cristallographie et science des matériaux à Caen m'a ouvert les yeux. Je trouvais enfin une manière de concilier mon envie de mener des expérimentations concrètes avec des questions théoriques fondamentales. " Cette expérience décisive l'encourage à poursuivre en thèse en 2000 sous la direction " d'un chercheur extraordinaire ", selon la description de la même amie.

Ce chercheur, c'est Albert Fert, futur lauréat de la médaille d'or du CNRS en 2003 puis du prix Nobel de physique 2007 avec Peter Grünberg. Tous deux sont les découvreurs de la magnétorésistance géante FermerPhénomène quantique lié au spin des électrons et observé dans une multicouche : sa résistance au passage du courant électrique chute fortement sous l'action d'un champ magnétique., phénomène qui assure aujourd'hui la lecture des données numériques de la plupart des disques durs de la planète.

J'ai été l'une des premières à démontrer qu'il était possible de contrôler le sens de l'aimantation avec un courant électrique intense au sein de nanostructures multicouche.

" Cela a été une grande chance de travailler avec lui ", salue-t-elle. Une chance vite mise à profit. " Pendant ma thèse, j'ai été l'une des premières à démontrer qu'il était possible de contrôler le sens de l'aimantation avec un courant électrique intense au sein de nanostructures multicouche ", se réjouit-elle évoquant ces sortes de " mille-feuille " alternant des couches d'isolants et des couches ferromagnétiques de seulement quelques nanomètres d'épaisseur (un nanomètre vaut un millionième de millimètre, soit l'équivalent d'à peine une dizaine d'atomes).

La découverte vaut le détour. Elle signifie qu'il est possible d'inscrire durablement dans la matière les chiffres zéro ou un, selon le spin donc, ouvrant ainsi la voie à une nouvelle technologie de mémoires magnétiques, plus performantes et moins énergivores. Les industriels en voient vite l'intérêt pour la conception de mémoire vive, la fameuse RAM qui stocke temporairement les données du processeur et conditionne la vitesse de traitement de nos ordinateurs. Résultat : " le phénomène est à présent exploité dans des mémoires vives dites ST-MRAM, particulièrement rapides et commercialisées depuis deux ans ", commente la physicienne.

Assembler un million de neurones artificiels

L'envie de contribuer à la fois au progrès théorique et technologique conduit ensuite Julie Grollier à rejoindre l'équipe mixte CNRS/Thales en 2006. Elle se lance alors un défi fascinant : créer des ordinateurs dont les processeurs s'inspirent du fonctionnement des neurones biologiques du cerveau, des processeurs neuromorphiques. " Ils pourraient se révéler plus rapides, plus robustes aux erreurs et consommer jusqu'à 10 000 fois moins d'énergie que les processeurs actuels ", gage-t-elle. Son idée : utiliser la puissance de la spintronique pour créer des " nano-neurones " et des " nano-synapses FermerZones de contact entre les neurones biologiques du cerveau. Elles se comportent comme des " boutons de connexion " et assurent la transmission des informations." artificiels, 1 000 fois plus petits que le diamètre d'un cheveu ! Menés avec Damien Querlioz 2, ces travaux prometteurs bénéficient d'un financement européen (bourse ERC) dès 2010. Sept ans plus tard, ils débouchent sur une preuve de concept retentissante : un premier neurone artificiel capable de reconnaître des chiffres entre 0 et 9 prononcés par différentes personnes !

Largement relayé par la presse, l'exploit ouvre des perspectives inédites pour " booster " et " verdir " l'intelligence artificielle (IA). " Un processeur neuromorphique pourrait réduire considérablement le temps et l'énergie nécessaire à l'apprentissage des fameux réseaux de neurones FermerFonctions mathématiques qui, à partir de valeurs numériques reçues en entrée, calculent une valeur numérique de sortie et qui, connectées en réseau, permettent de simuler numériquement le fonctionnement d'unités de calcul. massivement utilisés en IA aujourd'hui ", anticipe-t-elle. Pour ce faire, Julie Grollier envisage à présent d'assembler jusqu'à un million de neurones artificiels. " C'est le minimum pour des applications d'IA en médecine, ou pour diriger robots et voitures autonomes. " Dans cette voie, elle peut à présent compter sur la force d'un réseau national interdisciplinaire, le GDR BioComp, qu'elle a initié en 2015. " On n'apprend jamais mieux qu'en discutant avec les gens ", insiste-t-elle.

La dimension humaine et collective de la recherche, subtil mélange de partage, d'écoute, de rigueur et d'imagination, demeure l'un de ses terrains préférés. Mais, " lorsque vous vous retrouvez la seule femme ou presque dans des conférences, il est encore difficile de ne pas s'interroger sur sa propre légitimité ", confie-t-elle malgré l'excellence de son parcours scientifique. " Pour stimuler les jeunes femmes, il est important de changer l'image du scientifique-type, encore trop souvent dépeint comme un homme aux cheveux grisonnants ", regrette-t-elle. Le livre 3 pour la jeunesse sur l'intelligence artificielle qu'elle est en train de finaliser contribuera peut-être à changer les choses... ♦

Julie Grollier en 6 dates

1975 Naissance à Poitiers.
2005 Chargée de recherche au CNRS.
2010 Grand prix Jacques Herbrand de l'Académie des sciences.
2015 Directrice de recherche au CNRS.
2017 Mise au point d'un neurone artificiel aux capacités inédites.
2018 Médaille d'argent du CNRS.
À lire sur notre site :
Demain, un ordinateur inspiré de notre cerveau ?

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Le neurone artificiel qu'elle a créé a fait sensation. À présent, elle veut mettre au point des processeurs inspirés du fonctionnement du cerveau. Portrait de Julie Grollier, spécialiste de spintronique, curieuse de toutes les disciplines. " Le rêve, la passion et l'imagination.

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Perseverance a fabriqué de l’oxygène sur Mars 

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Perseverance a fabriqué de l’oxygène sur Mars 

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Le rover lancé en début d'année par la NASA a réussi à transformer le dioxyde de carbone présent sur Mars en oxygène. Une grande première.

L'information a été officialisée mercredi par l'agence spatiale américaine, et elle pourrait bien accélérer notre approche de l'espace. Cette semaine, le rover Perseverance est parvenu à transformer du dioxyde de carbone issu de l'atmosphère martienne en oxygène. Pour Jim Reuter, un des administrateurs associés de la NASA, il s'agit là d'une "première tentative cruciale" visant à préparer le terrain à d' éventuelles explorations humaines. Non seulement le processus utilisé par Perseverance pourrait faciliter la vie des astronautes sur la planète rouge, mais en plus cela pourrait permettre à l'avenir d'éviter de transporter de lourdes réserves d'oxygène lors des prochains voyages spatiaux. En plus d'être indispensable à la survie des astronautes, on rappelle que le gaz assure aussi la propulsion de la fusée en cas de voyage retour, rappelle le site Engadget.

5 grammes d'oxygène

Baptisé Moxie (pour Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment), l'outil qui a permis à Perseverance de transformer le dioxyde de carbone en oxygène est constitué d'une petite boîte de la taille d'une batterie de voiture. Grâce à l'électricité et à la chimie, ce dernier est capable de scinder les molécules de CO2 pour produire de l'oxygène et du monoxyde de carbone. Pour sa première expérience couronnée de succès, Moxie a ainsi réussi à produire 5 grammes d'oxygène, assez pour permettre à un astronaute de respirer pendant une dizaine de minutes. À termes, l'objectif de la NASA serait de parvenir à un rendement de 10 grammes par heure. Si le Moxie embarqué par Perseverance ne pèse "que" 17 kg, l'engin imaginé par le MIT pourrait être agrandi pour assurer un rendement beaucoup plus conséquent. Alors que la planète rouge est composée à 96% de dioxyde de carbone, la fabrication d'oxygène par électrolyse pourrait permettre de fabriquer les dizaines de tonnes nécessaires à la propulsion d'une fusée habitée depuis Mars.

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Espace : Perseverance a fabriqué de l'oxygène sur Mars | Journal du Geek

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Le rover lancé en début d'année par la NASA a réussi à transformer le dioxyde de carbone présent sur Mars en oxygène. Une grande première. L'information a été officialisée mercredi par l'agence spatiale américaine, et elle pourrait bien accélérer notre approche de l'espace.

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Un singe joue à Pong avec son cerveau grâce au Neuralink d’Elon Musk

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Un singe joue à Pong avec son cerveau grâce au Neuralink d’Elon Musk

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C'est déjà l'une des vidéos de l'année, peut-être même du siècle, et cela donne la furieuse impression que l'on vient d'assister à la naissance de quelque chose d'éminemment disruptif. La vidéo baptisée Monkey MindPong nous montre Pager, un macaque âgé de 9 ans, qui parvient à jouer à Pong... en utilisant son cerveau ! Le singe est en fait équipé du système EEG de Neuralink, une société fondée par l'entrepreneur visionnaire Elon Musk.

Pour parvenir à ce résultat digne d'un préquel de la Planète des Singes, 200 fins électrodes ont été placés dans le cerveau de Pager. Les signaux EEG complexes ont pu ainsi être récupérés par une unité de calcul et d'analyse externe, avant d'être transcodés vers un autre dispositif de contrôle (pour faire bouger un curseur sur un écran par exemple).

Après un peu d'entrainement et de renforcement (via un classique système d'action-récompenses), Pager est finalement parvenu à diriger précisément le petit curseur avec la seule force de sa pensée, puis à jouer (plus que correctement) au vénérable Pong. Stupéfiant !

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Un singe joue à Pong avec son cerveau grâce au Neuralink d'Elon Musk

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C'est déjà l'une des vidéos de l'année, peut-être même du siècle, et cela donne la furieuse impression que l'on vient d'assister à la naissance de quelque chose d'éminemment disruptif. La vidéo baptisée Monkey MindPong nous montre Pager, un macaque âgé de 9 ans, qui parvient à jouer à Pong...

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Fabriquer des faux souvenirs, en trois séances de 40 minutes

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Fabriquer des faux souvenirs, en trois séances de 40 minutes

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Une équipe de scientifiques du MIT traduit les toiles d’araignées… en musique ! 

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Une équipe de scientifiques du MIT traduit les toiles d’araignées… en musique ! 

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Une équipe de scientifiques du MIT, le Massachussetts Institute of Technology, vient de présenter ses recherches sur les araignées et la possibilité de créer de la musique à partir de leurs toiles.

Une équipe de scientifiques du MIT, le Massachussetts Institute of Technology, vient de présenter ses recherches sur les araignées et la possibilité de créer de la musique à partir de leurs toiles. , © Getty

Est-ce leurs pattes, parfois velues, leur abdomen, parfois proéminent, la manière dont elles se déplacent, un délit de faciès ou la crainte de la morsure qui fait qu'on n'aime décidément bien peu les araignées et que l'arachnophobie compte parmi les frousses les plus répandues ?

Une fréquence de son pour chaque fil

La crainte des araignées en tout cas n'a pas freiné l'équipe d'ingénieurs américains qui vient de travailler sur leurs toiles, ce matériau à la fois extrêmement délicat et étonnamment solide, qui intéresse de plus en plus la science, mais aussi la mode et le monde musical... L'équipe a commencé par scanner une toile d'araignée avec un laser, pour en obtenir une coupe en deux dimensions, avant d'utiliser des algorithmes pour reconstruire la toile en 3D. Ensuite, différentes fréquences de son ont été assignées à chaque fil, créant des notes qu'ils ont combinées sur la base du modèle 3D de la toile pour générer une mélodie. Les chercheurs ont ensuite travaillé avec le département de musique du MIT, pour créer un instrument virtuel, dont le timbre ressemble un instrument à cordes, à une harpe. Le résultat donne une bande-son un brin angoissante, qui ne va pas vraiment aider à en finir avec le malaise que suscitent les araignées...

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Communiquer avec les araignées

Une telle expérience n'a pas été menée pour le seul amour de l'art : l'objectif, c'est de mieux comprendre comment communiquent les arachnides. Les araignées ont des capteurs vibratoires très aiguisés et utilisent les vibrations pour s'orienter et communiquer avec leurs congénères. Cette expérience a déjà permis d'enregistrer les vibrations émises par les araignées quand elles construisent leur toile et les signaux de la parade nuptiale. L'intelligence artificielle est capable de créer des avatars, des versions synthétiques de ces signaux, ce qui signifie que les chercheurs pourraient commencer à parler la langue d'une araignée et, pourquoi pas, communiquer avec elle...

Voilà les premières conclusions d'une recherche qui ne fait que commencer pour les chercheurs du MIT, mais aussi les musiciens de l'Institut, qui comptent bien s'emparer et pourquoi pas s'inspirer de la musique des toiles... pour tisser leurs propres compositions !

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Une équipe de scientifiques du MIT traduit les toiles d'araignées... en musique !

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Une équipe de scientifiques du MIT, le Massachussetts Institute of Technology, vient de présenter ses recherches sur les araignées et la possibilité de créer de la musique à partir de leurs toiles.

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Des criminels bientôt arrêtés grâce à l'ADN qu'ils laissent dans l'air

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Des criminels bientôt arrêtés grâce à l'ADN qu'ils laissent dans l'air

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Des enquêteurs cherchent des preuves, dont des traces d'ADN, pour reconstituer un crime. Ici à Birmingham (Grande-Bretagne). Photo d'illustration. (JACOB KING / MAXPPP)

C'est une découverte qui va pouvoir aider la police scientifique dans la résolution d'affaires criminelles. Pour la première fois, des chercheurs ont réussi à prélever de l'ADN humain dans des échantillons d'air.

Une découverte fortuite

Comme souvent dans le cas d'une découverte scientifique, ça s'est fait de manière totalement fortuite. À la base, ces scientifiques de l'université Queen Mary de Londres voulaient prélever de l'ADN de rats en captant de l'air dans leurs terriers artificiels. Pas n'importe quel type d'animaux, ça a son importance, des rats-taupe nus, ce sont des rats sans poils avec des dents de morse. Au bout de plusieurs mois, ils ont prélevé 12 échantillons sur les filtres à air et ils les ont séquencés. Résultat, non seulement ils ont trouvé de l'ADN de rats dans l'air mais aussi de l'ADN humain ! Celui des hommes qui se sont occupés pendant tous ces mois de ces rats. Une première dans les deux cas. Ces chercheurs viennent de publier leur découverte dans la revue scientifique .

L'ADN est une sorte de traceur qui permet de savoir comment évolue une espèce, comment elle se déplace, pour mieux la protéger. Pour l'instant, les écologistes et les défenseurs de l'environnement se servent de ce qu'on appelle l'ADN environnemental, les traces laissées par les animaux, par tous les organismes vivants, dans l'eau, dans les sols, dans les sédiments. Avec cette découverte, ils pourront surveiller les chauves-souris par exemple, en prélevant de l'air dans les grottes inaccessibles où elles vivent ou bien recueillir des informations dans des troncs d'arbres ou des terriers.

Une nouvelle méthode pour la police scientifique

La police scientifique sera probablement ravie de savoir que s'il n'y a pas de cheveux ou d'empreintes sur les lieux d'un crime, elle pourra traquer le criminel en prélevant un échantillon d'air dans lequel il y aura son ADN.

Et puis il y a un autre intérêt, en pleine épidémie de Covid, on ne sait toujours pas avec précision la portée des aérosols que l'on rejette par le nez et par la bouche, leur capacité à contaminer les autres. Avec cette méthode de détection d'ADN dans l'air, on pourra en avoir une idée plus précise en appliquant la même méthode pour prélever des particules virales et de l'ARN. Ça pourrait avoir un impact sur les gestes barrière, les deux mètres de distance que l'on doit respecter entre nous.

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Des criminels bientôt arrêtés grâce à l'ADN qu'ils laissent dans l'air

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C'est une découverte qui va pouvoir aider la police scientifique dans la résolution d'affaires criminelles. Pour la première fois, des chercheurs ont réussi à prélever de l'ADN humain dans des échantillons d'air. Comme souvent dans le cas d'une découverte scientifique, ça s'est fait de manière totalement fortuite.

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Des scientifiques ont réussi à dialoguer avec des personnes qui rêvent

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Des scientifiques ont réussi à dialoguer avec des personnes qui rêvent

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Lorsque nous sommes dans les bras de Morphée, nous sommes normalement coupés du monde. Pourtant, des chercheurs viennent de découvrir que dialoguer avec une personne qui rêve, c'est possible. Des recherches qui ouvrent la voie à une meilleure compréhension scientifique du rêve et du sommeil.

Communiquer pendant nos rêves, c'est possible © Maxppp - Maxime JEGAT

Depuis des années, les scientifiques cherchent à percer les mystères du rêve. Pourquoi rêvons-nous ? Que se passe-t-il exactement dans notre cerveau pendant cette aventure ?

Jusqu'à maintenant, les chercheurs pensaient que quand nous rêvions, nous étions coupés du monde. Impossible de dialoguer avec quelqu'un d'autre. Une idée qui est aujourd'hui remise en question. Pour la première fois, des chercheurs de l'Inserm, de l'AP-HP, de Sorbonne Université, du CNRS, ont pu démontrer qu'une communication, du scientifique vers le rêveur et vice-versa est possible au cours du rêve. Ces résultats viennent d'être publiés jeudi 18 février dans la revue Current Biology.

Comment les chercheurs ont fait cette découverte ?

Pour pouvoir mener cette expérience, les scientifiques ont fait appel à des "rêveurs lucides", c'est à dire des personnes conscientes de rêver lorsqu'elles rêvent et aussi capables d'influer sur le scénario de leur rêve.

Avant de plonger dans le sommeil, ces "dormeurs" ont d'abord reçu des consignes pour pouvoir communiquer. Les chercheurs ont utilisé différents types de stimulations, comme des questions ouvertes posées à voix haute : "Est-ce que tu aimes ci ou ça ? " ou encore des stimuli tactiles comme des petites tapes.

Le patient endormi devait ensuite répondre à ces questions en contractant les muscles de son visage (par exemple en souriant pour dire 'oui' et en fronçant les sourcils pour dire 'non'). Même dans les bras de Morphée, le rêveur était capable de faire du calcul mental. Pour dire "deux" il devait par exemple bouger deux fois les yeux de gauche à droite.

Evidemment, pour s'assurer que les rêveurs étaient bien en sommeil paradoxal lorsqu'ils répondaient aux questions, les scientifiques ont réalisé des enregistrements électrophysiologiques. Des capteurs avaient été placés sur le menton et les yeux. A chaque fois que le scientifique posait une question, il notait la réponse du rêveur.

" Nous avions donc une première preuve de concept qu'un dialogue avec un rêveur est possible. Nous nous sommes alors aperçus que plusieurs autres laboratoires dans le monde conduisaient des expériences similaires" explique Delphine Oudiette, chercheuse Inserm à l'Institut du cerveau (Inserm/AP-HP/Sorbonne université/CNRS). Cette collaboration avec des équipes étrangères leur a permis de confirmer avec des données supplémentaires qu' il est possible d'avoir une communication bidirectionnelle au cours du rêve.

Les résultats de ces expérimentations montrent que le rêveur était capable de répondre à un certain nombre de ces stimulations alors qu'il était endormi.

Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives

Maintenant que les scientifiques savent qu'il est possible de communiquer lorsque l'on rêve, cela ouvre des perspectives pour percer les mystères de l'inconscient, de mieux faire face aux traumatismes, de décoder l'activité de notre cerveau et ainsi mieux comprendre à quoi servent nos rêves, ce qu'ils signifient et le rôle du sommeil.

" L'idée d'une communication à double-sens pouvait paraître une ambition inatteignable" poursuit Delphine Oudiette.Mais maintenant cela "ouvre de nouvelles pistes fascinantes pour l'étude du rêve".

à lire aussi Comment prendre le contrôle de ses rêves ?

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Des scientifiques ont réussi à dialoguer avec des personnes qui rêvent

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Lorsque nous sommes dans les bras de Morphée, nous sommes normalement coupés du monde. Pourtant, des chercheurs viennent de découvrir que dialoguer avec une personne qui rêve, c'est possible. Des recherches qui ouvrent la voie à une meilleure compréhension scientifique du rêve et du sommeil.

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Des scientifiques créent les premiers embryons moitié singe, moitié humain 

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Des scientifiques créent les premiers embryons moitié singe, moitié humain 

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C'est une première mondiale digne de la science-fiction : une équipe de chercheurs internationaux est parvenue à cultiver des embryons de singes contenant des cellules humaines.
Les scientifiques ont injecté 25 cellules-souches humaines dans 132 embryons de singes âgés de six jours. Après dix jours, 103 embryons hybrides se sont formés. Certains de ces embryons hybrides n'ont vécu que trois jours en laboratoire. D'autres ont été cultivés durant 19 jours avant d'être détruits.

Aux yeux du professeur de génétique Juan Carlos Izpisua Belmonte, qui a dirigé l'étude, ces embryons chimères (où deux types de cellules sont mélangées, ndlr.) représentent une avancée conséquente pour la recherche biomédicale.

" La transplantation d'organes est l'un des plus grands défis de la médecine. La demande est bien plus importante que l'offre ", explique-t-il à NPR. L'objectif de cette expérience était donc d'étudier de nouvelles possibilités de créer, à partir des animaux, des organes destinés à être greffés chez l'être humain.

Des questions éthiques

" Notre objectif n'est pas de générer un nouvel organisme, ni un monstre. Nous ne faisons rien de tel. Nous essayons de comprendre comment les cellules de différents organismes communiquent entre elles ", ajoute le chercheur. " Ces connaissances nous permettront de repenser les voies qui permettent un bon développement des cellules humaines chez les autres animaux. "

Si cette expérience peut effectivement représenter une avancée importante dans la recherche sur les cellules souches, elle soulève également des enjeux éthiques importants et relance le débat sur les manipulations génétiques.

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Des scientifiques créent les premiers embryons moitié singe, moitié humain

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C'est une première mondiale digne de la science-fiction : une équipe de chercheurs internationaux est parvenue à cultiver des embryons de singes contenant des cellules humaines. Les scientifiques ont injecté 25 cellules-souches humaines dans 132 embryons de singes âgés de six jours. Après dix jours, 103 embryons hybrides se sont formés.

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Comment un gène a-t-il pu “sauter” d’une plante à un insecte ?

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Comment un gène a-t-il pu “sauter” d’une plante à un insecte ?

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Il est ici question de transfert horizontal de gènes, un mécanisme évolutif largement compris par la Science. Habituellement, ce dernier s'observe entre bactéries ou entre plantes mais récemment, des chercheurs ont témoigné d'une grande première. En effet, un gène a "sauté" d'une plante à un insecte.
Un gène inconnu chez les insectes

Nous l'évoquions déjà en 2016 pour sa forte présence dans l'État de Floride (États-Unis) : l'aleurode du tabac (Bemisia tabaci). Affectionnant les plantations de tabac, de coton, de melons, de tomates ou encore de haricots, cette mouche blanche est un véritable fléau. À l'époque, les autorités étasuniennes s'inquiétaient d'un phénomène particulier : sa résistance aux pesticides.

Des chercheurs de l'Académie des sciences agricoles de Chine ont mené une étude publiée dans la revue le 1er avril 2021. L'objectif ? Comprendre comment l'aleurode du tabac est capable d'échapper au mécanisme de défense des plantes afin de leur transmettre de nombreux virus pathogènes. Or, leur découverte est surprenante et constitue une grande première.

Les scientifiques ont tout d'abord séquencé le génome de l'aleurode du tabac. Ils y ont trouvé un gène inconnu jusqu'à aujourd'hui : BtPMaT1. Or, ce gène code pour une protéine dont la fonction est de neutraliser les glycosides phénoliques, des métabolites toxiques pour les insectes herbivores. Surpris, les chercheurs ont tenté de comprendre d'où pouvait venir ce gène encore jamais observé chez un insecte. Les scientifiques chinois ont finalement retrouvé des gènes similaires à BtPMaT1, mais seulement chez des plantes, des champignons ainsi que des bactéries.

Des plantes OGM ciblant l'aleurode du tabac ?

Ted Turlings, écologiste à l'Université de Neuchâtel (Suisse), a également participé aux travaux. L'intéressé a évoqué dans un article paru dans la probabilité qu'un virus présent dans une plante ait intégré le gène dans son génome, puis qu'un aleurode ait mangé cette plante infectée. Ensuite, le virus a transféré le gène au génome de l'insecte. Ce transfert de gène se serait produit il y a entre 35 et 80 millions d'années au moment de la séparation de l'aleurode du tabac des autres aleurodes n'ayant pas le fameux gène. Pour les meneurs de l'étude, il s'agit là du tout premier transfert horizontal de gènes observé entre une plante et un insecte.

En quelque sorte, l'aleurode du tabac s'est approprié la stratégie de combat de ses adversaires pour y résister. Afin de vérifier leur hypothèse, les scientifiques ont désactivé le gène en modifiant génétiquement des plants de tomates. Le but ? Faire en sorte que ces plants produisent un petit bout d'ARN interférant avec le gène. Lorsque les aleurodes se sont nourris de ces plantes, leur mortalité était plus élevée. Ceci suggère qu'il est possible d'utiliser des plantes OGM ciblant cette mouche blanche et pourquoi pas, d'autres phytoravageurs.

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Comment un gène a-t-il pu "sauter" d'une plante à un insecte ?

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Il est ici question de transfert horizontal de gènes, un mécanisme évolutif largement compris par la Science. Habituellement, ce dernier s'observe entre bactéries ou entre plantes mais récemment, des chercheurs ont témoigné d'une grande première. En effet, un gène a "sauté" d'une plante à un insecte.

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Xenobot, le premier robot conçu à partir de cellules vivantes

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Xenobot, le premier robot conçu à partir de cellules vivantes

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FUTUR - Baptisé "xenobot", ce minuscule organisme a été conçu artificiellement via un programme informatique, dans un laboratoire aux Etats-Unis. A en croire les scientifiques, il pourrait notamment servir à transporter des médicaments en voyageant à l'intérieur du corps humain.

Les robots seront-ils conçus à l'avenir à partir d'animaux ? Moitié machine, moitié organisme vivant, cette drôle de bestiole est un "exobot". Un quoi ? Un exobot. Autrement dit, le premier robot conçu biologiquement par ordinateur à partir de cellules vivantes, dans un laboratoire aux Etats-Unis. Son nom, cette créature, mesurant moins d'un millimètre, le doit à une grenouille africaine à griffes, la Xenopus laevis, dont sont issues les cellules souches ayant servi à façonner cette "machine vivante".

"Ce sont de nouvelles formes de vie", résume Joshua Bongard, informaticien expert en robotique à l'Université du Vermont et co-auteur de l'étude, dans un communiqué de presse. "Ce n'est ni un robot conventionnel ni une espèce animale connue", poursuit le scientifique. Il s'agit d'une nouvelle classe d'artefact : un organisme à la fois vivant et programmable." Pour l'instant, il sait marcher et nager, déplacer des objets. Il peut, en outre, travailler en équipe.

De multiples applications concrètes

Si leur durée de vie peut atteindre plusieurs semaines, les xenobots sont incapables de se reproduire. En revanche, ils sont en mesure de se régénérer. Ils possèdent en effet la capacité de pouvoir survivre sans nutriments supplémentaires pendant des jours, voire des semaines. Cela les rend particulièrement adaptés pour l'administration de médicaments, soulignent les chercheurs des université du Vermont et de Tufts, dont les travaux ont été publiés lundi 13 janvier dans la revue l'Académie nationale américaine des sciences (PNAS).

Plus concrètement, ces robots vivants pourraient servir pour détecter des matériaux radioactifs, récupérer les microplastiques présents dans les océans ou encore encore voyager à l'intérieur du corps humain pour nettoyer les artères, par exemple. Au cours des tests en laboratoire, certains xenobots possédaient d'ailleurs un trou au centre, de quoi leur permettre de transporter des molécules et les administrer localement sans avoir besoin de recourir à une intervention chirurgicale ( voir photo ci-dessous), souligne l'équipe de scientifiques.

Chaque xenobot est créé pour remplir une tâche bien précise

Pour façonner ces machines vivantes, les scientifiques ont utilisé le superordinateur Deep Green de l'Université du Vermont. Comme l'explique , "les scientifiques ont utilisé un algorithme dit évolutionniste - inspiré de la théorie de l'évolution - qui permet de simuler des milliers de modèles candidats à une nouvelle forme de vie, avec pour contrainte de respecter les règles biophysiques d'une cellule de grenouille. Pendant des mois, ce programme informatique a assemblé numériquement des centaines de cellules de grenouilles pour créer une multitude de corps formés différemment."

L'objectif, pour cette partie de l'expérience, était de modéliser l'organisme le plus efficace pour réaliser une tâche bien déterminée. Après plus d'une centaine de tentatives, les modèles les plus aboutis ont été envoyés à des biologistes de l'université de Tufts, dans le Massachusetts. Ces derniers ont utilisé des cellules souches de grenouilles, puis un micro-chirurgien les a façonnées en se servant de pinces microscopiques et d'électrodes afin d'obtenir la forme que le programme informatique dopé à l'intelligence artificielle avait estimé être la meilleure.

Ces travaux suscitent néanmoins quelques inquiétudes au sein de la communauté scientifique. "Pour l'instant, il est difficile de voir comment une intelligence artificielle pourrait créer des organismes nuisibles plus facilement qu'un biologiste talentueux avec de mauvaises intentions", assurent les chercheurs, dans une note de blog. Ce qui interpelle, en outre, c'est le financement de ces recherches. De fait, ils sont subventionnés, partiellement, par la Defense Advanced Research Projects Agency, une agence fédérale qui supervise le développement de technologies à usage militaire.

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Voici "xenobot", le premier robot conçu à partir de cellules vivantes

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Sciences: FUTUR - Baptisé "xenobot", ce minuscule organisme a été conçu artificiellement via un programme informatique, dans un laboratoire aux Etats-Unis. A en croire les scientifiques, il pourrait notamment servir à transporter des médicaments en voyageant à l'intérieur du corps humain.

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Le "Mayflower 400", premier bateau intelligent

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Le "Mayflower 400", premier bateau intelligent

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Capable de prendre ses propres décisions et de naviguer en totale autonomie, ce petit trimaran de 15 mètres de long et 9 tonnes, couvert de panneaux solaires, se prépare à traverser l'océan Atlantique tout seul. Il pourra étudier l'environnement en analysant la présence de plastique dans l'eau ou traquant les mammifères marins.

L'océan " est la force la plus puissante de la planète qui régule notre climat", explique à l'AFP Brett Phaneuf, fondateur de l'association ProMare et architecte du projet. Mais plus de 80% des océans restent inexplorés, en raison de leur immensité et des dangers encourus.

" La mer est un environnement impitoyable, donc avoir un bateau sans personne à bord, cela permet vraiment aux scientifiques d'élargir la zone d'étude", souligne Rosie Lickorish, spécialiste des technologies émergentes chez IBM, l'un des partenaires qui ont rejoint le projet depuis sa naissance il y a quatre ans.

Lorsque l'idée a émergé, " d'autres fournisseurs de technologie ont commencé à nous aider", raconte Brett Phaneuf, ainsi que plusieurs " centaines" de personnes de l'Inde aux États-Unis, en passant par le Japon ou la Suisse.

Sans cet " effort mondial", le projet " aurait coûté des dizaines de millions" de dollars au lieu d'" un peu moins d'un million de dollars" investis au final par ProMare, qui mettra gratuitement à disposition les informations récoltées.

Le grand départ vers les Etats-Unis est prévu aux alentours du 15 mai, en fonction de la météo et de l'autorisation pour l'instant incertaine des autorités britanniques.

Le bateau devrait mettre environ trois semaines pour atteindre un autre Plymouth, dans le Massachusetts, reproduisant la traversée du " Mayflower" originel il y a plus de 400 ans, en 1620, lorsqu'une centaine de " pèlerins", des dissidents religieux anglais, étaient partis pour le Nouveau monde.

Mais pour ce futur voyage, qui a été retardé par la pandémie, " personne ne tombera malade" et " on pourra prendre tout le temps qu'on veut pour les expériences scientifiques", précise M. Phaneuf sur le port anglais.

A ses côtés, assis sur les quais, trois informaticiens contrôlent les équipements depuis leurs ordinateurs tandis qu'une étudiante ingénieure de 21 ans, Meirwen Jenking-Rees, vérifie les moteurs avant un entraînement.

- " Penser" seul -

La construction du trimaran, entièrement robotisé, du gouvernail au groupe électrogène diesel qui complète l'énergie solaire, a pris un an.

Le développement de son " capitaine virtuel", une intelligence artificielle qui a commencé par apprendre à identifier les obstacles maritimes en analysant des milliers de photographies, a pris encore plus de temps.

Les programmeurs ont également appris au " Mayflower 400" à éviter les collisions.

Forte de ces connaissances, l'embarcation est partie en mer pour un " apprentissage supervisé". " On peut lui dire quelles sont ses bonnes et ses mauvaises actions, ce qui est dangereux ou non", explique Ollie Thompson, ingénieur en robotique.

Puis " on passe au stade où le bateau est capable de se corriger lui-même", c'est-à-dire de " penser" grâce à un système informatique qui simule la manière dont un cerveau humain analyse les informations.

" Il continue d'apprendre par lui-même", en utilisant ses " yeux", un système sophistiqué de six caméras, et ses " oreilles", c'est-à-dire son radar, ajoute M. Thompson.

Cependant, en raison des règlementations sur la navigation sans personne à bord, qui est inédite, le " Mayflower 400" n'a pas encore pu " sortir sur une mer agitée, avec de grosses vagues, du vent, de la pluie", soit le " pire scénario", celui d'une violente tempête, regrette Meirwen Jenking-Rees.

A la place, le trimaran s'est entraîné à affronter des vagues de 50 mètres à l'aide d'un simulateur.

Il utilisera son intelligence artificielle pour mener des expériences scientifiques, explique Rosie Lickorish. Il a par exemple " été entraîné à l'aide de milliers d'heures d'enregistrement audio (...) à détecter les mammifères marins, les reconnaître et nous apprendre des choses sur la répartition de leurs populations".

Analyser la composition chimique de l'eau, mesurer le niveau de la mer et prélever des échantillons à la recherche de microplastiques figurent parmi ses autres missions, une collecte de données similaire à celle que font des robots dans l'espace depuis des décennies.

Malgré son autonomie totale, l'équipe surveillera le bateau 24 heures sur 24 depuis l'Angleterre, prête à intervenir à distance en cas de danger.

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Le "Mayflower 400", premier bateau intelligent, s'attaque à l'Atlantique sans capitaine

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Capable de prendre ses propres décisions et de naviguer en totale autonomie, ce petit trimaran de 15 mètres de long et 9 tonnes, couvert de panneaux solaires, se prépare à traverser l'océan Atlantique tout seul. Il pourra étudier l'environnement en analysant la présence de plastique dans l'eau ou traquant les mammifères marins.

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L'eye-traking, un danger pour les libertés? 

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L'eye-traking, un danger pour les libertés? 

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Une étude allemande parue l'année dernière en pleine ascension de l'épidémie de Covid-19 est passée assez inaperçue. Et pourtant, elle s'intéressait à l'eye-tracking, à savoir l'ensemble des techniques permettant d'enregistrer les mouvements oculaires. Utilisées dans la recherche, ces mêmes techniques intéressent également beaucoup les publicitaires.
L'eye-tracking récolte de nombreuses données

L'oculométrie (ou eye-tracking) est le nom scientifique que l'on donne aux technologies de suivi du mouvement oculaire. De plus en plus populaire dans la recherche, l'eye-tracking est également plébiscité dans la réalité virtuelle et la réalité augmentée. Parfois, on retrouve également cette technologie dans d'autres domaines. En 2018, des chercheurs ont réussi à contrôler un drone avec leurs yeux et en 2015, un artiste parvenait à matérialiser des formes sur un ordinateur.

Seulement, voilà, l'eye-tracking enregistre en réalité beaucoup d'informations. C'est en tout cas un point sur lequel insiste une étude parue en mars 2020 dans Privacy and Identity Management. Data for Better Living: AI and Privacy. Les scientifiques allemands à l'origine de ces recherches affirment en effet que cette technologie parvient à récolter des informations sur l'identité biométrique de l'utilisateur.

Ces informations concernent l'âge, le genre, le poids, l'appartenance ethnique, la personnalité, les intérêts, les habitudes de consommation en matière de drogues ou encore l'état émotionnel et les préférences sexuelles. Les chercheurs indiquent également que l'eye-tracking pourrait révéler certains troubles comme l'autisme, les maladies de Parkinson ou d'Alzheimer, la schizophrénie ou encore les troubles obsessionnels compulsifs (TOC).

Des risques pour la vie privée

Cette conclusion peut effrayer, mais elle s'explique simplement. Les auteurs de l'étude indiquent que l'eye-tracking ne capture pas seulement l'emplacement du regard sous forme de coordonnées. Elle enregistre également la durée des fixations, les saccades, mais aussi la vitesse et l'accélération des mouvements des yeux. Elle est également capable d'observer la dilatation des pupilles. Or, cela peut être un indicateur d'excitation sexuelle, des effets de drogues, de peur ou encore de dommages au cerveau.

L'eye-tracking peut en outre savoir si les yeux sont rouges, larmoyants ou secs. Elle peut aussi analyser la couleur de l'iris ou encore relever les expressions faciales, les mouvements des sourcils et la présence de rides. Ces caractéristiques peuvent servir à identifier un individu et selon les chercheurs, une simple caméra de smartphone pourrait suffire. Plus encore, cette technologie permet d'avoir des indications sur la manière dont les personnes réfléchissent et sur leur intelligence ou encore leurs tendances à l'anxiété et l'agressivité.

Si l'eye-tracking promet de nombreuses avancées technologiques, les publicitaires y portent également grand intérêt. Les scientifiques allemands évoquent donc des risques pour la vie privée, actuellement en partie couverte par Le Règlement général sur la protection des données (RGPD) en Europe. Toutefois, ces chercheurs estiment qu'un nouveau cadre réglementaire devra être mis en place afin de protéger pleinement les citoyens face aux potentiels abus.

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L'eye-tracking pourrait représenter une atteinte à la vie privée

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Une étude allemande parue l'année dernière en pleine ascension de l'épidémie de Covid-19 est passée assez inaperçue. Et pourtant, elle s'intéressait à l'eye-tracking, à savoir l'ensemble des techniques permettant d'enregistrer les mouvements oculaires. Utilisées dans la recherche, ces mêmes techniques intéressent également beaucoup les publicitaires.

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La peinture «la plus blanche au monde» serait plus efficace qu'un climatiseur

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La peinture «la plus blanche au monde» serait plus efficace qu'un climatiseur

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Temps de lecture: 2 min - Repéré sur The Independent, BBC

Une bonne nouvelle pour la planète. Des scientifiques de l'université Purdue, dans l'Indiana aux États-Unis, ont mis au point la peinture la plus blanche qui existe, selon eux, pour lutter contre le réchauffement climatique, indique un article du quotidien britannique The Independent. Cette nouvelle substance est composée d'une forte concentration de sulfate de baryum, utilisé pour rendre le papier photo et les cosmétiques blancs.

Les chercheurs affirment que cette peinture réfléchit jusqu'à 98,1% de la lumière du soleil, contre 95,5% après leur dernière tentative il y a six mois. Lors des essais sur le terrain, ils ont également constaté que la peinture reste à plus de 4,5°C en-dessous de la température ambiante ou atteint une puissance de refroidissement moyenne de 117 W/m2, peut-on lire dans l'étude. Actuellement, les peintures blanches classiques ne reflètent que 80 à 90% de la lumière du soleil et ne peuvent pas rendre les surfaces plus fraîches que leur environnement, précisent les scientifiques.

"Nous estimons qu'il suffirait de peindre 1% de la surface de la Terre avec cette peinture -peut-être une zone où personne ne vit et qui est couverte de rochers- pour aider à lutter contre le changement climatique", affirme Xiulin Ruan, professeur d'ingénierie mécanique à l'université de Purdue, à la BBC.

Plus efficace que les climatiseurs

Les scientifiques expliquent ce résultat par le fait que les particules de sulfate de baryum sont de tailles différentes, ce qui signifie qu'elles peuvent couvrir une plus grande partie du spectre lumineux. "Nous avons examiné divers produits commerciaux, essentiellement tout ce qui est blanc", explique Xiangyu Li, chercheur postdoctoral au MIT, l'Institut de technologie du Massachusetts, qui a également travaillé sur le projet. "Nous avons découvert qu'en utilisant le sulfate de baryum, vous pouvez théoriquement rendre les choses vraiment, vraiment réfléchissantes, ce qui signifie qu'elles sont vraiment, vraiment blanches."

Cette peinture ultra-blanche pourrait également permettre d'économiser de l'énergie. En effet, qui dit réchauffement de la planète dit utilisation accrue de systèmes de climatisation. En 2018, les climatiseurs et ventilateurs électriques représentaient d'ailleurs près de 10% de la consommation mondiale d'électricité. Un chiffre qui devraitatteindre les 40% en 2050, selon un rapport de l'Agence internationale de l'énergie.

"Si vous utilisez cette peinture pour couvrir une surface de toit d'environ 1.000 pieds carré [presque 93 mètres carré, ndlr], nous estimons que vous pourriez obtenir une puissance de refroidissement de 10 kW. C'est plus puissant que les climatiseurs centraux utilisés par la plupart des maisons", affirme Xiulin Ruan.

Les chercheurs travaillent désormais avec une entreprise afin de produire et vendre cette peinture. Le coût devrait être similaire à celui des peintures blanches actuellement disponibles.

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La peinture "la plus blanche au monde" serait plus efficace qu'un climatiseur

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Cette nouvelle substance réfléchit jusqu'à 98,1% de la lumière du soleil. Une bonne nouvelle pour la planète. Des scientifiques de l'université Purdue, dans l'Indiana aux États-Unis, ont mis au point la peinture la plus blanche qui existe, selon eux, pour lutter contre le...

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Des "gènes zombies" s'activent dans le cerveau après la mort

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Des "gènes zombies" s'activent dans le cerveau après la mort

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CERVEAU - C'est une découverte qui paraît sortir tout droit d'un film de morts- vivants. Après la mort, certaines cellules du cerveau, loin de dépérir, deviennent au contraire particulièrement actives, révèle une étude de l'Université Illinois Chicago (UIC) publiée le 23 mars dans la revueScientific Reports.

Les chercheurs de l'UIC ont collecté des tissus cérébraux lors d'opérations de routine du cerveau pour simuler les conditions d'un décès. L'objectif: étudier l'expression génique, c'est à dire l'activité des gènes de nos cellules, dans le cerveau après la mort. Et ils ont trouvé que certains gènes étaient encore plus actifs post-mortem.

Ces "gènes zombies" comme les surnomment les scientifiques, sont spécifiques à un type particulier de cellules, les cellules inflammatoires ou gliales. Les chercheurs ont constaté que les cellules gliales développaient leurs appendices plusieurs heures après la mort.

Mais pas de panique, ce phénomène est parfaitement normal. "Le fait que les cellules gliales se développent n'est pas trop surprenant étant donné que leur travail est d'essayer de maîtriser les dégâts à la suite par exemple d'une attaque cérébrale" explique le docteur Jeffrey Loeb, co-auteur de l'étude.

Activité cellulaire post-mortem

Ce qui est significatif, révèle Loeb, ce sont les implications de cette découverte pour la recherche. La plupart des études qui utilisent des tissus cérébraux post- mortem pour trouver des traitements - par exemple pour la schizophrénie ou la maladie d'Alzheimer - ne tiennent pas compte de l'activité post-mortem des cellules. "Elles présupposent que tout ce qui est dans le cerveau s'arrête une fois que le cœur cesse de battre, mais ce n'est pas le cas", explique le chercheur.

Les chercheurs ont essayé de quantifier l'activité génique post-mortem en simulant les conditions d'un décès pendant 24 heures sur des tissus cérébraux laissés à température ambiante. À intervalles réguliers, les scientifiques ont analysé l'expression génique des cellules.

Ils ont alors trouvé qu'environ 80% des gènes analysés restaient stables pendant 24 heures. Il s'agissait souvent des gènes dit domestiques qui assurent les fonctions indispensables à la survie des cellules. Ces gènes sont utilisés dans les études pour mesurer la qualité des tissus cérébraux.

Les chercheurs ont aussi constaté qu'un autre groupe de gènes, présents dans les neurones pour assurer des fonctions du cerveau humain comme la mémoire ou le raisonnement, se dégradait très rapidement dans les heures suivant le décès. Ce sont des gènes particulièrement étudiés dans la recherche pour la schizophrénie ou la maladie d'Alzheimer.

Enfin, les auteurs de l'étude ont constaté qu'un troisième groupe de gènes, les fameux "gènes zombies" voyait donc son activité augmenter au moment même où les gènes neuraux voyaient la leur diminuer.

En conclusion de son étude, le docteur Loeb recommande aux chercheurs de prendre en compte ces changements géniques dans leurs recherche en étudiant les tissus cérébraux le plus rapidement possible après le décès pour réduire l'impact de ces changements post-mortem.
À voir également sur Le HuffPost: Elle joue du violon pendant son opération du cerveau pour sauver sa main

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Des "gènes zombies" s'activent dans le cerveau après la mort

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CERVEAU - C'est une découverte qui paraît sortir tout droit d'un film de morts- vivants. Après la mort, certaines cellules du cerveau, loin de dépérir, deviennent au contraire particulièrement actives, révèle une étude de l'Université Illinois Chicago (UIC) publiée le 23 mars dans la revueScientific Reports .

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En 1993 des chercheurs américains publient dans la très prestigieuse revue scientifique Nature, une étude qui semble lier écoute de la musique classique avec le quotient intellectuel* (1). En réalité, les résultats sont bien plus complexes tout comme les conditions et l'interprétation de ces travaux.

Dans leurs travaux, Frances H. Rauscher, Gordon L. Shaw et Katherine N. Ky, de l'université de Californie ont fait passer une expérience assez simple à un peu plus d'une trentaine de volontaires. L'expérience se composait de deux phases. Dans un premier temps, les participants étaient répartis en trois groupes distincts, chacun avec des conditions de préparation différentes pendant 10 minutes avant le début de la tâche. Le premier groupe passait 10 minutes dans le silence, le deuxième groupe passait 10 minutes à faire des exercices de relaxation, et le troisième groupe passait, lui, 10 minutes à écouter la sonate pour deux pianos en ré majeur de Wolfgang Amadeus Mozart. A la suite de cette période de préparation, tous les participants passaient à la deuxième phase de l'expérience. Dans cette deuxième partie, les participants étaient soumis à une succession de tâches de résolution spatiale standard utilisées dans l'évaluation du quotient intellectuel testé par l'échelle d'intelligence Stanford-Binet* (2).

Et les résultats sont spectaculaires ! Les participants ayant écouté de la musique classique avant de réaliser les tests, présentent des performances aux tests améliorées et des scores de QI augmentés de près de 8 à 9 points, contrairement aux participants n'ayant pas écouté de musique classique.
Mais ces résultats impressionnants cachent en réalité de sérieux problèmes méthodologiques portant notamment sur le nombre trop faible de participants et une reproductibilité quasiment nulle de ces résultats par d'autres chercheurs dans d'autres laboratoires que celui dans lequel ont été conduits les travaux initiaux (3).

Malgré ces limites de fiabilité, le lien unissant l'écoute de musique classique et l'intelligence reste profondément ancré dans la société. Ce neuromythe - car c'est bien d'une fausse croyance dont il s'agit - est appelé l'effet Mozart et je vous invite à creuser avec moi ce sujet dans le podcast qui suit...

Glossaire
L'échelle d'intelligence Stanford-Binet est un test servant à quantifier le quotient intellectuel. Ce test mesure cinq facteurs : la connaissance, le raisonnement quantitatif, le traitement visuo-spatial, la mémoire de travail et le raisonnement fluide.

Le quotient intellectuel (QI) est le résultat d'un test psychométrique ( i.e. effectué par un psychologue) vise à fournir une évaluation quantitative standardisée de l'intelligence humaine. En réalité, le QI n'est qu'une mesure partielle de l'intelligence qui permet uniquement de tester une partie des aptitudes d'un individu. Car, bien que la définition d'intelligence ne fasse pas de consensus, il semblerait que celle-ci englobe une multitude de capacités et d'aptitudes d'un individu. Multitude de capacités et d'aptitudes qu'il est difficile de totalement cerner et quantifier avec un seul test. La notion même de QI est assez critiquable et critiquée.

Bibliographie
(1) Rauscher, F. H., Shaw, G. L., & Ky, C. N. (1993). Music and spatial task performance. Nature 365: 611
(2) Thorndike, R. L., Hagen, E. P. & Sattler, J. M. The Stanford-Binet Scale of Intelligence. Riverside, Chicago, 1986.
(3) McCutcheon L.E. (2000). Another failure to generalize the Mozart effect. Psychological reports, 87 (1): 325-330.
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Christophe Rodo est doctorant en neurosciences (Aix-Marseille Université, LNC, INS, ISM). Au cours de sa thèse, il s'intéresse aux mécanismes cérébraux de la mémoire de reconnaissance, un processus se situant entre la perception et la mémoire. En utilisant plusieurs approches méthodologiques, Christophe Rodo étudie l'interaction complexe entre l'hippocampe et les structures parahippocampiques lors de ce type de processus.
Passionné de médiation scientifique, il participe à l'organisation de la Semaine du cerveau en région Paca, a créé une déclinaison de l'événement Treize Minutes en version Jeunes Chercheurs, et participe régulièrement à différentes manifestations grand public. Il tient également un blog ( Cerveau en Argot) et une chronique radio hebdomadaire parlant des neurosciences ( La Tête Dans Le Cerveau).
Suivez-le sur twitter : @christophe_rodo et écoutez son podcast : La Tête Dans Le Cerveau

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En 1993 des chercheurs américains publient dans la très prestigieuse revue scientifique Nature, une étude qui semble lier écoute de la musique classique avec le quotient intellectuel* (1). En réalité, les résultats sont bien plus complexes tout comme les conditions et l'interprétation de ces travaux. Dans leurs travaux, Frances H.

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Au Brésil, la forêt amazonienne ne stocke plus de carbone

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Au Brésil, la forêt amazonienne ne stocke plus de carbone

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Ce que les chercheurs de l' Inrae (Institut national de la recherche agronomique) redoutaient en 2019 est arrivé. En moyenne sur la décennie, la partie brésilienne de l'Amazonie qui représente 60% de ce massif, a émis plus de carbone qu'elle n'en a stocké. " La cause provient à la fois de la déforestation nette et de la dégradation du milieu plus difficile à estimer", explique Jean-Pierre Wigneron, chercheur à l'UMR Interaction sol plante atmosphère (ISPA, Inrae Bordeaux Sciences Agro) et co-auteur de l'article écrit avec les chercheurs du CEA et de l'Université américaine d'Oklahoma paru dans Nature Climate Change du 29 avril.

La déforestation est très visible depuis l'espace

La déforestation est très visible depuis l'espace puisqu'il s'agit d'une destruction totale de la forêt pour laisser la place à l'élevage. Les chercheurs montrent que pour la partie brésilienne, elle s'est accéléré en 2019 pour atteindre 3,9 millions d'hectares contre un million en 2017 et 2018. " Mais cette destruction ne représente que 30% de la perte en biomasse, corrige Jean-Pierre Wigneron. Le reste, c'est de la dégradation, soit par l'Homme soit pour des raisons climatiques". Les épisodes de sécheresses comme celui de 2015 provoquée par le phénomène climatique El Nino tuent les arbres les plus faibles, provoquent la chute des feuilles et inhibent le stockage de carbone, les arbres fermant leurs stomates -les petits orifices à la surface des feuilles qui permet de capter le CO2- pour ne pas perdre leur humidité. Ainsi, dans une étude parue en 2020 dans Science Advances, le même laboratoire de l'Inrae avait montré que l'ensemble des forêts tropicales américaines et africaines avaient perdu d'énormes quantités de biomasse entre 2014 et 2017 du fait de la sécheresse.

Les négociations sur le climat devront tenir compte de l'affaiblissement du puits de carbone forestier tropical

A cela s'ajoutent les incendies ponctuels, l'exploitation d'arbres, la destruction de sous-bois qui réduisent la masse végétale sans pour autant que la forêt soit totalement détruite. Ainsi, en moyenne, un hectare de forêt amazonienne stocke 400 tonnes de carbone à l'hectare. La dégradation fait abaisser ce niveau, y compris loin des fronts de déforestation. Selon les chercheurs, sur la période 2010-2019, les pertes de carbone de la forêt brésilienne ont été supérieures de 18% aux gains.

Ces phénomènes sont très difficiles à mesurer. La surface des couverts forestiers est donnée ponctuellement par des LIDAR, des lasers embarqués sur satellite, qui ne donnent pas la quantité de biomasse présente sous la canopée, seulement son étendue. L'équipe franco-américaine utilise les détecteurs micro-ondes du satellite SMOS ("Soil moisture and ocean salinity") lancé en 2009 par le Cnes et l'agence spatiale européenne (ESA). Avec une longueur d'ondes de 30 centimètres, soit celle des téléphones portables ou des fours, cette méthode permet de mesurer l'épaisseur du couvert végétal du sommet des arbres aux racines. D'où cette évaluation beaucoup plus précise qui s'appuie par ailleurs sur un indice satellitaire de végétation élaboré par les chercheurs de l'Inrae, du CEA et du CNRS.

A quelques mois de la COP26, prochain round de négociations sur la lutte contre le changement climatique qui doit avoir lieu à Glasgow (Royaume-Uni) en novembre 2021, ces résultats revêtent une importance particulière. Cette réunion doit en effet entériner le cadre législatif dans lequel va s'inscrire les actions de réduction des gaz à effet de serre des Etats. L'un des enjeux est la mise en œuvre d'un marché mondial du carbone pour tenir compte du rôle des puits. Les Etats protégeant les forêts existantes ou améliorant la captation du carbone par la végétation grâce à leurs politiques agricoles pourront ainsi voir rémunérer leurs efforts. Le fait que l'un des principaux poumons de la planète ne stocke plus le CO2 montre l'effort que la communauté internationale doit accomplir pour préserver ce moyen puissant de limiter la hausse des températures dans la décennie qui vient.

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Au Brésil, la forêt amazonienne ne stocke plus de carbone

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Ce que les chercheurs de l' Inrae ( Institut national de la recherche agronomique) redoutaient en 2019 est arrivé. En moyenne sur la décennie, la partie brésilienne de l'Amazonie qui représente 60% de ce massif, a émis plus de carbone qu'elle n'en a stocké.

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En Sibérie, une équipe de scientifiques russes a trouvé une plante vieille de 32 000 ans. En utilisant la technologie du clonage et le tissu placentaire des graines, les chercheurs ont réussi à la faire revivre.
En Arctique, le pergélisol fond peu à peu à cause du réchauffement climatique. Le pergélisol, aussi appelé permafrost, est une couche de glace qui se forme lorsque la température ne dépasse pas 0 degré pendant plusieurs années. En Sibérie, cette glace n'avait pas fondu depuis la préhistoire et renferme de nombreux secrets.

Pendant des années, des éléments ont été coincés dans la glace, qui a permis de les conserver en parfait état. Ainsi, des scientifiques ont pu retrouver des animaux comme des mammouths gelés, des plantes ou encore de la nourriture. La fonte du pergélisol, bien qu'elle soit une conséquence négative du réchauffement climatique, permet aux chercheurs de faire de nombreuses découvertes biologiques.

Une plante vieille de 32 000 ans revient à la vie

En 2012, une équipe de chercheurs russes a trouvé une plante gelée dans la place, appelée la Silene stenophylla, en Sibérie. Cette fleur était vieille de 32 000 ans et aurait été enterrée par un écureuil à plus de 38 mètres de profondeur.

" Elle était probablement sèche lorsqu'elle a été enterrée et quelque chose a dû se produire pour qu'elle se soit retrouvée aussi profondément dans la terre ", a déclaré Margit Laimer, phytobiologiste.

Crédit photo : S.Yashina et al, Proc Natl Acad Sci USA 2012

Devant cette trouvaille, les chercheurs ont voulu faire revivre la plante en utilisant les gousses de la fleur. Ils ont commencé par essayer d'utiliser des graines mûres situées dans les cosses des fruits, sans succès.

Finalement, les scientifiques ont récolté du tissu encore viable sur les graines congelées, l'ont cloné, et ont pu faire vivre 36 nouvelles plantes. Un an plus tard, ces dernières ont fleuri avec succès. Quelques petites différences avec la plante d'origine ont été observées puisque les nouvelles avaient des pétales plus espacés.

Crédit photo :S.Yashina et al, Proc Natl Acad Sci USA 2012

Cette découverte pourrait être la clé pour apprendre d'autres secrets sur le pergélisol.

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Dans le pergélisol sibérien, des scientifiques trouvent une plante vieille de 32 000 ans et arrivent à la faire revivre

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En Sibérie, une équipe de scientifiques russes a trouvé une plante vieille de 32 000 ans. En utilisant la technologie du clonage et le tissu placentaire des graines, les chercheurs ont réussi à la faire revivre. En Arctique, le pergélisol fond peu à peu à cause du réchauffement climatique.

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La RLR : un outil d’édition génomique prometteur

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La RLR : un outil d’édition génomique prometteur

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Des scientifiques du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering d'Harvard ont créé un outil d'édition génomique, soit une technique de manipulation du génome [ensemble du matériel génétique d'une espèce codé dans son ADN] visant à la modification du matériel génétique. L'avancée baptisée Retron Library Recombineering (RLR) vient répondre à certaines problématiques de CRISPR, la technique d'édition génomique actuellement la plus reconnue et qui a fait plusieurs fois la une, notamment à la suite de son utilisation pour modifier l'ADN d'embryons humains.

La RLR s'appuie sur les retrons, soit des séquences génétiques présentes dans certaines bactéries qui produisent un brin d'ADN unique. Vulgairement, la RLR consiste à introduire dans une cellule une mutation sous la forme de brin d'ADN pendant qu'elle est dans la phase de réplique de son génome. Par la suite, les cellules sœurs créées répliquent naturellement la mutation. " La RLR est un outil d'édition génétique plus simple et plus flexible qui peut être utilisé pour des expériences hautement multiplexées ", soutient Max Schubert, l'un des coauteurs de l'étude.

La technique actuelle, CRISPR, permet de modifier les séquences d'ADN grâce à des " ciseaux génétiques " : l'enzyme Cas9. Simplement, CRISPR permet d'ajouter, supprimer ou modifier le patrimoine génétique de n'importe quelle cellule. La technique s'est montrée prometteuse, notamment pour la recherche contre le cancer. Néanmoins, le matériel requis pour CRISPR est difficile à installer en grande quantité, ce qui complexifie la recherche. Par ailleurs, l'enzyme Cas9 sur lequel CRISPR s'appuie pour couper les brins d'ADN n'est pas toujours précis et peut couper des éléments non-ciblés.

Contrairement à CRISPR, avec la RLR, l'ADN n'est pas cassé, ce qui supprime " la toxicité souvent observée avec CRISPR ". Aussi, les retrons font office de " code-barre " et permettent une identification. Ainsi, les chercheurs peuvent faire de l'édition génomique sur plusieurs cibles dans lesquelles ils veulent insérer des mutations. La RLR pourra être utilisée conjointement avec CRISPR ou servir de remplacement quand le découpage est trop délicat.

La RLR peut " conduire à des innovations nouvelles, passionnantes et inattendues "

" Nous avons pensé que les retrons devraient nous donner la capacité de produire de l'ADN simple brin à l'intérieur des cellules que nous voulions modifier, plutôt que d'essayer de les forcer à entrer dans la cellule de l'extérieur, et sans endommager l'ADN natif, deux qualités très convaincantes ", explique Daniel Goodman, ancien doctorant de l'Institut Wyss.

Le groupe de recherche d'Harvard a testé la RLR sur des bactéries E. coli et ont observé que 90% de la population incorporait la séquence après quelques modifications. Pendant leurs expériences, les scientifiques ont pu trouver des mutations de résistance aux antibiotiques au sein de la bactérie E. coli en séquençant le " code-barre " des retrons - au lieu de séquencer les mutants - rendant ainsi la procédure nettement plus rapide.

" La RLR nous a permis de faire quelque chose d'impossible avec CRISPR : nous avons découpé aléatoirement un génome bactérien, nous avons transformé ces fragments génétiques en ADN simple brin in situ, et nous les avons utilisés pour cribler des millions de séquences simultanément ", détaille Max Schubert.

Malgré ses avancées encourageantes, il reste du chemin à parcourir avant que la RLR soit utilisée à grande échelle, notamment sur l'amélioration et la standardisation de son taux d'édition. Néanmoins, l'équipe du Wyss Institute estime qu'elle peut " conduire à des innovations nouvelles, passionnantes et inattendues ".

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La RLR : un outil d'édition génomique prometteur

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Des scientifiques du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering d'Harvard ont créé un outil d'édition génomique, soit une technique de manipulation du génome [ensemble du matériel génétique d'une espèce codé dans son ADN] visant à la modification du matériel génétique.

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Deepdub, l'intelligence artificielle fait le doublage d'un film entier

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Deepdub, l'intelligence artificielle fait le doublage d'un film entier

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Deepdub, La start-up israélienne de doublage avec l'intelligence artificielle a commencé à devenir sérieuse. La société a conclu un accord pour traduire le film "Every Time I Die", actuellement diffusé sur UK Netflix pour les Amériques.

Deepdub utilisera sa technologie de synthèse vocale AI pour doubler le film en espagnol d'Amérique latine et en portugais brésilien. Les versions résultantes contiendront des voix qui sonnent exactement comme celles des acteurs originaux.

Une image promotionnelle du film Netflix qui sera exprimée par l'intelligence artificielle

Une révolution dans le doublage

"Nous capturerons avec précision le style vocal et les attributs vocaux des acteurs originaux, et ils seront adaptés à la langue cible", explique Oz Krakowski, PDG de Deepdub. "Dans ce cas, le doublage en espagnol latino-américain et en portugais brésilien nécessite des adaptations différentes."

Quelques informations sur Deepdub, la technologie qui peut transformer le monde du doublage (et même des films) grâce à l'intelligence artificielle:

Deepdub il est sorti tranquillement en décembre offrant des doublages basés sur l'IA pour des publicités et d'autres projets dans six langues cibles.

La copie d'un film complet prend plus de temps. Pour Krakowski, le processus pourrait prendre jusqu'à huit semaines. "Nous avons intégré des procédures de contrôle de qualité manuelles et automatiques avancées", dit-il. "Le processus comprend un directeur de doublage et un expert linguistique qui examine le résultat final. Leurs commentaires sont réinjectés dans la machine pour améliorer les résultats et affiner le processus automatique dans les projets futurs ".

Inutile de dire que l'IA est beaucoup moins chère que le doublage manuel. Des risques pour la profession de doubleur? Oui et non. Des opportunités pour les producteurs indépendants d'atteindre un public plus large pour leurs œuvres? Oui bien sûr.

Et d'un autre côté, MiLa Media elle-même, qui a produit "Every Time I Die", a profité de cette possibilité. Ohad Ashkenazi, le PDG de MiLa Media, a l'intention de se tourner vers Netflix pour distribuer également des versions avec doublage dans d'autres langues, mais traite également directement avec plusieurs grands distributeurs sur le marché latino-américain.

C'est la première fois que l'IA double un film entier

Le doublage de films sera possible dans de nombreuses autres langues

Ce pourrait être la première fois pour toute l'industrie. Et même si Netflix ne diffuse pas plus tard les versions doublées, ce n'est qu'une question de temps avant qu'un film ou une émission de télévision sur ce service de streaming ne reçoive un doublage AI. Dans quelques années, cette technologie pourrait bouleverser les films tels que nous les connaissons.

Les acteurs étrangers les plus connus parleront dans notre langue avec le même timbre de voix qu'ils ont dans leur langue. Probablement un jour, le mouvement des lèvres changera également ( la technologie est déjà à l'étude).

Nous pourrions regarder de vieux films avec un doublage "AI Edition". Je ne sais pas si je pourrais voir quelque chose de De Niro sans sa voix "italienne".

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Deepdub, l'intelligence artificielle fait le doublage d'un film entier

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Deepdub, La start-up israélienne de doublage avec l'intelligence artificielle a commencé à devenir sérieuse. La société a conclu un accord pour traduire le film "Every Time I Die", actuellement diffusé sur UK Netflix pour les Amériques. Deepdub utilisera sa technologie de synthèse vocale AI pour doubler le film en espagnol d'Amérique latine et en portugais brésilien.

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Ce fossile d’un milliard d’années pourrait être le plus ancien organisme multicellulaire

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Ce fossile d’un milliard d’années pourrait être le plus ancien organisme multicellulaire

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Selon une étude récemment parue dans Live Science, des scientifiques auraient découvert le fossile du plus vieil organisme multicellulaire. Les archéologues ont retrouvé cette relique, dont l'âge est estimé à un milliard d'années, dans ce qui était autrefois un lac des hautes terres écossaises.

Grâce à des analyses minutieuses, les chercheurs ont été en mesure de faire plusieurs découvertes concernant cet organisme baptisé Bicellum brasieri.

Les études ont également permis de réaliser une autre découverte surprenante. En effet, alors que l'on a toujours pensé que les océans étaient à l'origine de toutes les anciennes formes de vie, mettre la main sur le Bicellum brasieri nous prouve que ce ne fut pas toujours le cas.

Un fossile comme on n'en a jamais vu auparavant

Cet organisme multicellulaire fait à peine 0,03 mm de diamètre et a donc été retrouvé dans des nodules de minéraux phosphatés épais d'environ 1 cm. Durant leur expérience, Charles Wellman de l'Université de Sheffield (Angleterre) et son équipe ont coupé ces nodules avec une scie diamantée, afin d'obtenir des couches suffisamment minces pour permettre à la lumière de passer.

Les analyses au microscope ont ensuite permis de faire une incroyable découverte. Cet organisme fossilisé était composé de deux types de cellules bien distincts. Tandis que certaines d'entre elles étaient rondes et disposaient de parois fines, les autres cellules avaient une forme plutôt étirée et avaient d'épaisses parois. Ce qui indique clairement qu'il s'agit d'un organisme multicellulaire.

Selon les chercheurs, chacun des échantillons étudiés a montré les cellules de cet organisme à différentes étapes de leur évolution. Ainsi, pour les chercheurs cet organisme était bel et bien un être vivant.

Ce fossile remet une célèbre théorie en question

Selon Wellman et son équipe, le Bicellum brasieri pourrait faire partie de la famille des Holozoaires, un groupe d'anciens organismes étroitement liés aux animaux.

Pour rappel, la communauté scientifique a depuis toujours avancé que l'océan était à l'origine du développement de la vie sur notre planète. Cela est en partie dû au fait que les chercheurs ont retrouvé la majorité des fossiles des premiers êtres vivants dans les fonds marins.

Mais vu que le fossile de Bicellum brasieri avait apparemment vécu dans ce qui était autrefois un lac, les scientifiques en concluent que d'autres milieux avaient aussi leurs rôles à jouer dans l'émergence de la vie sur Terre.

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Ce fossile d'un milliard d'années pourrait être le plus ancien organisme multicellulaire

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Selon une étude récemment parue dans Live Science, des scientifiques auraient découvert le fossile du plus vieil organisme multicellulaire. Les archéologues ont retrouvé cette relique, dont l'âge est estimé à un milliard d'années, dans ce qui était autrefois un lac des hautes terres écossaises.

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Des chercheurs ont mis au point des vêtements « vivants » qui grandissent tout seuls

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Des chercheurs ont mis au point des vêtements « vivants » qui grandissent tout seuls

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Une imprimante 3D . Un peu de bactérienne. Quelques . Et voici qu'un vivant se crée tout seul. Enfin... presque. Les recettes pour des matériaux dits vivants, puisque fabriqués en encapsulant des cellules biologiques vivantes dans une matrice, ont fleuri ces dernières années. Récemment, des chercheurs ont rapporté une technique de bio-impression débouchant sur une aux propriétés remarquables.

Ces scientifiques ont enfermé des microalgues dans un produit excrété par des , vulgairement nommé " cellulose bactérienne ". Les microalgues confèrent des capacités photosynthétiques à l'étoffe obtenue. Ce qui lui permet, notamment, de se régénérer. Les auteurs de l' précisent qu'elle peut " survivre de manière stable pendant au moins trois jours sans nutriments ", sa de vie pouvant être prolongée si elle est transférée vers une nouvelle source de nutriments durant cette période.

Un levain textile

Pour la première fois, ce matériau photosynthétique semble assez performant pour être déployé dans " des applications du monde réel ", Anne Meyer, biologiste américaine et coautrice du papier. Résistant. Tenace. Flexible. Robuste. Il a tout pour plaire. Déformé d'une façon ou d'une autre, il conserve son physique. Les chercheurs lui attribuent trois applications principales : la création de feuilles artificielles, de vêtements biologiques , et de peaux photosynthétiques.

Les feuilles artificielles imitent la photosynthèse des végétales, c'est-à-dire qu'elles convertissent l'eau et le CO 2 en oxygène et en , grâce à la du . Cette innovation fait partie des solutions envisagées pour produire de l'énergie et de l'oxygène dans des endroits peu propices à la végétation ... comme Mars. En parallèle, les " peaux synthétiques " serviraient pour les de peau. Anne Meyer explique que " l'oxygène généré aiderait à relancer la cicatrisation de la zone endommagée, ou pourrait être capable de réaliser une cicatrisation "activée par la lumière" des plaies ".

Ce matériau pourrait révolutionner le secteur du textile. De la mode. Les vêtements créés seraient biodégradables et évolutifs. Un pantalon troué se régénererait, mais un pantalon trop petit pourrait aussi grandir. Si ce n'est qu'hypothétique à l'heure actuelle, cela enlèverait une sacrée épine dans le pied de cette industrie -- l'une des plus polluantes de la Planète. Ces matériaux " peuvent se maintenir sur des périodes de plusieurs semaines et être multipliés sur place, de sorte qu'ils ont le potentiel d'être vraiment durables et partagés partout dans le monde, aussi facilement que le levain ", se prend à rêver Anne Meyer.

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Des chercheurs ont mis au point des vêtements " vivants " qui grandissent tout seuls

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Une imprimante 3D . Un peu de bactérienne. Quelques . Et voici qu'un vivant se crée tout seul. Enfin... presque. Les recettes pour des matériaux dits vivants, puisque fabriqués en encapsulant des cellules biologiques vivantes dans une matrice, ont fleuri ces dernières années.

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Darmanin veut une loi pour contraindre les éditeurs majeurs à inclure des failles de sécurité dans tous leurs logiciels

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Darmanin veut une loi pour contraindre les éditeurs majeurs à inclure des failles de sécurité dans tous leurs logiciels

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Toute la vidéo de l'interview du 28 avril à France-Inter est terrorisant, et regardez cela au timecode 07:49

Je ne pensais pas vivre cela, Nineteen Eighty-Four (1984) en vrai, Snowden nous avait alertés, et là une étape majeure supplémentaire va être franchie si cette loi scélérate passe.

Pendant une seconde Léa Salamé connecte les points correctement et se rend compte qu'elle sera complètement surveillée en tant que journaliste.

Et tout cela passe comme dans du beurre, aucun média principal ne fait un grand titre à ce sujet, il y a bien LQDN qui tente de nous défendre.

J'ai déjà posté cette vidéo, mais je la remets car elle est informative, récente et fait un bon tour du problème :

Des failles logicielles officielles? Cela veut juste dire que le citoyen sera toujours exposé 24h/24 à des failles logicielles que des dictateurs, des malfaiteurs, des patrons, des espions, des terroristes(!) pourront découvrir et utiliser contre les citoyens. Quelle horreur et quelle folie!

J'espère ne pas être le seul à rejeter toutes ces atteintes aux libertés, ces failles ne sont que la partie émergée de l'iceberg pseudo-sécuritaire mais réellement anti-démocratique, anti-liberté.

Rappelons que l'Europe a contré/condamné plusieurs fois l'Etat français sur ses lois anti-liberté, et que ce même Etat français a contourné cela.

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Darmanin veut une loi pour contraindre les éditeurs majeurs à inclure des failles de sécurité dans tous leurs logiciels

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Ces gouvernements successifs gauche+droite (lois 2015) et actuellement Darmanin osent tout sur la privation de liberté et la surveillance de masse. La preuve? Toute la vidéo de l'interview du 28 avril à France-Inter est terrorisant, et regardez cela au timecode 07:49 Je ne pensais pas vivre cela, Nineteen Eighty-Four (1984) en vrai, Snowden nous avait alertés, et là une étape majeure supplémentaire va être franchie si cette loi scélérate passe.

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Une tablette égyptienne de 4000 ans, criblée de fautes et corrigée en rouge

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Une tablette égyptienne de 4000 ans, criblée de fautes et corrigée en rouge

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Fautes d'orthographes sur une tablette égyptienne.

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Une tablette égyptienne de 4000 ans, criblée de fautes et corrigée en rouge

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Malgré les milliers d’années qui nous séparent du quotidien des scribes de l’Égypte antique, il semble que certaines choses ne doivent jamais changer. Conservée au Metropolitan Museum of Art de New York, cette tablette à la graphie approximative a de quoi rassurer tous les dyslexiques à travers les âges.

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Route du nord ouverte en hiver.

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À l'été 2009, un navire allemand était devenu le premier navire commercial à emprunter la route russe de l'Arctique, entre l'Asie et l'Europe. En février, un navire commercial opérant pour une compagnie russe est devenu le premier à emprunter cette route (Le mot " route " dérive du latin (via) rupta, littéralement " voie...) ... en hiver (L'hiver est une des quatre saisons des zones tempérées.) .

Certes, des navires scientifiques et militaires l'ont déjà fait. Mais c'est l'ouverture à la navigation (La navigation est la science et l'ensemble des techniques qui permettent de :) commerciale qui semblait irréaliste il y a quelques décennies... même en été ! Le voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel...) du Christophe de Margerie, un transporteur (Un transporteur dirige une entreprise commerciale spécialisée dans le transport de...) de gaz naturel liquéfié (Le gaz naturel liquéfié (abrégé en GNL) est du gaz naturel (composé...) , est vu comme un coup de marketing (Le marketing (on utilise aussi parfois - dans 7% des cas, d'après les chiffres donnés par...) pour la compagnie russe Sovcomflot -et en même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) , un message (La théorie de l'information fut mise au point pour déterminer mathématiquement le taux...) aux autres compagnies qui font la liaison entre l' Asie (L'Asie est un des cinq continents ou une partie des supercontinents Eurasie ou Afro-Eurasie de la...) et l' Europe (L'Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un...) et rêvent de pouvoir sauver 13 000 kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...) par rapport au trajet actuel par le canal de Panama.

Le Christophe de Margerie -qui porte le nom d'un ancien PDG de la compagnie pétrolière (Une compagnie pétrolière est une entreprise dont l'activité principale est liée...) française Total- a tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) de même bénéficié de l'accompagnement d'un brise-glace (Un brise-glace est un navire utilisé pour ouvrir ou maintenir ouvertes des voies de navigation...) russe -la Russie ayant elle aussi un intérêt économique à promouvoir cette route. Et les deux navires n'ont pas fait l'entièreté de la route russe de l' Arctique (L'Arctique est la région entourant le pôle nord de la Terre, à l'intérieur et aux...) , mais un aller-retour depuis le port de Sabetta, sur la péninsule de Yamal, voué à devenir un endroit-clef pour l'exportation du gaz naturel (Le gaz naturel est un combustible fossile, il s'agit d'un mélange d'hydrocarbures présent...) extrait dans l'Arctique russe. Parti de Sabetta le 5 janvier avec son chargement (Le mot chargement peut désigner l'action de charger ou son résultat :) de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) naturel, il a atteint le port chinois de Jiangsu, d'où il est reparti le 27 janvier, et est revenu à Sabetta le 19 février.

Il y avait évidemment de la glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) : la coque du navire (Un navire est un bateau destiné à la navigation maritime, c'est-à-dire prévu...) est équipée pour naviguer à travers un tel environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) . Mais il s'agit d'une glace annuelle, beaucoup moins épaisse (de 30 à 200 centimètres) qu'une glace qui ne fond pas d' année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié...) en année, et c'est dans ce contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le...) que la navigation en hiver devient possible. "Il n'y a pas de glace multi-annuelle dans la région", observe depuis l'Alaska le journal Barents Observer.

"Traditionnellement, rappelle le communiqué de Sovcomflot, la navigation de transit dans ce segment de la route maritime du Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) prend fin en novembre et ne reprend qu'en juillet."

L'ironie n'a pas échappé aux environnementalistes: le port de Sabetta pourrait désormais accroître son exportation de gaz naturel, soit une contribution au réchauffement climatique (Le réchauffement climatique, également appelé réchauffement planétaire, ou...) ... qui n'aurait pas été possible sans le réchauffement climatique.

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📰 La route de l'Arctique ouverte... même en hiver

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À l'été 2009, un navire allemand était devenu le premier navire commercial à emprunter la route russe de l'Arctique, entre l'Asie et l'Europe. En février, un navire commercial opérant pour une compagnie russe est devenu le premier à emprunter cette route (Le mot " route " dérive du latin (via) rupta, littéralement " voie...)

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Un nouveau procédé de production de carburants à partir de déchets plastiques

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Un nouveau procédé de production de carburants à partir de déchets plastiques

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Transformer du plastique en carburant.

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L'IMT Atlantique développe un procédé de recyclage des déchets thermoplastiques auto-therme. Il fonctionne par voie de pyrolyse et une partie des carburants produits est consommée par un moteur dont la chaleur résiduelle sert à alimenter ce procédé thermique.

9,2 milliards de tonnes. C'est la quantité de plastiques produite dans le monde depuis 1950. Un volume qui ne cesse de progresser et qui devrait dépasser le seuil des 12 milliards d'ici 2050. En France, 3,5 millions de tonnes de déchets plastiques ont été collectés en 2018, dernier chiffre connu. 23 % de ce volume est recyclé, 42 % est incinéré pour produire de l'énergie et 35% est stocké dans des centres de stockage. L'IMT Atlantique développe un procédé de valorisation des déchets thermoplastiques par voie de pyrolyse qui produit des carburants alternatifs ainsi que de l'électricité.

Certes, ce procédé thermique pour traiter les déchets plastiques n'est pas nouveau, mais le concept développé présente une originalité, comme le décrit Sary Awad, chercheur à l'IMT Atlantique : " Une partie des carburants produits par la pyrolyse va servir à alimenter un moteur diesel dont la chaleur résiduelle, comprise entre 400 à 500 degrés, va permettre d'alimenter la pyrolyse, qui a besoin de la même température pour fonctionner. Sur le plan thermique, ce système tourne en boucle et est donc auto-therme. "

Concrètement, sur un kilogramme de déchets plastiques, composé d'une proportion plus ou moins grande de polyéthylène et de polypropylène, la pyrolyse va produire entre 190 et 240 grammes des gaz, sous la forme d'hydrocarbures légers tels que du méthane, du propane, du butane. Ces derniers pourront être valorisés comme gaz de pétrole comprimés (GPC) car ils possèdent une bonne teneur énergétique et ne contiennent pas d'oxygène.

Le diesel produit est entièrement consommé par le moteur thermique

Deux types de liquides vont aussi être issus de la pyrolyse : du diesel (entre 140 et 160 grammes) et de l'essence (environ 400 grammes). Ce diesel va être entièrement utilisé pour alimenter le moteur à combustion ; ce dernier produit quant à lui environ 7 kW d'électricité qui peuvent ensuite être injectés dans le réseau électrique. " Pour améliorer les caractéristiques de ce carburant, il est possible de lui rajouter jusqu'à 7 % de biodiesel afin qu'il soit identique au diesel distribué dans les stations-service, mais ce moteur peut également très bien fonctionner sans biodiesel ", ajoute le chercheur.

Concernant l'essence, un additif devra obligatoirement être rajouté afin de valoriser ce carburant et lui donner les mêmes caractéristiques qu'une essence classique. De l'éthanol pourrait ainsi être introduit, jusqu'à 25 %. Par contre, étant donné que ce taux d'incorporation est actuellement réservé à la catégorie superéthanonol (E85), ce qui restreint son utilisation aux véhicules de type flex-fuel, il est possible de le substituer par de l'ETBE (Ethyl-ter-butyl-ether), un additif mis sur le marché pour remplacer le plomb dans l'essence. Dans ce cas, il est introduit avec une proportion moins importante.

La pyrolyse produit aussi un dernier composé, dont les premières analyses ont montré que sa composition est située dans la plage de distillation du kérosène. Mais les chercheurs de l'IMT n'ont, pour l'heure, pas tous les éléments pour le certifier totalement et des ajustements seront peut-être nécessaires pour que ce composé devienne du kérosène.

Les premiers résultats de ce travail de recherche, encore au stade de la preuve de concept, sont prometteurs. Alors qu'il n'a fait l'objet d'aucune optimisation, le prototype développé produit en effet 1,5 fois plus d'énergie primaire qu'il n'en consomme. Ce chiffre correspond à la différence entre l'énergie consommée par le moteur sous la forme de diesel et l'énergie produite par les autres carburants formés à la sortie de la pyrolyse et l'électricité produite par le moteur.

Un important axe de progrès a été observé pour améliorer ce prototype. " Nous avons constaté que seulement 10 % de la chaleur résiduelle pouvant être récupérée dans les gaz d'échappement servait à alimenter la pyrolyse, confie Sary Awad. Pour augmenter ce chiffre, nous avons démarré une étude pour modéliser les phénomènes thermochimiques afin de concevoir un réacteur plus compact et plus efficace en termes d'échanges thermiques. "

La pyrolyse offre une meilleure maîtrise de la dégradation des matières premières

À terme, ce nouveau procédé pourrait être adapté au recyclage des plastiques dans des secteurs où le rayon de collecte est faible, comme des zones peu urbanisées ou des îles. Car les quantités de déchets pour l'alimenter n'ont pas besoin d'être importantes pour qu'il soit rentable. Et contrairement à l'incinération qui ne produit que de la chaleur et de l'électricité, il présente l'avantage de produire en plus des carburants ou des produits chimiques, sous formes d'hydrocarbures légers. Concernant la chaleur résiduelle du moteur, une partie pourrait en effet ne pas servir à alimenter la pyrolyse et être valorisée différemment.

Sur le plan environnemental, la pyrolyse offre un meilleur contrôle de la dégradation des matières premières. Alors que l'incinération peut provoquer des réactions secondaires dans le four et produire des dioxines et des furanes, ce procédé thermique permet une meilleure maîtrise des rejets de ces composés dangereux pour la santé et l'environnement. Il est en effet possible de jouer sur les différentes étapes du processus de destruction des plastiques pour les capter.

Crédit photo Une : Sary AWAD, IMT Atlantique

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Un nouveau procédé de production de carburants à partir de déchets plastiques | Techniques de l'Ingénieur

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L'IMT Atlantique développe un procédé de recyclage des déchets thermoplastiques auto-therme. Il fonctionne par voie de pyrolyse et une partie des carburants produits est consommée par un moteur dont la chaleur résiduelle sert à alimenter ce procédé thermique. 9,2 milliards de tonnes. C'est la quantité de plastiques produite dans le monde depuis 1950.

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Intelligence artificielle et neuroscience (Jean Rémi KING)

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Intelligence artificielle et neuroscience (Jean Rémi KING)

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Recherche en neuroscience et IA

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I am a CNRS researcher at the Department of Cognitive Science of Ecole Normale Supérieure detached to Facebook AI Research. My group investigates the computational bases of human intelligence, and in particular our perceptual and language processes, using machine learning for electrophysiology, neuroimaging and computational modeling.

Want to work with us? Contact me!

Millet & King, arXiv 2021

tl;dr: Do convolutional networks process speech sounds like our brains does? Short answer: yes, even without training; but training helps.

Do convolutional networks process speech sounds like our brains does?

Check out our latest study with Juliette Millet: https://t.co/dcupYxSxKA

Here is the summary thread 👇: 1/n pic.twitter.com/LI6kr8PY9j
- Jean-Rémi King (@jrking0) March 9, 2021

Chehab, Defossez, Loiseau, Gramfort & King, arXiv 2021

tl;dr: We propose a new end-to-end architecture to encode MEG brain signals. It outperforms standard pipelines by a 3X.

Deep learning improves the analysis of time-resolved brain signals by ... 3️⃣ folds!

Check out our latest paper by @lomarchehab*, @honualx*, @loiseau_jc, and @agramfort:
https://t.co/QxTxoySnBs

Below is the summary thread 👇 pic.twitter.com/h1WcoGm7UD
- Jean-Rémi King (@jrking0) April 7, 2021

Sergent, Corazzol, Labouret, Stockart, Wexler,King, Meyniel & Pressnitzer , Nature Communications 2021

tl;dr: We show with EEG that the conscious access follows an all-or-none dynamics even without report.

Most work on the neural basis of consciousness relies on self-report, however @MmeJeanserre, @jrking0 et al. suggest bifurcation in EEG brain dynamics may reflect an independent signature of conscious perception @Univ_Paris @Cognition_ENS @mne_python https://t.co/nHMPaSVxnU pic.twitter.com/n4TXgh2XNt
- Nature Communications (@NatureComms) February 20, 2021

Caucheteux & King, bioRxiv 2020

tl;dr: Do deep nets become increasingly correlated with brain activity as they learn to process language? Short answer: only their middle layers do.

Language processing in brains and deep networks: computational convergence and its limits.

Check out our latest preprint: https://t.co/HBVkNVtxUl, by @c_caucheteux and I pic.twitter.com/yahwk2fXCY
- Jean-Rémi King (@jrking0) July 6, 2020

King, Charton, Lopez-Paz & Oquab, Neuroimage 2020

tl;dr: We introduce a simple method to combine the advantages of decoding and encoding analyses.

Back-to-back regression: Disentangling the influence of correlated factors from multivariate observations.

Our latest paper with @f_charton, David Lopez Paz & Maxime Oquab at @facebookai is now freely available at Neuroimage: https://t.co/2hBgODEeAw

Here's the summary thread ⤵️ pic.twitter.com/i1ZLF2dZ5e
- Jean-Rémi King (@jrking0) July 9, 2020

Peiffer-Smadja, Maatoug, Lescure, D'Ortenzio, Pineau & King, Nature Machine Intelligence 2020

tl;dr: We're teaming up with the AP-HP hospital to review the promises and pitfalls of Machine Learning.

"#MachineLearning for #COVIDー19 needs global collaboration and data-sharing"

👉https://t.co/ouY7MYX59p

#ArtificialIntelligence #SARSCoV2 pic.twitter.com/lZsZh8Hqvm</p>- Nathan Peiffer-Smadja (@nathanpsmad) May 22, 2020

Gwilliams, King, Marantz & Poeppel, bioRxiv 2020

tl;dr: Decoding the neural dynamics underlying phonetic representations shows how the brain can keep up multiple phonemes until the corresponding word is identified.

our new paper "Neural dynamics of phoneme sequencing" is now on bioRxiv! https://t.co/jeTipPTXuf

conducted with dream-team @jrking0 @AlecMarantz @davidpoeppel, we use MEG to study how phonemes are processed in continuous naturalistic speech

short summary in thread below:
1/8 pic.twitter.com/yT5bN2PfHw
- Laura Gwilliams (@GwilliamsL) April 6, 2020

Entre #IA et neurosciences. Rencontre avec Jean-Rémi King @jrking0 @Cognition_ENS, chercheur @CNRS spécialiste du fonctionnement du cerveau humain 🧠 https://t.co/6hxwyGHECP pic.twitter.com/cAnJwbbbCj
- École normale supérieure | PSL (@ENS_ULM) March 10, 2020

Wyart and King, bioRxiv 2019

tl;dr: We measure brain responses to image sequences, and show how the brain recruits a hierarchy of neural processes in order to efficiently represents multiple snapshots of the past. Check-out our tweet thread for the illustrated summary

"The Human Brain encodes a Chronicle of Visual Events at each Instant of Time", by @valentinwyart and I: the tl;dr thread: https://t.co/YfLLZ1ZStr pic.twitter.com/iySGP52al9
- Jean-Rémi King (@jrking0) November 19, 2019

Gwilliams and King bioRxiv 2019

tl;dr: When an image is ambiguous, the brain slowly recruits a hierarchy of recurrent processes to generate categorical percepts. Check-out our tweet thread for the illustrated summary

0/9: "Recurrent Processes Emulate a Cascade of Hierarchical Decisions", by @GwilliamsL and I, the tl;dr thread:
- Jean-Rémi King (@jrking0) November 15, 2019

3/9 Their average brain response confirm a fast feedforward recruitment of their visual hierarchies pic.twitter.com/Y39WYwJ2Yx
- Jean-Rémi King (@jrking0) November 15, 2019

Claassen et al, New England Journal of Medicine 2019

tl;dr: Acute brain injury patients can sometimes be behaviorally unresponsive. Yet, we show that 15% of them still demonstrate motor-command brain responses.

The covering of our latest study in the New York Times: https://t.co/7qBuerdsKD pic.twitter.com/60Cvpv08d5
- Jean-Rémi King (@jrking0) June 28, 2019

# data[].attributes.attachment_link.description
I am a CNRS researcher at the Department of Cognitive Science of Ecole Normale Supérieure detached to Facebook AI Research. My group investigates the computational bases of human intelligence, and in particular our perceptual and language processes, using machine learning for electrophysiology, neuroimaging and computational modeling. Want to work with us?

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Un homme équipé d’une interface neuronale parvient à écrire par la pensée

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Un homme équipé d’une interface neuronale parvient à écrire par la pensée

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Les interfaces neuronales directes (ou ICM, pour interfaces cerveau-machine) permettent aux personnes ayant perdu la capacité de bouger ou de parler de communiquer avec leur entourage. Des chercheurs américains proposent aujourd'hui une nouvelle ICM, qui permet à son porteur de taper des mots en pensant à la façon dont il les écrirait de façon manuscrite.
La recherche dans le domaine des ICM s'est jusqu'à présent focalisée sur la restauration de la motricité globale, permettant aux patients de saisir, de pointer et de cliquer avec un curseur d'ordinateur. Les dispositifs fonctionnent, mais s'avèrent peu rapides. Pour augmenter la vitesse des communications, une équipe de chercheurs a développé une ICM d'un autre genre : celle-ci décode les tentatives de mouvements d'écriture à partir de l'activité neuronale du cortex moteur, puis les traduit en texte en temps réel !

Équipé de ce nouveau dispositif, le participant à l'étude - dont la main était paralysée par une lésion de la moelle épinière - a atteint des vitesses de frappe de 90 caractères par minute avec une précision brute de 94,1%, qui grimpait à plus de 99% avec l'usage d'un correcteur automatique universel. C'est plus rapide que tout autre ICM jamais développée, selon les auteurs. À titre de comparaison, la vitesse observée lors de l'expérience est similaire à la vitesse de frappe sur smartphone typique des individus du même groupe d'âge que le participant (estimée à 115 caractères par minute).

Traduire la pensée de l'écriture

Les ICM sont des systèmes conçus pour relier directement le cerveau humain à des périphériques externes (ordinateur ou autre) ; elles sont généralement utilisées pour améliorer la qualité de vie des personnes paralysées, ayant perdu la capacité de parler. Le principe de ces dispositifs est de traduire directement l'activité cérébrale en entrée machine. Les ICM développées jusqu'alors pour la communication reposent sur le déplacement, par la pensée, d'un curseur sur un clavier virtuel modélisé à l'écran. D'autres dispositifs d'écriture reposent sur un système de suivi des yeux (qui " pointent " les lettres désirées à l'écran).

La nouvelle ICM dont il est question ici repose sur un réseau de neurones artificiels, capable de traduire en texte les signaux cérébraux d'une personne qui s'imagine en train d'écrire ses propos avec un stylo. Avec 90 caractères tapés par minute, ce dispositif s'avère bien plus rapide que les autres systèmes développés jusqu'à présent. En outre, comparativement aux systèmes basés sur le suivi oculaire, il offre au patient une plus grande liberté, car il peut alors regarder où bon lui semble sans impacter la communication en cours.

Voici une vidéo qui permet de comparer les performances obtenues avec la nouvelle ICM et avec une interface intracorticale cerveau-ordinateur précédemment développée ; une étude antérieure rapporte qu'avec cette dernière, basée sur un système de frappe de type pointer-cliquer, le participant a atteint la vitesse maximale de 39 caractères corrects par minute. L'ICM s'avère plus de deux fois plus rapide :

Pour mettre au point ce nouveau dispositif, Jaimie Henderson et ses collègues de l'Université de Stanford, en Californie, ont utilisé deux réseaux de capteurs, positionnés juste sous la surface cérébrale ; chacun de ces réseaux est capable de capter les signaux émis par une centaine de neurones. Muni de ces capteurs, le participant à l'expérience - un homme de 65 ans, paralysé jusqu'au cou depuis 2007 - devait imaginer écrire des lettres et des mots sur une feuille, afin que les signaux neuronaux correspondants soient convertis automatiquement en texte.

Bientôt un décodeur de parole ?

L'un des membres de l'équipe, Krishna Shenoy, précise toutefois que les capteurs ne ciblent pas tous les neurones directement impliqués dans le contrôle du mouvement de la main - et pour cause, il peut y en avoir des milliers ou des millions ! Mais l'utilisation conjointe de deux réseaux de capteurs, surveillant à eux deux environ 200 neurones, suffit à récolter suffisamment de données pertinentes pour fournir une interprétation fiable des signaux cérébraux.

Quid de l'apprentissage automatique de ce réseau neuronal artificiel ? Les réseaux de neurones sont habituellement formés à partir d'énormes quantités de données, afin d'être en mesure de résoudre la tâche qui leur est confiée. Ici, il s'agit d'apprendre à reconnaître le signal cérébral associé à l'écriture d'une certaine lettre - sachant que celle-ci peut varier, même pour un seul et même individu. Il n'existe malheureusement pas encore de base de données de ce type. Pour un apprentissage efficace, l'équipe aurait pu demander au participant de se livrer à l'exercice, en lui demandant de penser à l'écriture de lettres, des milliers de fois, et en recueillant les signaux correspondants.

Pour lui épargner cette tâche laborieuse, l'équipe s'est simplement basée sur quelques exemples de signaux générés par le cerveau de l'homme lorsqu'il pensait à l'écriture de certaines lettres, puis a généré des copies supplémentaires de ces signaux en y ajoutant du bruit. L'objectif étant d'obtenir finalement une base de données " synthétique ". À noter que ce modèle d'apprentissage ne peut être utilisé pour un autre patient équipé du même dispositif : les données en question, de même que la disposition des capteurs, sont spécifiques à l'individu.

À partir de ces travaux, l'équipe souhaite désormais créer sur le même principe un " décodeur de parole ", un synthétiseur vocal qui permettrait aux personnes privées de cette capacité de parler grâce à l'interprétation des signaux neuronaux associés à cette fonction. " Alors que l'écriture manuscrite peut approcher les 20 mots par minute, nous avons tendance à parler autour de 125 mots par minute [...]. S'ils sont combinés, ces systèmes pourraient offrir aux patients encore plus d'options pour communiquer efficacement ", a déclaré Shenoy.

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Un homme équipé d'une interface neuronale parvient à écrire par la pensée

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Les interfaces neuronales directes (ou ICM, pour interfaces cerveau-machine) permettent aux personnes ayant perdu la capacité de bouger ou de parler de communiquer avec leur entourage. Des chercheurs américains proposent aujourd'hui une nouvelle ICM, qui permet à son porteur de taper des mots en pensant à la façon dont il les écrirait de façon manuscrite.

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Un ordinateur triomphe de l'humain aux mots croisés.

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Le programme informatique Dr Fill est en pleine action : il tente de résoudre une grille du tournoi annuel américain de mots croisés. Capture d'écran YouTube/Matt Ginsberg

Un programme informatique, baptisé Dr Fill, a fait échouer ses adversaires en chair et en os à un concours national américain de mots croisés. Une première impressionnante, mais qui est loin de faire perdre tout intérêt à un passe-temps très humain, souligne Wired.

Pour sa 43e édition annuelle, le très couru American Crossword Puzzle Tournament (ACPT, tournoi américain de mots croisés) s'est tenu en ligne et a vu Tyler Hinman empocher, le 2 mai, la somme de 3 000 dollars (2 480 euros) pour sa victoire en finale. Le champion de San Francisco en est à son sixième sacre, mais pour la première fois cette année, un ordinateur a obtenu un meilleur score que les humains dans cette compétition.

Bien que l'intelligence artificielle (IA) ne soit pas repartie avec le trophée, "cela a été une grande victoire pour Dr Fill, un programme de résolution de mots croisés qui se mesure à des cruciverbistes organiques depuis près d'une décennie", rapporte Wired.

Ce programme est en effet un compétiteur officieux de l'ACPT depuis 2012. Cette année, son créateur, l'ingénieur en informatique Matt Ginsberg, a travaillé avec un groupe de chercheurs de la prestigieuse université de Berkeley spécialisés dans le traitement automatique des langues - c'est-à-dire l'étude de l'interprétation numérique de nos idiomes.

Résolution méthodique

Comment fonctionne ce Dr Fill (dont le nom même est un jeu de

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États-Unis. Un ordinateur triomphe des humains aux mots croisés

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Un programme informatique, baptisé Dr Fill, a fait échouer ses adversaires en chair et en os à un concours national américain de mots croisés. Une première impressionnante, mais qui est loin de faire perdre tout intérêt à un passe-temps très humain, souligne Wired.

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Piste d'un vaccin universel contre le coronavirus

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Piste d'un vaccin universel contre le coronavirus

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Vaccin anti-covid universel

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Plusieurs études récemment publiées indiquent que le développement d'un vaccin capable de reconnaître des cibles communes à plusieurs familles de coronavirus animaux et humains serait un objectif atteignable sur le plan scientifique. En d'autres termes, créer un vaccin universel anti-coronavirus semble donc possible.

Les coronavirus responsables du SARS (syndrome respiratoire aigu sévère), du MERS (syndrome respiratoire du Moyen-Orient) et de la Covid-19 appartiennent au genre des Betacoronavirus. Baptisés SARS-CoV-1, MERS-CoV et SARS-CoV-2, ils ont émergé à partir de coronavirus hébergés par des chauves-souris ou des dromadaires avant d'être transmis à l'homme. Parmi les Betacoronavirus, ceux qui circulent chez les civettes, les chauves-souris et les pangolins présentent un degré de parenté génétique important avec le SARS-CoV-1 et le SARS-CoV-2 et utilisent le récepteur humain ACE2 pour infecter les cellules.

Des anticorps isolés chez des individus infectés par le SARS-CoV-1 peuvent neutraliser plusieurs Betacoronavirus, empêchant ainsi l'infection de cellules humaines. Les immunologistes parlent d'anticorps neutralisants " à large spectre " pour désigner ces anticorps dirigés contre une cible commune à des virus différents. Une telle approche consiste à induire ce que les spécialistes appellent une " immunité cross-neutralisante ".

L'objectif est donc de développer un vaccin capable de conférer une immunité protectrice vis-à-vis du SARS-CoV-2 tout en protégeant contre des Betacoronavirus circulants chez certains animaux. Ainsi, de tels vaccins permettraient à l'avenir d'éviter la survenue de pandémies liées à des Betacoronavirus. Il s'agit de concevoir des vaccins contre les Sarbecovirus, un sous-genre de coronavirus qui comprend le SARS-CoV-2, le SARS-CoV-1, de nombreux virus de chauves-souris et certains coronavirus de pangolins dont on considère qu'ils représentent potentiellement un groupe de coronavirus à haut risque d'émergence.

Le domaine RBD (Receptor Binding Domain), région de la protéine spike du coronavirus qui interagit avec le récepteur cellulaire ACE2, est une cible privilégiée des anticorps neutralisants à large spectre.

Dans la revue Nature datant du 10 mai 2021, une équipe américaine a rapporté des résultats encourageants obtenus chez le singe. Les chercheurs de la faculté de médecine de l'université de Durham (Caroline du Nord) ont conçu un système permettant d'augmenter la capacité du RBD à induire une réponse immunitaire. Plusieurs études antérieures ont en effet montré que, présent en plusieurs exemplaires sur des nanoparticules mimant des particules virales, ce domaine RBD peut décupler la réponse immunitaire.

Pour y parvenir, Kevin Saunders, Barton Jaynes et leurs collègues ont greffé de multiples exemplaires de ce motif de la protéine spike du SARS-CoV-2 sur une nanoparticule d'un genre particulier. Ils ont utilisé la ferritine, une protéine sphérique présente dans la bactérie Helicobacter pylori et dont le rôle est de stocker le fer. Celle-ci est composée de 24 sous-unités. Les chercheurs ont réussi à construire des nanoparticules de ferritine hérissées à leur surface de 24 séquences RBD. Ils ont montré que ces nanoparticules se lient au récepteur cellulaire humain ACE2, cible naturelle du coronavirus, et qu'elles induisent la production d'anticorps spécifiques anti-RBD chez l'animal.

Cinq macaques cynomolgus ont été immunisés à trois reprises par voie intramusculaire à quatre semaines d'intervalle. Ils ont reçu 100 microgrammes de ces nanoparticules porteuses du RBD du SARS-CoV-2 en association à un adjuvant*. Les immunisations ont été bien tolérées par les macaques. Elles ont entraîné la production d'anticorps IgG dirigés contre le RBD. Une dose de rappel a permis d'augmenter dans le sérum des singes vaccinés le taux (titre) d'anticorps capables de se fixer au récepteur ACE2.

Les chercheurs ont comparé ces titres en anticorps avec ceux obtenus suite à l'immunisation de macaques par des nanoparticules identiques à celles retrouvées dans un vaccin ARN, c'est à dire contenant un ARN messager codant la protéine spike.

Les titres en anticorps étaient plus élevés après vaccination avec des nanoparticules porteuses de multiples RBD qu'après deux immunisations avec de l'ARN messager encapsulé dans des nanoparticules lipidiques. Ces expériences ont été menées en utilisant, non pas des SARS-CoV-2 infectieux, mais des pseudovirus exprimant à leur surface une protéine spike porteuse de la mutation D6134G (souche de référence avant l'émergence des nouveaux variants). Ces tests de séro-neutralisation ne nécessitent donc pas de confinement en laboratoire de sécurité, ce qui facilite leur mise en œuvre.

Des nanoparticules plus performantes que l'ARN messager

Les titres en anticorps obtenus après immunisation par des nanoparticules de ferritine porteuses de nombreux exemplaires de RBD étaient plus élevés que ceux enregistrés après l'infection naturelle par le SARS-CoV2. Ces nanoparticules, couplées à l'adjuvant 3M-052/alun, s'avèrent donc plus performantes que les vaccins actuels à ARN messager, ou que l'infection naturelle, pour induire une réponse en anticorps neutralisants.

Les chercheurs ont ensuite évalué la capacité de nanoparticules de ferritine porteuses du RBD ou de nanoparticules lipidiques à base d'ARN messager à induire la synthèse d'anticorps neutralisants contre des variants préoccupants, en l'occurrence vis-à-vis du variant anglais B.1.1.7, du variant sud-africain B.1.351 et du variant brésilien P.1.

Il s'avère que, chez des macaques, les nanoparticules, qu'elles soient constituées de ferritine chargées de RDB ou de lipides renfermant de l'ARN messager, induisent une production d'anticorps neutralisants contre le variant anglais B.1.1.7. En revanche, pour neutraliser le variant sud-africain B.1.351 et le variant brésilien P.1, les titres en anticorps générés par la vaccination par les nanoparticules porteuses à leur surface de multiples copies de RBD se révèlent plus élevés que ceux produits après immunisation par de l'ARN messager encapsulé dans des nanoparticules lipidiques.

Les chercheurs ont alors évalué la capacité neutralisante des anticorps induits par la vaccination vis-à-vis du coronavirus responsable du SARS (SARS-CoV-1) et de deux Betacoronavirus de chauves-souris (batCoV-WIV1 et batCOV-SHC014). Trois catégories de nanoparticules (porteuses de multiples copies de RBD ou lipidiques renfermant l'ARN messager codant soit le RDB, soit la protéine spike entière** (S-2P) ont été évaluées.

Ces formulations vaccinales ont entraîné la production d'anticorps neutralisants contre le SARS-COV-1, batCoV-WIV1 et batCOV-SHC014. Là encore, les titres en anticorps neutralisants les plus élevés ont été observés après vaccination par des nanoparticules porteuses à leur surface de répétitions du domaine RBD. Un léger gain en termes de capacité de neutralisation a été obtenu après un rappel (troisième injection). L'immunisation par des nanoparticules porteuses du RBD a induit la production d'anticorps reconnaissant les protéines spike du SARS-CoV-2, du SARS-CoV-1 mais également celle de deux coronavirus de chauves-souris, RATG13 et SHC014, ainsi que d'un coronavirus du pangolin (CoVGXP4L). En revanche, les anticorps générés par cette immunisation ne se fixaient pas sur la protéine spike du MERS-CoV-2.

Enfin, les chercheurs ont évalué la protection conférée par les deux types de nanoparticules chez des singes vaccinés auxquels le SARS-CoV-2 a été inoculé par voie intratrachéale et intranasale après le dernier rappel. Les animaux ont tous été protégés. Deux jours après l'injection du virus, ce dernier était en effet indétectable dans les parties haute et basse de l'appareil respiratoire. Chez la plupart des macaques immunisés par l'une ou l'autre catégorie des nanoparticules (porteuses de multiples copies de RBD ou à ARN messager), l'ARN du SARS-CoV-2 n'a pas été détecté dans les prélèvements nasaux, ni dans le liquide de lavage broncho-alvéolaire.

Vaccin " pan-coronavirus "

Au cours de ces vingt dernières années, trois épidémies dues à des coronavirus sont survenues : le SARS fin 2002, le MERS en 2012, la COVID-19 en 2019. Cela montre la nécessité de disposer d'un vaccin capable de protéger contre plusieurs coronavirus. Autrement dit, de développer un vaccin " pan-coronavirus " avant la prochaine pandémie.

Les résultats rapportés par cette équipe américaine représentent une étape importante vers cet objectif dans la mesure où ils montrent que l'immunisation par des nanoparticules exposant à leur surface de multiples exemplaires du RBD (et dans une moindre mesure des nanoparticules renfermant de l'ARN messager), en association avec un puissant adjuvant, sont capables d'induire chez des macaques la production d'anticorps neutralisants contre deux coronavirus humains (SARS-CoV-2 et SARS-CoV-1) mais également contre des coronavirus de chauves-souris. Ces anticorps neutralisants à large spectre ont donc le potentiel de s'attaquer à des coronavirus animaux qui auraient été transmis à l'homme en franchissant la barrière d'espèce.

Les vaccins reposant sur des nanoparticules présentant à leur surface de nombreux motifs RBD constituent ainsi une approche prometteuse pour le développement de vaccins pan-coronavirus. Elles permettent d'obtenir une réponse en anticorps neutralisants au niveau de la partie supérieure de l'appareil respiratoire, ce qui n'avait jamais été observé jusqu'à présent chez le macaque. Par ailleurs, des titres extrêmement élevés ont été obtenus suite à la vaccination par ce type de nanoparticules couplées à l'adjuvant 3M-052, ce qui laisse présager une durée de protection importante.

Cette approche vaccinale pourrait donc préfigurer ce que pourrait être une plateforme de production de vaccins pan-coronavirus destinés à empêcher, ou à rapidement ralentir, la prochaine pandémie due à un coronavirus qui aurait franchi la barrière d'espèce entre l'animal et l'homme.

Nanoparticules " mosaïques "

Ce n'est pas la première fois que des chercheurs montrent la capacité de nanoparticules à induire une immunité cross-neutralisante vis-à-vis de coronavirus. En février 2021, une équipe américano-britannique (universités d'Oxford et Rockefeller de New York) ont produit des nanoparticules dont la surface est parsemée de motifs RBD provenant de quatre à huit coronavirus de chauves-souris (originaires de Chine, de Bulgarie, du Kenya) et de RBD provenant du SARS-CoV-2. Après une seule injection à des souris, ces nanoparticules " mosaïques " sont capables d'induire la synthèse d'anticorps neutralisants dirigés contre le SARS-CoV-2 mais également contre des Betacoronavirus de chauves-souris. Ces nanoparticules présentent donc l'avantage d'induire des anticorps contre des coronavirus animaux émergents, potentiellement capables d'infecter l'homme en franchissant la barrière d'espèce.

Publiée le 10 mai sur le site bioRxiv, une étude dirigée par des chercheurs du Walter Reed Army Institute of Research (Silver Spring, Maryland) a montré que des nanoparticules de ferritine exposant de nombreux motifs RBD à leur surface permettent d'induire la production d'anticorps dotés d'une puissante activité neutralisante contre le SARS-CoV-2, des variants préoccupants et le SARS-CoV-1. De plus, il s'avère que l'administration d'anticorps produits par des souris vaccinées permet de protéger des souris non vaccinées d'une injection mortelle de SARS-CoV-2.

Identifier de nouvelles cibles

Une équipe internationale, composée de chercheurs de l'université Washington (Seattle), de l'Institut Pasteur (Paris), de l'université d'Utrecht (Pays-Bas) et des Instituts de biomédecine de Guangzhou (Chine), a rapporté avoir isolé un anticorps monoclonal qui reconnaît la protéine spike de huit Betacoronavirus différents. Ces chercheurs ont découvert que cet anticorps a pour cible une petite région (épitope) située dans la tige de la sous-unité S2 de la protéine spike, région qui permet au coronavirus de fusionner avec la membrane cellulaire. De fait, il a été montré que la fixation de cet anticorps sur cet épitope entrave la machinerie de fusion entre le virus et la cellule.

Parue le 12 mai 2021 dans la revue Nature Structural & Molecular Biology, cette étude a ainsi permis de révéler une nouvelle cible pouvant être exploitée pour développer un vaccin pan- Betacoronavirus. Il s'agirait donc de concevoir un vaccin capable d'induire des anticorps spécifiquement dirigés contre cette région de la sous-unité S2.

D'autres coronavirus attendent leur tour pour frapper

La menace augmente de voir d'autres coronavirus sauter la barrière d'espèce et provoquer de nouvelles pandémies. Il y a plusieurs raisons à cela qui tiennent principalement à l'accroissement des interactions entre l'homme et la faune sauvage, à la transformation des écosystèmes, à l'urbanisation, aux nouvelles pratiques agricoles, à la modification de l'écologie des chauves-souris. Autant de facteurs qui favorisent le risque que l'homme entre en contact avec des animaux pouvant héberger des virus ayant un potentiel endémique. Les innombrables transports aériens nationaux et internationaux font qu'il n'a jamais été aussi facile pour une flambée épidémique de se transformer en véritable épidémie et que celle-ci finisse éventuellement par devenir une pandémie. À cet égard, la mise au point d'un vaccin universel anti-coronavirus apparaît donc aujourd'hui comme une nécessité pour se préparer à l'émergence, tôt ou tard, d'un SARS-CoV-3.

" Le SARS-CoV-2 s'adapte rapidement aux humains, et d'autres nouveaux coronavirus sont en train de muter, de se recombiner et de se répliquer dans les chauves-souris et dans d'autres espèces animales en vue de franchir la barrière d'espèce à un moment quelconque dans l'avenir. Si nous choisissons d'attendre l'émergence du prochain coronavirus, il sera peut-être trop tard, comme ce fut le cas pour la Covid-19. Créer les outils pour prévenir la prochaine pandémie de coronavirus est à notre portée et devrait être considérée comme une priorité de santé mondiale. Nous pouvons soit investir maintenant ou le payer plus tard au prix fort ", déclaraient dans un éditorial publié en février dernier dans la revue Science Wayne Koff (Human Vaccines Project, New York) et Seth Berkley (Gavi, The Vaccine Alliance, Genève). En d'autres termes, la recherche vaccinale sur la Covid-19 devrait être l'occasion de travailler parallèlement à la mise au point de vaccins pan-coronavirus qui nous permettraient de nous protéger d'une autre Covid.

Plutôt que de s'acharner dans les mois et années à venir à développer des vaccins à ARN messager contre de nouveaux variants du SARS-CoV-2 qui ne manqueront pas d'émerger, certains chercheurs estiment donc judicieux de développer un vaccin pan-coronavirus qui permettrait d'avoir un coup d'avance sur le prochain coronavirus émergent qui pourrait d'ailleurs être plus virulent que l'actuel SARS-CoV-2. Idéalement, cette stratégie vaccinale permettrait de vaincre l'actuelle pandémie Covid-19 tout en s'armant contre la prochaine.

* L'adjuvant utilisé est le 3M-052. Il s'agit d'un agoniste des Récepteurs Toll-Like (TLR) TLR7 et TLR8, qui jouent un rôle clé dans le système immunitaire adaptatif en l'avertissant de la présence d'une agression microbienne. Cet adjuvant est adsorbé sur de l'alun.

** Il s'agit de la protéine spike transmembranaire stabilisée par l'introduction de deux prolines (K986P/V987P). Baptisée S-2P, elle est analogue à celle utilisée dans des vaccins anti-Covid-19.

Saunders KO, Lee E, Parks R, et al. Neutralizing antibody vaccine for pandemic and pre-emergent coronaviruses. Nature. 2021 May 10. doi: 10.1038/s41586-021-03594-0

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Joyce MG, Chen WH, Sankhala RS, et al. SARS-CoV-2 ferritin nanoparticle vaccines elicit broad SARS coronavirus immunogenicity. bioXriv. Posted May 10, 2021. doi: 10.1101/2021.05.09.443331

Koff WC, Berkley SF. A universal coronavirus vaccine. Science. 2021 Feb 19;371(6531):759. doi: 10.1126/science.abh0447

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Pinto D, Park YJ, Beltramello M, et al. Cross-neutralization of SARS-CoV-2 by a human monoclonal SARS-CoV antibody. Nature. 2020 Jul;583(7815):290-295. doi: 10.1038/s41586-020-2349-y

Burton DR, Walker LM. Rational Vaccine Design in the Time of COVID-19. Cell Host Microbe. 2020 May 13;27(5):695-698. doi: 10.1016/j.chom.2020.04.022

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La piste d'un vaccin universel anti-coronavirus

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Les poissons mangent du plastique depuis 1950.

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Les poissons mangent du plastique depuis 1950.

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Les poissons infectés par le plastique depuis 70 ans.

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Des biologistes ont disséqué les voies digestives de plusieurs poissons conservés dans les collections du Field Museum de Chicago pour analyse l'impact du plastique sur ces espèces au cours du siècle dernier. Sans surprise, ces animaux ingèrent du plastique depuis des décennies.
Des recherches récentes ont souligné des effets inquiétants des microplastiques sur les organismes marins. Nous savons qu'ils peuvent provoquer des anévrismes et des changements dans la reproduction chez les poissons, affecter les performances cognitives des bernard-l'ermite, ou encore affaiblir les moules, pour ne citer que ces exemples. Mais concrètement, depuis quand le plastique est-il réellement un problème pour les poissons ?

" Au cours des dix ou quinze dernières années, le public a en quelque sorte pris conscience qu'il y avait un problème de plastique dans l'eau", explique Tim Hoellein, professeur agrégé de biologie à l'Université Loyola de Chicago. " En réalité, nous pensons que ces organismes ont probablement été exposés à des déchets plastiques depuis le début de la démocratisation de ces matières ". Mais était-ce vraiment le cas ? Et si oui, dans quelle mesure ?

Une étude sur les poissons d'eau douce

Pour le savoir, l'équipe du Dr. Hoellein s'est appuyée sur les collections du célèbre Field Museum de Chicago, qui abrite en sous-sol environ deux millions de spécimens de poissons conservés dans de l'alcool. Dans le cadre de ces travaux, les chercheurs se sont concentrés sur les microplastiques, ces minuscules fragments d'une taille inférieure à 5 mm.

L' étude s'est focalisée sur quatre espèces d'eau douce en particulier : l'Achigan à grande bouche ((Micropterus salmoides), le Méné paille (Notropis stramineus), le Barbue de rivière (ctalurus punctatus) et le Gobie à taches noires (Neogobius melanostomus). Les chercheur ont essayé d'obtenir au moins cinq spécimens par décennie isolés entre 1900 et 2017. Pour compléter le tableau, ils ont également collecté de nouveaux échantillons de ces mêmes espèces.

Après avoir disséqué les voies digestives de ces poissons (de l'œsophage à l'anus), les biologistes les ont ensuite traitées avec du peroxyde d'hydrogène, qui permet la décomposition de la matière organique mais laisse intacts les éventuels morceaux de plastique. Ils ont finalement collaboré avec des chercheurs de l'Université de Toronto pour confirmer la signature chimique de ces fragments à l'aide de la spectroscopie Raman.

Du plastique au menu depuis 70 ans

Résultat, ces travaux n'ont révélé aucun plastique jusqu'au milieu du siècle dernier. En revanche, les concentrations de polluant ont commencé à grimper en flèche dès les années 50, lorsque la fabrication de matières plastiques a été industrialisée. À l'époque, on commençait à en fabriquer de toutes sortes : des rigides, des souples, des colorés, des faciles à nettoyer.

" Toutes les particules détectées étaient des fibres et représentaient des polymères plastiques (par exemple, du polyester) avec des mélanges de textiles naturels et synthétiques ", souligne l'étude.

Sans surprise, les chercheurs ont également remarqué que, plus on avançait dans le temps, et plus les concentrations de plastique dans les voies digestives de ces poissons étaient importantes, avec un "boom" enregistré au cours des vingt dernières années.

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Les poissons mangent du plastique depuis les années 50

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Des biologistes ont disséqué les voies digestives de plusieurs poissons conservés dans les collections du Field Museum de Chicago pour analyse l'impact du plastique sur ces espèces au cours du siècle dernier. Sans surprise, ces animaux ingèrent du plastique depuis des décennies. Des recherches récentes ont souligné des effets inquiétants des microplastiques sur les organismes marins.

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Microbiome: des bactéries millénaires découvertes intriguent des chercheurs

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Microbiome: des bactéries millénaires découvertes intriguent des chercheurs

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Relation entre l'alimentation et la santé.

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MONTRÉAL - Des bactéries trouvées dans des excréments humains fossilisés et vieux de plusieurs centaines d'années intriguent des chercheurs qui se demandent si elles ne pourraient pas ouvrir de nouvelles avenues thérapeutiques pour soigner des maladies chroniques comme le diabète et l'obésité.

Des chercheurs américains rapportent dans la prestigieuse publication scientifique Nature avoir trouvé au Mexique et dans le sud-ouest des États-Unis huit échantillons d'excréments humains vieux de 1000 ou 2000 ans. Ces échantillons auraient été très bien préservés par l'environnement aride et désertique où ils ont été déposés.

"Ils ont voyagé dans l'histoire pour étudier le microbiome de gens d'il y a 1000 ou 2000 ans", a résumé le professeur Frédéric Raymond, de l'Institut sur la nutrition et les aliments fonctionnels de l'Université Laval.

"Comparer les différences comme ils ont fait dans leur étude donne des informations assez intéressantes qui vont un peu informer ce qu'on voit sur les gens maintenant en lien avec la santé."

Les scientifiques américains ont été en mesure de reconstruire quelque 500 génomes microbiens, dont une soixantaine qui n'avaient jamais été vus dans des excréments humains auparavant.

Ils ont constaté que ces génomes ressemblaient de près au microbiome de certaines populations non industrialisées, comme des peuplades de Fidji, de Madagascar, du Pérou, de la Tanzanie ou encore du centre du Mexique.

Dans les deux cas, le microbiome semblait mieux adapté à la digestion de glucides complexes, qu'on retrouve en plus petites quantités dans l'alimentation industrielle moderne.

La composition du microbiome est en effet fortement influencée par l'environnement et par l'alimentation. Il n'est donc pas surprenant que le microbiome d'individus décédés il y a des centaines d'années, ou d'individus qui ne consomment pratiquement jamais d'aliments transformés, soit différent de celui des populations industrialisées.
Avenues thérapeutiques
Les experts réalisent de plus en plus l'ampleur et l'importance des interactions qui existent entre le microbiome intestinal et le reste de l'organisme. Cette interaction a été mise en cause en lien avec de multiples problèmes de santé, du diabète jusqu'à la maladie d'Alzheimer.
Galerie: Les effets à long terme de la pandémie sur nos vies (Espresso)

En d'autres mots, si ce qui se passe à Vegas reste à Vegas, ce qui se passe dans l'intestin ne reste pas nécessairement dans l'intestin.

Ces microbes "anciens" pourraient un jour être reconstitués en biologie synthétique et transplantés à des humains dans l'espoir de soulager des problèmes de santé comme le diabète, l'obésité ou des maladies immunitaires, espèrent les auteurs de la nouvelle étude.

"C'est très possible, a dit M. Raymond. Mais le meilleur microbiome, c'est celui qui est adapté à notre corps et celui qui a évolué avec nous. Ajouter une bactérie qui vient d'ailleurs pourrait être bon, au même titre qu'un probiotique peut être bon, mais on voit que les résultats avec les probiotiques sont un peu mitigés. Il n'y a pas beaucoup de cas où ça s'est avéré super efficace."

Pour ajouter une bactérie qui améliorera la santé, il faut vraiment "qu'elle soit en bonne adéquation avec l'écosystème microbien de la personne qui la reçoit", a-t-il précisé.

"Possiblement que ces bactéries-là, pour les gens à cet endroit-là à cette époque-là, étaient vraiment bonnes pour eux, ajouté M. Raymond. Mais si on les donne à quelqu'un maintenant, peut-être que ça peut apporter quelque chose qui est manquant et qui va aider à la santé, mais peut-être que non, non plus."
Pizzas, frites et hot dogs
On peut aussi supposer que ce microbiome ancien, s'il était un jour transplanté à un humain industrialisé moderne, ne resterait pas intact bien longtemps.

Confrontées aux pizzas, aux frites, aux hot dogs et aux autres aliments douteux qui se retrouvent parfois au menu, ces bactéries millénaires n'auraient d'autre choix que de se transformer.

"Il y a probablement des bactéries là-dedans ou d'autres microbes qui pourraient subsister, mais c'est certain que la communauté s'adapterait pour répondre à notre alimentation moderne", a prévenu M. Raymond.

Face à une alimentation nord-américaine ou méditerranéenne typique, poursuit-il, le microbiome ancien convergerait un peu plus vers celui des populations modernes. D'autant plus que le microbiome, loin d'être statique, change constamment, de semaine en semaine, de jour en jour, et parfois même d'heure en heure.

Chose certaine, la décision d'un lointain ancêtre de se soulager en plein désert il y a plusieurs siècles permet aujourd'hui aux chercheurs de réaliser des travaux fascinants et inédits.

Il n'est pas impossible qu'on trouve dans ces bactéries des portions de génome qui produisent des molécules inédites, ce qui pourrait mener au développement de nouveaux médicaments, "un peu comme les antibiotiques ont été isolés à partir de différents types de bactéries et moisissures", a dit M. Raymond.

Il ne serait donc pas obligatoire de faire appel à la biologie synthétique pour ressusciter des bactéries qui ont perdu leur place pour en retirer des bienfaits pour la santé humaine.

"Est-ce qu'on a besoin d'aller jusque là pour trouver des outils pour améliorer la santé?, a demandé en conclusion Frédéric Raymond. Il y a peut-être des fruits plus bas à cueillir dans l'arbre."

Jean-Benoit Legault, La Presse Canadienne

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Microbiome: des bactéries millénaires découvertes intriguent des chercheurs

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MONTRÉAL - Des bactéries trouvées dans des excréments humains fossilisés et vieux de plusieurs centaines d'années intriguent des chercheurs qui se demandent si elles ne pourraient pas ouvrir de nouvelles avenues thérapeutiques pour soigner des maladies chroniques comme le diabète et l'obésité.