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RTFLASH Recherche & Technologie
NUMERO 386
Lettre gratuite hebdomadaire d’informations scientifiques et technologiques
Créée par René Trégouët rapporteur de la Recherche et Président/fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
Edition du 25 Mai 2006
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Egalement dans ce numéro
TIC
Google mise sur la recherche participative
Géoportail de l'IGN : bientôt toute la France en détail et en 3 D sur le Net
La TNP sur mobile cherche son modèle économique
Une consultation sur votre téléphone mobile
Un Français sur quatre utilise le Net quotidiennement
Les professeurs expérimentent la correction en ligne
Avenir
Des robots pour veiller sur la Coupe du monde
« Boutons de contrôle » picométriques pour machine moléculaires
La moquette de nanotubes évacue la chaleur des puces
Matière
Un nouveau pas vers la fusion nucléaire
Un chargeur à hydrogène pour portables
La commune la plus froide de France se chauffera bientôt au bois
Production de bio-éthanol à Amsterdam en 2007
Le Québec se lance dans l'énergie éolienne
Espace
Découverte d'un nouveau système solaire
Terre
La forêt couvre désormais 30 % du territoire français
Vivant
Publication du séquençage du chromosome 1
Mangez sain pour vivre vieux !
Découverte d'une molécule prometteuse contre les bactéries résistantes aux antibiotiques
Des puces électroniques pour réparer l'oeil
L'imagerie cérébrale va permettre de scruter l'activité neuronale
Les neurones perdent le monopole de la communication cérébrale
Homme
L'homme et le chimpanzé se sont croisés pendant des millénaires
Recherche
Bus à hydrogène : un test prolongé à Amsterdam
Edito
Demain des micro-robots chirurgicaux vont banaliser la téléchirurgie



En médecine, les puces électroniques et les microrobots commencent à être utilisés pour établir des diagnostics médicaux, comme la pillcam, une capsule endoscopique ingérable, qui contient une mini-webcam et permet la détection fine de tumeurs dans l'intestin.(Voir article).

D'autre recherches très avancées visent à mettre au point de véritables « laboratoire sur puce » permettant d'obtenir un diagnostic médical rapide, pour détecter une bactérie, un virus, ou des cellules cancéreuses, à partir d'une simple goutte de sang. La firme japonaise Toray Industries a par exemple mis au point une puce électronique permettant la détection de différentes maladies (dont des cancers) par analyse d'une goutte de sang, en 30 minutes. (Voir article).

Mais après avoir permis la visualisation, l'analyse et le diagnostic, les nouvelles technologies de l'information, alliées à la microrobotique, vont également permettre d'intervenir directement dans le corps humain pour le soigner et le réparer de manière non invasive et bien moins traumatisante que ne pouvait le faire la chirurgie classique.

De petits robots conçus par des chercheurs de l'Université du Nebraska pourraient ainsi permettre à des chirurgiens sur Terre d'opérer des patients dans l'espace (Voir les articles de CBS, New Scientist et BBC). Les petits robots munis de roues, d'une hauteur de 7,5 cm peuvent être glissés dans le corps humain par de petites incisions pour ensuite être téléguidés par des chirurgiens.

Ces robots peuvent renvoyer aux chirurgiens des images captées par une caméra et sont équipés d'outils chirurgicaux que l'on peut contrôler à distance et qui sont capables de stopper une hémorragie. «Nous croyons que cette percée technologique pourra à terme remplacer la chirurgie traditionnelle», a affirmé le docteur Dmitry Oleynikov, lors d'une conférence de presse. Oleynikov est un spécialiste de chirurgie non invasive de l'Université du Nebraska. Celui-ci souligne que ces robots-chirurgiens permettent des interventions plus précises, plus rapides et moins traumatisantes pour les patients que les actuelles techniques chirurgicales.

La NASA est intéressée par ces assistants chirurgicaux, dans la perspective de vols habités de longue durée. Les robots du Nebraska pourrait être testés dès le printemps prochain par des astronautes au cours d'une expérimentation de chirurgie à distance : les astronautes seront dans un laboratoire sous-marin au large de la Floride et simuleront une opération de l'appendice, guidés à distance par des chirurgiens. Sur Terre, ces robots pourraient être utilisés pour effectuer des opérations à distance sur des patients se trouvant dans des endroits isolés souligne Shane Farritor, un professeur d'ingénierie qui a participé à la conception de ces robots.

En France, la télé-échographie robotisée (TER) mise au point par le Laboratoire Vision Robotique de l'IUT de Bourges, permet à un échographiste de réaliser un examen à distance sur un patient présent sur un autre site. Le spécialiste pilote à distance un robot qui porte une sonde échographique et lui renvoie en temps réel non seulement les images échographiques, mais aussi les sensations fines du toucher. A tout instant de l'examen, l'expert dispose d'une vision d'ensemble de la scène, peut dialoguer en visiophonie avec le patient et le personnel présent, tout en visualisant les images échographiques temps réel. Grâce à une sonde virtuelle qu'il manipule, il reçoit un retour d'information sur la pression exercée par la sonde réelle sur le patient

Ces recherches qui visent à généraliser l'utilisation des robots en médecine et en chirurgie ont notamment conduit à la naissance d'une nouvelle et prometteuse discipline : La biorobotique, qui vient de faire l'objet d'une conférence internationale. A occasion de ce congrès, le Professeur Paolo, qui dirige à Pise les laboratoires ARTS (Advanced Robotics Technology and Systems) et MiTech (Microfabrication Technologies), et coordonne le Centre de Recherche en Microingénierie, a fait une intervention remarquée en affirmant que, d'ici quelques années, les microrobots autonomes, disposant d'une intelligence embarquée et capables de se déplacer seuls dans le corps humain et pratiquer des actes chirurgicaux après avoir évalué la nature des lésions, seront devenus une réalité.

L'équipe de Dario travaille actuellement sur un petit robot cylindrique qui peut évoluer dans l'oesophage en utilisant ses pattes rétractables et adapte de manière autonome son comportement en fonction de la situation dans laquelle il se trouve. " Nous sommes en train de franchir une étape décisive dans la fabrication de robots complexes, autonomes et de très petites dimensions." a-t-il souligné. Selon lui, la chirurgie robotique bénéficiera des avancées en biorobotique car la biorobotique permet la réalisation de nouvelles procédures qu'il serait impossible d'exécuter manuellement.

Cinq ans après la première opération de téléchirurgie intercontinentale, réalisée par le Professeur Marescaux en septembre 2001 entre la France et les Etats-Unis, l'avènement des micro-robots chirurgicaux constitue une nouvelle étape décisive vers la généralisation d'une téléchirurgie robotisée, s'appuyant sur la simulation en 3D et la réalité virtuelle. Cette téléchirurgie robotisée, en autorisant le "découplage" physique du praticien et du patient, pourra permettre à un grand nombre de malades habitant des régions isolées de bénéficier très rapidement, grâce à une utilisation combinée des technologies de l'information et de la robotique, d'interventions chirurgicales de grande technicité, aujourd'hui impossibles à réaliser faute de chirurgiens et de médecins compétents immédiatement disponibles sur place.

En outre, la possibilité nouvelle d'utiliser à distance des micro-robots à l'intérieur même du corps humain, tant pour les investigations que pour les analyses et les interventions, ouvrira à la télémédecine un immense champ d'action et permettra des progrès décisifs en matière de santé publique, notamment dans les pays en voie de développent et auprès des populations les plus défavorisées. Mais il faudra cependant veiller à ce que ces nouvelles technologies médicales soient humanisées et n'aboutissent pas à rompre le lien personnel essentiel de confiance unissant les médecins et leurs patients.

René Trégouët

Sénateur honoraire du Rhône

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat


TIC
Information et Communication
Google mise sur la recherche participative
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

Voulant rattraper l'avance de Yahoo vers le Web 2.0, Google a dévoilé « Co-Op », un service qui permet aux internautes d'enrichir son moteur de recherche pour en améliorer la qualité. Les organisations, des entreprises ou des particuliers peuvent signaler les sites Internet qu'ils jugent pertinents en leur associant des annotations. Aux internautes, ensuite, de venir dans la nouvelle section « Co-Op » s'abonner aux bases d'annotations compilées par ces différents groupes, organisées pour l'instant selon cinq thèmes (style de vie, santé, informations utiles, informations générales et voyages). Dès lors, si un mot-clé recherché dans Google correspond à un des champs couverts par ces groupes, les sites qu'ils auront suggérés s'afficheront en tête de recherche, dans un champ « One Box ».

Pour l'heure, la suggestion de sites dans « Co-Op » est principalement le fait d'organisations et d'entreprises auxquelles Google a demandé de participer. La mise en ligne des bases d'annotations, qui passe par l'envoi d'un fichier XML, dépasse en effet largement les compétences techniques de nombre d'internautes. Plus tard, Google devrait simplifier la procédure pour permettre au plus grand nombre d'annoter un site. Le moteur entrera alors en concurrence avec ces services du web 2.0, fondés sur la participation la plus large des internautes qui épaule ou remplace les traditionnels algorithmes. Yahoo s'est déjà engouffré dans cette brèche. Son outil Mon Web, dont la deuxième version vient de sortir en France, permet de sauvegarder, d'annoter et de partager des résultats de recherche.

Google propose un autre nouveau service, « Notebook », pour laisser une note sur les pages visitées et dignes d'intérêt. Les internautes pourront alors choisir de garder ces informations en privé ou de les partager, par exemple à leur carnet d'adresse Gmail. A terme, c'est l'unification de tous ces services épars qui se dessine autour d'un seul et même compte.

Co-op

Géoportail de l'IGN : bientôt toute la France en détail et en 3 D sur le Net
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

Après Google Earth, l'Institut géographique national (IGN) permettra dès cet été le survol de la France gratuitement sur internet avec des détails de 50 cm, grâce à un "Géoportail" qui permettra même à l'avenir des images en 3D de l'Hexagone. Le grand public, les milieux professionnels ou les élus sont visés par ce projet qui permettra de voir son domicile dans son environnement réel grâce aux géophotos, mais également de visualiser les parcelles d'une commune, les bâtiments, le dénivelé, grâce à des orthophotos. Selon l'IGN, quelque 400.000 clichés photographiques seront accessibles, ainsi que les 3.688 cartes à différentes échelles actuellement proposées sur support papier.

Dès 2007, les internautes pourront même naviguer sur la France métropolitaine et les départements d'outre-mer en 3D. En 2D, il sera beaucoup plus précis que le service actuellement fourni par le site Google Earth. Outre les éléments topographiques classiques - lacs, routes, villages... - le Géoportail de l'IGN permettra de repérer restaurants, cabinets médicaux, etc. Dans le cas de musées ou de sites particuliers comme des grottes préhistoriques, il devrait être possible d'établir à terme un lien pour voir des oeuvres, des dessins pariétaux.

Ce portail permettra de visualiser ce que deviendrait une maison en bord de mer dans le cas d'une montée des eaux de 50 cm, de 1 m, de 2 m, etc. Dans le cas d'une forêt, il sera possible de saisir d'un coup d'oeil les zones de résineux, de feuillus, les haies... Les internautes pourront encore avoir accès à des photos d'archives et voir ainsi l'évolution d'un bourg, par exemple, entre 1995 et 2005. Enfin, Géoportail fournira entre autres des liens avec de nombreuses administrations ou des fournisseurs de services (restauration...) au fur et à mesure des accords que l'IGN passera avec eux.

IGN

La TNP sur mobile cherche son modèle économique
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

Les opérateurs de télécommunications, de réseaux, chaînes de télévision... avaient jusqu'au vendredi 19 mai pour répondre à la consultation lancée par le gouvernement le 27 avril, en vue de la révision de la loi de 1986 sur l'audiovisuel, et pour remettre leur contribution à Matignon en matière de télévision haute définition et de TNP (télévision numérique personnelle) ou télévision sur mobile.

Les trois grands opérateurs, Orange, SFR et Bouygues Telecom, proposent déjà la télévision sur mobile mais ce type de service reste très cher puisque le paiement se fait à la minute. SFR la facture ainsi de 10 à 25 centimes. Pour que la télévision "en mobilité" attire le plus grand nombre, elle doit par ailleurs, selon les opérateurs, évoluer en mode "broadcast", c'est-à-dire en continu et en direct. Et pour cela, elle doit gagner considérablement en qualité.

Cela implique, pour le gouvernement, de faire des choix structurants, de normes techniques, de mode de répartition des fréquences. En France, quatre expérimentations sont en cours, auxquelles participent Orange, SFR et Bouygues Telecom, avec TDF, TF1, Canal+ et M6. Une des solutions est la télévision hertzienne avec la norme DVB-H, qui permet de recevoir la télévision en direct sur son téléphone avec une qualité de son et d'image bien supérieure à ce qui existe aujourd'hui.

Les premiers tests réalisés montrent que les utilisateurs de la télé sur mobile souhaitent regarder la télévision quand ils veulent et où ils veulent. Mais qu'ils la regardent surtout... chez eux. Ce qui implique un réseau de diffusion dense - qui traverse les bâtiments - pour une couverture de qualité, dont le coût s'élèverait à quelques centaines de millions d'euros.

Selon Bouygues Telecom, le succès des offres sera conditionné par la présence de chaînes à forte notoriété. "Les utilisateurs veulent retrouver les chaînes qu'ils ont sur leur télévision "fixe"", affirme Benoît Louvet, directeur multimédia mobile.

Tout le monde s'accorde à reconnaître que le CSA devra attribuer les fréquences aux chaînes, et non à des bouquets satellitaires ou à des opérateurs de télécommunications. Selon une étude publiée en mars par le cabinet de recherche Jupiter Research, "l'engouement pour la télévision mobile existe, mais la majorité des consommateurs ne sera pas pour autant prête à payer, contrairement à ce que suggèrent les différents tests en cours".

En France, les clients "cobayes" s'affirment prêts à payer entre 5 et 10 euros par mois pour un forfait illimité de télévision mobile. Cet abonnement permettrait aux opérateurs de subventionner les terminaux mobiles, coûteux (environ 700 euros pour les tout premiers modèles), et de rémunérer les chaînes de télévision. "La télévision sur mobile ne sera pas un marché de masse avant plusieurs années, tempère cependant Jupiter Research. Trop d'inconnues affectent encore ce marché : choix du modèle économique, rôle et positionnement des acteurs le long de la chaîne de valeur, création d'un écosystème viable pour des contenus adaptés au mobile, allocation de fréquences et choix réglementaires."

LM

Une consultation sur votre téléphone mobile
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

La compagnie So-Net M3 a récemment adapté son portail d'information askdoctors.jp de façon à être lisible sur téléphone mobile, à travers l'opérateur de télécommunications KDDI. Le portail d'informations askdoctors.jp a été lancé en décembre 2005. Une équipe de médecins répond aux questions des patients, sur des pathologies diverses : psychiatrie, cancer, diabète... Pour un abonnement mensuel de 315 yens (environ 2,5 euros), le patient peut poser jusqu'à trois questions par mois. La plupart des réponses (94 %) sont données en l'espace de 24 heures. Depuis l'apparition du site Internet, près de 80.000 utilisateurs se sont enregistrés. La version "mobile" de ce site fonctionnera sur le même principe, avec le même nombre de questions par mois, pour un prix identique. So-Net M3 est une compagnie spécialisée dans la gestion de l'information médicale ; elle est aussi à l'origine du portail m3.com, site d'informations spécialisées pour les médecins.

Be Japon

Askdoctors

Un Français sur quatre utilise le Net quotidiennement
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

Fin 2005, environ 54 % des Français âgés de plus de 15 ans déclaraient avoir déjà utilisé internet au moins une fois dans leur vie ; en 2001 ils étaient seulement un sur trois. Telle est l'une des principales observations d'une récente étude de l'Insee portant sur la diffusion et les usages d'internet en France. À titre indicatif : en Suède, neuf individus sur dix ont déjà utilisé internet. Ils sont sept sur dix en Allemagne et au Royaume-Uni. La France se situe en fait en milieu de tableau européen devant l'Italie, l'Espagne ou la Pologne.

Dans le détail, la sociologie de l'internaute français montre que l'âge, le sexe, le niveau de diplôme, la profession et le milieu social influent sur l'utilisation d'internet. Ainsi, la part des personnes ayant déjà surfé sur le Net au moins une fois dans leur vie est de 95 % chez les 15-19 ans. Elle tombe progressivement avec l'avancée en âge pour atteindre 7 % chez les 70-79 ans. Il y a proportionnellement quatre fois plus d'utilisateurs chez les diplômés de l'enseignement supérieur (89,4 %) que chez les non diplômés (23,5 %). Le même fossé sépare les cadres des ouvriers (93,3 % contre 44,6 %). Le Parisien est plus connecté que le rural (67,2 % contre 37,8 %). Enfin, les hommes sont 57,8 % a avoir déjà utilisé le Net, et les femmes 51 %.

Les mêmes tendances sont constatées en ce qui concerne la fréquence d'utilisation. D'une manière générale, au cours du mois précédent l'étude, 25 % de la population s'est rendue sur internet de manière quotidienne et 47 % au moins une fois. Ils sont cependant 83 % parmi les 15-19 ans à s'être connectés au cours du dernier mois, contre 5,7 % chez les 70-79 ans. Le premier usage du Net reste la recherche des informations (77 % des internautes). La messagerie électronique vient en second avec 73%, suivie de la consultation de comptes bancaires (39 %), l'achat de biens ou services (34 %), de l'écoute, visionnage ou téléchargement de musique ou vidéo (31 %), et les jeux en ligne (20 %).

Insee

Les professeurs expérimentent la correction en ligne
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

Des enseignants ont testé pour la première fois en France la correction de copies d'examen en ligne sur internet, un nouveau système "sûr et fiable", qui pourrait être mis en place pour des épreuves du baccalauréat en 2007. Cette nouvelle forme de correction vient d'être importée de Grande-Bretagne via la société DRS qui a créé le logiciel "e-Marker". Il est déjà utilisé avec succès depuis trois ans outre-Manche pour corriger les épreuves du bac anglais. "Cela fait un peu bizarre, mais c'est très pratique. On s'y habitue en une heure. Là par exemple, je relis une lettre demandée lors d'un test de langue en annotant dans la marge des corrections", s'enthousiasme devant un écran Isabelle Lacomblez, professeur d'allemand au lycée Gérard de Nerval de Luzarches (Val d'Oise).

Elle fait partie de la vingtaine de professeurs d'allemand sélectionnés pour tester ce logiciel à la Maison des examens d'Arcueil, un très gros centre d'examens qui pilote les trois académies d'Ile-de-France. En quelques clics, le prof se connecte, entre son nom d'utilisateur, un mot de passe, et voit apparaître la copie manuscrite de l'élève, qui a été préalablement scannée et rendue anonyme. "On peut annoter en rouge, faire des commentaires, et passer à la copie suivante en cliquant sur la flèche en bas à droite", explique un formateur. L'avantage : "simplifier et améliorer les conditions de travail des profs. Ils feront moins de déplacements puisqu'ils pourront se connecter à la maison et n'auront pas de copies à transporter, donc moins de risques de vols aussi", souligne Eric Verhaeghe, directeur de la Maison des examens.

Cette expérience sera étendue en 2007 pour certaines épreuves du baccalauréat technologique, "après évaluation du comité national de pilotage des examens", selon M. Verhaeghe. Une fois l'épreuve corrigée, le logiciel permet seulement de revenir sur la copie précédente. Les copies corrigées antérieurement sont enregistrées et "fermées" au fur et à mesure et le correcteur n'y a plus accès.

Académie de Versailles

^ Haut
Avenir
Nanotechnologies et Robotique
Des robots pour veiller sur la Coupe du monde
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

Quel est le point commun entre Asendro et Ofro ? A l'instar de 32 pays, ces deux petits robots de surveillance sont également qualifiés pour la Coupe du monde de football qui démarre prochainement. Dans la catégorie « sécurité ». A partir du 9 juin prochain et pendant toute la durée de la compétition, soit jusqu'au 9 juillet, une vingtaine d'exemplaires de ces robots seront utilisés par les autorités allemandes dans le stade olympique de Berlin, pour déceler d'hypothétiques failles dans le dispositif de sécurité.

Asendro peut atteindre une vitesse de 15 km/h. Ofro, lui, se déplace au rythme de 5 à 7 km/h. Grâce à leurs chenilles, ces robots tout-terrain, parés de couleurs militaires, sont capables de prendre l'escalier et de contourner les obstacles. Ils pèsent chacun quelques dizaines de kilos et possèdent plusieurs heures d'autonomie. Equipé d'une caméra thermique et de capteurs, le modèle Ofro peut inspecter un stade de football dans ses moindres recoins. Et détecter un danger qui menace. A la moindre anomalie, une alarme se déclenche. Les informations diffusées par les robots de surveillance seront transmises à un central de communication grâce à des technologies sans fil : UMTS, GPRS et technologie de réseau local de type Wi-Fi.

Express

« Boutons de contrôle » picométriques pour machine moléculaires
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

Des chercheurs du CNRS ont découvert le moyen de contrôler les mouvements d'une molécule individuelle. Pour cela, ils ont utilisé une pointe métallique, pour exciter divers endroits de la molécule (correspondant à divers états électroniques) avec une précision spatiale de l'ordre de 10 picomètres (un picomètre = 10-12 mètre), soit 100 fois moins que la taille de la molécule. Jusqu'à présent, le contrôle électronique n'était accessible que sur une grande quantité de molécules. Avec ce travail, publié dans la revue Science du 13 mai, les chercheurs sont désormais capables de contrôler une molécule unique et d'en faire une machine moléculaire, dont on peut sélectionner les actions en fonction des états électroniques excités. Ce type de nanomachine multitâche est appelé à jouer un rôle important dans l'électronique moléculaire de demain.

Aucun principe de la physique ou de la chimie ne s'oppose à la fabrication et au fonctionnement de machines ayant la taille d'une seule molécule, c'est à dire une dimension de l'ordre du nanomètre (soit un milliardième de mètre). Une telle miniaturisation fait rêver aux possibilités des nanomachines moléculaires : elles pourraient par exemple explorer une cellule vivante ou devenir de minuscules capteurs physiques. Les chimistes savent synthétiser des molécules machines extrêmement sophistiquées qui n'existent pas dans la nature. Mais jusqu'à présent, on ne savait pas contrôler leur fonctionnement avec précision.

C'est désormais chose faite : au Laboratoire de photophysique moléculaire du CNRS à Orsay, les chercheurs ont réussi à déclencher divers mouvements d'une même machine moléculaire, avec un microscope à effet tunnel. Cet appareil possède une pointe métallique que l'on peut positionner au dessus de l'échantillon avec une précision spatiale de l'ordre de 10 picomètres (un centième de nanomètre). Les chercheurs l'ont placée au dessus d'une molécule de biphényl, reposant sur une surface de silicium. Puis, en appliquant une tension entre cette pointe métallique et la surface, ils ont excité les états électroniques de la molécule localisés sous la pointe.

Ce principe de fonctionnement, l'excitation des états électroniques localisés à l'intérieur de la molécule en utilisant la précision spatiale picométrique de la pointe d'un microscope à effet tunnel, est fondamentalement nouveau. Il peut s'appliquer à d'autres types de nanomachines, telles les picosources de photons, en projet au Laboratoire de photophysique moléculaire d'Orsay : il s'agit de nanocristaux émetteurs de photons, dont l'émission serait commandée à l'aide de nanofils conducteurs. De même, les nanocalculateurs (une molécule reliée à plusieurs nanofils), en projet au Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales du CNRS à Toulouse, pourraient exécuter divers calculs logiques.

CNRS

La moquette de nanotubes évacue la chaleur des puces
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

C'est connu, les puces électroniques chauffent beaucoup. Avec le risque que cette énergie excédentaire provoque leur dysfonctionnement, voire leur destruction. Il faut donc les aider à évacuer ce surplus. Une équipe du centre de recherche sur les nanotechnologies de l'université de Purdue aux Etats-Unis s'est attelée au problème de façon originale. Elle a utilisé les remarquables propriétés de conduction thermique des nanotubes de carbone, afin de créer une minuscule «moquette» absorbante placée entre la puce et le dissipateur métallique à proprement parler. Mené sous l'égide de la National Science Foundation, l'agence fédérale américaine chargée du financement de la recherche, ce projet fait partie d'un programme plus vaste conduit par le Birck Nanotechnology Center de Purdue, lui même soutenu par l'Air Force Research Laboratory et le centre de recherches Ames de la Nasa.

Cette technique s'affranchit des limites des méthodes mécaniques classiques. La première d'entre elles est l'ajout d'un dissipateur métallique augmentant la surface de contact avec le milieu ambiant. Inconvénient, cet élément ne peut être mis en contact direct avec la puce, sous peine de courts-circuits. Il doit donc être fixé au boîtier, ce qui ne permet pas une dissipation optimale en raison des pertes dues à l'absence de contact direct avec la source de chaleur. Autre solution, le ventilateur qui permet l'évacuation des calories par brassage de l'air entourant la puce. Cependant, à l'image de son homologue de confort, il ne refroidit pas et peut tomber en panne.

La solution retenue par l'équipe de Timothy Fisher met à profit deux des nombreuses propriétés des nanotubes de carbone, qui servent alors de caloducs. D'une part, une conductivité thermique -c'est-à-dire leur capacité à conduire la chaleur - équivalente à celle du diamant, le meilleur conducteur naturel que l'on connaisse. D'autre part, la faible dimension de ces tuyaux creux - quelques nanomètres (milliardièmes de mètre) de diamètre, pour une longueur de l'ordre du micromètre - rend leur fabrication aisée à partir du graphite. Cela en fait des candidats idéaux pour une technique de fabrication tout ce qu'il y a de plus traditionnelle : la déposition sous forme de vapeur.

La réalisation du système de refroidissement des puces consiste à déposer une couche de nanotubes de carbone sur la plaquette de silicium. L'équipe de Purdue a ainsi obtenu un dépôt de 10 micromètres d'épaisseur, avec une densité de 300 millions de nanotubes par millimètre carré. L'examen au microscope électronique montre une surface parfaitement régulière, qui s'apparente à une moquette dont les nanotubes figurent les brins de laine. De la même manière, d'autres nanotubes sont déposés sur une plaque de cuivre, qui fera office de dissipateur thermique.

UN

^ Haut
Matière
Matière et Energie
Un nouveau pas vers la fusion nucléaire
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

Un nouvel obstacle à la fusion nucléaire industrielle a été franchi en laboratoire. Des chercheurs ont annoncé avoir trouvé une solution pour éliminer un problème majeur : l'érosion des parois internes du réacteur par les neutrons de très haute énergie émis par la fusion. Actuellement, aucun matériau n'est capable de résister à ces particules, qui ne sont pas, non plus, arrêtées par les champs magnétiques. Pour éviter cet inconvénient, il suffirait de "perturber légèrement le champs magnétique" confinant le mélange gazeux de deutérium et de tritium porté à très haute température, le plasma, pour amener ce champs à devenir chaotique à ses extrémités.

Les chercheurs, travaillant sous la direction de Todd Evans, du General Atomics (San Diego, Californie) estiment que cela pourrait régler un obstacle rencontré par toutes les installations travaillant sur la fusion - les tokamaks -, tels qu'Iter (International thermonuclear experimental reactor). Les travaux ont été menés dans les installations du DIII-D National Fusion de General Atomics à San Diego, et plusieurs établissements y ont été associés, tels que l'Association Eutarom-CEA de Cadarache.

La température au sein de la chambre à plasma de Iter s'élèvera à plus de 100 millions de degrés, provoquant la fusion des ions et libérant une énergie colossale. Les particules de très haute énergie émises seront confinées par des champs magnétiques à l'intérieur d'une chambre dont les parois sont prévues avec des matériaux jusqu'à présent vulnérables. Le futur programme de recherche sur la fusion nucléaire contrôlée qui sera mené avec Iter pourrait représenter une solution de rechange à la fission nucléaire utilisée dans les centrales actuelles pour produire de l'énergie. Le réacteur expérimental Iter sera implanté à Cadarache, près de Marseille. Le projet, dont les partenaires sont l'Union européenne, les Etats-Unis, la Russie, le Japon, la Corée du sud et la Chine, représente un investissement de 10 milliards d'euros sur 40 ans.

GA

Un chargeur à hydrogène pour portables
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

Il ne sera plus nécessaire de brancher le chargeur de son téléphone portable sur le réseau électrique. Le Laboratoire d'innovation pour les technologies des énergies nouvelles (Liten) du Commissariat à l'énergie atomique (CEA), à Grenoble, est en train de mettre au point, en partenariat avec ST Microelectronics, un chargeur «nomade» équipé d'une minipile à combustible qu'il est prévu d'incorporer, d'ici à 2010, à l'intérieur du mobile. Avantage : l'autonomie et la facilité de recharge bien sûr mais aussi une efficacité énergétique renforcée.

Or les mobiles de troisième génération, qui permettront de visualiser un film, de surfer sur Internet avec du haut débit ou de s'adonner à des jeux vidéo, nécessiteront des chargeurs d'une puissance de 1,5 à 2 watts. Sur le papier, le principe de la pile à combustible est simple : «C'est l'inverse de l'électrolyse de l'eau, explique Jean-Philippe Poirot-Crouvezier, ingénieur au Liten. Au lieu de casser une molécule d'eau en lui appliquant une décharge électrique pour obtenir de l'hydrogène et de l'oxygène, on met ces deux gaz au contact d'une surface catalytique placée entre deux électrodes. La réaction produit de l'eau et du courant électrique.»

Pour obtenir des piles miniatures en grande quantité et à moindre prix, les ingénieurs du CEA ont eu l'idée, il y a cinq ans, de les graver sur plaque de silicium, technique déjà couramment utilisée en microélectronique. Restait à résoudre un problème épineux : l'alimentation en hydrogène. «Comme il n'est pas question de stocker ce gaz ultra-léger et inflammable dans des microréservoirs à 600 bars de pression, nous avons opté pour un système qui génère de l'hydrogène à la demande», explique Frédéric Gaillard, l'un des spécialistes en «microsources d'énergie» du Liten. La solution retenue consiste à faire réagir de l'eau avec du borohydrure de sodium.

Les deux composés sont disposés séparément à l'intérieur d'une petite cartouche en plastique. En provoquant une légère dépression à l'intérieur de celle-ci, la mise en marche du chargeur provoque l'injection d'une petite quantité d'eau sur le borohydrure de sodium, générant ainsi de l'hydrogène.

L'objectif est obtenir, d'ici à 2008, des micropiles ayant une densité énergétique deux fois plus élevée que celle des batteries au lithium (800 watts-heure par litre au lieu de 400) et cinq fois supérieure à celle des piles à combustible fonctionnant au méthanol (procédé DFMC), sur le point d'être commercialisées par les japonais Hitachi et Toshiba. En outre, le prix de la cartouche, qu'il faudra remplacer à intervalles réguliers, ne devra pas coûter plus d'un euro au consommateur. «Les Asiatiques produisent 95 % des batteries au lithium actuellement vendues dans le monde, la reconquête de ce marché est un enjeu industriel stratégique», conclut Didier Marsacq, le directeur du Liten.

Figaro

La commune la plus froide de France se chauffera bientôt au bois
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

La petite commune de Mouthe (Doubs), connue pour être la plus froide de France, se chauffera au bois à partir du mois de septembre, reflétant ainsi l'intérêt de plus en plus marqué pour ce mode d'énergie à l'heure de la flambée des prix du fioul. Actuellement en cours d'assemblage, la chaufferie à bois de Mouthe, d'une puissance de 1.6 mégawatt, devra à terme alimenter en chaleur une quinzaine de bâtiments dont l'hôpital local, la Poste, la mairie, le collège, quatre commerces et un lotissement de 14 HLM, indique-t-on à la mairie du village.

La chaleur, obtenue par la combustion de déchets de scierie, sera acheminée via 2 kilomètres de canalisations souterraines creusées durant l'hiver dernier. Deux chaudières au fioul seront néanmoins opérationnelles en cas de grand froid. Niché au coeur du massif du Jura à 937 mètres d'altitude, le village de Mouthe, parfois surnommé "la Sibérie française", est célèbre pour avoir connu la température la plus basse jamais enregistrée en France : -36,7°C le 13 janvier 1967. "Un climat vivifiant", à en croire l'office de tourisme de ce village de 1.000 habitants. "Si on opte pour le chauffage à bois ici, voila la meilleure preuve qu'il s'agit d'un système efficace. On n'a pas le droit à l'erreur avec ces températures-là", relève Jean-Marie Saillard, le président de la communauté de commune de Mouthe, qui porte ce projet depuis dix ans.

"L'idée d'une chaudière à bois était depuis longtemps envisagée à Mouthe où l'industrie forestière est très forte. Elle s'est carrément imposée depuis l'explosion du prix du fioul", souligne Jean Mairet, adjoint au maire. L'investissement de 2,1 millions d'euros, auquel l'Europe participe à hauteur de 30%, représente un surplus de 15 % par rapport à la mise en place d'un système similaire au fioul, reconnaît Gilles Petite, secrétaire général de la communauté de commune de Mouthe. "Mais, selon les estimations qui tablaient sur un baril de pétrole à 50 dollars, notre chaufferie à bois sera amortie au bout de sept ans. Maintenant que le baril avoisine les 74 dollars, c'est encore mieux", se réjouit M. Petite. En outre, les promoteurs du projet mettent en avant "un plus pour l'environnement". Selon leurs calculs, la chaufferie à bois de Mouthe rejettera dans l'air cent fois moins de C02 qu'une chaudière au fioul (87 tonnes par an contre 955).

AFP

Production de bio-éthanol à Amsterdam en 2007
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

Harvest Biofuels, filiale de Futura Petroleum Ltd, construira une usine de bioéthanol dans la zone portuaire d'Amsterdam. La production commencera en 2007. L'entreprise anglaise utilisera 375 000 tonnes de grains par an pour produire 110.000 tonnes d'éthanol et 120.000 tonnes d'aliments de bétail. La transformation des grains en combustible se fait en deux phases : tout d'abord, un processus d'hydrolyse libère les sucres à chaîne complexe présents dans le matériel végétal, ensuite les micro-organismes transforment les sucres en éthanol. En principe, chaque organisme végétal est approprié pour ce processus, la saule et le Miscanthus sont, par exemple, utilisés en Grande-Bretagne et la betterave au Brésil.

Il est maintenant reconnu que tous les sucres peuvent être fermentés. L'ajout de bioéthanol à l'essence favorise l'évaporation du mélange. L'usage de bioéthanol réduit considérablement l'émission de CO2 : si un litre de bioéthanol remplace un litre d'essence, l'émission des gaz à effet de serre est réduite de 50 à 70 %. De plus, il n'est pas nécessaire d'adapter le moteur du véhicule pour utiliser un mélange essence/bioéthanol.

L'Europe souhaite atteindre un pourcentage de 5 % en biocombustible. Aux Etats-Unis, le pourcentage est de 10 %, bien qu'un mélange de 85 % (E85) soit aussi disponible. Selon Harvest Biofuels, le bioéthanol pourrait fournir 1,3 milliard de tonnes d'équivalent pétrole, ce qui correspond à 37 % de la consommation mondiale de pétrole en 1998. L'usage d'éthanol comme carburant de voiture n'est pas nouveau : pendant les années 1920, les T-Fords d'Henry Ford roulaient déjà au mélange de ces deux combustibles.

Agence néerlandaise pour l'énergie

Le Québec se lance dans l'énergie éolienne
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

Le Québec s'est récemment donné un objectif : 10 % de sa production d'électricité proviendra des éoliennes, ce qui représente environ 4000 MW d'électricité. Pour atteindre ce but, ce sont des centaines d'éoliennes qui devront être construites au cours des prochaines années. Actuellement, les trois parcs en fonction produisent à peine 250 MW. Hydro-Québec a déjà retenu les services de quatre entreprises qui lui fourniront, d'ici 2012, 1000 MW d'électricité. Un autre bloc de 2000 MW sera attribué au terme d'un processus d'appel d'offres qui se terminera en 2007.

«Le Québec est dans un processus accéléré de développement de nouvelles sources d'électricité, parce qu'il fait face à une crise de l'énergie, au même titre que les autres pays du monde», rappelle le professeur Jean-Louis Chaumel, de l'Université du Québec à Rimouski. Le choix de l'éolienne est le bon, pense cet expert en énergie éolienne. «C'était ça ou le nucléaire.» D'ici quelques années, des éoliennes, beaucoup d'éoliennes, pousseront donc en Gaspésie et au Bas-Saint-Laurent, mais personne ne peut dire quelles seront les conséquences de ce développement.

Canoe

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Espace
Espace et Cosmologie
Découverte d'un nouveau système solaire
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

«Nous sommes sur le chemin.» Le chemin de la découverte de vie extraterrestre, entend le professeur Michel Mayor de l'Observatoire de l'Université de Genève. Son équipe vient de découvrir un système solaire dont l'intérêt majeur est d'être le plus semblable au nôtre jamais identifié : trois planètes de taille modeste qui gravitent autour d'une étoile.

Même si les caractéristiques de ce système solaire excluent toutes formes de vie, cette découverte, publiée dans Nature, nous éclaire sur la formation de notre propre système solaire et permet de mieux orienter nos missions de recherche de vie, estime l'astrophysicien genevois.

La localisation de ce nouvel ensemble a été possible grâce au détecteur HARPS, le chasseur d'exoplanètes de l'Université de Genève installé à l'Observatoire européen de la Silla, au Chili. En mesurant la vitesse d'une étoile (en l'occurrence HD69830), située à une quarantaine d'années-lumière de chez nous, les astrophysiciens ont constaté d'infimes variations. Celles-ci signifient la présence d'un corps en orbite, perturbant par son effet gravitationnel la vitesse de l'étoile. Or surprise ! Ce n'est pas un astre, mais trois que les astronomes ont découvert. Mieux, deux de ces planètes extrasolaires sont composées de roches, bien que sans eau, selon les analyses de l'équipe du professeur Willy Benz de l'Université de Berne.

Les trois planètes, baptisées «le trident de Neptune», ont une masse de 10, 12 et 18 fois celle de la Terre. Soit à peu près celle de Neptune, ce qui est considéré comme petit quand il s'agit de planètes extrasolaires. Quant à leur étoile, elle est à peine moins massive que notre soleil. Le satellite américain Spitzer a également détecté un anneau d'astéroïdes - un peu comme celui qui existe chez nous entre Mars et Jupiter.

Deux des planètes, les rocheuses, se trouvent très proches de leur soleil. La troisième, avec une orbite d'environ six mois (197 jours), se situe «en bordure de la zone habitable», précise Michel Mayor. Cependant, si la planète est composée d'un noyau rocheux, celui-ci est surmonté d'eau sous très haute pression et extrêmement chaude. L'atmosphère y est extrêmement dense, excluant toute forme de vie.

«L'enjeu de tous ces travaux est de voir si la théorie de formation des planètes est correcte, explique Michel Mayor. Et notamment de vérifier que des systèmes solaires similaires au nôtre obéissent aux mêmes mécanismes.» Sur les quelque 180 exoplanètes découvertes depuis onze ans - dont la première et la moitié par les scientifiques de l'Observatoire de l'Unige - seules une dizaine sont composées de roches.

Mais ce sont elles qui intéressent le plus les astrophysiciens puisqu'elles ont plus de probabilités d'avoir des caractéristiques similaires aux nôtres. «C'est sur elles que la vie a le plus de chances de se développer», précise le professeur. Ce rêve passe dans un premier temps par une amélioration des technologies, but auquel travaillent les astrophysiciens européens et américains. Le trident de Neptune. Le nouveau système solaire se trouve dans la constellation du Puppis.

TG

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Terre
Sciences de la Terre, Environnement et Climat
La forêt couvre désormais 30 % du territoire français
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

La forêt française couvre actuellement, avec les autres espaces boisés que sont peupleraies, bosquets et arbres épars, 16,6 millions d'hectares, soit un peu plus de 30 % du territoire métropolitain, contre environ 10 millions d'hectares au début du XXe siècle, selon une étude du ministère de l'Agriculture. La progression, actuellement de 50.000 hectares par an, a surtout été forte durant la deuxième moitié du siècle dernier. La forêt française, tombée à 9 millions d'hectares au milieu du XIXe siècle, avant que l'usage du charbon et l'intensification agricole ne stoppent son recul, n'occupait encore que 11 millions d'hectares en 1950.

Cette progression concerne surtout les zones de forte exode rural : Bretagne, sud du Massif Central ou Limousin. L'extension des surfaces forestières françaises s'accompagne d'un développement plus fort encore des récoltes commercialisées : 13 millions de m3 en 1950, 26 en 1960 et de 35 à 37 millions depuis 1990, hors période de tempêtes. Cet accroissement fait suite aux nombreuses plantations, essentiellement résineuses, effectuées depuis la fin de la seconde guerre mondiale.

Pour le ministère de l'Agriculture, l'augmentation de la récolte de bois ne met pas pour autant en danger les productions futures. En ajoutant au bois commercialisé le bois de chauffage autoconsommé, on parvient à une soixantaine de millions de m3 prélevés par an, auxquels il faut ajouter la mortalité des peuplements estimés à 5 millions de m2. Soit au total bien moins que la production forestière, aujourd'hui proche de 93 millions de m3. A ce rythme, le stock actuel de bois sur pied doublerait en un siècle, souligne le service central des enquêtes et études statistiques (SCEES) du ministère.

La majorité de la forêt française est divisée entre 1,1 million de propriétaires (de plus d'un hectare) qui se partagent 9,9 millions d'hectares. En 2004, le bois représentait seulement 3 % de la consommation d'énergie, selon l'Observatoire de l'énergie, mais sa contribution était cependant la plus importante de toutes les énergies renouvelables. Les forêts absorbent annuellement 7 % des gaz à effet de serre émis en France, qui représentent l'équivalent de 557 millions de tonnes de CO2. Pour le ministère, un enjeu très important réside dans la protection des forêts tropicales des départements et territoires d'outre-mer, notamment celles de Guyane, qui abritent 98 % de la faune vertébrée et 96 % des plantes vasculaires spécifiques à la France.

Ministère de l'Agriculture

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Vivant
Santé, Médecine et Sciences du Vivant
Publication du séquençage du chromosome 1
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

Les collaborateurs du Human Genome Project ajoutent le dernier chapitre à l'ouvrage commencé dans les années 90. Le chromosome 1, le plus important en taille, est le seul des 24 chromosomes humains dont la séquence complète n'avait pas encore été publiée. Le travail a été très long : le chromosome 1 représente près de 8 % de l'ensemble du génome. Il contient plus de 3.000 gènes codant pour des protéines. Sa séquence a permis d'identifier plus d'un millier de nouveaux gènes, souligne les chercheurs du Sanger Institute, qui ont dirigé ces travaux. Plus de 350 maladies seraient liées à des gènes du chromosome 1, qu'il s'agisse de certains cancers, de la maladie de Parkinson ou de la porphyrie.

La connaissance du chromosome 1 a déjà permis à une équipe d'identifier une variation génétique impliquée dans une malformation congénitale, le bec de lièvre et la perforation du voile du palais. L'étude des variations génétiques, à travers les SNPs (qui ne concerne qu'un nucléotide à la fois), devrait permettre d'expliquer des prédispositions à certaines maladies, comme les cancers.

Nature

Mangez sain pour vivre vieux !
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

Régime alimentaire et accidents vasculaires cérébraux (AVC) seraient étroitement liés. C'est ce qui ressort d'une étude parue dans le journal de l'Association américaine de Cardiologie. Teresa Fung, professeur de nutrition au Simmons College School for Health Studies de Boston, et son équipe ont suivi pendant 14 ans (1984 - 1998) près de 72 000 Américaines de 38 à 63 ans. Leur but ? Rassembler un maximum d'informations sur leurs habitudes alimentaires, pour évaluer leur impact sur les risques d'AVC.

Les conclusions de leur travail sont sans appel. Les repas copieux, basés sur des viandes rouges cuites à l'huile ou au beurre, des pâtisseries et des desserts trop sucrés sont de vraies bombes à retardement ! Les femmes qui se nourrissent de la sorte ont 58 % de risque en plus d'être victimes d'un AVC au cours de leur vie. Et rien n'empêche de penser que les hommes soient tout aussi exposés. La prévention en matière de lutte contre les accidents vasculaires cérébraux passe donc d'abord par une meilleure alimentation. "Pour réduire les risques d'AVC dans nos sociétés, il est fondamentalement important que nous changions notre manière de nous alimenter" conclut le spécialiste.

Stroke

Découverte d'une molécule prometteuse contre les bactéries résistantes aux antibiotiques
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

Des scientifiques ont identifié une nouvelle molécule qui pourrait constituer une nouvelle arme pour lutter contre les germes devenus résistants aux antibiotiques actuels, selon une étude publiée dans la revue "Nature". Découvert par des chercheurs de la firme pharmaceutique américaine Merck, le composé pourrait d'ici plusieurs décennies donner naissance à une nouvelle classe d'antibiotiques. Lors de tests en laboratoire, il s'est déjà montré efficace pour traiter des souris infectées par des bactéries résistantes aux antibiotiques. Cela ne signifie pas pour autant qu'il sera efficace chez l'homme, mais il est jugé prometteur par les experts.

La molécule, baptisée platensimycine, a été découverte dans un échantillon de terre prélevé en Afrique du Sud. Elle tire son nom de la bactérie Streptomyces platensis, qui produit naturellement cette substance pour lutter contre d'autres microbes. "Nous devons trouver en permanence des antibiotiques", explique Sheo Singh, des laboratoires Merck. Avec l'émergence récente de germes capables de résister aux antibiotiques les plus puissants, il existe un risque réel de voir certaines infections devenir incurables dans un avenir proche.

Le problème tient en partie au fait que la plupart des antibiotiques ne sont que des versions modifiées de médicaments commercialisés depuis un demi-siècle. En outre, malgré les progrès récents de la génétique et de la biologie moléculaire, la recherche de nouveaux antibiotiques se fait toujours par tâtonnements. Pour traquer de nouvelles molécules, les chercheurs de Merck ont innové en testant des extraits de champignons, plantes et autres substances naturelles sur des bactéries possédant un "talon d'Achille" génétiquement modifié. Les bactéries étant ainsi affaiblies, toute molécule capable de les endommager produit des effets plus spectaculaires et est de ce fait plus facile à identifier.

La platensimycine a un mode d'action qui diffère des autres antibiotiques. Ce composant bloque une enzyme de la bactérie, la FabF, nécessaire à la fabrication des chaînes d'acides gras qui entrent dans la composition des membranes cellulaires de ces microbes. En bloquant l'enzyme c'est la croissance des bactéries qui est freinée. Les chercheurs ont testé avec succès la platensimycine chez des souris.

"Nous avons testé plus de 250.000 extraits venant du monde entier", souligne le chercheur Stephen Soisson. Parmi eux, le platensimycine, qui s'est révélé exceptionnellement prometteur in vitro et hautement efficace lors de tests sur des souris infectées par une souche répandue et résistante de staphylocoque doré.

Nature

Des puces électroniques pour réparer l'oeil
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

L'entreprise américaine Optobionics, située près de Chicago, a mis au point une puce électronique qui s'implante sous la rétine pour stimuler les photorécepteurs de l'oeil. Si les tests prévus sur l'homme se révèlent concluants, la mise sur le marché "pourrait avoir lieu dès 2008", explique Mike Selzer, le PDG de la société. L'implant rétinien Artificial Silicon Retina (ASR), imaginé par les chercheurs Alan et Vincent Chow, est une puce de 2 mm de diamètre et 25 microns d'épaisseur qui contient 5 000 photodiodes microscopiques transformant la lumière en courant électrique, suivant le procédé des cellules solaires photovoltaïques. L'ASR ne se substitue pas aux photorécepteurs de la rétine, mais les stimule par des impulsions électriques. Cette puce constitue un nouvel espoir pour les 30 millions de personnes qui souffrent dans le monde d'une rétinite pigmentaire ou d'une dégénérescence maculaire.

Dix premiers patients testent ce procédé depuis 2000. Vingt autres personnes ont reçu la même puce en 2005, "mais avec des contrôles plus contraignants", indique M. Selzer. Car l'implant ASR suscite encore plusieurs interrogations. Tous les patients opérés témoignent certes d'une nette amélioration de leur vue, l'un d'eux ayant même réussi à lire pour la première fois 25 lettres lors d'un test d'acuité visuelle six mois après l'opération. Mais la performance visuelle de ce patient est redescendue à 19 lettres par la suite. L'effet de l'ASR ne semble donc pas stable dans le temps.

Autre surprise. Optobionics enregistre des effets positifs dans des zones de la rétine éloignées de la puce. Comme si une partie des améliorations n'était pas due aux signaux électriques émis par l'ASR mais à l'excitation nerveuse engendrée au voisinage de l'implant. D'où la nouvelle série de tests en cours. "Si les derniers résultats, prévus pour cet été, sont satisfaisants, nous demanderons à la Food and Drug Administration l'autorisation de procéder à un test d'autonomie de déplacement", précise M. Selzer.

LM

L'imagerie cérébrale va permettre de scruter l'activité neuronale
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

On n'est pas encore parvenu à visualiser la pensée humaine. Mais une équipe de chercheurs français (service hospitalier Frédéric-Joliot du Commissariat à l'énergie atomique, Orsay) et japonais (Centre de recherche sur le cerveau humain, université de Kyoto) vient de mettre au point une technique d'imagerie cérébrale très fine et très rapide permettant de visualiser certains des réseaux neuronaux impliqués dans ce processus : l'imagerie par résonance magnétique de diffusion de l'eau, ou IRMd.

Il s'agit d'une technique radicalement différente de celles utilisées pour la tomographie par émission de positons (PET Scan) et pour l'imagerie par résonance magnétique classique (IRM). Ainsi, la première donne, pour le cerveau, des images fonctionnelles de l'activité métabolique des tissus en suivant en leur sein la trace, par exemple, de molécules d'eau contenant de l'oxygène radioactif. La seconde permet, grâce à un puissant champ électromagnétique, d'obtenir des clichés anatomiques des tissus en fonction de l'eau qu'ils contiennent. En fait, ces deux procédés d'imagerie s'appuient sur la détection des variations de débit sanguin.

La nouvelle technique d'imagerie franco-japonaise est d'une tout autre nature. Elle s'attache à mesurer les mouvements aléatoires des molécules d'eau au sein des cellules du tissu cérébral. Or la structure et l'organisation géométrique de ce tissu influencent ces mouvements. En les décelant, l'IRMd révèle aussi bien l'activité des neurones que l'architecture fine du tissu neuronal. Ce nouveau procédé d'imagerie met en fait en évidence un phénomène naturel qui semble être directement impliqué dans le processus même de l'activation des neurones.

De plus, l'IRMd est beaucoup plus rapide que l'IRM classique."La différence est de 4 secondes, ce qui est énorme à l'échelle du fonctionnement cérébral, souligne Denis Le Bihan (CEA), premier signataire des travaux publiés par les PNAS. Si le cerveau travaillait à la vitesse des changements de débit sanguin, on se ferait écraser à chaque fois qu'on traverse la rue... Avec l'IRMd il semble, pour la première fois, que nous ayons accès à un paramètre direct de l'activation neuronale, le gonflement des neurones activés se produisant dès les premiers millièmes de seconde de l'activation."

"Nous espérons ainsi décupler la puissance de la méthode pour non seulement mieux voir les réseaux de régions activées dans les processus sensorimoteurs ou cognitifs, mais aussi remettre en question les principes de fonctionnement des neurones, souligne M. Le Bihan. Les propriétés physiques de l'eau semblent jouer un rôle déterminant qui a été négligé jusqu'à présent. Quant à savoir si nous allons "voir" la pensée humaine, mieux vaut parler de visualisation des réseaux neuronaux impliqués dans la "pensée" ou la sous-tendant. Tout le reste n'est que philosophie..."

LM

Les neurones perdent le monopole de la communication cérébrale
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

On entend peu parler des cellules gliales. Pourtant, elles sont jusqu'à 10 fois plus nombreuses que nos 100 milliards de neurones ! Jusqu'alors on connaissait leur rôle important d'assistance aux neurones (soutien physique, apport énergétique etc.). L'originalité des travaux de Stéphane Oliet(1) et de ses collaborateurs (Unité Inserm "Neurobiologie Morphofonctionnelle" dirigée par Dominique Poulain), réside dans la mise au jour de la fonction des cellules gliales dans la communication cérébrale. Les chercheurs de l'Inserm et du CNRS, viennent en effet de démontrer que ces cellules interviennent indirectement dans les phénomènes de mémoire et d'apprentissage du cerveau, activité jusqu'alors générée par les neurotransmetteurs.

Les chercheurs de Bordeaux ont montré qu'une relation anatomique étroite entre cellules gliales et neurones conditionne le bon fonctionnement de récepteurs indispensables à la transmission de l'information cérébrale et les phénomènes qui en découlent: les récepteurs du glutamate de type NMDA (pour N-méthyl-D-aspartate). Les liaisons concomitantes d'une molécule de glutamate sur ces récepteurs et d'une molécule de D-Sérine (acide aminé synthétisé et libéré par les cellules gliales) déclenchent le passage de l'influx nerveux d'un neurone à l'autre.

Cette régulation de l'activité des récepteurs NMDA a des conséquences sur la transmission synaptique courante mais aussi sur la plasticité synaptique à long terme. Ainsi le nombre de récepteurs NMDA sollicités permet d'améliorer ou de freiner le passage de l'information entre deux neurones. En résumé, les cellules gliales libérant la D-sérine influencent à la hausse le nombre de récepteurs NMDA activables, et par conséquent favorisent ainsi la mise en place de modifications persistantes de la communication neuronale.

Les chercheurs estiment que les cellules gliales participent activement aux processus de "mémoire synaptique" à la base de l'apprentissage et de la mémorisation dans le cerveau des mammifères. Ces travaux contribuent à l'émergence d'un nouveau concept : celui de la "synapse tripartie". En effet, dans le schéma classique, on représente toujours une synapse avec l'élément présynaptique, d'où provient l'information, et l'élément postsynaptique, qui reçoit cette information.

Aujourd'hui il faut ajouter un 3e élément, la cellule gliale, qui détecte et intègre le signal synaptique mais peut y répondre en libérant des substances actives que l'on appelle des "gliotransmetteurs" comme la D-sérine. Notre vision actuelle de la communication cérébrale et de la mémoire risque fort d'être complètement modifiée si la régulation par ces cellules gliales est démontrée à plus grande échelle.

CNRS

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Homme
Anthropologie et Sciences de l'Homme
L'homme et le chimpanzé se sont croisés pendant des millénaires
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

Les ancêtres de l'homme et du chimpanzé se seraient croisés pendant des millénaires sinon des millions d'années, avant une séparation définitive beaucoup plus récente que l'on ne pensait, selon une étude publiée par la revue Nature.

Selon ce travail mené par des chercheurs américains sous la direction de David Reich, de la Harvard Medical School à Boston (Massachusetts), les deux lignées se sont d'abord séparées il y a 6,3 millions d'années au maximum, et probablement il y a moins de 5,4 millions d'années, mais cela ne les a pas empêchées de procéder à des échanges de gènes.

Cela, précisent les scientifiques, est perceptible en particulier au niveau des chromosomes X (chromosomes sexuels femelles), dont les similitudes semblent refléter une longue "ré-hybridation" entre les deux lignées. Le "divorce" final ne serait intervenu qu'au terme d'une longue période de "métissage" qui a duré peut-être 4 millions d'années. "L'étude a donné des résultats inattendus quant à la façon dont nous nous sommes séparés de nos parents les plus proches, les chimpanzés. Nous avons constaté que la structure de la population qui a existé autour de la période de cette spéciation (apparition de nouvelles espèces) était différente de n'importe quelle population moderne de singes. Quelque chose de très particulier a dû se produire à ce moment-là", résume David Rech.

Les résultats obtenus, commentent les chercheurs, remettent en question le statut d'hominidés considérés comme les plus anciens ancêtres de l'homme, tels que le sahelanthrope (alias Toumaï), vieux de 6 à 7 millions d'années, Orrorin (dit "ancêtre du millénaire"), de 6 millions d'années, ou encore l'ardipithèque, de quelque 5,5 millions d'années.

Nature

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Recherche
Recherche & Innovation, Technologies, Transports
Bus à hydrogène : un test prolongé à Amsterdam
Vendredi, 26/05/2006 - 00:00

Le test des bus équipés d'une pile à combustible (PAC) à Amsterdam sera prolongé d'un an pour obtenir des informations supplémentaires. En 2008, il devrait être possible d'introduire ce bus hybride dans le transport urbain. Il sera dés lors équipé d'un moteur à hydrogène et utilisera son énergie de freinage.

Le projet européen CUTE (Clean Urban Transport for Europe)a permis le développement des bus à PAC qui roulent déjà depuis deux ans à Amsterdam, comme dans huit autres villes européennes. Le développement du nouveau bus hybride à PAC fait partie du projet plus avancé, HyFLEET CUTE. Le premier prototype devrait sortir des usines de Mercedes en 2008. Ce bus est plus économique de 20 à 30% que la génération actuelle, selon Frits van Drunen, responsable du projet CUTE à Amsterdam.

Dans les deux types de bus, les piles à combustible transforment en électricité l'énergie du moteur produite par la combustion de l'hydrogène. Cela permet à l'électromoteur d'actionner les roues. Dans les bus hybrides à PAC cependant, les électromoteurs deviennent générateurs d'électricité quand le bus freine. L'énergie est stockée et pourra être utilisée ultérieurement. Grâce à son système économe et à une augmentation de la pression dans le réservoir d'hydrogène, le bus hybride à PAC a une plus grande autonomie. Elle peut atteindre 500 km tandis que celle des bus à PAC est de seulement 250 km.

Mais ce projet du bus hybride à PAC n'est pas encore complètement terminé. L'électricité peut être stockée dans une batterie à l'aide de condensateurs ou d'un volant d'inertie. Et il n'a pas encore été décidé si le bus va avoir un seul moteur électrique central ou un moteur pour les deux roues arrière.Pour l'entreprise de transport, la mise en place de ce projet à Amsterdam a été dés à présent très positive. Les piles à combustible tiennent plus longtemps que prévu : en deux ans, seulement six des 5.760 piles ont dû être remplacées à cause d'un mauvais fonctionnement.

BE

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