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RTFLASH Recherche & Technologie
NUMERO 613
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 01 Septembre 2011
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Egalement dans ce numéro
TIC
Que se passe-t-il chaque minute sur Internet ? Des chiffres qui donnent le vertige
Avenir
Mabel, le robot champion de course à pied
Matière
Quand nos semelles produiront de l’électricité
Terre
Les génomes fongiques des pourritures blanche et grise décryptés
Comment se forment les nuages ? Premières surprises des physiciens du Cern
Sous serre, lâcher de prédateurs contre les insectes ravageurs
Vivant
L’argent, une motivation pour l’apprentissage ?
Mise au point d’un vaccin commun pour lutter contre la rage et Ebola
L'étude de fossiles de poissons explique l'apparition des mâchoires chez les vertébrés
La confiance en soi pour maintenir un programme d'exercices
L'ancêtre éteint de l'homme, l'Homo erectus, cuisait déjà ses aliments
Nicotine contre Parkinson
Du liquide dans les poumons : une solution pour protéger l'organisme après un arrêt cardiaque
Homme
L’Inrap dégage la tour Denis, au pied des remparts du Mont-Saint-Michel
Edito
RT Flash en vacances



Prenant quelques jours de vacances, nous ne publions pas d'Edito au cours du mois d'août. L'édito de rentrée sera en ligne dès le vendredi 9 septembre. Certains membres de notre équipe consultant des articles pouvant intéresser nos lecteurs, nous assurons de façon restreinte une continuité dans leur publication. En attendant de vous retrouver toujours plus nombreux sur notre site à partir de septembre, bonne lecture à tous.

René TRÉGOUËT

Sénateur Honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat


TIC
Information et Communication
Que se passe-t-il chaque minute sur Internet ? Des chiffres qui donnent le vertige
Lundi, 29/08/2011 - 01:00

Une équipe de designers résume le nombre impressionnant d'informations échangées sur la Toile en soixante secondes.

Etudier Internet, vaste programme. Les innombrables usages des utilisateurs sur la Toile se traduisent par une somme de chiffres qui donne le vertige. Pour tenter de saisir au mieux ce qui se trame sur les réseaux sociaux, plate-forme de partage de photos et de vidéos et sur les boîtes mails, un groupe de webdesigner basé à Singapour a réalisé un résumé on ne peut plus explicite.

L'équipe de Shangai Web Designers a livré une trentaine de données en essayant de faire le tour de la question. Alors que plus de 25 heures de vidéos sont mises sur Youtube chaque minute, 510.000 commentaires sont publiés sur Facebook, et Google traite pas moins de 700.000 requêtes. Il n'y a plus qu'à faire la multiplication pour obtenir ce qui se passe en une heure, un jour ou un an. Dans le cas de Facebook, cela nous amène à pas moins de 270 milliards de commentaires écrits en 2011, pour 750 millions d'utilisateurs...

Même si ces chiffres avec toujours plus de zéros restent plutôt abstraits, cette infographie retranscrit bien le fait que le besoin de communiquer n'a jamais été aussi fort, démultiplié par l'espace illimité qu'offre Internet. D'ailleurs, la plupart des estimations utilisées sur ce document réalisé il y a quelques semaines sont d'ores et déjà dépassées à cause de la croissance exponentielle du web. Nous sommes depuis le début de l'année plus de deux milliards d'internautes.

La Tribune

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Avenir
Nanotechnologies et Robotique
Mabel, le robot champion de course à pied
Samedi, 27/08/2011 - 01:10

Les chercheurs de l'University of Michigan College of Engineering, près de Ann Arbor, annoncent avoir réussi à faire courir un robot à la façon d’un humain et détenir le record du monde de vitesse pour un robot marcheur de ce type.

Mabel est un robot bipède qui est né en 2008 sous l’impulsion de divers chercheurs en robotique, dont Jessy Grizzle. Il a d’abord tout simplement appris à marcher en améliorant progressivement les algorithmes de feedback lui permettant de rester debout tout en marchant en réponse aux modifications de son environnement.

Depuis juillet 2011, il court, et il peut même dépasser par moments les 10 km/h. Ce n’est pas le premier robot bipède capable de courir mais avec ses genoux, les mouvements qu’il effectue sont particulièrement proches de ceux d’un humain en pleine course. D’ailleurs, lors d’une foulée, Mabel reste au-dessus du sol 40 % du temps, comme un humain, contrairement à ses autres collègues qui eux n'atteignent que 10 %. Selon les ingénieurs, Mabel est désormais le champion des robots coureurs doués de genoux.

  • Un premier pas de Terminator ?

Mabel est un robot pesant 57 kg et haut de 1 m au garrot conçu pour marcher sur un sol accidenté. Il possède des ressorts qui agissent un peu comme les tendons dans le corps humain. Les informations qu’il utilise pour ses mouvements ne proviennent pas de caméras mais de capteurs présents sur ses jambes. Il ne peut pas effectuer de mouvements latéraux, ce qui explique pourquoi il est monté sur la barre que l’on voit sur les vidéos ci-dessous.

D’une certaine façon, il s’agit d’une performance qui relève de la bionique. Les ingénieurs ne s’y trompent pas puisqu’ils envisagent que de tels membres artificiels pourraient inspirer de véritables prothèses humaines du même genre dans un futur proche. On ne peut d’ailleurs s’empêcher de penser à Steve Austin lorsque l’on voit les accomplissements du robot.

Dans la même veine, les chercheurs envisagent comme conséquences possibles de leurs recherches des exosquelettes permettant à des paraplégiques de marcher à nouveau ou à des sauveteurs, y compris des soldats, de disposer de capacités surhumaines. Bien évidemment, ceci n’est encore que de la science-fiction.

Plus inquiétante est l’application militaire qui consiste, elle, à réaliser l’équivalent du robot de Terminator que l’on enverrait au combat. Plus pacifiquement, il pourrait s’agir aussi d’un robot pompier capable de pénétrer dans un immeuble en feu en grimpant dans les escaliers, ou bien sûr dans une centrale nucléaire en cas d’accident comme celui de Fukushima.

Futura Sciences

Mabel

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Matière
Matière et Energie
Quand nos semelles produiront de l’électricité
Mercredi, 31/08/2011 - 01:10

Des chercheurs de l’Université du Wisconsin ont réussi à convertir en électricité le mouvement de gouttelettes métalliques sur une surface spéciale. Ils disent avoir atteint une productivité comparable à celle de panneaux photovoltaïque (100 W/m²). Un procédé inédit qui pourrait aboutir… à des semelles génératrices de courant.

L’énergie mécanique que vous dissipez lorsque vous marchez pourrait suffire à alimenter votre téléphone portable. Mais comment la récupérer ? Depuis des années, les chercheurs s’y évertuent. Les matériaux piézoélectriques ont bonne presse. Seulement, les rendements de tels systèmes sont encore trop maigres pour engendrer des applications viables.

Tom Krupenkin et Ashley Taylor, ingénieurs de l’Université du Wisconsin, viennent de présenter dans la revue Nature une autre piste : « l’électro-mouillage inverse » (reverse electrowetting). Fort de leur technologie, ils ont déjà fondé une start-up, InStep NanoPower, pour développer des semelles électriques.

Des microgouttelettes métalliques sont mises en mouvement sur une surface diélectrique pour produire l'électricité. Les liquides conducteurs sont repoussés par les surfaces diélectriques. Par application d’un courant électrique entre la surface et le liquide, on favorise le mouvement d’étalement du liquide. C’est l’électro-mouillage. L’ingéniosité des chercheurs a consisté à renverser ce principe : récupérer l’électricité générée à partir du mouvement de gouttelettes de liquide conducteur sur une surface diélectrique. Lorsque le dispositif est intégré à une semelle, le mouvement des gouttelettes est entretenu par la marche à pied. Ces gouttelettes sont fabriquées en Gallistan. Cet alliage présente les propriétés du mercure, particulièrement adapté à l’électro-mouillage, la toxicité en moins. Au final, sur la surface d’une semelle, les chercheurs affirment produire entre 1 et 10 Watts. Inespéré : à surface égale, les performances du piézoélectrique se chiffrent en milliwatts.

  • Relais radio

A présent, Tom Krupenkin et Ashley Taylor travaillent sur un second prototype. Cette fois, ils comptent l’embarquer dans une véritable semelle. Mais au fait, quel est l’intérêt d’une semelle génératrice d’électricité ? Principale piste évoquée par les chercheurs : transformer nos semelles en relais radios longue distance. Voilà qui permettrait de soulager nos téléphones portables de leur fonction la plus énergivore : la communication radio. Fantaisiste ou pas, cette première application n’est pas pour demain. De l’aveu des chercheurs, un produit commercial n’est pas à attendre avant plusieurs années.

Industrie & Technologies

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Terre
Sciences de la Terre, Environnement et Climat
Les génomes fongiques des pourritures blanche et grise décryptés
Mercredi, 31/08/2011 - 01:00

Le séquençage et l’analyse du génome des champignons responsables de la pourriture grise de la vigne et de la pourriture blanche du colza viennent d’être achevés par un consortium de chercheurs internationaux dirigé par l’INRA et associant le CEA-Genoscope, le CNRS, le CIRAD et les universités de Provence, de la Méditerranée et de Lyon. Ces recherches contribuent à expliquer la capacité de ces champignons à infecter de nombreuses plantes. A terme, l’étude de ces génomes permettra de mettre au point de nouvelles méthodes de lutte intégrée contre ces deux pathogènes majeurs. L’ensemble de ces résultats est publié dans l’édition en ligne de la revue Plos Genetics du 18 août 2011.

Pourriture grise et pourriture blanche sont deux maladies qui touchent des plantes d’intérêt agronomique (tournesol, oignon, vigne, tomate, colza…) aussi bien lors de leur culture qu’après récolte. Elles sont provoquées par des champignons microscopiques, respectivement Sclerotinia sclerotiorum et Botrytis cinerea. Ces deux espèces très proches ont la particularité de tuer rapidement les cellules végétales lors de l’infection, facilitant la colonisation des tissus morts ; on parle alors de pathogènes nécrotrophes.

En France comme à l’échelle mondiale, pourriture grise et pourriture blanche engendrent des pertes économiques considérables et génèrent des coûts importants de production liés à l’application de traitements fongicides. Par ailleurs, de nouvelles réglementations imposent de trouver des alternatives à la lutte chimique. Dans ce contexte, une meilleure compréhension des mécanismes d’infection des plantes par ces champignons est essentielle.

Pour comparer S. sclerotiorum et B. cinerea et mieux comprendre les mécanismes de leur pathogénicité, le séquençage de leurs génomes, qui présentent de grandes similitudes, a été réalisé par le Genoscope (CEA, France) et le Broad Institute (USA) avec l’aide d’un consortium de laboratoires internationaux piloté par l’INRA. L’analyse de leurs gènes montre qu’ils possèdent un arsenal impressionnant d’enzymes leur permettant de dégrader facilement la pectine dont ils se nourrissent. Cette caractéristique est à mettre en relation avec le fait qu’ils se développent essentiellement sur les parties aériennes et les fruits des plantes riches en pectine (colza, vigne, fraise). La plupart des gènes associés à l’infection sont similaires entre ces deux espèces, y compris ceux impliqués dans la dégradation des parois végétales.

Il existe néanmoins des singularités importantes. Les gènes du métabolisme secondaire, c’est-à-dire impliqués dans la production de molécules bioactives (toxines, signaux, antibiotiques), sont deux fois plus nombreux chez B. cinerea que chez S. sclerotiorum. Cette diversité pourrait conduire à des mécanismes infectieux différents (toxines nécrosantes chez Botrytis). Les deux espèces diffèrent également dans leur mode de reproduction sexuée, S. sclerotorium étant auto-fertile (homothalisme) tandis que B. cinerea exige un partenaire sexuel de type opposé (hétérothalisme). Ceci s’explique par des différences majeures observées dans la séquence et l’organisation des gènes impliqués dans ce processus. En pratique, ces différences de reproduction ont un impact important sur l’épidémiologie et les méthodes de contrôle susceptibles d’être développées à l’encontre de ces deux champignons.

L’analyse de ces génomes apporte des informations importantes sur la manière dont S. sclerotorium et B. cinerea ont évolué. Plus encore, elle jette les bases d’analyses fonctionnelles susceptibles d’expliquer le caractère nécrotrophe de ces champignons et les particularités de leur reproduction, ces deux facteurs contribuant à leur caractère infectieux. A l’avenir, l’étude approfondie des mécanismes moléculaires intervenant dans le caractère nécrotrophe de ces champignons devrait permettre de développer de nouvelles méthodes de lutte intégrées pour une gestion durable de ces maladies.

INRA

Comment se forment les nuages ? Premières surprises des physiciens du Cern
Mardi, 30/08/2011 - 01:00

Comment se forment les nuages ? Des physiciens du Cern ont eu des "surprises" en cherchant à créer des aérosols de fines particules, comme ceux qui aident à la formation des nuages.

Leurs premiers résultats, publiés récemment dans la revue scientifique Nature, pourraient conduire à corriger certains modèles climatiques. "D'après nos premiers résultats, il est clair que le traitement de la formation des aérosols dans les modèles climatiques devra être substantiellement revue", a déclaré à l'AFP Jasper Kirkby, au nom de son équipe du l'Organisation européenne de recherche nucléaire (Cern).

Pour simuler les processus se déroulant dans l'atmosphère terrestre sous l'effet de rayons cosmiques de haute énergie venus de notre galaxie, les physiciens ont utilisé un accélérateur de particules et des chambres à brouillard. "Dans la première partie de notre expérience, nous avons mis de l'acide sulfurique et de l'ammoniaque" dans ces chambres à brouillard, pour comprendre comment les aérosols sont créés dans la basse atmosphère", explique M. Kirkby. Le faisceau de particules issues de l'accélérateur servait à simuler l'action des rayons cosmiques.

Le taux de production des aérosols s'est avéré dix à mille fois plus faible que ce qui est observé dans la basse atmosphère, même en prenant en compte l'effet positif des rayons cosmiques. Cela signifie, selon les chercheurs, qu'outre l'acide sulfurique, l'ammoniaque et la vapeur d'eau, il faut prendre en compte d'autres éléments pour aboutir aux taux de formation d'aérosols constatés dans la basse atmosphère, jusqu'à 1.000 m d'altitude.

"Cela a été une grande surprise de découvrir que la formation d'aérosols dans la basse atmosphère n'est pas seulement due à l'acide sulfurique, l'eau et l'ammoniaque", résume M. Kirkby, alors que "tous les modèles" supposent qu'ils suffisent pour former les noyaux de condensation. Dans la moyenne troposphère (au dessus de 5.000 m d'altitude), les rayons cosmiques "augmentent significativement" - de deux à dix fois - la formation d'aérosols de fines particules en suspension dans l'atmosphère. Mais les particules créées "restent trop petites pour servir de germes aux gouttes des nuages", a-t-il précisé à l'AFP.

L'équipe de l'expérience CLOUD (Cosmics Leaving OUtdoor Droplets), qui vise à étudier le rôle des rayons cosmiques dans la création d'aérosols, compte poursuivre ses travaux pour trouver les autres éléments nécessaires à leur formation. Sans se prononcer à ce stade, sur l'éventuel impact des rayons cosmiques sur la formation des nuages et le climat, M. Kirkby estime que les modèles actuels pour traiter la création d'aérosols devront être revus.

Google

Nature

Sous serre, lâcher de prédateurs contre les insectes ravageurs
Vendredi, 26/08/2011 - 06:10

Saint-Just-Saint-Rambert (département de la Loire). Albert Delimard accueille chaque semaine des techniciens de la Station d’expérimentation Rhône-Alpes pour ausculter sa culture aux méthodes naturelles.

Sous la serre, accrochés aux plants de tomates ou d’aubergines, des rectangles de couleur sont suspendus. Ce n’est pas pour faire joli, ce sont des pièges. C’est la méthode choisie par Albert Delimard, maraîcher à Saint-Just-Saint-Rambert, pour produire des légumes selon une méthode naturelle sans l’utilisation de pesticides ou autres produits plus ou moins toxiques. Il est le seul exploitant de la Loire à collaborer avec la Serail (Station d’expérimentation Rhône-Alpes et d’information sur les légumes). Chaque semaine, Nadine Treuvey et Alexandre Burlet font le trajet depuis Brindas, dans le Rhône, pour le suivi des méthodes préconisées.

Les pièges sont des rectangles bleus parfumés aux hormones sexuelles. Les thrips sont des insectes attirés par cette couleur et aussi par leurs instincts de reproduction. Voilà comment ils sont punis pour avoir pénétré ces serres remplies de légumes qu’ils viennent piquer et sucer. C’est à cause de ces petits insectes qu’on peut observer parfois de minuscules tâches jaunes sur les tomates. Outre le fait que les légumes sont moins beaux, le rendement est moindre.

Une autre technique vise à lâcher des insectes prédateurs de ces thrips en début de saison. Il s’agit de punaises qui investissent les lieux puis s’y reproduisent et le cycle peut alors démarrer. Ces punaises vont faire leur miel des mouches blanches, chenilles, thrips et autres acariens. Ce mode de culture n’est pas très courant. Albert Delimard avoue que cela lui revient plus cher et lui demande plus de temps. Mais c’est la philosophie qu’il transmet à son fils à qui il passe le relais de l’entreprise.

Dans la même lignée, il utilise la « désinfection solaire » pour venir à bout de ses mauvaises herbes. Le principe est tout simple. Il étale un film plastique sur les terres qui ne produisent pas pendant les deux mois d’été. Mauvaises herbes et champignons sont détruits par le simple effet de la chaleur. Et la terre est ensuite prête pour un nouveau semis. Le paillage des cultures avec des couvertures biodégradables, le binage, même s’il est désormais mécanique, sont des recettes ancestrales qui portent leurs fruits.

Les techniciens de la Sérail sont satisfaits de leur élève. « Notre rôle est de vulgariser les techniques mises au point dans la station pour que les producteurs se les approprient. Le but est de limiter les traitements chimiques ». Quant à Albert Delimard, il dit aimer cultiver ses légumes « avec le cœur et l’intelligence » et il espère que le consommateur est guidé par ces mêmes principes. Ainsi, il savourera des produits du terroir authentiques.

Le Progrès

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Vivant
Santé, Médecine et Sciences du Vivant
L’argent, une motivation pour l’apprentissage ?
Jeudi, 01/09/2011 - 01:10

Comment apprendre le plus rapidement possible à exécuter des tâches motrices simples comme tricoter, jongler ou encore taper sur un clavier d’ordinateur ? Rien de plus simple : il suffit de vous récompenser par quelques euros.

Mathias Pessiglione chercheur à l’Inserm et ses collaborateurs du Centre de recherche de l’Institut du Cerveau et de la moelle épinière (CRICM) viennent effectivement d’apporter la preuve scientifique que les récompenses monétaires améliorent l'apprentissage moteur chez l'homme. Cet effet passe par une libération accrue de dopamine dans le cerveau. Ces résultats sont publiés dans la revue Brain.

L’étude de Mathias Pessiglione, Stefano Palminteri et leurs collaborateurs a consisté à soumettre des volontaires au test suivant : regarder une image sur un écran représentant cinq touches d’un clavier d’ordinateur avec la consigne d’appuyer le plus rapidement possible sur 3 d’entre elles de manière simultanée. Une motivation financière est proposée à chaque exécution : 10 euros ou 10 centimes d’euros selon les cas. En proposant cet exercice, les chercheurs souhaitaient tester si une récompense financière pouvait influencer un apprentissage moteur.

  • Meilleure récompense, meilleur apprentissage

Le résultat est sans appel : les participants exécutent progressivement d’autant plus rapidement la tâche, qu’ils reçoivent la récompense la plus élevée (10 euros contre 10 centimes) même sans en être conscient. Ils ne savent effectivement pas à l’avance quel sera le montant de la récompense.

"Une fois que nous avons fait ce constat, notre objectif a été d’essayer de comprendre ce qui se passait dans le cerveau des participants, explique Mathias Pessiglione, chercheur à l’Inserm. Nous avons fait l’hypothèse que le circuit de la dopamine pouvait être impliqué dans ces processus." Il est en effet démontré depuis longtemps que la libération de dopamine permet de renforcer l’efficacité de certains neurones impliqués dans la coordination visuo-motrice (lien entre ce que je vois et ce que je fais).

  • La dopamine, clé du processus

Pour vérifier cette hypothèse, les chercheurs ont soumis au même exercice des personnes atteintes de la maladie de Gilles de la Tourette, avec ou sans traitement bloquant le circuit de la dopamine. Cette maladie neurologique entraîne des tics moteurs et vocaux involontaires, soudains, brefs et intermittents et se caractérise, entre autres, par une trop forte libération de dopamine dans le cerveau.

Lorsque la récompense monétaire est la plus élevée, les personnes sans traitement apprennent à exécuter la tâche bien plus rapidement que les personnes traitées dont le circuit de la dopamine est bloqué et surtout plus rapidement que les volontaires sains. Ces travaux apportent donc la preuve scientifique que les récompenses monétaires améliorent l'apprentissage moteur chez l'homme et que cet effet passe par une libération accrue de dopamine dans le cerveau.

Au plan clinique, ces résultats constituent un argument de plus en faveur d’un lien entre une trop forte libération de dopamine chez les personnes atteintes du syndrome de Gilles de la Tourette et l’existence de tics moteurs. L’efficacité de molécules neuroleptiques atypiques (qui diminuent les tics sans altérer l’effet des récompenses chez les malades atteints de la maladie de Gilles de la Tourette) sont d’ores et déjà à l’étude par les chercheurs.

INSERM

Mise au point d’un vaccin commun pour lutter contre la rage et Ebola
Jeudi, 01/09/2011 - 01:00

Véritable avancée dans la lutte contre les maladies contagieuses dans les pays d’Afrique, des chercheurs américains ont développé un vaccin capable de protéger l’organisme à la fois contre la rage et contre le virus Ebola. Publiés dans le Journal of virology, les travaux menés sur la souris ont montré l’efficacité de ce nouveau traitement préventif.

Responsable en Afrique de grandes épidémies mortelles de fièvre hémorragiques, le virus Ebola aurait entraîné le décès de plus d'un millier de personnes depuis sa découverte en 1976. Les travaux de recherche de Matthias Shnell et de ses collègues de l’Université Thomas Jefferson de Philadelphie (Etats-Unis) avaient pour but d’identifier de nouveaux candidats vaccins pour lutter contre Ebola. Dans cette optique, les chercheurs ont modifié génétiquement un virus de la rage, rendu au préalable inactif chimiquement, afin qu’il exprime la glycoprotéine GP spécifique à Ebola. Puis, ils ont utilisé la méthode classique pour obtenir un vaccin de la rage à partir de ce virus transformé.

Testé avec succès chez la souris, le vaccin commun à la rage et Ebola a plusieurs avantages, notamment celui de pouvoir être développé pour une utilisation chez les humains et les primates dans un délai relativement court. En effet, si des vaccins efficaces in vitro contre Ebola ont déjà été conçus, aucun pour l’instant n’a permis une application chez l’homme. Affaire à suivre…

Information Hospitalière

L'étude de fossiles de poissons explique l'apparition des mâchoires chez les vertébrés
Mardi, 30/08/2011 - 01:10

Comment les mâchoires, facteur essentiel dans le succès évolutif des vertébrés et la diversité de leur adaptation, sont-elles apparues subitement chez les poissons il y a 435 millions d'années ? Une équipe de chercheurs a réussi à expliquer ce phénomène grâce à une étude poussée de l'anatomie interne de fossiles de galéaspides, poissons sans mâchoires. L'apparition des mâchoires chez les vertébrés aurait été rendue possible grâce à une réorganisation du cerveau et des organes du sens bien avant l'origine des mâchoires. Cette étude menée par des chercheurs de l'Université de Bristol, de l'Académie chinoise des Sciences, du CNRS, du Muséum national d'Histoire naturelle, de l'Institut suisse Paul Scherrer et l'Université ETH de Zurich a été publiée le 18 août dernier dans Nature.

Chez les vertébrés actuels, les mâchoires se forment à partir de cellules souches qui migrent vers l'avant, à partir du cerveau postérieur (le rhombencéphale), et vers le bas entre les deux narines. Ce développement ne peut avoir lieu chez les vertébrés actuels sans mâchoires puisqu'ils ne possèdent qu'un seul organe nasal. Les données actuelles sur les fossiles ne permettaient pas de résoudre cette énigme et l'origine des mâchoires restait jusque là un phénomène très mystérieux.

Grâce à une technique innovante : la microtomographie par rayons X en rayonnement  synchrotron, Zhikun Gai, doctorant chinois à l'Université de Bristol ainsi que des chercheurs britanniques, français, chinois et suisse ont étudié et reconstitué pour la première fois le cerveau de galéaspides, vertébrés fossiles, vieux de 400 millions d'années et qui présentent un stade évolutif intermédiaire entre les vertébrés sans mâchoires et les vertébrés à mâchoires.

Ils ont alors découvert que l'anatomie de ce poisson sans mâchoires réunissait toutes les conditions nécessaires à leur apparition : les cavités qui, à l'intérieur du crâne de ces poissons, logeaient le cerveau, l'oreille interne, les yeux et les organes olfactifs étaient nettement séparées de l'hypophyse, comme chez les futurs vertébrés à mâchoires. Son anatomie interne préfigurait donc l'apparition des mâchoires chez les vertébrés.

CNRS

La confiance en soi pour maintenir un programme d'exercices
Dimanche, 28/08/2011 - 08:52

Si vous avez du mal à vous tenir à un programme d'exercices physiques, c'est peut-être dû à un manque de confiance en vous, d'après une nouvelle étude américaine.

«Près de 50 % des personnes qui démarrent un programme d'exercices s'arrêtent au cours des six premiers mois», explique le professeur Edward McAuley de l'University of Illinois, auteur principal de l'étude. Selon lui, les personnes qui abandonnent un programme d'exercices manquent d'une qualité qu'il appelle «efficacité personnelle», ou «confiance en soi dans des situations spécifiques». «Les personnes qui sont plus efficaces ont tendance à s'attaquer à des tâches plus difficiles, à travailler plus dur, et à s'y tenir même lorsqu'elles sont dans un premier temps confrontées à des échecs», ajoute McAuley dans un communiqué, le 16 août dernier.

Si vous manquez un peu d'efficacité personnelle, tout n'est pas perdu, d'après les chercheurs. Une étude antérieure montre que vous  pouvez augmenter votre confiance en vous pour atteindre vos objectifs en vous rappelant de vos succès passés, en observant d'autres personnes qui accomplissent une tâche qui vous paraît insurmontable et en mobilisant vos amis et votre famille pour vous encourager. «Chaque pas qui vous rapproche de votre objectif augmentera votre confiance en vous», indique McAuley. Dans le cadre de l'étude, les chercheurs ont mené une batterie de tests cognitifs sur 177 hommes et femmes sexagénaires et septuagénaires. Les chercheurs leur ont demandé s'ils se fixaient eux-mêmes des objectifs à atteindre et à quelle fréquence, s'ils suivaient leurs progrès et à quelle fréquence, s'ils organisaient eux-mêmes leur emploi du temps et se livraient à d'autres pratiques «auto-régulatoires», comme jardiner plutôt que de regarder la télé.

Les participants ont été divisés en deux groupes de façon aléatoire. Le premier devait suivre un programme de marche, et le second un programme d'étirements et d'exercices visant à sculpter les muscles et à améliorer l'équilibre. Les groupes ont participé aux séances d'exercices sur une période d'un an, à raison de trois séances par semaine. L'efficacité personnelle des sujets a été évaluée après trois semaines.

Les personnes qui se sont tenues à leurs programmes sont celles qui ont montré une meilleure capacité à jongler avec différentes tâches et à maîtriser leurs comportements indésirables, conclut l'étude.

Cyberpresse

L'ancêtre éteint de l'homme, l'Homo erectus, cuisait déjà ses aliments
Dimanche, 28/08/2011 - 08:43

La cuisson permettait à l'homme d'absorber davantage de calories, lui donnant plus de forces et une espérance de vie plus longue.*

L'Homo erectus, ancêtre éteint de l'homme moderne ayant vécu il y a 1,9 million d'années, cuisait déjà ses aliments, révèle une recherche publiée récemment.

Unique parmi les animaux, l'homme consomme beaucoup d'aliments cuits et ses ancêtres ont, grâce ce régime alimentaire, absorbé davantage de calories, lui donnant plus de forces et une espérance de vie plus longue, selon des travaux parus dans les Annales de l'académie nationale américaine des sciences (PNAS) datées du 22 au 26 août. Mais le moment à partir duquel la cuisson des aliments a commencé à faire une différence biologique notable sur les ancêtres de l'Homo sapiens restait incertain jusqu'à présent, observent les chercheurs de cette étude.

Recourant à une technique phylogénique - étude des parentés entre différents êtres vivants pour en comprendre l'évolution -, les auteurs de cette étude, dont Chris Organ, un biologiste de l'Université de Harvard (Massachusetts, nord-est), ont pu déterminer le temps que l'homme et les autres primates ont passé respectivement à se nourrir. "Nous avons déterminé que l'homme moderne consacre moins de temps à se nourrir, à savoir 4,7 % de ses activités quotidiennes, que les autres primates avec 48 %", a-t-il dit.

Cette différence laisse penser qu'un changement rapide dans l'évolution des habitudes alimentaires s'est produit dans la branche humaine après la séparation avec les chimpanzés il y a quelque six millions d'années. Ainsi, parmi les ancêtres éloignés de l'homme moderne, l'Homo erectus montre une forte réduction de la taille de ses molaires qui s'est poursuivie, bien qu'irrégulièrement, chez l'Homo sapiens. "Nous avons pu montrer que la réduction de la taille des molaires des premiers ancêtres de l'homme - l'Homo habilis et l'Homo rudolfensis - s'expliquait seulement par l'évolution et la taille du corps", écrivent les chercheurs.

Le Point

Nicotine contre Parkinson
Samedi, 27/08/2011 - 01:00

En stimulant leur activité électrique, la nicotine limiterait la dégénérescence des neurones dopaminergiques chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson.

La maladie de Parkinson est une maladie neurodégénérative qui affecte environ 1,5 % de la population après 65 ans. Elle se manifeste par une diminution de l'activité motrice, une lenteur des mouvements, une grande fatigue, des tremblements et une rigidité. Si les causes de la maladie demeurent inconnues, on sait que les neurones dopaminergiques (un type de neurones dont le neurotransmetteur est la dopamine) d'une région du tronc cérébral, la substance noire, meurent progressivement. Comment limiter cette neurodégénérescence et les symptômes moteurs associés ? Les fumeurs ayant un risque bien moindre de développer la maladie, on soupçonne la nicotine d'être un facteur protecteur pour les neurones dopaminergiques chez l'homme.

On savait déjà que la nicotine diminuait la dégénérescence des neurones dopaminergiques dans des modèles animaux de la maladie de Parkinson. Damien Toulorge, du Centre de recherche de l'Institut du cerveau et de la moelle épinière à Paris, et ses collègues viennent de montrer par quels mécanismes. Les scientifiques français ont utilisé un modèle cellulaire de la maladie de Parkinson, des neurones dopaminergiques de rat ou de souris mis dans des conditions de culture qui favorisent leur dégénérescence spontanée. Ils ont utilisé des neurones dits normaux, mais ils ont aussi étudié ceux de souris génétiquement modifiées qui n'expriment plus l'un des récepteurs nicotiniques (le sous-type alpha-7). Ainsi, l'ajout de faibles concentrations de nicotine (de 0,1 à 30 micromoles par litre) aux cultures protège les neurones dopaminergiques normaux, mais pas ceux dépourvus du récepteur alpha-7. Cela prouve que la nicotine empêche la mort des neurones dopaminergiques en stimulant ce récepteur.

En outre, les neurobiologistes ont montré que l'activation de ce récepteur stimule l'activité électrique des neurones dopaminergiques et l'entrée d'ions calcium dans leur cytoplasme. S'ensuit alors l'activation d'une voie de survie, un processus intracellulaire favorisant la survie des cellules, mettant en jeu la calmoduline, une molécule qui régule le calcium intracellulaire, et la phosphatidylinositol 3-kinase. Ces observations corroborent des travaux antérieurs qui suggéraient qu'une perte d'activité électrique associée à un déficit en calcium pouvait être à l'origine de la dégénérescence de ces neurones.

Des substances stimulant l'activité électrique, autres que la nicotine, seraient-elles efficaces ? Probablement. Mais la nicotine a l'avantage de ne pas être toxique et de pénétrer facilement dans le cerveau. Les scientifiques espèrent ainsi développer un traitement neuroprotecteur grâce à cette molécule. Pour autant, cela ne veut pas dire qu'il faut fumer pour éviter la maladie de Parkinson ! Les risques associés au tabagisme – maladies cardiovasculaires et cancers – sont en effet bien plus élevés que de potentiels bénéfices.

Pour la Science

Du liquide dans les poumons : une solution pour protéger l'organisme après un arrêt cardiaque
Vendredi, 26/08/2011 - 06:00

L’idée n’est pas nouvelle, mais le système utilisé par les chercheurs de l’Inserm est inédit. Alain Berdeaux, Renaud Tissier et leurs collaborateurs de l’Unité Inserm 955 (Institut Mondor de recherche biomédicale) viennent d’apporter une nouvelle preuve au fait que le refroidissement très rapide de l’organisme permet de protéger les organes vitaux après un arrêt cardiaque. La technique mise au point chez l'animal consiste à refroidir l’organisme après un arrêt cardiaque en administrant dans les poumons des liquides riches en fluor. Ce système permet d'une part l'apport d'oxygène au poumon grâce à une "ventilation liquide" et, d'autre part d’abaisser la température corporelle jusqu’à 32°C très rapidement pour créer une hypothermie à visée thérapeutique. Celle-ci limite les séquelles après un arrêt cardiaque chez le petit animal.

Chaque année, environ 50 000 personnes font l’objet en France d’un arrêt cardiaque brutal en dehors du secteur hospitalier. La prise en charge de ces patients est une urgence absolue puisque chaque minute suivant l’arrêt cardiaque est cruciale. Si la circulation du sang n’est pas rétablie dans les 3-4 minutes après l’accident par une réanimation d’urgence, les organes vitaux (cœur, cerveau, foie, reins) commencent à souffrir du manque d’oxygène. Lorsque les secours arrivent à faire repartir le cœur, des séquelles sont alors fréquentes pour ces organes vitaux.

De nombreuses études ont déjà prouvé par le passé l’importance d’un refroidissement pour améliorer la survie et pour limiter les séquelles neurologiques chez des patients réanimés après un arrêt cardiaque. Chez le petit animal, il a aussi été montré que le bénéfice apporté par ce refroidissement dépendait de la vitesse à laquelle il était instauré après un arrêt cardiaque. Les travaux menés par les chercheurs de l’Inserm au sein de l’Institut Mondor de recherche biomédicale et de l’Ecole Vétérinaire d’Alfort démontrent l'efficacité d'un dispositif rapide permettant de faire face à cette exigence de réactivité.

Alain Berdeaux, Renaud Tissier et leurs collaborateurs ont développé chez le petit animal un système expérimental qui permet d’administrer des liquides riches en fluor (perfluorocarbones) dans les poumons pour établir une forme de respiration basée sur des liquides et non plus des gaz. On parle alors de « ventilation liquide ». Ces liquides présentent un double avantage : la teneur en oxygène du perfluorocarbone peut être assez élevée pour que les poumons continuent de fonctionner et sa température d’administration permet une hypothermie thérapeutique. S’il est administré à une température inférieure à la température corporelle, son passage dans le poumon abaisse très rapidement la température de l’organisme jusqu’à environ 32°C pour créer des conditions favorables à la préservation du cœur et des autres organes vitaux.

Un épisode de ventilation liquide diminue la température du cœur et du cerveau à 32°C en environ 5 à 15 min chez des petits animaux. A cette température, le cœur continue de battre et l’organisme entre dans un état proche de l’hibernation. A titre de comparaison, l’application de substances très froides sur la peau des animaux nécessite environ 45 min pour induire un refroidissement comparable.

Chez les animaux ayant bénéficié de ce système expérimental, la survie et la qualité des tissus cérébraux et cardiaques ont été considérablement améliorés après un arrêt cardiaque de 5 à 10 minutes. "Cette amélioration était très supérieure à celle obtenue avec d’autres stratégies permettant d’induire une hypothermie plus lente, renforçant à nouveau l’idée qu’il est essentiel d’agir vite après la réanimation cardio-pulmonaire" explique Renaud Tissier.

"Nous ne sommes pour l’instant qu’au stade des études précliniques menées chez l’animal mais les perspectives cliniques de ce travail sont importantes, notamment pour le traitement de l'arrêt cardiaque, dont le pronostic reste effroyable à ce jour" déclare Alain Berdeaux. Et de conclure : "Les férus de cinéma pourront largement faire le parallèle entre nos travaux et certaines séquences du film Abyss." Quand la science-fiction devient réalité….

Ces travaux font l'objet d'un dépôt d'une demande de brevet par Inserm Transfert.

Les résultats, publiés dans la revue Circulation, sont disponibles en ligne

INSERM

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Anthropologie et Sciences de l'Homme
L’Inrap dégage la tour Denis, au pied des remparts du Mont-Saint-Michel
Lundi, 29/08/2011 - 01:10

Une équipe d’archéologues de l’Institut national de recherches archéologiques préventives vient d’achever une fouille au pied des remparts du Mont-Saint-Michel. Cette opération a révélé les vestiges d’une tour des fortifications, la tour Denis, ouvrage édifié vers 1479 et détruit en 1732. Prescrite et financée par la Direction des affaires culturelles de Basse-Normandie, cette intervention s’inscrit dans le projet de rétablissement du caractère maritime du Mont-Saint-Michel et de la restauration générale des fortifications.

  • La tour Denis

Dès 1997, la réalisation de sondages archéologiques menés par l’Inrap dans le cadre de l’étude préalable à la fouille et la restauration des remparts avait permis de repérer des vestiges de la tour Denis. Aujourd’hui, ces derniers étant situés à environ 1,50 mètre sous le niveau actuel de la grève, les archéologues ont dû décaper près de 300 m3 de sable et de sédiments à l’aide d’une pelle mécanique et former un épais merlon pour protéger la fouille des marées. Les recherches ont mis en évidence les fondations de la tour et une partie des pierres de dallage du sol de la salle basse de l’ouvrage. Un mur de soubassement construit postérieurement entre la tour Denis et sa voisine, la tour de la Liberté, a également été identifié. Il devait protéger la base des remparts contre la violence des courants marins.

  • Une tour en ruine, dès 1690

La construction d’une courtine (muraille reliant deux tours) entre la tour de l’Arcade et la tour de la Liberté est attestée à partir de 1441. La tour Denis est édifiée vers 1479 contre cette courtine. Elle se situe également à proximité d’une poterne (petite porte intégrée à la muraille) appartenant à la première ligne de défense mise en œuvre au cours du XIVe siècle. Sur un plan-relief des fortifications du Mont-Saint-Michel daté de 1690 et conservé aux Invalides, la tour Denis apparaît partiellement ruinée par l’action des courants marins. Son mauvais état, sa situation sur une portion de rempart déjà bien protégée par les tours de l’Arcade et de la Liberté conduisent l’ingénieur Pierre de Caux, chargé de la restauration des fortifications, à envisager sa suppression. La démolition de la tour Denis est effective en 1732 et la continuité du rempart est alors restituée. Les vestiges de la tour Denis devraient prochainement faire l’objet d’une mise en valeur par François Jeanneau, architecte en chef des Monuments historiques.

En 2005, une équipe de l’Inrap avait exhumé une importante quantité de moules en schiste destinés à fondre des enseignes de pèlerinage (coquille Saint –Jacques, effigie de Saint Michel…), à l'emplacement d'un atelier de production daté des XIVe-XVe siècles, près de l'entrée de l'abbaye. La variété et la qualité de ces pièces en font aujourd’hui des objets de référence en archéologie médiévale.

INRAP

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