réversibilité

La gravité quantique pourrait inverser causes et effets.

Toute théorie de la gravité quantique va devoir se colleter avec des trucs temporels bizarres.

Vous avez probablement entendu parler du chat de Schrödinger, ce  malheureux félin, dans une boîte, où il est simultanément vivant et mort jusqu'à ce que la boîte soit ouverte pour révéler son état réel. Maintenant, faites-vous une idée du temps de Schrödinger, une situation dans laquelle un événement peut être simultanément la cause et l'effet d'un autre événement. 

Un tel scénario pourrait être inévitable dans la théorie de la gravité quantique, domaine encore flou d'une physique qui cherche à combiner la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein avec les mécanismes de la mécanique quantique. Dans un nouvel article, des scientifiques créent un mélange des deux en imaginant des vaisseaux spatiaux près d'une énorme planète dont la masse ralentit le temps. Ils en concluent que les vaisseaux pourraient se retrouver dans un état où la causalité est inversée : Tel événement pourrait finir par causer un autre événement qui s'est produit avant le premier. 

"On peut imaginer ce genre de scénario dans l'ordre temporel, où la cause et l'effet sont en superposition, inversés ou non", a déclaré le co-auteur de l'étude, Igor Pikovski, physicien au Center for Quantum Science and Engineering du Stevens Institute of Technology, dans le New Jersey. "C'est quelque chose qui devrait normalement se produire une fois que nous aurons une théorie complète de la gravité quantique".

Le temps quantique

La célèbre expérience de pensée du chat de Schrödinger demande à un spectateur d'imaginer une boîte contenant un chat et une particule radioactive qui, une fois désintégrée, tuera le malheureux félin. En vertu du principe de superposition quantique, la survie ou la mort du chat est tout aussi probable jusqu'à ce qu'elle soit mesurée - ainsi, jusqu'à ce que la boîte soit ouverte, le chat est simultanément vivant et mort. En mécanique quantique, la superposition signifie qu'une particule peut exister dans plusieurs états en même temps, tout comme le chat de Schrödinger. 

Cette nouvelle expérience de pensée, publiée le 21 août dans la revue Nature Communications, combine le principe de superposition quantique avec la théorie de la relativité générale d'Einstein. Selon la relativité générale, la masse d'un objet géant peut ralentir le temps. Ce phénomène est bien établi et mesurable, a déclaré M. Pikovski ; un astronaute en orbite autour de la Terre verra le temps s'écouler un tout petit peu plus vite que son jumeau sur la planète. (C'est aussi pourquoi tomber dans un trou noir serait une expérience très graduelle). 

Ainsi, si un vaisseau spatial futuriste se trouve à proximité d'une planète massive, son équipage ressentira le temps comme un peu plus lent que les personnes situées dans un autre vaisseau spatial stationné plus loin. Ajoutez à ça un peu de mécanique quantique et vous pouvez imaginer une situation dans laquelle cette planète est superposée simultanément près et loin des deux vaisseaux spatiaux. 

Le temps devient bizarre

Dans ce scénario de superposition de deux vaisseaux qui expérimentent le temps sur des lignes temporelles différentes, la cause et l'effet peuvent devenir bizarres. Par exemple, supposons que les vaisseaux doivent effectuer une mission d'entraînement au cours de laquelle ils se tirent dessus et s'esquivent mutuellement, en sachant parfaitement à quel moment les missiles seront lancés et intercepteront leurs positions. S'il n'y a pas de planète massive à proximité qui perturbe l'écoulement du temps, c'est un exercice simple. En revanche, si cette planète massive est présente et que le capitaine du vaisseau ne tient pas compte du ralentissement du temps, l'équipage pourrait être en retard pour esquiver et être détruit. 

Avec une telle planète en superposition, simultanément proche et lointaine, il serait impossible de savoir si les vaisseaux esquivent trop tard et se détruisent mutuellement ou s'ils s'écartent et survivent. Qui plus est, la cause et l'effet pourraient être inversés, selon M. Pikovski. Bref il faut imaginer deux événements liés par la causalité

"A et B peuvent s'influencer mutuellement dans un état de superposition, mais dans un cas, A est avant B et inversément, explique M. Pikovski. Ce qui signifie que A et B sont simultanément la cause et l'effet l'un de l'autre. Heureusement pour les équipages, sans doute très confus, de ces vaisseaux spatiaux imaginaires, dit Pikovski, ils auraient un moyen mathématique d'analyser les transmissions de l'autre pour confirmer qu'ils sont dans un état de superposition.

Évidemment, dans la vie réelle c'est très différent. Mais l'expérience de pensée pourrait avoir des implications pratiques pour l'informatique quantique, même sans élaborer une théorie complète de cette dernière, a déclaré M. Pikovski. En utilisant les superpositions dans les calculs, un système d'informatique quantique pourrait évaluer simultanément un processus en tant que cause et en tant qu'effet. 

"Les ordinateurs quantiques pourraient être en mesure de l'utiliser pour des calculs plus efficaces", a-t-il déclaré.

Auteur: Internet

Info: https://www.livescience.com/. Stephanie Pappas Le 28 août 2019

[ nanomonde ] [ coexistence ]

visionnaires

Le philosophe publie Autodafés : l’art de détruire les livres (Presses de la Cité), qui rassemble ses analyses publiées dans le Point sur quelques penseurs hétérodoxes récents.

Il paraît que des abonnés se seraient retirés de cette excellente revue qu’est Front Populaire au prétexte de la position très lucide et humainement irréfutable de Michel Onfray en faveur de la vaccination.

Je n’ai pas la prétention de les faire revenir mais j’aimerais au moins tenter ma chance parce que Michel Onfray vient de publier aux Presses de la Cité un étincelant essai, qui est aussi un pamphlet dévastateur, dont le titre Autodafés, et le sous-titre : L’art de détruire les livres, révèlent bien la substance.

Celle-ci consiste à dénoncer la manière dont des ouvrages capitaux pour la compréhension de la société et du monde, géniaux à cause de l’anticipation des dangers, salubres pour la révélation des horreurs ignorées ou occultées par l’idéologie, ont été longtemps interdits, censurés, étouffés pour la simple et triste raison qu’ils disaient tous la vérité.

Qu’on en juge : Simon Leys pour les Habits neufs du président Mao, Soljenitsyne et l’Archipel du Goulag, Paul Yonnet contre un certain antiracisme dans Voyage au centre du malaise français, Samuel Huntington prophétisant Le Choc des civilisations, la mise à bas du mythe d’un islam civilisateur de l’Occident dans Aristote au mont Saint-Michel de Sylvain Gouguenheim et enfin, sous la direction de Catherine Meyer, Le Livre noir de la psychanalyse la ridiculisant.

Exercices de démolition

Michel Onfray ne se contente pas de décrire brillamment le bienfaisant scandale que ces bombes ont créé lors de leur publication mais, avec une cruauté jouissive, accable le milieu germanopratin, un mélange prétendument progressiste de philosophes égarés, d’écrivains énamourés, de journalistes perdus, de sociologues confus et d’idéologues aveugles parce qu’ils souhaitaient plus que tout être aveuglés. Pour qui est familier de l’univers de Michel Onfray et de son style qui s’adapte au genre que son infinie curiosité aborde, on devine avec quelle talentueuse et acerbe impétuosité il s’est livré dans ces exercices de démolition qui sont un régal.

Lorsqu’il regrette qu’il n’y ait jamais eu “le Nuremberg du marxisme-léninisme”, il déplore, selon une magnifique formule, que “les atrocités léninistes, trotskistes, staliniennes, bénéficient d’une extraterritorialité morale” avec la jurisprudence qui s’ensuit : on peut avoir pensé, voulu et validé le pire dans l’extrême gauche sous toutes ses latitudes et avec les honteuses complaisances qu’il est facile d’imaginer, ce ne sera jamais “un obstacle dirimant pour faire carrière”! Contrairement à ceux de l’autre bord extrême, nazis, fascistes, pétainistes, franquistes et autres, soutiens de régimes autoritaires, qui, et “c’est heureux”, seront stigmatisés à vie.

Ce qu’énonce Michel Onfray est une évidence mais son expression fait tellement peur qu’il faut lui savoir gré de la proclamer. De même d’ailleurs qu’il ne faut pas manquer d’un vrai courage intellectuel pour affirmer le délétère et malfaisant compagnonnage, malgré les apparences cherchant à sauver la mise de tel ou tel, entre Marx, Lénine, Staline et Trotski.

Michel Onfray blacklisté par France Inter

À lire Autodafés, il ne faut plus que Michel Onfray s’indigne, ou même s’étonne, de ne pas être convié sur certaines radios, par exemple France Inter où le vrai pluralisme et l’authentique liberté intellectuelle sont aussi absents que l’esprit de ses humoristes. Comment l’espace médiatique incriminé, qui n’aura aucun mal à se reconnaître, pourrait-il, avec une tolérance qui serait proche du masochisme, accueillir à bras ouverts, à intelligence curieuse, Michel Onfray qui a dressé un fulgurant acte d’accusation contre les turpitudes d’une époque où de manière indigne on vilipendait des héros de la vérité pour lesquels la littérature était un moyen de se sauver et de nous protéger.

J’aime aussi particulièrement que Autodafés batte en brèche la réputation de narcissisme et d’autarcie que des malintentionnés, des ignorants lui ont faite alors que son livre démontre le contraire. Puisqu’il le consacre à défendre des causes détachées de l’actualité, fondamentales parce qu’elles ont eu des enjeux de haute portée historique, philosophique et politique, et des personnalités qui ont honoré la pensée, le courage, la liberté et la vérité. Je n’imagine pas BHL – et de fait je ne l’ai jamais vu adopter une telle posture – se dépenser dans tous les sens du terme pour de tels combats ne rapportant rien médiatiquement et politiquement, seulement destinés à réparer des injustices anciennes, à promouvoir d’autres écrivains que lui, à rappeler leurs audaces qui n’étaient pas celles (à couvert) des champs de bataille mais infiniment plus périlleuses puisqu’elles avaient pour ennemi essentiel l’immense et étouffante chape d’idéologies que la bienséance interdisait de questionner.

Pourtant ces auteurs, que Michel Onfray a mis à l’honneur, l’ont fait et il convenait qu’avec superbe ils soient sublimés et leurs adversaires dégradés.

J’entends déjà le reproche : encore Michel Onfray, toujours Michel Onfray ! Ce n’est pas ma faute s’il a écrit Autodafés. Je ne pouvais pas me passer de lui rendre cet hommage, lui qui a su si bien se mettre au service du génie intrépide de quelques autres.

Auteur: Bilger Philippe

Info: Causeur, 2 sept 2021. Michel Onfray revient sur quelques crimes de la pensée

[ épuration ] [ damnatio memoriae ] [ baillonnés ]

monde subatomique

Des physiciens ont découvert une force inattendue agissant sur les nanoparticules dans le vide

Ils ont découvert une nouvelle force inattendue qui agit sur les nanoparticules dans le vide, leur permettant d’être poussées par le " néant ".

Bien entendu, la physique quantique commence à préciser que ce " néant ", n’existe pas réellement : même le vide est rempli de petites fluctuations électromagnétiques. Cette nouvelle recherche est une preuve supplémentaire que nous commençons à peine à comprendre les forces étranges qui agissent au plus petit niveau du monde matériel, nous montrant comment le néant peut entraîner un mouvement latéral.

Alors comment est-ce que le vide peut porter une force ? L’une des premières choses que nous apprenons en physique classique est que dans un vide parfait (un lieu donc entièrement dépourvu de matière), la friction ne peut pas exister car l’espace vide ne peut pas exercer une force sur les objets qui le traversent.

Mais ces dernières années, les physiciens spécialisés dans le domaine quantique ont montré que le vide est en réalité rempli par de petites fluctuations électromagnétiques qui peuvent interférer avec l’activité des photons (les particules de lumière), et produire une force considérable sur les objets.

Il s’agit de l’effet Casimir, qui a été prédit en 1948 par le physicien néerlandais Hendrick Casimir*. À présent, la nouvelle étude a démontré que cet effet est encore plus puissant que ce que l’on imaginait auparavant. En effet, ce dernier ne peut être mesuré qu’à l’échelle quantique. Mais comme nous commençons à élaborer des technologies de plus en plus petites, il devient évident que ces effets quantiques pourraient fortement influencer certaines de nos technologies de manière globale.

" Ces études sont importantes car nous développons des nanotechnologies qui travaillent avec des distances et des tailles si petites, que ce type de force peut dominer tout le reste ", explique le chercheur principal Alejandro Manjavacas de l’Université du Nouveau-Mexique, aux États-Unis. " Nous savons que ces forces de Casimir existent, alors ce que nous essayons de faire, c’est de trouver l’impact général qu’elles ont sur de très petites particules ", ajoute-t-il.

Afin de découvrir de quelle manière l’effet Casimir pourrait avoir un impact sur les nanoparticules, l’équipe a analysé ce qui s’est passé avec des nanoparticules tournant près d’une surface plane, dans le vide. Ils ont ensuite découvert que l’effet Casimir pouvait effectivement pousser ces nanoparticules latéralement, même si elles ne touchent pas la surface.

Pour imager la chose, imaginez une minuscule sphère tournant sur une surface qui est constamment bombardée de photons. Alors que les photons ralentissent la rotation de la sphère, ils provoquent également un déplacement de cette dernière dans une direction latérale :

(Photo : En rouge, la rotation de la sphère. En noir, la distance de la sphère par rapport à la surface plane et en bleu, l’effet de Casimir latéral.)

Dans le domaine de la physique classique, il faudrait un frottement entre la sphère et la surface pour atteindre ce type de mouvement latéral, mais le monde quantique ne suit pas les mêmes règles : la sphère peut être poussée sur une surface, même si elle ne la touche pas. " La nanoparticule subit une force latérale comme si elle était en contact avec la surface, bien qu’elle soit en réalité séparée de celle-ci ", explique Manjavacas. " C’est une réaction étrange, mais qui peut avoir un impact considérable pour les ingénieurs ", ajoute-t-il.

Cette nouvelle découverte pourrait bien jouer un rôle important dans la manière dont nous développerons des technologies de plus en plus miniaturisées à l’avenir, y compris des dispositifs tels que les ordinateurs quantiques.

Les chercheurs affirment qu’ils pourraient contrôler la direction de la force en changeant la distance entre la particule et la surface, ce qui pourrait s’avérer utile pour les ingénieurs et les scientifiques travaillant sur des méthodes de manipulation de la matière, à l’échelle nanoscopique. 

L’étude a déjà été publiée dans le Physical Review Letters et les résultats doivent à présent être reproduits et vérifiés par d’autres équipes. Mais le fait que nous ayons maintenant la preuve qu’une nouvelle force intrigante pourrait être utilisée pour diriger des nanoparticules dans le vide est très intéressant et met en lumière un tout nouvel élément du monde quantique et ses forces encore largement incomprises. 



*( L'effet Casimir, prédit en 1948 par le physicien néerlandais Hendrick Casimir, est un phénomène quantique où deux plaques métalliques parfaitement conductrices placées dans le vide s'attirent l'une vers l'autre avec une force inversement proportionnelle au carré de leur distance.12 Cet effet résulte de la pression exercée par les fluctuations quantiques du vide sur les plaques.

Explication de l'effet

Selon la théorie quantique des champs, le vide n'est pas complètement vide mais contient des fluctuations d'énergie sous forme de particules virtuelles qui apparaissent et disparaissent constamment. Entre deux plaques rapprochées, ces fluctuations sont restreintes par les conditions aux limites imposées par les plaques conductrices. Cela crée une différence de pression de radiation entre l'intérieur et l'extérieur des plaques, générant une force attractive entre elles.

Observation expérimentale

Bien que prédit théoriquement en 1948, l'effet Casimir n'a été observé expérimentalement pour la première fois qu'en 1997, confirmant ainsi l'existence de cette force quantique dans le vide. Cette découverte a renforcé la compréhension de la nature quantique du vide et de ses effets mesurables. (Source : anthropic) 

Auteur: Internet

Info: https://trustmyscience.com/ - Stéphanie Schmidt, 12 avril 2017

[ éther ] [ vacuité source ]

évolution biologique

Une nouvelle étude de Yale sur la levure montre comment des facteurs non génétiques sont impliqués dans l'évolution en temps réel.

Dans l'étude, publiée dans la revue Cell Reports du 27 octobre, des chercheurs de l'Institut de biologie systémique de Yale ont montré comment les mécanismes épigénétiques - des modifications du phénotype d'un organisme non causées par des altérations de sa séquence d'ADN - contribuent à l'évolution du réseau de gènes chez la levure qui est responsable de la régulation de l'utilisation du sucre galactose. L'étude a montré qu'un changement épigénétique dans l'activité des gènes se transmettait à travers des centaines de générations de levure, et elle a des implications plus larges concernant le rôle de l'épigénétique dans l'évolution.

"La nature est futée", a déclaré Murat Acar, auteur principal de l'article et professeur associé de biologie moléculaire, cellulaire et du développement, ainsi que de physique. "Elle trouve toujours une solution chaque fois qu'elle est mise au défi par quelque chose. Vous voulez avoir une sorte de gagnant parmi votre population pour surmonter cet environnement difficile".

Jusqu'à récemment, l'explication de l'évolution reposait uniquement sur des mutations génétiques spontanées stimulant des adaptations avantageuses dans les organismes, selon David Moreno Fortuno, associé postdoctoral à l'Institut de biologie des systèmes et l'un des co-auteurs de l'article. Il a expliqué que cette théorie est connue sous le nom de néodarwinisme parce que la nature des gènes n'avait pas encore été découverte à l'époque de Darwin.

La théorie darwinienne de l'évolution contraste avec l'idée de Jean-Baptiste Lamarck, autrefois largement discréditée, selon laquelle l'évolution consiste à transmettre de petits changements qui sont acquis au cours de la vie d'un organisme, selon le PBS. Lamarck a publié sa théorie au début du 19ème siècle en France, et l'exactitude de cette théorie est toujours débattue aujourd'hui, surtout au vu de la résurgence, au cours des deux dernières décennies, de l'étude des influences épigénétiques - ou pas - sur l'évolution.

Les chercheurs ont utilisé un marquage fluorescent dans les cellules de levure pour suivre l'expression des gènes codant du galactose, des cellules plus brillantes correspondant à une plus grande expression de ces gènes. Ils ont observé les niveaux de fluorescence sur une période de sept jours et ont sélectionné à plusieurs reprises les cellules les plus faibles de la population. Les chercheurs nomment cette séparation des cellules plus faibles de la population générale de "pression sélective". Par rapport à la population de levure d'origine, ils ont constaté une diminution dans le temps de la quantité d'expression de ces marqueurs au sein de la population expérimentale.

 "Cette diminution s'est maintenue, même lorsque  la pression sélective fut supprimée pendant plus de 200 générations", a déclaré M. Fortuno.

Du fait que le génome de la levure soit si petit - seulement 12 millions de paires de bases contre 3 milliards pour l'homme - l'analyse de l'ensemble du génome de l'organisme pour les mutations génétiques est beaucoup plus facile à réaliser dans les cellules de levure.

Certaines des cellules de levure qui avaient modifié l'expression du gène codant pour le galactose ne présentèrent aucune mutation dans le réseau de gènes spécifié. Les chercheurs ont donc pu exclure les contributions génétiques à leurs observations.

"En fin de compte, nous avons vu que les théories darwiniennes de l'évolution génétique ne sont pas en mesure d'expliquer ces résultats par elles-mêmes", a déclaré M. Acar. "Il est nécessaire d'y inclure la théorie évolutionniste lamarckienne pour expliquer tout le spectre de nos résultats".

M. Fortuno a abordé les implications potentielles de l'étude, en prédisant que les cellules cancéreuses malignes sont similaires aux cellules de levure dans la mesure où les deux types de cellules sont en "évolution constante". Il a ajouté que la compréhension du rôle des mécanismes épigénétiques dans les génomes des cellules de levure pourrait ouvrir des pistes de recherche pour développer des traitements contre le cancer ou déterminer le stade du cancer dont souffre un patient.

Il note également que certains scientifiques pensent que la culture est un mécanisme épigénétique. Bien que la culture soit non génétique, il est possible qu'elle ait un impact mesurable sur nos marques épigénétiques si ces experts ont raison.

Le document indique également que les mécanismes génétiques et épigénétiques "n'ont pas à s'exclure mutuellement". 

"En réponse à une condition environnementale particulière, les deux types de mécanismes peuvent jouer un rôle et se compléter l'un l'autre", peut-on lire dans le document.

Le document explique également que les mécanismes épigénétiques peuvent provoquer des adaptations plus rapides à un environnement changeant, ils agissent généralement sur une échelle de temps plus courte que les mécanismes génétiques. À l'inverse, les mécanismes génétiques sont en jeu sur des périodes plus longues et entraînent des changements plus permanents dans un organisme.

M. Acar souligne que cette étude n'est qu'une première étape vers une meilleure compréhension du rôle des facteurs épigénétiques et qu'il attend avec impatience de voir des expériences similaires être réalisées sur d'autres organismes.

"Ce n'est qu'alors que nous verrons si ces résultats peuvent être généralisés, qu'ils soient darwiniens, lamarckiens ou hybrides - une théorie unifiée de l'évolution régissant l'évolution des organismes", a-t-il déclaré.

Les cellules de levure se reproduisent de manière asexuée toutes les 90 à 100 minutes.

Auteur: Jalbert Jonathan

Info: https://yaledailynews.com/ NOV 12, 2020

[ biophysique ]

être humain

Les chimpanzés s'entretuent-ils sous l'influence de l'homme ? Quand, en 1960, celle qui va devenir une primatologue de renommée mondiale, la Britannique Jane Goodall, s'installe sur le site tanzanien de Gombe, au bord du lac Tanganyika, pour étudier les chimpanzés sur le terrain, elle ne se doute pas qu'elle va changer à tout jamais le regard que nous portons sur nos cousins primates. Au fil du temps, ses observations de Pan troglodytes étonnent le petit monde de la zoologie (au point que certains ne la croiront pas) et le rapprochent étrangement d'Homo sapiens : on découvre que les chimpanzés fabriquent des outils, mangent de la viande, rient... et s'entretuent parfois.

Chez les primates, rares sont les espèces où l'on tue ses congénères. Le comportement meurtrier des chimpanzés a donc troublé les éthologues qui ont échafaudé deux hypothèses pour tenter de l'expliquer. La première nous met en cause, qui dit que les agressions mortelles se développent là où l'homme agresse le singe, soit directement, en le braconnant, soit indirectement, en détruisant son habitat via la déforestation. A Gombe, il a aussi été noté que l'approvisionnement par l'homme des communautés de chimpanzés, action a priori bienveillante, pouvait avoir des conséquences perverses : ne plus avoir à chercher de la nourriture sédentarisait les singes et faisait grimper le nombre d'agressions. La seconde hypothèse est d'ordre évolutionniste. Selon elle, le meurtre serait une tactique grâce à laquelle le tueur accroît à peu de frais son territoire, son accès à la nourriture et à la reproduction.

Dans une étude publiée ce mercredi 17 septembre par Nature, une équipe internationale a voulu mettre ces deux scénarios à l'épreuve, voir si l'on retrouvait sur le terrain les présupposés qui les sous-tendent. Pour ce faire, les chercheurs ont analysé les statistiques et observations réalisées depuis des décennies auprès de 18 communautés de chimpanzés et de 4 communautés de bonobos, l'autre espèce de chimpanzés. Chez les premiers, le meurtre s'est avéré une pratique courante, présente dans 15 des 18 communautés étudiées. Au cours des 426 années d'études accumulées, les éthologues ont observé directement 58 meurtres, en ont déduit 41 autres d'après les blessures retrouvées sur les cadavres et ont recensé 53 disparitions suspectes. Chez les bonobos, en revanche, aucun meurtre n'a jamais été observé et seul un cas suspect de disparition est connu. Cela s'explique probablement en grande partie par le fait que ces singes ont un mode de gestion et de résolution des conflits très efficace, qui passe par... le sexe.

Chez les chimpanzés, on préfère faire la guerre plutôt que l'amour. Leur organisation sociale prévoit une fragmentation de la communauté en groupes qui cherchent de la nourriture sur le territoire. Si un groupe tombe sur un individu isolé venant d'une autre communauté, il n'est pas rare qu'un assaut brutal soit lancé, avec pour conséquence de graves blessures quand ce n'est pas la mort de l'intrus.

L'étude de Nature n'a pas trouvé de lien de corrélation positive entre la présence humaine et les moeurs assassines. Le plus haut taux d'agressions létales a été enregistré dans une zone où l'homme est quasiment absent. A l'inverse, sur le site qui subit le plus de pression de la part d'Homo sapiens, aucun meurtre entre chimpanzés n'a été commis. C'est donc la seconde hypothèse que ces chercheurs privilégient, celle d'un comportement issu de l'évolution naturelle, où tuer un congénère donne un avantage, en termes de ressources, à l'individu meurtrier ou au groupe auquel il appartient. Rien d'étonnant, donc, à ce que les communautés qui s'adonnent le plus à cette pratique soient aussi celles où la compétition pour les ressources s'avère la plus âpre, où les mâles sont nombreux et où la densité de population est élevée. 

La conclusion de cette étude a de quoi surprendre, qui nous dit, pour schématiser, que les chimpanzés tuent à peu près pour les mêmes raisons que l'homme. Comme si - sans vouloir faire de la philosophie à la petite semaine - le meurtre faisait partie de leur nature comme il fait, hélas, partie de la nôtre. Je me rappelle ce que m'avait dit Jane Goodall lorsque, début 2006, j'étais allé la rencontrer chez elle afin de faire son portrait pour Le Monde. Elle me dépeignait la guerre à laquelle elle avait assisté chez les chimpanzés, à ces mâles patrouillant entre les arbres et massacrant leurs voisins avec une brutalité inouïe. "Tristement, m'avait-elle dit, cela les rendait encore plus humains." 

Les auteurs ont sans doute conscience que leur travail peut choquer à plusieurs titres : pour ce qu'il dit du comportement meurtrier, envisagé comme un résultat naturel de l'évolution, et parce qu'il modifie encore un peu plus la façon dont nous voyons nos plus proches cousins. Dans l'article d'éclairage qu'elle écrit dans le même numéro de Nature, l'anthropologue américaine Joan Silk (université de l'Arizona) résume parfaitement cela :

"La manière dont on perçoit le comportement des primates non-humains, et particulièrement des chimpanzés, est souvent déformée par l'idéologie et l'anthropomorphisme, qui prédisposent à croire que des éléments moralement désirables, comme l'empathie et l'altruisme, sont profondément enracinés dans l'évolution, tandis que les éléments indésirables, tels que la violence en réunion ou les rapports sexuels contraints, ne le sont pas. Cela reflète une forme naïve de déterminisme biologique. (...) Les données nous disent que, pour les chimpanzés, il y a des circonstances écologiques et démographiques dans lesquelles les bénéfices d'une agression mortelle surpassent les coûts, rien de plus."

Auteur: Barthélémy Pierre

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[ homme-animal ] [ comparaison ] [ sciences ] [ question ] [ calcul matérialiste ] [ pouvoir ] [ criminalité ]

microbiologie

Comment le microbiome* influence notre santé 

Nous ne sommes jamais seuls. En plus des 30 000 milliards de cellules humaines, notre corps abrite quelque 39 000 milliards de microbes – bactéries, champignons et protozoaires qui vivent dans nos intestins, nos poumons, notre bouche, notre nez, notre peau et ailleurs dans tout le corps. Les ensembles d’organismes présents dans et sur notre corps, le " microbiote ", font partie d’habitats microbiens plus larges, ou " microbiomes ", qui englobent tous les génomes viraux et cellulaires, les protéines codées et d’autres molécules dans leur environnement local. (Cependant,  il existe une certaine ambiguïté  dans les définitions, de sorte que l'utilisation des termes varie souvent.)

Bien que le microbiome soit récemment devenu un sujet brûlant en raison de son importance potentielle pour notre santé, ce n'est pas un concept nouveau. Certains font remonter ses origines au XVIIe siècle, lorsque le microbiologiste néerlandais Antonie van Leeuwenhoek a décrit pour la première fois de minuscules organismes qu'il avait prélevés dans sa bouche et observés sous un microscope artisanal. Tout au long des années 1900 et au début des années 2000, un certain nombre de découvertes ont attiré l'attention des gens sur les microbes vivant à l'intérieur de nous, mais ce domaine a reçu une attention accrue en 2007 lorsque les National Institutes of Health ont lancé le projet sur le microbiome humain. Depuis lors, les scientifiques ont catalogué de manière de plus en plus détaillée la biodiversité microbienne du corps humain. Ils ont découvert que les microbiomes sont distincts dans tout le corps : la composition microbienne de l’intestin, par exemple, est très différente de celle de la bouche. Ils en sont également venus à reconnaître qu’il n’existe pas de microbiome " ​​normal ". Au contraire, comme pour les empreintes digitales, chacun abrite une sélection unique d’espèces et de souches microbiennes.

Ces microbes jouent de nombreux rôles, depuis la protection contre les agents pathogènes et le réglage de nos réponses immunitaires jusqu'à la digestion des aliments et la synthèse des nutriments. Pour cette raison, lorsqu’un microbiome est désorganisé – par exemple à cause d’une mauvaise alimentation, de maladies infectieuses, de médicaments ou de facteurs environnementaux – cela peut avoir un effet d’entraînement sur notre santé. Des microbiomes malsains ont été associés au cancer, aux maladies cardiaques et pulmonaires, à l’inflammation et aux maladies inflammatoires de l’intestin. On pense même que les microbes régulent l’axe intestin-cerveau, une autoroute de communication qui relie le cerveau au système nerveux entérique, qui contrôle les intestins. Aujourd’hui, la médecine cible de plus en plus les microbiomes pour traiter diverses maladies. Par exemple, les greffes fécales contenant un microbiote sain sont parfois utilisées pour traiter des infections bactériennes graves du côlon.

Malgré une accélération de la recherche sur le microbiome au cours des dernières décennies, qui a donné naissance à de nouvelles technologies génomiques puissantes, de nombreuses questions fondamentales restent sans réponse complète. Comment acquérons-nous le microbiote et comment la communauté évolue-t-elle tout au long de notre vie ? Quel est l’impact des différents environnements et modes de vie sur le microbiome ? Comment le microbiome peut-il provoquer ou être utilisé pour traiter des maladies ? Ces questions et bien d’autres alimentent la recherche biologique et nous aident à mieux comprendre qui et ce qui fait de nous ce que nous sommes.

Quoi de neuf et remarquable

D’où vient notre microbiome ? Plusieurs études réalisées au cours de la dernière année ont donné des indications. Les bébés acquièrent la plupart de leurs microbes de leur mère à la naissance et dans les mois qui suivent. Mais il s’avère que les mères ne partagent pas seulement des organismes microbiens avec leurs bébés, elles partagent également des gènes microbiens. Dans une étude de 2022 publiée dans Cell , des scientifiques ont révélé que de courtes séquences d'ADN appelées éléments mobiles peuvent passer des bactéries de la mère aux bactéries du bébé, même des mois après la naissance. Comme je l'ai déjà signalé dans  Quanta , il est probable que ces gènes pourraient aider à développer un microbiome intestinal plus performant chez le bébé, ce qui pourrait à son tour développer davantage son système immunitaire.

La transmission ne se produit pas seulement à la naissance. En fait, les microbiomes sont incroyablement dynamiques et peuvent changer radicalement au cours de la vie d’une personne. Dans un article de Quanta publié l’année dernière, j’ai rendu compte de l’analyse mondiale la plus complète de la transmission du microbiome à ce jour. À l’aide de nouveaux outils génomiques, une équipe de biologistes italiens a retracé plus de 800 000 souches de microbes entre familles, colocataires, voisins et villages dans 20 pays. Ils ont découvert que les microbes sautent beaucoup entre les personnes, en particulier entre les conjoints et les colocataires, qui passent beaucoup de temps ensemble. Ces résultats suggèrent que certaines maladies qui ne sont pas considérées comme contagieuses pourraient avoir un aspect contagieux si elles impliquent le microbiome. Cependant, cette idée est spéculative et sera sûrement débattue et étudiée dans les années à venir.

Les connaissances sur la manière dont nous acquérons le microbiome et son impact sur notre corps ne proviennent pas uniquement d’études réalisées sur des humains. D’autres animaux possèdent également des microbiomes essentiels à leur santé et à leur développement – ​​et plusieurs études récentes ont établi des liens entre les microbes intestinaux et le cerveau. En 2019, Quanta a signalé que le comportement de peur diffère entre les souris ayant des microbiomes différents, et en 2022, nous avons rendu compte de la manière dont les microbiomes influencent les compétences sociales et la structure cérébrale du poisson zèbre.

Auteur: Internet

Info: https://www.quantamagazine.org/ - 11 03 2024 - Yasemin Saplakogku. *Pour préciser : Le terme microbiote est suivi du nom de l'environnement dans lequel il se trouve. Par exemple, le « microbiote intestinal » fait référence au microbiote présent dans les voies intestinales. Le microbiome fait référence à l'ensemble des gènes hébergés par des micro-organismes, ce que l'on appelle le théâtre d'activité.

[ orchestre invisible du corps ] [ Des bactéries aux organes ]

homme-machine

ChatGPT, Chomsky et la banalité du mal

Dans une tribune parue dans le New York Times, le philosophe et linguiste Noam Chomsky balance du lourd contre le robot de conversation ChatGPT, qu’il accuse de disséminer dans l’espace public un usage dévoyé du langage et de la pensée susceptible de faire le lit de ce que Hannah Arendt appelait “la banalité du mal”. Voilà une charge qui mérite d’être examinée.

C’est une question essentielle que soulève Noam Chomsky dans la tribune qu’il a publiée avec Ian Roberts, linguiste à l’université de Cambridge, et Jeffrey Watumull, philosophe spécialiste d’intelligence artificielle. Une question qui touche à l’essence du langage, de la pensée et de l’éthique. Dans la confrontation avec l’intelligence artificielle, affirment-ils, c’est le propre de l’intelligence humaine qui apparaît et qui doit être préservé : si nous sommes capables, nous les hommes, de générer de la pensée et du langage, c’est que nous entretenons un rapport intime et fondamental, dans notre créativité même, avec la limite, avec le sens de l’impossible et de la loi. Or, la “fausse promesse” de l’intelligence artificielle, selon le titre de la tribune, est de nous faire miroiter qu’il serait possible d’obtenir les mêmes performances en se passant de cette confrontation à la limite et à la règle qui fait le ressort de l’expérience humaine. Tentons de suivre cette démonstration, hautement philosophique.

On comprend que Chomsky se soit senti mis en demeure de se pencher sur les nouveaux robots conversationnels tels que ChatGPT, Bard ou Sydney. Fondateur de l’idée de grammaire générative, le philosophe soutient en effet que les hommes disposent avec le langage d’une compétence à nulle autre pareille, une puissance intérieure de générer et de comprendre, grâce à un nombre fini de règles, un nombre infini de propositions qui expriment leur pensée. Or, quand ChatGPT parvient à générer des réponses sensées à nos questions sur la base des millions d’énoncés que le système a appris automatiquement, qui dit que le robot ne parle et ne pense pas à son tour ? Qu’il ne génère pas du langage et donc de la pensée ? La réponse de Chomsky est profonde et subtile. Elle part, comme souvent chez lui, d’un petit exemple grammatical : “John is too stubborn to talk to.” Tout locuteur anglais lambda comprendra immédiatement le sens de cette phrase sur la base de sa connaissance de la langue et de la situation dans laquelle elle est proférée. Elle signifie : “John est trop têtu pour qu’on le raisonne.” Où John, sujet initial, bascule implicitement en complément d’objet, et où le “talk” signifie “raisonner” et non pas “parler”. L’IA, elle, sera induite à comprendre : “John est trop têtu pour parler à quelqu’un.” Parce qu’elle n’a pas accès à la règle ni à la situation, elle cherche en effet à prédire la bonne signification d’un énoncé sur la base du plus grand nombre d’occurrences analogiques. Mais de même que “John a mangé une pomme” équivaut souvent à “John en a mangé”, de même, “John est trop têtu pour parler” a des chances de vouloir dire “John est trop têtu pour parler à quelqu’un” davantage que “pour qu’on le raisonne”.

Au vu des performances des nouveaux logiciels de traduction, tels que DeepL – dont j’ai d’ailleurs dû m’aider pour être sûr de bien comprendre l’exemple de Chomsky –, on pourrait être tenté de relativiser cette confiance que fait ici le philosophe dans l’intelligence humaine du langage. Mais le raisonnement monte en puissance quand il touche à la loi, scientifique ou éthique. Soit l’énoncé “la pomme tombe” ou “la pomme tombera”, formulé après que vous avez ouvert la main ou que vous envisagiez de le faire. Une IA est à même de formuler chacune de ces deux propositions. En revanche, elle sera incapable de générer l’énoncé : “La pomme ne serait pas tombée sans la force de la gravité.” Car cet énoncé est une explication, c’est-à-dire une règle qui délimite le possible de l’impossible. On tient là pour Chomsky la ligne de partage entre les deux intelligences. En dépit de la puissance d’apprentissage et de calcul phénoménal qui est la sienne, l’intelligence artificielle se contente de décrire et/ou de prédire à partir d’un nombre potentiellement infini de données, là où l’intelligence humaine est capable, avec un nombre fini de données, d’expliquer et de réguler, c’est-à-dire de délimiter le possible et l’impossible. Notre intelligence ne se contente pas définir ce qui est ou ce qui pourrait être ; elle cherche à établir ce qui doit être.

Cette approche a une portée éthique évidente. Car la morale consiste à “limiter la créativité autrement illimitée de nos esprits par un ensemble de principes éthiques qui déterminent ce qui doit être et ce qui ne doit pas être (et bien sûr soumettre ces principes eux-mêmes à une critique créative)”. À l’inverse, comme en attestent les réponses produites par ChatGPT aux questions éthiques qu’on lui pose, et qui se réduisent à une recension des différentes positions humaines, l’IA trahit une “indifférence morale”. Et Chomsky de conclure : “ChatGPT fait preuve de quelque chose comme la banalité du mal : plagiat, apathie, évitement […] Ce système offre une défense du type ‘je ne fais que suivre les ordres’ en rejetant la responsabilité sur ses créateurs.” Pour en avoir le cœur net, je suis allé demander à ChatGPT s’il connaissait l’idée de banalité du mal et s’il se sentait concerné. Voilà ce qu’il m’a répondu : “Il est vrai que je suis un outil créé par des humains, et par conséquent, je peux refléter les limites et les biais de mes créateurs et des données sur lesquelles je suis entraîné.” Une intelligence servile et sans pensée, c’est en effet une bonne définition de la banalité du mal. Et de l’intelligence artificielle ?

Auteur: Legros Martin

Info: https://www.philomag.com, 13 Mars 2023

[ déficit holistique ]

homme-animal

Des zoologistes ont documenté une relation incroyable entre les oiseaux sauvages du Mozambique et le peuple local Yao, qui font équipe ensemble pour chasser le miel.

Grâce à une série d'appels et de gazouillis spéciaux, les humains et les oiseaux sont capables de communiquer - les oiseaux guides de miel ouvrent la voie vers des ruches cachées, où le peuple Yao partage le butin avec ses amis aviaires.

Il s'agit d'une belle relation mutualiste connue depuis plus de 500 ans, mais aujourd'hui, pour la première fois, une équipe de chercheurs du Royaume-Uni et d'Afrique du Sud a montré que les oiseaux guides de miel et les humains communiquent en fait dans les deux sens afin de tirer le meilleur parti de leur collaboration.

S'il n'est pas rare que nous soyons capables de communiquer avec des oiseaux de compagnie et d'autres animaux domestiques, il est extrêmement rare que l'homme puisse "parler" à des animaux sauvages, et encore plus rare que ceux-ci puissent lui répondre volontairement.

Plus impressionnant encore, personne n'a jamais dressé ces oiseaux. Ils ont choisi de collaborer avec les humains de leur propre chef.

"Ce qui est remarquable dans la relation entre le guide-miel et l'homme, c'est qu'il s'agit d'animaux sauvages vivant en liberté et dont les interactions avec l'homme ont probablement évolué par sélection naturelle, probablement au cours de centaines de milliers d'années", a déclaré la chercheuse principale, Claire Spottiswoode, spécialiste du comportement des oiseaux de l'université de Cambridge et de l'université du Cap. 

L'oiseau guide du miel (Indicator indicator) est largement répandu en Afrique subsaharienne, et l'on a constaté que plusieurs communautés différentes collaboraient avec les oiseaux sauvages pour les amener à rechercher les nids d'abeilles cachés en haut des arbres.

Les oiseaux adorent manger les rayons de cire qui se trouvent à l'intérieur de ces ruches, mais ils ne peuvent pas les ouvrir tout seuls et risquent de se faire piquer par les abeilles. Ils demandent donc l'aide des humains, qui enfument les abeilles et ouvrent les nids, emportant le miel et laissant les rayons de cire pour que les oiseaux puissent se régaler.

D'après des études antérieures, cette relation fonctionne dans les deux sens : parfois, les oiseaux repèrent une ruche par eux-mêmes et trouvent rapidement un humain à proximité, en émettant un gazouillis caractéristique pour attirer son attention.

Parfois, un chasseur de miel de la communauté Yao sollicite l'aide d'un oiseau guide à proximité lorsqu'il a envie de sortir, en utilisant son propre cri d'oiseau pour attirer un oiseau consentant.

Bien que cette belle relation ait été bien documentée, Spottiswoode a voulu déterminer une fois pour toutes si les humains et les oiseaux travaillaient délibérément ensemble, et si ces cris "brr-hm" émis par le peuple Yao faisaient réellement une différence.

Pour ce faire, elle a travaillé avec des membres de la communauté Yao et leur a demandé d'aller chasser le miel, mais de faire entendre trois bruits automatisés différents : le cri "brr-hm", un mot aléatoire dans la langue Yao, ou un cri d'oiseau sans rapport.

L'un de ces trois bruits était diffusé toutes les 7 secondes sur un haut-parleur portatif, au même volume que les chasseurs de miel marchaient à la recherche d'une ruche. Et les résultats ont été assez frappants.

L'appel traditionnel "brrr-hm" a augmenté la probabilité d'être guidé par un guide du miel de 33 % à 66 %, et la probabilité globale de se voir montrer un nid d'abeilles de 16 % à 54 % par rapport aux sons de contrôle", a déclaré Spottiswoode.

"En d'autres termes, le cri 'brrr-hm' a plus que triplé les chances d'une interaction réussie."

Avec leurs recherches publiées dans Science, Spottiswoode et son équipe concluent qu'il s'agit là d'un signe clair de communication consciente entre les oiseaux et les chasseurs de miel humains.

"Ces résultats montrent qu'un animal sauvage attribue correctement un sens et répond de manière appropriée à un signal humain de recrutement vers la recherche coopérative de nourriture... un comportement auparavant associé uniquement aux animaux domestiques, comme les chiens", écrit l'équipe.

Selon les chercheurs, la seule autre relation de coopération connue entre les animaux sauvages et les humains dans le monde est celle qui existe entre les pêcheurs locaux et les dauphins au Brésil - où les dauphins ont été vus appelés à rassembler des bancs de poissons vers les pêcheurs. 

Mme Spottiswoode est maintenant fascinée par la façon dont cette relation de collaboration a évolué et s'est transmise.

C'est un peu compliqué, car le guide-miel est semblable au coucou, en ce sens qu'il pond ses œufs dans le nid d'autres oiseaux et que le poussin est élevé par une espèce différente - ce qui signifie que ses parents ne peuvent pas lui apprendre les cris spécialisés. 

Le côté humain de la relation est un peu plus facile : le cri "brr-hm" est transmis par les pères de la communauté Yao depuis aussi longtemps que l'on puisse se souvenir.

"Par exemple, les travaux de notre collègue Brian Wood ont montré que les chasseurs de miel Hadza en Tanzanie émettent un sifflement mélodieux pour recruter des guides", a déclaré Spottiswoode.

"Nous aimerions savoir si les guides ont appris cette variation linguistique des signaux humains à travers l'Afrique, ce qui leur permettrait de reconnaître les bons collaborateurs parmi les populations locales qui vivent à leurs côtés", a-t-elle ajouté.

Auteur: Internet

Info: https://www.sciencealert.com, Fiona Macdonnald, 22 Juillet 2016

[ zoosémiotique ]

thérapie

Chanter vaut mieux que parler pour calmer les bébés

Dans une nouvelle étude de l'Université de Montréal, des chercheuses ont observé que des bébés demeuraient calmes deux fois plus longtemps lorsqu'ils entendaient des chansons (qu'ils ne connaissaient pas) que lorsqu'ils entendaient quelqu'un leur parler.

"L'effet du chant et des paroles sur l'attention des enfants en bas âge a fait l'objet de nombreuses études, mais nous voulions savoir quelles étaient leurs répercussions sur la maîtrise des émotions, explique la professeure Isabelle Peretz, du Centre de recherche sur le cerveau, le langage et la musique, de l'UdeM. La capacité de maîtriser ses émotions n'est bien sûr pas très développée chez les bébés, et nous croyons que le chant aide les enfants, y compris ceux en bas âge, à renforcer cette faculté."

L'étude, publiée récemment dans Infancy, a porté sur 30 bébés en santé de six à neuf mois. Les humains sont naturellement captivés par la musique. Chez les adultes et les enfants plus âgés, cet effet d'"entraînement" se traduit par des comportements comme taper du pied, hocher la tête ou battre la mesure. "Chez les enfants en bas âge, il n'y a aucune synchronisation entre leurs mouvements et la musique parce qu'ils n'en ont pas les capacités motrices ou mentales, signale la professeure Peretz. Notre étude visait en partie à déterminer s'ils avaient les capacités mentales pour ressentir cet effet. Selon nos conclusions, les bébés se laissaient emporter par la musique, ce qui permet de croire qu'ils possèdent les aptitudes mentales pour se laisser "entraîner"." Les chercheuses ont utilisé divers moyens pour s'assurer que la réaction des bébés à la musique n'était pas influencée par d'autres facteurs, comme la sensibilité à la voix de leur mère.

En premier lieu, elles ont fait entendre aux bébés des enregistrements de paroles (en langage "de bébé" et d'adulte) et de musique en turc pour que les sons ne leur soient pas familiers. "Les chansons ont été choisies dans le répertoire turc, et non occidental. Il s'agit d'un aspect important de cette recherche, car des travaux ont démontré que les chansons que nous chantons aux jeunes enfants se trouvent dans une tonalité précise avec un tempo particulier, souligne Mariève Corbeil, première auteure de l'étude, également de l'Université de Montréal. Tous les parents savent qu'ils n'auront pas beaucoup de succès en chantant des chansons de Rihanna à leur bébé!"

Deuxièmement, les bébés n'ont été soumis à aucun autre stimulus. "Les parents se trouvaient dans la salle, mais ils étaient assis derrière leur bébé. Leurs expressions faciales ne pouvaient donc pas influer sur celles de l'enfant, mentionne Mme Corbeil. Nous avons aussi fait entendre aux bébés des enregistrements plutôt que des chansons ou des paroles en direct afin que tous les enfants soient soumis à des prestations comparables et qu'aucune interaction n'ait lieu entre le bébé et la personne qui chante ou qui parle." Une fois leur enfant calme, les parents prenaient place sur des chaises derrière le bébé, et l'expérience commençait. Les chercheuses faisaient jouer les enregistrements jusqu'à ce que le bébé manifeste les signes avant-coureurs de pleurs : abaissement des sourcils, déplacement latéral des coins de la bouche, ouverture de la bouche et soulèvement des joues. Ces expressions faciales sont les signes de chagrin les plus courants.

"Quand ils entendaient une chanson turque, les bébés restaient calmes pendant environ neuf minutes en moyenne. En entendant quelqu'un parler, ils demeuraient calmes deux fois moins longtemps, qu'il s'agisse ou non de langage de bébé", indique Mme Corbeil. Le langage de bébé les calmait pendant un peu plus de quatre minutes en moyenne comparativement à un peu moins de quatre minutes pour le langage d'adulte.

"Le peu de différence entre ces deux types de paroles nous a surprises", poursuit-elle. Les chercheuses ont ensuite vérifié leurs conclusions en soumettant un autre groupe d'enfants à des enregistrements de mères chantant dans une langue familière (le français). Elles ont constaté les mêmes effets. "Nos conclusions laissent peu de doutes sur l'efficacité des rondes enfantines pour apaiser les bébés pendant une période prolongée, affirme la professeure Peretz.

Même dans l'environnement plutôt stérile de la salle d'expérience - murs noirs, lumière tamisée, absence de jouets et de toute stimulation visuelle ou tactile -, la voix d'une femme qui chante maintenait le bien-être des bébés plus longtemps que la parole." Mme Corbeil ajoute : "Les bébés écoutaient les chansons en turc pendant près de neuf minutes avant de présenter les signes annonçant qu'ils allaient pleurer. Ce délai était de six minutes dans le cas des chansons en français, soit la langue avec laquelle ils étaient familiarisés. Ces résultats montrent l'importance intrinsèque de la musique et des chansons pour enfants en particulier, qui satisfont notre désir de simplicité et notre attirance pour la répétition."

Les conclusions de cette étude sont importantes, car les mères, surtout en Occident, parlent beaucoup plus qu'elles ne chantent à leurs enfants et elles ne mettent donc pas à profit les vertus du chant quant à la maîtrise des émotions. Les chercheuses croient que le chant pourrait être particulièrement utile aux parents qui vivent des difficultés socioéconomiques ou émotionnelles. "Lorsque leurs enfants manifestent des signes d'irritation, les parents cherchent habituellement à les réconforter. Toutefois, ces signes provoquent parfois de la frustration et de la colère chez certains parents à risque, ce qui peut mener à des réactions insensibles et, dans les pires cas, à de la négligence ou de la violence, note la professeure Peretz. Les parents à risque dont s'occupent les organismes de services sociaux pourraient être encouragés à faire jouer des chansons à leurs jeunes enfants et, mieux encore, à leur en chanter."

Auteur: Corbeil Mariève

Info: Ecrit avec Sandra Trehub et Isabelle Peretz. Elle ont publié, Singing Delays the Onset of Infant Distress, dans Infancy le 22 septembre 2015. Elles sont affiliées au Laboratoire international de recherche sur le cerveau, la musique et le son de l'Université de Montréal et au Centre de recherche sur le cerveau, le langage et la musique

[ éducation ] [ nourrisson ] [ musique ] [ hypnose sonore ]

biochimie

La découverte d'une nouvelle activité électrique au sein des cellules pourrait modifier la façon dont les chercheurs envisagent la chimie biologique.

Le corps humain est fortement tributaire des charges électriques. Des impulsions d'énergie semblables à des éclairs traversent le cerveau et les nerfs, et la plupart des processus biologiques dépendent des ions électriques qui voyagent à travers les membranes de chaque cellule de notre corps.

Ces signaux électriques sont possibles, en partie, en raison d'un déséquilibre entre les charges électriques présentes de part et d'autre d'une membrane cellulaire. Jusqu'à récemment, les chercheurs pensaient que la membrane était un élément essentiel pour créer ce déséquilibre. Mais cette idée a été bouleversée lorsque des chercheurs de l'université de Stanford ont découvert qu'un déséquilibre similaire des charges électriques pouvait exister entre des microgouttelettes d'eau et d'air.

Aujourd'hui, des chercheurs de l'université Duke ont découvert que ces types de champs électriques existent également à l'intérieur et autour d'un autre type de structure cellulaire appelée condensats biologiques. Comme des gouttelettes d'huile flottant dans l'eau, ces structures existent en raison de différences de densité. Elles forment des compartiments à l'intérieur de la cellule sans avoir besoin de la limite physique d'une membrane.

Inspirés par des recherches antérieures démontrant que les microgouttelettes d'eau interagissant avec l'air ou des surfaces solides créent de minuscules déséquilibres électriques, les chercheurs ont décidé de voir s'il en était de même pour les petits condensats biologiques. Ils ont également voulu voir si ces déséquilibres déclenchaient des réactions d'oxygène réactif, "redox"*comme dans ces autres systèmes.

Publiée le 28 avril dans la revue Chem, leur découverte fondamentale pourrait changer la façon dont les chercheurs envisagent la chimie biologique. Elle pourrait également fournir un indice sur la manière dont les premières formes de vie sur Terre ont exploité l'énergie nécessaire à leur apparition.

"Dans un environnement prébiotique sans enzymes pour catalyser les réactions, d'où viendrait l'énergie ?" s'interroge Yifan Dai, chercheur postdoctoral à Duke travaillant dans le laboratoire d'Ashutosh Chilkoti, professeur émérite d'ingénierie biomédicale.

"Cette découverte fournit une explication plausible de l'origine de l'énergie de réaction, tout comme l'énergie potentielle communiquée à une charge ponctuelle placée dans un champ électrique", a déclaré M. Dai.

Lorsque des charges électriques passent d'un matériau à un autre, elles peuvent produire des fragments moléculaires qui peuvent s'apparier et former des radicaux hydroxyles, dont la formule chimique est OH. Ceux-ci peuvent ensuite s'apparier à nouveau pour former du peroxyde d'hydrogène (H2O2) en quantités infimes mais détectables.

"Mais les interfaces ont rarement été étudiées dans des régimes biologiques autres que la membrane cellulaire, qui est l'une des parties les plus essentielles de la biologie", a déclaré M. Dai. "Nous nous sommes donc demandé ce qui pouvait se passer à l'interface des condensats biologiques, c'est-à-dire s'il s'agissait également d'un système asymétrique.

Les cellules peuvent construire des condensats biologiques pour séparer ou piéger certaines protéines et molécules, afin d'entraver ou de favoriser leur activité. Les chercheurs commencent à peine à comprendre comment fonctionnent les condensats** et à quoi ils pourraient servir.

Le laboratoire de Chilkoti étant spécialisé dans la création de versions synthétiques de condensats biologiques naturels, les chercheurs ont pu facilement créer un banc d'essai pour leur théorie. Après avoir combiné la bonne formule d'éléments constitutifs pour créer des condensats minuscules, avec l'aide de Marco Messina, chercheur postdoctoral dans le groupe de Christopher J. Chang, les chercheurs ont pu créer un banc d'essai pour leur théorie. Christopher J. Chang à l'université de Californie-Berkeley, ils ont ajouté au système un colorant qui brille en présence d'espèces réactives de l'oxygène.

Leur intuition était la bonne. Lorsque les conditions environnementales étaient réunies, une lueur solide est apparue sur les bords des condensats, confirmant qu'un phénomène jusqu'alors inconnu était à l'œuvre. Dai s'est ensuite entretenu avec Richard Zare, professeur de chimie à Stanford (Marguerite Blake Wilbur), dont le groupe a établi le comportement électrique des gouttelettes d'eau. Zare a été enthousiasmé par le nouveau comportement des systèmes biologiques et a commencé à travailler avec le groupe sur le mécanisme sous-jacent.

"Inspirés par des travaux antérieurs sur les gouttelettes d'eau, mon étudiant diplômé, Christian Chamberlayne, et moi-même avons pensé que les mêmes principes physiques pourraient s'appliquer et favoriser la chimie redox, telle que la formation de molécules de peroxyde d'hydrogène", a déclaré M. Zare. "Ces résultats expliquent pourquoi les condensats sont si importants pour le fonctionnement des cellules.

"La plupart des travaux antérieurs sur les condensats biomoléculaires se sont concentrés sur leurs parties internes", a déclaré M. Chilkoti. "La découverte de Yifan, selon laquelle les condensats biomoléculaires semblent être universellement redox-actifs, suggère que les condensats n'ont pas simplement évolué pour remplir des fonctions biologiques spécifiques, comme on le pense généralement, mais qu'ils sont également dotés d'une fonction chimique essentielle pour les cellules.

Bien que les implications biologiques de cette réaction permanente au sein de nos cellules ne soient pas connues, Dai cite un exemple prébiotique pour illustrer la puissance de ses effets. Les centrales de nos cellules, appelées mitochondries, créent de l'énergie pour toutes les fonctions de notre vie grâce au même processus chimique de base. Mais avant que les mitochondries ou même les cellules les plus simples n'existent, il fallait que quelque chose fournisse de l'énergie pour que la toute première fonction de la vie puisse commencer à fonctionner.

Des chercheurs ont proposé que l'énergie soit fournie par des sources thermales dans les océans ou des sources d'eau chaude. D'autres ont suggéré que cette même réaction d'oxydoréduction qui se produit dans les microgouttelettes d'eau a été créée par les embruns des vagues de l'océan.

Mais pourquoi pas par des condensats ?

"La magie peut opérer lorsque les substances deviennent minuscules et que le volume interfacial devient énorme par rapport à leur volume", a déclaré M. Dai. "Je pense que les implications sont importantes pour de nombreux domaines.

Auteur: Internet

Info: https://phys.org/news/2023-04, from Ken Kingery, Université de Duke. *réactions d'oxydoréduction. **les condensats biomoléculaires sont des compartiments cellulaires qui ne sont pas délimités par une membrane, mais qui s'auto-assemblent et se maintiennent de façon dynamique dans le contexte cellulaire

[ biophysique ]