connaissance

Le COGNITIVISME: résumé en trois Questions/Réponses

Q1 qu'est-ce que la cognition?
R le traitement de l'information; la manipulation de symboles à partir de règles.
Q2 comment cela fonctionne-t-il?
R par n'importe quel dispositif pouvant représenter et manipuler des éléments physiques discontinus: des symboles. Le système n'interagit qu'avec la forme des symboles (leurs attributs physiques), et non avec leur sens.
Q3 comment savoir qu'un système cognitif fonctionne de manière appropriée?
R quand les symboles représentent adéquatement quelque aspect du monde réel, et que le traitement de l'information aboutit à une solution efficace du problème soumis au système.*

CONNEXIONISME ET ÉMERGENCE: résumé en trois Questions/Réponses

Q1 qu'est-ce que la cognition?
R l'émergence d'états globaux dans un réseau de composants simples.
Q2 comment cela fonctionne-t-il?
R des règles locales gèrent les opérations individuelles et des règles de changement gèrent les liens entre les éléments.
Q3 comment savoir qu'un système cognitif fonctionne de manière appropriée?
R quand les propriétés émergentes (et la structure résultante) sont identifiable à une faculté cognitive - une solution adéquate pour une tâche donnée.**

L'ENACTION: résumé en trois Questions/Réponses

Q1 qu'est-ce que la cognition?
R l'action productive: l'historique du couplage structurel qui enacte (fait émerger) un monde.
Q2 comment cela fonctionne-t-il?
R par l'entremise d'un réseau d'éléments inter-connectés, capable de subir des changements structuraux au cours d'un historique non interrompu.
Q3 comment savoir qu'un système cognitif fonctionne de manière appropriée?
R quand il s'adjoint à un monde de signification préexistant, en continuel développement (comme c'est le cas des petits de toutes les espèces), ou qu'il en forme un nouveau (comme cela arrive dans l'histoire de l'évolution).***

Auteur: Varela Francisco

Info: Invitation aux sciences cognitives, *p 42, **p. 76, ***p 112

[ triade ] [ définition ]

justice

Intelligence artificielle : des robots à la place des juges ?
L’intelligence artificielle va-t-elle bientôt remplacer l’humain en matière judiciaire ? Les tribunaux seront-ils confiés à des robots qui feront office de magistrats ?
Ces questions peuvent prêter à sourire. Pourtant, en France, les cours d’appel de Rennes et de Douai ont participé, d’avril à juin 2017, à une expérimentation menée par le ministère de la Justice. Une dizaine de magistrats s’étaient portés volontaires pour tester la plate-forme de la société française Predictice, qui se targue d’être capable de prévoir l’issue d’un jugement grâce à l’intelligence artificielle. L’outil, basé sur un algorithme, est déjà utilisé par des cabinets d’avocats et des directions juridiques de grandes entreprises comme Axa ou Orange.
En scannant la jurisprudence des cours d’appel et de cassation, soit des centaines de milliers de documents, le logiciel en tire des statistiques qui permettent d’établir les chances de succès d’un dossier judiciaire et d’évaluer le montant des indemnités financières en cas de divorce, licenciement, troubles de voisinage, etc.
Cependant, les essais des cours d’appel de Rennes et de Douai n’ont pas été considérés concluants.
Mais on teste un peu partout en Europe des logiciels destinés à suppléer, voire remplacer les juges dans les affaires supposées les plus simples.
Il y a quelques jours, en Belgique, parmi les pistes pour réformer la justice, les experts consultés ont là-aussi remis au ministre un rapport évoquant la "justice prédictive" et expliquant que des algorithmes bien alimentés pourraient à l’avenir rendre des décisions lors de certains contentieux. La "robotisation de la justice" permettrait notamment de faire des économies et de tendre vers une plus grande efficacité, affirment ces experts.
Le juge-machine ne ferait pas intervenir sentiments, opinions et préjugés mais serait parfaitement neutre, lit-on encore.
Et certainement terriblement inhumain, devrait-on ajouter.Intelligence artificielle : des robots à la place des juges ?

Auteur: Internet

Info: Média presse info, Société, Depauw Pierre-Alain, 4 mars 2018

[ homme-machine ] [ impartialité ]

septénaire

Il est possible de classer ou d'ordonner scientifiquement le monde minéral en 7 étapes ou 7 parties en fonction de la structure atomique de chaque minéral. Ces étapes sont les suivantes :

1 Éléments natifs : Les éléments natifs sont des minéraux qui ne sont composés que d'un seul élément, comme l'or, l'argent, le plomb ou le cuivre.

2 Sulfures et sulfosels : Les sulfures et les sulfosels sont des minéraux qui contiennent du soufre, comme la pyrite, la galène et la sphalérite.

3 Halogénures : Les halogénures sont des minéraux qui contiennent du chlore, du brome, de l'iode ou du fluor, comme le sel gemme, l'halite et l'anhydrite.

4 Oxydes et hydroxydes : Les oxydes et les hydroxydes sont des minéraux qui contiennent de l'oxygène, comme la magnétite, la limonite et l'alun.

5 Carbonates : Les carbonates sont des minéraux qui contiennent du carbone et de l'oxygène, comme le calcaire, la dolomite et l'aragonite.

6 Sulfates : Les sulfates sont des minéraux qui contiennent du soufre et de l'oxygène, comme l'anhydrite, la gypse et la barytine.

7 Phosphates : Les phosphates sont des minéraux qui contiennent du phosphore et de l'oxygène, comme l'apatite, la monazite et la scheelite.

Cette classification est basée sur la structure atomique des minéraux, qui est déterminée par le type d'atomes qu'ils contiennent et par la façon dont ces atomes sont liés les uns aux autres. Par exemple, les éléments natifs sont composés d'atomes d'un seul élément, tandis que les sulfures et les sulfosels sont composés d'atomes de soufre liés à d'autres atomes, comme le fer, le plomb ou le cuivre. On va du simple au complexe dans la classification des minéraux en 7 étapes. Les minéraux de la première classe, les éléments natifs, sont les plus simples. Ils ne sont composés que d'atomes d'un seul élément. Les minéraux des classes suivantes sont de plus en plus complexes. Ils sont composés d'atomes de plus en plus nombreux et de plus en plus complexes.

Cette classification est importante car elle permet de comprendre les propriétés physiques et chimiques des minéraux. Par exemple, les éléments natifs sont généralement très ductiles et malléables, tandis que les sulfures et les sulfosels sont généralement très durs et résistants.

Auteur: Internet

Info: Selon google bard, 15 juillet 2023

[ machine-homme ]

origine de la vie

Une IA découvre que plusieurs bases de la vie, notamment sur l'ADN, peuvent émerger naturellement

L'Université de Floride annonce une avancée majeure dans la compréhension de la formation des molécules de la vie. À travers une expérimentation novatrice, des chercheurs ont utilisé le superordinateur HiPerGator pour démontrer que des molécules essentielles à la vie, comme les acides aminés et les bases de l'ADN, peuvent se former naturellement dans des conditions spécifiques.

Le superordinateur HiPerGator, reconnu pour être le plus rapide dans le milieu universitaire américain, a permis de franchir une nouvelle étape dans la recherche moléculaire grâce à ses modèles d'intelligence artificielle et à sa capacité exceptionnelle en unités de traitement graphique (GPU). Ces outils ont rendu possible l'étude des interactions et de l'évolution de vastes ensembles d'atomes et de molécules, une tâche auparavant inenvisageable avec les capacités de calcul disponibles.

Jinze Xue, doctorant à l'Université de Floride, a mené pendant les vacances d'hiver 2023 une expérience de chimie prébiotique. Utilisant plus de 1000 GPU A100, l'expérience a permis d'identifier 12 acides aminés, trois nucléobases, un acide gras et deux dipeptides parmi 22 millions d'atomes. Cette découverte marque un progrès significatif, révélant la formation de molécules complexes qui n'auraient pas été détectables avec des systèmes de calcul moins puissants.

La réussite de cette recherche repose sur l'utilisation de l'apprentissage automatique et de l'intelligence artificielle pour calculer les énergies et les forces agissant sur les systèmes moléculaires. Ces méthodes, selon Adrian Roitberg, professeur au Département de Chimie de l'Université de Floride, fournissent des résultats comparables à ceux de la chimie quantique de haut niveau, mais environ un million de fois plus rapidement.

Erik Deumens, directeur senior pour UFIT Research Computing, souligne la capacité unique de HiPerGator à réaliser de grands calculs, ouvrant la voie à des percées scientifiques majeures. Cette collaboration étroite entre l'université et l'équipe de Ying Zhang, responsable du soutien à l'intelligence artificielle chez UFIT, a permis d'accélérer l'analyse des données, réduisant le temps d'analyse à seulement sept heures, contre trois jours initialement estimés.

Cette recherche illustre le potentiel des simulations informatiques de grande envergure pour découvrir comment les molécules complexes peuvent se former à partir de blocs de construction simples. Elle marque une étape vers la compréhension des origines de la vie sur Terre et démontre l'importance des infrastructures de calcul avancées dans la recherche scientifique contemporaine.

Auteur: Internet

Info: https://www.techno-science.net/ - Adrien le 15/02/2024,  from : Université de Floride

[ source du vivant ]

perception visuelle

J'ai mis au jour les illusions d'optique qui créent l'impression d'une forme géométrique inexistante à partir d'éléments simples. L'une des figures les plus connues qui porte mon nom est celle du triangle de Kanizsa, qui est formé par trois triangles blancs disposés en triangle, avec un cercle noir au centre de chaque triangle. L'illusion créée est celle d'un triangle blanc plus grand dont les côtés sont formés par les bords des triangles blancs et les bords des cercles noirs. 

Mes travaux ont eu une influence importante sur la compréhension de la perception visuelle et ont contribué au développement de la psychologie cognitive.

Ce fameux triangle imaginé est un exemple de contour subjectif. Un contour subjectif est un contour perçu qui n'est pas réellement présent dans l'image puisque'il montre bien la façon dont notre cerveau peut compléter des informations manquantes en utilisant les informations disponibles dans l'image pour créer une image complète et cohérente.

Ce qui nous aide à comprendre comment notre cerveau construit une image du monde qui nous entoure et nous apprend plusieurs choses importantes sur la façon dont nous percevons le monde : 

1. Notre perception est active et constructive. Elle  construit une image du monde en complétant les informations manquantes. Dans ce cas, notre cerveau complète l'image en créant un triangle blanc qui n'est pas réellement présent. 

2. Notre perception est influencée par nos attentes, qui influencent la façon dont nous interprétons l'image. C'est pourquoi nous percevons un triangle blanc, même si celui-ci n'est pas réellement présent.

3. Notre perception est subjective puisque ce que nous  percevons dépend de notre propre expérience et de nos propres interprétations. Il est possible que deux personnes regardant la même image ne perçoivent pas la même chose.

4. Notre perception est influencée par le contexte. Si nous sommes entourés d'autres images de triangles blancs, nous sommes plus susceptibles de percevoir un triangle blanc dans l'image du triangle de K. 

En résumé notre cerveau est actif et il construit une image du monde en complétant les informations manquantes, en tenant compte de nos attentes, de nos expériences et du contexte dans lequel nous nous trouvons.

Cet effet est utilisé par les illusionnistes. Par exemple, on place un objet sur une table, puis on le recouvre d'une feuille de papier. On peut peut ensuite dessiner les contours d'un triangle sur la feuille, de sorte qu'un objet semble à l'intérieur du triangle. 

Les artistes peuvent aussi utiliser l'illusion du triangle de Kanizsa pour créer des œuvres qui sont à la fois belles et déroutantes.

Auteur: Kanizsa Gaetano

Info:

[ prestidigitation ]

citation s'appliquant à ce logiciel

Les mots du web en équation. Du désordre peut naître l'ordre. Ce principe, souvent constaté dans la nature, s'applique aussi aux comportements des internautes sur la Toile. C'est ce que viennent de découvrir des physiciens du Centre de physique théorique, à Marseille, en collaboration avec des équipes italiennes.

Les chercheurs se sont penchés sur certains sites internet où les utilisateurs annotent par des mots-clés, couramment appelés tags, le contenu de pages web. Peu à peu, ces mots-clés constituent une gigantesque base de données qui permet de faire des recherches très précises sur l'ensemble des sites annotés. En étudiant de près la structure de cette base de données, construite sans concertation des internautes entre eux, les scientifiques se sont rendu compte qu'elle était loin d'être anarchique.

"Preuve en est la taille du dictionnaire de mots-clés utilisés par la communauté, note Alain Barrat. Celui-ci grandit de manière régulière, en suivant une équation bien précise." L'étape suivante pour les chercheurs a été de retrouver mathématiquement pourquoi ils observaient une telle propriété. "Chaque individu est complexe, explique Alain Barrat. Mais l'action cumulée et non coordonnée de plusieurs millions d'entre eux va faire émerger des comportements qu'on peut modéliser par des concepts mathématiques simples."

Ainsi, nos physiciens ont montré que la structure de la base de données pouvait être reconstruite à partir d'une succession de marches aléatoires, un concept courant en physique statistique qui décrit différentes trajectoires obtenues par une série de déplacements dans des directions choisies au hasard. Pour les chercheurs, une seule explication. Selon eux, il existerait un réseau sémantique sous-jacent qui relierait entre eux les mots-clés et dans lequel les internautes "marcheraient" au hasard.

"C'est une idée qui existe depuis longtemps en linguistique, explique Alain Barrat. Sans en avoir conscience, chaque internaute associerait au mot-clé principal "évident" d'une page web un autre mot-clé bien à lui." À l'annotation "fleur" pour une page de botanique par exemple, l'un va associer le mot "rose", l'autre le mot "pétale", etc. "Répété par l'ensemble des utilisateurs, ce mécanisme permet d'expliquer nos observations, ajoute le chercheur.

Un résultat théorique qui pourrait un jour déboucher sur des applications bien concrètes. Notamment la lutte contre le spamdexing ou référencement abusif. Certains spameurs n'hésitent pas, en effet, à infiltrer les sites en question en ajoutant une longue liste de mots-clés sans rapport avec la page mais qui renvoient discrètement vers des sites commerciaux. "C'est un comportement qui va contre les règles établies par la communauté d'internautes, commente Alain Barrat. Si on parvient à bien modéliser le fonctionnement normal de ce réseau d'utilisateurs, alors tout phénomène bizarre qui s'en écartera sera rejeté." Les pollueurs n'ont qu'à bien se tenir.

Auteur: Mira Pierre

Info:

[ étiquetage ] [ métalangage ] [ collectif ] [ sur-discours ] [ pré-mémétique ]

adaptation

Les antibiotiques favorisent le jeu de dupe de certaines bactéries
La surprenante diversité des comportements coopératifs rencontrés dans la nature interroge depuis longtemps les scientifiques. Alors que cette stratégie est fragilisée par la présence d'individus "tricheurs", ces derniers utilisant les ressources de la communauté sans participer à leur production, la coopération existe dans tous les niveaux d'organisation du vivant: entre gènes dans le génome, entre cellules dans les organismes pluricellulaires et entre organismes dans les populations. Si plusieurs études ont déjà souligné l'importance de la proximité génétique et spatiale entre coopérateurs dans l'existence de ce paradoxe, peu de travaux se sont en revanche intéressés au rôle joué par l'environnement dans les interactions entre tricheurs et coopérateurs. C'est justement l'objet de l'étude menée par une équipe de l'ISEM. Dans cette dernière, les chercheurs ont exploré le rôle d'un antibiotique sur la dynamique d'une population de bactéries Pseudomonas aeruginosa comportant des tricheurs et des coopérateurs. Ce microorganisme qui peut présenter un danger pour les patients immunodéprimés ou atteints de mucoviscidose, tire en partie sa virulence de la production de molécules qui sont ensuite partagées avec l'ensemble de la population bactérienne. "Dans notre laboratoire, nous avons étudié en particulier la production de sidérophores, des molécules que seuls les coopérateurs produisent mais qui sont aussi bien utilisées par les coopérateurs que les tricheurs d'une même population pour acquérir du fer", rappelle Michael Hochberg, chercheur à l'ISEM et co-auteur de l'article.
Dans cette nouvelle étude, les scientifiques ont soumis trois types de populations de P. aeruginosa comportant une fraction croissante de tricheurs (15%, 45% puis 75%) à des doses de plus en plus élevées d'antibiotiques. Ils ont ensuite observé sur une période de 48 heures comment les différents dosages antibiotiques modifiaient la capacité des tricheurs à envahir chaque population bactérienne. Les chercheurs ont ainsi pu constater que la fréquence des tricheurs au sein des différentes communautés testées augmentait plus rapidement en présence d'antibiotique et ce quel que soit le niveau de concentration initial de la substance. Pour expliquer ce résultat, l'équipe suggère alors que les coopérateurs sont plus "sensibles" aux antibiotiques que les tricheurs. "Etant donné que les coopérateurs payent le coût de la coopération en produisant les sidérophores, ils ont ensuite moins de ressources métaboliques à investir dans la résistance aux antibiotiques que les tricheurs", détaille Michael Hochberg. A l'aide d'un modèle mathématique, le chercheur et son équipe ont ensuite pu confirmer la pertinence de cette hypothèse et généraliser ainsi leurs résultats au partage de biens publics chez d'autres espèces. Les scientifiques veulent maintenant poursuivre leurs investigations en testant, via leur modèle bactérien, l'influence de facteurs de stress abiotiques tels que la température sur la dynamique des tricheurs. Parvenir à démontrer que les environnements stressants, quels qu'ils soient, favorisent davantage les tricheurs face aux coopérateurs, permettrait de franchir un pas supplémentaire vers la compréhension du maintien et de l'évolution des comportements coopératifs.

Auteur: Internet

Info: http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=15939. Donc la population bactérienne qui joue le jeu du système (coopère), tend à diminuer dès qu'il y a une influence modificatrice qui vient de l'extérieur (antibiotiques). Comme si les individus perdaient leur morale sociétale initiale, devenant moins rigides (donc tricheurs). Tricherie qui correspondrait à une adaptation à l'envahisseur, on l'accepte, on se lie/marie. On vit avec. Comme si des extraterrestres arrivaient sur une planète donnée, et que les habitants les plus conventionnels, (ou les plus faibles ou les plus simples...), tendaient à modifier leurs comportements/actions devant cette intrusion. Ainsi, devenant "moins sensible" à cette nouvelle influence externe, ils aident le groupe (société, pays, planète) à perdurer en assimilant l’intrus, par ce qu'on pourrait appeler une adaptation/neutralisation. Commentaire de MG.

[ amoralité ] [ spéculation ] [ biophysique ]

énigme

Le mystère de l'enfant aux bois de cerf
En juillet 1965 débarque en Israël un jeune préhistorien qui n'a même pas trente ans, Bernard Vandermeersch. Il est là pour étudier la grotte de Qafzeh, à deux kilomètres de Nazareth, dans le nord du pays. Il ne le sait pas encore, mais il va y faire l'une des plus importantes découvertes de sa vie. Avec un chercheur israélien, il met au jour en effet des squelettes d'hommes anciens, à l'anatomie semblable à la nôtre. Stupeur : ceux-ci semblent avoir manipulé les mêmes outils que les néandertaliens. Allons donc... Des outils archaïques dans les mains d'une espèce évoluée comme la nôtre ? L'annonce fait lever de nombreux sourcils chez les paléoanthropologues.
Ces derniers ne sont pas au bout de leurs surprises. Car en 1988, la nouvelle tombe : les fossiles de Qafzeh ont plus de 90 000 ans. Eux qu'on voyait comme des cousins orientaux de l'homme de Cro-Magnon sont près de soixante mille ans plus anciens. L'histoire de notre espèce, les Homo sapiens modernes, se révèle bien plus longue que prévu. Elle plonge ses racines en Afrique, et bien plus loin dans la Préhistoire que ne le pensaient les chercheurs.
Et ce n'est pas fini. Car plusieurs années auparavant, ce site extraordinaire avait dévoilé un autre de ses trésors. Le 17 août 1969, l'équipe met en effet au jour une des plus anciennes sépultures du monde, et peut-être la plus frappante de la préhistoire. Elle est, encore aujourd'hui, sans véritable équivalent à une époque aussi ancienne.
C'est un adolescent, de douze ou treize ans. Il est sur le dos, au fond d'une petite fosse creusée dans un calcaire tendre. Ceux qui l'ont enterré lui ont replié les jambes et mises sur le côté. Sur ses hanches, ils ont déposé un gros bloc de calcaire. Ils lui ont allongé les bras sur la poitrine. Et entre ses mains, posées près de son cou, ils ont laissé une curieuse offrande : les bois d'un cerf, ou d'un grand daim, encore attachés à un morceau du crâne de celui-ci.
Les archéologues remarquent que l'adolescent a une fracture sur le front. Sans doute causée par un coup, ou une pierre. Ils décident de confier les restes à un médecin pour qu'il les examine. Ce dernier constate que la lésion a cicatrisé. Ce qui veut dire que l'enfant a survécu. Le médecin penche donc plutôt pour un choc léger, sans grande conséquence.
Mais l'une des anthropologues de l'équipe, qui a elle aussi étudié les restes, a toujours conservé un doute. Or au cours des années 1980, des chercheurs commencent à utiliser des scanners sur des crânes d'hommes fossiles. Au milieu des années 2000, les progrès de la technique permettent de réaliser des empreintes 3D extrêmement précises de l'intérieur de crânes fossiles. Une sorte de moulage virtuel du cerveau. D'où l'idée des chercheurs d'appliquer la technique à l'enfant de Qafzeh. Le fossile est envoyé pour cela dans un hôpital de la côte, à Haïfa.
Et ces techniques montrent que la blessure de l'adolescent était beaucoup plus grave qu'on ne l'avait pensé. D'abord parce qu'elle a entraîné un retard de croissance majeur. "Son cerveau a la taille de celui d'un enfant de six ans" explique Hélène Coqueugniot, du CNRS, qui a conduit l'étude. Autrement dit, il a reçu ce coup dans l'enfance. D'où des séquelles irréversibles. Après, savoir exactement quelles en ont été les conséquences neurologiques reste un exercice périlleux. D'après les zones du cerveau touchées, il pouvait avoir du mal à contrôler ses mouvements, à réaliser certaines tâches, et/ou à fixer son regard.
Bref, il avait très certainement une personnalité singulière, un comportement étrange pour le groupe d'hommes et de femmes avec qui il vivait. Est-ce pour cela qu'à sa mort, il a bénéficié d'un traitement spécial ? Car sa tombe est unique. Toutes les autres sépultures de la grotte sont beaucoup plus simples. Au mieux une fosse, et jamais d'offrandes. Incontestablement, cet adolescent qui n'était pas comme les autres, incarnait quelque chose pour le groupe venu l'enterrer dans cette grotte, il y a près de cent mille ans.

Auteur: Constans Nicolas

Info: sur Internet

[ différence ] [ rapports humains ] [ historique ]

sciences

Créer de nouveaux souvenirs pendant le sommeil ?
L'équipe de Karim Benchenane du Laboratoire Plasticité du cerveau à l'ESPCI, associée à des chercheurs du laboratoire Neuroscience à l'Institut de biologie Paris-Seine, a réussi à créer artificiellement, à l'aide d'une interface cerveau-machine, un souvenir de lieu pendant le sommeil chez la souris. Cette étude publiée dans la revue Nature Neuroscience démontre ainsi le rôle causal des cellules de lieu de l'hippocampe dans l'établissement d'une carte cognitive de l'environnement, et leur rôle dans la consolidation de la mémoire pendant le sommeil.
L'hippocampe est une structure cérébrale cruciale pour la mémoire et la navigation spatiale, chez l'homme comme chez l'animal. En effet, des lésions de l'hippocampe entrainent une amnésie antérograde, c'est à dire l'incapacité de former de nouveaux souvenirs. De plus, ces études de lésions ont pu montrer qu'il existait deux types de mémoire: la mémoire dite déclarative ou explicite, qui peut être communiquée par des mots, et la mémoire procédurale, qui concerne notamment des apprentissages moteurs, ou encore les conditionnements simples. Chez le rongeur, la mémoire spatiale, dont les facultés sont altérées par des lésions de l'hippocampe, est alors considérée comme une mémoire de type explicite, notamment lorsqu'elle est utilisée dans la mise en place d'un comportement dirigé vers un but.
De manière intéressante, l'activité de certains neurones de l'hippocampe est corrélée à la position de l'animal dans un environnement: on parle de cellules de lieu. Ce corrélât est si fort que l'on peut déduire la position de l'animal uniquement par l'analyse de l'activité de ces cellules de lieu, ce qui suggère que l'animal pourrait se servir de ces neurones particuliers comme carte mentale lors de la navigation. La découverte de ces cellules de lieu, ainsi que l'établissement de la théorie de la carte cognitive, a valu au neurobiologiste John O'Keefe l'attribution du prix Nobel de médecine 2014. Cependant, même si cette théorie était unanimement acceptée, elle ne reposait que sur des corrélations et il n'y avait jusqu'alors pas de preuve directe d'un lien de causalité entre la décharge des cellules de lieu et la représentation mentale de l'espace.
L'activité de ces cellules pourrait également expliquer le rôle bénéfique du sommeil dans la mémoire. En 1989, le chercheur Gyuri Buzsaki a proposé que ce rôle bénéfique pourrait reposer sur les réactivations neuronales survenant pendant le sommeil. En effet pendant le sommeil, les cellules de lieu rejouent l'activité enregistrée pendant l'éveil, comme si la souris parcourait à nouveau mentalement l'environnement afin d'en renforcer son apprentissage. A nouveau, cette théorie, bien qu'étayée par un nombre important de résultats concordants, n'avait pas pu être démontrée directement.
L'équipe du Laboratoire Plasticité du Cerveau à l'ESPCI, a utilisé une interface cerveau-machine pour associer pendant le sommeil les réactivations spontanées d'une cellule de lieu unique à une stimulation dans les fibres dopaminergiques du circuit de la récompense, appelé faisceau médian prosencéphalique. Au réveil, la souris se dirigeait directement vers le champ de lieu de la cellule de lieu associée aux stimulations, comme pour y rechercher une récompense, alors qu'aucune récompense n'y avait jamais été présentée. La souris avait donc consolidé un nouveau souvenir pendant son sommeil, celui de l'association de ce lieu à une sensation de plaisir.
Dans cette expérience, l'activité de la cellule de lieu était décorrélée de la position de la souris puisque celle-ci était endormie dans sa cage. L'association entre l'activité du neurone et de la stimulation récompensante entraine au réveil de la souris une association lieu-récompense. Cette étude apporte donc une preuve du lien causal entre l'activité d'une cellule de lieu et la représentation mentale de l'espace. Enfin, elle montre que les réactivations des cellules de lieu pendant le sommeil portent bien la même information spatiale que pendant l'éveil, confirmant ainsi le rôle des réactivations neuronales dans la consolidation de la mémoire.
Cette étude démontre enfin qu'il est possible de créer une mémoire complexe, ou explicite, durant le sommeil, allant bien au delà des précédentes études montrant que des conditionnements simples pouvaient être réalisés pendant le sommeil. Ces recherches pourraient permettre le développement de nouvelles thérapies du stress post-traumatique en utilisant le sommeil pour effacer l'association pathologique.

Auteur: Internet

Info: 8 avril 2015

[ dormir ] [ programmation ]

méta-moteur

Un cerveau moléculaire dans le ribosome ?
L'analyse des structures tridimensionnelles des ribosomes des trois grands phylums du vivant par des chercheurs de l'Institut de microbiologie de la Méditerranée, montre que les protéines ribosomiques communiquent entre-elles par des extensions qui forment un réseau étrangement similaire aux réseaux de neurones des "cerveaux" d'organismes simples. L'organisation de ce réseau qui interconnecte les sites fonctionnels distants du ribosome, suggère qu'il pourrait transférer et traiter le flux d'information qui circule entre eux pour coordonner par des "synapses moléculaires" les tâches complexes associées à la biosynthèse des protéines. Cette étude est publiée dans la revue Scientific Reports.
Le ribosome, organite cellulaire formé d'ARN et de protéines, assure la traduction du code génétique dans les cellules: il réunit les ARN de transfert aminoacylés le long de l'ARN messager, pour fabriquer une protéine dont la séquence est dictée par celle de l'ARN messager. Ce processus constitue une véritable chorégraphie dans laquelle la fixation de nombreux acteurs moléculaires (substrats, facteurs de traduction) s'accompagne de mouvements complexes coordonnés dans le temps et l'espace.
La résolution de la structure des ribosomes d'archées et de bactéries par cristallographie aux rayons X a permis d'observer ces mécanismes à l'échelle moléculaire. Elle a aussi mis en lumière le mode d'action des antibiotiques les plus courants et surtout ouvert une fenêtre sur les origines de la Vie. En effet, le ribosome est universel et a évolué par accrétion. Ces découvertes ont valu le prix Nobel de chimie 2009 à T. Steitz, V. Ramakrishnan et A. Yonath. Peu de temps après, Marat Yusupov à l'Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire à Strasbourg, a réalisé l'exploit considérable de résoudre la structure à haute résolution d'un ribosome eukaryote, beaucoup plus gros et plus complexe. Cependant, dans ces structures vertigineuses, il restait encore un mystère à élucider: pourquoi les protéines ribosomiques ont-elles de si longues extensions filamenteuses qui se faufilent entres les groupements phosphates du labyrinthe de l'ARN ribosomique ? On a longtemps pensé que ces extensions, très chargées positivement (riches en arginines et lysines), servaient à neutraliser les charges négatives de l'ARN et à aider son repliement en 3D.
En analysant l'ensemble de ces données cristallographiques, les chercheurs marseillais proposent une explication tout à fait différente. Ils montrent que ces extensions radient dans tout le ribosome pour former un vaste réseau qui interconnecte les protéines ribosomiques entre-elles. Celles-ci interagissent par des interfaces très particulières et très conservées au cours de l'évolution. Cependant, ces zones de contact sont bien plus petites que les zones de contact observées habituellement entre les protéines destinées à stabiliser leurs interactions. Ici, elles sont limitées à quelques acides aminés et sont caractérisées par un type d'interaction très particulier (interactions entre acides aminés basiques et aromatiques) que l'on retrouve justement entre de nombreux neuromédiateurs et récepteurs dans le cerveau. Ces zones de contact évoquent des "synapses moléculaires" qui permettraient la transmission d'une information d'une protéine à l'autre. Il est à noter que l'établissement de la structure cristallographique de la protéine ribosomique bL20 d'une bactérie thermophile, avait déjà montré qu'une information structurale pouvait se propager le long de sa longue extension en hélice, d'une extrémité à l'autre de la protéine.
En outre, ce réseau présente une analogie frappante avec des réseaux de neurones ou avec le cerveau d'organismes simples comme C. elegans qui ne comporte que quelques dizaines de neurones. Comme les neurones, les protéines ribosomiques se répartissent en protéines "sensorielles" qui innervent les sites fonctionnels distants à l'intérieur du ribosome (sites de fixation des tRNAs, des facteurs de traductions et sites qui canalisent la sortie de la protéine synthétisée) et les "inter-protéines" qui établissent des ponts entre-elles. Cette organisation suggère que ce réseau forme une sorte de "cerveau moléculaire" permettant d'échanger et de traiter le flux d'information traversant le ribosome, pour coordonner les différentes étapes et les mouvements complexes pendant la traduction.
Le concept de "cerveau moléculaire" fait faire un grand saut d'échelle dans les propriétés du vivant et en particulier ses systèmes de traitement de l'information. Il ouvre de nouvelles perspectives tant en biologie fondamentale qu'en nanotechnologie.
Il reste maintenant à élucider la nature des signaux échangés entre les protéines et les mécanismes "allostériques" qui permettent la communication et le traitement de l'information au sein de ces réseaux.

Auteur: Internet

Info: http://www.techno-science.net, 12 juin 2016