traitement automatique du langage

- C'est quoi un algorithme de représentation ?

- Il s'agit d'un ensemble de règles ou de procédures utilisées pour transformer des données ou des informations d'une forme vers une autre. L'objectif d'un algorithme de représentation est de convertir des données complexes ou non structurées en une représentation plus facile à gérer ou plus utile, souvent dans un format qui peut être facilement traité par une machine ou analysé par des humains.

Les algorithmes de représentation sont couramment utilisés dans divers domaines de l'informatique, notamment le traitement du langage naturel (TAL), la vision par ordinateur et l'apprentissage automatique. Par exemple, dans le traitement du langage naturel, un algorithme de représentation peut être utilisé pour transformer des données textuelles en un format numérique qui peut être utilisé pour des tâches d'apprentissage automatique telles que l'analyse des sentiments ou la recherche d'informations. Dans le domaine de la vision artificielle, les algorithmes de représentation peuvent être utilisés pour extraire des caractéristiques d'images ou de données vidéo, qui peuvent ensuite être utilisées pour des tâches telles que la reconnaissance d'objets ou la détection de mouvements.

- Tu as écrit "Par exemple, dans le traitement du langage naturel, un algorithme de représentation peut être utilisé pour transformer des données textuelles en un format numérique qui peut être utilisé pour des tâches d'apprentissage automatique telles que l'analyse des sentiments". Peux-tu élaborer un peu plus ?

- Bien sûr. L'analyse des sentiments, également connue sous le nom d'exploration d'opinion (opinion mining), est une application courante du traitement du langage naturel qui consiste à analyser un texte pour déterminer l'attitude ou les sentiments de l'auteur à l'égard d'un sujet particulier. Dans l'analyse des sentiments, un algorithme de représentation est utilisé pour transformer les données textuelles en un format numérique qui peut être facilement traité par un algorithme d'apprentissage automatique.

Une approche courante de l'analyse des sentiments consiste à utiliser un panier-modèle-de-mots, qui représente un document sous forme d'une collection de termes individuels, sans tenir compte de leur ordre d'apparition. Chaque item se voit attribuer un poids correspondant à son importance dans le document, généralement en fonction de sa fréquence d'apparition et de sa pertinence par rapport à la tâche à accomplir. La représentation numérique du document qui en résulte peut ensuite être utilisée comme entrée d'un modèle d'apprentissage automatique, tel qu'un classificateur, qui est entraîné à prédire le contenu- ressenti-sentiment-caractère de nouveaux documents inédits.

Prenons l'exemple de la phrase suivante : "J'aime le film "La rédemption de Shawshank"". Un algorithme de représentation par panier-modèle-de-mots pourrait représenter cette phrase sous la forme d'un vecteur de nombres, où chaque élément correspond à un mot particulier de la phrase, et la valeur de chaque élément indique la pertinence ou l'importance de ce mot pour le sentiment de la phrase. Dans ce cas, le vecteur pourrait ressembler à ceci : 

[0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]

Ici, le deuxième élément a une valeur de 1 parce que le mot "amour" est très pertinent pour le sentiment de la phrase. Les autres éléments ont tous une valeur de 0 car les autres mots de la phrase ne sont pas particulièrement pertinents pour le feeling de la phrase.

Une fois que la représentation numérique du document est générée, elle peut être intégrée à un algorithme d'apprentissage automatique spécialement formé sur un ensemble de documents dont les étiquettes de sentiment sont connues  (par exemple, positives, négatives ou neutres). L'algorithme d'apprentissage automatique peut alors apprendre à associer certains modèles numériques dans les données d'entrée avec  des étiquettes de sentiment particulières, et utiliser cette connaissance pour prédire le sentiment de nouveaux documents non vus.

Auteur: chatGPT4

Info: 3 mai 2023

corps-esprit

Vous voulez être plus efficace au travail ? Prenez exemple sur les musiciens de jazz

Vous voulez être plus efficace lorsque vous travaillez ? Les musiciens de jazz pourraient avoir des choses à vous apprendre. Une étude a montré que ces derniers étaient capables d'atteindre un état de transe : le " flux ", durant lequel ils sont entièrement dévolus à leur tâche et plus créatifs.

Ce travail de recherche, publié dans la revue Neuropsychologia, porte sur ce que l'on appelle le " flux " (" flow ", en anglais). Un terme qui désigne un état de concentration absolu durant lequel le corps et l'esprit sont entièrement absorbés par une seule et même tâche. Le psychologue américano-hongrois Mihály Csíkszentmihályi a été le premier à s'intéresser à ce sujet dans les années 1970, au cours de recherches sur le processus créatif.

​​Depuis, les recherches en psychologie ont démontré que l'expérience du flux peut accroître les performances physiques et mentales. N'importe qui peut expérimenter des moments de flux durant son temps libre ou au travail. Mais les athlètes et les artistes sont plus susceptibles d'être fréquemment plongés dans cet état psychologique.

C'est pourquoi des chercheurs affiliés à l'université Drexel (États-Unis) ont recruté une trentaine de guitaristes de jazz pour comprendre les processus cérébraux clés associés au flux. Ils étaient plus ou moins expérimentés, en fonction du nombre de représentations publiques qu'ils avaient données. 

Une affaire d'expérience

Les scientifiques ont placé des électrodes sur leur tête pour enregistrer leurs ondes cérébrales pendant qu'ils improvisaient sur des séquences d'accords et des rythmes qui leur avaient été fournis. Par ailleurs, les guitaristes devaient évaluer le degré de flux qu'ils ont ressenti pendant qu'ils jouaient de la guitare. Des experts ont également écouté les morceaux que les participants avaient créés pour déterminer dans quelle mesure ces derniers avaient fait preuve de créativité.

Il s'avère que les performances jugées les plus créatives sont celles durant lesquelles les guitaristes ont dit être dans un état de flux. Les musiciens les plus aguerris avaient davantage tendance à expérimenter des moments de flux pendant qu'ils jouaient leur instrument que les novices, ce qui laisse penser que l'expérience est une condition préalable pour accéder à un état de flux. 

D'un point de vue cérébral, les chercheurs ont constaté que les musiciens expérimentés qui ont vécu des instants de flux pendant qu'ils jouaient de la guitare présentaient une activité réduite dans les parties de leur lobe frontal, connues pour être impliquées dans les fonctions exécutives. À l'inverse, les aires cérébrales impliquées dans l'audition et la vision étaient davantage sollicitées, ce qui est logique étant donné que les guitaristes improvisaient tout en lisant des suites d'accords et en écoutant des rythmes musicaux. 

Le " flux ", un état de transe ?

Ces découvertes montrent à quel point le cerveau est dans un état mental différent de l'éveil ordinaire quand on fait l'expérience du flux. Cela prouve que " le flux créatif correspond à un traitement optimisé d'un domaine spécifique, rendu possible par une pratique intensive associée à un contrôle cognitif réduit ", comme l'écrivent les chercheurs dans leur étude, que le média The Conversation a relayée.

Ce travail de recherche approfondit notre compréhension des mécanismes cérébraux propres au flux. Il montre que cet état demande une certaine maîtrise technique. Lorsque l'on est plongé dans le flux, les choses semblent se dérouler avec facilité. On a l'impression de maîtriser totalement ce que l'on fait. Ce sentiment de maîtrise est d'ailleurs ce qui rend les moments de flux si agréables. 

​​​​​​​Pour en faire l'expérience régulièrement, il faut s'évertuer à devenir meilleur dans ce que l'on fait en se fixant, par exemple, des défis stimulants à relever. Mais attention à ce qu'ils ne soient pas irréalistes. Sinon, le stress se substituera au flux.

Auteur: Internet

Info: https://www.futura-sciences.com/ 24 avril 2024

[ concentration ] [ absorption ]

sciences

Les ordinateurs peuvent-ils être créatifs? Le projet WHIM ("What-if Machine"), financé par l'UE, génère non seulement des scénarios fictifs mais évalue également leur potentiel attractif et d'utilisation. Il représente une avancée majeure dans le domaine de la créativité informatique. La science ignore bien souvent le monde du fantastique, mais les choses changent avec le projet WHIM qui porte bien son nom (en anglais, "whim" signifie fantaisie). Ce projet ambitieux élabore un système logiciel capable d'inventer et d'évaluer des idées imaginaires. "WHIM est un antidote à l'intelligence artificielle traditionnelle, qui est obsédée par la réalité", déclare Simon Colton, coordinateur du projet et professeur en créativité informatique au Goldsmiths College, à l'université de Londres. "Nous faisons partie des premiers à appliquer l'intelligence artificielle à la fiction". L'acronyme du projet signifie What-If Machine. C'est également le nom du premier logiciel de conception de fictions au monde, par un processus d'idéation (processus créatif de production, de développement et de communication de nouvelles idées) développé dans le cadre du projet. Le logiciel génère des mini-récits fictifs en utilisant des techniques de traitement du langage et une base de données des faits trouvés sur le web (qui sert de référentiel de faits "réels"). Le logiciel intervertit ou déforme ensuite les faits pour créer des scripts hypothétiques. Le résultat est souvent absurde: "Que se passerait-il si une femme se réveillait dans une allée après avoir été transformée en chat, mais tout en étant toujours capable de faire du vélo ?" Les ordinateurs peuvent-ils juger la créativité ? WHIM est bien plus qu'une simple machine génératrice d'idées. Le logiciel cherche également à évaluer le potentiel d'utilisation ou la qualité des idées générées. En effet, ces dernières sont destinées à un usage par le public, et les impressions du public ont été sondées avec des expériences participatives (crowdsourcing). Par exemple, les personnes interrogées ont fait part de leurs impressions générales, précisant également aux chercheurs du projet WHIM si les scripts imaginaires produits étaient, selon elles, innovants et avaient un bon potentiel narratif. Au moyen de techniques d'apprentissage automatique, conçues par des chercheurs de l'institut Jozef Stefan de Ljubljana, le système acquiert progressivement une compréhension plus précise des préférences du public. "On pourrait dire que la fiction est subjective, mais il existe des schémas communs", déclare le professeur Colton. "Si 99 % du public pense qu'un humoriste est amusant, alors nous pourrions dire que l'humoriste est amusant, au moins selon la perception de la majorité". Ce n'est que le début Générer des mini-récits fictifs ne constitue qu'un aspect du projet. Des chercheurs de l'Universidad Complutense Madrid transforment les mini-récits en scripts narratifs complets, qui pourraient mieux convenir pour l'intrigue d'un film par exemple. Parallèlement, des chercheurs de l'University College Dublin tentent d'entraîner les ordinateurs à produire des idées et paradoxes métaphoriques en inversant et opposant des stéréotypes trouvés sur le web, tandis que des chercheurs de l'Université de Cambridge explorent l'ensemble du web à des fins de création d'idées. Tous ces travaux devraient engendrer de meilleures idées imaginaires plus complètes. Plus qu'une simple fantaisie Bien que les idées imaginaires générées puissent être fantaisistes, WHIM s'appuie sur un processus scientifique solide. Il fait partie du domaine émergent de la créativité informatique, une matière interdisciplinaire fascinante située à l'intersection de l'intelligence artificielle, la psychologie cognitive, la philosophie et les arts. WHIM peut avoir des applications dans plusieurs domaines. Une des initiatives envisage de transformer les récits en jeux vidéo. Une autre initiative majeure implique la conception informatique d'une production de théâtre musicale: le scénario, le décor et la musique. Le processus complet est en cours de filmage pour un documentaire. WHIM pourrait également s'appliquer à des domaines non artistiques. Par exemple, il pourrait être utilisé par des modérateurs lors de conférences scientifiques pour sonder les participants en leur posant des questions destinées à explorer différentes hypothèses ou cas de figure. L'UE a accordé 1,7 million d'euros de financement au projet WHIM, actif d'octobre 2013 à septembre 2016.

Auteur: Internet

Info:

[ homme-machine ] [ informatique ] [ créativité ]

homme-végétal

On ignore souvent (…) que l’électricité de l'air dans la forêt et son état d'ionisation se distinguent clairement de l'air d'espaces ouverts et spécialement de celui des villes, sujet déjà abordé par le forestier français Georges Plaisance dans son livre "Forêt et santé" (1985). Ceci s'explique probablement par un phénomène analogue à celui qui fut découvert par Alessandro Volta: aux alentours d'une chute d'eau, une charge électrique négative, liée à une ionisation de l'air, se crée par la pulvérisation des gouttes d'eau (effet Lenard, selon le nom du chercheur allemand qui approfondit et démontra les mécanismes de ce phénomène). Les chercheurs parlent de " triboélectricité ", produite par le frottement de deux matériaux, provoquant une charge ou une décharge électrique par transfert d'électrons. Un tel phénomène a lieu en particulier au niveau des feuilles d'arbres et des aiguilles de conifères lors de décharges électriques de pointe par temps de brume ou en cas d'orage, selon les travaux de Jean-Pascal Barra et de ses collègues du Laboratoire de physique des gaz et des plasmas du CNRS. Au cours de l'année, l'atmosphère des forêts se charge de quantités variables d'ions positifs et négatifs de différentes tailles. La part d'ions négatifs par rapport aux ions positifs est néanmoins en général excédentaire dans les milieux forestiers étudiés. (...) Il est aujourd'hui clairement établi qu'une atmosphère est bénéfique pour la santé lorsqu'une ionisation négative prédomine. (…) Les célèbres vents du désert comme le khamsin d'Égypte ou le shirav d'Israël, dont la surcharge en ions positifs est reconnue comme perturbant la santé physique et l'état psychique des habitants qui y sont sensibles, offrent un contraste extrême avec l'air forestier.

Pour renouer avec le thème de la chronobiologie, mentionnons par ailleurs que l'ionisation de l'air varie en fonction du cycle lunaire, un excès d'ions positifs étant observé lors de la pleine Lune, particulièrement en hiver. À l'inverse, des essais de germination en laboratoire, portant sur une durée de trois ans, ont permis de constater qu'une atmosphère enrichie artificiellement en ions négatifs rendait les plantes plus sensibles aux influences lunaires, alors que la production d'ions positifs éliminait une telle périodicité.

Le phénomène naturel d'ionisation négative de l'air était mis à contribution autrefois par les sanatoriums - établissements de cure pour le traitement de la tuberculose et d'autres maladies chroniques - placés en milieu forestier. Le même phénomène est mis à profit par l'appareil mis au point par René Jacquier (" Bol d'air Jacquier "), qui active des extraits de résine de pin. On a pu prouver expérimentalement que des inhalations brèves mais régulières ne génèrent pas de stress oxydant (nommé aussi stress oxydatif), mais semblent effectivement produire un effet antioxydant global bénéfique.

Une recherche récente menée par une équipe autrichienne sur l’ " impact psychophysiologique des qualités atmosphériques d'un paysage " s'est basée sur une série de mesures au niveau des systèmes nerveux végétatif et cardiovasculaire, en utilisant des méthodes psychométriques. L’application d'une telle procédure permet de confirmer mais aussi de nuancer ce que l'on pensait savoir jusqu'alors. Les résultats prouvent que l'atmosphère qui émane d'un cadre particulier - par exemple d'une petite forêt, comparativement à une chute d'eau ou à un pierrier - peut avoir sur l'homme des répercussions à la fois physiques et psychiques quantifiables, dans le sens d'un effet clairement apaisant.

(Encadré) Les bienfaits d'une ionisation négative de l’air :

Des essais en laboratoire ont montré qu'un air chargé en ions majoritairement négatifs (NAI, negative air ions) modifie les taux de sérotonine, une hormone fonctionnant comme neurotransmetteur et impliquée dans le cycle circadien, dans l'hémostase et dans divers désordres psychiatriques tels que le stress, l'anxiété, les phobies ou la dépression. Des effets positifs ont été observés sur la récupération après l'effort, sur la qualité du sommeil et sur la capacité d'apprentissage, par une régulation de la pression sanguine et de la fréquence cardiaque. Les maux de tête et les symptômes de stress en sont fortement réduits.

Auteur: Zürcher Ernst

Info: Les arbres, entre visible et invisible. Pp 186-188

[ végétaux matrice ] [ équilibre organique ] [ symbiose ]

sciences

Les effets de la musique sur le cerveau et la santé
On dit que la musique élève l'âme, mais elle élève aussi... le cerveau ! En effet, une étude récente réalisée par des chercheurs membres du Centre de recherche sur le cerveau, le langage et la musique (CRBLM) rapporte que l'apprentissage de la musique avant l'âge de sept ans influence positivement le développement du cerveau. Plus précisément, la formation musicale pendant l'enfance favorise des connexions plus fortes entre les régions sensorielles et motrices de notre matière grise, l'aidant ainsi à mieux orchestrer la planification et l'exécution de nos mouvements.
Plus encore, des données indiquent que les enfants qui suivent des leçons de musique réussissent mieux certains types de tests, particulièrement ceux de lecture et de concentration. D'autres recherches démontrent qu'une formation musicale développe les capacités auditives, notamment dans un contexte bruyant. Pareillement, l'apprentissage de plusieurs langues pendant l'enfance procure des avantages cognitifs qui peuvent ralentir la sénescence.
Le CRBLM a été créé en 2011, il réunit les forces vives de la recherche sur l'organisation, le fonctionnement et le dysfonctionnement des systèmes nerveux musical et linguistique. Etabli à l'Université McGill et financé par le FRQNT, ce regroupement stratégique rassemble des ingénieurs, des neuroscientifiques, des linguistes, des experts en vieillissement et des psychologues provenant aussi de diverses universités - Université de Montréal, Université Concordia, Université Laval, Université du Québec à Montréal - et de l'INRS.
Par exemple, l'axe de recherche sur les neurosciences se penche sur la capacité d'apprentissage de plusieurs langues. Il tente aussi de mieux comprendre comment nos méninges interagissent avec la musique pour, à long terme, mieux cerner et peut-être traiter des problèmes de langage. Car langage et musique partagent certaines zones du cerveau. C'est ce qui explique que, souvent, un accident cérébral perturbe nos facultés musicales et verbales. Par contre, musique et paroles utilisent également des circuits neuronaux séparés et peuvent donc être perturbés isolément. Les chercheurs ont constaté que beaucoup de patients atteints d'Alzheimer semblent conserver la capacité de reconnaître la musique alors qu'ils n'identifient plus les membres de leur famille et que leur discours est embrouillé.
Une grande partie des travaux sur la musique se fait dans le Laboratoire international de recherche sur le cerveau, la musique et le son (BRAMS), situé à l'Université de Montréal. Cette importante infrastructure est intégrée au CRBLM et dispose notamment de dix salles de test insonorisées à la fine pointe de la technologie et d'un système vidéo 3D d'enregistrement de mouvements.
La compréhension des effets du langage et de la musique sur le cerveau représente tout un défi. En effet, il n'y aurait pas de centre musical et langagier unique dans le cerveau. Comme pour la compréhension du langage, la musique est traitée par différents chefs d'orchestre. Ainsi, chez un musicien, une partie de la matière grise se concentre sur le mouvement des mains, tandis qu'une autre partie s'efforce de déchiffrer les notes de la partition. Par des techniques de neuro-imagerie fonctionnelle, les scientifiques enregistrent les réponses du cerveau et les mouvements de l'interprète à l'aide d'un système de senseurs. Ils combinent ensuite ces données dans des modèles théoriques neurophysiologiques et mathématiques pour comprendre comment le système nerveux permet à une personne de produire de la musique rapidement et facilement. Des chercheurs comme les codirecteurs du BRAMS - Isabelle Peretz, professeure au Département de psychologie de l'Université de Montréal, et Robert Zatorre, professeur à l'Institut neurologique de Montréal (MNI) - ont ainsi établi que certains réseaux neuronaux sont tout de même exclusivement dédiés au traitement de la musique.
Selon certaines études, compte tenu du fait que la musique et la zone de commande du mouvement partagent des circuits neuronaux, l'art musical peut aider les patients atteints de Parkinson ou ceux qui ont subi un accident vasculaire cérébral à améliorer - ou à retrouver - la mobilité. Les personnes qui ont des problèmes de cognition ou de langage profiteraient également des bienfaits d'une mélodie. Les prescriptions pour une thérapie musicale, c'est pour bientôt...

Auteur: Internet

Info: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/73014.htm

[ thérapie ]

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 ]

panspermie

Origine de la vie: la pièce manquante détectée dans une "comète artificielle"
Pour la première fois, des chercheurs montrent que le ribose, un sucre à la base du matériel génétique des organismes vivants, a pu se former dans les glaces cométaires. Pour parvenir à ce résultat, des scientifiques de l'Institut de chimie de Nice (CNRS/Université Nice Sophia Antipolis) ont analysé très précisément une comète artificielle créée par leurs collègues de l'Institut d'astrophysique spatiale (CNRS/Université Paris-Sud). Ils présentent ainsi, en collaboration avec d'autres équipes dont une du synchrotron SOLEIL, le premier scénario réaliste de formation de ce composé essentiel, encore jamais détecté dans des météorites ou dans des glaces cométaires. Étape importante dans la compréhension de l'émergence de la vie sur Terre, ces résultats sont publiés dans la revue Science le 8 avril 2016.
Le traitement ultraviolet des glaces pré-cométaires (à gauche) reproduit l'évolution naturelle des glaces interstellaires observées dans un nuage moléculaire (à droite, les piliers de la création), conduisant à la formation de molécules de sucre.Image de gauche © Louis Le Sergeant d'Hendecourt (CNRS).Image de droite © NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Tous les organismes vivants sur Terre, ainsi que les virus, ont un patrimoine génétique fait d'acides nucléiques - ADN ou ARN. L'ARN, considéré comme plus primitif, aurait été l'une des premières molécules caractéristiques de la vie à apparaitre sur Terre. Les scientifiques s'interrogent depuis longtemps sur l'origine de ces molécules biologiques. Selon certains, la Terre aurait été "ensemencée" par des comètes ou astéroïdes contenant les briques de base nécessaires à leur construction. Et effectivement, plusieurs acides aminés (constituants des protéines) et bases azotées (l'un des constituants des acides nucléiques) ont déjà été trouvés dans des météorites, ainsi que dans des comètes artificielles, reproduites en laboratoire. Mais le ribose, l'autre constituant-clé de l'ARN, n'avait encore jamais été détecté dans du matériel extraterrestre, ni produit en laboratoire dans des conditions "astrophysiques". En simulant l'évolution de la glace interstellaire composant les comètes, des équipes de recherche françaises ont réussi à former du ribose - étape importante pour comprendre l'origine de l'ARN et donc les origines de la vie.
Le ribose (et des molécules de sucres apparentées, comme l'arabinose, le lyxose et le xylose) ont été détectés dans des analogues de glaces pré-cométaires grâce à la chromatographie multidimensionnelle en phase gazeuse. Le ribose forme le "squelette" de l'acide ribonucléique (ARN), considéré comme le matériel génétique des premiers organismes vivants.© Cornelia Meinert (CNRS)
Dans un premier temps, une "comète artificielle" a été produite à l'Institut d'astrophysique spatiale: en plaçant dans une chambre à vide et à ? 200 °C un mélange représentatif d'eau (H2O), de méthanol (CH3OH) et d'ammoniac (NH3), les astrophysiciens ont simulé la formation de grains de poussières enrobés de glaces, la matière première des comètes. Ce matériau a été irradié par des UV - comme dans les nébuleuses où se forment ces grains. Puis, l'échantillon a été porté à température ambiante - comme lorsque les comètes s'approchent du Soleil. Sa composition a ensuite été analysée à l'Institut de chimie de Nice grâce à l'optimisation d'une technique très sensible et très précise (la chromatographie multidimensionnelle en phase gazeuse, couplée à la spectrométrie de masse à temps de vol). Plusieurs sucres ont été détectés, parmi lesquels le ribose. Leur diversité et leurs abondances relatives suggèrent qu'ils ont été formés à partir de formaldéhyde (une molécule présente dans l'espace et sur les comètes, qui se forme en grande quantité à partir de méthanol et d'eau).
Le ribose se forme dans le manteau de glace des grains de poussière, à partir de molécules précurseurs simples (eau, méthanol et ammoniac) et sous l'effet de radiations intenses.© Cornelia Meinert (CNRS) & Andy Christie (Slimfilms.com)
S'il reste à confirmer l'existence de ribose dans les comètes réelles, cette découverte complète la liste des "briques moléculaires" de la vie qui peuvent être formées dans la glace interstellaire. Elle apporte un argument supplémentaire à la théorie des comètes comme source de molécules organiques qui ont rendu la vie possible sur Terre... et peut-être ailleurs dans l'Univers.
Ces travaux ont bénéficié du soutien financier de l'Agence nationale de la recherche et du CNES.

Auteur: Internet

Info: http://www.techno-science.net, 9 04 2016

[ extraterrestre ]

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

imago dei

Certes, on est convaincu que nous sommes à un tournant important des âges, mais on pense que ce tournant est suscité par la fission ou la fusion de l’atome, ou par les fusées interplanétaires. On demeure aveugle, comme d’habitude, à ce qui, en même temps, se déroule dans l’âme humaine.
Dans la mesure où l’image de Dieu est, psychologiquement parlant, une illustration et une manifestation des tréfonds de l’âme, et dans la mesure où celle-ci commence à devenir consciente sous forme d’une profonde dissociation qui s’étend jusque dans la politique mondiale, une compensation psychique se signale petit à petit à l’attention. Elle se manifeste par des images unitaires, petits disques apparaissant spontanément, qui représentent une synthèse des contrastes situés à l’intérieur de l’âme. C’est de cela qu’il faut rapprocher la rumeur mondiale des Unidentified Flying Objets (U.F.O.), appelés couramment "soucoupes volantes", qui apparurent pour la première fois en 1945. Cette rumeur repose soit sur des visions, soit sur certaines réalités. Ces "objets non identifiés" sont interprétés comme étant des machines volantes, dont on suppose qu’elles émanent d’autres planètes, ou même de la "quatrième dimension".
Voici plus de quarante ans (1918), j’ai découvert l’existence d’un symbole apparemment central au cours de mes recherches sur l’inconscient collectif ; le symbole du mandala. Pour être sûr de mon fait, j’ai accumulé pendant plus d’une décennie d’autres observations avant de publier, en 1929, ma découverte. Le mandala est une image archétypique dont l’existence est vérifiable à travers siècles et millénaires. Il désigne la totalité du Soi, ou illustre la totalité des assises de l’âme – mythiquement parlant, la manifestation de la divinité incarnée en l’homme. En opposition au mandala de Boehme, le mandala moderne vise l’unité, c’est-à-dire qu’il représente une compensation de la faille, voir son dépassement anticipé. Comme ce processus a lieu dans l’inconscient collectif, il se manifeste partout.
Dans la mesure où le traitement analytique rend l’ombre consciente, il crée une faille et une tension entre les contraires qui, à leur tour, cherchent à s’équilibrer en une unité. Ce sont des symboles qui opèrent la liaison. La confrontation des contraires touche à la limite du supportable lorsqu’on prend cette confrontation au sérieux ou lorsqu’on est pris au sérieux par les contraires eux-mêmes. Le tertium non datur – il n’est pas donné de troisième terme – de la logique se confirme : on est incapable d’entrevoir une troisième solution.
Cependant, quand tout se passe bien, cette troisième solution se présente spontanément, de par la nature même. Elle est alors – et alors seulement – convaincante. Elle est ressentie comme étant ce qu’on appelle la "grâce". La solution naissant de la confrontation et de la lutte des contraires est le plus souvent constituée d’un mélange inextricable de données conscientes et inconscientes, et c’est pourquoi on peut la dire un "symbole" (une pièce de monnaie coupée en deux dont les moitiés s’encastrent exactement). Cette solution représente le résultat de la coopération du conscient et de l’inconscient ; elle atteint à l’analogie avec l’image de Dieu, sous forme de mandala, qui est sans doute l’esquisse la plus simple d’une représentation de la totalité, et elle s’offre spontanément à l’imagination pour figurer les contraires, leur lutte et leur conciliation en nous. La confrontation, qui est d’abord purement de nature personnelle, s’accompagne de la tension subjective en soi-même entre les opposés n’est, en toute généralité, qu’un cas d’espèce dans les tensions conflictuelles du monde.
Car notre psyché est structurée à l’image de la structure du monde, et ce qui se passe en grand se produit aussi dans la dimension la plus infime et la plus subjective de l’âme. C’est pourquoi l’image de Dieu est toujours une projection de l’expérience intérieure vécue lors de la confrontation avec un vis-à-vis très puissant. Celui-ci est figuré par des objets dont l’expérience intérieure est issue et qui, à partir de là, ont gardé une signification numineuse ; ou il est caractérisé par sa numinosité et la force subjuguante de celle-ci. Dans ce dernier cas, l’imagination se libère du simple plan de l’objet et tente d’esquisser l’image d’une entité invisible existant derrière les apparences. Je pense ici à la plus simple des formes fondamentales du mandala, la circonférence, et au partage du cercle le plus simple (mentalement) : le carré ou la croix.

Auteur: Jung Carl Gustav

Info: Dans "Ma vie"

[ psychologie analytique ]

cognition

Des chercheurs de l'Institut de neurosciences de la Timone apportent un éclairage théorique nouveau sur une illusion visuelle découverte dès le début du XXème siècle. Elle restait incomprise alors qu'elle pose des questions fondamentales sur la manière dont notre cerveau représente les évènements dans l'espace et dans le temps. Cette étude parue le 26 janvier 2017 dans la revue PLOS Computational Biology, montre que la solution se situe dans les mécanismes prédictifs intrinsèques aux traitements neuronaux de l'information.
Les illusions visuelles sont toujours aussi populaires: de façon quasi magique, elles peuvent faire apparaitre des objets là où on ne les attend pas... Elles sont aussi d'excellentes occasions de questionner les contraintes de notre système perceptif. De nombreuses illusions sont basées sur le mouvement, comme par exemple, l'illusion du flash retardé. Observez un point lumineux qui se déplace sur une trajectoire rectiligne. Si un second point lumineux est flashé très brièvement juste au dessus du premier, le point en mouvement sera toujours perçu en avant du flash alors que leurs deux positions horizontales sont rigoureusement identiques.
Traiter l'information visuelle prend du temps et même si ces délais sont remarquablement brefs, ils ne sont cependant pas négligeables et le système nerveux doit les compenser. Pour un objet qui se déplace de façon prédictible, le réseau neuronal peut inférer sa position la plus probable en tenant compte de ce délai de traitement. Pour le flash, par contre, cette prédiction ne peut s'établir car son apparition est imprévisible. Ainsi, alors que les deux cibles sont alignées sur la rétine au moment du flash, la position de l'objet en mouvement est anticipée par le cerveau afin de compenser le délai de traitement: c'est ce traitement différencié qui provoque l'illusion du flash retardé.
Les chercheurs montrent que cette hypothèse permet également d'expliquer les cas où cette illusion ne fonctionne pas: par exemple si le flash a lieu à la fin de la trajectoire ou si la cible rebrousse chemin de façon imprévue. Dans ce travail, l'innovation majeure consiste à utiliser la précision de l'information dans la dynamique du modèle. Ainsi, la position corrigée de la cible en mouvement est calculée en combinant le flux sensoriel avec la représentation interne de la trajectoire, toutes deux existant sous la forme de distributions de probabilités. Manipuler la trajectoire revient à changer la précision, et donc le poids relatif de ces deux informations lorsqu'elles sont combinées de façon optimale afin de connaître où se trouve un objet au temps présent. Les chercheurs proposent d'appeler parodiction (du grec ancien paros, le présent) cette nouvelle théorie qui joint inférence Bayesienne et prise en compte des délais neuronaux.
Malgré la simplicité de cette solution, la parodiction comporte des éléments qui peuvent sembler contre-intuitifs. En effet, dans ce modèle, le monde physique environnant est considéré comme "caché", c'est-à-dire qu'il ne peut être deviné que par nos sensations et notre expérience. Le rôle de la perception visuelle est alors de délivrer à notre système nerveux central l'information la plus probable malgré les différentes sources de bruit, d'ambiguïté et de délais temporels.
Selon les auteurs de cette publication, le traitement visuel consisterait en une "simulation" du monde visuel projeté au temps présent, et ceci avant même que l'information visuelle ne puisse effectivement venir moduler cette simulation, la confirmant ou l'infirmant. Cette hypothèse qui semble relever de la "science-fiction" est actuellement testée avec des modèles de réseaux neuronaux hiérarchiques plus détaillés et biologiquement plausibles qui devraient permettre de comprendre encore mieux les mystères sous-jacents à notre perception. Les illusions visuelles n'ont vraiment pas fini de nous étonner !
(Figure: Dans l'illusion visuelle du flash retardé, un point en mouvement (le point rouge, en haut) est perçu en avant par rapport à un point flashé (en vert en bas), même si ils sont alignés verticalement à l'instant du flash. Depuis la découverte de cette illusion, les débats ne sont pas clos quant à l'origine du traitement différencié des deux points. Dans cette étude, il est proposé que ce décalage de position soit dû à un mécanisme prédictif dont le but est normalement de compenser les délais de traitement de l'information visuelle. En utilisant l'information sur le mouvement du point, du début de la trajectoire jusqu'au moment du flash, la position du point est donc "anticipée" pour correspondre au plus près à la position réelle au temps présent.)

Auteur: Internet

Info: PLOS Computational Biology review, 26 janvier 2017

[ vision ]