Des physiciens ont transformé un ordinateur quantique en un cristal temporel* pour la première fois

Les cristaux temporels, à la différence des cristaux traditionnels tels que le diamant ou le quartz, présentent une structure atomique qui se répète non seulement dans l’espace, mais également dans le temps, sans intervention de forces externes. Ce concept, théorisé par le lauréat du prix Nobel Frank Wilczek en 2012, a captivé la communauté scientifique, qui s’emploie désormais à tenter d’exploiter cette caractéristique unique pour des applications en informatique quantique. Récemment, une percée majeure a été réalisée : la transformation d’un processeur quantique en cristal temporel, une avancée susceptible de redéfinir les standards de performance de cette technologie.

Depuis l’introduction de cette notion, physiciens et mathématiciens s’efforcent de fusionner ces idées avec des modèles théoriques existants. En 2016, des chercheurs américains ont tracé une voie prometteuse en s’appuyant sur les principes de la mécanique quantique. Depuis, la définition du cristal temporel s’est affinée pour mieux décrire la régularité des oscillations des particules constituant les atomes.

Au début de cette année, une équipe de l’Université de Dortmund, dirigée par le Dr Alex Greilich, a réussi un exploit scientifique en créant un cristal temporel avec une durée de vie d’au moins 40 minutes, soit dix millions de fois supérieure à celle des précédents cristaux. Pour parvenir à ce résultat, l’équipe a utilisé un cristal composé d’arséniure d’indium et de gallium, découvrant notamment que la polarisation des spins nucléaires pouvait induire des oscillations spontanées.

Vers une nette réduction des erreurs dans le calcul quantique

En juillet, des scientifiques des universités de Vienne et de Tsinghua sont parvenus à produire un cristal temporel à partir d’atomes géants. Cette avancée pourrait notamment servir au développement de capteurs d’une précision accrue.

Dans le cadre de l’informatique quantique, l’un des défis majeurs réside dans la préservation de l’état de cohérence des qubits (l’équivalent quantique des bits classiques). Ces derniers, en interagissant avec leur environnement, introduisent des variables supplémentaires qui perturbent le programme, ce phénomène étant amplifié à mesure que le nombre de qubits augmente. Un système inspiré des cristaux temporels pourrait atténuer ces erreurs en augmentant la cohérence et la stabilité des qubits.

Récemment, une équipe interuniversitaire, impliquant des chercheurs des universités de Tsinghua, du Maryland, de Harvard et de l’Iowa State, a progressé dans ce domaine en transformant un processeur quantique en cristal temporel. Au centre de cette avancée se trouvent les cristaux temporels topologiques et leur oscillation pendulaire distinctive.

Ce caractère permet au cristal temporel topologique de mieux résister aux interférences locales. Ainsi, l’oscillation pendulaire maintient un mouvement stable même lorsque des parties du système quantique subissent des perturbations. En passant de la théorie à la pratique, les chercheurs ont programmé une forme d’informatique quantique supraconductrice avec une cohérence hautement stable pour illustrer le comportement topologique du cristal. Cette réalisation a démontré qu’il est tout à fait possible de créer un système quantique encore moins sensible aux interférences variées.

" Nous rapportons l’observation des signatures d’un tel phénomène — un cristal temporel topologiquement ordonné préthermique — avec des qubits supraconducteurs programmables disposés sur un réseau carré ", écrivent les chercheurs dans leur étude, publiée dans Nature Communications. En soumettant leur système quantique à divers tests, ils ont constaté qu’il gérait efficacement un niveau raisonnable de bruit environnant tout en maintenant une excellente stabilité.

" Nos résultats montrent le potentiel d’explorer des phases exotiques de la matière topologiquement ordonnées hors équilibre avec des processeurs quantiques bruyants à échelle intermédiaire ", souligne l’équipe. Selon ces scientifiques, cette découverte ouvre la voie à l’utilisation des circuits supraconducteurs pour explorer d’autres domaines, notamment le mouvement hors équilibre des cristaux temporels.

 

La durée des réponses épigénétiques qui sous-tendent l'héritage transgénérationnel est déterminée par un mécanisme actif reposant sur la production de petits ARN et la modulation de facteurs ARNi, dictant si les réponses ARNi* ancestrales seroent mémorisées ou oubliées.

Selon l'épigénétique - l'étude des changements héritables dans l'expression des gènes qui ne sont pas directement codés dans notre ADN - nos expériences de vie peuvent être transmises à nos enfants et aux enfants de nos enfants. Des études menées sur des survivants d'événements traumatiques suggèrent que l'exposition au stress peut effectivement avoir des effets durables sur les générations suivantes.

Mais comment exactement ces "souvenirs" génétiques sont-ils transmis ?

Une nouvelle étude de l'université de Tel Aviv (TAU), publiée la semaine dernière dans Cell, met en évidence le mécanisme précis qui permet d'activer ou de désactiver la transmission de ces influences environnementales.

Jusqu'à présent, on supposait qu'une dilution ou une décroissance passive régissait l'héritage des réponses épigénétiques", a déclaré Oded Rechavi, PhD, de la Faculté des sciences de la vie et de l'École de neurosciences Sagol de l'UAT. "Mais nous avons montré qu'il existe un processus actif qui régule l'héritage épigénétique au fil des générations".

Les scientifiques ont découvert que des gènes spécifiques, qu'ils ont nommés "MOTEK" (Modified Transgenerational Epigenetic Kinetics), étaient impliqués dans l'activation et la désactivation des transmissions épigénétiques.

"Nous avons découvert comment manipuler la durée transgénérationnelle de l'héritage épigénétique chez les vers en activant et désactivant les petits ARN que les vers utilisent pour réguler ces gènes", a déclaré Rechavi*.

Ces commutateurs sont contrôlés par une interaction en retour entre les petits ARN régulateurs de gènes, qui sont héritables, et les gènes MOTEK qui sont nécessaires pour produire et transmettre ces petits ARN à travers les générations.

Cette rétroaction détermine si la mémoire épigénétique se transmet ou non à la descendance, et combien de temps dure chaque réponse épigénétique.

Les chercheurs prévoient maintenant d'étudier les gènes MOTEK pour savoir exactement comment ces gènes affectent la durée des effets épigénétiques, et si des mécanismes similaires existent chez l'homme.

 Rechavi et son équipe avaient précédemment identifié un mécanisme d'"héritage de petits ARN" par lequel des molécules d'ARN produisaient une réponse aux besoins de cellules spécifiques et comment elles étaient régulées entre les générations.

"Nous avons précédemment montré que les vers héritaient de petits ARN suite à la famine et aux infections virales de leurs parents. Ces petits ARN aidaient à préparer leur progéniture à des épreuves similaires", a déclaré le Dr Rechavi. "Nous avons également identifié un mécanisme qui amplifiait les petits ARN héréditaires à travers les générations, afin que la réponse ne soit pas diluée. Nous avons découvert que des enzymes appelées RdRPs sont nécessaires pour recréer de nouveaux petits ARN afin de maintenir la réponse dans les générations suivantes."

On a constaté que la plupart des réponses épigénétiques héritables chez les vers C.elegans ne persistaient que pendant quelques générations. Cela a donné lieu à l'hypothèse que les effets épigénétiques s'effaçaient simplement au fil du temps, par un processus de dilution ou de désintégration.

"Mais cette hypothèse ne tenait pas compte de la possibilité que ce processus ne s'éteigne pas tout bonnement, mais qu'il soit au contraire régulé", a déclaré Rechavi, qui, dans cette étude, a traité des vers C.elegans avec de petits ARN qui ciblent la GFP (protéine fluorescente verte), un gène rapporteur couramment utilisé dans les expériences. "En suivant les petits ARN héréditaires qui régulaient la GFP - qui "réduisaient au silence" son expression - nous avons révélé un mécanisme d'héritage actif et réglable qui peut être activé ou désactivé."

Une pièce de métal fissurée s'auto-répare lors d'une expérience qui a stupéfié les scientifiques

A classer dans la catégorie "Ce n'est pas censé arriver" : Des scientifiques ont observé un métal en train de se guérir lui-même, ce qui n'avait jamais été vu auparavant. Si ce processus peut être entièrement compris et contrôlé, nous pourrions être à l'aube d'une toute nouvelle ère d'ingénierie.

Une équipe des laboratoires nationaux Sandia et de l'université A&M du Texas a testé cette résilience du métal en utilisant une technique spécialisée de microscope électronique à transmission pour tirer sur les extrémités du métal 200 fois par seconde. Ils ont ensuite observé l'autocicatrisation à très petite échelle d'un morceau de platine de 40 nanomètres d'épaisseur suspendu dans le vide.

Les fissures causées par le type de déformation décrit ci-dessus sont connues sous le nom de dommages dus à la fatigue : des contraintes et des mouvements répétés provoquent des cassures microscopiques, qui finissent par entraîner la rupture des machines ou des structures. Étonnamment, après environ 40 minutes d'observation, la fissure dans le platine a commencé à se ressouder et à se réparer d'elle-même Étonnamment, après environ 40 minutes d'observation, la fissure dans le platine a commencé à se ressouder et à se réparer avant de recommencer dans un sens différent.

"C'était absolument stupéfiant à observer de près", déclare Brad Boyce, spécialiste des matériaux aux laboratoires nationaux Sandia. "Nous ne l'avions certainement pas cherché... Ce que nous avons montré, c'est que les métaux ont leur propre capacité intrinsèque et naturelle à s'auto-guérir, au moins dans le cas de dommages causés par la fatigue à l'échelle nanométrique.

Il s'agit là de conditions précises, et nous ne savons pas encore exactement comment cela se produit ni comment nous pouvons l'utiliser. Toutefois, si l'on pense aux coûts et aux efforts nécessaires pour réparer toutes sortes de choses, des ponts aux moteurs en passant par les téléphones, on ne peut pas imaginer à quel point les métaux autoréparables pourraient faire la différence.

Bien que cette observation soit sans précédent, elle n'est pas totalement inattendue. En 2013, Michael Demkowicz, spécialiste des matériaux à l'université A&M du Texas, a travaillé sur une étude prédisant que ce type de nanocicatrisation pourrait se produire, grâce aux minuscules grains cristallins à l'intérieur des métaux qui déplacent essentiellement leurs limites en réponse au stress. Demkowicz a également travaillé sur cette dernière étude, utilisant des modèles informatiques actualisés pour montrer que ses théories, vieilles de dix ans, sur le comportement d'auto-guérison des métaux à l'échelle nanométrique correspondaient à ce qui se passait ici.

Le fait que le processus de réparation automatique se soit déroulé à température ambiante est un autre aspect prometteur de la recherche. Le métal a généralement besoin de beaucoup de chaleur pour changer de forme, mais l'expérience a été réalisée dans le vide ; il reste à voir si le même processus se produira dans les métaux conventionnels dans un environnement typique.

Une explication possible implique un processus connu sous le nom de soudure à froid, qui se produit à des températures ambiantes lorsque des surfaces métalliques se rapprochent suffisamment pour que leurs atomes respectifs s'enchevêtrent. En général, de fines couches d'air ou de contaminants interfèrent avec le processus ; dans des environnements tels que le vide spatial, les métaux purs peuvent être suffisamment rapprochés pour se coller littéralement l'un à l'autre.

"J'espère que cette découverte encouragera les chercheurs en matériaux à considérer que, dans les bonnes circonstances, les matériaux peuvent faire des choses auxquelles nous ne nous attendions pas", déclare M. Demkowicz.

Ces travaux de recherche ont été publiés dans la revue Nature.

L'État d'Israël est-il entré en contact avec des extraterrestres ?

Selon le général israélien à la retraite et actuel professeur Haim Eshed, la réponse est oui, mais tout est tenu secret car "l'humanité n'est pas prête".

Dans une interview au Yediot Aharonot, Eshed - qui fut à la tête du programme de sécurité spatiale israélien pendant près de 30 ans et qui a reçu trois fois la distinction "Israel Security Award" - a expliqué qu'Israël et les Etats-Unis ont des contacts avec des aliens des années.

Et il nêst pas question ici d'envahissement ou d'immigration, Eshed précisant l'existence d'une "Fédération Galactique".

L'ancien chef de la sécurité spatiale, âgé de 87 ans, a décrit plus en détail les accords conclus entre les ETs et les États-Unis, qui ont apparemment été conclus parce qu'il y a un  volonté de rechercher et comprendre "le tissu de l'univers". Cette coopération comprend une base souterraine secrète sur Mars, où se trouvent des représentants américains et extraterrestres.

Si tout ça est vrai, cette coopération coïnciderait avec la création par le président américain Donald Trump de la Space Force en tant que cinquième branche des forces armées américaines, bien qu'on ne sache pas depuis combien de temps ce type de relation -s'il y'en a bien une - existe entre les États-Unis et leurs alliés extraterrestres présumés.

Eshed insiste sur le fait que Trump est au courant de leur existence, et qu'il était "sur le point" de la révéler.  Cependant, la Fédération Galactique l'aurait empêché de le faire, arguant souhaiter empêcher une hystérie de masse estimant que l'humanité doit "évoluer et atteindre un stade où elle puisse ... comprendre ce que sont l'espace et les vaisseaux spatiaux", rapporte le Yediot Aharonot.

Quant à la raison pour laquelle il a choisi de révéler cette information maintenant, Eshed explique que le moment choisi est simplement dû à l'ampleur des changements dans le paysage académique et au respect qu'il a lui-même dans le milieu universitaire. "Si ce que je dis aujourd'hui était arrivé il y a cinq ans, on m'aurait interné", a-t-il expliqué au Yediot.

Il a ajouté qu'"aujourd'hui, je n'ai rien à perdre et les choses bougent. "J'ai reçu diplômes et prix, je suis respecté dans les universités et à l'étranger, où la tendance est également en train de changer".

Eshed fournit plus d'informations dans son dernier livre, The Universe Beyond the Horizon - conversations avec le professeur Haim Eshed, ainsi que d'autres détails tels que la façon dont les extraterrestres ont empêché les apocalypses nucléaires et "quand on pourra se lancer et rendre visite aux Men in Black". Le livre est disponible dès maintenant pour le NIS 98.

Bien qu'il ne soit pas clair s'il existe des preuves qui pourraient soutenir les affirmations d'Eshed, tout ça survient juste en amont d'une annonce récente de SpaceIL, le groupe derrière la tentative ratée d'Israël de faire atterrir un vaisseau spatial sur la lune en 2019.

L'annonce a été publiée sur les médias sociaux avec le texte "Ready to get excited again ?", et contient une vidéo de 15 secondes de la lune avec un texte disant "Back to the Moon", suivi de la date du 9 décembre 2020. Il s'agit probablement du prolongement du vaisseau spatial Beresheet, qui s'est écrasé après que les ingénieurs aient perdu le contact avec lui quelques minutes avant son atterrissage.  En attendant le projet de suivi, intitulé Beresheet 2, devrait prendre trois ans pour être prêt. Tout en sachant que nous ne connaîtrons peut-être jamais la vérité.

Le Jerusalem Post n'a pas été en mesure de contacter cette supposée Fédération Galactique pour obtenir des commentaires.

L'imagerie quantique " fantôme " révèle le côté obscur des plantes

L'intrication permet aux chercheurs d'observer les plantes en action sans lumière visible perturbatrice

Imaginez que vous filmiez un jardin en accéléré au cours d'une année : vous verriez les détails des fleurs passant du jour à la nuit et d'une saison à l'autre. Les scientifiques aimeraient observer des transitions similaires à l'échelle moléculaire, mais la lumière intense utilisée pour prendre des photos microscopiques des plantes perturbe les processus que les biologistes veulent observer, en particulier la nuit. Dans un article publié dans la revue Optica, le physicien Duncan Ryan du Laboratoire national de Los Alamos (LANL) et ses collègues ont récemment présenté un outil permettant d'imager des tissus végétaux vivants tout en les exposant à moins de lumière que celle qu'ils recevraient sous les étoiles.

Une technique appelée imagerie fantôme, démontrée pour la première fois en 1995, consiste à diviser une source lumineuse pour créer deux photons de longueurs d’onde différentes exactement au même moment et au même endroit. Les photons sont intriqués, un phénomène quantique qui permet aux chercheurs de déduire des informations sur une particule d’une paire en mesurant l’autre. Ainsi, un échantillon peut être sondé à une longueur d’onde et imagé à une autre.

Pour les plantes, cela signifie que les chercheurs peuvent photographier les objets avec des photons de lumière visible et obtenir des informations sur les photons infrarouges qui interagissent avec les molécules riches en eau qui sont importantes pour les fonctions biologiques. Pour ce faire, dans la nouvelle étude, l'équipe a dirigé un flux de photons infrarouges vers une plante dans une boîte transparente avec un compteur de photons derrière elle tout en pointant les homologues visibles de ces particules vers une boîte vide à la même distance avec une caméra derrière elle. Chaque photon visible dirigé vers la boîte vide a touché un pixel et a été détecté à son emplacement précis - une mesure qui était beaucoup plus précise que celle qu'une caméra infrarouge pourrait réaliser. Pendant ce temps, les photons infrarouges se sont rendus dans la boîte de la plante, mais ils n'ont pas tous été comptés : la plante a absorbé un certain pourcentage de photons à un endroit donné. Un ordinateur a enregistré la position d'un pixel uniquement lorsqu'un photon a touché simultanément la caméra et le compteur. De cette façon, les chercheurs ont pu construire une image d'une feuille de la plante en utilisant des photons qui ne l'ont jamais touchée, formant essentiellement une image infrarouge sur une caméra visible. " C'est comme une partie de bataille navale ", explique Ryan.

L'imagerie fantôme s'est avérée efficace pour capturer des images de modèles de test plus simples. Mais pour les échantillons à faible transmission lumineuse tels que les plantes, les caractéristiques microscopiques ne diffèrent souvent que de quelques pour cent en termes d'absorption. L'astuce réside dans un détecteur extrêmement sensible développé au LANL qui suit l'arrivée de chaque photon infrarouge avec une précision de l'ordre du milliardième de seconde, ce qui leur permet de cartographier les tissus des feuilles et d'observer les activités nocturnes des plantes vivantes. " Nous avons vu les pores des feuilles (appelés] stomates) se fermer lorsque les plantes réagissent à l'obscurité", explique Ryan.

" L’imagerie fantôme crée des possibilités d’imagerie dynamique à longue échéance qui n’endommage pas les échantillons vivants ", explique Audrey Eshun, chercheuse en spectroscopie laser et en optique quantique du Lawrence Livermore National Laboratory, qui qualifie la nouvelle étude d’" étude véritablement innovante ".

Ce type d’observation permet de suivre la façon dont les plantes utilisent l’eau et la lumière du soleil tout au long de leur cycle circadien. " Nous observons les plantes réagir à leur environnement, explique Ryan, et non à nos observations. "

Apprentissage par récompense ou par punition: quelles différences ?
Apprendre à rechercher le plaisir ("récompenses") et à éviter la douleur ("punitions") joue un rôle fondamental pour la survie de tout animal, homme inclus. C'est ce que viennent de démontrer dans un article paru dans la revue Nature Communications, des chercheurs issus du CNRS - et notamment du Groupe d'analyse et de théorie économique Lyon St-Etienne
Malgré leur égale importance, l'apprentissage par récompense est beaucoup mieux compris que l'apprentissage par punition, d'un point de vue non seulement psychologique mais aussi neurobiologique. La principale raison à cela est que l'apprentissage par récompense est plus simple: il suffit de répéter les choix qui ont amené dans le passé à l'obtention du plaisir. En d'autres termes, il y a une association directe entre le "bon choix à faire" et le stimulus qui motive l'apprentissage (la récompense, qui a une valeur positive).
La figure montre des activations cérébrales dans deux régions, le striatum ventral (en vert) et l'insula antérieur (en rouge), qui sont connues pour travailler en opposition et être impliquées dans l'apprentissage par récompense et celui par punition, respectivement. Dans notre étude nous montrons que la contextualisation des valeurs supprime la nécessité d'activer l'insula, lors de l'apprentissage par punition, produisant un transfert d'activation du système de punition vers le système de récompense à mesure que les actions acquièrent une valeur relative positive.
L'apprentissage par punition est cognitivement plus complexe, car cette association n'est justement pas directe. Prenons l'exemple d'un animal qui est poursuivi par un prédateur. Le bon choix consisterait à se cacher dans un trou pour fuir le prédateur et amènerait à la disparition du stimulus qui motive l'apprentissage (le prédateur, qui a une valeur négative). Par conséquent, il est difficile d'expliquer comment ce bon choix se maintient en l'absence du stimulus. Les théories courantes ont ainsi du mal à démontrer comment les hommes peuvent être aussi performants dans le domaine de la punition que dans celui de la récompense.
L'équipe de recherche a découvert récemment un algorithme permettant au cerveau humain d'apprendre à éviter des punitions aussi efficacement qu'il apprend à rechercher des récompenses. La clef de voûte de cet algorithme - appelé "RELATIVE" - consiste à calculer les résultats des actions de manière dépendante du contexte dans lequel le résultat est obtenu. Ainsi, dans l'apprentissage par punition, le résultat d'une action qui a une valeur nulle (voire légèrement négative) - se cacher dans un trou - est rapporté au contexte dans lequel ce résultat a été obtenu, qui a une valeur très négative - être poursuivi par un prédateur. Si l'on considère que la valeur de l'action est plus grande que la valeur moyenne du contexte, le bon choix acquiert ainsi une valeur "relative" positive. Il permet donc un apprentissage par récompense aussi bien que par punition.
Grâce à l'imagerie par résonance magnétique cérébrale, l'équipe de recherche a aussi pu valider cet algorithme d'un point de vue neurobiologique, en montrant qu'il explique les variations d'activité cérébrale dans le cortex préfrontal médian, une zone du cerveau connue pour être impliquée dans la prise de décision. L'IRM a également permis de trancher un débat contradictoire important en sciences et dans la littérature: y a-t-il des systèmes ou réseaux distincts dans le cerveau pour l'apprentissage basé sur la récompense et celui basé sur la punition ?
L'analyse démontre qu'au départ, lorsque les sujets ne semblent pas encore avoir bien appris la valeur du contexte, le système d'apprentissage basé sur la récompense (le striatum ventral) et celui basé sur la punition (l'insula) sont tous les deux activés. Puis, à mesure que la contextualisation des valeurs négatives se met en place, l'insula s'active de moins en moins, et les essais d'apprentissage dans le contexte de punition se mettent à impliquer le striatum ventral qui s'active de plus en plus.

Meta a dévoilé une intelligence artificielle capable de lire dans vos pensées. En s’appuyant sur les signaux électromagnétiques du cerveau, l’IA peut comprendre les images que vous avez en tête et les reproduire.

Meta concentre désormais ses efforts sur l’intelligence artificielle. Ces derniers mois, les chercheurs du groupe de Mark Zuckerberg ont dévoilé une pléthore d’innovations s’appuyant sur l’IA. Citons notamment Voicebox, une intelligence artificielle capable d’imiter une voix humaine, le modèle de langage Llama 2, ou MusicGen, un outil qui peut produire une musique à la demande.

Le géant de Menlo Park ne compte pas s’arrêter là. Sur son site web, Meta vient de mettre en ligne un rapport consacré à une IA conçue pour décoder ce qu’il se passe dans le cerveau humain. L’intelligence artificielle est en effet capable de comprendre les images qu’un individu a en tête. Par la suite, l’IA va reproduire les images aperçues dans les pensées de celui-ci.

Comment l’IA peut lire dans le cerveau ?

Pour parvenir à cette prouesse, Meta s’appuie sur la magnéto-encéphalographie, ou MEG, une technique d’imagerie cérébrale qui mesure l’activité électromagnétique du cerveau. En collectant "des milliers de mesures d’activité cérébrale" par seconde, le système va "décoder le déploiement des représentations visuelles dans le cerveau". Meta a mis au point un "modèle de décodage" basé sur l’IA pour comprendre les champs magnétiques produits par l’activité neuronale.

Une fois que les données ont été traitées, elles vont être reliées aux représentations visuelles mises au point l’IA en amont. Ces représentations sont générées par un encodeur d’image, qui dispose d’un " riche ensemble " de visuels différents. En d’autres termes, les images déjà disponibles vont être comparées aux images décelées dans le cerveau. C’est là que l’" encodeur cérébral " entre en jeu. Enfin, l’IA va produire une " image plausible " en se basant sur les visuels dans les pensées de la cible. Notez que les visuels sont générés en continu à partir du cerveau, ce qui offre un aperçu unique de ce qu’il se passe dans l’esprit humain.

Dans le cadre de son expérience, l’entreprise a d’abord montré une image, fournie par l’IA, à des bénévoles. En parallèle, une machine MEG scannait les signaux de leur cerveau. Meta a partagé plusieurs exemples des résultats générés dans son rapport. Dans la plupart des cas, le résultat final n’est pas tombé loin de l’image montrée à l’origine. L’IA parvient généralement à reproduire l’objet principal de l’image en s’appuyant sur les ondes et sa bibliothèque de visuels.

" Nos résultats montrent que le MEG peut être utilisé pour déchiffrer, avec une précision d’une milliseconde, la montée des représentations complexes générées dans le cerveau ", résume Meta.

Les limites de l’IA

À ce stade, l’IA doit d’abord être entraînée sur l’activité cérébrale d’un individu avant d’être utilisée pour décrypter des pensées. Le système doit passer par une période de formation, qui va l’habituer à interpréter des ondes cérébrales spécifiques. De la même manière, un modèle linguistique doit être formé sur base d’une montagne de textes avant de pouvoir animer un chatbot.

De plus, rien n’indique que cette technologie, encore à ses balbutiements, puisse permettre de décoder des images qui ne sont pas d’abord traitées par l’IA. Tout en promettant d’autres avancées à l’avenir, Meta estime que sa technologie pourrait permettre de concevoir des " interfaces cerveau-ordinateur non invasives " pour venir en aide aux personnes qui ont perdu la capacité de parler.

Notez qu’il ne s’agit pas de la première fois qu’une IA parvient à lire dans les pensées humaines. Cet été, des chercheurs américains ont dévoilé une IA capable de deviner la musique qu’une personne est en train d’écouter uniquement en collectant les données issues du cerveau. Là encore, les scientifiques se sont appuyés sur les signaux électriques émis par le cerveau. 

Une IA révèle l’incroyable alphabet phonétique des cachalots

La structure de la communication des cachalots serait-elle similaire au langage humain ? C’est ce que prétendent des chercheurs, qui ont récemment découvert des subtilités dans les vocalisations de ces cétacés, jamais observées auparavant. Dé-coda-ge.

Les cachalots (Physeter macrocephalus) ne sont pas faciles à étudier. Ces cétacés odontocètes sont capables de plonger jusqu'à trois kilomètres et retenir leur souffle durant près de deux heures : autant dire que leurs apparitions en surface sont rares. Ils passent une grande partie de leur vie à chasser des calmars géants dans les profondeurs obscures de l'océan, en émettant des sons semblables à des bourdonnements, dans le but de cartographier leur environnement et repérer leurs proies grâce à la réverbération de l'onde sonore contre les volumes : c'est ce que l'on appelle l’écholocation. Mais leurs vocalises ne servent pas qu'à traquer leurs proies : elles sont également la base de leurs relations sociales.

(Photo : schéma montrant les organes du cachalot qui produisent des sons) 

Un modèle social complexe basé sur la communication

Les cachalots vivent dans des sociétés matrilinéaires. Alors que les unités sociales (ou " pods " en anglais) sont uniquement composées des femelles de plusieurs familles, les mâles parcourent quant à eux les mers en solitaire, dans le but de transmettre leurs gènes. Ce modèle social est basé sur la communication, qui passe notamment par l'émission de sons : les clics.

Contrairement à certains autres cétacés, les cachalots ne chantent pas. Ils produisent des sons en faisant passer de l'air à travers leurs lèvres phoniques, situées au niveau de leur unique évent, qui sont ensuite amplifiés et dirigés dans l'organe du spermaceti notamment. En fonction du temps d'intervalle entre chaque clic émis, trois types de sons ont été décrits : les clics réguliers, les bourdonnements et les codas. Ce sont ces dernières qui sont utilisées lors de la communication, en particulier par les femelles adultes et les juvéniles. Chaque coda étant définie par une séquence rythmée de clics, les individus d'une même unité sociale partagent des codas possédant la même structure temporelle.

(Fichier sonore de clics de cachalots)

Code coda

Après avoir étudié près de 9 000 enregistrements de cachalots dans la mer des Caraïbes, des scientifiques du projet Ceti, du MIT et du Dominica sperm whale project ont fait des découvertes inédites, publiées dans la revue Nature communications. À l'aide d'algorithmes d'apprentissage automatique, les chercheurs ont non seulement identifié 156 codas différentes, mais ils ont surtout démontré qu'elles présentent une structure liée au contexte et capable de créer des combinaisons.

Chaque coda se compose de 3 à 40 clics. Les chercheurs ont tout d'abord identifié des blocs de construction de base de ces codas, à la façon de l'alphabet phonétique du langage humain. Dépendamment du contexte conversationnel dans lequel elles se produisent, ils les ont nommées " rubato " et " ornementation " (avec un clic supplémentaire à la fin de la coda). De plus, ils ont découvert la possible combinaison de ces codas, en faisant varier leur tempo (vitesse globale) et leur rythme (accélérations ou ralentissements), permettant un phénomène linguistique que l'on pensait être unique au langage humain : l’articulation linguistique - dans lequel des éléments dénués de sens (les phonèmes) se combinent pour former des mots sensés (les morphèmes) puis des phrases.

Arrivera-t-on un jour à décoder le langage des cachalots ?

L'intelligence artificielle a révélé des variations sonores très subtiles, suggérant que les vocalisations des cachalots pourraient véhiculer une quantité d'informations beaucoup plus riche que ce que l'on pensait auparavant. Mais concrètement, qu'est-ce que cela nous apprend sur l’intelligence des cachalots ? Eh bien rien, selon les chercheurs. Il reste encore beaucoup à comprendre sur la manière dont ces animaux communiquent et sur la signification éthologique de leurs vocalises. Si l’intelligence artificielle est un outil formidable pour approfondir nos connaissances sur la communication chez les cétacés, l'interprétation que nous en faisons n'en est pas moins sans risque d'anthropocentrisme.

 

Vous avez cette espèce de porc de [François] Hollande, débordant de graisse, satisfait de lui-même, qui donne la main à cette mascarade [le concert de Black M à Verdun], très fier de sa petite provocation, parce que ces types, c’est plus fort qu’eux - on retrouve ça chez Macron -, ils ont un besoin compulsif d’insulter le petit peuple. C’est quelque chose qui est absolument central dans leur personnalité. Et pour eux, la meilleure façon de le signifier, c’est en "transgressant". Ils ont l’impression de transgresser. Ils ne transgressent rien en fait, ils sont totalement dans la ligne dominante et son idéologie. Mais ils ont l’impression au contraire de sortir des clous. Et en fait c’est une façon pour eux de se distancer du petit peuple.

Alors pour eux c’est très drôle, ils vous emballent l’Arc de triomphe. Bon, il se trouve que c’est une sépulture et on appelle ça, en bon français, une profanation. En plus, Macron décrète que vous payez pour ça. Hollande, il fait sa petite profanation. On aura probablement un autre président, [...] on aura droit à un autre truc à peu près du même goût. [...] Et ça va de plus en plus loin parce que c’est le phénomène d’entraînement. À partir du moment où le Président de la République fait ça, tous les politiciens en herbe veulent singer mais pour faire pire. Je vous donne un exemple [...] : c’est à Rouen, il y a la statue de Napoléon. [...] Et alors, le nouveau maire, une espèce de crapule de gauche, qui posait d’ailleurs un genou par terre comme une espèce de carpette lors du délire collectif à propos de Georg Floyd, ce sale nègre, camé, ayant braqué des femmes enceintes et qui est mort simplement d’overdose, ce que personne n’explique, lors de cette phase de délire collectif dans le monde occidental, ce maire de Rouen s’est mis en scène. Et alors, il est très sensible à ce que tous les dégénérés wokistes exigent [...] : il veut se débarrasser de la statue de Napoléon et à la place il veut mettre un bidule déconstruit. Une bouse qui va encore coûter une fortune bien sûr. Et d’ailleurs, ils ont fait un truc temporaire sur ce site qui est une caricature de Napoléon. Je ne sais plus comment ça s’appelle mais il y a une espèce d’artiste gauchiste qui a posé un truc qui ne ressemblait à rien, mais c’est temporaire. Ils viennent tous dégueuler. [...] Finalement, ce que ça nous enseigne, toutes ces insultes de la part de cette bourgeoisie – parce que c’est la bourgeoisie qui s’exprime – toutes ces insultes ne rencontrent pas d’opposition. Et le truc qui est vraiment nouveau, c’est que maintenant la bourgeoisie peut insulter le petit peuple, mais il le fait au nom d’une mystique de gauche. Donc contre les frontières contre le patriarcat et bla-bla-bla et pour la tolérance. Et cette bourgeoisie arrogante qui insulte le petit peuple le fait avec l’aplomb de ceux qui croient en leur domination morale et comme c’est un argument de gauche pseudo populaire, finalement le petit peuple n’ose pas répondre, parce qu’il n’a pas envie de se faire fasciser. Parce que vous savez, quand vous vous opposez, vous êtes un fasciste et un nazi, ça va très vite. Et du coup ils se taisent, ils ont peur. Parce que les autres ils ont tous les arguments. Si vous toussez parce qu’on veut enlever la statue de Napoléon, on vous traite de fasciste, ça va très vite. Et pareil avec tout. Quand les gens bronchaient par rapport à l’empaquetage de l’Arc de Triomphe, ils ont dit : ah oui, bien sûr, évidemment, les fascistes. Le petit peuple se fait fermer sa gueule. Donc il se tait, et il subit.

La pratique de la méditation modifie l'organisation du cerveau
Les adeptes de la méditation de pleine conscience apprennent dans leur pratique à accueillir les sensations, les émotions et les états d'esprit sans leur résister ni les juger. Ils cherchent simplement à être dans le moment présent.
Plusieurs études ont démontré que ce type de méditation pouvait avoir des effets bénéfiques à long terme sur la stabilité émotionnelle et, par conséquent, sur des désordres comme l'anxiété et la dépression majeure. Une nouvelle recherche révèle que cet entrainement de l'esprit aurait une influence sur le réseau cérébral par défaut chez des personnes ayant une longue expérience de la méditation quand elles sont au repos. Les différences sur le plan cérébral indiqueraient que la méditation favorise la concentration et la réflexion de manière plus objective par rapport à soi.
"Nous avons étudié le cerveau de 13 adeptes de méditation ayant plus de 1000 heures d'entrainement et celui de 11 débutants à l'aide d'analyses de connectivité fonctionnelle", dit Véronique Taylor, première auteure de cette recherche publiée dans la revue Social Cognitive and Affective Neuroscience Advance Access en mars dernier et réalisée dans le laboratoire du professeur Mario Beauregard, de l'Université de Montréal.
La connectivité fonctionnelle fait référence à la synchronisation entre deux ou plusieurs régions cérébrales qui changent dans le temps, soit pendant une tâche concrète ou au repos. Cette méthode d'analyse peut s'appliquer à des données d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle. "Les participants demeuraient quelques minutes dans le scanner et on leur demandait de ne rien faire", explique Mme Taylor, qui termine actuellement son doctorat en psychologie sous la direction du professeur Pierre Rainville.
Ces analyses ont permis aux chercheurs de repérer le réseau cérébral par défaut des sujets, c'est-à-dire un ensemble de régions s'activant au repos, lorsque la personne n'effectue aucune activité particulière.
"Nous voulions ainsi vérifier si les effets de la méditation de pleine conscience persistaient au-delà de la pratique, poursuit la doctorante. Selon notre hypothèse, le réseau cérébral par défaut des adeptes de la méditation serait structuré autrement. Le réseau par défaut est associé à la rêverie, aux pensées relatives à soi quand nous ne faisons "rien". En fait, nous pensions y trouver une organisation différente parce que ces individus sont habitués à être dans le moment présent et leurs pensées ne partent donc pas dans tous les sens lorsqu'ils sont au repos."
Effectivement, les résultats obtenus font voir une plus faible synchronisation entre les cortex préfrontaux ventro-médian et dorso-médian. "La partie dorsale est engagée dans les processus cognitifs associés au soi et la partie ventrale concerne plutôt l'évaluation émotive du soi, mentionne Véronique Taylor. Le fait que ces zones sont moins inter reliées montre que ces personnes réfléchiraient sur elles-mêmes de façon plus objective." Elle ajoute que plus les participants avaient de l'expérience en méditation, plus cette connexion était faible, ce qui, selon elle, "donne du poids à ces résultats".
Fait curieux et intéressant: ces mêmes sujets présentaient une plus forte synchronisation entre certaines zones qui convergent toutes vers le lobe pariétal droit. "Cette région est reconnue pour avoir un rôle déterminant dans l'attention, ce qui indiquerait peut-être un effet bénéfique à long terme de la méditation, mais qui reste à être prouvé par des recherches étudiant spécifiquement les processus attentionnels", signale l'étudiante.
Bien que les sujets aient été testés au repos, Véronique Taylor constate par elle-même les retombées tangibles de la méditation de pleine conscience au quotidien. "Je pratique la méditation depuis quelques années et je remarque que mon attention est plus soutenue, plus suivie lorsque je me concentre."
Il y a encore beaucoup à découvrir sur le pouvoir de la méditation, croit-elle. En attendant, elle suggère à tous de s'y mettre. "Cela ne coute rien et on peut méditer n'importe où et n'importe quand... et les avantages sont réels!"