sauvegarde

Stocker 360 TO pendant 13,8 milliards d'années ? C'est possible
Des chercheurs de l'Université de Southampton ont mis au point un procédé pour enregistrer jusqu'à 360 To de données sur un disque en verre de la taille d'une pièce de monnaie. Les données stockées sur ce support pourraient être accessibles pendant 13,8 milliards d'années.
La préservation et la transmission des connaissances est une problématique qui a préoccupé l'humain depuis la nuit des temps. La création humaine est fragile, elle s'altère avec le temps et sa survie est soumise aux aléas des guerres et des catastrophes naturelles.
Récemment, le conflit en Syrie a conduit à la destruction d'une partie incroyable du patrimoine mondial, mais l'humanité a connu des pertes massives à toutes les époques. Lors du séisme de 1755 à Lisbonne, plus de 70 000 volumes de la bibliothèque royale furent perdus à jamais, ainsi que des centaines de peintures majeures. Aujourd'hui, la conservation des oeuvres d'art demande de nombreux efforts aux institutions, mais c'est une course perdue d'avance dans la mesure ou le temps aura forcément raison des supports physiques.
La numérisation des oeuvres est une solution pour faire face à l'altération ; cependant, les supports numériques ne sont pas épargnés par les affres du temps. Ils sont sujets aux griffes et, exposées à l'humidité et à la chaleur, les données finissent par être corrompues. Mais des chercheurs de l'Université de Southampton, en collaboration avec l'université technique d'Eindhoven ont mis au point un procédé de stockage qui aurait une durée de vie virtuellement illimitée.
En encodant l'information au sein de nanostructures contenues dans du verre, les chercheurs ont réussi à stocker 360 To sur un disque pas plus gros qu'une pièce de monnaie. À titre de comparaison, c'est 3 000 fois plus qu'un Blu-ray qui peut stocker jusqu'à 128 Go de données - de quoi ravir tous les adeptes de téléchargement légal.
Mais en plus de proposer un stockage colossal, le support de stockage conçu par les chercheurs devrait toujours être accessible dans 13,8 milliards d'années ; à condition d'être conservé à une température inférieure à 190 degrés. On ne sera cependant pas là pour vérifier si leurs estimations étaient correctes.
Un cristal de mémoire
"C'est très excitant de savoir que nous avons créé une technologie capable de préserver les documents et les informations afin de pouvoir les transmettre aux générations futures" s'enthousiasme le professeur Peter Kazanky dans un communiqué de l'université, avant de rajouter que "cette technologie a le potentiel de sécuriser les dernières traces de notre civilisation : tout ce que nous avons appris ne sera pas perdu".
Pour réaliser cette prouesse, les chercheurs ont utilisé un laser femtoseconde afin d'enregistrer et de récupérer des informations stockées sur le support en cinq dimensions. Les variations dans l'orientation, la taille et la position du laser sur les axes x, y et z, changent la manière dont se réfléchit la lumière sur le support. Ces modifications peuvent être interprétées pour obtenir des informations.
Comparé au cristal mémoire utilisé dans Superman, cette nouvelle technologie a déjà été utilisée pour créer des copies éternelles de la Bible du roi Jacques, le traité Opticks d'Isaac Newton et La Déclaration Universelle des Droits de l'Homme.

Auteur: Piraina Alexis

Info: 18 février 2016, Sciences

[ préservation ] [ postérité ]

cybernétique

Comment utiliser la puissance collective des mini-robots pour créer des motifs inspirés de la nature.
Les scientifiques ont démontré comment des essaims de robots minuscules pouvaient être programmés comme des cellules pour former des formes ensemble en s'appuyant sur les interactions avec leurs voisins.

Imaginez un avenir où des centaines ou des milliers de petits robots balayeront le terrain après une catastrophe naturelle. Imaginez-vous opéré(e) par des nano-robots qui pratiquent une chirurgie interne. Un jour une telle technologie pourrait être disponible grâce à la recherche mettant en œuvre les principes biologiques de l'auto-organisation en robotique à essaims.

Soutenus par le projet SWARM-ORGAN financé par l'UE les scientifiques ont montré comment des centaines de mini-robots pouvaient utiliser les mécanismes génétiques et cellulaires régissant la morphogénèse biologique précoce. Leurs conclusions ont été publiées récemment dans la revue "Science Robotics".

L'article explique le concept: "La morphogenèse permet à des millions de cellules de s'auto-organiser en structures complexes et prendre des formes fonctionnelles très variées pendant le développement embryonnaire. Ce processus émane des interactions locales de cellules sous le contrôle de circuits génétiques identiques dans chaque cellule, résistants au bruit intrinsèque, et capables de s'adapter à des environnements changeants." Comme indiqué dans le même article, ces attributs offrent "de véritables opportunités dans les applications robotiques en essaim allant de la construction à l'exploration".

Il conclut: "Les résultats montrent des essaims de 300 robots qui s'auto-construisent en des formes organiques et modulables, résistant aux dommages. C'est un pas vers l'émergence de la formation de formes fonctionnelles dans les essaims de robots suivant les principes de l'ingénierie morphogénétique auto-organisée."

La technologie humaine inspirée par la nature
Le Dr James Sharpe chef de l'unité Barcelonnaise du Laboratoire européen de biologie moléculaire a déclaré: "Nous montrons qu'il est possible d'appliquer les concepts naturels d'auto-organisation à la technologie humaine comme les robots."

Le communiqué de presse explique le processus: "S'inspirant de la biologie, les robots stockent des morphogènes: des molécules virtuelles qui transportent l'information structurante. Les couleurs indiquent la concentration en morphogène de chaque robot: le vert indique des valeurs morphogènes très élevées, le bleu et le violet indiquent des valeurs inférieures, et aucune couleur n'indique une absence quasi-totale du morphogène dans le robot."

Les robots transmettent ces informations à leurs voisins par messagerie infrarouge. "En cela les robots sont semblables à des cellules biologiques car eux aussi ne peuvent communiquer directement qu'avec d'autres cellules physiquement proches d'eux. ... L'essaim prend différentes formes en déplaçant les robots des zones à faible concentration en morphogène vers les zones à forte concentration en morphogène – appelées “taches de turing” ce qui conduit à la croissance de protubérances qui sortent de l'essaim." Une vidéo présente la création de différentes formes dans ces essaims. L'équipe de recherche a également montré les propriétés d'auto-guérison de ces robots qui leur permettent de s'adapter aux dommages.

Le projet SWARM-ORGAN (A theoretical framework for swarms of GRN-controlled agents which display adaptive tissue-like organisation) s'est terminé en 2016. Son objectif était "d'explorer de manière exhaustive une approche spécifique – à savoir l'utilisation des RRN (réseaux de régulation génétique) – comme méthode de contrôle potentiellement puissante pour ces systèmes" selon le site web du projet. Une équipe multidisciplinaire composée d'experts aux profils variés notamment en biologie des systèmes développementaux en informatique en robotique morphogénétique et en physique a participé au projet.

Auteur: Internet

Info: https://www.techno-science.net, 27/02/2019

[ différenciation cellulaire ]

narratif covidiste

Le 11 janvier 2020, un laboratoire de Shanghai publie le génome du nouveau coronavirus. Laboratoire aussitôt fermé par le gouvernement chinois pour "rectification", avant réouverture le lendemain. Mystère. Le 3 février, Shi Zhengli et une trentaine de collègues publient dans Nature le papier fondateur du récit officiel : le SARS-CoV-2 présente une forte similitude (96,2%) avec un virus porté par les chauves-souris du Yunnan, nommé RaTG13. La chaîne de contamination se dessine, depuis les chauves-souris et sans doute via un animal intermédiaire facilitant l’adaptation du virus aux hommes – animal vendu sur le marché de Wuhan. Un pangolin, tiens, ça lui apprendra. Même s’il ne s’en vend pas à Wuhan, sait-on ce que trafiquent les braconniers.

Pour l’heure, cet intermédiaire n’a toujours pas été identifié, et le pangolin ne semble plus si coupable. Le gouvernement chinois a reconnu en mai 2020 que nul cas de Covid-19 n’avait été détecté parmi les animaux vendus sur le marché de Wuhan. On sait en outre que des malades ont contracté le virus sans avoir fréquenté ce marché, bien avant l’alerte officielle. [...]

RaTG13 est donc ce virus de chauve-souris tellement adapté aux hommes. Voyez comme le hasard fait bien les choses. Shi avait isolé cette souche parmi d’autres, dès 2013, dans les échantillons du Yunnan, mais complètement débordée, elle avait oublié de publier son génome. Sans doute désoeuvrée en ce mois de janvier 2020, elle le retrouve dans son tiroir et bingo ! c’est le bon. [...]

Bidon ? C’est ainsi que parlent les scientifiques en dehors des prestigieuses revues.

Traduction : de plus en plus de chercheurs doutent de l’existence de ce RaTG13, tombé à pic pour expliquer l’épidémie. [...]

Les auteurs pointent des énormités. Shi Zhengli n’a mentionné e RaTG13 dans aucun de ses papiers sur les liens entre coronavirus et chauve-souris depuis 2013, alors que cette souche semble particulièrement risquée pour l’homme. "Bizarre", disent-ils. La chercheuse chinoise n’a jamais communiqué les informations usuelles concernant l’identification et l’isolement du RaTG13 [...]. Nul échantillon du virus n’est disponible, et nulle étude n’a été réalisée sur des cellules humaines ou des modèles animaux. Bref, on ne connaît rien de ce RaTG13 à part ce que Shi Zhengli veut bien en dire : un génome écrit dans une base de données. On vous fait grâce des biais de méthodes, des données manquantes, des incohérences dans les dates des expériences. De toute façon, on n’y connaît rien, et vous non plus. [...]

Pour un autre scientifique américain, aussi anonyme que notre comité scientifique – et qui pointe les mêmes incohérences biologiques, créer de toutes pèces le séquençage du génome de RaTG13 serait facile, surtout s’il est similaire à 96% à celui de notre Covid-19. Ce mauvais esprit conclut que ce "fake virus" existe dans Nature, mais non dans la nature.

Pour finir, le feuilleton se corse au printemps 2021 avec la publication de plusieurs thèses réalisées à Wuhan depuis 2014. Publication due à un enquêteur anonyme, The Seeker, peut-être en lien avec un ou des lanceurs d’alerte chinois. De ces thèses, en chinois et en code génétique, donc indéchiffrables pour nous, il ressort que les chercheurs de Wuhan ont dissimulé nombre d’informations, concernant notamment d’autres coronavirus étudiés dans leur labo depuis des années, capables de déclencher une épidémie.

Auteur: PMO Pièces et main-d'oeuvre

Info: Dans "Le règne machinal", éditions Service compris, 2021, pages 146 à 149

[ falsification ] [ historique ]

santé numérique

Comment une société américaine siphonne les données de votre carte Vitale.

Une enquête de Cash Investigation révèle la mainmise du data broker IQVIA sur nos données de santé.

Dans l’enquête "Nos données valent de l’or", réalisée par Linda Bendali et qui sera diffusée ce jeudi 20 mai sur France 2 l’équipe d’Élise Lucet s’intéresse à la collecte, l’exploitation, la vente et l’ensemble du business juteux qui tourne autour des données personnelles.

Entre une exploration des pratiques des sites de vente ou de Doctissimo en matière de données, l’enquête s’arrête aussi sur un phénomène plus étonnant : IQVIA, société inconnue du grand public, est un data broker. Un courtier en données, en l’occurrence spécialisé dans le domaine de la santé, dont le fonds de commerce consiste à récolter des données afin de les revendre à des entreprises, pour que celles-ci puissent mieux cibler les utilisateurs dans leurs campagnes marketing.

IQVIA a obtenu, via un partenariat noué avec le réseau Pharmastat, la possibilité de récupérer les informations de vente de "plus de 14 000 pharmacies" sur le territoire français, soit plus de 60 % des pharmacies de métropole et DOM. Ce qui représente 40 millions des Français.

En un mot, lorsque vous présentez votre carte Vitale pour récupérer un traitement prescrit dans ces pharmacies, vos informations d’achat sont transmises à la société. Par l’entremise d’un logiciel de traitement, transmis gracieusement par IQVIA aux pharmaciens, où ils entrent les données de leur client (numéro de Sécurité sociale, médicaments délivrés, etc.) En sus, lesdites pharmacies récupèrent la maigre somme de 6 euros par mois et des études de marché sur les ventes de médicaments proposées par IQVIA, selon Cash Investigation.

Toutefois, les pharmaciens sont peu au courant de la destination finale de ces données et leur utilisation, précise l’émission. Ils devraient pourtant informer les clients et leur demander leur aval pour l’utilisation de ces données de santé, selon une obligation mis en place par la CNIL. Cash Investigation a fait le test dans 200 pharmacies, sans trouver la trace d’un quelconque signalement.

La réponse de la CNIL

Dans un communiqué de presse diffusé le 17 mai, la CNIL, qui a autorisé IQVIA à mettre en place sa filiale française, précise que ces "entrepôts de données de santé" doivent être anonymisés. "En principe, les données stockées dans ces entrepôts ne comportent plus l’identité des personnes concernées : elles sont dites 'pseudonymisées'. La CNIL est attentive à ce que le degré de pseudonymisation rende la réidentification des personnes la plus difficile possible", souligne la Commission.

Elle affirme aussi que des "garanties" ont été mises en place en 2018, lors de l’autorisation délivrée à IQVIA. Celles-ci concernent la finalité de l’utilisation des données, l’obligation pour les pharmaciens de prévenir leur client ou la possibilité de refuser. Des garanties qui sont mises à mal par l’enquête de Cash Investigation.

"Le fonctionnement de l’entrepôt de données de la société IQVIA autorisé en 2018 a été mis en cause dans l’émission Cash Investigation qui sera diffusée le 20 mai prochain. La CNIL précise qu’à ce jour, elle n’a pas reçu de plainte relative au fonctionnement de cet entrepôt mais annonce, au regard des éléments portés à la connaissance du public, qu’elle diligentera des contrôles", conclut la CNIL.

Auteur: Internet

Info: Benjamin Bruel, 18/05/2021. https://techno.konbini.com

[ France ] [ métadonnées ]

animal-minéral

Des progrès dans la compréhension de la biominéralisation par une nouvelle microscopie X

Chez les organismes vivants, les processus de biominéralisation régulent la croissance des tissus minéralisés, tels que les dents, les os, les coquilles… Ces procédés restent fascinants à étudier pour une meilleure compréhension du monde naturel qui nous entoure et de sa diversité, d'autant plus que ces recherches peuvent contribuer à l'élaboration de procédés biomimétiques pour la réalisation de nouveaux matériaux.

Une équipe interdisciplinaire française, à laquelle participe l'équipe du LIONS de l'UMR NIMBE, s'est intéressée à la bio-formation du carbonate de calcium, dont la structure complexe est encore largement incomprise. La texture complexe de matériaux naturels, observés auprès du synchrotron de l'ESRF par une méthode originale de diffraction de rayons X développée par l'Institut Frenel, est décrite et les résultats publiés dans la revue "Nature Materials". Un point de départ pour comprendre l'élaboration de ce composé, et définir les conditions physiques, chimiques et biologiques nécessaires pour produire de façon synthétique ce type de biominéraux.

La compréhension en sciences des matériaux, paléoclimatologie et sciences de l’environnement des phénomènes de biominéralisation ouvrent des perspectives fascinantes et attirent nombre de chercheurs. Le carbonate de calcium en est une bonne illustration : les théories issues de la cristallisation classique ne peuvent expliquer la formation des structures biominérales calcaires extrêmement complexes, telles que celles observées chez l’oursin ou l’huître perlière par exemple. La formation de ce constituant majeur de la croute terrestre reste ainsi encore largement incomprise.

L’étude, menée par une équipe interdisciplinaire française et publiée dans la revue Nature Materials, exploite une nouvelle microscopie en rayons X permettant de révéler les spécificités structurales du biominéral. Elle conduit à l’identification de modèles probables de biominéralisation.

L’approche développée par cette équipe est motivée par une contradiction apparente : tandis que les espèces vivantes capables de cristalliser le carbonate de calcium produisent une remarquable diversité architecturale aux échelles macro et micrométriques, à l’échelle sub-micrométrique, la structure biominérale se caractérise au contraire, par l'observation constante d'une même structure granulaire et cristalline. Par conséquent, une description des caractéristiques cristallines à cette échelle "mésométrique", c'est-à-dire, à l’échelle de quelques granules (50-500 nm), est une clé pour construire des scénarios réalistes de biominéralisation. C’est également une difficulté majeure pour la microscopie, puisqu’aucune des approches expérimentales actuellement utilisées (électroniques, X ou visibles) n’est capable d’y accéder.

Grâce à la nouvelle approche de microscopie X en synchrotron, la ptychographie de Bragg, développée en 2011 par l’Institut Fresnel, il a été possible de révéler les détails tridimensionnels de l'organisation méso-cristalline des prismes de calcite, les unités minérales constituant l’extérieur de la coquille de l’huître perlière. Bien que ces prismes soient habituellement décrits comme des mono-cristaux "parfaits", il a été possible de mettre en évidence l'existence de grands domaines cristallins d’iso-orientations et d’iso-déformations, légèrement différents les uns des autres. Ces résultats entièrement originaux plaident en faveur de chemins de cristallisation non classiques, comme la fusion partielle d’un ensemble de nanoparticules primaires ou l’existence de précurseurs de type liquides.

Ce résultat a été obtenu dans cadre d’un programme de recherche à 4 ans financé par l’ANR (ANR-11-BS20-0005). Il constitue le point de départ d’un projet ERC Consolidator (#724881), qui a pour objectif d’établir les conditions physiques, chimiques et biologiques nécessaires pour produire des biominéraux synthétiques à la demande.

Auteur: Internet

Info: Réf :  F. Mastropietro, P. Godard, M. Burghammer, C. Chevallard, J. Daillant, J. Duboisset, M. Allain, P. Guenoun, J. Nouet, V. Chamard, Revealing crystalline domains in a mollusc shell “single-crystalline” prism, Nature Materials (2017). Communiqué CNRS/INSIS : "Une nouvelle microscopie éclaire la formation des biominéraux", 1er sept 2017

[ évolution ] [ niveaux intermédiaires ] [ méta-moteur ]

moyen âge

Or, au cours du XIIe siècle, et plus encore au XIIIe siècle, il s’est produit un événement d’une portée incalculable et dont les conséquences n’ont pas fini de se faire sentir ; il s’agit de l’arrivée en Occident des écrits d’Aristote.

Ce qui était connu d’Aristote avant le XIIe siècle, c’est ce qu’on a appelé la Logique ancienne, c’est-à-dire les deux traités des Catégories et de L’Interprétation, communiqués aux Latins par Boèce, philosophe et homme politique mort martyr en 525. Tout le reste est inconnu. La philosophie avec laquelle s’est élaborée la pensée chrétienne, dès les origines, c’est le platonisme dont le représentant le plus éminent en Occident est S. Augustin, auquel il faut joindre Denys l’Aréopagite. C’est Platon qui a régné à peu près sans partage sur la pensée chrétienne durant douze cent ans. Mais c’est un Platon dont les œuvres sont ignorées. On ne connaît à cette époque que le Phédon et le Ménon, et une petite partie du Timée dont la cosmogonie inspirera l’Ecole de Chartres. Platon n’est pas une œuvre ou des textes, c’est une doctrine, une vision du monde et de Dieu qui enseigne une certaine idée de la création du monde, d’un Dieu-Providence et de l’immortalité de l’âme.

L’arrivée d’Aristote en Europe chrétienne est toute différente : c’est l’arrivée de textes. La thèse la plus répandue soutient que les œuvres d’Aristote, la Métaphysique, l’Ethique, la Physique, le Traité de l’âme, les Traités de sciences naturelles, etc., sont arrivés par l’intermédiaire des Arabes qui avaient traduit ces œuvres du grec en arabe, mais aussi du syriaque, traductions d’ailleurs exécutées à la demande des autorités musulmanes, par des savants chrétiens orientaux. Les chrétiens d’Occident entrent en contact avec cette littérature en Espagne, lors des débuts de la Reconquista, principalement à Tolède où, à l’instigation de l’archevêque Raymond et de Dominique de Gonsalvi, est créé un collège de traducteurs où collaborent les juifs, les arabes musulmans et les chrétiens. [...] L’arrivée des textes d’Aristote en Europe chrétienne provoqua une crise culturelle majeure qui concerne toute la civilisation européenne, et pas seulement le monde restreint des philosophes. Voici pourquoi.

Aristote révélait aux chrétiens l’existence d’un mode de pensée dont ils n’avaient eu jusqu’alors aucune expérience et qu’on peut désigner d’un mot : un mode de pensée scientifique. Autant qu’un métaphysicien, Aristote est apparu – et est en réalité – un physicien, un philosophe de la physis, de la nature. Comme l’ont reconnu les historiens de la science, la physique d’Aristote est un des chefs-d’œuvre de l’esprit humain : c’est une admirable construction rationnelle. Or, la puissance de conviction de la raison est peu résistible. Ce qu’on a appelé la "crue aristotélicienne" faillit tout emporter et même la foi chrétienne. C’est qu’en effet [...] cette philosophie d’Aristote mettait en question trois dogmes fondamentaux de la révélation : le monde n’est pas créé, mais il existe depuis toujours ; Dieu n’est pas provident, il ignore le monde et ne connaît que lui-même ; enfin l’âme n’est pas immortelle, semble-t-il – car les textes d’Aristote à ce sujet sont ambigus. [...] C’est pourquoi l’Eglise ne pouvait accepter l’aristotélisme. A l’exception de la logique, tous les textes d’Aristote furent interdits de lecture à Paris en 1210, en 1215 puis, de la part de la papauté, en 1231, 1241, 1261, jusqu’à la condamnation du 7 mars 1277 [...]. Six ou sept condamnations portées au long du XIIIe siècle par l’autorité suprême, mais leur réitération même prouve leur inefficacité.

Auteur: Borella Jean

Info: "Situation du catholicisme aujourd'hui", éditions L'Harmattan, Paris, 2023, pages 191-192

[ remise en question ] [ découverte ] [ christianisme ]

humain miroir

La perception humaine de l'espace s'étend tout comme l'univers réel !

Le cerveau humain a une façon intéressante d'évaluer la proximité ou la distance d'un objet dans l'espace. Si vous regardez la nuit depuis votre voiture, il y a de fortes chances que la Lune vous paraisse se déplacer à vos côtés. Une nouvelle étude neuroscientifique a permis de découvrir pourquoi la zone de la mémoire de notre cerveau perçoit les images proches et lointaines et comment ces exagérations peuvent créer davantage de connexions cérébrales à mesure que nous vieillissons.

L'hippocampe est une zone du cerveau impliquée dans l'apprentissage et la mémoire. Dans l'étude actuelle, les auteurs ont constaté que les neurones associés à la planification, à la mémoire et à la navigation spatiale transforment l'espace en une forme géométrique hyperbolique non linéaire - pensez à un sablier en expansion qui grossit à mesure que vous vous en éloignez. Pour en revenir à l'exemple de la lune, les jeunes enfants ont pu constater que la lune les suivait ou qu'elle était suffisamment proche pour qu'ils l'attrapent.

Bien sûr, la Lune ne se déplace pas et sa taille est déformée par sa distance. Les résultats ont montré que la taille de l'image augmente avec le temps passé dans un lieu. La taille perçue par notre cerveau est également directement liée à la quantité d'informations qu'il peut traiter : les jeunes cerveaux sont peut-être plus enclins à naviguer et à percevoir l'espace de manière linéaire. Avec de nouvelles expériences, l'hippocampe est capable d'affiner ses connexions neuronales et de traiter davantage d'informations sur l'image.

Le cerveau "s'élargit" avec l'expérience

Comprendre comment les réseaux neuronaux du cerveau traitent la navigation spatiale pourrait aider à étudier les troubles neurocognitifs. La maladie d'Alzheimer, par exemple, est une maladie dans laquelle l'hippocampe est l'une des premières zones du cerveau à être détruite, ce qui affecte la mémoire de la personne.

"Notre étude démontre que le cerveau n'agit pas toujours de manière linéaire. Au contraire, les réseaux neuronaux fonctionnent le long d'une courbe en expansion, qui peut être analysée et comprise à l'aide de la géométrie hyperbolique et de la théorie de l'information", explique l'auteur principal, Tatyana Sharpee, professeur à l'Institut Salk et titulaire de la chaire Edwin K. Hunter, dans un communiqué de presse. "Il est passionnant de constater que les réponses neuronales dans cette région du cerveau forment une carte qui s'élargit avec l'expérience, en fonction du temps passé dans un lieu donné. L'effet s'est même maintenu pour des écarts de temps minuscules, lorsque l'animal courait plus lentement ou plus rapidement dans l'environnement."

L'équipe de recherche a utilisé des méthodes informatiques avancées pour comprendre le fonctionnement du cerveau. L'une de ces techniques consiste à utiliser la géométrie hyperbolique pour disséquer les signaux biologiques. Des travaux antérieurs ont utilisé la géométrie hyperbolique pour étudier le fonctionnement des molécules odorantes et de la perception des odeurs.

La géométrie hyperbolique s'est avérée efficace pour comprendre les réponses neuronales et pour cartographier les molécules et les événements sensoriels. Les chercheurs ont recueilli leurs informations auprès de rats qui ont passé du temps à explorer un nouvel environnement. Plus le rat passe de temps dans une zone, plus il acquiert d'informations sur l'espace qui l'entoure. Cela a permis à leur carte neuronale de s'étendre et de se développer.

"Ces résultats offrent une nouvelle perspective sur la manière dont les représentations neuronales peuvent être modifiées par l'expérience", explique Huanqiu Zhang, étudiant diplômé du laboratoire de M. Sharpee. "Les principes géométriques identifiés dans notre étude peuvent également guider les futurs efforts de compréhension de l'activité neuronale dans divers systèmes cérébraux.

Auteur: Internet

Info: Nature Neuroscience, repris par Jocelyn Solis-Moreira ,7 janvier 2023

[ horizon grégaire intégré ] [ vieillir grandir ]

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 ]

nématologie

Ce ver parasite " vole " discrètement les gènes de son hôte 

En explorant ce processus connu sous le nom de " transfert horizontal de gènes ", les scientifiques pourraient en apprendre davantage sur la façon dont les bactéries deviennent résistantes aux médicaments.

Des scientifiques du Centre RIKEN de recherche sur la dynamique des biosystèmes au Japon ont récemment découvert que le parasite connu sous le nom de ver de crin de cheval " vole " les gènes de son hôte afin de le contrôler.

Il s’agit d’un processus connu sous le nom de " transfert horizontal de gènes ", c’est-à-dire lorsque deux génomes partagent des informations génétiques de manière non sexuelle.

L’étude de ce processus pourrait aider les scientifiques à comprendre comment les bactéries développent une résistance aux antibiotiques grâce à un processus similaire.

On nous a tous rappelé l'horreur existentielle des parasites cérébraux grâce aux " fourmis zombie "  , mais la manière exacte dont les parasites du monde réel réalisent ce spectacle de marionnettes biologiques reste un peu mystérieuse. L'un de ces parasites est le ver crin de cheval (​​ Chordodes ) , qui dépend des sauterelles, des grillons, des coléoptères et même des mantes pour sa survie et sa reproduction. Né dans l'eau, ce ver utilise des éphémères pour atteindre la terre ferme, où il attend ensuite d'être consommé par sa proie et se met au travail.

Une fois à l’intérieur d’un hôte, le ver commence à se développer et à manipuler l’insecte. Une fois qu'il est complètement mature, il incite cet hôte à sauter dans l'eau, complétant ainsi son cycle de vie. Le ver de crin de cheval parvient à cette capacité de contrôle mental en utilisant des molécules qui imitent le système nerveux central de l'hôte, mais la manière dont il crée ces molécules reste un mystère depuis un certain temps.

Aujourd'hui, une nouvelle étude du Centre RIKEN pour la recherche sur la dynamique des biosystèmes au Japon a révélé que les vers en crin de cheval utilisent le " transfert horizontal de gènes " – en volant effectivement les gènes d'un insecte – afin de contrôler leurs hôtes. Les résultats ont été récemment publiés dans la revue Current Biology.

Pour trouver cette réponse étrange – et plutôt grossière –, une équipe dirigée par Tappei Mishina a analysé l’expression génétique d’un ver de crin de cheval dans tout le corps avant, pendant et après avoir infecté une mante. L'étude montre que 3 000 gènes étaient exprimés davantage chez le ver lorsqu'il manipulait la mante (et 1 500 autres étaient exprimés moins), alors que l'expression des gènes de la mante restait inchangée.

Une fois qu'ils ont compris que le ver à crins produisait ses propres protéines au cours du processus de manipulation, les scientifiques se sont tournés vers une base de données pour discerner l'origine de ces protéines et ont été confrontés à un phénomène surprenant.

"Il est frappant de constater que de nombreux gènes de vers à crins susceptibles de jouer un rôle important dans la manipulation de leurs hôtes sont très similaires à des gènes de mante, ce qui suggère qu'ils ont été obtenus par transfert horizontal de gènes", a déclaré Mishina dans un communiqué de presse.

Dit simplement le transfert horizontal de gènes est le partage d’informations génétiques de manière non sexuelle entre deux génomes – dans ce cas, entre les génomes d’une mante et d’un ver de crin de cheval. Ce n’est pas un phénomène inconnu des scientifiques, car c’est la principale façon dont les bactéries développent une résistance aux antibiotiques .

Dans le cas du ver crin de cheval, quelque 1 400 gènes correspondaient à ceux des mantes, mais ils étaient complètement absents chez d'autres spécimens de Chordodes qui ne dépendent pas des mantes pour se reproduire. L’étude émet l’hypothèse que ces " gènes de mimétisme " ont probablement été acquis au cours de multiples événements de transfert et que les gènes affectant la neuromodulation, l’attraction vers la lumière et les rythmes circadiens étaient particulièrement utiles pour contrôler l’hôte.

En étudiant ce couple parasitaire, Mishina et d’autres scientifiques pourraient en apprendre davantage sur le transfert horizontal de gènes multicellulaires, le fonctionnement interne de cette partie non sexuelle de l’évolution et les mécanismes qui rendent les bactéries résistantes à nos médicaments les plus avancés.

Il est temps pour le parasite de donner un peu en retour

Auteur: Internet

Info: https://www.popularmechanics.com/ Darren Orf, 18 oct 2023

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disponibilité mentale

Une zone du cerveau qui serait la porte de la conscience

Le cortex insulaire antérieur serait la porte de la conscience, d'après de nouveaux travaux américains. Inactivée, elle empêcherait la prise de conscience des stimuli.

Parmi les milliers de stimuli visuels, auditifs ou autres que notre cerveau traite en continu chaque jour, seuls certains passent la porte de notre conscience. Mais le mécanisme qui permet de sélectionner les stimuli dont nous avons conscience des autres n'est toujours pas clair. Pour des chercheurs du Center for Consciousness Science du Michigan Medicine (Etats-Unis), la clé se situerait dans une partie de notre cerveau appelée le cortex insulaire antérieur. Ces travaux sont publiés dans la revue Cell Reports.

LES 4 THÉORIES DE LA CONSCIENCE. Pour comprendre, mais aussi pour analyser les observations issues des expériences, la science de la conscience a besoin de théories. Il en existe quatre principales : l’espace de travail global, l’ordre supérieur, l’information intégrée et le processus récurrent ou de premier ordre. Pour en savoir plus, lisez le passionnant numéro de La Recherche d'avril-juin 2021 !

Une "structure critique" contrôlerait l'entrée des informations dans la conscience

"Le traitement de l'information dans le cerveau a deux dimensions : le traitement sensoriel de l'environnement sans conscience et celui qui se produit lorsqu'un stimulus atteint un certain niveau d'importance et entre dans la conscience", explique dans un communiqué Zirui Huang, premier auteur de la publication. "Malgré des décennies de recherche en psychologie et en neurosciences, la question de savoir pourquoi certains stimuli sensoriels sont perçus de manière consciente alors que d'autres ne le sont pas reste difficile à résoudre", introduisent les auteurs dans la publication. Ils émettent alors l'hypothèse qu'il existe une "structure critique" où "l'accès conscient aux informations sensorielles est contrôlé". Ils ont même un suspect : le cortex insulaire antérieur, qui a précédemment été reconnu comme une plaque tournante centrale du cerveau, notamment "car il reçoit des entrées de différentes modalités sensorielles et de l'environnement interne", comme les émotions. 

Lorsque le cortex insulaire antérieur est éteint, la conscience aussi

Pour le prouver, l'équipe se penche sur 26 sujets qu'ils examinent à l'IRM fonctionnelle, qui permet de voir les zones activées du cerveau dans le temps. Ils leur injectent alors un anesthésiant, le propofol, pour contrôler leur niveau de conscience. Comme imaginer une action active les mêmes zones du cerveau que de les réaliser réellement, les chercheurs ont ensuite demandé aux sujets de s'imaginer dans plusieurs situations. Ils devaient s'imaginer en train de jouer au tennis, de marcher le long d'un chemin ou de serrer leur main, ainsi que d'effectuer une activité motrice (serrer une balle en caoutchouc) alors qu'ils perdaient progressivement conscience et la retrouvaient après l'arrêt du propofol.

Résultat, la perte de conscience due au propofol "crée un dysfonctionnement du cortex insulaire antérieur" ainsi qu'une altération des réseaux cérébraux nécessaires aux états de conscience. En revanche, aucune des autres régions impliquées dans la régulation sensorielle ou l'éveil, comme le thalamus, ne répondaient de cette façon. "Un stimulus sensoriel active normalement le cortex insulaire antérieur", explique Hudetz. "Mais lorsque vous perdez conscience, le cortex insulaire antérieur est désactivé et les changements de réseau dans le cerveau qui soutiennent la conscience sont perturbés." Le cortex insulaire antérieur pourrait donc agir comme un filtre qui ne permet qu'aux informations les plus importantes d'entrer dans la conscience.

Le cortex insulaire antérieur serait la porte de la conscience

Pour confirmer ces résultats, la deuxième expérience cherche à savoir si l'activation du cortex insulaire antérieur est prédictive de la prise de conscience d'une information. Pour le savoir, les chercheurs montrent un visage sous forme d'image subliminale – qui reste 33 millisecondes à l'écran – à 19 volontaires sains placés dans l'IRM fonctionnelle. Les volontaires doivent ensuite dire s'ils ont vu ou non le visage. Les scientifiques constatent alors que l'activation préalable du cortex insulaire antérieur était prédictif de la capacité du sujet à percevoir consciemment l'image du visage. "Le cortex insulaire antérieur a une activité qui fluctue continuellement", explique Zirui Huang. "La détection d'un stimulus dépend de l'état de l'insula antérieure lorsque l'information arrive dans le cerveau : si l'activité de l'insula est élevée au moment du stimulus, vous verrez l'image. Sur la base des résultats de ces deux expériences, nous concluons que le cortex insulaire antérieur pourrait être une porte pour la conscience."



 

Auteur: Internet

Info: https://www.sciencesetavenir.fr/ - Camille Gaubert, 4.05.2021

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