C’est un phénomène on ne peut plus banal mais qui semble beaucoup intéresser certains scientifiques : les « vers d’oreille », ces musiques qui viennent involontairement tourner en boucle dans la tête sans qu’on puisse s’en débarrasser. Car une équipe de chercheurs tout ce qu’il y a de sérieux aurait trouvé la parade après moult expériences et hypothèses théoriques : il faut mâcher du chewing-gum. Une étude publiée dans la revue The Quarterly Journal of Experimental Psychology digne d’un poisson d’avril (n’était la date d’aujourd’hui) mais qui en réalité a son sens et ses raisons.

D’abord, la description de l’expérience. 98 volontaires ont été soumis à trois séries de tests par l’équipe du Dr Phil Beaman de l’École de psychologie et des sciences cliniques du langage de l’université de Reading (Angleterre), spécialistes du phénomène cognitif du « ver d’oreille » (earworm en anglais).

Trois expériences avec des musiques obsédantes

Dans le premier test, 44 volontaires ont écouté pendant 30 secondes le refrain (chœurs) de la chanson « Play Hard » de David Guetta, Flo Rida et Akon. Ce, deux fois de suite. Puis on leur a donné comme consigne d’essayer de ne pas penser à la chanson pendant trois minutes, puis de penser à ce qu’ils veulent (chanson incluse) pendant encore 3 minutes. Durant ce laps de temps, chaque fois que la chanson faisait irruption dans leur pensée, ils devaient appuyer sur la touche « q » d’un clavier. La moitié des participants recevaient un chewing-gum pour mâcher durant la seconde phase, l’autre moitié n’en avait pas (groupe de contrôle). Le même test était ensuite recommencé en inversant le rôle des deux groupes.

Dans le test n°2, 18 volontaires étaient soumis à la même procédure, mais sans la deuxième période de 3 minutes et en leur demandant de distinguer entre la survenue de la pensée qu’ils avaient entendu la chanson (touche « q ») et celle où ils l’entendaient réellement jouer dans leur tête (touche « p »). Enfin, dans le dernier test, 36 volontaires devaient écouter non plus « Play Hard » mais « Payphone » de Maroon 5, durant un plus long laps de temps (2 minutes). Ensuite 2 minutes à essayer de ne pas penser à la musique, puis un tiers des participants recevaient un chewing-gum, un tiers devait taper sur le bureau avec l’index de chaque main et un tiers ne faisait rien (groupe de contrôle).

Les techniques de « reprogrammation » cognitive allient la pensée consciente à des mouvements mécaniques

Les résultats, via le décompte des touches de clavier tapées, ont été sans appel : à chaque fois le groupe qui mâchait un chewing-gum était moins envahi par la chanson écoutée (entre 35% et 50% en moins), même si dans le dernier test, ceux qui devaient taper avec leur index obtenaient un meilleur score que le groupe de contrôle… Il va sans dire que cette batterie de tests très sérieusement menée, avec leurs résultats, semble bien exagérée au regard d’un phénomène aussi peu intéressant. Et la solution trouvée toucherait presque au ridicule (le prix IgNobel pourrait sans doute être décerné aux chercheurs). Quelle est la petite musique qui trottait dans la tête des chercheurs en concevant cette expérience ?

En réalité, elle s’inscrit dans le domaine de la psychologie et de la thérapie cognitives concernant les pensées intrusives, les troubles obsessionnels ou de l’anxiété, des pathologies qui peuvent tant envahir la pensée et la vie qu’elles handicapent cruellement ceux qui en souffrent. Or depuis quelques années, ce domaine a donné naissance à des nouveaux traitements qui soignent des atteintes psychologiques par une « reprogrammation » des circuits cognitifs et cérébraux en alliant un travail conscient sur la mémoire (des images, des sons, etc.) à des techniques purement motrices comme le mouvement saccadé des yeux ou, dans le cas présent, la mastication.

Une technique qui n’a pas (encore) d’explication scientifique… mais qui marche

Ainsi, en 1987, la psychologue américaine Francine Shapiro avait découvert par hasard qu’en suivant des yeux les mouvements saccadés des oiseaux en vol (elle était dans un parc) tout en évoquant des pensées douloureux, elle ressentait un certain soulagement. En approfondissant cet « insight » elle a développé la technique de Désensibilisation et reprogrammation par mouvement des yeux (EMDR) qui aujourd’hui est utilisée pour soigner le syndrome de stress post traumatique, notamment des soldats revenant du front – mais pas seulement.

Dans le cas de l’équipe de l’université de Reading, ce sont des témoignages de personnes souffrant immensément des airs obsédants qui leur ont mis la puce à l’oreille (ou plutôt le chewing-gum) : c’est l’un des témoignages qui a attiré leur attention sur le rôle apaisant de la gomme à mâcher… Quant aux fondements biologiques de cette recette cognitive, elle demeure inconnue (comme dans le cas de l’EMDR). Mais finalement, les découvertes scientifiques sont parfois des idées ridicules… qui marchent. Une pomme qui tombe, des yeux qui bougent, un chewing-gum que l’on mâche. (Et le 1er avril est déjà loin)…

Román Ikonicoff

 

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Ce mois-ci, trois planètes éclatantes brillent dans le ciel nocturne : Vénus, Jupiter et Saturne. Vénus et Jupiter, après le Soleil et la Lune, bien sûr, sont les astres les plus brillants du ciel. Il est impossible de les manquer, tant leur éclat jaune et fixe est supérieur à celui des étoiles qui les entourent. Saturne, en revanche, est un peu plus discrète. C’est la plus lointaine des planètes visibles à l’œil nu, la dernière planète connue des Anciens, après Mercure, Vénus, Mars et Jupiter.
Saturne, c’est aussi la plus impressionnante, sinon la plus belle, à part la Terre, de toutes les planètes actuellement connues dans l’Univers… Ses spectaculaires anneaux ne sont pas uniques : Jupiter, Uranus, Neptune et l’astéroïde Chariklo en possèdent aussi, comme, probablement, des milliards de planètes dans notre seule galaxie… Mais c’est leur densité exceptionnelle qui les rend si brillants lorsqu’on les observe dans un instrument d’astronomie.
Et ce mois de mai est idéal pour contempler Saturne : la planète se trouve, dans sa course annuelle apparente dans le ciel, au plus près de la Terre le 23 mai : elle sera alors distante de 1,35 milliard de kilomètres. Par ailleurs, cette année, l’inclinaison de l’axe de rotation de la planète géante par rapport à la Terre est presque maximal, les anneaux se montrent donc dans toute leur splendeur. Seul bémol à ces conditions d’observations optimales : Saturne, se trouvant dans les constellations de la Balance et du Scorpion, ne monte pas très haut sur l’horizon, aux latitudes boréales moyennes. C’est donc dans l’hémisphère austral qu’elle passe au zénith et peut être contemplée dans des conditions idéales.

A l’œil nu, Saturne apparaît ce mois-ci d’un éclat comparable aux étoiles voisines, Antarès du Scorpion, l’Epi de la Vierge ou Arcturus du Bouvier. Elle se lève au sud-est vers 21 h et culmine au méridien, plein sud, vers 2 h du matin. Pour apercevoir les anneaux de la planète géante, un très modeste instrument suffit : longues vue, lunettes grossissant 20 x ou 30 x seulement. Saturne apparaît alors comme une minuscule bille jaune, entourée d’un petit cerceau… Une image magique, enchanteresse, pour qui la contemple pour la première fois. Un télescope plus puissant, équipé d’un miroir de 100 à 300 mm de diamètre, grossissant 150 x à 300 x, est nécessaire en revanche pour commencer à percevoir des détails à la surface de la planète et de ses anneaux. Les bandes nuageuses de ce monde gazeux, très léger, sont alors perceptibles, et les nuances de densité dans les anneaux apparaissent : un télescope d’amateur révèle trois grandes zones dans les anneaux de Saturne.

L’anneau C, le plus proche de la planète, est le plus pâle, l’anneau B, au centre, est le plus brillant et il est séparé de l’anneau extérieur A par la célèbre division de Cassini, une zone de moindre densité des anneaux, et qui laisse voir le noir de la nuit à travers elle. Mais les « anneaux de Saturne », en réalité, n’existent pas, comme la sonde américaine Cassini l’a révélé : les anneaux sont des structures apparentes, ils sont en nombre indéfini et changeant, et sont constitués de milliards de particules de glace éloignées de quelques mètres seulement les unes des autres, perpétuellement remodelés par les vagues gravitationnelles levées par la ribambelle de satellites qui entoure la planète Saturne.
Serge Brunier

« J’ai une peau qui attire les moustiques ». Combien de fois n’a-t-on pas entendu ce type de propos, voire ne l’a-t-on soi-même prononcé (si l’on fait partie de la malheureuse catégorie des « peaux à moustiques ») ? On se doutait déjà que les humains ne sont pas tous égaux face aux attaques de ces redoutables insectes, mais l’origine de l’inégalité n’était pas claire : est-ce une différence de température entre les individus ? Une différence d’odeur de peau liée à l’ingestion de certains aliments (comme l’ail) ? Une différence d’odeur liée à des caractéristiques métaboliques ou génétiques ?

Une nouvelle étude prouve que la tendance à attirer les moustiques est bien une affaire d’odeur corporelle, qui plus est, liée aux particularités du patrimoine génétique – une manière de dire que certains sont prédéterminés à sa faire dévorer par eux… Ce résultat donnerait de nouvelles pistes dans la lutte contre la propagation de maladies comme la dengue, le chikungunya ou la malaria.

20 moustiques femelles assoiffées de sang

L’étude, réalisée à la London School of Hygiene and Tropical Medicine en Angleterre, a consisté à mettre des moustiques-tigre de l’espèce Stegomyia aegypti, vecteurs de transmission de la dengue, en présence des odeurs corporelles de vrais et faux jumeaux, plus précisément 18 paires de jumeaux partageant exactement le même patrimoine génétique (monozygotes), le groupe A, et 19 paires n’en partageant qu’une partie (hétérozygotes), le groupe B.

Pour contrôler le choix des moustiques, 20 femelles de Stegomyia aegypti cherchant du  sang pour fournir des protéines à leurs oeufs, les chercheurs ont utilisé un olfactomètre en forme de Y, soit un tube avec une entrée commune puis une bifurcation vers deux sources d’odeurs différentes : attirés par un léger souffle exhalant les odeurs, les moustiques pouvaient pénétrer par l’entrée commune puis choisir la voie qu’ils préféraient. A l’extrémité de chacune de ces deux voies, la main d’un individu.

A chaque test, les chercheurs offraient à 20 moustiques un choix entre deux menus : par exemple, la main d’un individu du groupe A (vrais jumeaux) et la main d’un individu du groupe B (faux jumeaux), ou bien la main d’un individu du groupe A ou B et pas de main (air pur), ou encore aucune main (air pur dans les deux extrémités). En réalisant toutes les combinaisons possibles pour tous les individus des groupes A et B, les chercheurs ont noté à chaque test les choix des moustiques.

Rendre les humains répulsifs aux yeux des moustiques ?

Les statistiques ont alors montré que l’attraction exercée par les odeurs des vrais jumeaux (testés séparément) était semblable, alors qu’elle ne l’étaient pas pour les faux jumeaux. Conclusion : l’odeur dégagée par le corps (main) est un facteur prépondérant dans le choix des moustiques et ceux-ci réagissent statistiquement de la même manière aux odeurs d’individus ayant le même patrimoine génétique.

La tendance à s’attirer les faveurs des moustiques femelles assoiffées de sang via son odeur corporelle prend donc sa racine dans les gènes qui régulent les sécrétions de la peau, plutôt que dans des facteurs alimentaires ou autres. Une découverte importante car elle permet de penser à de nouvelles stratégies de défense contre les moustiques porteurs de maladies graves, en particulier la possibilité de traitements génétiques pour rendre les individus répulsifs… du moins aux yeux des moustiques.

Román Ikonicoff

 

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Certaines éruptions sont effectivement accompagnées d’arcs électriques qui déchirent le nuage de cendres de part en part… Mais depuis l’Antiquité, seuls 80 volcans se sont illustrés de la sorte, avec un épais panache de fumée caractéristique. La foudre naît des cendres qui se chargent électriquement, selon leur taille (du millimètre au micromètre) : les plus lourdes, qui restent près du sol, accumulent des électrons, tandis que les plus légères, qui s’envolent très haut, ont tendance à en perdre et devenir positives (l’électron étant de charge négative).

Ainsi, par la force – gravitationnelle – des choses, deux régions électriquement opposées apparaissent. Leur différence de potentiel devient si importante que des éclairs surgissent : les électrons forcent le passage pour rétablir la neutralité du nuage, portant l’air à incandescence. Elémentaire ! Un peu trop, d’ailleurs. La poignée de chercheurs qui étudie le phénomène demeure perplexe sur certains aspects de ce scénario. Le magma est électriquement neutre, alors par quel prodige les cendres qui en sont issues se chargent-elles ?

Les volcans produisent des éclairs par la friction et fracturation

Certes, il semblerait que ce soit par friction : les particules qui se frottent les unes aux autres échangent des électrons. Mais pourquoi les plus lourdes en capturent, tandis que les plus légères en perdent ? En réalité, de nombreux processus interviennent. Le nuage se charge aussi par fragmentation : lorsque les particules solides se fracturent, elles libèrent des électrons et des ions positifs, électriquement chargés…

Quant aux volcans situés au bord d’océans, ou près de nappes phréatiques, le contact de la lave avec l’eau fait entrer dans l’air des ions de l’eau : dans le panache baignent des molécules chargées, qui parfois s’attachent aux cendres. Or, des reconstitutions en laboratoire ont montré qu’elles s’attachent plus ou moins selon la taille des poussières. Et l’air n’étant pas un parfait isolant électrique, les poussières chargées perdent ou gagnent des électrons en permanence, en fonction de la taille des particules. Il faudrait aussi approfondir le rôle de gouttelettes liquides et des gaz. Bref, on commence seulement à avancer dans la compréhension de la ségrégation des charges selon la nature du nuage.

Les volcans à l’origine de la vie ?

Et c’est loin d’être un point de détail. Car la foudre volcanique pourrait être ni plus ni moins à l’origine de la vie sur Terre ! Elle est en effet soupçonnée d’avoir permis certaines réactions chimiques dans l’atmosphère primitive, dont auraient émergé des acides aminés, premières briques de la vie. Or, autour des volcans, la concentration des ingrédients de base nécessaires à cette synthèse, comme le méthane ou l’ammoniac, est bien plus importante qu’ailleurs. En outre, le volcanisme était plus intense et explosif qu’aujourd’hui… il y a donc beaucoup de chances que nous soyons tous issus d’un coup de foudre volcanique.

B.R.

D’après S&V n°1125

 

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Enfin ! Il est désormais possible de visiter le plus beau joyau de l’art rupestre. Après 30 mois de travaux, le fac-simile de la grotte Chauvet ouvre ses portes aujourd’hui.

Découverte par hasard en 1994 et inscrite au patrimoine mondial de l’humanité par l’Unesco en juin dernier, la grotte Chauvet figure parmi les plus anciennes grottes ornées connues, du haut de ses 36 000 ans. Ses 8200 mètres carrés abritent environ un millier de dessins, dont les plus belles fresques qui nous soient parvenues du Paléolithique, où abondent les animaux les plus imposants, représentés en grandes cavalcades : lions, panthères, mammouths, rhinocéros laineux, chevaux, ours des cavernes, bisons, rennes, bouquetins et même un hibou, tracé au doit sur une paroi boueuse. D’autres dessins sont symboliques : on y reconnaît croix, hachures, points, mains, triangles pubiens.

Ce lieux mythique, ingénieurs, géomètres, artistes et chercheurs de 35 entreprises différentes ont travaillé 30 mois durant pour le restituer le plus fidèlement possible, pour le bonheur du public. Leur œuvre prend le nom de Caverne du Pont d’Arc, située à 6 km seulement de l’originale, près du village de Vallon (Ardèche).

Une reproduction minutieuse mêlant les techniques de l’époque et les technologies actuelles

Munis de charbons, de fusains et de morceaux d’ocre, les artistes ont peint, dessiné, gravé, soufflé et estompé afin de reproduire au millimètre près les œuvres léguées par nos ancêtres. Pour y parvenir, il a d’abord fallu étudier avec une extrême précision la manière dont les dessins originaux ont été réalisés, et dans quel ordre. Saisir l’importance des reliefs, exploités par leurs prédécesseurs paléolithiques pour donner du volume à leurs scènes.

A l’appui, les relevés réalisés dans la grotte originale, au nombre de 60 000 ! Auxquels s’ajoutent les 6000 photos numériques ayant capturé des images de chaque recoin, saisi chaque détail. Le tout a donné forme à un modèle de la grotte originale en 16 milliards de points !

Ensuite, la caverne-copie a été construite. Des armatures métalliques ont donné forme à son squelette, une immense ossature soudée et modelée pour reconstituer la forme originale. Elles ont été recouvertes de grillages en métal et plastique reproduisant la forme des parois, sur lesquels a été apposée une couche de béton gratté, puis de mortier paysager ou de résine, modelés à l’image des reliefs de la grotte Chauvet. C’est sur cette toile que les artistes ont opéré.

La reproduction est si fidèle que des centaines d’ossements de crânes et fémurs (appartenant surtout à des ours) ont été répliqués et positionnés à leur emplacement exact, ainsi que des concrétions naturelles et des saisissantes empreintes de pas figées par les millénaires. Mais les hommes de l’époque ne l’ont pas habitée : les préhistoriens estiment que la grotte Chauvet a pu être le théâtre de rites chamaniques, notamment autour de la figure des ours.

En tout, la surface reproduite s’étend sur 3000 mètres carrés, qui se visitent en 10 étapes et 55 minutes.

Fiorenza Gracci

 

> En kiosque :

• Au plus près du mythe — S&V Questions-Réponses n°15 – en kiosque tout le printemps.

 

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• La science peut-elle sauver Lascaux ? — S&V n°1089 – 2008. Moisissures, champignons, algues… envahissent périodiquement la grotte Lascaux, découverte en 1940 et dégradée par son ouverture au public. Toutes les technologies sont mobilisées pour la soigner.

• Le dernier joyau de la grotte Chauvet — S&V n°1005 – 2001. Une fresque représentant un corps féminin, unique dans l’art rupestre, est découverte en octobre 2000. Une Vénus primitive !

• Les anges gardiens de la grotte Chauvet — S&V n°965 – 1998. Pour la préserver, la fermeture au public ne suffit pas : les experts la surveillent en permanence.

Dans une expérience conçue par des neuroscientifiques de l’Institut Karolinska (Stockholm, Suède), des volontaires ont vu leur corps devenir invisible, ce au moyen de casques à réalité virtuelle. Confrontés alors à une assemblée de personnes, leur niveau de stress est resté étonnamment bas au regard de ce qu’on mesure habituellement quand un individu est confronté à des inconnus (anxiété sociale). Un résultat touchant au domaine de la représentation cognitive du corps, et qui fait l’objet d’une publication dans Scientific Reports.

Pour mener à bien l’expérience, les chercheurs suédois du laboratoire Cerveau, Corps & Soi ont recruté 125 volontaires qu’ils ont équipés de casques à réalité virtuelle : ces casques leur renvoyaient l’image filmée par deux caméras (pour garantir l’effet stéréoscopique) situées ailleurs dans la salle et qui pouvaient suivre le mouvement de leur tête (voir photos ci-dessous). Juste en-dessous de la paire de caméras, les chercheurs ont installé des corps de mannequins (pour le groupe de contrôle) ou ont laissé l’espace vide (pour le groupe soumis à l’expérience d’invisibilité). Ainsi, un volontaire qui baissait la tête pour regarder son corps apercevait en réalité soit le corps du mannequin, soit le vide.

En moins d’une minute, le cerveau accepte que le corps soit devenu invisible

Afin de provoquer le « transfert » de la représentation mentale du corps, les chercheurs ont ensuite utilisé des pinceaux pour « chatouiller » l’espace situé sous les caméras – et donc vu par les volontaires comme étant situé sous leur regard – tout en chatouillant réellement leur corps (non vus par les volontaires). Ces derniers ont alors décrit aux chercheurs leur impression de sentir leur corps devenir transparent et vide. Pour confirmer la profondeur de ce transfert, les chercheurs ont ensuite utilisé des couteaux : en donnant un coup de couteau dans l’espace vide sous les caméras, les chercheurs ont observé des réflexes de défense chez les volontaires. A ce stade, la « décorporalisation » était achevée.

La deuxième partie de l’expérience a consisté à soumettre une trentaine de ces individus « sans corps » à la présence d’une assemblée de 11 personnes (des chercheurs de l’équipe) qui devaient regarder fixement les caméras. On a alors évalué leur niveau de stress via les déclarations des volontaires eux-mêmes, et leur fréquence cardiaque mesurée par électrocardiogramme. Le groupe de contrôle, affublé d’un corps de mannequin, a également été exposé aux regards de l’assemblée et aux mesures de stress afin d’établir un niveau de référence. Résultat : par analyse statistique des mesures obtenues, les volontaires sans corps ressentaient consciemment 35% moins de stress que les autres, et leur cœur battait 5% moins vite.

Cette expérience avait un double objectif. D’abord, prouver que la représentation mentale du corps, consciente mais aussi inconsciente et réflexe, peut être modifiée en moins d’une minute jusqu’à l’extrême : le corps devenant un volume d’espace vide. En effet, l’équipe, connue pour ses travaux sur les douleurs des membres fantômes (ils amputent virtuellement un individu sain d’un de ses membres, ou en rajoutent à un individu amputé) et sur l’interchangeabilité des corps, n’avait jamais encore fait totalement disparaître notre enveloppe charnelle. Le second objectif de l’expérience était de mesurer quantitativement l’importance de cette représentation interne dans notre interaction avec l’environnement social, c’est-à-dire l’influence des signaux sociaux dans la manière dont le cerveau traite la représentation du corps.

Une nouvelle voie vers des thérapies contre l’anxiété et la phobie sociales

Outre son aspect étonnant, un tel résultat pourrait déboucher sur de nouvelles thérapies cognitivo-comportementales (TCC) contre le syndrome d’anxiété sociale (ou phobie sociale), et également contre les douleurs fantômes du tronc et des quatre membres des patients lésés au niveau cervical de la moelle épinière. Il pourrait aussi ouvrir la voie à l’étude des conséquences de l’invisibilité du corps sur les comportements moraux des individus – un phénomène en pleine croissance avec la multiplication des espaces virtuels sociaux et l’utilisation de drones militaires (où le soldat troque son corps contre celui d’une machine située à des milliers de kilomètres de lui).

Román Ikonicoff

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