On le sait, les Japonais sont fascinés par la robotique. Les robots humanoïdes ludiques ou d’aide à la personne sont de plus en plus présents dans leur vie quotidienne, mais les Nippons n’hésitent pas, non plus, à lancer leurs machines intelligentes sur les vagues de l’espace, en quête de rivages lointains et mystérieux.
Intelligentes ? C’est un abus de langage, bien sûr, les sondes spatiales ne font que réagir aux ordres que leur donnent ingénieurs et scientifiques depuis la Terre. Mais on ne peut s’empêcher de constater, au fil des décennies, une véritable « humanisation » des engins spatiaux, comme en attestent, entre autres, les pérégrinations de la sonde européenne Philaé sur sa comète, Philaé étant désormais représentée comme un petit personnage, le « bébé » de sa « grande sœur » Rosetta, dans l’iconographie contemporaine. C’est, encore, le robot américain Curiosity, qui nous gratifie régulièrement de selfies, troublants autoportraits dans lequels ses caméras semblent nous contempler dans le blanc des yeux.

Mais c’est bien au Japon que cette personnification des sondes spatiales a commencé, voici dix ans, avec l’incroyable odyssée cosmique de la sonde Hayabusa… Hayabusa, c’est le petit « faucon pèlerin » qui est parti à la rencontre de l’astéroïde Itokawa et qui a vécu, ou nous a fait vivre, si l’on préfère, une incroyable aventure sidérale. Partie en 2003, le robot japonais a atteint le minuscule récif interplanétaire en 2005, et, après avoir tourné autour de l’astéroïde et l’avoir photographié sous toutes les coutures, a tenté, en apparence en vain, de collecter des échantillons de sa surface.

Puis tout s’est détraqué. Tombant progressivement en panne, le faucon pèlerin, vers lequel tout le Japon était tourné, cesse un moment de communiquer, chute au ralenti sur le sol d’Itokawa, rebondit, repart dans l’espace… Une fuite de carburant se déclare alors dans la sonde, désorientée, qui cesse de nouveau de communiquer avec la Terre… Hayabusa, à ce moment là, a perdu l’espoir de revenir vers la Terre saine et sauve, comme ses concepteurs le lui avaient promis… Effectivement, en décembre 2005 la « fenêtre de retour » vers la Terre se ferme, Hayabusa est perdue dans le silence éternel des espaces infinis…

Mais les héros ne meurent jamais. Devenue une icône robotique, Hayabusa reprend contact avec la Terre au début de 2006, et les ingénieurs nippons bricolent une solution hasardeuse pour tenter de la faire revenir, comme prévu.
C’est en avril 2007 que la fenêtre de rentrée vers la Terre s’ouvre à nouveau, et Hayabusa, cabossée et les ailes de guingois, prend le chemin du retour. C’est en juin 2010 que Hayabusa retrouve le plancher des vaches, des kangourous, plutôt, puisque le faucon pèlerin se pose en Australie. En réalité, la sonde s’est consumée dans l’atmosphère, ne reste qu’une capsule, protégée par un bouclier thermique, capsule qui devait – si la collecte avait eu lieu – abriter de précieux échantillons de l’astéroïde Itokawa…
Rebondissement ! Les savants japonais, en ouvrant la capsule, découvrent avec surprise et ravissement que celle-ci contient effectivement quelques microgrammes de poussière minérale, arrachée par hasard à Itokawa quand Hayabusa a chuté à sa surface !
Si le feuilleton dramatique d’Hayabusa a marqué les esprits, c’est aujourd’hui pour un nouveau robot spatial « ressuscité » que se passionnent les médias japonais…
Car l’histoire de Akatsuki – l’Aube, en japonais – n’a rien a envier à celle de Hayabusa. C’est en mai 2010 que cette sonde japonaise s’est envolée de la base de Tanegashima. Direction ? La planète Vénus… En décembre 2010, Akatsuki s’approche de la planète brûlante et tente de se satelliser autour d’elle. Échec. Le moteur principal de la sonde n’a pas fonctionné, Akatsuki, sur une orbite quasiment concentrique à celle de Vénus, commence à tourner autour du Soleil… Elle tournera neuf fois autour de notre étoile, avant que, hier, les ingénieurs, profitant d’une conjonction entre leur robot et la planète, ne tentent de nouveau une insertion en orbite.

Pour ce faire, Akatsuki a vidé son réservoir principal, afin de s’alléger, et mis en route ses moteurs d’appoint, absolument pas conçus pour une telle manœuvre. Cette capacité des sondes, désormais, à s’adapter à leur nouvel environnement en cas de problème ou de panne est sidérant, et participe évidemment à leur « humanisation », d’autant que les explorateurs humains bien réels, qui tournent en rond depuis un demi siècle autour de la Terre à 400 km au dessus des nuages, paraissent bien falots, comparés à ces « Wall E » et ces « Eve » qui parcourent en tous sens le système solaire ou s’en échappent, même…
Cette manœuvre incongrue de Akatsuki, c’était celle de la dernière chance, et elle a réussi… Le robot japonais est désormais en orbite vénusienne, s’approchant à 400 km de sa surface, s’éloignant à 400 000 km. Dans les semaines qui viennent, ingénieurs et scientifiques nippons vont tenter d’installer leur satellite sur son orbite définitive, et vérifier le bon fonctionnement de ses instruments.
Akatsuki est équipée de trois caméras infrarouges et d’une caméra ultraviolette. La sonde doit étudier la dynamique de l’atmosphère de Vénus et sa météorologie. L’objectif principal des planétologues est de comprendre l’évolution du climat de Vénus. Par ailleurs la sonde doit mesurer les températures atmosphériques, rechercher les indices d’activité volcanique et détecter d’éventuels orages dans l’atmosphère vénusienne.
Avec la mise en orbite réussie de son robot Akatsuki, le Japon devient le quatrième pays à satelliser une sonde autour d’une autre planète, après les USA, l’URSS et l’Inde. Ces trois nations avaient choisies Mars comme première cible, comme l’Europe, qui de son côté, a mené avec succès la mission Mars Express.
Serge Brunier

Il s’agit d’une étude portant sur des vers, mais la question est posée pour les humains : les antidépresseurs pourraient-ils, outre leur effet sur la dépression, rallonger notre durée de vie ? En effet, une équipe de chercheurs germano-américaine vient de montrer qu’un certain type d’antidépresseur se révèle également être, par effet collatéral, une possible “pilule anti-âge” agissant en profondeur, c’est-à-dire à l’échelle des gènes eux-mêmes.

En réalité, le phénomène avait été identifié statistiquement en 2007 : une population de vers Caenorhabditis elegans (ou C. elegans) soumise à une substance antidépressive nommée miansérine (antidépresseur tétra-cyclique noradrénergique et sérotoninergique spécifique), voyait le temps de vie moyen de ses sujets augmenter de 30 à 40 %. Mais on en ignorait la cause. Désormais on la connait : elle est génétique.

Un antidépresseur qui protège également l’état des gènes

Le mécanisme identifié aujourd’hui par les chercheurs est le suivant : en substance, la molécule de miansérine agit sur un groupe de quelque 3000 à 6000 gènes, en préservant et protégeant leur état d’activation individuel. En effet, un gène peut être actif (il s’exprime), ou inactif. Ainsi, d’une certaine manière, la drogue maintient le schéma des interrupteurs de ce groupe de gènes, phénomène qui n’est pas lié à la fonction antidépressive de la substance.

Là où intervient l’aspect “anti-vieillissement”, c’est que ce groupe de gènes est impliqué dans des processus de sénescence. En effet, son schéma d’activation-désactivation est programmé pour garder en bon état les tissus et organes, ce qui évite l’apparition de pathologies ou défauts qui, en s’accumulant, conduisent à la sénescence et à la mort. Mais si ce schéma reste plus ou moins inchangé durant l’enfance et le début de l’âge adulte, les diverses agressions subies au cours du temps par les gènes conduisent ceux-ci à inverser leur état d’activation – un mécanisme connu de la génétique, nommé “dérive transcriptionnelle”. Aussi, le groupe de gènes perd sa cohérence fonctionnelle globale ce qui l’empêche d’assurer sa fonction de préservation.

Rester jeune plus longtemps

Or, en expérimentant avec des milliers de vers C. elegans soumis à de la miansérine durant différentes étapes de leur vie (enfants, jeunes adultes, adultes, âgés), les chercheurs ont constaté que la molécule de miansérine administrée à des vers ayant encore leur schéma d’activation en bon état (enfants et jeunes adultes) pérennise cet état au-delà du temps habituel. En d’autre termes, leur corps demeure biologiquement jeune plus longtemps, retardant d’autant la sénescence et prolongeant ainsi l’espérance de vie de l’individu.

Les chercheurs attribuent cet effet anti-age à la spécificité de l’antidépresseur, à savoir sa fonction d’antagoniste de la sérotonine (un neurotransmetteur du système nerveux central), dont l’action inattendue sur les gènes demande encore à être pleinement compris. Néanmoins, d’autres antidépresseurs aux fonctions semblables pourraient également avoir cet effet anti-âge.

Et chez les humains ?

Reste à savoir si tout cela est valable pour nous. Si des millions d’années d’évolution séparent Homo sapiens des vers Caenorhabditis elegans, le modèle animal utilisé par les chercheurs est usuel dans les études pharmacologiques, présageant d’une possible similitude des effets de cet antidépresseur tétra-cyclique antagoniste de la sérotonine.

Les chercheurs prévoient donc de tester leur hypothèse sur des souris, avant de passer, le cas échéant, à l’homme.

–Román Ikonicoff

 

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Il est vrai que ce logiciel pour smartphone est étonnant, capable, après avoir enregistré dix secondes de musique, de retrouver le nom d’une chanson parmi une gigantesque base de données de plus de 8 millions de titres, de tous styles et pays d’origine. Le secret de Shazam ? Un système d’analyse automatique des morceaux de musique, résumée dans un brevet de 2003 signé par Daniel Culbert et Avery Wang (ce dernier était en 2012 directeur scientifique de l’entreprise Shazam).

Chaque titre de la base de données est analysé et transformé en “spectrogramme”, c’est-à-dire un diagramme en 3D défini par le temps, la fréquence et l’amplitude.

Un choix par pics d’amplitude

Shazam ne s’intéresse qu’aux pics d’amplitude qui apparaissent dans le spectrogramme, et les considère comme des points, dont les coordonnées sont le temps et la fréquence : ce sont les “empreintes” de chaque titre.

Lors de l’identification du morceau, l’extrait est transformé de la même manière, avant d’être comparé à la bibliothèque du logiciel. Si Shazam est si performant, c’est grâce à ces empreintes qui permettent de transformer une chanson de quatre minutes (environ 4 Mo en format MP3) en texte de quelques kilo-octets. Résultat : la base de données est considérablement restreinte, et les comparaisons avec les 8 millions de titres, ultrarapides.

Shazam est efficace même dans le brouhaha

Le système est tellement fiable qu’il fonctionne même dans l’ambiance bruyante d’un bar ou d’une fête, accusant alors seulement quelques secondes de retard. Cependant, Shazam ne peut reconnaître que les titres qu’il a analysés très en détail et ne peut donc être utilisé en concert, car le morceau joué sur scène correspond bien peu souvent au morceau enregistré en studio.

P.O.

D’après S&V n°1116

 

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• Google, le nouvel Einstein – S&V n°1138 – 2012 – Depuis une dizaine d’années, la plupart des données qui circulent dans la Toile sont conservées dans les serveurs des grandes firmes d’internet. Grâce à cela, nous possédons une mémoire détaillée des activités humaines et des évènements passés et présents… que les scientifiques exploitent pour pister des épidémies, découvrir de nouvelles lois, soigner des maladies. La science des Big Data est en route.

 

Forme du nez, du crâne, écartement des yeux… Les scientifiques sont désormais capables de construire le portrait-robot de quelqu’un, à partir d’un échantillon d’ADN prélevé sur un mégot, un cheveu… serait-ce la fin de l’anonymat ?

Mathilde Fontez, du magazine Science & Vie, nous explique tout, et livre même quelques conseils à Jérôme Bonaldi pour échapper au futur Big Brother :

 

Pour en savoir plus :

– Portrait-Robot – L’ADN connaît votre visage, par Emilie Rauscher, Science & Vie n°1165.

 

 

 

 

 

 

 

 

– Les portraits réalisés par l’artiste Heather Dewey-Hagborg à partir d’ADN : http://deweyhagborg.com/strangervisions/portraits.html

– Quelques conseils de maquillage anti-reconnaissance automatique :

http://cvdazzle.com/

 

Pour découvrir Science & Vie TV :

http://www.science-et-vie.tv/

 

 

Si un homme est obèse, ses spermatozoïdes transmettent à ses enfants une marque biochimique de son surpoids ! Voilà une découverte qui permettrait d’expliquer pourquoi ces enfants sont eux-mêmes plus enclins à devenir obèses.

Cette recherche, publiée dans la revue Cell Metabolism, a été réalisée par Romain Barrès (université de Copenhague) et ses collègues.

Dans un premier temps, les chercheurs ont analysé, dans les spermatozoïdes de 13 hommes minces (index de masse corporelle, IMC = 23) et 10 hommes obèses (IMC = 32), des marqueurs biochimiques présents sur les gènes, appelés “méthylations”.

L’héritage épigénétique des enfants est influencé par l’obésité du père

Ces marqueurs font partie des modifications génétiques dites “épigénétiques” : à la différence des mutations, elles n’interviennent par dans la séquence de l’ADN, mais à la surface de celui-ci. C’est le milieu dans lequel évolue une personne qui enclenche ces modifications, et elles peuvent se transmettre à sa progéniture. Un mécanisme que l’on appelle également “empreinte”.

Concernant la méthylation, de manière schématique, plus un gène est méthylé (par ajout d’un groupement méthyle, -CH3) moins il sera actif dans les cellules.

Or, d’après la nouvelle recherche, l’obésité modifie la méthylation de quelque 9000 gènes ! Du développement cérébral à l’appétit, en passant par le métabolisme, de nombreuses fonctions biologiques sont concernées.

Mais attention : si ces modifications épigénétiques sont héritées via les spermatozoïdes, à ce stade rien de permet de conclure comment la santé des enfants de pères obèses est réellement impactée. Néanmoins, on sait que ceux-ci sont plus enclins à développer des troubles du spectre autistique (autisme et autres), ou des maladies métaboliques, le plus souvent l’obésité.

Après un by-pass gastrique, de nombreux gènes étaient modifiés suite à la perte de poids

Une nouvelle réconfortante vient de la deuxième partie de l’étude : chez les hommes qui perdent du poids à l’aide de la chirurgie baryatrique, des modifications épigénétiques surviennent rapidement dans leurs spermatozoïdes… qui signent peut-être un retour à la “normale” dans l’hérédité de leurs enfants.

L’équipe de Romain Barrès en a fait le constat sur six hommes obèses à qui on a appliqué, par la chirurgie, un by-pass gastrique. Les gènes de leurs spermatozoïdes ont été analysés avant la chirurgie, une semaine après et un an après, lorsqu’ils avaient maigri et que leur poids était devenu stable. Résultats : près de 4000 gènes voyaient leur méthylation modifiée. Parmi eux, les chercheurs on retrouvé 40 % des gènes altérés par l’obésité dans la première partie de l’étude, principalement ceux impliqués dans l’appétit.

A présent, l’équipe entend poursuivre ses recherches pour mieux cerner l’impact de l’épigénétique sur la progéniture des pères obèses. En partenariat avec une clinique d’aide à la reproduction, les biologistes compareront les gènes des spermatozoïdes de pères de différents poids corporels, avec les gènes issus des cellules des cordons ombilicaux de leurs enfants. Rendez-vous dans quelques années…

—Fiorenza Gracci

 

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Plus on le scrute, plus il nous ébloui. Le Soleil a beau être très proche de nous relativement aux autres étoiles, il est largement une terra incognita. Par exemple, les astronomes viennent de découvrir qu’il pourrait très bien cracher à la face de la Terre non pas l’équivalent d’une bombe de 100 millions de mégatonnes, comme on le savait déjà, mais bien dix fois plus, soit 1 milliard de mégatonne, ce qu’on appelle une « super-éruption » – en comparaison, la plus puissante bombe nucléaire jamais construite, Tsar-Bomba, a libéré 57 mégatonne.

Au-delà de la crainte que cela pourrait inspirer à certains, c’est là une découverte astrophysique fondamentale qui éclaire mieux le fonctionnement de cette fabuleuse machine à hydrogène gazeux.

 Une découverte liée à la recherche d’exoplanètes

Ce risque de méga-crise solaire, qu’heureusement nous n’avons jamais subie ni même observée à l’ère moderne, a été mis au jour par une équipe Russo-américaine et publiée dans la revue Astrophysical Journal Letters (accessible librement sur le site ArXiv.org).

Il s’agit, comme pour les éruptions classiques, d’un relâchement brutal de matière stellaire dans l’espace (principalement des protons et électrons accélérés), une sorte de tsunami ou de tempête de vent solaire qui déferle sur les corps de la zone d’influence de l’étoile – en l’occurrence le Système solaire et ses planètes. La différence entre les deux types d’éruptions est d’ordre quantitatif.

Des oscillations dans les couches périphériques du Soleil

Néanmoins, les mécanismes à l’origine des super-éruptions semblent différer de ceux des éruptions classiques. Et jusqu’ici, les astronomes ne connaissaient pas cette cause particulière. Une lacune de connaissance qui aujourd’hui commence peut-être à se combler.

De fait, si l’on prend la métaphore du tsunami, les chercheurs ont émis l’hypothèse que la survenue d’une super-éruption découlait de l’a superposition sur les couches périphériques de l’étoile (photosphère) de deux vagues d’instabilités (ou oscillations) se rejoignant – vagues qui, séparément, ne provoqueraient au pire que des éruptions classiques.

 Une affaire d’oscillations et de champ magnétique

On sait en effet que les éruptions des étoiles comme le Soleil sont liées à un brusque réarrangement local des lignes de champ magnétique de l’étoile : les particules chargées de la photosphère étant sensibles aux variations du champ magnétique, elles peuvent être éjectées violemment lors de ces réarrangement.

Comme ces réarrangement magnétiques sont liés à la rotation de l’étoile sur elle-même, ils suivent une certaine périodicité que les astronomes nomment donc “oscillations”, et qui se manifestent périodiquement sous la forme d’ondes sismiques (ou acoustiques) se propageant à la surface, provoquant les éruptions.

L’aide du télescope spatial Kepler

Or les chercheurs ont étudié les oscillations non pas du Soleil mais d’une étoile de la Voie lactée particulièrement généreuse en super-éruptions, l’étoile KIC 9655129, repérée par le télescope spatial Kepler – le célèbre chasseur d’exoplanètes (“KIC” pour Kepler Input Catalog).

Il s’agit en réalité de deux étoiles en rotation l’une autour de l’autre (système binaire), mais cela n’a pas d’influence sur le phénomène : c’est l’une des deux qui par un mécanisme interne produit des super-éruptions. Et les chercheurs ont pu déterminer que celles-ci provenaient de la superposition à la surface de l’étoile de deux vagues sismiques provoquées par deux types d’oscillations aux périodes différentes : lorsqu’elles coïncident, une super-éruption se produit.

Possible. Mais est-ce probable ?

Enfin, pour revenir à notre Soleil, les chercheurs ont montré qu’il pourrait être le siège également d’une double oscillation en surface et donc produire une super-éruption. Néanmoins, précisent-ils, les probabilités sont faibles… ouf.

Román Ikonicoff

 

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• Soleil, il est décidément en panne – S&V n°1148 – 2013 – Depuis 2008, le Soleil semble léthargique : il s’exprime peu… mais accumule de l’énergie magnétique.

• Mais que s’est-il donc passé en l’An 775 ? – S&V n°1140 – 2012 – Des datations au carbone 14 dévoilent que la Terre a subi un évènement cosmique exceptionnel. Il s’agirait d’une méga-éruption solaire…