C’est l’ennemie numéro un lors du grand ménage de printemps. Selon une étude américaine publiée en 2010, 60 % de la poussière de la maison provient de l’extérieur. Pollens, fibres textiles, poils d’animaux, gaz d’échappement, cendres, minéraux arrachés des sols, cellules mortes de la peau… voilà ce que ramasse le balai.

La poussière vient des chaussures et de l’air

Des chercheurs de l’université d’Arizona ont modélisé le flux de ces poussières en tenant compte du nombre d’adultes, du temps que les enfants passent dehors, de la pratique du ménage, etc. “Les poussières provenant de l’extérieur sont pour une large part amenées par nos chaussures, conclut Paloma Beamer, une des professeur(e)s en charge de l’étude. Mais elles sont surtout issues des particules en suspension dans l’air.”

Ce que confirment les analyses concernant l’exposition des enfants aux polluants atmosphériques. Les petits passent beaucoup de temps à terre ou proches de celle-ci et, indirectement, ingèrent de la poussière. Ainsi, celle de l’habitat serait la principale source d’exposition à des éléments comme le plomb et l’arsenic.

—B.R.

D’après S&V Questions-Réponses n°15

 

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C’est une image spectaculaire, vertigineuse, que vient de réaliser le VST européen, depuis l’observatoire de Cerro Paranal, dans le désert d’Atacama, au Chili. VST ? Une coquille, sans doute, puisque l’acronyme du célèbre Very Large Telescope européen, est, bien sûr, VLT… Oui, mais non : cette image inédite de l’amas de galaxies du Fourneau a bel et bien été prise par le VST – VLT Survey Telescope – installé, comme ses quatre voisins géants, au sommet du Cerro Paranal. Moins connu que ses prestigieux et monumentaux voisins – le VLT est un système de quatre télescopes de 8,2 mètres de diamètre chacun – le VST est un « petit » télescope de 2,6 m de diamètre, conçu uniquement pour prendre des images à très grand champ, à l’aide de sa caméra Omega Cam de 256 millions de pixels. Si le VLT observe en détails nébuleuses et galaxies, le VST arpente d’immenses champs célestes, et peut enregistrer, sur une seule image, des millions d’étoiles et de galaxies. De fait, le VST et son clone infrarouge, Vista (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) sont deux télescopes « éclaireurs » du VLT, dédiés aux champs profonds et aux longs temps de pose, leurs images permettant de découvrir des cibles qui seront ensuite étudiées en détail par les télescopes géants ou le télescope spatial Hubble, par exemple.

Le télescope VST a donc réalisé une image en long temps de pose – sept heures – de l’amas du Fourneau, l’un des amas de galaxies les plus proches, avec celui de la Vierge. L’amas du Fourneau, ou amas Fornax, se trouve dans la constellation australe du Fourneau, à une distance de 65 millions d’années-lumière. Il compte plus de cent galaxies, dont quelques géantes, et parmi elles, la fascinante NGC 1399.
L’équipe européenne de Enrichetta Iodice a découvert, en analysant sa photographie de l’amas Fornax, que la galaxie elliptique géante NGC 1399 s’étendait sur plus de… un million d’années-lumière ! En tout, quelque mille milliards d’étoiles occupent ce volume immense. Si l’enveloppe externe de la galaxie géante est presque vide, les étoiles étant situées à des centaines d’années-lumière les unes des autres, au cœur de NGC 1399, la densité stellaire est prodigieuse : les étoiles se pressent – à l’échelle cosmique, du moins – les unes contre les autres. Quelques centaines de milliards de kilomètres les séparent, soit quelques jours-lumière seulement…

La galaxie elliptique géante NGC 1399 est peuplée de petites et vieilles étoiles, toutes âgées de plusieurs milliards d’années. Les flamboyantes supergéantes bleues, qui illuminent les bras des galaxies spirales, telle sa voisine, NGC 1365, ou la Voie lactée, par exemple, n’existent plus depuis longtemps dans cette vieille galaxie, dénuée de gaz et de poussière. Aucune étoile ne naît plus dans cet essaim stellaire immense depuis des milliards d’années.
Comme toutes les elliptiques géantes, comme la célèbre M 87 de la Vierge, ou NGC 4889 de Coma, NGC 1399, au cœur de son amas, s’est formée progressivement en absorbant d’autres galaxies. Ces fusions galactiques à répétition l’ont transformée en monstre cosmique, qui d’ailleurs s’apprête à avaler sa voisine, la galaxie NGC 1387. L’équipe européenne, sur l’image du VST, a détecté un véritable pont d’étoiles entre les deux galaxies.
La masse totale de NGC 1399 approche cent mille milliards de masses solaires, en tenant compte du mystérieux halo de matière noire qui auréole la galaxie. Mais ce halo, sans lumière et sans couleur, est invisible, même pour le VST, et sa nature demeure inconnue. Le portrait de la galaxie géante du Fourneau est toujours une esquisse, il manque encore au tableau à venir son peintre, et son regard nouveau sur le monde.
Serge Brunier

La question était de taille : dans quelle zone du cerveau exactement se produit la compréhension globale du sens d’une phrase, c’est-à-dire où se forme un concept complexe (portée par la phrase) à partir de concepts simples (portés par les mots) ? La réponse, elle, a été donnée en se servant d’une technique relativement récente pour “booster” le cerveau : la stimulation transcrânienne à courant direct (tDCS).

L’étude expérimentale menée par des chercheurs de l’université de Pennsylvanie a ainsi permis de confirmer ce qui n’était qu’une hypothèse, cette compréhension se fait au niveau du Gyrus angulaire droit (chez les droitiers du moins), mais elle confirme aussi toute la force de la technique de stimulation transcrânienne, simple et non invasive, pour améliorer les capacités cérébrales.

Quelques dizaines de minutes de stimulation électrique

La technique de stimulation transcrânienne, qui s’est répandue ces dernières années de manière informelle puis de plus en plus formelle, consiste simplement à placer des électrodes sur le crâne pour y délivrer un petit courant électrique de quelques milliampères (mA) : le courant passe d’une électrode (anode) à une autre (cathode) en empruntant le chemin le plus court, même si celui-ci traverse notre matière grise.

Dès lors, à condition d’être bien placées, les électrodes (il peut y en avoir plus de deux) injectent de l’électricité dans des zones spécifiques du cortex, boostant l’activité des neurones placées près de l’anode – et/ou inhibant l’activité de celles près de la cathode. A moins d’une surtension malvenue, la décharge électrique, qui peut durer plusieurs dizaines de minutes, est à peine ressentie par le volontaire (de légers picotements sur le crâne au début) et n’est pas dangereuse. Mais elle a un effet certain sur notre mental.

Où se trouve donc la compréhension ?

Les chercheurs se sont servis de cette méthode émergente pour tester l’hypothèse selon laquelle c’est dans une petite région du cerveau, le gyrus angulaire (photo), que le cerveau intègre les informations linguistiques délivrées par les mots d’une phrase pour donner un sens globale à celle-ci.

Les tests ont été menés sur 18 volontaires en bonne santé et droitiers, car la conformation cérébrale est différente pour les gauchers, sur les crânes desquels ils ont collé une série d’électrodes finement placées afin de faire passer le courant par les gyrus angulaires droit et gauche (chaque hémisphère à le sien).

“Tissu” et “veste” ou “rapide” et “myrtille” ?

La manip a consisté en trois tests par volontaires, chacun précédé par 20 minutes de stimulation électrique d’une intensité de 2 mA : un test sur le gyrus droit, un test sur le gyrus gauche et un test “faux” c’est-à-dire où la stimulation électrique ne durait que quelques secondes – pour produire l’effet de picotement – mais était arrêté ensuite sans que le volontaire le sache. Cette dernière manip a permis d’éliminer l’effet placébo cérébral et servi de test de “contrôle”.

Chaque test, qui durait en tout 5 minutes, avait deux parties. Dans la première, les volontaires voyaient s’afficher sur un écran deux mots, comme “tissu” et “veste” ou encore “rapide” et “myrtille”, “petit” et “radis”, etc.

“vsbsl” et “vsbql” sont-ils jumeaux ?

En tout 70 paires de mots étaient projetées successivement sur l’écran, et l’on demandait au volontaire d’appuyer sur un bouton si la combinaison avait un sens ou une cohérence (par exemple, “tissus” et “veste”) et sur un autre bouton si elle n’en avait pas (“rapide” et “myrtille”). La mesure du temps de réponse donnant ainsi l’idée du temps passé à intégrer et comprendre l’information.

Dans la deuxième partie du test, les volontaires voyaient s’afficher des paires de 5 lettres formant des “mots” inexistants, comme “vsbsl” et “vsbql”, et les volontaires devaient utiliser les boutons pour indiquer si les deux mots comportaient les mêmes lettres ou non. Cet exercice visait à mesurer d’autres caractéristiques cognitives que la compréhension des phrases, telles les capacités visuelles-motrices et l’attention.

Conclusions

Les statistiques récoltées lors des 54 tests en deux parties menées sur les 18 volontaires ont donné des résultats clairs : la stimulation du gyrus gauche augmente significativement la rapidité de réponse dans les cas où la paire de mots a une cohérence.

En revanche, le temps de réponse en cas d’incohérence de la paire (avec stimulation du gyrus gauche), ainsi que le temps de réponse pour l’exercice des lettres imprononçables (avec stimulation du gyrus droit ou gauche) ne varient pas relativement au test de contrôle. Quant à la stimulation du gyrus droit, il n’a pas d’effets sur la vitesse de compréhension de paires cohérentes.

Conclusion : le gyrus gauche est clairement impliqué dans la tâche cognitive précise consistant à donner un sens global à un assemblage de mots, dans la mesure où cet assemblage a une certaine cohérence sémantique, telle la phrase que vous êtes en train de lire (j’espère).

Conclusion collatérale : à ce rythme, la stimulation transcrânienne à courant direct pourrait bien devenir un outil fin pour améliorer certaines faiblesses cognitives… A quand le modèle portable ?

–Román Ikonicoff

 

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L’annonce est de celles qui ravivent un débat déjà brûlant. Une équipe chinoise, la deuxième en un an, rapporte avoir modifié des embryons humains, à l’aide de la technique d’”édition génétique” CRISPR/Cas9. Comme nous vous en parlions dans Science&Vie n°1180, ce nouvel outil de bricolage génétique ouvre des frontières inouïes en biologie, permettant de “copier-coller” aisément les gènes.

Le but de la manip controversée réalisée en Chine ? Introduire dans les embryons humains une parade contre le VIH, le virus du sida. Celui-ci s’attaque aux cellules immunitaires par le biais d’un récepteur présent à leur surface appelé CCR5.  Mais chez les rares personnes résistantes à la maladie, ce récepteur ne fonctionne pas : le gène qui l’encode possède une mutation qui le “casse”.

En remplaçant dans des embryons le gène normal par une version “cassée”, les chercheurs de l’université de Guangzhou voulaient briser la serrure dont le VIH détient la clé pour infecter notre organisme. Ce qui leur permettrait ainsi à la fois de gagner plus de connaissances sur les mécanismes d’infection du sida et  tester directement la technique CRISPR sur des embryons humains.

L’expérience n’est pas un franc succès

Résultat : la modification obtenue n’est qu’un succès partiel, comme le détaille un article paru ce 6 avril dans la revue Journal of assisted reproduction and genetics. Sur 26 embryons “édités” génétiquement, seuls 4 contenaient au final une version inopérante du gène CCR5. Et ce, seulement sur une partie des différentes copies de ce gène, qui dans notre génome est présent sur plusieurs chromosomes.

Au-delà de ce cas particulier, d’autres équipes travaillent en Chine sur l’édition génétique d’embryons humains. En avril 2015, une première publication dans la revue scientifique chinoise Protein & Cell faisait état de telles expériences, visant à l’époque à modifier le gène codant pour l’hémoglobine humaine afin de soigner la thalassémie, une maladie génétique.

La communauté scientifique recommande ne pas implanter dans un utérus les embryons humains génétiquement modifiés

Dans les deux cas, les embryons utilisés par les généticiens chinois provenaient de dons effectués par des couples ayant recouru à une fertilisation in vitro pour concevoir des enfants. Non viables, ces embryons n’avaient pas pu être implantés chez la mère car ils contenaient des chromosomes surnuméraires (en trop).

Ce type de recherches divise toujours la communauté des chercheurs. Les équipes chinoises, après avoir terminé les analyses, ont toutes deux détruit les embryons génétiquement modifiés. Ce qui est conforme à la résolution prise lors d’un sommet international sur le sujet en décembre 2015, comme le rapporte la revue américaine Science sur son site.

À l’issue de cette conférence, les chercheurs se sont mis d’accord sur le fait qu’aucun embryon humain génétiquement modifié ne doit être implanté dans l’utérus d’une femme afin de s’y développer. Pour autant, ils ne se sont pas prononcés pour l’arrêt des recherches fondamentales sur ce sujet. L’enjeu est en effet énorme : modifier génétiquement des embryons humains et la voie royale pour avancer dans la compréhension du développement humain. Avec l’espoir de pouvoir traiter les nombreuses maladies issues de défauts dans ce processus.

C’est d’ailleurs l’objet des toutes premières recherches d’édition génétique  à avoir été autorisées en Occident sur les embryons humains : au Royaume-Uni, un laboratoire les utilise pour étudier les raisons des fausses-couches.

—Fiorenza Gracci

 

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