Greg Gage s’est donné pour mission de rendre l’étude du cerveau accessible à tous, dès l’école, pour donner envie aux étudiants de devenir des neuroscientifiques.

Lors d’une conférence TED, Greg Gage a fait impression avec la démonstration de la prise de contrôle du bras de quelqu’un par le cerveau et les motoneurones d’une autre personne.

Pour réaliser cette démonstration, Greg Gage fait monter deux volontaires sur scène, une femme et un homme, et utilise un simple kit de bricolage peu coûteux. La femme va prendre le contrôle du bras de l’homme grâce à son cerveau.

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Traditionnellement, on applique un traitement (un revêtement) chimique spécifique sur une surface pour la rendre hydrophobe. Cette technique est efficace mais le revêtement chimique s’abîme et perd en efficacité avec le temps.

La technique mise au point par les scientifiques de Rochester est encore plus performante que les matériaux anti-adhésifs existants comme le téflon utilisé dans la fabrication des poêles de cuisine. Avec le téflon, il faut incline la surface de 70 degrés pour évacuer le liquide. Avec cette nouvelle technique, 5 degrés d’inclinaison suffisent pour que l’eau glisse et s’évacue.

L’équipe de recherche a utilisé un laser précis et puissant pour créer une structure complexe de rainures micro et nanométriques à la surface du métal. Ce traitement laser rend la surface du métal superhydrophobe et extrêmement glissante. En tombant sur ce métal, une goutte d’eau rebondit à sa surface, puis retombe, puis roule jusqu’à s’évacuer et tout cela en moins d’une seconde.

Comme l’eau rebondit sur la surface superhydrophobe, elle recueille aussi les particules de poussière qui y sont déposées. Cela confère à la surface une propriété autonettoyante.

Cette nouvelle technologie aura probablement de nombreuses applications dans la prévention du givre sur les ailes des avions, la prévention de la rouille, l’augmentation de l’efficacité des panneaux solaires ou encore, pourquoi pas, dans la fabrication de cuvettes de toilettes et de meubles sanitaires autonettoyants.

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La lévitation acoustique repose sur l’utilisation de haut-parleurs pouvant générer des ondes sonores inaudibles à l’oreille humaine. Positionnés en face à face avec précision, les haut-parleurs créent des faisceaux d’ultrasons qui interfèrent les uns avec les autres. Au centre, on observe un phénomène appelé « onde stationnaire ». A ce point, la pression acoustique est suffisante pour annuler les effets de la gravité. Un petit objet correctement placé peut ainsi entrer en sustentation dans l’air.

La technique de lévitation acoustique est une technique connue mais elle permettait jusqu’à présent de faire léviter dans l’air de petites particules légères, le long d’un axe fixe (1 dimension uniquement).

Les chercheurs vont maintenant un peu plus loin. En focalisant des faisceaux d’ultrasons, ils sont parvenus à inventer un système de lévitation acoustique leur permettant de faire entrer des particules ou des petits objets (composants électroniques) en lévitation et de les déplacer à leur convenance dans un espace en trois dimensions.

Des laboratoires de l’industrie pharmaceutique développent déjà la technique de lévitation acoustique afin de créer des médicaments dits « amorphes » plus faiblement dosés, plus facilement assimilables par l’organisme et tout aussi efficaces que les médicaments dits « cristallins ». L’absence de contact avec l’environnement pendant le développement permet de créer ces médicaments amorphes sans modifier leur structure moléculaire.

Sources : 96ochiai et Science.gouv.fr

Crédits images : Yoichi Ochiai (Université de Tokyo)

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Baptisé « A Boy and His Atom » et vérifié par the Guinness World Records, ce film de l’infiniment petit met en scène plusieurs milliers d’atomes dans près de 250 images en stop-motion.

Pour réaliser cette séquences d’images en stop-motion, les chercheurs d’IBM ont pris environ 250 instantanés qui présentent chacun des atomes positionnés de manières différentes.  Selon le directeur de recherche, la capture, le positionnement et la mise en forme d’atomes est une science nouvelle qui pourrait ouvrir la voie vers de nouveaux types de stockage de données sur ordinateur.

Pour la réalisation cette « œuvre scientifique », les chercheurs ont utilisé un microscope à effet tunnel (également inventé par IBM).

Leur objectif à travers ce film d’animation, est de sensibiliser le public aux nouvelles technologies qui pourraient, dans le futur, démultiplier les capacités de mémoire des ordinateurs.

Source IBM via Gizmag

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Bien que l’existence possible de la télépathie dans le présent ou même dans le futur ne soit pas reconnue, notre connaissance actuelle du fonctionnement du cerveau, aussi maigre soit elle, nous permet cependant d’envisager la possibilité d’établir une connexion directe entre deux cerveaux en passant par une interface purement technologique. Et cela semble maintenant avoir été prouvé…

Dans un rapport de recherche publié fin février et titré « A Brain-to-Brain Interface for Real-Time Sharing of Sensorimotor Information », les chercheurs expliquent avoir connecté ou plutôt câblé avec succès, les cerveaux de deux rats. Dans les expériences menées, l’un des rats est soumis à des tests et l’autre non. Après avoir connecté les cerveaux des deux rats, celui qui n’avait pas été sollicité par les tests y a répondu tout comme l’autre, démontrant ainsi l’établissement d’une communication « extra-sensorielle ».

Pour parvenir à ce résultats, les chercheurs ont préalablement éduqué des rats sur le principe de la récompense. Les animaux devaient appuyer sur l’un des différents boutons quand un certain type d’indication lumineuse s’allumait. Les chercheurs ont ensuite connecté deux rats par l’intermédiaire d’un réseau de micro-électrodes implantées dans la zone du cortex qui traite les information motrice. Les deux cobayes, toujours reliés par cette connexion filaire, ont été séparés puis placés dans deux espaces strictement identiques disposant des mêmes boutons.

Les signaux moteurs émis par le cerveau du rat stimulé par le test lumineux (rat « encodeur ») ont été traduit en stimulations électriques qui à leur tour ont été transmise au second rat par l’intermédiaire des électrodes placées dans son cerveau (rat « décodeur »). Dans 70% des cas, le rat décodeur, c’est-à-dire celui qui n’a pas eu l’information lumineuse, a pressé le bon bouton. Cette expérience montre qu’il est réalisable d’envoyer des signaux directement dans le cerveau du rat décodeur et de lui faire effectuer une certaine action.

Plus fort encore, la communication semble avoir été établie dans les deux sens. Quand le rat encodeur a reçu sa récompense, une gorgée d’eau, en appuyant sur le bon bouton et que le rat décodeur l’a également fait, le premier a reçu une deuxième gorgée d’eau. Les deux rats ayant intérêt à réussir le test pour maximiser leur récompense, ce processus d’apprentissage a conduit le premier rat à modifier sa réaction cérébrale pour la rendre plus facile à interpréter par le second. Une sorte de collaboration comportementale a ainsi vu le jour sans que les rats n’aient eu la moindre interaction physique.

Les chercheurs poursuivent bien entendu la recherche mais ces premiers résultats ouvrent des pistes dans le domaine de la mise en réseau des cerveaux de plusieurs entités distinctes, une sorte d’Internet où les ordinateurs seraient remplacés par des têtes bien pensantes. Cette idée, discutable au niveau de l’éthique, présente à la fois un fort potentiel mais également de nombreuses dérives possibles…

Pour ceux qui veulent en savoir plus, le professeur Miguel Nicolelis donne quelques explications dans la vidéo ci-dessous (en anglais).

Source Duke Health via Gizmag

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Cette recette miracle repose sur la combinaison de deux enzymes (protéines qui facilitent une réaction biochimique) au sein d’une nanocapsule qui va accélérer la dégradation de l’alcool et donc diminuer le taux d’alcoolémie dans le sang plus rapidement qu’une élimination naturelle par le corps. Cependant les chercheurs n’ont pas encore indiqué le gain de temps apporté par leur solution.

Testé pour le moment avec succès en laboratoire, l’injection de ce cocktail dans le métabolisme de souris en état d’ébriété semble avoir fait cesser les effets de l’ivresse plus rapidement par comparaison à des cobayes qui n’ont pas reçu ces enzymes.

Publiée dans la très sérieuse revue Nature, cette découverte scientifique n’est pas encore prête à être testée sur l’homme mais elle ouvre la voie sur la création d’une sorte d’antidote à l’alcool qui, rappelons-le, serait la cause de plus de 20 000 décès chaque année.  Ce procédé pourrait se révéler bénéfique si il permet notamment d’éviter à un patient de tomber dans un coma éthylique.

Interviewé par Rue89, Philippe Batel, responsable du service des maladies addictives de l’hôpital Beaujon à Clichy, explique qu’une telle solution mise sur le marché pourrait cependant avoir quelques effets contre-productifs. Le fait de pouvoir éliminer facilement et rapidement les effets néfastes de l’alcool, pourrait en faire augmenter la consommation en déresponsabilisant les personnes.  Chez les grands alcooliques, l’administration non contrôlée de ce traitement pourrait également mener au syndrome du sevrage immédiat pouvant causer une crise sans pour autant faire disparaître la dépendance alcoolique.

Si la nanotechnologie peut venir au secours de nos permis de conduire et des lendemains difficiles, l’histoire ne dit pas encore quels en sont les effets sur les organes du corps humain qui doivent certainement être sollicitées plus que jamais sous l’effet de ces enzymes.

Source Technology Review via Rue89

Image Wikimedia Commons

Merci à Alexandra pour la news.

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Si cette expérience s’avère concluante, les possibilités d’immersion offertes par la réalité augmentée pourraient être démultipliées.

Pour mener cette expérience, les chercheurs ont utilisé un casque muni d’un écran d’affichage. Un image stéréoscopique (3D) est projetée en superposition de l’environnement réel du participant. Ce dernier place ensuite la paume de ses mains en contact avec cette image virtuelle en relief, qui apparaît comme flotter dans l’espace à environ 30cm de ses yeux. Ce protocole permettrait d’activer dans le cerveau un phénomène de perception sensorielle tactile simplement en visualisant une image vidéo.

Dans ce test, les chercheurs projettent une sorte de boule de feu ou de glace pour simuler des sensations de changements extrêmes de température. En bougeant lentement la tête de gauche à droite, de manière à obtenir une légère impression de vitesse, les participants parviennent à ressentir une brise légère accompagnée de la sensation de chaud et de froid.

Si cette technologie se développe, elle pourrait offrir de nombreuses applications potentielles en matière d’expérience multi-sensorielle dans les domaines des jeux vidéo, du divertissement, de la communication, de l’éducation et même de la santé.

Via Diginfo

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Le grand physicien Einstein avait donc une nouvelle fois raison. La vitesse de la lumière reste à ce jour une limite infranchissable.  La théorie de la relativité générale est par conséquent toujours d’actualité.

Après avoir été surpris en septembre dernier quand des neutrinos arrivaient plus vite que la vitesse de la lumière (300 000 Km/seconde), les scientifiques du CERN ont retourné leurs vestes.

Pour faire court, après plusieurs renouvellements de l’expérience il apparaîtrait qu’un branchement défectueux d’un câble de synchronisation optique des horloges de précision serait à l’origine de cette erreur de mesure. Les derniers résultats montrent que la vitesse des fameux neutrinos reste inférieure à celle de la lumière.

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Après avoir reconstruit un film vidéo à partir de l’activité cérébrale d’une personne, les chercheurs de l’université de Berkeley sont maintenant parvenus à reconstruire dans le cerveau des mots entendus par des personnes. Cette découverte marque une nouvelle étape dans la connaissance des mécanismes du cerveau humain et notamment sur la façon dont le cerveau représente et traite les sons du langage (codage et compréhension).

Ces chercheurs ont réussi à décrypter l’activité électrique de la partie du cerveau qui sert de siège au système auditif durant une conversation normale. De cette manière, ils sont en mesure de décoder uniquement avec l’activité du lobe temporal, les mots qu’une personne entend.

Selon eux, certaines expériences montrent que les mêmes zones du cerveau sont activées lorsqu’on entend un son ou lorsqu’on imagine un son. Si cette découverte se révèle exacte, cette technologie pourrait représenter un nouveau moyen de communication révolutionnaire pour les personnes handicapées qui ne sont plus en mesure de parler.

Cette étude a été menées avec des patients atteints d’épilepsie et sur le cerveau desquels des électrodes avaient été placées pour identifier les sources de leurs crises. Les neuroscientifiques ont utilisé ces électrodes pour enregistrer l’activité cérébrale des patients durant des conversations. Ceci a permis aux chercheurs de constituer une base de données de sons et de leur réponse cérébrale associée.  De cette manière ils sont en mesure, avec un ordinateur, de reconstruire les sons entendus en se basant sur l’activité électrique du cerveau. En sortie, les sons reconstruits sont légèrement déformés mais assez clairs pour que les chercheurs soient en mesure d’identifier les mots « émis » par le cerveau.

Si cette piste de recherche porte un jour ses fruits, et nous n’y sommes pas encore, la technologie issue de ce procédé, qui se destine aux personnes ayant perdu la faculté de parler, pourrait permettre d’imaginer de nouvelles interfaces de communication telles que la synthèse vocale ou tout simplement la transcription écrite des pensées.

C’est une belle découverte pour la neuroscience mais peut-être le coup fatal porté à la protection de la vie privée… Imaginez que quelqu’un écoute toutes vos pensées…

Pour en savoir plus : UC Berkeley

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Décidément, l’IRM révèle tout son potentiel en ce moment… Après que les scientifiques de l’Université de Berkeley en Californie soient parvenus, grâce à l’IRM, à reconstruire des images à l’intérieur du cerveau humain, cette nouvelle équipe américano-japonaise ne semble « pas très loin » de parvenir à créer dans la réalité la méthode d’apprentissage rapide de la trilogie Matrix. Vous voulez apprendre le Kung-fu ? Un petit tour de quelques minutes dans la machine et hop, vous passez maître dans la discipline…

Comment ça marche ?

Tout repose sur le cortex visuel, une partie du cerveau chargée de traiter les informations visuelles.

Prenons l’exemple de la jonglerie.

Tout d’abord, il faut placer des pros du jongle dans un scanner IRM et leur demander d’imaginer des mouvements de jonglage.  Visualiser le fait de jongler va activer certaines zones du cerveau du jongleur. Les scientifiques décodent et enregistrent ces informations qui constitueront la base du programme d’apprentissage.

Maintenant, prenons un individu lambda, mettons le à son tour dans l’IRM et demandons lui d’essayer d’imaginer jongler. Les scientifiques collectent les données de l’IRM et les comparent à celles des professionnels.

En utilisant la méthode du neurofeedback chez l’individu lambda, les chercheurs vont stimuler de manière très précise les zones du cerveau qui sont visiblement actives dans le cortex visuel du professionnel. En répétant cette stimulation sur plusieurs jours, le cerveau se familiarise avec ces stimulations et apprend de manière inconsciente sans avoir besoin d’entraînement physique. Les performances en matière de jongle de l’individu lambda sont alors améliorées.

Pour le moment, apprendre la jonglerie de cette manière est impossible mais les scientifique ont fait la preuve du concept en travaillant avec des formes visuelles et des couleurs. Cette méthode semble fonctionner même si le sujet n’est pas conscient qu’il est en train d’apprendre. Selon les scientifique, cette méthode peut se révéler très puissante et ne doit donc pas être utilisée à des fins contraire à l’éthique (hypnose ou contrôle de l’esprit).

Si cette technique se confirme et permet un jour d’aller plus loin, elle pourrait permettre d’acquérir sans efforts de nouvelles compétences, de restaurer des connaissances endommagées par un accident, par le vieillissement ou par une maladie ou encore de faciliter la rééducation des personnes souffrant d’une perte temporaire de capacités.

Via FellowGeek & Popsci

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