Recueil d`articles scientifiques - Collège André
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Decplus Promotion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n chercheur retombe toujours sur ses pattes Recueil d’articles scientifiques Collège André-Grasset Table des matières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` _P J)'H#-&$//):)&*'")/'%.$:)&*/V'H+&'+-':%-2%$/R' _S' JT$&F)/*$+&'")/'/%H#)/'%5*5)..)'")/')KK)*/'/)A+&"%$#)/R' _U' J)/',$:)&*/',)-2)&*5$./'F-3#$#'.T$&A+&*$&)&A)R' PX' 8+::)&*'):,QA<)#'.)/'#+*/')*'.)/',)*/'")'2%A<)'")'#3A<%-KK)#'.%',.%&L*)R' PZ' ()-*5+&'/)',#+*3F)#'")/'F#$aa.B/R' PP' 8+::)&*')*',+-#6-+$'A<%&F)#'-&'/$:,.)'A<%*')&'A<%*':+#*52$2%&*'6-%&*$6-)R' PS' JT<-$.)'^',%*%*)'K#$*)/V'-&)'&+-2)..)'/+-#A)'")'A%#H-#%&*R' PU' 7+a%#*'&+-/'#)&"5$.',.-/'$&*)..$F)&*R' bX' 8+::)&*'2%#$)'.%'2$*)//)'")/'-.*#%/+&/'"%&/'.)'K#+:%F)'A<)""%#'"3,)&")::)&*'")'.%'*):,)#%*-#)R' bZ' (+-#6-+$':%:%&'"$*'")':%&F)#'&+/'A#+Y*)/R' bP' @/*5$.',+//$H.)'")'K-/$+&&)#'.TQ*#)'<-:%$&')*'.%':%A<$&)R' bS' 8+::)&*'):,$.)#'.)/'"+:$&+/'%2)A'-&'/-#,.+:H':%0$:%.R' bU' ()-*5+&'Q*#)':%.%")'"T%:+-#R' SX' ()-*5+&'2+B%F)#'"%&/'.T)/,%A)'%2)A'")/'&%2)**)/'/,%*$%.)/')&',%,$)#R' SZ' Mot de bienvenue Par Jean-François Malicerte Les pages qui suivent contiennent les articles des étudiantes et étudiants du programme PLUS enrichi DEC en sciences de la nature (promotion 2010), rédigés à la session d’automne 2008. Ces articles ont été écrits autour du thème « Un chercheur retombe toujours sur ses pattes ». Cette phrase, qui fait référence aux espiègleries que nos amis les chats ont subies au nom de la « science », sous-tend l’idée que derrière certaines recherches d’apparence futile se cache le travail d’un chercheur dont la portée est plus conforme aux attentes que la société peut avoir par rapport à la recherche scientifique. En effet, nos chercheurs, qui ne sont pas toujours reconnus pour leurs talents de communication, présentent parfois des travaux qui peuvent sembler plutôt inutiles et amusants de prime abord. La lecture des différents articles de ce recueil vous montrera alors que certaines de ces études sont en fait guidées par une application tout à fait utile et légitime alors que d’autres peuvent, comme l’ont bien noté les étudiants, plutôt être qualifiées de récréatives. Ce thème avait donc pour objectif de conduire à une première réflexion sur la place que prend le travail des chercheurs dans la société, mais également de vous montrer la richesse des intérêts PLUS ainsi que les talents d’écriture des étudiants de cette promotion DEC . À tous les étudiantes et étudiants qui ont rédigé ces articles, merci : vous avez vaillamment relevé le premier défi que le programme vous lançait ! Bonne lecture à tous et à toutes, Jean-François Malicerte PLUS Coordonnateur de la promotion DEC 2010 3 DecPLUS - Recueil d d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 J@1'(G8159>G1'>M=5GJ1'4@1'7!ef'4@'=g=@R' 8<)#A<)-#']'G2%&'Dc'1A<d%HV'e8J!' Par Alexandre Sauvé Depuis quelques années, il est possible de constater une hausse significative du nombre de personnes souffrant de maux de tête chroniques. En effet, plusieurs spécialistes attribuent ce phénomène à l’évolution du comportement de la population, comme, par exemple, une augmentation d’heures passées devant les écrans d’ordinateur, contribuant ainsi à une fatigue oculaire, qui mène inévitablement à des maux de tête, ou encore le stress fréquent dans la vie des gens. Ainsi, les personnes souffrant de maux de tête sont portées à ingérer au quotidien des doses phénoménales de médicaments, comme de l’ibuprofène, pour tenter de soulager leur situation. C’est à la suite de cette constatation que Dr Yvan Roy Schwab, professeur au département d’ophtalmologie de l’Université de Californie, s’est penché sur la question en étudiant un oiseau bien particulier qui ne semble pas affecté par les maux de tête, nonobstant son mode de vie plutôt secouant ! Par conséquent, il désirait approfondir les connaissances sur les raisons physionomiques qui permettent aux pics-bois de résister aux multiples chocs cervicaux qu’ils s’infligent, sans subir aucun traumatisme crânien. Ainsi, après une description des mécanismes crâniens du pic-bois et de ses adaptations physionomiques, je présenterai une mise en situation générale de la recherche, et dresserai le profil du Dr Schwab. arbre à une fréquence aussi rapide que vingt coups la seconde, pour un total de 12 000 coups par jour. En plus de cette étonnante répétition, la vitesse de percussion moyenne de chaque coup est de 26 km/h avec une force d’impact équivalente à 1,2 kg, de quoi être secoué ! Ensuite, pour subvenir à leur besoin de se nourrir et de se fabriquer un abri, la nature a pourvu le pic-bois de plusieurs adaptations physionomiques particulières, ainsi que d’un mécanisme facial très développé capable de résister à un tel mode de vie. Ainsi, leur crâne est principalement composé d’os spongieux permettant un plus grand amortissement lors des impacts avec le tronc des arbres, ce qui permet une réduction notable des secousses subies au cerveau. De plus, leur boîte crânienne étant particulièrement petite comparée à la taille de leur cerveau, on retrouve, contrairement aux humains, très peu de liquide céphalorachidien, fluide se retrouvant entre le cerveau et le crâne et servant d’amortisseur lors de brusques mouvements de tête, réduisant alors le risque de contact. Sans cette particularité, le pic-bois serait victime de commotions cérébrales à répétition. Par conséquent, ils sont protégés des traumatismes crâniens qui pourraient survenir après une durée prolongée de coups. Par ailleurs, on retrouve à la base du maxillaire inférieur, l’os qui compose principalement le bec, un tissu bien spécial appelé cartilage. Ce tissu possède plusieurs propriétés utiles au pic-bois, comme la capacité de bien résister à la tension et à la compression, tout en réservant une certaine rigidité et souplesse aux structures qu’il soutient. C’est donc de cette façon que le pic-bois se voit réduire les chocs au cerveau que causent les puissants coups. Une autre structure particulière et étonnante intervient dans le processus d’amortissement. En effet, le maxillaire inférieur est rattaché au crâne par de puissants muscles qui ont la capacité de se contracter juste avant la frappe, et donc d’acheminer la force d’impact à la base du crâne sans affecter d’aucune façon le cerveau. Ce dernier est donc épargné grâce à un ingénieux mécanisme d’évitement. Tout d’abord, Dr Schwab a mené une étude sur les pics-bois, plus précisément sur la famille des Dryocopus Pileatus, ayant pour but de découvrir pourquoi ces derniers, malgré les multiples coups reçus au cerveau, ne souffrent pas de détachements de la rétine, de problèmes de cerveau ou de colonne vertébrale. Avant de débuter l’explication scientifique de la cause, voici les principales raisons qui poussent le pic-bois à pratiquer cette technique. En effet, cet étrange comportement à marteler le tronc des arbres avec leur bec provient principalement du besoin qu’ils ont de se faire un abri, qui, notons-le, peut atteindre d’impressionnantes dimensions, soit jusqu’à dix centimètres de diamètre et soixante centimètres de profondeur. De plus, cette habitude leur permet de trouver de la nourriture, c’est-à-dire des petits insectes, notamment des fourmis, se logeant sous l’écorce des arbres et qu’ils attrapent grâce à leur langue longue d’environ dix centimètres et recouverte d’une salive visqueuse sur laquelle les insectes restent prisonniers. Par ailleurs, les ornithologues s’entendent pour dire que le tambourinage, plutôt bruyant et fracassant, aux troncs d’arbres représente un moyen de communication avec les autres colonies de pics-bois, tout en servant également de signalement des délimitations territoriales. Ajoutons que, grâce à un appareil photographique spécialisé, les chercheurs ont pu observer le pic-bois lors de sa période de frappe. En effet, ce dernier peut percuter le tronc d’un 7 9$+.+F$)' Les pics-bois ont-ils des maux de tête? Outre les composantes musculaires qui permettent à cet oiseau de résister aux impacts, le picbois possède un mécanisme particulier lui évitant des blessures aux yeux. En effet, ce processus consiste à éviter les détachements et les hémorragies internes de la rétine. Cependant, il n’a pas encore été objet d’étude, bien que ses composantes probables soient connues. Ainsi, l’œil du pic-bois possède une membrane spéciale, appelée membrane nictitante, ayant pour fonction de se refermer juste avant l’impact du bec avec le tronc d’arbre, et qui DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques aurait pour but de protéger l’œil des débris de bois produits lors de la frappe. Cette membrane contribuerait aussi au maintien de l’œil dans sa cavité, sans quoi, sous la puissante force à laquelle il est soumis, pourrait être éjecté hors de l’orbite. En plus de ces multiples caractéristiques, les chercheurs soupçonnent également une protection supplémentaire qui protégerait l’œil des impacts que celui-ci pourrait subir dans sa cavité. En effet, la choroïde de l’œil, c’est-à-dire la membrane interne qui tapisse la partie arrière de ce dernier, contiendrait des mucopolysaccharides, une protéine spécifique, qui lui conféreraient une souplesse permettant son plus grand amortissement lors du tambourinage. Par ailleurs, durant les périodes de frappe, la pectine, une substance colloïdale gélifiante dans le sang, serait responsable de la hausse de la pression sanguine intraoculaire, ce qui permettrait d’éviter les dommages à la rétine. Somme toute, l’élucidation du mystère qui régnait sur la raison de la particularité qu’ont les pics-bois de pouvoir marteler des jours entiers des troncs d’arbres parfois très durs sans avoir de séquelles n’a pu mener à une solution médicale qui éradiquerait les maux de tête chez les humains et ainsi leur permettre de continuer leurs activités quotidiennes sans embûches. Néanmoins, c’est grâce à un chercheur excentrique que les scientifiques peuvent maintenant mieux comprendre la physionomie crânienne du pic-bois, ainsi que tous les mécanismes qui entrent en jeu lors des périodes de tambourinage. Bref, peut-être qu’un jour un autre chercheur aura l’audace d’étudier une espèce animale qui elle, on l’espère, pourra faire avancer la science biomédicale axée sur le bien-être des Hommes. Médiagraphie 1. SCHWAB, Yvan R. Cure for a headache. [En ligne], http://bjo.bmj.com/cgi/content/full/86/8/843 (Page consultée le 27 septembre 2008). Dr Schwab a eu l’idée de mener une expérience sur le comportement des pics-bois après s’être questionné à savoir pourquoi ces derniers, malgré les multiples coups reçus au cerveau, ne souffrent pas de détachements de la rétine, de problèmes de cerveau, ou encore de colonne vertébrale. Suite aux résultats obtenus, Dr Schwab a bien vite réalisé que ces oiseaux ont une adaptation crânienne particulière issue de leur évolution ainsi qu’une physionomie de la tête bien spéciale. Cette constatation a donc mis un obstacle à l’idée de départ de l’étude qui était de mieux comprendre les composantes anatomiques qui évitent aux pics-bois des complications, et ainsi tenter d’appliquer les principes découverts aux maladies humaines. Cependant, il était prévisible d’arriver à une telle conclusion, car Dr Schwab étudie des structures physionomiques d’amortissement qui contribuent à la diminution des maux de tête, alors que la cause de ces derniers chez les humains est principalement due à des composantes neurologiques qui n’ont rien à voir avec l’anatomie, et qui sont vraisemblablement causées par de mauvaises habitudes de vies, contrairement à des phénomènes physiologiques. 2. UC DAVIS HEALTH SYSTEM. Ig Nobel prize for UC Davis Ophthalmologist. [En ligne], http://www.ucdmc.ucdavis.edu/welcome/feature s/20061011_ig_nobel_schwab/index.html (Page consultée le 29 septembre 2008). 3. ORNITHOMÉDIA, Pourquoi les pics n'ont-ils pas mal à la tête. [En ligne], http://www.ornithomedia.com/pratique/debuter/d ebut_art56_1.htm (Page consultée le 27 septembre 2008). 4. SCHWAB, Yvan R. Professor Yvan R. Schwab. [En ligne], http://www.qei.org.au/site/100721.asp (Page consultée le 15 octobre 2008). 8 9$+.+F$)' 5. HARTMAN, Steve. Irreverent…Irrelevant…Ig Nobel. [En ligne], http://www.cbsnews.com/stories/2006/10/13/ass ignment_america/main2089018.shtml?source=r elated_story (Page consultée le 16 octobre 2008). Yvan Roy Schwab est professeur d’ophtalmologie à la University of California Davis School of Medecine. Il a été reçu médecin à la West Virginia University School of Medicine pour ensuite compléter sa résidence en ophtalmologie à la California Pacific Medical Center et son fellowship en chirurgie cornéenne à la University of California at San Francisco. En effet, étant spécialiste des problèmes de cornée, ce médecin a développé une technique de greffe cornéenne qui régénère cette dernière en laboratoire pour ensuite l’implanter chez les patients. Il a également pratiqué de la chirurgie reconstructive en plus de s’intéresser aux cataractes. À la suite de son étude, Dr Schwab a publié son article dans la prestigieuse revue scientifique British Journal of Ophtalmology en 2002 sous le nom de « Cure for a headache », ce qui lui a valu la remise du prix Ig nobel en 2006. Les pics- Bois ont-ils des maux de tête? Promotion 2008-2010 DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 J@'(>eO>GD'4T!==D!8=G>M' 8<)#A<)-#']'N)+KK#)B'7$..)#' Par Adriana Petropoulos l’anonymat et qu’elles n’avaient aucunement le droit de révéler le fait qu’elles faisaient parties d’une étude scientifique, leurs « clients » ne pouvaient donc pas savoir où elles se trouvaient dans leur période, encore moins si elles étaient en période fertile. Mais puisque l’œstrus est censé être un phénomène « caché » (c’est cette dernière déclaration que Miller réfute) il aurait donc été impossible que les danseuses transmettent des signaux fiables à leurs clients, ces derniers donnant un pourboire proportionnellement à leur satisfaction du service rendu. C’est de notoriété publique que les hommes et les femmes proviennent de planètes tout à fait différentes, si ce n’est que par l’incapacité qu’éprouvent les deux sexes à se comprendre, que ce soit même de façon minime. Cependant, d’après des études récentes, il a été prouvé qu’il existe un certain lien unissant les deux : l’œstrus, une période de temps chez la femme où celle-ci se montre plus attirante et désirable face aux hommes. Monsieur Geoffrey Miller, qui a reçu un Ph.D. à Stanford University (en 1993) a longuement étudié le comportement sexuel de l’homme et les effets de l’ovulation de la femme sur les hommes qui l’entourent. C’est ainsi qu’il a créé une équipe avec d’autres chercheurs de l’Université du Nouveau-Mexique, Albuquerque, se basant sur cette dernière hypothèse de l’œstrus pour en élaborer une qui leur est propre : les professionnelles de la danse-contact dans les bars de strip-tease pour hommes se voient bénéficier d’un pourboire considérablement plus élevé quand elles sont en période d’ovulation, et ceci à cause de l’œstrus. Les chercheurs sont arrivés à une telle conclusion en examinant le montant de pourboire que ces femmes faisaient en fonction de leur phase menstruelle. Ceci étant dit et compris, des études strictement expérimentales montrent que les hommes sont indubitablement attirés et sensibles aux femmes lorsqu’elles sont en stade d’œstrus. Cependant, ce n’est qu’à travers la recherche de monsieur Miller que l’on a pu appliquer ces résultats dans la vie de tous les jours, puisque c’est ainsi qu’il a fait ses observations: en se basant sur des personnes normales, dans des situations des plus banales. Comment ? Ce chercheur a eu recours à des moyens plutôt originaux pour montrer que les hommes sont plus attirés aux femmes lorsqu’elles sont en période d’ovulation : il s’est donc adressé à dix-huit professionnelles de la danse-contact (aussi appelées des « lap dancers ») motivées, calculant les pourboires qu’elles recevaient sur un laps de temps correspondant à deux mois. Puisque cette étude a duré soixante jours, toutes les phases du cycle menstruel féminin ont été vues et prises en considération. Puisque ces femmes sont restées dans Suite aux soixante jours d’expérimentation acharnée et minutieuse, les chercheurs ont finalisé la banque de données remplie quotidiennement par les danseuses. Ainsi, ils ont été capables de diviser le tout en plusieurs groupes, selon la période menstruelle à laquelle les danseuses se trouvaient, leur humeur à cette date précise ainsi que le pourboire reçu. C’est donc de cette manière que monsieur Miller et ses compagnons ont été capables d’associer le caractère des femmes qui n’étaient pas en phase d’œstrus avec le montant d’argent gagné et ainsi de suite. Les résultats étaient alors extrêmement révélateurs : il a été montré que les femmes en phase menstruelle étaient plus fatiguées qu’à la norme et qu’elles éprouvaient un certain ballonnement auprès de leur ventre et leur visage. En cette période-là, elles amassaient en moyenne un Le pouvoir d’attraction 9$+.+F$)' Premièrement, il est primordial à la compréhension de cet article que le mot « œstrus » soit clair et saisi, alors de façon plus spécifique, l’œstrus est une phase pendant laquelle la femme est au point le plus fertile dans son cycle menstruel, dégageant une odeur corporelle différente à la norme, présentant une peau plus douce et des traits physiques considérablement plus attrayants, la rendant ainsi plus irrésistible pour les hommes. Il a été prouvé que même la femme se sent différente lors de cette période, échangeant ses vêtements habituels pour un accoutrement plus séduisant et provocateur. Comme mentionné précédemment, Miller a eu recours à un peu plus d’une quinzaine de femmes se spécialisant en « lap dancing ». Toutefois, ceci n’a pas été sans recherche! Il a fallu faire de la publicité dans les journaux, dans des revues et à la télévision, et de toutes les femmes qui se sont présentées, seulement une poignée d’entre elles étaient véritablement valides et appropriées pour la recherche. Toutes devaient travailler dans des bars dans la région d’Albuquerque (question de limiter la superficie de recherche) pour une durée minimale de cinq heures par période de travail quotidienne. De plus, elles ont dû remplir un questionnaire de quinze pages répondant à des questions concernant leur cycle menstruel, leur condition physique, leur attitude et leur expérience de travail. Elles devaient aussi se vouer à se connecter à un site Internet à chaque jour pendant les soixante jours d’expérience, faisant un compte-rendu de leur journée, c’est-à-dire décrivant leur humeur, leurs heures de travail, le montant total de leurs pourboires et inscrivant la date à laquelle elles se trouvaient dans leur cycle menstruel. Toute cette information serait par après utilisée et analysée dans les plus profonds détails. 9 DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques total de US180$ par jour. Celles qui étaient en phase dite « normale » accumulaient environ US260$ par période de travail, et celles qui étaient en phase d’œstrus (c’est-à-dire en phase fertile) faisaient un grand total de US360$ par journée! Un autre effet retrouvé lors de la recherche? Les danseuses qui utilisaient un moyen de contraception quel qu’il soit étaient sujettes à des pourboires considérablement inférieurs à ceux reçus par les femmes ayant un cycle menstruel normal et naturel. Tout ceci se résume par une phrase : les danseuses en période menstruelle ont toutes bénéficié d’un pourboire nettement inférieur à quand elles se trouvaient en phase fertile. Promotion 2008-2010 Médiagraphie 1- PSYCHOLOGY UNM. Psychology Faculty [En ligne], http://www.unm.edu/~psych/faculty/lg_gmiller .html (page consultée le 2 novembre 2008) 2- SCIENCE MAGAZINE. Constance Holden [En ligne], http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/content /full/sciencenow;2007/1005/2 (page consultée le 2 novembre 2008) C’est donc ainsi que les chercheurs ont pu créer un lien sûr entre le cycle menstruel de la femme (en général) et son attirance face aux hommes dépendamment de la phase dans laquelle elle se trouve. Cette étude montre que les hommes ont la capacité de savoir quand une femme est le plus fertile puisque celle-ci envoie des signaux comportementaux subtils que les hommes sont pleinement capables de détecter. Cependant, cette recherche ne va pas aussi loin que de dire si c’est une odeur corporelle ou un changement physique qui est à l’origine de cette attraction entre les sexes. 3- THE NAKED SCIENTISTS. Chris Smith [En ligne], http://www.thenakedscientists.com/HTML/arti cles/article/science-in-the-lap-of-luxury-1/ (page consultée le 2 novembre 2008) 4- THE PRIMATE DIARIES. [En ligne], http://primatediaries.blogspot.com/2007/08/ey e-of-beholder.html (page consultée le 2 novembre 2008) Toutefois, cette recherche possède des limitations évidentes, comme la petite taille de l’échantillon qui correspond à dix-huit professionnelles de la dansecontact, puisque des résultats trouvés dans un petit échantillon comme celui-ci ne sont pas nécessairement reproductibles dans une population entière. Deuxièmement, l’argent gagné des pourboires était autoproclamé par les danseuses et demeure une possibilité d’erreur puisque cela peut considérablement falsifier les résultats si celles-ci n’étaient pas honnêtes. 5- THE PRIMATE DIARIES [En ligne], http://primatediaries.blogspot.com/2007/10/ev olutionary-lap-dance.html (page consultée le 2 novembre 2008) Le pouvoir d’attraction 10 9$+.+F$)' Finalement, des études comme celle-ci peuvent nous révéler beaucoup de secrets sur la nature humaine et l’impact économique que cela peut avoir. Peut-être estce une fausse conception que l’homme diffère tant de la femme, puisque l’œstrus de la femme semble créer un lien dans le subconscient des humains. Il serait intéressant de voir si l’œstrus pourrait potentiellement avoir un effet important dans la société… Peut-être est-ce un pur hasard que la générosité des hommes accroît toujours lorsque la femme est en ovulation, mais comme monsieur Miller se l’est demandé, « les femmes devraient-elles fixer des entrevues pour des emplois en fonction de la date à laquelle elles se trouvent dans leur cycle menstruel? ». S’il est vrai que la femme possède ainsi un certain pouvoir dans le subconscient des hommes, cela occasionnerait peut-être des hauts cris chez les hommes de ce monde… DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 J@'8E>8>J!=V'eM@'Nh=@DG@'7>D=@JJ@'(>eD' O>=D@'8EG@MR' 8<)#A<)-#']'i)2$&';$*aF)#%."' Par Alexandra Drouin-Paquette Envie d'une petite gâterie pour vous détendre? Le chocolat noir, en plus d'avoir un effet antidépresseur, est excellent pour la santé. Il contient des flavonoïdes qui agissent comme antioxydants, ce qui diminue la formation de radicaux libres et qui, par conséquent, ralentissent le vieillissement des vaisseaux sanguins. De plus, les flavonoïdes diminuent la pression artérielle par le biais de production d'acide nitrique et diminuent le taux de mauvais cholestérol (LDL). Quoi de mieux pour nettoyer un peu votre système? Tout en pensant aux bienfaits que cela lui apportera, vous décidez de partager cette gâterie avec votre chien. En fait, ce n'est que le commencement d'un cauchemar digestif pour lui! Le docteur Kevin Fitzgerald étudie l'effet nocif du chocolat et nous le présente dans son article intitulé « Chocolate Poisoning in Dogs ». Dans cet article, j'élaborerai sur les points suivants : la mise en situation du domaine dans lequel s'inscrit l'étude, les objectifs, les caractéristiques de l'étude, l'évaluation critique des résultats, une courte biographie du docteur Fitzgerald et les liens avec les autres effets chez les humains. la cause de l'intoxication tout en étant reliée à la quantité ingérée, bien sûr. Le docteur Fitzgerald vient donc à la conclusion suivante : il faut entre 250 et 500 milligrammes de théobromine par kilogramme (poids du chien) pour que ce composé soit mortel. Toutefois, une plus petite quantité suffit pour que votre chien soit extrêmement intoxiqué. Il note également les signes et symptômes du chien lorsqu'il est contaminé. Il note la présence de vomissements, de diarrhée, un besoin d'uriner fréquemment et des nausées. Il remarque aussi de l'arythmie et des crises cardiaques. Tout d'abord, parlons un peu des composés du chocolat qui font que celui-ci peut être nocif ou bon pour la santé. Le chocolat en composé en majorité de caféine et de théobromine, deux composés provenant du cacao. Ce sont deux composés chimiques qui stimulent l'activité neurologique. La théobromine est l'élément responsable du goût amer du chocolat. Le chocolat contient aussi des composés phénoliques et des flavonoïdes qui sont des antioxydants et qui sont des composés qui préviennent les crises cardiaques chez les êtres humains. Le phényléthylamine est un composé très important du chocolat car c'est celui-ci qui fait qu'on aime tant le chocolat. Ce composé agit au niveau du cerveau de façon à libérer des endorphines, ce qui explique les effets agréables du chocolat. Ce composé est communément appelé la « drogue de l'amour », car il imite les activités neurologiques d'une personne en amour. Le docteur Fitzgerald s’est surtout intéressé à la théobromine, le composé chimique du chocolat qui est toxique pour le chien. Il étudiait ce composé pour déterminer les effets pathogènes engendrés par celui-ci et pour mieux comprendre pourquoi ce composé ne nous affecte pas autant qu'il affecte les chiens. Bien avant cette découverte, la théobromine était utilisée comme dilatateur sanguin, notamment lors d’une crise d'angine de la poitrine. Il permet aussi, comme mentionné plus haut, la dilatation des vaisseaux sanguins, ce qui diminue la pression sanguine. Ce composé a alors un bon effet sur la santé humaine. Cependant, la demi-vie de la théobromine chez un chien est de dix-sept heures et demie, contrairement aux humains qui elle, est d'une durée de deux à trois heures. La présence prolongée de théobromine serait donc Ainsi, son étude comporte plusieurs caractéristiques intéressantes. Il y a présence de tests contrôlés de façon à déterminer l'effet de différents types de chocolats selon leur composition et leur concentration de cacao et, par conséquent, de théobromine. Par exemple, le chocolat au lait contient entre 44 et 60 milligrammes de théobromine par once de chocolat tandis que le chocolat de cuisson non sucré lui contient 450 milligrammes de théobromine par once. Il détermine aussi la quantité exacte de chocolat à ingérer pour que la dose soit létale. Il présente aussi plusieurs cas d'intoxication et de décès dus au chocolat, soit un petit chien saucisse de 20 livres qui a ingéré trois quarts de livre de chocolat au lait qui se retrouve gravement intoxiqué et un chien de 22 livres qui décède après avoir ingéré 2 livres de chocolat de cuisson non sucré. De plus, cette étude est, d'un point de vue critique, une étude complète et pertinente. Elle présente l'élément toxique du chocolat par rapport aux autres éléments. Dr Fitzgerald effectue une expérience contrôlée avec des informations basées sur son expérience ainsi que des faits tirés d'études antérieures. Beaucoup d'autres chercheurs et professionnels en viennent aux mêmes conclusions, notamment le Dr Ernest E. Ward, un vétérinaire ayant reçu des prix d'excellence en pratique nationale et qui a beaucoup publié de thèses. Ce sujet fait maintenant l'objet de plusieurs articles et est publié comme étant l’une des plus grandes intoxications chez les chiens dans divers 11 9$+.+F$)' Le chocolat, une gâterie mortelle pour votre chien? Ensuite, l'objectif de la recherche du docteur est sans aucun doute de pouvoir mieux différencier une intoxication au chocolat des autres pathologies ayant les mêmes symptômes. Il cherche aussi à sensibiliser la population, puisqu'il publie sur ce sujet et que cette étude touche la population entière. En tant que vétérinaire, il cherche aussi à élargir ses connaissances sur le régime alimentaire de ses patients et des différentes intoxications et maladies que ce régime peut engendrer. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques articles vétérinaires. Le docteur Fitzgerald a aussi été invité à diffuser cette étude sur la chaîne reconnue Animal Planet. Médiagraphie Le Dr Kevin Fitzgerald est un vétérinaire qui fait de la pratique générale. Lorsqu'il est entré à l'université, il a été refusé en médecine vétérinaire. Il a alors fait une maîtrise et un doctorat en philosophie, ce qui lui permet d'enseigner à l'Université d’Hawaii. Après huit ans, il a finalement été admis en médecine vétérinaire. Pendant ses études, il a été portier pour des célébrités en tournée comme Bob Marley et Elvis. Il a gradué en 1983 de l'école vétérinaire de la Colorado State Univesity et a commencé à travailler en 1985 au sein de l'équipe de Alameda East. En quinze ans, il voit des milliers d'animaux et devient un spécialiste surtout pour les animaux exotiques. Il performe maintenant beaucoup devant la caméra, notamment sur la chaîne télévisée Animal Planet où il vient partager son expertise avec les propriétaires d'animaux domestiques. 1- DRIBEN, Lisa. «Chocolate Treats Potentially Toxic to Dogs », The Hamilton Spectator, [En ligne], (5 février 2004) dans Eureka. (Page consultée le 13 novembre 2008). 2- LUBRINA, François. « Les dangers du chocolat », La Presse, [En ligne], (4 février 2006), dans Bibio Branchée. (Page consultée le 13 novembre 2008). 3- AINSWORTH, Claire. « Death by chocolate – is it possible? », New Scientist, [En ligne], volume 196, numéro 2636, (22 décembre 2007), pages 40-41, dans Eureka. (Page consultée le 13 novembre 2008). Finalement, la théobromine ne demeure pas sans effet chez les êtres humains. Comme la caféine, la théobromine est un dérivé du méthylxanthine qui a un effet de vasodilatation et de relâchement musculaire. La grande différence entre la théobromine et la caféine est que la théobromine est un stimulant positif sur l'humeur qui dure plus longtemps. Ce composé est également utilisé comme diurétique, comme vasodilatateur et est présenté comme un stimulant cardiaque. 4- FITZGERALD, Kevin. Pet First Aid : Chocolate poisoning in dogs by Dr. Kevin Fitzgerald. [En ligne], http://www.apogeecomgrp.com/drkevin/chocola te.html (Page consultée le 7 novembre 2008) 12 9$+.+F$)' 5- ANIMAL PLANET. Animal Planet : Meet the Evets. [En ligne], http://animal.discovery.com/fansites/evets/meet/fitzgerald.html (Page consultée le 4 novembre 2008) En conclusion, ce sujet de recherche peut nous sembler anodin au départ, mais il est bien plus que ça! L'étude effectuée par le Dr Fitzgerald permet de mieux comprendre les effets du chocolat chez les animaux et, par conséquent, de mieux diagnostiquer une intoxication par théobromine chez notre animal de compagnie vis-à-vis une autre pathologie. Elle nous permet aussi de comprendre les différences d'anatomie entre les chiens et les humains. Il est curieux que le chocolat provoque la même réaction chez les chats, mais qu'on en parle moins. En fait, ce n'est qu'une différence d'alimentation qui fait que les chats ne mangent pas de chocolat, donc ils ne tombent pas malades. Le chocolat, malgré certains côtés négatifs, est tout de même un aliment qui est en majorité « bien ». Certains chercheurs ont même découvert qu’Escherichia coli dégrade le chocolat pour produire de l'hydrogène qui serait potentiellement le prochain carburant à automobile. Cette gâterie nous sauvera-t-elle d'une crise du pétrole? Le chocolat, une gâterie mortelle pour vitre chien? Promotion 2008-2010 DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 J@'9>M'N>j='4@1'8D>e1=GJJ@1V'eM@'[e@1=G>M' 4@'1>MR' 8<)#A<)-#']'8<%#.)/'1,)&A)' Par Andréanne Didillon Lorsque vient le temps d’acheter un produit, nous nous basons bien souvent sur l’image de l’emballage ou l’apparence générale pour en déduire s’il nous convient. « Ce gâteau semble tellement bon » dirons-nous en voyant, sur la boîte, l’image d’un appétissant gâteau au chocolat. Nous nous faisons donc une idée de la fraîcheur et du goût des aliments en nous basons sur nos perceptions visuelles. Cependant, qu’en est-il de nos autres sens? Si le produit est bien frais, il sera possible de sentir l’odeur qui s’en dégage et au contraire, s’il est plutôt en train de moisir, il sera également possible de sentir une odeur de fermentation. Pour ce qui est du toucher, il est également possible de déduire la fraîcheur d’un aliment assez facilement. Et l’ouïe dans tout cela? Justement, deux chercheurs ont mené, à l’Université Oxford en Angleterre, une expérience pour tenter de découvrir jusqu’à quel point le sens de l’ouïe est relié à celui du goûter. Le Dr Massimiliano Zampini s’est donc joint au Dr Charles Spence afin de déterminer le rôle de signaux sonores sur la qualité croustillante et la fraîcheur perçues en mangeant des croustilles. Ainsi, j’aborderai premièrement les objectifs visés par la recherche, par la suite, j’expliquerai les caractéristiques du projet et finirai par une courte présentation du Dr Spence et du laboratoire où il travaille. . En premier lieu, l’objectif du Dr Spence et de son collègue, le Dr Zampini, était de déterminer si la perception de croustillance et de fraîcheur de croustilles ou chips pouvait être affectée par la modification des sons produits lors de la croquée. Ils étudiaient donc, plus précisément, le lien entre les sens de l’ouïe et du goûter. Pour ce faire, ils ont recruté des participants qui ont accepté de prendre part à leur recherche intitulée The Role of Auditory Cues in Modulating the Perceived Crispness and Staleness of Potato Chips. Les volontaires devaient, à l’aide d’un système de pédales reliées à un ordinateur, donner leur appréciation de la croustillance et de la fraîcheur des croustilles après avoir croqué dans celles-ci avec leurs dents de devant. Les conditions étaient les suivantes : les participants, payés cinq livres (5£), étaient assis à une table dans une chambre insonorisée. Ils portaient un casque d’écoute afin d’entendre les sons captés grâce à un micro placé devant eux. Leur rôle était de croquer dans des croustilles de marque Pringles. Pourquoi cette marque en particulier me demanderez-vous? Puisque cette compagnie, contrairement aux autres, produit des chips selon un processus hautement surveillé pour s’assurer d’obtenir des croustilles toutes identiques de forme, de taille et de texture. Les chercheurs pouvaient ainsi être certains de réduire au minimum les facteurs liés au produit lui-même. Ce que les volontaires ignoraient, c’est que les sons entendus n’étaient pas nécessairement ceux qu’ils produisaient. Pour « répondre », c’est-à-dire donner leur appréciation, les volontaires devaient appuyer avec leurs pieds sur les pédales pour ainsi « qualifier » les deux critères dont il est question depuis le début : la croustillance et la fraîcheur des chips. La croustillance était évaluée par une seule croquée avec les dents de devant. Les deux chercheurs avaient choisi cette méthode dans le but de collecter leurs données de façon régulière et uniforme, mais également car c’est ce que recommandait des études réalisées par d’autres groupes d’experts. Par exemple, une équipe de chercheurs composée de deux Belges et d’un Néo-Zélandais avait conclu, dans une recherche effectuée en 2002, que c’était la toute première bouchée qui permettait de juger de la « croustillance » des pommes de variété Royal Gala. Ainsi, en utilisant cette approche, Zampini et Spence étaient certains d’obtenir des résultats plus clairs et plus fiables. Les résultats furent les suivants : Zampini et Spence conclurent que les croustilles étaient perçues comme étant plus croustillantes et plus fraîches lorsque le niveau du son entendu était amplifié électroniquement, et les hautes fréquences intensifiées, et ce sur l’intervalle allant de 2 à 20 kiloHerzt. Conclusion : l’ouïe joue bel et bien un rôle quand à la perception de la croustillance et de la fraîcheur des chips et ces perceptions sont d’autant plus favorables lorsque les sons émis sont d’une plus grande intensité. Autrement dit, plus les chips font du bruit lorsque nous les mangeons, plus elles semblent bonnes au goût. Le Dr Charles Spence est chef du Crossmodal Research Laboratory, laboratoire situé dans le Département de Psychologie Expérimentale de l’Université Oxford. Il y étudie depuis plusieurs années le fonctionnement du cerveau et ses caractéristiques. Il s’intéresse plus particulièrement à la façon dont l’humain 13 9$+.+F$)' Le bon goût des croustilles, une question de son? En effet, les chercheurs altéraient parfois le son électroniquement afin de savoir si les réponses des participants changeaient selon la variation des sons entendus. Les sons étaient donc soit complètement fidèles, soit intensifiés électroniquement. Il arrivait même que seules les hautes fréquences du « croc » de la croquée soient intensifiées. Ces variations servaient, encore une fois, à vérifier leur hypothèse. Si un répondant enregistrait une certaine réponse de satisfaction alors que le son était normal et que cette réponse changeait alors que ledit répondant mangeait exactement le même échantillon de croustilles, mais avec un son amplifié, ils pourraient conclure qu’il y a bel et bien un lien entre l’intensité du son entendu, la croustillance et la fraîcheur perçues. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques perçoit le monde qui l’entoure et à tout le processus cérébral qui s’occupe du traitement l’information transmise par nos activités multi sensorielles quotidiennes. Le Dr Spence est professeur de psychologie expérimentale et également maître de conférences de l’Université (University Lecturer) dans ce domaine. Sur une période d’un peu plus de dix ans, il a publié au-delà de 250 articles dans plusieurs revues et journaux scientifiques reconnus. Il a mené de nombreuses recherches en collaboration avec des chercheurs originaires de partout à travers le monde et est même consultant auprès de quelques multinationales pour lesquelles il étudie les applications d’un design « multi sensoriel » à plusieurs niveaux dans ces entreprises. Médiagraphie 1- ABRAHAMS, Marc. « Crisp sounds ». The Guardian, [En ligne], (23 mai 2006), dans Eureka. (Page consultée le 13 novembre 2008). Professeur émérite, le Dr Spence a reçu de prestigieux prix au cours des dernières années dont le prix de la Société de Psychologie Expérimentale (the Experimental Psychology Society prize) en 2002, le prix Paul Bertelson de la Société Européenne pour la Psychologie Cognitive (the Paul Bertelson Prize from the European Society for Cognitive Psychology) en 2003, et, en 2005, le prestigieux Friedrich Wilhelm Bessel Research Award, une récompense de la Fondation Alexander von Humboldt, d’origine allemande. 2- CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE, Crispness judgement of Royal Gala apples based on chewing sounds, [En ligne], http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=136 78729 (Page consultée le 13 novembre 2008). 3- THE BRITISH PSYCHOLOGICAL SOCIETY. Professor Charles Spence, Oxford University, [En ligne], http://www.bps.org.uk/ac2007/prog_details/charl esspence.cfm (Page consultée le 13 novembre 2008). 4- CROSSMODAL RESEARCH LABORATORY, Prof Charles Spence, [En ligne], http://psyweb.psy.ox.ac.uk/xmodal/members.ht m (Page consultée le 13 novembre 2008). 14 5- THE MEDICAL SCIENCES DIVISION, OXFORD UNIVERSITY, Chales Spence - Neuroscience, [En ligne], http://www.neuroscience.ox.ac.uk/directory/charl es-spence (Page consultée le 13 novembre 2008). 6- LUDDEN, Geke D. S. et Hendrik N. J. SCHIFFERSTEIN. « Effects of Visual-Auditory Incongruity on Product Expression and Surprise », International Journal of Design, vol. o 1, n 3, décembre 2007, p.29-39. 9$+.+F$)' Pour conclure, il existe un lien certain entre chacun de nos cinq sens, et le cerveau humain, véritable merveille de technologie, nous surprendra toujours par sa complexité et ses capacités extraordinaires, dont plusieurs nous sont encore inconnues. Les travaux du Dr Spence, dévoué depuis plusieurs années à trouver ces connexions, nous permettent de faire avancer la science et notre compréhension du monde biologique. C’est grâce à son expertise dans le domaine qu’il a été possible de démontrer que plusieurs actions quotidiennes mettent en jeu plus d’un de nos sens, sans que nous en soyons réellement au courant. Cette recherche en est un parfait exemple, car qui aurait pu imaginer que l’ouïe soit reliée au goût et à la fraîcheur des aliments? Ainsi, les docteurs Zampini et Spence ont prouvé, grâce à cette étude, que lorsque nous mangeons des croustilles, nous avons l’impression que les chips sont plus savoureuses et fraîches si nous entendons un bruit plus intense. Ceci n’est qu’un seul exemple des prouesses impressionnantes que peut accomplir le cerveau humain qui, rappelons-le n’est utilisé qu’à 10% de sa capacité. Peut-être un jour percerons-nous les mystères cérébraux et serons-nous en mesure de toucher une odeur ou bien même de sentir un bruit. Le bon goût des croustilles, une question de son? Promotion 2008-2010 DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 [e@JJ@'@1='J!'7@GJJ@eD@';!k>M'4@'=D@7(@D' eM'9G18eG='(>eD'>9=@MGD'eM'N>j='>(=G7!JR' 8<)#A<)-#']'J)&';$/A<)#' Par Anne-Marie Claveau fragile qu’il se brise, s’émiette. De plus, la façon dont le biscuit devient à la base humecté découle du fait qu’il est constitué de pores et de canaux se connectant entre eux. Une fois que le thé ou le café accède à ces canaux, une action capillaire fait en sorte que le liquide est absorbé et dirigé vers les canaux moins atteignables du biscuit. Ensuite, Fisher s’est interrogé sur la façon optimale de tremper un biscuit dans un liquide chaud. Pour ce faire, Fisher a utilisé une vieille équation de physique provenant des années 1920 pour prédire le nombre de temps que cela prend avant qu’un liquide chaud comme le thé ne pénètre totalement dans un biscuit. Plus concrètement, il fit plusieurs expérimentations impliquant l’utilisation de l’or, d’un microscope, d’une machine à rayons X et de balances analytiques afin de comparer diverses méthodes de trempage. Ses résultats sont les suivants : un biscuit gingernut doit être trempé trois secondes alors qu’un biscuit digestif, huit. Pour ce qui est de la technique de trempage, il suggère une méthode comportant un trempage horizontal du dessous du biscuit. Par après, il faudrait secouer le biscuit de haut en bas pour que la partie sèche donne du soutien à celle mouillée. Pour ma part, je soutiens que le trempage de biscuit est une question de goût, et donc relatif à chacun. Les résultats sont peut-être concluants par rapport aux goûts de Fisher, mais pas nécessairement par rapport aux miens. C’est une expérience non reproductible, puisque chacun obtient des résultats qui diffèrent, dépendant de l’expérimentateur, de la sorte de biscuit, de la température du biscuit, etc. Aussi, ce n’est pas un sujet objectif et il ne peut être sujet à argumentation et à la recherche, car, en matière de goûts, tous ont raison. C’est le principe de la relativité. Pour en revenir à ses expériences, Fisher se servit de ses résultats pour pousser davantage ses recherches. Un an plus tard, Fisher s’intéresse à la saveur du biscuit trempé. Ainsi, il se penche sur deux facteurs déterminants : le goût et l’odeur. Pour comprendre le rôle de l’odeur, Fisher et son équipe insèrent un tube dans les narines de cobayes humains. Chaque particule dans l’air pouvait ainsi être analysée séparément. Cette fois-ci, Fisher découvre que le lait a la propriété de rendre le biscuit onze fois plus savoureux que s’il était consommé tout seul. Cette conclusion s’expliquerait par les matières grasses retrouvées sous forme de gouttes en suspension dans le lait. Celles-ci auraient la capacité d’absorber les molécules de goût et de les laisser agir plus longtemps sur la langue. Par ailleurs, un liquide chaud et sans lait transporte les molécules de saveur directement à l’œsophage. Les saveurs n’ont donc pas le temps d’être perçues par les papilles gustatives et les nerfs olfactifs. Aussi, lorsque le biscuit est trempé dans un breuvage sucré Tout d’abord, l’industrie agro-alimentaire est un secteur très présent dans la société actuelle. En effet, que ce soit dans le secteur primaire, secondaire ou tertiaire, beaucoup de travailleurs sont nécessaires pour assurer le bon roulement de cette économie indispensable, générant une somme d’argent importante chaque année. Parmi les scientifiques impliqués, on retrouve beaucoup de professionnels responsables de l’avancement technologique, faisant en sorte que plusieurs sciences comme la chimie alimentaire et la physique sont au cœur de la production. Il faut alimenter le plus de gens possible de façon sécuritaire, économique, sans perdre de vue le côté palatable ou plaisant de l’alimentation. Les progrès servent alors à améliorer le système d’ensemencement, de la conservation, du transport des aliments ou autres. Fisher, quant à lui, s’est intéressé à la façon dont il pourrait aider l’industrie à composer des aliments plus savoureux. De là est venue son idée de contribuer à l’amélioration des biscuits de McVitie's, manufacture finançant le projet de Fisher. Selon lui, certains biscuits manufacturés sont trop secs et rigides pour que les consommateurs puissent les apprécier sans les tremper, c’est-à-dire que certains biscuits sont bons uniquement lorsqu’on les trempe. Ayant à cœur la rentabilité de son produit, c’est donc avec cette perspective en tête que Fisher s’est lancé dans ses recherches. Les études de Len Fisher se sont déroulées en trois temps. Ses recherches se sont tout d’abord orientées vers la composition chimique d’un biscuit. Il a alors constaté qu’un biscuit était en fait des grains collés ensemble par du sucre. Le liquide chaud dissout cependant ce sucre, rendant la structure du biscuit si Quelle est la meilleure façon de tremper un biscuit pour obtenir un goût optimal? 15 8<$:$)' Depuis près de vingt ans, les IG-Nobels couronnent chaque année dix chercheurs ayant fait des études remarquablement bizarres ou absurdes. Ces prix sont décernés à l’Université de Harvard sous la direction de la revue scientifique humoristique Annals of Improbable Research. En fait, le critère de sélection est que la recherche ne doit pas être reproductible, ce qui constitue donc une importante faille à la méthode scientifique traditionnelle. Conséquemment, les catégories varient légèrement d’année en année, mais les domaines scientifique et alimentaire restent toujours les catégories où l’on retrouve le plus de recherches à teneur plus ou moins sérieuse. En 1999, ce fut le chercheur britannique Len Fisher de l’Université de Nottingham qui se démarqua dans le secteur de la physique avec son projet sur la meilleure façon de tremper un biscuit pour obtenir un goût optimal. Ainsi, pour bien saisir son entreprise scientifique, il est inévitable d’exposer les buts premiers de Fisher, les différents aspects et les résultats de sa recherche de même qu’un portrait sommaire de sa carrière scientifique. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques comme la limonade, celui-ci est dix fois moins savoureux. Encore une fois, j’ai de la misère à comprendre comment on peut quantifier la saveur du biscuit. Nulle part on mentionne avec précision les techniques utilisées pour arriver à de tels résultats. Il faut donc prendre cette étude à la légère et rester sceptique quant à la fiabilité des résultats. Promotion 2008-2010 Médiagraphie 1- SCIENCE IN EVERYDAY LIFE. Len Fisher. [En ligne], http://www.lenfisher.co.uk/academic/index.html (Page consultée le 11 novembre 2008). 2- DOCTISSIMO. Quand la science déraille. [En ligne], http://www.doctissimo.fr/html/sante/mag_2000/ mag0721/sa_2030_pipo.htm (Page consultée le 11 novembre 2008). Enfin, Len Fisher possède un bon bagage scientifique. Il a d’ailleurs inventé des instruments de mesure qui permettent de calculer la force d’adhésion. Ces derniers sont encore utilisés aujourd’hui dans de nombreux laboratoires. Aussi, son principal intérêt est la chimie de surface, science qui s’intéresse au lien entre les surfaces des matériaux et leur comportement. Cependant, ses recherches sont plus orientées vers la physique et la biologie. De plus, en dehors des périodes de sa vie qui furent consacrées à l’étude de phénomènes scientifiques, Fisher passe une bonne partie de son temps à essayer de rendre la science plus accessible à tous. Il trouve important de se préoccuper des problèmes concernant la vie quotidienne. Pour ce faire, il donne des conférences dans des écoles, des entrevues à la radio, et il écrit des articles de journaux et des livres, son plus connu étant « How to Dunk a Doughnut ». Ainsi, le sujet du trempage de biscuits lui a valu un bestseller. Par conséquent, ce sujet très tendance en Angleterre fait aussi profiter la manufacture McVitie's, la compagnie qui finance le projet de Fisher. En effet, cette dernière possède des sortes de biscuits spécialement faits pour le trempage qui font fureur sur l’autre continent. C’est la marque de biscuit la plus vendue en Angleterre. 3- ABC GREAT MOMENTS OF SCIENCE. Biscuit dunking physics. [En ligne], http://www.abc.net.au/science/articles/2000/02/0 3/97177.htm?site=science/greatmomentsinscien ce (Page consultée le 12 novembre 2008). 4- BBC NEWS. No more flunking on dunking. [En ligne], http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/220400.stm (Page consultée le 12 novembre 2008). 5- FIRST SCIENCE. The science of dunking. [En ligne], http://www.firstscience.com/site/articles/dunking. asp (Page consultée le 12 novembre 2008). Quelle est la meilleure façon de tremper un biscuit pour obtenir un goût optimal? 16 8<$:$)' Somme toute, la meilleure façon de tremper un biscuit est un problème qu’a essayé de résoudre Len Fisher, un scientifique fasciné par les problèmes quotidiens qu’il croit surmontables par la science. Avec l’aide financière de la compagnie McVitie's, il mène des recherches dont il tire des résultats très précis et une méthode de trempage assez drastique. D’abord, il s’est investi sur la théorie du trempage, puis, sur les meilleures associations de liquides et de biscuits possibles. Considérant le fait qu’il soit financé par une compagnie de biscuits, il serait raisonnable de se questionner sur la véracité de ses résultats en lien avec les intérêts mêmes de la compagnie. Derrière cette étude qui semble plutôt futile, des intérêts de vente peuvent être dissimulés. En effet, comme c’est une étude qui ne peut être vérifiée puisqu’elle n’est pas reproductible, il se peut que la compagnie utilise les résultats pour affirmer produire des biscuits conformes aux conditions d’un trempage ayant bien meilleur goût. Bien que ce ne soit qu’une théorie avancée, il est toujours bien pertinent de s’assurer que le fournisseur financier n’a pas d’intérêt de ventes à soutirer à la noble discipline qu’est la science. DecPLUS - Recueil d d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 J@1'N>DGJJ@1'1>M=5GJ1'(!D7G'M>e1R' 8<)#A<)-#/']'4%&$).'Ic'1$:+&/V'8<#$/*+,<)#';c'8<%H#$/' Vous avez peut-être déjà fait ce fameux test disponible sur Internet durant lequel il faut compter le nombre de passes d’une équipe de basketball. Si oui, vous comprenez assurément pourquoi le gorille traversant l’écran durant le milieu du test est, en quelque sorte, « invisible ». En effet, au fur et à mesure que l’attention d’une personne converge vers une tâche précise demandant un certain niveau de concentration, la qualité de la perception de son environnement baisse rapidement. Après tout, il arrive souvent, par exemple, que le niveau de concentration exigé par un problème de mathématiques isole celui qui tente de le résoudre, tant et si bien que ceux désirant s’adresser à lui devront hausser le ton ou claquer des mains pour capter son attention. Les chercheurs Daniel J. Simons et Christopher F. Chabris du département de psychologie de l’Université Harvard se sont d’ailleurs penchés sur le sujet. Ils se sont posé les questions suivantes : « À quel degré les détails visuels que nous percevons sont-ils représentés par le cerveau et quel rôle joue le niveau d’attention de l’observateur dans ce procédé?». Tout d’abord, nous commencerons par explorer leurs travaux de recherche dans le but de pouvoir analyser leurs résultats de façon appropriée par la suite. Finalement, nous chercherons à mieux connaître ces deux chercheurs et leur organisme. L’expérience menée par les deux chercheurs peut paraître assez simple, mais elle demande la considération d’un nombre important de facteurs. De plus, il va sans dire qu’il est difficile d’étudier un des cinq sens, car l’acuité des sens (en particulier la vision) varie sensiblement d’une personne à l’autre. Pour ce qui est du matériel, quatre vidéocassettes ont été préparées. Toutes les quatre représentent six joueurs de basketball se passant deux ballons orange. Trois joueurs sont habillés en noir et trois joueurs en blanc. Les joueurs ne passent le ballon qu’aux joueurs portant la même couleur de chandail que la leur. La séquence de passes est régulière, c’est-à-dire que le joueur 1 passera toujours au joueur 2 qui lui passera toujours au joueur 3 qui repassera au joueur 1 et ainsi de suite. Sur chacun des quatre films, un événement inattendu se produit. Dans deux des cas, 45 secondes après le début du film, une femme déguisée en gorille traverse l’écran pendant cinq secondes. Dans les deux autres cas, c’est une femme de grande taille portant un parapluie qui traverse l’écran. Finalement, pour chacun des deux événements inattendus, une version du film a un fini transparent, c'est-à-dire que chaque équipe et le gorille (ou la femme au parapluie) ont été filmés séparément, puis superposés au montage. Dans l’autre version du film, tous les acteurs ont été filmés simultanément. Il est possible de visionner certaines de ces vidéos en ligne dans la section «Sustained inattentional blindness – selective looking » à l’adresse suivante: http://viscog.beckman.uiuc.edu/djs_lab/demos.html . En premier lieu, pour tenter de répondre à leur question, Daniel J. Simons et Christopher F. Chabris analyseront deux phénomènes déjà mis de l’avant par des chercheurs du même domaine: la cécité par manque d’attention et l’observation sélective. Pour ce qui est de la cécité par manque d’attention, les deux chercheurs expliquent que, pour un être humain normalement constitué, toute l’information sans exception est envoyée au cerveau. Toutefois, le cerveau ne gardera précise et la plus complète possible que l’information à laquelle l’observateur a porté une attention particulière. C’est pourquoi il est très fréquent de ne se rappeler que de quelques caractéristiques d’un objet, par exemple, la couleur rouge d’une voiture à laquelle aucune attention particulière n’a été portée. Le deuxième phénomène, l’observation sélective, sera exploité d’avantage durant l’expérimentation des deux chercheurs. L’observation sélective se produit lorsqu’un sujet effectue une tâche de recherche ou de traitement visuel. Le cerveau ne prendra pas en compte les informations ne possédant pas les caractéristiques recherchées. Par exemple, quelqu’un cherchant son trousseau de clefs finira souvent par regarder plusieurs fois au même endroit, car les principaux stimulis visuels enregistrés par son cerveau sont ceux associés à son trousseau de clefs. Par conséquent, il ne se rappellera plus très bien où il a fouillé. Les gorilles sont-ils parmi nous? En ce qui a trait à l’expérimentation, le contenu d’une des quatre cassettes vidéo est montré à chaque sujet. Avant de visionner le film, les sujets reçoivent une des consignes suivantes : compter mentalement le nombre de passes effectuées par l’une des deux équipes (blanche ou noire) ou bien faire les comptes séparés des passes-rebond et des passes aériennes effectuées par l’une des deux équipes. Par le biais de calculs mathématiques complexes, la première tâche a été définie comme facile et la deuxième comme difficile. Après avoir visionné le film, les sujets doivent écrire le nombre de passes comptées par rapport à la consigne reçue. Ensuite, les sujets sont soumis à un test surprise durant lequel un expérimentateur leur pose une série de questions pour déterminer s’ils ont perçu l’événement inattendu. Les résultats sont ensuite classés par pertinence. Les sujets ayant relevé un compte de passe trop élevé ou trop bas par trois 17 9$+.+F$)' Par Bertrand Camus DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques passes sont exclus. Ceux ayant perdu le compte des passes le sont aussi. Les résultats des sujets qui connaissaient déjà le phénomène sont aussi exclus. Les 192 résultats des sujets restants se divisent également entre les 16 cas possibles d’observation. Daniel J. Simons et Christopher F. Chabris observent que la couleur de l’équipe influence de façon significative (une différence d’environ 20%) les taux de détection de l’événement inattendu dans presque tous les cas. La difficulté de la tâche, quant à elle, fait baisser le taux de détection dans la majorité des cas, bien que dans certains cas il demeure inchangé ou augmente. Le pourcentage de détection est généralement plus faible dans les films « transparents ». Dans tous les cas sauf un, la femme portant un parapluie a été détectée plus souvent que le gorille. Promotion 2008-2010 Médiagraphie : 1. ABRAHAMS, Marc. Les recherches improbables. [En ligne], http://improbable.com/ig/igpastwinners.html#ig2004 (Page consultée le 26 octobre 2008) 2. SIMONS, Daniel. Visual cognition lab. [En ligne], https://www.psych.uiuc.edu/reprints/index.php ?page=request_article&site_id=1&article_id=1 4 (Page consultée le 26 octobre 2008) 3. HEALEY, Christopher. Perception in visualisation. [En ligne], http://www.csc.ncsu.edu/faculty/healey/PP/ind ex.html (Page consultée le 30 octobre 2008) Ces résultats amènent les chercheurs à conclure que la cécité par manque d’attention et par l’observation sélective se produisent plus souvent lorsque l’événement inattendu n’a pas de caractéristiques visuelles communes avec la tâche donnée, que le milieu d’observation est transparent et que la tâche demande un haut niveau de concentration. Il est donc très facile, lors d’un effort de concentration, de ne pas remarquer un évènement inattendu, même flagrant. 4. SIMONS, Daniel. Département de psychologie de l’Université de l’Illinois. [En ligne], http://www.psych.uiuc.edu/people/showprofile .php?facLastName=simons&facFirstInitial=d( Page consultée le 4 novembre 2008) 5. CHABRIS, Christopher. Université d’Harvard. [En ligne], http://www.wjh.harvard.edu/~cfc/Biography.ht ml (Page consultée le 4 novembre 2008) Bien que le nombre de sujets sur lesquels l’expérience a été menée semble assez faible, la méthode décrite dans les travaux de ces deux chercheurs est très rigoureuse et a l’air fiable. C’est pourquoi les résultats de cette étude devraient être considérés sérieusement dans les prochaines recherches dans ce domaine. Il est aussi évident que de tels résultats pourraient être employés à bon escient pour optimiser la sécurité routière ou par les compagnies publicitaires désirant attirer l’attention du consommateur. En bref, après une expérimentation rigoureuse et soutenue, Daniel J.Simons et Christopher F. Chabris, deux chercheurs audacieux, en sont arrivés à la conclusion que la visibilité d’un objet dépend de l’attention que l’observateur y porte. Ce qui implique qu’il est possible de voir quelque chose sans pour autant le remarquer et que, lors d’une recherche visuelle, l’observateur tend à ignorer ce qu’il ne recherche pas. Imaginez tous ce que vous avez manqué simplement parce que vous n’y prêtiez pas attention… Les gorilles sont-ils parmi nous? 18 9$+.+F$)' Le curriculum des deux chercheurs à l’origine de cette recherche illustre l’étendue et la complémentarité de leurs compétences respectives. Daniel J.Simons a reçu un doctorat en psychologie expérimentale à l’Université Cornell en 1997. Il est ensuite devenu assistant professeur au département de psychologie de l’Université Harvard. C’est en 2002 qu’il deviendra professeur à part entière à l’Université de l’Illinois. Ses travaux portent surtout sur la reconnaissance visuelle et la mémoire. Christopher F. Chabris, quant à lui, obtenu un baccalauréat en informatique en 1998 ainsi qu’un doctorat en psychologie en 1999, tous deux à l’Université Harvard. Lui et Daniel J.Simons sont corécipiendaires du prix Ig Nobel de psychologie en 2004 pour les travaux de recherche faisant l’objet de cet article. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 (@=G=1'9>M1E>77@1'O@D=1'>e'JT!D7l@' !7lDG8!GM@R' 8<)#A<)-#']'I+<&'7)%"+d/';#+/*' Par Carlo Ferlisi Lors de la Deuxième Guerre mondiale, la recherche scientifique était très importante. Toutes les nouvelles technologies développées donnaient un avantage aux pays qui les avaient créées, ce qui était très important lors de cette guerre. Les Allemands, à la grande surprise de certaines personnes, étaient les premiers à avoir créé un moteur à réaction fonctionnel. Lorsque les Alliés ont découvert qu’ils avaient accompli cet exploit d'ingénierie, ils ont détourné une grande partie de leur attention à la création de ces moteurs. À la fin de la guerre, plusieurs scientifiques allemands étaient capturés et une grande majorité était questionnée sur leurs projets en voie de développement. Certains d'entre eux avaient parlé d'avions circulaires, soit des soucoupes volantes. Les Alliés étaient très intéressés par ce concept et ils se sont lancés à la conception de celles-ci. Ceci dit, après avoir expliqué pourquoi cette idée était intéressante pour l'armée, les prototypes développés seront évalués, suivi d'une brève biographie du chercheur qui avait développé ces prototypes. décoller et d'atterrir verticalement et qu'elle devrait théoriquement atteindre des vitesses considérées extrêmes pour l'époque. Tout d'abord, il faudrait commencer par répondre à la question suivante: comment est-ce que les soucoupes volantes pourraient-elles aider l'armée? Premièrement, la force de l'armée américaine lors de cette époque était leur force marine. Ce qu'ils utilisaient pour régner dans l'Atlantique et dans le Pacifique étaient leurs porte-avions. Les avions qu'ils gardaient à bord étaient les "bras" de l'armée, c'est-à-dire qu'ils étaient toujours les premiers à entrer dans le combat, voire même le déclencher. Ils étaient une force décisive lors de ces rencontres. Par contre, les porte-avions avaient une grandeur et une longueur limitée, alors ils ne pouvaient pas garder n'importe quel avion: il fallait absolument qu'ils aient la capacité de décoller après une très courte distance. Par contre, les soucoupes volantes décrites par les scientifiques allemands pouvaient décoller verticalement, ce qui n'a jamais été accompli par les Alliés. Ceci voudrait aussi dire que ces soucoupes pourraient décoller, ainsi qu'atterrir, de n'importe où. Ce serait donc aussi un avantage pour le transport de personnel ou de provisions. Deuxièmement, les chercheurs avaient aussi promis que les soucoupes pouvaient atteindre des vitesses phénoménales, en fait ils avaient dit qu'ils pouvaient dépasser la vitesse du son (Mach 1, ou bien environ 300m/s). Dans le monde des avions chasseurs de l'époque, cette vitesse n'a jamais été dépassée sans voir l'appareil se briser sous les forces extrêmes causées par cette vitesse excessive. De plus, les avions chasseurs avec une très grande vitesse ont moins de chances de se faire tirer dessus car ils utiliseraient celle- ci pour s'échapper de leurs adversaires. Donc, les deux principales raisons l'armée américaine voulait créer une soucoupe volante est parce qu'elle aurait la capacité de Petits bonshommes verts ou l’armée américaine? 19 (<B/$6-)' L'intérêt de l'armée américaine était très grand pour des avions qui décollaient verticalement, mais ils ont simplement décidé de développer des chasseurs supersoniques qui décollent normalement. Par contre, au Canada, un certain John Frost s'était intéressé à ce sujet et il a décidé de le développer. Au début, il avait voulu changer le concept pour le rendre en forme de pique (comme dans le jeu de cartes). Ce design était tellement intéressant que le ministère de la défense avait donné un contrat de 400 000$(CDN) à la compagnie pour le développer. Par contre, le projet avait fini par couter trop cher, alors le gouvernement a arrêté leur financement. Frost continuait de développer son idée et il était venu à créer une conception de soucoupe volante. Il avait démontré son projet à des experts de la défense américains et ils lui ont offert un contrat de 750 000$(US). La compagnie Avro Canada a alors renouvelé leur intérêt dans le projet et a donné 2,5 millions de dollars pour la réalisation de ce dernier. Lors de son développement, l'armée a voulu voir des prototypes pour prouver son concept. Ils l'ont payé 2 millions de dollars pour créer ces prototypes. Ils avaient demandé que les machines produites soient capables de se déplacer pendant 40km avec 450kg de surcharge. Les prototypes produits étaient très instables, mais après quelques petits ajustements, la soucoupe (maintenant appelé l'Avrocar) avait atteint ses objectifs. Alors, l'armée avait demandé de nouveaux prototypes, mais avec des standards qui étaient beaucoup plus élevés : le véhicule devait atteindre environ 415km/h et devait atteindre une altitude de 3km. La compagnie s’est alors lancée au défi. Par contre, lors du développement du prototype, la compagnie Avro Canada avait perdu un très grand contrat et les présidents étaient forcés à licencier plusieurs de leurs employés. La recherche a alors ralenti, le financement coupé, le projet avançait tranquillement. John Frost avait réussi à convaincre l'armée américaine de leurs donner plus d'argent, mais ce serait inutile. Les nouveaux prototypes ne fonctionnaient pas, il y avait trop de problèmes inattendus qui sont survenus. Ce que les prototypes avaient donné n'était qu'une grosse machine qui flottait quelques pieds au dessus du sol. Après avoir investi presque 10 millions de dollars et après avoir attendu 10 ans, l'armée américaine a arrêtée de financer le projet. L'Avrocar étant un échec, la compagnie Avro Canada a déclaré faillite en 1962. Ce que les gens n'avaient pas réalisé lors des expériences était que John Frost et Avro Canada étaient les premiers à avoir crée le DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 premier aéroglisseur! Médiagraphie John Carver Meadows Frost est né à Walter-onThames, près de Londres, en 1915. Il avait été introduit dans le monde de l'aéronautique lorsqu'il avait 16 ans, quand son professeur de latin l'avait amené faire un vol dans un biplan. Il ira poursuivre ses études à Oxford, ayant gagné des honneurs en mathématiques, en chimie et en physique. Vers la fin des années 1930, il travaillera pour plusieurs compagnies d'aéronautique britanniques. En 1937, il avait déjà conceptualisé le fuselage d'un avion chasseur. Il contribuera aussi à la conception de plusieurs autres aéroplanes en Bretagne. En 1942, lorsqu'il travaillait pour la compagnie De Havilland Aircraft Company, il avait crée un nouveau concept d'avionique lors de la création du Hornet, un autre avion chasseur de l'époque. Son travail avait suscité l'intérêt de la compagnie : ils l’engagent à créer un des premiers avionchasseurs avec un moteur à réaction. Après plusieurs années de travail en Grande- Bretagne, il a été convaincu de travailler au Canada. Il aidera à la conception de plusieurs avions à réaction. Après quelques années, il s’intéresse aux soucoupes volantes et... vous savez ce qui suit. Quand Avro Canada a déclaré faillite, il déménage en Nouvelle-Zélande, où il poursuivra son travail dans le domaine de l'aéronautique. Après avoir pris sa retraite, il commence à faire un projet avec des étudiants universitaires: il voulait créer un avion qui fonctionnerait avec la force humaine. Par contre, il ne verra jamais la fin de son projet puisqu'il meurt en en 1979, à l'âge de 63 ans. 1- DUNN, KEVIN. AVROCAR! Saucer Secrets from the Past. [Documentaire (découverte), En ligne], http://www.avrocar.com/index.html (Page consultée le 1 novembre 2008). 2- AVROLAND. Avroland-AVROCAR VZ-9 [En ligne], http://www.avroland.ca/al-vz9.html (Page consultée le 3 novembre 2008) 3- NATIONAL MUSEUM OF THE USAF. Fact sheets: Avro Canada VZ-9AV Avrocar. [En ligne], http://www.nationalmuseum.af.mil/factsheets/fac tsheet.asp?id=10856 (Page consultée le 1 novembre 2008) 4- NATIONMASTER. NationMaster - Encylcopedia: John Carver Meadows Frost [En ligne], http://www.nationmaster.com/encyclopedia/John -Carver-Meadows-Frost (Page consultée le 5 novembre 2008) 5- BAE SYSTEMS. 1945 Avro Canada-BAE Systems [En ligne], http://production.investis.com/heritage/nonflash/ti meline/1945_avro_canada/ (Page consultée le 4 novembre 2008) La compagnie Avro Canada était, au début, la compagnie National Steel Car Limited of Montreal. En 1942, le gouvernement canadien l'achètera et la renommera Victory Aircraft Limited. Cette compagnie manufacturait plusieurs avions britanniques lors de la Deuxième Guerre mondiale, loin des bombes allemandes. En 1945, la compagnie Hawker Siddeley Group des Nations-Unies a acheté la compagnie et l'ont renommée A.V. Roe Canada. La compagnie réparait les avions de la guerre, mais elle développait aussi de nouveaux concepts d'avions à réaction. En 1962, la compagnie ne faisait plus assez d'argent, alors elle est achetée par Hawker Siddeley Canada, qui sera alors vendu cette même année à Havilland Canada. Petits bonshommes verts ou l’armée américaine? 20 (<B/$6-)' Pour résumer le tout, l'armée américaine avait déjà essayé de créer une soucoupe volante avec l'aide d'une compagnie canadienne et sous la direction d'un Britannique passionné de l'aérodynamique. Le projet sera un échec face aux objectifs prévus, mais ils avaient ouvert une porte dans un autre type de machine: les aéroglisseurs. L'échec du projet a mené à la faillite de la compagnie qui l’avait créé : Avro Canada. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 8>77@M='J!'7l4e1@'(@e=5@JJ@' ;Je>D@18@DR' 8<)#A<)-#']'>/%:-'1<$:+:-#%V'e&$2)#/$*3'"T>/%?%' Depuis de nombreuses années, cela fait partie du savoir commun que certains organismes vivants, notamment quelques animaux marins, émettent une certaine luminescence. Toutefois, ce phénomène d’apparence banale est beaucoup plus complexe qu’il ne le paraît. C’est en 1955 au Japon qu’un assistant de laboratoire du nom d’Osamu Shimomura débuta ses recherches sur la question qui était à cette époque pratiquement impossible à résoudre. Par la suite, il fut recruté par l’Université de Princeton avec le mandat de découvrir pourquoi la méduse brille dans le noir. Il passa ainsi 19 ans de sa vie et captura plus de 850 000 méduses dans cette perspective. Ainsi, je présenterai d’abord les grandes lignes de sa recherche, les résultats étonnants de celle-ci, leur impact sur la biologie de notre siècle et finalement un bref portrait du cheminement du chercheur Osamu Shimomura. structure se trouvent les acides aminés 65, 66 et 67 qui forment ce chromophore (le groupement chimique) qui est la source de la réaction transformant la lumière. Ce qui est vraiment particulier de la GFP, c’est qu’elle n’a besoin d’aucun additif pour fluorescer contrairement aux autres protéines bioluminescentes comme l’aequorine qui nécessitent un approvisionnement continu de molécules riches en énergie. Lors des deux décennies suivantes, les chercheurs continuèrent leurs investigations et arrivèrent à une conclusion. Les deux protéines travaillent de concert dans les organes bioluminescents de la méduse situés sur le bord de 2+ l’ombrelle pour arriver, à partir des ions calcium (Ca ) de l’eau de mer, à produire cette lueur verte que l’on peut facilement observer lorsque la méduse s’agite. Cette découverte tient pratiquement du miracle et est purement due au hasard, car la concentration de GFP dans l’organisme est excessivement faible. La seule raison pour laquelle Shimomura a réussi à l’isoler avec une méthode si artisanale est qu’il avait une quantité phénoménale de chair de spécimens en sa possession. Tout d’abord, lors de l’été 1961, Shimomura et un autre scientifique du nom de Frank Johnson capturèrent 10 000 méduses Aequorea victoria le long de la côte ouest des États-Unis. Ils découpèrent le contour de l’ombrelle des spécimens où la luminescence était observée et les pressèrent à travers un filtre pour obtenir ce qu’ils ont appelé du « squeezate ». C’est par accident lorsque Shimomura renversa un peu de cette substance dans un lavabo, qu’il découvrit une première protéine luminescente qu’il nomma aequorine en l’honneur de toutes les méduses sacrifiées. Il y avait de l’eau de mer dans le lavabo et ce sont les ions de calcium contenus dans celle-ci qui ont provoqué cette réaction de bioluminescence. Pour information, une protéine est une importante classe de molécules présente dans les organismes vivants et les virus. Celles-ci sont indispensables, car elles assurent une grande partie des fonctions de la cellule et contribuent ainsi à son fonctionnement de façon très varié. Seulement, lorsque la substance brillait dans le lavabo, la lumière produite était bleue et non verte comme le pourtour de l’ombrelle de la méduse lorsqu’elle est observée dans son état naturel. Étant donné la rusticité de leur méthode, ils n’obtinrent que quelques milligrammes d’aequorine en plusieurs mois avec tout le « squeezate » recueilli. Définitivement, cette étude fut rudimentaire, difficile à réaliser et sortait des sentiers battus. Toutefois, Osamu Shimomura ne fut jamais intéressé par les possibles applications de sa découverte et il le demeure encore jusqu’à ce jour. Il le dit lui-même, son objectif n’a été que d’étudier la luminescence de la méduse. Toutefois, ses recherches ont ouvert la porte à de nombreuses autres et ainsi révolutionné la biologie d’aujourd’hui. En effet, par la suite Martin Chalfie, un scientifique de l’Université de Colombia réussit à cloner et introduire la protéine dans d’autres organismes. Ce qui est vraiment incroyable est qu’en attachant le gène de la GFP à un gène d’une protéine d’une cellule, les deux conservent leur fonctionnement normal sauf que la protéine de la cellule fluoresce maintenant en vert. On peut ainsi facilement « voir » l’infiniment petit au cœur des cellules et observer quand une protéine est produite et où elle va. De plus, Roger Tsien est parvenu à modifier la structure de la GFP et en produire de toutes les couleurs. Cela a permis l’approfondissement des recherches sur les protéines, les cellules et leurs interactions entre elles, le fonctionnement des neurones et du cerveau, certaines maladies comme le cancer et l’Alzheimer, etc. C’est d’ailleurs devenu un outil de routine utilisé dans pratiquement tous les laboratoires de biologie du monde. La raison pour laquelle la lumière produite par la méduse est verte est la présence d’une deuxième protéine. Celle-ci, que Shimomura découvrit et étudia par la suite, est particulièrement intéressante puisqu’elle fluoresce en vert lorsqu’elle est éclairée avec de la lumière bleue ou des rayons UV. Pour cette raison, il la baptisa peu cérémonieusement Green Fluorescent Protein (GFP). Le phénomène est dû à un groupement chimique qu’elle contient qui absorbe et émet de la lumière. La protéine est constituée d’une longue chaîne de 238 acides aminés repliée qui prend la forme d’une canette. Au centre de la Comment la méduse peut-elle fluorescer? Les résultats sont aussi inattendus que fantastiques. Ce n’est pas pour rien que la GFP fut surnommée le « microscope du XXI 21 9$+.+F$)' Par Chantal Théroux DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques siècle » et que ces trois chercheurs reçurent le prix Nobel de chimie de l’année 2008 attribué le 8 octobre à Stockholm. Médiagraphie L’Université de Princeton est l’une des plus prestigieuses universités au monde et fut fondée en 1746. Elle possède une bibliothèque contenant plusieurs millions de documents et un musée d’art abritant des milliers d’œuvres. C’est une Université privée dont quelque 25 diplômés ont obtenu des prix Nobel dans divers domaines. En somme, la découverte de la protéine verte fluorescente, nommée GFP, par Osamu Shimomura est la preuve formelle que parfois, en science, des recherches incongrues peuvent avoir des résultats inattendus et quelques fois révolutionnaires. En effet, cette étude a complètement chamboulé la biologie d’aujourd’hui alors qu’Osamu Shimomura ne souhaitait que découvrir ce qui provoquait la luminescence chez la méduse Aequorea victoria au départ. Il a découvert, lors de ses 19 ans d’études, deux protéines, l’aequorine et la GFP, qui travaillent ensemble dans les organes de la méduse pour produire la fluorescence. Toutefois, une question reste encore sans réponse. Pourquoi la méduse fluoresce-telle? Certains animaux ont développé la luminescence pour attirer leurs proies ou effrayer les prédateurs, mais nous ne savons toujours pas pourquoi la méduse a évolué au cours de la sélection naturelle pour produire cette protéine si unique qui ne lui sert apparemment pas à grand-chose. 22 1- ZIMMER, Marc. Green Fluorescent Protein. [En ligne], http://www.conncoll.edu/ccacad/zim mer/GFP-ww/GFP-1.htm (Page consultée le 19 octobre 2008). 2- NOBEL FOUNDATION, The Nobel Prize in Chemistry 2008. [En ligne], http://nobelprize.org/nobel_prizes/ch emistry/laureates/2008/announceme nt.html (Page consultée le 19 octobre 2008). 3- THIVENT, Viviane. Prix Nobel de chimie 2008: La lumière venue des mers. [En ligne], http://www.citesciences.fr/francais/ala_cite/science _actualites/sitesactu/question_actu.p hp?langue=fr&id_article=10763 (Page consultée le 19 octobre 2008). 4- MORIN, Hervé. La fluorescence d’une méduse primée. [En ligne], http://www.lemonde.fr/planete/article/ 2008/10/09/prix-nobel-lafluorescence-d-une-meduseprimee_1105007_3244.html (page consultée le 26 octobre 2008). 5- NIKON MICROSCOPYU, Introduction to Fluorescent Proteins. [En ligne], http://www.microscopyu.com/articles/ livecellimaging/fpintro.html (Page consultée le 26 octobre 2008). 9$+.+F$)' Pour ce qui est du chercheur qui est la source de toutes ces découvertes, il est maintenant âgé de 80 ans. En effet, Osamu Shimomura est né à Kyoto au Japon en 1928. Il est d’ailleurs un survivant de Fat Man, la première bombe au plutonium de l’histoire qui détruisit sa ville, Nagasaki alors qu’il avait 17 ans. Par la suite, en 1955, il fut employé comme assistant de laboratoire par le professeur Yashimasa Hitara à l’Université de Nagoya. Celui-ci lui donna à faire une tâche que plusieurs chercheurs américains n’étaient pas encore arrivés à exécuter. Il devait trouver ce qui faisait que les restants d’un mollusque écrasé (nommé Cypridina) brillent lorsqu’il est mouillé. Contre toute attente, puisqu’il n’était encore qu’un assistant inexpérimenté, il réussit en 1956 à isoler la protéine bioluminescente qui brillait 37 000 fois plus que le mollusque d’origine. Après la publication de ses résultats, il fut recruté par Frank Johnson pour travailler pour l’Université de Princeton au New Jersey, États-Unis. Il se vit également offrir un diplôme de doctorat par son ancien mentor comme cadeau d’adieu, une pratique peu courante puisqu’il n’était même pas étudiant de doctorat en premier lieu. C’est à ce moment qu’il débuta sa longue étude de la fluorescence de la méduse Aequorea victoria. En 1962, il publia le procédé par lequel l’aequorine était obtenue et mentionna son observation de la GFP. Il s’y intéressa davantage dans les années 70 et découvrit le chromophore générant sa fluorescence. Comment la méduse peut-elle fluorescer? Promotion 2008-2010 DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 4@1'7GM@1'4!M1'JT@1(!8@' 8<)#A<)-#']'7%#?'1+&*)#V'1,%A)4)2' Par Charles Boudreau Depuis la deuxième moitié du 20eme siècle, l’homme s’intéresse de plus en plus à l’Univers qui l’entoure, et plus particulièrement à son système solaire. Du premier homme à aller dans l’espace, Youri Gagarine, jusqu’à l’envoi massif de sondes dans l’espace, en passant par le premier voyage sur la Lune, nous n’avons cessé de vouloir en savoir plus sur ce qui nous entoure et cela nous a mené à trouver des applications à ces découvertes. Par contre, certaines applications de ce savoir peuvent sembler totalement farfelues. Par exemple, l’exploitation minière des astéroïdes est un projet que certaines personnes ont à cœur. Pourquoi vouloir extraire des minerais à plusieurs milliers de kilomètres au-dessus de nos têtes alors qu’on en trouve à quelques mètres sous nos pieds? Mark Sonter, un chercheur consultant pour la firme SpaceDev, affirme que l’exploitation minière des astéroïdes est un projet que l’humanité doit étudier sérieusement. Il a publié une recherche sur la faisabilité d’un tel projet. Je commencerai en présentant le contexte économique et scientifique qui justifie une telle démarche et ses objectifs, puis je m’attarderai sur le projet en tant que tel suivi d’une évalutation critique pour finir avec une courte présentation du chercheur et de la firme pour laquelle il travaille. des compagnies privées qui voudront bien investir dans ce domaine. Le facteur économique est en effet extrêmement important puisque de nos jours, un lancement de fusée coûte environ 200 millions. M. Sonter mise d’ailleurs sur une réduction des coûts de lancement afin de rentabiliser le projet. Pour mener à bien l’exploitation minière dans l’espace, on doit tenir compte du facteur économique. Comment réduire les coûts d’exploitation tout en maximisant le rendement? Cela passe par une bonne sélection des cibles d’exploitation. Les astéroïdes les plus près de la Terre sont les plus faciles d’accès. Ce sont les astéroïdes dits ‘’géocroiseurs’’et on les appelle NEA (Near Earth Asteroid). Ce sont ces astéroïdes bien précis qu’on doit viser. Le facteur qui justifie ce choix est le delta-v nécessaire pour atteindre ces objets célestes à partir d’un état de LEO. Le delta-v est le changement de vitesse nécessaire pour s’arracher à l’emprise d’une orbite pour se diriger vers une autre. Par exemple, le delta-v nécessaire pour passer de la surface de la Terre au LEO est de 8,0 km/s. Pour passer de LEO à un NEA, le delta-v est d’approximativement 5,5km/s. Le point de Mark Sonter est donc que le plus avantageux serait de rester le plus longtemps possible dans l’orbite directe de la Terre afin de minimiser l’énergie devant être fournie pour les voyages. D’abord, il faut préciser que la production mondiale de minerai de fer se situe à plus de 1000 tonnes métriques par année. Par opposition, un petit astéroïde de 1km de diamètre peut contenir plus de 2000 millions de tonnes métriques. Cela est donc un argument important du chercheur dans ses arguments sur la faisabilité de l’exploitation minière des corps célestes. Les astéroïdes plus gros, tel Psyché, un corps de 250km de diamètre présent dans la barrière d’astéroïdes, représentent une source de minerai presque inépuisable. Pour reprendre l’exemple de Psyché, on croit qu’elle contient environ 1,7 x 1019 kg de fer et de nickel. On estime aussi que les astéroïdes renferment plusieurs gaz comme le H2O, le CO2 et le CH4. Ce projet d’exploitation s’inscrit dans un contexte où les ressources seraient rares ou presque épuisées sur Terre, ce qui constitue donc un projet à long terme. En effet, aucune disposition n’a encore été prise pour aller de l’avant dans ce domaine et la recherche de M. Sonter n’est donc qu’une série de propositions pour se mettre en marche vers l’exploitation intensive des astéroïdes. Il faut comprendre que tous les dispositifs et mesures envisagés dans la suite cet article reposent sur l’idée qu’ils seront développés dans un futur proche par Maintenant, si on exclue le marché spatial qui est assez hypothétique, il existe trois façons d’exploiter les astéroïdes. Premièrement, il est possible d’extraire la matière brute et de la raffiner ailleurs. Deuxièmement, la matière brute peut être extraite et raffinée sur place. Dans ce cas, l’hypothèse est que l’on pourrait peut-être utiliser cette matière raffinée afin de produire du propergol. Le propergol est un carburant qui utilise une réaction d’oxydoréduction afin de produire 23 (<B/$6-)' Des mines dans l’espace Ainsi, la recherche de M. Sonter s’inscrit dans l’optique que le tourisme spatial se développera de plus en plus à moyen terme. Cela se traduirait par la construction d’hôtels et autres infrastructures dans l’espace. Il compte donc sur cette demande grandissante de matériaux dans la zone LEO de la Terre. Il se créerait donc, selon lui, un marché spatial pour les matériaux obtenus par l’exploitation des astéroïdes. Cela réduirait les coûts de transport de façon considérable. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques de l’énergie. Cela permettrait donc d’assurer une certaine autosuffisance des appareils de transport. Par contre, cela voudrait aussi dire que de la matière extraite serait perdue suite à cette production de carburant. Troisièmement, Mark Sonter avance que l’on pourrait déplacer les astéroïdes peu volumineux dans une orbite sûre en périphérie de la Terre et ainsi utiliser tous les matériaux disponibles sur l’astéroïde. Promotion 2008-2010 massivement dans ce domaine et, par extension, dans le domaine du tourisme spatial. Se pourrait-il qu’un jour, l’orbite de la Terre soit habitée et exploitée comme l’est sa surface? Médiagraphie 1-SPACE FUTURE. The technical and economic feasibility of mining the near-Earth asteroids [En ligne] http://www.spacefuture.com/archive/the_technical_a nd_economic_feasibility_of_mining_the_near_earth_ asteriods.shtml (Page consultée le 10 novembre 2008) Pour ce qui est des moyens d’extraire le minerai des astéroïdes, il y a plusieurs options qui existent. Parmi ces options, on retrouve l’excavation à ciel ouvert, comparable à ce qui se fait sur la Terre, la récupération des métaux à l’aide d’aimants extrêmement puissants, l’utilisation de la chaleur afin de vaporiser certains matériaux, notamment sur les comètes éteintes ainsi que l’excavation d’un puits directement dans l’astéroïde. Toutes ces possibilités sont évidemment hypothétiques et extrêmement vagues. 2- SONTER, Mark. Communication ([email protected]) personnelle 3- AGENCE FRANCE-PRESSE. La Science Insolite, Boucherville, MultiMondes,2003, 137p. 4- LA TIMES. Entrepreneur founded Spacefirm [En ligne] http://www.latimes.com/news/obituaries/la-mepassings28-2008oct28,0,1874269.story (Page consultée le 18 novembre 2008) Mark Sonter travaille pour SpaceDev, une firme qui agit aussi comme un important lobby pour le tourisme spatial. Ils ont financé le premier voyage d’un particulier dans l’espace avec un vaisseau privé : ils ont construits les fusées utilisées pour sa propulsion. Feu James W. Benson, l’ex PDG de cette compagnie, était reconnu pour ses projets grandiloquents. L’un des objectifs de sa compagnie était d’envoyer une sondeforeuse sur un astéroïde géocroiseur afin de prendre des photos et déceler la présence d’or, de platine, de cobalt et autres minerais précieux. Cela avait pour but d’ouvrir la voie à des projets d’envergure comme dans la recherche de son chercheur Mark Sonter. 5- NEWMATERIALS INTERNATIONAL. World produces 1,05 billion tonnes of steel in 2004 [En ligne] http://www.newmaterials.com/Customisation/News/F errous_Metals/Trade_Association/World_produces_1 05_billion_tonnes_of_steel_in_2004.asp (Page consultée le 18 novembre 2008) Pour terminer, on peut dire que Mark Sonter voit à très long terme avec sa recherche. Ce qu’il avance est intéressant au niveau scientifique et technique et pousserait l’homme à se dépasser. Les astéroïdes sont une source énorme de minerai et leur exploitation comporte des avantages certains vu que la ressource est presque inépuisable. Par contre, il faut se demander si l’humanité est prête à investir Des mines dans l’espace 24 (<B/$6-)' Pour ce qui est de la pertinence de la recherche de Mark Sonter, on peut adopter 2 positions. Certains diront que c’est un projet visionnaire que l’on doit considérer alors que d’autres affirmeront que ce n’est que pure fantaisie. Je fais partie de ce deuxième groupe. Je crois que le chercheur voit à trop long terme et que sa recherche est trop théorique. Il se contente d’exposer son étude de faisabilité sans proposer de moyens concrets pour l’accomplir, laissant cette tâche énorme à une compagnie qui voudra bien investir dans l’exploitation minière spatiale. Je considère donc ce projet utopique pour l’instant. L’homme devrait plutôt se concentrer sur les ressources qu’il possède déjà avant de se tourner vers l’espace pour subvenir à ses besoins grandissants. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 J@'EeJ!5E>>(V'eM@'[e@1=G>M'4@'(Em1G[e@R' 8<)#A<)-#']'D%:)/<'9%.%/-H#%:%&$%:' Par Charles-Olivier Chiasson Tous les jours, nous devons coordonner les différentes parties de notre corps pour effectuer les différentes activités de la journée. C’est ce que nous faisons lorsque nous marchons, nous nageons et nous courons. Nous devons aussi utiliser ces différentes articulations pour manipuler des objets instables et les maintenir en équilibre. Comme par exemple lorsque nous faisons de la bicyclette, nous utilisons des outils et même lorsque nous utilisons un crayon pour écrire. Une de ces activités, qui peut paraître simple au premier coup d’œil, est le hula hoop. Faire osciller un anneau au tour de son bassin nécessite plusieurs forces, qui permettent au cerceau de vaincre la gravité. Une recherche faite par le professeur Ramesh Balasubramaniam de l’Université d’Ottawa vise à évaluer les forces nécessaires au maintien de l’équilibre dynamique du cerceau. L’article qui suit comporte un résumé de la recherche du professeur de l’Université d’Ottawa, une évaluation critique des résultats, ainsi qu’une brève biographie de ce dernier. démontré une préférence commune pour une vitesse approximative de deux rotations par seconde, soit 40 rotations pour la durée totale de l’expérimentation. Celleci a servi à démontrer que deux mouvements sont nécessaires pour faire osciller le cerceau : il faut d’abord un mouvement avant- arrière pour maintenir le cerceau en mouvement, et un mouvement de rotation des genoux fournit une composante verticale qui elle-même fournit la bonne force d’impulsion pour maintenir un champ de forces uniforme sur le cerceau, ce qui lui permet de conserver son équilibre dynamique. Ensuite, la deuxième expérimentation consistait à changer le diamètre de l’anneau pour observer les effets dynamiques. Trois cerceaux ont été utilisés pour ce deuxième test : un petit (70,4 cm de diamètre et une masse de 184 g), un moyen (75 cm de diamètre et une masse de 192 g) et un grand (80,4 cm de diamètre et une masse de 200 g). L’expérimentation était sensiblement la même que la première : dix essais par personne, mais cette fois ci, dix essais pour chaque cerceau. Avec un cerceau plus petit, la vitesse des oscillations est plus rapide, mais l’amplitude du mouvement est plus petite. Les résultats engendrés par ce test ont démontré que peu importe le diamètre de celui-ci, les forces restent sensiblement les mêmes. La différence entre la taille des cerceaux s’exprime par les différentes forces des vecteurs impliqués dans le mouvement. Plus le diamètre diminue, plus les forces des vecteurs changent, en gardant toutefois la même force totale (c'est-à-dire que si un vecteur diminue en force, un autre augmentera proportionnellement). De plus, les genoux ont un rôle clé dans les dynamiques du hula hoop. Alors que le rapport du mouvement entre les hanches et les chevilles reste sensiblement le même lors du changement de diamètre du cerceau, le rapport des hanches et des genoux et celui des genoux et des chevilles augmente considérablement. Ce qui nous permet de conclure que les genoux sont responsables de subir les changements pour ce qui est du diamètre du cerceau. Le hula hoop nécessite des compétences complexes qui visent à maintenir en place un anneau en oscillation parallèlement au sol. Pour ce faire, la personne doit faire osciller le cerceau en faisant de petits mouvements avec plusieurs articulations de son corps. Les impulsions générées par ces mouvements servent à changer le moment angulaire du cerceau, ce qui a comme résultat une petite poussée verticale vers le haut. C’est ce qui lui permet de vaincre la gravité et de rester en place, perpendiculairement à l’axe de rotation. L’implication des membres inférieurs du corps est primordiale. Lorsque le cerceau tourne autour du bassin, les hanches, les genoux et les chevilles sont la clé de la réussite, pour maintenir un équilibre dynamique. Comme première expérimentation, trois femmes et quatre hommes ont été sélectionnés. Les candidats ont été choisis en se basant sur une performance de hula hoop, qui consistait à faire tourner un cerceau sur une durée de 30 secondes sans le faire tomber. Prendre note que pour les expériences qui suivent, les participants sont toujours les mêmes. Le cerceau utilisé pour ce test avait un diamètre de 80,4 cm et une masse de 200 g. Grâce au 1 système «Polhemus FASTRAK» , le professeur Balasubramaniam a capté et a enregistré les mouvements en installant six capteurs sur les chevilles, les genoux et les hanches des participants. L’expérimentation débute lorsque le participant trouve les oscillations confortables en termes de vitesse et de stabilité. Pour une durée de 20 secondes, le système enregistre les mouvements des articulations du candidat. En tout, 10 essais par personne ont été effectués. Pour ce test, les résultats démontrent que les chevilles, les genoux et les hanches oscillent sensiblement à la même fréquence. Les participants ont 25 (<B/$6-)' Le hula-hoop, une question de physique? Puis, le but de la troisième expérience était de déterminer si un changement dans la fréquence de rotation avait un effet sur le mouvement des chevilles, des hanches et des genoux. Pour ce test, les participants utilisent le plus grand cerceau du test précédent. Pour chaque participant, la fréquence à laquelle le cerceau oscillait lors de la deuxième expérience a été désignée comme la fréquence dite de Résonance. Ensuite, une fréquence plus élevée et une autre plus basse ont été calculées en fonction de celle-ci. Puis, chacun des participants ont effectué dix essais par fréquence, qui étaient dictées par un DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques métronome. Cette expérience a servi à déterminer que plus la fréquence est lente, plus il est difficile de conserver une stabilité. Le même résultat se produit lorsque la fréquence est trop rapide. Bref, le mouvement des multiples articulations est moins complexe et plus stable lorsque la vitesse d’oscillation est proche de la fréquence de Résonance. vaincre la gravité. En second lieu, que ce sont les genoux qui changent leur niveau de rotation lorsque nous changeons le diamètre du cerceau. Enfin, peutêtre que cette recherche, si elle est effectuée en d’autres circonstances, pourrait permettre de mieux comprendre comment l’influx nerveux de notre corps fonctionne et d’améliorer nos connaissances pour ce qui est du traitement de maladies ou blessures cérébrales. Tous ces tests ont servi à démontrer que les mouvements effectués par les trois articulations inférieures sont redondants. Le diamètre du cerceau et la fréquence à laquelle il oscille sont des variables importantes à considérer pour les effets dynamiques du hula hoop. De plus, le mouvement avant- arrière est très important pour générer un moment angulaire au cerceau. Ensuite, la recherche a permis de découvrir que les mouvements des hanches et des chevilles servent à maintenir le mouvement avant- arrière qui permet l’oscillation et que les rotations des genoux servent à maintenir le cerceau en équilibre dynamique contre la gravité. Médiagraphie 1. BALASUBRAMANIAM Ramesh, Coordination modes in the multisegmental dynamics of hula hooping [En ligne] http://aix1.uottawa.ca/~rbalasub/hulahoop.pdf (Page consultée le 10 novembre 2008). 2. POLHEMUS, Fastrack [En ligne] http://www.polhemus.com/?page=Motion_Fast rak (Page consultée le 26 octobre 2008). Pour ce qui est de la critique des résultats, je pense que l’étude faite par le professeur Balasubramaniam n’est pas très pertinente. Les résultats de celle-ci ne comblent pas un besoin comme par exemple une recherche qui vise de trouver un remède contre un nouveau virus. Elle a certes permis de déterminer scientifiquement les forces qui agissent lorsque nous faisons du hula hoop, mais je vois mal comment ces forces peuvent faire avancer la science ou même êtres utiles à quelqu’un. Bref, je suis convaincu que cette étude est une perte de temps pour le professeur, ainsi qu’une perte d’argent pour celui qui a investi dans le projet. 3. UNIVERSITÉ D’OTTAWA, Profil : Ramesh Balasubramaniam [En ligne] http://www.health.uottawa.ca/profiles/ramesh. htm (Page consultée le 10 novembre 2008). 4. UNIVERSITÉ D’OTTAWA, Ramesh Balasubramaniam [En http://aix1.uottawa.ca/~rbalasub/ consultée le 2 novembre 2008). ligne] (Page En conclusion, le professeur Ramesh Balasubramaniam de l’Université d’Ottawa a effectué une recherche portant sur les effets dynamiques du hula hoop. Cette recherche visait à déterminer les mouvements et les forces nécessaires pour faire osciller un cerceau autour de notre bassin. Cette recherche a permis de démontrer qu’en premier lieu, deux mouvements sont nécessaires pour maintenir un équilibre dynamique : un mouvement avant-arrière et une rotation des genoux, qui ensemble permettent de garder un champ de forces au cerceau et de lui fournir les forces nécessaires pour lui permettre de 26 (<B/$6-)' 5. CANADA RESEARCH CHAIR, Ramesh Balasubramaniam [En ligne] http://www.chairs.gc.ca/web/chairholders/view profile_e.asp?id=2484&Researcher=¤t_ page=6&StartingRecord=51 (Page consultée le 2 novembre 2008). Ensuite, pour ce qui est de la biographie du chercheur, le professeur Ramesh Balasubramaniam travaille à l’Université d’Ottawa. Il enseigne dans le département des mouvements cinétiques du corps humain et se spécialise dans les neurosciences sensorimotrices. Il a étudié en psychologie expérimentale à l’Université du Connecticut. Puis, il a travaillé comme chercheur à Montréal en 2000 – 2001, et au Centre des Sciences du Comportement du Cerveau, à Birmingham en 2002-2004. Il est aussi un membre du CND (Centre des dynamiques neurologiques). Par la suite, il a été récipiendaire du «Excellence in Education Award» de l’Université d’Ottawa et du «Excellence in Teaching Award» remis par la faculté des sciences de la santé. Il a finalement été nommé «University Research Chair in Human Motor Control Neuroscience» en 2007. Le hula-hoop, une question de physique? Promotion 2008-2010 DecPLUS - Recueil d d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 [e@JJ@'@1='J!'(D@11G>M'(D>4eG=@'4!M1'J@1'GM=@1=GM1' 4TeM'7!M8E>='[e!M4'GJ';!G='1@1'9@1>GM1R' 8<)#A<)-#']'O$A*+#'9)&&+'7)B)#5D+A<+d' Par Dru Perkins La fonte des calottes glacières accélère le réchauffement de la planète car les rayons du soleil, à la place de rebondir sur la surface de la glace et de retourner dans l’espace, entrent dans l’eau. Cela fait en sorte que l’énergie des rayons du soleil est absorbée par l’eau qui à son tour se réchauffe et accélère la fonte des calottes glacières. Tout cela fait en sorte qu’il y a une montée du niveau des eaux, ce qui commence à avoir un effet sur la vie de quelques espèces. En effet, au cours des 50 dernières années, les scientifiques ont témoigné d’une baisse de 50 % dans la population des manchots empereurs. Le réchauffement des eaux et la fonte des glaces font en sorte qu’il y a moins de krill dans celles- ci et que la reproduction des manchots vivant dans l’Antarctique est rendue difficile par le manque de surface hors de l’eau. Victor Benno MeyerRochow professeur à la Jacobs Universty Bremen en Allemagne, surpris par la grande distance parcourue par les excréments de manchots, décide de calculer la pression utilisée pour éjecter la matière fécale des manchots. L’article portera donc sur la biographie de l’auteur, la mise en situation générale du projet et les caractéristiques du projet et finalement une évaluation critique des résultats du chercheur. Présentement il enseigne depuis 2001 à l’université de Brême en biologie. Il fait aussi présentement des études sur les effets des rayons UV sur les photorécepteurs, sur les adaptations anatomiques des poissons et crustacés à plusieurs types d’environnements et la production et perception de la lumière biologique. De plus il a fait plusieurs publications au cours de sa carrière, les plus récentes étant sur les personnes âgées qui se suicident après un séjour dans un hôpital et sur l’association entre la maladie et les symptômes d’une personne déprimée. Victor Benno Meyer-Rochow a commencé à faire des découvertes jeune. En effet, en 1967, n’ayant même pas encore fini ses études en sciences marines, il a découvert une nouvelle espèce de poisson. Après avoir eu son diplôme en biologie à l’Université de Hambourg avec une thèse sur le poisson qu’il a découvert auparavant, il a travaillé pour une chaîne de télévision allemande et a produit deux films scientifiques et quelques autres textes dans des journaux. Après cela, il est allé en Australie faire une maîtrise sur les yeux des insectes et, pour son travail, obtient un mérite donné à seulement deux personnes par année. Intéressé par les environnements extrêmes, Meyer-Rochow fait une visite des tribus de la Nouvelle-Guinée et publie quelques papiers sur l’ethnozoologie. Il est le pionnier de l’utilisation de la microscopie électronique en transmission dans l’Antarctique. Il a aussi fait des études sur l’effet des radiations ultraviolets sur les animaux. Il a enseigné aux universités de Waikato, des Indes occidentales et de Oulu. Quelle est la pression produite dans les intestins d’un manchot quand il fait ses besoins? 27 9$+.+F$)' En 2005, Victor Benno Meyer-Rochow gagne un Ig-Nobel en dynamique des fluides pour son papier intitulé « Pressure produced when penguins pooh». Il eut l’idée de calculer cette pression quand il a répondu à une question d’une fille dans une de ces classes qui lui a demandé comment les manchots décoraient leur nid. En effet, les nids de manchots sont entourés de longs filaments rectilignes d’excréments projetés du manchot situé dans son nid composé de roches. Ceci est expliqué par le fait que les manchots passent la majorité de leur temps dans l’eau. Or, durant les saisons d’accouplement, pour protéger l’œuf, le manchot en train de garder l’œuf ne quitte pas son nid pour faire ses besoins. Donc il va à l’extrémité de son nid et projette ses excréments. La matière fécale parcourant la plus grande distance atterrit entre 38 à 52 cm du manchot et laisse derrière elle une trace rectiligne de matière blanche ou rose dépendant de ce qu’il a mangé. Mesurer la pression utilisée par un manchot pour expulser sa matière fécale semble assez simple, or, le «Threatened Species Conservation Regulation 2002», écrit pour essayer de sauver les manchots qui sont considérés comme étant une espèce en danger, interdit à toute personne sans permis d’être à moins de 5 mètres d’un manchot durant la saison d’accouplement. Donc le chercheur est obligé de faire tous ses calculs en prenant ses données, comme le diamètre de l’orifice duquel sont éjectés les excréments en utilisant des photos. Or cela n’est pas le cas pour tous les manchots car on possède déjà quelques données, sur quelques types de manchots, prises DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques auparavant. Victor Benno Meyer-Rochow fait cette étude avec l’aide du Dr. Soren Scheid et le «Chilean Antarctic Program» chercheurs n’avaient pas le droit d’entrer en contact avec les manchots, ce sont des résultats assez exceptionnels. Bien que la pression dans l’intestin d’un manchot soit plus de 4 fois plus grande que celle dans un intestin humain, il serait intéressant de voir ce qui arriverait si les humains projetaient leurs excréments avec la même pression que les manchots. Or, comme les excréments humains ne sont pas liquides, il y aurait plus de friction durant leur sortie ce qui pourrait provoquer une trop grande accumulation de pression dans l’intestin, qui pourrait rompre. Or, il est aussi possible que la matière soit projetée et dans ce cas à quelle distance iraitelle? Voici la méthode utilisée par le chercheur pour calculer la pression exercée par le manchot. En premier lieu, il calcule la vélocité des excréments. Pour ce faire, il prend comme données la distance maximale parcourue par la matière fécale (0.4 m), le diamètre maximal de l’orifice (0.008 m) et la hauteur à laquelle se trouve l’orifice (0.2 m). Il trouve alors une vélocité de 2 m/s. Ensuite, il trouve le volume d’excrément en utilisant le rayon de l’orifice (0.004 m) et le temps de projection. Il trouve comme -5 3 volume 2*10 m . Il fait alors deux approximations. Dans la première, il considère les excréments comme étant idéaux; donc non visqueux et liquides. De plus, dans cette approximation, la pression est seulement utilisée pour faire passer la matière fécale de 0 m/s à 2m/s et puis ensuite ralentir de plus en plus au fur et à mesure que le temps s’écoule. En utilisant un calcul assez complexe il constate que la pression initiale, qui propulse la matière de 0 à 2 m/s, est égale à 46 kPa. Dans la seconde approximation, il considère la matière comme étant visqueuse avec une viscosité dynamique. De plus, cette fois-ci la pression intestinale sera aussi utilisée pour disperser l’énergie créée par la friction dans le liquide visqueux. Or cette pression dépend alors de la viscosité de la matière qui est difficile à mesurer car on trouve des os de poisson, des écailles et quelques autres substances qui ajoutent une grande incertitude aux résultats. Mais on parvient quand même à estimer la viscosité des excréments qui se situerait entre 0.02 et 1.5 Pa.s. Il ne reste plus qu’à additionner les pressions obtenues dans les deux approximations et on obtient la pression utilisée au cours de l’éjection de la matière fécale des manchots qui est entre 10 kPa et 60 kPa. Médiagraphie : 1. Penguin Decline in Antarctica Linked With Climate Change [En ligne] http://news.nationalgeographic.com/news /2001/05/0509_penguindecline.html 2. Career and Research Highlights [En ligne] http://www.meyerrochow.com/career.htm 3. Threatened Species Conservation Regulation 2002 [En ligne] http://www.legislation.nsw.gov.au/session alview/sessional/SRTITLE/Threatened Species Conservation Act 1995 Threatened Species Conservation Regulation 2002 (2002-1012) %5BGG No 263 of 20.12.2002, p 10838%5D.pdf 4. Penguins Under Pressure Win Ig for physicist [En ligne] http://www.guardian.co.uk/science/2005/o ct/07/improbableresearch.research Même si le chercheur a pu calculer la pression à l’intérieur d’un manchot en utilisant juste des photos, son projet n’est pas très utile. En effet la pression intestinale importante dans l’intestin n’apportera rien dans les domaines de la médicine ou de la physique. Donc on peut qualifier cette recherche comme étant simplement récréative. 28 9$+.+F$)' 5. Pressure Produced When Penguins Pooh [En ligne] http://www.myererochow.com/penguin.pdf Le tout bien posé, les manchots sont capables de projeter leurs excréments avec une pression initiale allant jusqu’à 60 kPa soit 450mm Hg. Or ces résultats sont très imprécis car il est impossible de savoir avec certitude le diamètre de l’orifice d’où sort la matière fécale. Plus important encore : il y a un grand écart dans les valeurs de la viscosité des excréments. En prenant en compte le fait que les Quelle est la pression produite dans les intestins d’un manchot quand il fait ses besoins? Promotion 2008-2010 DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 J!'(>Gf']'JG[eG4@V'1>JG4@'>e'!e=D@R' 8<)#A<)-#/']'=<+:%/'(%#&)..')*'I+<&'7%$&/*+&)' Au lendemain de la Première Guerre mondiale, l’Australie, encore une colonie de la Grande-Bretagne, commence à s’éveiller scientifiquement en faisant de grandes recherches scientifiques. Le professeur Thomas Parnell fut le premier professeur de physique à l’université du Queensland dans les années 1920. Au courant de l’année 1927, Thomas Parnell a mis en place une expérience afin de prouver à ses étudiants que certaines choses ne se conforment pas nécessairement à la perception et à la sensation humaine. Le professeur Parnell a invité ses élèves à répondre à une question se rapprochant de celle-ci : «Le goudron, à température ambiante, est-il solide ou liquide ?» Dans l’article suivant, il vous sera possible de comprendre plus en détail le but primordial de l’expérience, selon monsieur Parnell, les caractéristiques ainsi que la réaction de la tribune scientifique face au projet et aux résultats tout en apprenant qui étaient les professeurs Thomas Parnell et John Mainstone, de même qu’en vous renseignant sur l’université du Queensland, en Australie. Cette création peut paraître bien amusante au premier coup d’œil, cependant, en 2005, les professeurs Thomas Parnell et John Mainstone se sont mérité le prix Ig Nobel de physique. Ce prix, Ignoble Nobel, de son vrai nom, «récompense» les scientifiques s’étant intéressés à des sujets sortant de l’ordinaire. La raison de leur réception : avoir patiemment observé une goutte de goudron s’écouler d’un entonnoir à la fréquence d’une goutte aux neuf ans. Les résultats sont tout de même constants, si on pense que l’expérience n’est pas dans les conditions stables idéales. L’expérience scientifique a débuté officiellement en 1930 et la première goutte est tombée en décembre 1938; la seconde, en février 1947; la troisième, en avril 1954; et ainsi de suite jusqu’au 28 novembre 2000, où la plus récente goutte, la huitième, est tombée. Entre la septième goutte et la dernière, douze ans se sont écoulés. Cela s’explique logiquement, puisque l’air conditionné a été ajouté afin de régulariser quelque peu la température. Ce changement de température a augmenté la viscosité du liquide. À l’aide de ces huit résultats il a été possible d’estimer la viscosité du 8 goudron à (2.3 ± 0.5 • 10 ) Pa • s (pascal-seconde). Afin de comparer : l’eau possède, à 20 °C, une viscosité -3 de 1.0 • 10 Pa • s, soit 100 milliards de fois moins visqueuses que la poix … Néanmoins, bien que la viscosité de cette substance soit élevée, elle reste minime en comparaison avec celle de la Terre, de 1.0 • 20 10 Pa • s. Malheureusement, le résultat n’est pas très précis. En effet, selon les calculs, la viscosité du goudron 9 5 serait de 2.35 • 10 Pa • s, à 9.0 °C et 7.30 • 10 Pa • s, à 29.8 °C (moyennes des températures extrêmes au cours de l’année à Brisbane). La mise en place du système a commencé par le professeur Thomas Parnell, premier professeur de physique à cette université de Brisbane, en Australie. Comme il a déjà été mentionné plus tôt, le but de l’expérimentation était de démontrer aux étudiants qu’en fait, une substance qui parait, à première vue, solide peut être liquide, mais avec une viscosité (état d’un fluide dont l’écoulement est freiné par le frottement entre les molécules qui le composent) extrêmement élevée. Afin de réaliser l’expérience, il a introduit une substance dérivée du goudron (appeler pitch en anglais, ou poix en français), chauffée, dans un entonnoir scellé et il a laissé la substance prendre la forme optimale. Trois années plus tard (en 1930) il a coupé la partie scellée du montage pour laisser le goudron s’écouler. Un fait particulièrement intéressant sur l’expérience est que le montage n’est pas sous des conditions météorologiques stables : pression constante ou température uniforme. En fait, son écoulement est influencé par le changement de saison et la variation de température, de pression ou d’humidité. De plus, ce qui rend cette expérimentation particulièrement surprenante est aussi le fait qu’il est presque impossible de prévoir quand la prochaine goutte sera formée et quand elle se détachera de la «substance mère ». Tout en ayant reçu un prix Ig Nobel, l’expérience est citée dans le Guinness Book of Records comme l’expérimentation qui a pris le plus de temps, et qui n’est pas encore terminée. De plus, au même rythme, il devrait y avoir du de la poix pour que l’expérience persiste encore une centaine d’années. Le professeur John Mainstone a publié un article dans The Weekend Australian en juin 2001 nous informant que la huitième goutte, tombée en novembre 2000, avait été beaucoup plus grosse que les autres (dû à la climatisation) et qu’elle ne s’était pas complètement «détachée» du reste de la matière. Dans son article, il affirmait faire face, avec les membres du personnel, à : «un terrible dilemme éthique». La raison de leur angoisse ? Devaient-ils garder le montage originel de 1927 inchangé, ou pouvaient-ils détacher complètement la dernière goutte Puisque Thomas Parnell a mis cette réaction physique au monde, dans le but de convaincre ses étudiants que les apparences sont trompeuses, il est possible de se convaincre soi-même en prenant un morceau de poix et de le frapper avec un marteau pour voir comme il éclate en plusieurs morceaux. Si vous êtes dans l’impossibilité de réaliser ce test, consultez : http://www.physics.uq.edu.au/pitchdrop/pitchdrop.shtml. La poix : solide, liquide ou autre? 29 8<$:$)' Par Eduard Olteanu DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques suspendue et augmenter la hauteur séparant l’entonnoir et le récipient. Promotion 2008-2010 Médiagraphie 1. IMPROBABLE RESEARCH. Winners of the Ig Nobel Prize. [En ligne], http://improbable.com/ig/winners/#ig2005 (Page consultée le 10 novembre 2008). Enfin, l’expérience de la goutte de poix qui s’écoule au rythme d’une goutte aux neuf ans a été imaginée par le professeur Thomas Parnell en 1927, alors le premier professeur de physique à l’université du Queensland, dans la ville de Brisbane, en Australie. Thomas Parnell n’était pas un professeur ayant fait de grandes découvertes ou émit des théorèmes remarquables. Il est bien évidemment connu pour l’expérience de la goutte de poix. Il est né le 5 juillet 1881 à Northants, située en Angleterre, et il est mort à Brisbane le 1 septembre 1948. Il a fait ses études au St John’s College de Cambridge et Thomas Parnell a reçu son baccalauréat en 1903. Il a été un remplaçant au Trinity College de l’université de Melbourne entre 1904 et 1911 et il a par la suite donné des conférences sur la physique de 1911 à 1918 à l’université de Queensland. Après avoir accordé des conférences pour près de huit ans à l’université, il y est devenu professeur à partir de 1919 jusqu’en l’année de sa mort, soit 1948. En octobre 2005, il a été récompensé avec le prix Ig Nobel pour son expérience, commencée en 1927. 2. UNIVERSITÉ DU QUEENSLAND. The Pitch Drop Experiment. [En ligne], http://www.physics.uq.edu.au/pitchdrop/pitchdrop. shtml (Page consultée le 9 novembre 2008). 3. EDGEWORTH, R; DALTON, B. J.; PARNELL, T. The Pitch Drop Experiment. [En ligne], http://www.physics.uq.edu.au/physics_museum/pi tchdrop.shtml (Page consultée le 10 novembre 2008). 4. MAINSTONE, JOHN. Ig Nobel Prize. [En ligne], http://www.physics.uq.edu.au/pitchdrop/mainston e.html (Page consultée le 8 novembre 2008). 5. MAINSTONE, JOHN. “Pitch Drop Experiment”. [En ligne], http://www.abc.net.au/rn/science/ss/stories/s2362 0.htm (Page consultée le 12 novembre 2008). L’expérience que le professeur Thomas Parnell a commencée a débuté à l’université du Queensland. Cet établissement, fondé le 10 décembre 1909, accueillait près de 27 000 étudiants en 2006. Elle fait partie des universités les mieux cotées en Australie et elle est sur la e 43 place dans le prestigieux classement THES – QS World University Rankings. Avec ses 5081 facultés, l’université est aussi une des plus grandes d’Australie. La poix : solide, liquide ou autre? 30 8<$:$)' En conclusion, il est important de se souvenir que le professeur Thomas Parnell, de l’université du Queensland, tentait, avec son expérience commencée en 1927, d’attester à ses étudiants que nos perceptions sont trompeuses. Pour ce faire, il a pris une substance qui paraît, à première vue, solide, alors qu’en fait elle est liquide, et il l’a fait s’écouler au travers d’un entonnoir dans des conditions météorologiques inconstantes. Cette expérience, réalisée à Brisbane, est la plus longue expérimentation connue selon le Guinness Book of Records, et elle est encore en activité. Le fait que les deux professeurs se soient mérité le prix Ig Nobel de la physique (qui est censé faire rire, puis réfléchir) nous permet justement de nous poser des questions. C’est la base de la science. En démontrant ainsi la véritable phase de la poix, Thomas Parnell pourrait nous envoyer le message suivant, en anglais : «In science, always double check !» (En science, toujours vérifier au moins deux fois!) Mais puisqu’il est mort après avoir vu la deuxième goutte s’écouler, le successeur devra s’en charger… DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 J@1'(e8@1'4@'8EG@M'1!e=@M=5@JJ@1'(Je1'E!e=' @='(Je1'J>GM'[e@'8@JJ@1'4@1'8E!=1R' 8<)#A<)-#/']'7%#$)58<#$/*$&)'8%#$"$)F-)/')*'!./c' ' Par Florence Cayouette La science, depuis peu, se modernise phénoménalement et permet d’élargir le grand domaine du savoir. Plusieurs découvertes scientifiques des dernières années ont eu un grand impact dans la société. Pensons, entre autres, à l’émergence des nanotechnologies. Par contre, il n’en n’est pas toujours ainsi. Une multitude de petits progrès mène parfois à des grandes avancées sans que nous en soyons informés. Ce qui est découvert peut donc parfois sembler inutile, voire même farfelu. Les chercheurs dont les accomplissements sont les plus cocasses sont récompensés chaque année lors de la remise des Ig Nobel, ayant lieu à l’Université Harvard. Leurs révélations sont parfois remarquables, mais d’autres fois elles le sont moins! Le but de ces prix est d’abord de faire sourire, puis ensuite de faire réfléchir. En 2008, le prix de biologie a été remis à trois chercheurs français de l’École Nationale Vétérinaire de Toulouse. Marie-Christine Cadiergues, Christel Joubert et Michel Franc ont répondu à la question suivante : « Les puces des chiens sautent-elles plus haut et plus loin que celles de chats? » Cet article se penchera donc premièrement sur les résultats de leur recherche. Par la suite, une évaluation critique en sera faite. Suivront enfin une courte biographie des chercheurs ainsi qu’une description de leur organisme. duquel elles réussissaient à tirer du sang. Les raisons de leur départ sont variées. Parfois, elles n’ont d’autre choix que de partir parce que la température de leur hôte chute, par exemple lors d’une anesthésie. Le reste du temps, c’est la mort du chien ou du chat qui les oblige à se trouver une nouvelle source de nourriture. Les recherches sur les prouesses des puces étaient plutôt rares avant que ce projet ne soit mené. Seule l’espèce Xenopsylla cheopis, la puce du rat, avait été objet d’analyse étant donné qu’elle est associable à la transmission de la peste. Quant à Ctenocephalides canis et à Ctenocephalides felis felis, les données étaient pratiquement inexistantes. Tout d’abord, le projet mené par les trois chercheurs n’avait pas comme but premier de mesurer la hauteur et la distance des sauts des puces félines et des puces canines. Au contraire, dans leurs travaux entrepris en l’an 2000, les trois Français cherchaient plutôt à expliquer pourquoi les puces des chiens sont en voie de disparition alors que celles des chats ne le sont pas. Avant de continuer, mentionnons que les puces sont de minuscules insectes qui n’ont pas d’ailes et qui ont un corps comprimé de manière latérale. Leur longueur varie entre un et trois millimètres. Elles ne sont pas toutes parasitaires, c’est-à-dire qu’elles ne vivent pas toutes sur un autre être vivant leur fournissant leur nourriture. Les puces canines, dites Ctenocephalides canis et les puces félines, dites Ctenocephalides felis felis, sont donc des parasites. Elles tirent profit de leur hôte sur lequel, en plus de se nourrir, s’abritent et se reproduisent. Ces puces, qui vivent à l’extérieur de leur hôte, sont qualifiées d’ectoparasites. Les puces et les chiens ou les chats sont unis par une relation biologique symbiotique, c’est-à-dire une union ou association étant stable et permanente. De plus, les deux espèces vivent en interaction, elles sont très proches l’une de l’autre. Bref, les puces ont besoin d’un autre animal pour assurer leur survie. Habituellement, elles se déplacent sur le dos des chiens et des chats en marchant dans leur poil. Les puces sexuellement matures effectuent des sauts lorsqu’elles veulent atteindre leur hôte. Lorsqu’elles deviennent adultes, ces mêmes puces sautent afin de quitter l’animal sur lequel elles vivaient et Les puces des chiens sautent-elles plus haut que celles des chats? 31 9$+.+F$)' Les trois chercheurs toulousains ont donc décidé, afin de mieux comprendre pourquoi une des deux espèces est en voie de disparition, de mesurer la distance et la hauteur de leurs sauts, qui était estimée à environ 33 cm. Pour s’y faire, ils ont pris deux colonies de puces, provenant respectivement d’un chien et d’un chat. Les puces félines ont été prélevées sur un chat et maintenues en vie dans un laboratoire depuis 1990. Les puces venant d’un chien étaient seulement préservées depuis 1999. Pour chaque expérimentation, des jeunes puces sexuellement matures de moins de trois jours ont été utilisées. On estime qu’il y avait 40% de mâles et 60% de femelles. La température était de 21 degrés Celsius et l’humidité relative était de 60%. Les conditions recréées tentaient d’imiter celles retrouvées chez les chiens et les chats. Pour mesurer la longueur des sauts des puces, un carré de plastique collant de un mètre carré a été a été déposé à l’horizontale, la face collante vers le haut. Au centre de ce carré, un trou de 2cm de diamètre a servi de lieu de départ pour les puces. Évidemment, cet endroit n’était pas collant. Deux à deux, les puces de la même espèce ont été déposées au centre et les chercheurs ont pu calculer la distance qu’elles parcouraient lors de leur premier saut. Cette expérimentation a été menée sur 450 spécimens de puces félines et canines. Ensuite, pour mesurer la hauteur des sauts, des tubes cylindriques de plastique ayant un diamètre de 9 cm ont été utilisés. La hauteur des tubes variait entre 1 et 30 cm, chacun d’entre eux ayant un écart de 1 cm. La procédure consistait à mettre des puces, par groupes de dix, à la base de chaque cylindre. Au total, ce sont 1500 puces, les deux espèces confondues, qui ont été soumises au test. Les chercheurs ont réussi à enregistrer combien d’entre elles réussissaient à bondir par-dessus les cylindres. Les résultats obtenus ont démontré que les puces du chien sautent effectivement plus loin que celles des chats. En effet, les sauts de l’espèce Ctenocephalides canis ont DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques une distance variant entre 3 et 50 cm tandis que celle des sauts de l’espèce Ctenocephalides felis felis se situe plutôt entre 2 et 48 cm. Même si la différence ne semble pas énorme à première vue, elle est facilement détectable lorsqu’on s’attarde aux valeurs moyennes. Les puces canines ont effectué, en moyenne, des bonds d’une longueur de (30,4 ± 9,1) cm alors que pour les puces félines, on parle de (19,9 ± 9,1) cm. Quant à la hauteur des sauts, les puces des chiens montrent aussi une supériorité. La meilleure puce canine a enregistré un saut de 25cm de hauteur, comparativement à 17cm pour celle du chat. La détermination de la différence entre les sauts des puces des chats et des chiens était un élément clé pour arriver à comprendre pourquoi Ctenocephalides canis est en voie de disparition et que Ctenocephalides felis felis ne l’est pas. Comme l’a dit Mme Cadiergues, cette connaissance était nécessaire pour pouvoir mieux contrôler et éventuellement éliminer ces espèces qui nuisent aux chats et aux chiens. Selon moi, même si les résultats semblent farfelus, ils sont d’une grande utilité. Par exemple, ces trois chercheurs ont permis d’élargir les connaissances déjà acquises sur les puces et de mieux les comprendre. Les travaux qu’ils ont effectués seront peut-être utiles, éventuellement, à d’autres scientifiques. De plus, ce projet de recherche pourrait potentiellement contribuer à éradiquer les puces qui incommodent plusieurs animaux, même les nôtres! Bref, je crois que même si ces résultats font rire, ils doivent être pris au sérieux, dans la mesure où ils contribuent, de manière, admettons-le, plutôt légère, à l’avancement de la science biologique. Cependant, avec un peu de recul, j’estime que les subventions à la recherche scientifique devraient être accordées à des projets plus urgents et plus susceptibles d’améliorer le sort des humains. À mon avis, lorsqu’on aura surmonté de grands défis médicaux comme le cancer ou le sida, on pourra alors songer à la disparition des puces canines! Promotion 2008-2010 éliminer. Cette recherche constitue un petit pas pour la science, mais un grand pas pour la parasitologie! Une recherche ultérieure pourrait se pencher sur la possibilité d’éradiquer complètement les puces au grand soulagement des animaux hôtes et parfois même des humains! L’avenir nous réserve-t-il un monde sans puces? Médiagraphie 1. CADIERGUES, Marie-Christine. et al. « A comparison of jump performances of the dog flea, Ctenocephalides canis (Curtis, 1826) and the cat flea, Ctenocephalides felis felis (Bouché, 1835) », Veterinary Parasitology, vol. 92, no 92, octobre 2000, p.239-241 2. ENVT. École Nationale Vétérinaire de Toulouse. [En ligne], http://www.envt.fr/ (Page consultée le 13 novembre 2008). 3. [ANONYME]. Ig Nobel 2008 : des Français à l’honneur pour un saut de puce. [En ligne], http://parasitologie.blog.lemonde.fr/2008/10/07 / (Pageconsultée le 10 novembre 2008). 4.[ANONYME]. Parasitologie. [En ligne],http://fr.wikipedia.org/wiki/Parasitologie (page consultéele 10 novembre 2008). 5. [ANONYME]. « Puce (insecte) ». Encarta, [En ligne], 2008, http://fr.encarta.msn. com/encyclopedia_761568791/puce.html,(Pag e consultée le 11 novembre 2008). Même si trois chercheurs ont participé à ce projet, Marie-Christine Cadiergues est celle qui l’a initié. Pour sa thèse de doctorat, elle a décidé de comparer deux espèces de puces, l’une étant en voie de disparition. Mme Cadiergues est chercheuse et clinicienne à l’École Nationale Vétérinaire de Toulouse, comme ses deux autres collègues, Christel Joubert et Michel Franc. Cet institut est une école, mais aussi un centre de recherche. On y retrouve plusieurs départements spécialisés, par exemple en toxicologie ou même en cytogénétique. De plus, l’établissement abrite également un hôpital universitaire vétérinaire qui accueille des étudiants de partout en Europe. Les puces des chiens sautent-elles plus loin que celles des chats? 9$+.+F$)' Somme toute, les trois chercheurs français ont bel et bien réussi à prouver que les puces des chiens sautent plus loin et plus haut que les puces des chats. Pour ce faire, ils ont premièrement mesuré la longueur des bonds et ensuite leur hauteur. Les résultats obtenus démontrent que les puces canines parcourent en moyenne (30,4 ± 9,1) cm et sautent au maximum à 25 cm de hauteur, comparativement à (19,9 ± 9,1) cm et 17 cm pour les puces félines. Selon Mme Cadiergues, ces informations étaient importantes puisqu’elles permettent de mieux contrôler les puces et de possiblement les 32 DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 8>77@M=';!GD@'JlOG=@D'eM@'ND@M>eGJJ@R' 8<)#A<)-#']'1$#'7$A<%).'9)##B' Par Florence Derouet Depuis de nombreuses générations, de jeunes scientifiques en herbe ont dû s’atteler à la dure tâche que représente la dissection de la grenouille. Pour certains, ce fut un devoir éprouvant (voire émétique), alors que pour d’autres, ce fut une occasion de jouer les fanfarons en torturant le pauvre batracien. Certains ont même conservé des séquelles de cet événement marquant du parcours de tout scientifique, comme le prouve la recherche de Sir Michael Berry et de Andrey Geim. En effet, ces deux hommes ont poussé la cruauté envers la grenouille jusqu’à un extrême inédit : la lévitation. Toutefois, ne nous y méprenons pas : les deux chercheurs n’ont pas tourmenté le malchanceux animal seulement pour le plaisir, ils l’ont fait au nom de la science! Ainsi, grâce à leur expérience pour le moins originale, M. Geim et Sir Berry ont pu utiliser un principe physique sous-estimé : le diamagnétisme. Avant de plonger dans le vif du sujet, c’est-à-dire les caractéristiques du projet, faites un survol de ce qui a poussé les chercheurs à entreprendre cette recherche et dans quel cadre cette dernière fut exécutée. Pour finir, apprenez à connaître un peu plus les deux scientifiques à l’origine de cette expérience insolite. phénomène appréciable sont devenus disponibles un peu e avant le milieu du 20 siècle. D’ailleurs, en 1939, Werner Braunbeck fut probablement le premier à faire léviter des billes de graphite dans un électro-aimant vertical. Il fallut attendre une cinquantaine d’années pour qu’un phénomène de lévitation soit étudié à nouveau, par les Français Éric Beaugnon et Robert Tournier qui soulevèrent de l’eau et d’autres substances organiques. Leur expérience fut rapidement répétée par de nombreuses équipes de scientifiques. Pour Andrey Geim, chercheur du « High Field Magnet Laboratory » de l’Université de Nijmegen, la puissance du diamagnétisme des substances trouvées à température ambiante n’était pas assez forte pour présenter un intérêt quelconque. Ses recherches en nanophysique l’ont par contre mené à utiliser de très basses températures et à observer de même qu’à se servir des phénomènes de supraconductivité (les supraconducteurs étant des matériaux ne présentant aucune résistance électrique à des températures près du zéro absolu). Cette observation a mené Andrey Geim à se poser la question suivante : « Pourrions-nous retrouver des phénomènes similaires à ceux trouvés à des températures près du zéro absolu, mais à température de la pièce? » En premier lieu, il est important de définir le concept de diamagnétisme. Ce type de magnétisme, présent dans toutes les substances, déclenche une répulsion entre la substance et le pôle d’un aimant fort. C’est Faraday qui, en 1845, observa en premier le phénomène et qui lui attribua le nom qu’on lui connaît aujourd’hui. Dans les faits, une substance diamagnétique, lorsque soumise à un champ magnétique, produit un champ magnétique opposé de faible intensité. Ce phénomène est dû à la modification du mouvement orbital des électrons autour du noyau des atomes, dont le mouvement s’adapte pour s’opposer au changement de champ magnétique. À l’époque de Faraday tout comme il n’y a pas si longtemps, les applications possibles du diamagnétisme n’étaient pas considérées, la communauté scientifique estimant le diamagnétisme beaucoup trop faible. Ainsi, certaines lectures par Lord Kelvin laissent à croire que ce dernier aurait travaillé sur un projet similaire à la lévitation de la grenouille, mais qu’il aurait abandonné puisque selon lui, jamais nous ne pourrions construire un aimant assez puissant et trouver une substance ayant un rapport entre la susceptibilité diamagnétique et la masse volumique suffisamment élevé pour observer un phénomène appréciable. Un contemporain de Faraday et de Lord Kelvin, Samuel Earnshaw, a même énoncé le théorème suivant, qui porte aujourd’hui son nom : un ensemble de charges ponctuelles ne peut être maintenu dans un équilibre stable par aucun assortiment de forces électrique, magnétique et gravitationnelle. Pour en revenir à Lord Kelvin, il faut dire que ce dernier s’était trompé sur une chose : des aimants assez puissants pour observer un Comment faire léviter une grenouille? En 1996, une expérience effectuée par des physiciens japonais a capté l’intérêt D’Andrey Geim. Ces physiciens avaient découvert un « effet Moïse » (traduction libre de « Moses effect ») selon lequel l’eau d’un bassin se séparait en deux parties, une vallée sèche au milieu, lorsque le bassin était introduit dans un puissant champ magnétique. Peu après, Andrey Geim et Humberto Carmona firent d’autres expériences de lévitation avec plusieurs objets qu’ils avaient 33 (<B/$6-)' À première vue, Geim et ses collègues ont cru à un coup monté, une mauvaise blague de physiciens. Toutefois, sa curiosité l’emporta et il décida de donner une chance à l’effet Moïse en tentant l’expérience avec son étudiant au doctorat, Humberto Carmona. Leur expérience consistait simplement à verser une certaine quantité d’eau dans un aimant vertical de 20 Tesla. À leur plus grand étonnement, le résultat obtenu n’était pas à la hauteur de la simplicité de l’expérience : l’eau ne gicla pas sur le sol mais resta bloquée dans l’aimant. Après quelques minutes de calcul et de réflexions intenses, ils en vinrent à une conclusion étonnante : la cause de ce curieux phénomène était une force très faible, le diamagnétisme. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques sous la main : des pièces de bois ou de plastique, du fromage, des bouts de pizza et même une grenouille vivante! La rumeur de leur expérience se répandit comme une traînée de poudre. Ils passèrent la semaine à faire des démonstrations à un flot continu de scientifiques qui ne croyaient pas la rumeur qu’ils entendaient. C’est quelque temps après que Michael Berry, un physicien de l’Université de Bristol, a proposé à Andrey Geim de s’unir à lui pour l’aider à détailler et approfondir la découverte qu’il avait faite. C’est ensemble qu’ils publièrent « Of flying frogs and levitrons ». Ce texte explique entre autre de façon mathématique la stabilité de l’objet en lévitation. Avec de nombreuses équations, Berry et Geim proposent une façon de déterminer précisément la zone où un objet peut être en équilibre stable, c’est-à-dire là où le poids de l’objet sera totalement balancé par la force diamagnétique. Ils exposent également les similitudes et les différences entre la lévitation diamagnétique et le « Levitron », un gadget composé de deux parties dont l’une flotte au dessus de l’autre et dont le fonctionnement a été expliqué en détails par Michael Berry dans un autre article. Un détail persiste cependant : comment l’objet fait-il pour léviter avec la force du diamagnétisme, puisqu’il viole le théorème d’Earnshaw? C’est tout simplement que, selon l’explication donnée par Sir Michael Berry, l’objet en lévitation ne serait pas un objet stable, puisque ses électrons sont en mouvement si on considère l’effet du diamagnétisme. Bref, la lévitation diamagnétique n’est pas soumise au théorème d’Earnshaw! type de magnétisme de faible amplitude. Entrant en apparence en contradiction avec le théorème d’Earnshaw, la lévitation diamagnétique est possible et ses applications potentielles sont innombrables. D’ailleurs, Geim et Berry se faisaient déjà approcher quelques mois après la publication de leur recherche par des gens voulant breveter des inventions très particulières, comme des moyens de transport ou des nouvelles cures contre le vieillissement… Toutefois, la lévitation diamagnétique offre une excellente opportunité aux chimistes et aux biologistes de faire des expériences en microgravité. Sur une note plus frivole, qui sait si dans quelques années, les vitrines de magasins ne présenteront pas des objets flottants? Médiagraphie 1- HECHT, Eugene. Électricité et magnétisme, Québec, Groupe Modulo, 2006, 328p. 2- GEIM, Andrey. « Everyone’s magnetism », Physics Today, vol. 51, nº 9, septembre 1998, p.36-39. 3- MICHAEL BERRY, BRISTOL UNIVERSITY. Levitation without meditation, Bristol, Communiqué de presse, 2000, 3p. 4- ANDREY GEIM, UNIVERSITY OF NIJMEGEN. How I ended up levitating frogs, Nijmegen, Communiqué de presse, 2000, 3p. Andrey Geim est actuellement professeur et directeur du Centre de Mésoscience et de Nanotechnologies à l’Université de Manchester, au Royaume-Uni. Né en Russie, il est récipiendaire d’un diplôme en physique de l’Université Polytechnique de Moscou et est docteur en physique de la matière condensée de l’Institut de physique des solides de Chernogolovka. Comme de nombreux autres scientifiques russes, il a quitté sa Russie natale en 1987, après son doctorat, pour aller continuer des études post-doctorales. Ses sujets d’étude sont très variés : il a ainsi fait léviter une grenouille, mais a aussi développé le « Gecko Tape », un adhésif basé sur le fonctionnement des pattes du Gecko, puis a découvert un matériau d’un atome d’épaisseur : le graphène. Pour sa part, Sir Michael Berry est récipiendaire d’un diplôme en physique de l’Université Exeter, d’un doctorat en physique théorique de l’Université St-Andrews et d’un post-doctorat dans le même domaine de l’Université de Bristol. Il est actuellement professeur émérite et chercheur à l’Université de Bristol. Ses domaines de recherches sont à la frontière entre la physique classique et quantique. Ainsi, il a publié des recherches sur la physique optique, mais aussi sur la théorie du chaos. Fait cocasse : parmi toutes les distinctions et les prix prestigieux reçus par Andrey Geim et Michael Berry, le plus connu est sans conteste leur prix Ig-Nobel, parodie des prix Nobel, pour leur fameuse lévitation d’une grenouille… 5- CARTLIDGE, Edwin. «A physicist of many talents », Physics World, vol. 19, nº 2, février 2006, p.8. 34 (<B/$6-)' 6- UNIVERSITY OF BRISTOL. Physics at Bristol, Professor Sir Michael Berry. [En ligne], http://www.phy.bris.ac.uk/people/Berry_mv/index. html (page consultée le 11 novembre 2008) En conclusion, l’expérience de lévitation de la grenouille, que de nombreux scientifiques ont pris pour une bonne blague du poisson d’avril, s’avère être une démonstration bizarre mais efficace du diamagnétisme, un Comment faire léviter une grenouille? Promotion 2008-2010 DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 (>eD[e>G'J@'9hGJJ@7@M='@1=5GJ'8>M=!NG@efR' 8<)#A<)-#']'1*)2)&'(.%*)?' Par Francis Mainville-Pannese Dès l’Antiquité, le bâillement fut décrit par Hippocrate comme un comportement physiologique plutôt banal qui, d’après lui, servait à expulser la fièvre du corps, telle une cheminée rejetant de la fumée. Malgré la relative facilité d’observation de ce phénomène, celui-ci n’avait pas vraiment fait l’objet d’études scientifiques poussées depuis ce temps, jusqu’à ce que viennent les années 1980. À partir de ce moment, plusieurs scientifiques se sont penchés sur la question, à savoir, ce qui provoquait le bâillement et ce qu’il était réellement. Plus poussées encore, des études ont été lancées pour déterminer le facteur qui actionnait la réplication du bâillement entre individus, c’est-à-dire le fait qu’une personne qui en regarde une autre qui bâille bâillera elle aussi par après. Dr Steven Platek, de l’Université Drexel de Philadelphie, s’est justement penché sur cette question passionnante. Ainsi, à la suite d’une brève description de ce qu’est réellement un bâillement, je présenterai les tests effectués par Dr Platek ainsi que les conclusions relatives à la réplication du bâillement. d’une respiration normale. Toutefois, les milliers d’inhalations quotidiennes d’un humain normal se différencient de ses bâillements par le fait que ses muscles, qui s’assurent d’ouvrir la bouche et ceux sensés la fermer s’actionnent simultanément, ce qui peut créer certains désagréments chez certains, comme une luxation de la mâchoire. Aussi, le larynx est impliqué dans le processus, car il s’ouvre largement, forcé par les muscles du visage et du cou. Pour sa part, la deuxième phase est très courte, car elle représente la période de temps où le bâilleur est en apnée. Entre l’inspiration et l’expiration, l’individu qui bâille fait une pause d’environ une seconde. Durant ce court laps de temps, les trompes d’Eustache, petits tubes reliant l’intérieur de l’oreille aux voies respiratoires, s’ouvrent et diminuent ainsi la perception des sons par l’individu. Finalement, la troisième phase constitue la forte expiration qui conclue le bâillement. Celui-ci stimule l’activité des glandes lacrymales et c’est pourquoi parfois, bâiller nous fait pleurer. De plus, cette phase finale est accompagnée, la plupart du temps, par une pandiculation, plus souvent appelée étirements. Les bras au-dessus de la tête, la tête en arrière et un creux dans le dos sont les principales caractéristiques de la pandiculation. Pour finir en beauté, de la dopamine est sécrétée par le système endocrinien, ce qui procure au bâilleur un effet de bien-être et de détente. Tout d’abord, il est important de faire le point sur ce qu’est réellement un bâillement, de ses causes environnementales et émotionnelles jusqu’à ses conséquences physiologiques et psychologiques. Premièrement, le bâillement est un réflexe, car, bien que nous soyons capables de le minimiser ou de l’accentuer (d’où son caractère modulable), il nous est impossible de résister à la tentation de bâiller. Il nous vient de façon inconsciente et il est totalement involontaire. Deuxièmement, le bâillement est lié, comme vous l’avez sûrement déjà expérimenté, à l’assoupissement, à l’ennui ou alors à la faim. Le bâillement serait comme une stimulation de notre vigilance, car il accompagne les rythmes de notre corps (fatigue, entrain, ennui, faim) pour nous avertir d’un passage prochain à une autre phase de vigilance. Cet avertissement, c’est comme le bâillement qui dit «va te coucher» ou bien «il est temps que tu manges quelque chose». En réalité, cette théorie reste une hypothèse, car bien d’autres causes entrent en ligne de compte, comme l’intervention de plusieurs hormones et autres neurotransmetteurs comme la dopamine, l’acétylcholine, l’ocytocine, etc. Pour le moment, les réelles causes du bâillement restent floues, mais l’hypothèse de la vigilance semble plausible étant donné la complexité du système psychique de l’être humain. Cependant, une chose est sûre, un bâillement n’est assurément pas une oxygénation du cerveau comme on l’a longtemps cru. Maintenant que le concept de bâillement est clairement défini, il est temps de parler de sa réplication. Ici, nous ne pouvons pas parler de contagion, car ce terme est associé à la transmission d’une maladie. Pour le bâillement, il s’agit plutôt d’une imitation comportementale, comme nous le prouve Dr Steven Platek, chercheur à l’Université Drexel de Philadelphie et docteur en psychologie. En effet, en 2003, Dr Platek a mené une étude sur plusieurs individus étant assujettis ou non à la réplication du bâillement. Physiologiquement, le bâillement prend entre cinq et dix secondes en moyenne et il se divise en trois étapes distinctes. La première est une longue inspiration par la bouche et le nez, causée par une forte contraction du diaphragme et des muscles intercostaux, comme lors Pourquoi le bâillement est-il contagieux? 35 9$+.+F$)' Le test se déroulait comme suit : un film montrant 30 bâillements consécutifs a été projeté aux « cobayes ». Par la suite, Dr Platek a noté que 55% des sujets avaient bâillé dans les cinq minutes passées après le film, alors que 45% de l’auditoire était resté impassible. Le film a été projeté plusieurs autres fois, mais l’angle avec lequel les spectateurs étaient positionnés par rapport à l’écran était différent. Dans tous les cas, la réplication avait lieu, toujours sensiblement dans les mêmes proportions. Par la suite, un deuxième film, montrant seulement DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 des parties de visage, comme une bouche ouverte ou des yeux plissés, a été visionné par les spectateurs. Cette foisci, aucune réplication n’a été notée. Un troisième film montrant des personnages de dessin animé en train de bâiller n’a eu aucun effet sur les sujets, les expressions faciales étant simplifiées. Finalement, les volontaires ont subi quelques tests pour déterminer leur profil psychologique. Suite à ces multiples tests, Dr Platek a publié un article dans la revue scientifique « Cognitive Brain Research » démontrant ses travaux ainsi que la conclusion qu’il en tire. Celle-ci est loin d’être banale. chercheurs continueront de découvrir et d’élucider, comme l’a fait le Dr Platek, les ô combien multiples et intrigants mystères du cerveau humain. En effet, Dr Platek affirme que les personnes sujettes à la réplication du bâillement sont d’autant plus sensibles à ce phénomène qu’ils sont capables d’empathie. L’empathie, soit dit en passant, est la capacité d’une personne de se mettre dans la peau d’une autre et de ressentir elle-même ce que l’autre ressent. Cela dit, l’empathie est causée par des neurones spécialisés situés dans le cerveau appelés neurones miroirs. Ces neurones, découverts et identifiés dans les années 1990, jouent un rôle majeur dans le phénomène empathique et dans la réplication du bâillement, car ce sont eux qui s’actionnent lorsqu'un individu fait une action et lorsqu'il observe un autre individu faire la même action. C’est pourquoi on les appelle neurones miroirs. Donc, pour résumer le tout, une personne qui subit la réplication du bâillement est plus empathique et compréhensive qu’une personne qui reste de marbre devant une autre personne en train de bâiller. 2- NOTHIAS, Jean-Luc. Le bâillement est-il contagieux ? [En ligne], http://www.lefigaro.fr/sciences/20061206.FIG00 0000015_le_baillement_est_il_contagieux.html (Page consultée le 7 novembre 2008). Médiagraphie 1- MICHAUD, Bruno. Bâillement, comment ça marche??? [En ligne], http://www.tasante.com/article/lire/2674/bailleme nt-comment-ca-marche.html (Page consultée le 7 novembre 2008). 3- GUICHET DU SAVOIR. Pourquoi, lorsque l'on voit quelqu'un bailler, a-t-on une irrésistible envie de bailler ? [En ligne], http://www.guichetdusavoir.org/ipb/index.php?s howtopic=9023 (Page consultée le 7 novembre 2008). 4- AGENCE SCIENCE-PRESSE. Les gentils bâillent. [En ligne], http://www.sciencepresse.qc.ca/archives/2003/c ap0408034.html (Page consultée le 7 novembre 2008). Certes, les mystères régnant sur ces grands mécanismes cognitifs très élaborés restent en grande partie non élucidés, mais avec l’avancement de la science, ils risqueraient fort bien d’être résolus sous peu. Cette hypothèse est, selon moi, très respectable, étant donné le relatif manque d’information au sujet des phénomènes nerveux, cérébraux et encéphaliques. 5- L’INTERNAUTE. Pourquoi bâille-t-on? [En ligne], http://www.linternaute.com/science/magazine/po urquoi/baillement/baillement.shtml (Page consultée le 7 novembre 2008). Dr Platek est chercheur à l’Université Drexel de Philadelphie, en Pennsylvanie, et il étudie le neurocognitivisme et la neurobiologie relatifs aux adaptations évolutives de l’humain. En d’autres mots, c’est un spécialiste des neurosciences. Il est aussi professeur de psychologie au College of Arts and Sciences, de l’Université Cornell, elle-même située dans la ville d’Ithaca, dans l’État de New York. Dr Platek a reçu son diplôme en psychologie de l’Université Rutgers, au New Jersey, et a obtenu don doctorat en psychologie de l’Université d’Albany, dans l’État de New York. C’est dans cette même université qu’il a commencé ses recherches sur la psychologie évolutive et sur le cerveau. Pourquoi le bâillement est-il contagieux? 9$+.+F$)' Somme toute, bien que les bâillements et leurs réplications fassent partie de la vie de tous les jours, les recherches du Dr Platek nous ont prouvé qu’ils étaient bien plus qu’un simple phénomène servant à nous rendre compte qu’on est fatigué ou ennuyé. Pour ce qui est du bâillement en général, il est provoqué par des neurotransmetteurs et des hormones servant à nous mettre dans un état de vigilance différent. Pour ce qui est de la réplication de cette manifestation cognitive, elle est due à l’empathie que manifeste une personne pour une autre. Puissions nous espérer que d’autres équipes de 36 DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 J@'1=D@11'D@JGl'!ef'@f!7@M1'(@e=5GJ'!;;@8=@D' J@1'7@79D@1'4@'M>=D@';!7GJJ@R' 8<)#A<)-#']'7$?)'!"%:/' Par François Marcoux Morts mystérieuses de grands-mères, aucune explication, sauf… le stress relié aux examens de leurs petits enfants. Farfelu dites-vous? Selon Mike Adams, professeur de biologie, c’est un problème bien réel : le stress relié aux examens peut affecter les membres de notre famille, et même plus spécifiquement, nos grands-mères. D’abord, je vous décrirai le projet et les objectifs visés par celui-ci. Ensuite, je vous présenterai les résultats obtenus de l’étude accompagnés d’une analyse de ces derniers et des plusieurs explications possibles. Je terminerai avec le témoignage d’un professeur ayant « vécu » le phénomène, une brève biographie de Mike Adams et une description de son lieu de travail. sanguine, le système immunitaire et l’asthme. Cela expliquerait donc que les grands-mères soient les plus affectées étant donné leurs risques, déjà accrus par leur âge, de faire, par exemple, une crise cardiaque. De plus, une autre étude a démontré que le comportement des personnes âgées est plus affecté par le stress que celui des jeunes adultes, particulièrement dans les situations qui comprennent un risque élevé (ce qui les amène à prendre la mauvaise décision), par exemple lors de la conduite automobile, ce qui amène une autre possibilité quant à la cause des morts prématurées des membres de la famille des étudiants. Par contre, un autre point reste à déterminer, pourquoi les grands-mères et non les grands-pères? Pour commencer, depuis le début de sa carrière, Mike Adams avait plusieurs fois entendu parler de ce phénomène. En tant que professeur, il se trouva intrigué par celui-ci et questionna plusieurs de ses collègues sur le sujet, ce qui lui fit remarquer que le problème était très connu dans son milieu de travail, mais qu’aucune étude n’avait été faite auparavant pour en apprendre davantage sur les causes et les explications possibles. Mike Adams, inquiet que le problème prenne de l’envergure, se lança donc dans son projet : étudier le phénomène en profondeur dans le but de découvrir les circonstances qui le provoque et des moyens de le prévenir et même tout d’abord déterminer s’il ne s’agit simplement pas d’un « mythe ». Il centralisa sa recherche sur l’étude du FDR (family death rate) pour cent étudiants sur une durée d’une semaine. Donc, un FDR de 1 signifie qu’un étudiant sur cent a perdu un membre de sa famille lors de la semaine étudiée. En effet, les grands-mères sont 24 fois plus touchées que les grands-pères. Mike Adams étudia donc la relation entre la grosseur et la structure des familles et le FDR, ce qui ne porta aucun résultat concluant. Il émit donc l’hypothèse que chaque famille devait avoir un « anxieux désigné », dans ce cas-ci, les grands-mères. Elles sont probablement plus attachées, d’une certaine manière, à leurs petits enfants que les grands-pères ce qui fait qu’elles sont plus affectées par ce stress. Par la suite, Mike Adams remarque aussi que le phénomène (toutes notes confondues) grandit de manière exponentielle. Il déduit même que dans 100 ans, si la tendance se maintient, les conséquences de ce problème pourraient être absolument démesurées ce qui ferait de sorte que seules les familles les plus grosses survivraient la première session de l’éducation universitaire ou collégiale de l’étudiant en question. Évidemment, il est douteux que le phénomène continue de progresser de telle sorte. Finalement, Mike Adams, incapable de trouver une solution valable, nous en propose trois plus cocasses les unes que les autres (à lire à votre discrétion), qui ne sont évidemment pas réalisables. Ensuite, il est important de noter que les résultats ont été obtenus par Mike Adams à partir d’étudiants des ÉtatsUnis allant au collège ou à l’université par des sources officielles comme le « United States Census Bureau » de même que plusieurs années de recherche de son propre côté. Il débuta donc par observer la relation entre le FDR, les notes de l’étudiant et l’importance de l’examen à venir (ou l’absence d’examen). Les résultats qu’il obtint démontrèrent clairement l’existence du phénomène. Lorsque aucun examen n’est imminent, le FDR se situe entre 0.04 et 0.07 indépendamment des notes, ce qui est parfaitement logique étant donné le peu de stress à ce moment. Cependant, dans la semaine précédant un examen de mi-session, le FDR d’un étudiant ayant des excellentes notes est de 0.06 alors qu’il bondit à 1.25 pour un étudiant qui échoue présentement le cours. La situation s’empire encore lorsqu’il s’agit d’un examen de fin de session : le FDR varie de 0.09 à 2.18 selon les notes de l’étudiant. Mike Adams tira les conclusions suivantes de ses premiers résultats : les membres des familles des étudiants se tuent littéralement à stresser sur les résultats des examens de ces derniers. Évidemment, plus les notes de l’étudiant en question sont faibles, plus l’examen est important, ce qui augmente le niveau de stress. Plusieurs études démontrent clairement qu’un haut niveau de stress augmente les risques de crise cardiaque et affecte plusieurs autres facteurs pouvant causer des problèmes de santé, notamment la pression Pour continuer, un professeur de l’université de Concordia nous raconte comment il a découvert et remédié à ce problème de mortalité 37 9$+.+F$)' Le stress relié aux examens peut-il affecter les membres de notre famille? Par contre, d’autres chercheurs, intrigués par les résultats obtenus par Mike Adams, reprirent son idée et tentèrent de trouver une solution valable au problème grossissant. Ils expérimentèrent avec l’idée du « brutal essay makeup », qui consiste à dire aux étudiants que s’ils échouent leur examen, ils auront la possibilité de se rattraper avec le « brutal essay makeup », qui est, comme son nom le dit, un examen beaucoup plus difficile. Les résultats furent assez impressionnants : le taux de mortalité des grandsmères lors de la semaine avant un examen baissa de 1/200 à 1/1000. Bien qu’ils ne puissent en être certains, ils en vinrent à la conclusion qu’en comparaison avec le « brutal essay makeup », l’examen principal semble moins effrayant, ce qui en réduit le stress associé. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques accrue chez les grands-mères. Lors de ses deux premières années en tant qu’enseignant, pendant les périodes d’examens, il remarqua que relativement beaucoup de ses élèves souffraient de maladies quelconques, de problèmes familiaux et, évidemment, qu’une quantité considérable d’entre eux se trouvaient affectés par la mort subite de leur grand-mère. La maladie et les problèmes familiaux lui semblaient faciles à expliquer par le stress ressenti par les étudiants eux-mêmes. Par contre, il ne voyait aucune explication ayant un lien avec les grands-mères. Après deux ans d’enseignement, il avait observé la mort de douze grands-mères de ses étudiants. Il en déduit donc que les grands-mères étaient probablement très sensibles à l’anxiété de leurs petits enfants. Donc, en réduisant le stress de ses étudiants, peut-être pouvait-il réduire celui de leur grand-mère par la même occasion. Il décida alors d’adopter une nouvelle politique en classe afin de réduire l’anxiété de ses étudiants : il s’assurait de bien réviser la matière avant chaque examen, utilisait des tests préparatoires avant les examens importants, donnait des trucs à ses étudiants afin de bien se préparer, etc. Les résultats furent impressionnants. Après une session, il n’avait eu connaissance d’aucun décès de grand-mère. Il utilise donc maintenant cette technique et la situation s’est nettement améliorée, il lui arrive très peu souvent d’avoir affaire avec un cas de mortalité dans la famille de ses étudiants. Promotion 2008-2010 Médiagraphie 1- ADAMS, Mike. The Dead Grandmother/Exam Syndrome. [En ligne], http://improbable.com/pages/airchives/paperair/volu me5/v5i6/GrandmotherEffect%205-6.pdf (page consultée le 19 octobre 2008). 2- EHEALTHMD. How Does Stress Affect The Body? [En ligne], http://www.ehealthmd.com/library/stress/STR_affect. html (page consultée le 8 novembre 2008). 3- WU, Suzanne. Stress Affects Older Adults More Than Young Adults. [En ligne], http://www.eurekalert.org/pub_releases/200810/uosc-sao102708.php (page consultée le 8 novembre 2008). 4- JUSSIM, Lee. A Preliminary Report on an Intervention Designed to Reduce Grandmother Death Resulting From College Exams. [En ligne], http://www.rci.rutgers.edu/~jussim/grandma.html (page consultée le 8 novembre 2008). Pour terminer, Mike Adams a obtenu plusieurs diplômes dans différentes universités à travers le monde : un baccalauréat en sciences et un diplôme en éducation à l’Université Wales au Royaume-Uni, une maîtrise en sciences à l’Université de Saskatchewan, un doctorat à l’Université Duke en Caroline du Nord de plus que des études postdoctorales à l’Université Rockefeller. Il est présentement à la tête du département de biologie de l’Eastern Connecticut State University et enseigne plusieurs cours reliés à la génétique et la biologie cellulaire qui sont deux de ses intérêts principaux. Il a effectué plusieurs recherches portant sur la cellule, notamment sur la manière dont les composantes de cette dernière peuvent s’assembler en structures plus complexes, par exemple les flagelles des cellules eucaryotes. C’est donc en tant qu’enseignant et non biologiste qu’il s’est penché sur la relation entre le stress relié aux examens et la mortalité des grands-mères. Ensuite, le département de biologie de l’Eastern Connecticut State University possède une devise qui décrit très bien la manière avec laquelle son personnel procède pour enseigner : « You can learn about biology by listening to someone else: you become a biologist 5- CHIODO, J.J. The Effects of Exam Anxiety on Grandma's Health. [En ligne], http://www.tag.ubc.ca/resources/tapestry/archive/87/ oct87-3.html (page consultée le 8 novembre 2008). by doing it yourself ». Cela signifie donc qu’il mise beaucoup sur le côté pratique de la biologie afin de former leurs étudiants, sans toutefois négliger la théorie. Le stress relié aux examens peut-il affecter les membres de notre famille? 9$+.+F$)' Finalement, comme le prouve les recherches de Mike Adams, il est évident que nous avons affaire à un problème bien réel et non à des faits inventés. Les membres des familles des étudiants, particulièrement les grands-mères qui sont très sensibles à l’anxiété de leurs petits enfants, voient leurs risques de mortalité accrus à cause des effets du stress sur le corps, qui sont très variés. Cependant, ce dont nous sommes sûrs, c’est que le problème s’aggrave avec le temps. Plusieurs solutions, quelques unes meilleures que les autres, ont été mises au point et il ne nous reste donc seulement qu’à les mettre en pratique à plus grande échelle et de sensibiliser les gens sur ce problème relié à la pression grandissante sur les étudiants. 38 DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 (@e=5>M'GM8G=@D'J@1'1!MN1e@1'n'7>D4D@R' Par François Racine-Hemmings 8<)#A<)-#']'!&")#/'9%)#<)$:' La médecine moderne fait aujourd’hui figure de discipline impeccablement documentée pour éviter la majorité des erreurs potentielles quant au traitement des patients. Il est difficile d’imaginer qu’avant la révolution scientifique, les professionnels de la santé disposaient d’outils très limités pour faire face aux maladies non répertoriées. Ainsi, l’administration de la saignée était l’équivalent moyenâgeux de la prescription de pénicilline. À la lumière des connaissances contemporaines de la biologie, la pratique consistant à faire sortir le sang contaminé du patient avec les outils du barbier ou par l’application de sangsues est vue comme étant grotesque et dommageable. Bien que les instruments des salons de coiffure n’aient plus leur place dans les hôpitaux, les sangsues, quant à elles, sont encore utilisées. Une étude expérimentale visant à vérifier trois méthodes reconnues pour stimuler l’appétit de ces animaux a été menée. La démarche vise à améliorer l’efficacité des sangsues lors de certaines opérations médicales. Pour ce faire, elles ont été exposées à différentes substances et leurs réponses physiologiques ont été observées. Le Dr Anders Baerheim, de l’Université de Bergen, a dirigé l’expérimentation. une étude visant à évaluer l’efficacité de divers moyens utilisés pour stimuler l’appétit des sangsues. Ils se sont penchés sur trois méthodes. La première consiste à immerger l’animal dans la bière avant de l’appliquer à l’endroit ou l’on désire qu’il morde. Les bases de cette technique sont plus historiques que scientifiques: elle e était utilisée par certains médecins au XIX siècle. La seconde méthode testée est l’application sur la région cible d’une petite quantité de crème sûre, sur laquelle on dépose la sangsue. Cette idée provient d’une expérience réalisée dans les années 1920, mais n’est confirmée par aucune étude subséquente. La troisième méthode étudiée tire ses origines d’une étude effectuée par le Dr Baerheim et ayant pour objet l’effet de répulsion de l’ail sur les sangsues. L’expérience a, paradoxalement, prouvé que l’ail avait un pouvoir d’attraction sur ces animaux. L’objectif de la démarche du Dr Baerheim était donc d’évaluer l’effet de la bière, de la crème sûre et de l’ail sur l’appétit de la sangsue, afin de réfuter les méthodes qui ne sont pas fondées et de vérifier si l’efficacité de l’une d’entre elles est supérieure. La méthode utilisée par Anders Baerheim et Hogne Sangvik visait à comparer l’intention de se nourrir chez les sangsues soumises aux trois méthodes énumérées à celle d’un groupe témoin. Pour ce faire, le temps écoulé avant la morsure a été mesuré pour six vers exposés trois fois chacun à chaque substance. Afin de mettre à l’épreuve la première méthode, les sangsues ont été immergées dans deux types de bières différentes («Guiness» et «Hansa») ou dans l’eau. L’expérience a été arrêtée lorsqu’un ver ne mordait pas dans un délai de 300 secondes. Les résultats pour cette méthode indiquent que les animaux immergés dans l’eau mordent plus rapidement que ceux immergés dans la bière. Toutefois, le temps médian de morsure est moins élevé pour les animaux exposés à la bière «Hansa», par rapport à la bière «Guiness». Les sangsues ont encore leur place au sein de l’arsenal de la médecine moderne. Aujourd’hui, elles sont utilisées par les chirurgiens plastiques pour favoriser le drainage du sang dans diverses structures corporelles sectionnées que l’on a reconstruites ou que l’on a recousues. Aussi, l’animal se rend utile dans un contexte de débridement ou de nettoyage de certaines plaies complexes. Les capacités de la salive du ver d’empêcher le sang de coaguler et de dilater les vaisseaux sanguins sont cruciales à ces fins, car le durcissement du sang dans les veines chargées d’alimenter le membre réimplanté peut favoriser la formation de caillots sanguins. Ces obstructions altèrent sévèrement l’apport en oxygène aux nouveaux tissus. Après un certain temps, cette carence amène la mort de ces tissus et rend toute l’opération de réimplantation inutile. De plus, les sangsues sécrètent un agent anesthésiant qui rend leurs morsures moins inconfortables pour les patients qui la subissent. Ainsi, il est évident que cet animal apporte une aide considérable en médecine. Toutefois, il amène aussi son lot de problèmes, dont le plus difficile à surmonter provient de l’inconstance de la volonté et de l’appétit qui sont responsables de son processus d’alimentation. En effet, la faim de ces vers est parfois capricieuse. Ils refusent alors de mordre et les chirurgiens doivent se lancer à la recherche d’une autre sangsue ou d’un moyen d’inciter celles qui ont déjà été appliquées à se nourrir. Afin de pallier à cette problématique, le Dr Anders Baerheim et le chercheur Hogne Sangvik se sont livrés à Peut-on inciter les sangsues à mordre? 39 9$+.+F$)' Une démarche d’expérimentation similaire a été mise en œuvre pour observer les effets de l’ail et de la crème sûre. Six sangsues on été successivement mises en contact avec le premier bras de Hogne Sangvik, puis avec son second bras couvert d’ail et finalement, avec ce même bras couvert de crème sûre. Leurs résultats stipulent que la crème sûre n’a aucun effet marquant sur le délai avant la morsure pour le groupe de sangsues exposé, par rapport au groupe témoin du bras propre. L’ail, quant à lui, n’a été testé que sur deux vers, car bien que son pouvoir d’attraction soit observable, les animaux affectés n’étaient plus en mesure de mordre après en avoir ingéré et ils sont morts deux heures et demie après leur exposition à la DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 substance. Médiagraphie Le Dr Baerheim et le chercheur Sangvik en concluent qu’aucun de leurs résultats ne sont révélateurs. Aucune des trois méthodes ne stimulait de façon visible l’appétit des sangsues : seul l’effet observé de l’ail mériterait une observation plus poussée. 1- AGENCE CANADIENNE DES MÉDICAMENTS ET DES TECHNOLOGIES DE LA SANTÉ. L’utilisation des sangsues médicinales dans la médecine moderne. [En ligne], http://cadth.ca/index.php/fr/hta/reportspublications/health-technologyupdate/issue3/creep-crawlers (Page consultée le 9 novembre 2008). Il est en effet difficile d’arriver à une conclusion basée sur les données recueillies durant ces expériences. L’échantillon statistique utilisé est peu représentatif et plusieurs informations nécessaires pour l’interprétation des résultats sont omises. Par exemple, la durée de l’exposition des sangsues à la bière et à l’eau est qualifiée de «brève», mais elle n’est pas quantifiée et l’espèce exacte de sangsue n’est pas indiquée clairement. Toutefois, il est plausible d’assumer qu’il s’agit de la Hirudo medicinalis, espèce la plus couramment utilisée en milieu hospitalier. Sont aussi absents le type d’ail utilisé, la concentration de la crème sûre et la provenance de l’eau utilisée. Finalement il n’est pas spécifié si le bras sur lequel on a effectué les tests était rasé ou si l’individu à qui il appartenait prenait des médicaments qui auraient pu être excrétés par les pores de peau et fausser les résultats. 2- MUMCUOGLU, Kosta et al. The use of the medicinal leech, Hirudo medicinalis, in the reconstructive plastic surgery. [En ligne], http://www.ispub.com/ostia/index.php?xmlFilePath =journals/ijps/vol4n2/hirudo.xml (Page consultée le 9 novembre 2008). 3- BAERHEIM, Anders. Effect of ale, garlic, and soured cream on the appetite of leeches. [En ligne], http://www.bmj.com/cgi/content/full/309/6970/1689 (Page consultée le 9 novembre 2008). 4- UNIVERSITÉ DE BERGEN. Anders Baerheim. [En ligne], http://www.uib.no/isf/people/andersb.htm (Page consultée le 9 novembre 2008). Le Docteur norvégien Anders Baerheim, directeur de cette étude expérimentale, a terminé ses études de médecine en 1976 à l’Université de Bergen, en Norvège. Il a commencé sa carrière en tant que médecin généraliste deux ans plus tard, en 1978. Il s’est ensuite lancé dans l’enseignement, obtenant un poste de professeur associé en 1989. Baerheim a complété sa thèse de doctorat intitulée «Lower urinary tract infections in women» en 1994. Il est depuis lors professeur à plein titre à l’Université de Bergen. En 1996, il a remporté un prix IG Nobel en biologie pour son étude des substances contribuant à accroître l’appétit des sangsues. L’Université de Bergen est un institut de recherche et d’enseignement situé dans sa ville éponyme, en Norvège. Sa «Faculté de médecine et de dentisterie» se spécialise, en plus de l’enseignement des disciplines mentionnées, dans la recherche sur les différents types de cancers, sur les neurosciences, sur la cardiologie, sur l’épidémiologie et sur les vitamines. 5- ABRAHAMS, Marc. Les Prix IgNobel, Paris, Danger Public, 2006, 350 p. 6- UNIVERSITÉ DE BERGEN. About the University of Bergen. [En ligne], http://www.uib.no/info/english/about_uob.html (Page consultée le 9 novembre 2008). Peut-on inciter les sangsues à mordre? 9$+.+F$)' Pour conclure, la recherche du Dr Anders Baerheim et du chercheur Hogne Sangvik, de l’Université de Bergen, sur les divers moyens d’inciter les sangsues à mordre s’inscrit dans une problématique concernant la chirurgie plastique, notamment les opérations de réimplantation de tissus sectionnés. Leurs résultats sont peu révélateurs, le nombre de sangsues impliqué étant trop faible pour assurer une quelconque valeur statistique à l’étude. Cependant, leur trouvaille concernant la létalité de l’ail pour les sangsues est intrigante et mérite d’être approfondie. Heureusement, même si la stimulation de l’appétit de la Hirudo medicinalis s’avère difficile, des scientifiques de l’Université du Wisconsin-Madison ont développé un substitut technologique aux fonctions de l’animal. L’appareil de leur invention simule le mode d’alimentation d’une sangsue et ce, sans jamais manquer d’appétit. 40 DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 J!'9>e1@'4@'O!8E@V'eM@'M>eO@JJ@'1>eD8@' 4TlM@DNG@R' 8<)#A<)-#']'E%:$"'D$/:%&$5'm%a"$' Par Isabelle Desloges De nos jours, l’environnement occupe une place importante dans la société. Depuis une dizaine d’années environ, on tente de diminuer de manière significative les gaz à effet de serre et c’est pourquoi plusieurs chercheurs essayent de trouver de nouvelles sources d’énergie renouvelable et moins polluantes. C’est dans ce mode de pensée qu’Hamid Rismani-Yazdi a découvert une source d’énergie renouvelable qui sert à produire de l’électricité avec des excréments de vache. Je développerai donc mon article sur la recherche de Monsieur Hamid Rismani-Yazdi, sur les résultats qu’il a obtenus ainsi que sur Monsieur Hamid Rismani-Yazdi lui-même et de l’organisme où il travaille, c’est- à- dire l’Ohio State University. à la fermentation pour alimenter en électrons des piles électriques. Ces piles fonctionnent de manière générale comme des piles normales avec une anode et une cathode etc…Ils ont seulement utilisé du ferricyanure de potassium qui est un produit chimique oxydant aidant à fermer le circuit à l’intérieur de la pile. Il a donc essayé et a réussi à charger de cette manière quelques batteries, qui, mises en série, lui ont permis, à lui ainsi qu’à ses étudiants, de recharger un téléphone cellulaire. Chacune des batteries a réussi à produire environ de 300 à 400 millivolts d’électricité ce qui est très peu nous en conviendrons mais nous pouvons dire que c’est un certain progrès puisque se sont les premières piles fabriquées à partir de composés organiques. Tant que les chercheurs continuent de nourrir les bactéries avec de la cellulose, celles-ci continueront de produire de l’électricité à l’intérieur de la batterie. Cette nouvelle façon de générer de l’énergie pourrait permettre la diminution de manière significative les gaz à effet de serre car le méthane présent dans les excréments de vache n’irait plus dans la nature et ne polluerait plus de cette manière. Cette nouvelle source d’énergie nous permettrait aussi à tous de bénéficier de l’électricité car la vache est beaucoup plus accessible que n’importe quelle autre source d’énergie. La bouse de vache est aussi renouvelable car nous pouvons dire que les vaches ne cesseront jamais de faire leurs besoins naturels. Il est bien sûr que le résultat de cette recherche n’a fourni qu’une petite quantité d’électricité et les chercheurs ne savaient pas s’il serait possible de produire de l’électricité de cette manière à plus grande échelle. Nous savons maintenant qu’il est possible de faire de l’électricité à grande échelle avec des excréments de vache. Un autre inconvénient de cette méthode est l’odeur : le principal ingrédient permettant de produire cette électricité est quand même de la bouse de vache et ça ne doit pas sentir l’eau de rose! Avant de parler de cette recherche au sujet de la bouse de vache, nous mentionnerons tout d’abord, les différentes façons dont est produite l’électricité en ce moment. La plus répandue d’entre-elles est probablement l’énergie thermique qui consiste à la combustion de diverses substances dégageant de la chaleur telles que le charbon ou le gaz naturel. Il y a aussi la radioactivité qui, grâce à la collision de deux noyaux d’atomes permet la production de très grandes quantités d’énergie. Il y a finalement la production d’hydroélectricité qui grâce à la puissance des rivières et des barrages hydroélectriques, nous permet de produire de l’électricité. Toutes ces méthodes on cependant leurs désavantages. La combustion pollue beaucoup et requiert des carburants présents en quantité limitée dans la nature, la radioactivité crée des déchets radioactifs et est très dangereuse en cas d’accident et l’hydroélectricité nécessite des rivières puissantes que tous les pays ne possèdent pas. Il était donc nécessaire de trouver une nouvelle manière moins polluante, sécuritaire et accessible à tous car l’électricité est un élément crucial de nos vies. Dans notre société, sans électricité, plus rien ne fonctionne. Créer de l’électricité avec des matières fécales de vache nous apporterait l’accessibilité car tous les pays du monde ont des vaches, cela nous permettrait de moins polluer car le méthane qui est normalement libéré dans l’atmosphère est en fait récupéré lors de la fermentation de la matière fécale et cela nous apporterait aussi la sécurité car je ne crois pas qu’un troupeau de vaches soit très dangereux. Le projet de Monsieur Hamid Rismani-Yazdi est très simple, il désirait créer de l’électricité avec de la bouse de vache. Pour ce faire, Hamid Rismani-Yazdi a laissé en incubation une certaine quantité d’excréments de vaches pour en récupérer le liquide de fermentation car selon lui, ce liquide posséderait les mêmes bactéries présentes dans l’estomac de la vache. Les bactéries libèrent une certaine quantité d’électrons afin de mieux digérer. Ils se sont donc servi des cellules bactériennes de ce liquide produit grâce La bouse de vache, une nouvelle source d’énergie? 41 9$+.+F$)' C’est suite à cette découverte que la production à grande échelle d’électricité à partir de la bouse de vache a commencé. Pour se faire, il faut mettre le fumier dans des cuves de béton situés sous la ferme s’appelant un digesteur. Celui-ci doit être maintenu à une température de 38°C (la même température que celui de la pense de la vache) et le contenu doit y rester pendant vingt jours. En moyenne, treize vaches sont nécessaires pour alimenter une maison en électricité. L’avantage est que les producteurs de lait peuvent produire de l’électricité comme le fait un certain Kenn Buelow qui est producteur de lait, a décidé de produire aussi de l’électricité avec ses 4000 vaches. Il alimente ainsi environ 300 maisons dans la région où il habite. L’état du Vermont encourage maintenant DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques ses habitants à produire du l’électricité de cette manière avec un programme appelé Cow Power qui fait payer légèrement plus les consommateurs pour leur électricité mais ceux-ci sont prêt à le faire pour avoir de l’électricité produite de manière écologique et renouvelable et qui encourage les agriculteurs de chez eux et ainsi l’état aide les fermiers à payer une partie du digesteur car celui-ci est très dispendieux. Promotion 2008-2010 Médiagraphie 1- 2- Monsieur Hamid Rismani-Yazdi a obtenu un doctorat en «food, agricultural and biological engineering» à l’université de l’état de l’Ohio (Ohio State University), situé dans la ville de Columbus aux États-Unis. C’est en fait tout un groupe de chercheurs qui sont à la base de cette recherche mais c’est monsieur Hamid Rismani-Yazdi qui dirige les travaux. Il est accompagné de Ann Christy, son mentor et de Olli Tuovinen, un professeur à l’université de l’Ohio. C’est après deux ans de dur labeur que ces scientifiques sont arrivés aux résultats que nous connaissons aujourd’hui. Selon eux, la poursuite de leurs recherches pourrait amener cette nouvelle source d’électricité à en produire plus avec de moins en moins de cellules bactériologiques contenues dans le fumier de vache. C’est donc le 21 août 2007 que monsieur Hamid Rismani-Yazdi et son équipe ont officiellement présenté leur découverte devant l’American Chemical Society meeting in Boston. 3- 4- 5- L’Ohio State University est un institut situé à Colombus, Ohio, aux États-Unis et est couramment appelé OSU et fut fondé en 1870. Cette université est en fait celle des États-Unis avec le plus d’inscriptions en automne 2008. OHIO STATE UNIVERSITY, Cow-powered fuel cells grow smaller, mightier. [En ligne], http://researchnews.osu.edu/archive/mfccow.h tm (Page consultée le 22 octobre 2008) CASA FREE, la bouse de vache : une nouvelle source d’énergie écologique,[En ligne], http://www.casafree.com/modules/news/article .php?storyid=4630 (page consultée le 7 octobre 2008) CHANGEONS, Pour se chauffer, rien ne vaut une vache, [En ligne], http://carnets.changeons.net/index.php/2005/1 0/27/82-pour-se-chauffer-rien-ne-vaut-unevache(Page consultée le 15 octobre 2008) ENERZINE, Produire du courant, une affaire de vaches,[En ligne], http://www.enerzine.com/15/4288+Produiredu-courant-une-affaire-de-vaches+.html (Page consultée le 9 octobre 2008) VIALIS, Comment produire l'électricité ?, [En ligne], http://www.vialis.tm.fr/degn/la_production_de_ lelectricite_341.php (Page consultée le 26 octobre 2008) La bouse de vache, une nouvelle source d’énergie? 42 9$+.+F$)' Finalement, l’électricité est une commodité dont personne ne peu se passer aujourd’hui. La découverte de la production d’électricité à base de bactéries contenues dans la matière fécale de la vache permettra sans doute une nouvelle ère dans la production d’électricité car un des principaux avantages c’est que c’est peu polluant, c’est beaucoup plus accessible et ce n’est pas dangereux. Monsieur Hamid Rismani-Yazdi, chercheur à l’Ohio State University, a dit que l’énergie était produite tant que la bactérie se nourrissait de cellulose, ce qui est l’une des ressources les plus abondantes sur notre planète alors, est-ce la découverte du siècle? En tout cas, c’est une source d’énergie renouvelable (tant qu’il y aura des vaches) qui pourrait nous amener loin. Monsieur Hamid Rismani-Yazdi pense qu’il serait possible d’améliorer les rendements en continuant les recherches. Peut-être aurons-nous tous des vaches dans notre jardin très bientôt? DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 J@1'9@!ef'Ee7!GM1'@f8G=@M=5GJ1'J@1'(>eJ@=1R' 8<)#A<)-#']'1*)K%&+'N<$#.%&"%' Par Jessica Ayoub Depuis le début des temps, la beauté s’est toujours définie comme étant une notion abstraite et complexe de l’existence humaine. Le concept de «ce qui est beau» et de «ce qui n’est pas beau», qui fut d’abord étudié par les premiers philosophes grecs, a toujours suscité de nombreux débats. À ce jour, les hommes demeurent toujours sceptiques et confus face à cette question philosophique. Ainsi, les problèmes philosophiques de ce concept ouvrent des entreprises de réflexions quasiment indéfinies et il est difficile de toucher le fond de la question. La conception de la beauté varie selon les époques, les civilisations et les groupes d’individus, dépendamment des goûts et des tendances populaires. Cependant, comment se fait-il que les critères de la beauté physique des humains sont toujours demeurés inchangés depuis des millénaires? Stefano Ghirlando et son équipe (Groupe de la Recherche Culturelle Interdisciplinaire) de l’Université de Stockholm ont résolu le mystère qui se cache derrière cette question. En utilisant des poulets comme sujets d’expérience, ils ont découvert l’origine des stimuli sexuels chez l’Homme. Ainsi, suite à une description détaillée des objectifs visés par cette expérience, j’exposerai les principales caractéristiques du déroulement du projet et je terminerai par une brève présentation du chercheur et des organismes auxquels il appartient. l’image du visage masculin et les mâles étaient récompensés s’ils picotaient l’image du visage féminin. Au moment où les poulets picotaient le bon visage, l’écran devenait blanc et les sujets avaient accès à de la nourriture pendant 5 secondes. Si le bon visage était diffusé et que les poulets ne réagissaient pas, un nouveau visage était diffusé après un intervalle de 2 secondes pendant lequel l’écran devenait noir. Si les poulets picotaient un mauvais visage, le visage demeurait sur l’écran jusqu’à ce qu’un intervalle de 10 secondes pendant lequel le poulet avait cessé de picoter se produisait. L’entraînement des poulets se déroulait chaque jour à l’exception des fins de semaine. Chaque session avait une durée de 40 minutes. Pour motiver les poulets, les chercheurs retiraient leur nourriture 12 heures avant le début de chaque session. Ainsi, les poulets étaient nourris pendant les périodes d’entraînement seulement. La troisième étape de l’expérience constitue la période d’analyse et de recueil des donnés. À ce stade, les chercheurs diffusaient une image quelconque parmi l’échelle des 7 visages sur l’écran. Après la diffusion de 7 bons visages (positions 3 et 5) picotés par les poulets, un des 7 sept visages de l’échelle était diffusé pendant une période de 10 secondes. Grâce à sa sensibilité, l’écran enregistrait le nombre de coups effectué par le poulet sur le nouveau visage. La période de recueil de donnés durait jusqu’à ce que chacun des 7 visages de l’échelle avaient été diffusés au moins quatre fois chacun. Ainsi, en voyant le visage le plus masculin (position 1), les femelles s’excitaient davantage et donnaient un nombre de coups plus nombreux sur l’écran. Les femelles étaient beaucoup plus excitées en voyant le visage 1 que le visage 3 de l’échelle. L’inverse se produisait pour le visage le moins masculin. Dans cette expérience, Stefano Ghirlanda et son équipe ont démontré que les préférences sexuelles humaines pour le sexe opposé proviennent des propriétés générales des systèmes nerveux et non pas des adaptions de visages spécifiques. Pour étudier ce phénomène, l’équipe a utilisé des poulets comme sujets d’expérience. Bien que la méthode expérimentale employée par les chercheurs puisse paraître complètement absurde et déraisonnable, les résultats obtenus sont surprenants, car ils prouvent que le conditionnement de l’homme par la société n’influence pas ses préférences sexuelles pour le sexe opposé. Dans un certain sens, cette expérience nous éclaircit davantage sur les notions abstraites de la «beauté» et sur ses origines purement intuitives. Pendant ce temps, les chercheurs ont effectué une seconde banque de données. Cette fois-ci, les sujets expérimentaux étaient quatorze étudiants en biologie de l’Université de Stockholm. Les sujets n’ont reçu aucune formation et ont immédiatement procédé à la troisième étape de l’expérience. Les 7 images de l’échelle étaient présentées aux étudiants aléatoirement. Ceux-ci devaient évaluer chacun des visages sur une échelle de 0 à 10, dépendamment de leur désir de sortir avec une personne ayant le visage présenté. Les résultats obtenus ont été transformés en donnés relatives pour permettre la comparaison avec celles obtenues par les poulets. Avant de commencer l’expérience, les chercheurs ont établi une échelle de 7 visages humains. Pour ce faire, ils ont recueilli 70 images de visages humains, la moitié étant de sexe féminin et l’autre, de sexe masculin. Deux visages de sexe opposé ont été obtenus en effectuant la moyenne de chacun des 35 visages (positions 3 et 5). Ensuite, un troisième visage a été établi à partir de la moyenne des deux visages moyens précédents (position 4). Finalement, à l’aide de la manipulation graphique et de l’extrapolation linéaire basée sur des motifs pixels, deux visages masculins et deux visages féminins de traits exagérés ont été conceptualisés (positions 1, 2, 6 et 7). Sur cette échelle, la féminité des traits augmente de gauche à droite. La deuxième étape de l’expérience constitue la période d’entraînement. Ghirlanda a utilisé 6 poulets (Gallus gallus domesticus) comme sujets expérimentaux dans ce projet, dont 4 étaient des femelles. Les poulets étaient séparés individuellement dans des cages dans lesquelles les chercheurs avaient fixé un écran sensible. Durant l’entraînement, les deux visages moyens de sexe opposé (positions 3 et 5) étaient diffusés à travers l’écran sur un fond noir. Les deux visages alternaient aléatoirement sur l’écran et un même visage ne pouvait pas être diffusé plus de trois fois de suite. Les femelles étaient récompensées si elles picotaient Les beaux humains excitent-ils les poulets? Le graphique 1 (Graphique évaluant la préférence sexuelle des poulets et des humains en fonction du visage) démontre que les stimuli sexuels chez les humains et les poulets sont presque identiques. La corrélation entre les deux gradients 2 est r = 0,98. De plus, les données humaines et 43 9$+.+F$)' En comparant les résultats obtenus par les deux sujets, Ghirlanda et son équipe ont pu démontrer que le comportement des poulets et le comportement des humains en rapport avec les préférences sexuelles pour le sexe opposé sont presque identiques. En observant les résultats obtenus par les mâles, le visage 7 est celui qui démontre la préférence sexuelle la plus élevée et le visage 1 démontre la préférence sexuelle la moins désirée. Les résultats opposés sont obtenus par les femelles. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques animales pour chaque visage diffèrent de très peu. En effet, la corrélation des données des deux banques pour chacun des visages varie dans un intervalle de 0,35 et 0,98. Cette étude démontre clairement que notre conception de la beauté physique et notre attirance physique envers le sexe opposé ne provient pas d’une adaptation de traits spécifiques, ni de notre conditionnement par la société. Les scientifiques ont recueilli de nombreuses données et ont répété les étapes expérimentales à plusieurs reprises. De ce fait, il est clair que la très faible différence entre les données humaines et animales ne découle pas du hasard. Donc, nos stimuli sexuels sont purement intuitifs et ceux-ci ont toujours été présents chez l’humain. Promotion 2008-2010 Médiagraphie 1- GROUP FOR INTERDISCIPLINARY CULTURAL RESEARCH, STOCKHOLM UNIVERSITY. Chickens prefer beautiful humans. [En ligne], http://cogprints.org/5272/1/ghirlanda_jansson_enquist 2002.pdf (Page consultée le 10 octobre 2008). 2- FACULTY OF COPUTER SCIENCE. Ghirlanda Stefano. [En ligne], http://www.informatik.tugraz.at/cs/en/news/more/200511-24_ghirlanda_stefano.html (Page consultée le 9 novembre 2008). Stefano Ghirlanda a occupé des postes importants et privilégiés dans les centres de recherches et dans les instituts universitaires les plus mondialement connus. Présentement, il est chercheur en psychologie générale à l’Université de Bologne et il est membre du Centre pour l’Étude de l’Évolution Culturelle à l’Université de Stockholm. Également, entre 2001 et 2006, il a été membre du Programme pour les Dynamiques Évolutionnaires à l’Université de Harvard, de l’institut de Neurologie à l’Université Catholique de Rome, du département de la médecine expérimentale à l’Université de L’Alquila, de l’institut de Science et Technologies de Cognition au Concile de Recherche National de Rome, du Département de psychologie à l’Université de Toronto et du Groupe de la Recherche Culturelle Interdisciplinaire à l’Université de Stockholm. 3- STOCKHOLM UNIVERSITY. Stefano Ghirlanda – Curriculum vitæ. [En ligne], http://www.intercult.su.se/~stefano/StefanoGhirlandaC V.pdf (Page consultée le 9 novembre 2008). 4- SCIENTIFIC COMMONS. Stefano Ghirlanda. [En ligne], http://de.scientificcommons.org/stefano_ghirlanda (Page consultée le 9 novembre 2008) 5- FORNÄS, Johan. Youth Culture at Stockholm University. [En ligne] http://www.johanfornas.se/USU.pdf (Page consultée le 9 novembre 2008) En 1996, Ghirlanda a obtenu un diplôme universitaire en physique mathématiques à l’Université de Rome et, en 2001, il a obtenu un doctorat en éthologie théorique à l’Institution de Zoologie à l’Université de Stockholm. Au mois d’octobre de l’année 2003, Ghirlanda a remporté le prix Ig Nobel pour sa recherche interdisciplinaire : «Les poulets préfèrent les beaux humains». Il a également publié plus de 25 articles entre les années 1998 et 2007 sur des sujets liés au comportement animal et humain, à l’anthropologie et à l’écologie évolutionnaire. Il a également donné plus d’une dizaine de conférences et séminaires et il a enseigné à six instituts universitaires différents. 9$+.+F$)' En somme, les résultats obtenus suite à l’étude des stimuli sexuels chez les poulets et chez les humains démontrent que les préférences sexuelles humaines pour le sexe opposé proviennent des propriétés générales des systèmes nerveux et non pas des adaptions de visages spécifiques. L’expérience a démontré que les poulets avaient des préférences pour des visages considérés comme étant «beaux» chez les hommes. Bien que les sujets humains aient vu davantage de visages humains que les poulets, c’est en faisant la moyenne de 70 visages que les chercheurs sont parvenus à conceptualiser les 2 visages destinés à être diffusé sur l’écran. Les 2 visages comportaient alors les traits les plus fréquents chez les humains. De ce fait, Ghirlanda et son équipe sont fiers de confirmer que les résultats obtenus sont véridiques. Cette recherche a fait remporter le prix Ig Nobel au docteur Stefano Ghirlanda, chercheur en psychologie générale à l’Université de Bologne et membre du Centre pour l’Étude de l’Évolution Culturelle à l’Université de Stockholm, en octobre 2003. Bien que la méthode expérimentale puisse paraître ridicule, cette recherche nous éclaircit davantage sur les notions abstraites de la «beauté» et sur ses origines purement intuitives. En effet, il serait intéressant de répéter cette expérience avec des sujets expérimentaux beaucoup plus dangereux, tels que des serpents et des lions! Les beaux humains excitent-ils les poulets? 44 DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 [e!M4'J@1'=D!GM1'1T@MO>J@M=V'J@1'>G@1' ;DG11>MM@M=`' 8<)#A<)-#']'1<)."+&'o)$&H%-:' Par Justine Bleau Dans la société moderne, sont souvent mis à l’avant-plan les notions de rendement et d’efficacité. De plus, la population mondiale paraît plus que jamais sensible à tout ce qui a trait à l’environnement et à la préservation de l’énergie. Donc, en tenant compte de ces facteurs, le physicien Sheldon Weinbaum de l’Université de New York a conçu, lors d’une de ses recherches effectuée il y a déjà quelques années, un modèle de transport qui permettrait aux trains de rouler plus rapidement sans toutefois augmenter la puissance de leur moteur et, par conséquent, sans consommation énergétique ni pollution supplémentaire. Dans sa réflexion, il a mis à contribution ses connaissances biologiques en s’inspirant d’un attribut de nos amis ailés : leur plumage. Alors, un conseil aux oiseaux migrateurs : demeurez au chaud dans le sud et gare à votre duvet, car les voies plumées risquent d’apparaître un jour sous nos trains! En effet, M. Weinbaum, en se basant sur des principes physiques relatifs à la friction, a imaginé un nouveau type de rails. Ainsi, après avoir abordé brièvement les concepts théoriques sous-jacents, j’expliquerai l’idée des voies faites de plumes de Dr. Weinbaum, en présentant la recherche ainsi que la biographie du chercheur en question. Ce serait un phénomène de friction similaire que l’on retrouverait au niveau du système vasculaire du corps humain lorsque les globules rouges glissent contre les parois des capillaires sanguins. Par ailleurs, M. Weinbaum avait observé que les plumes d’oiseaux possédaient des similitudes avec la neige, en ce sens qu’elles emprisonnaient l’air entre leurs barbes comme la neige entre ses cristaux. Le même principe du skieur se reproduisant donc dans l’infiniment petit, il n’y avait qu’un pas pour que M. Weinbaum cherche à l’appliquer à quelque chose de masse beaucoup supérieure à celle d’un skieur glissant sur la neige, comme par exemple un train glissant sur des rails. Avant de plumer tous les volatiles, ils essayèrent d’abord de vérifier si effectivement le poids du train pouvait être supporté uniquement par l’air contenu dans une substance poreuse telle que la plume. Alors, ils utilisèrent un piston cylindrique formé de capteurs de pression dans lequel ils placèrent de la neige pour reproduire les forces en présence. Ils observèrent ainsi qu’au début de la compression, c’est-à-dire pendant la première seconde et demie, la pression ascendante exercée par l’air contenu dans la neige montait considérablement, jusqu’à 1,4 kPa 2 pour un ski de 5000 cm . À ce moment précis, la neige est complètement dépourvue d’air, puis, durant les secondes subséquentes, la pression chute aux environs de zéro. Cette démarche a ainsi démontré que l’effet décrit par l’exemple du skieur ne persiste pas. Il faut absolument que le skieur demeure en mouvement assez rapide pour ne pas comprimer totalement l’air qui se trouve dans la neige sous lui. Pour bien comprendre le principe des rails de M. Weinbaum, il faut saisir certaines notions concernant les forces de frottement. Le frottement est une interaction entre deux systèmes qui s’oppose à la persistance d’un mouvement. Pour augmenter la vitesse d’un objet sans augmenter la force qui est exercée sur ce dernier, soit dans le cas présent sans augmenter la puissance des moteurs du train, il faudrait diminuer une autre force agissant sur le système en mouvement. Étant donné qu’on ne peut pas réduire de façon significative la masse du train, qui est directement reliée au poids de ce dernier, il ne reste que la friction entre l’objet (en l’occurrence le train) et la surface de contact (les rails) que nous pouvons tenter de diminuer. C’est en cherchant à atteindre cet objectif que M. Weinbaum a pensé à l’exemple du skieur et à la friction s’exerçant entre ses skis et la neige. Dans ce cas, la force de frottement est inférieure à celle que l’on devrait retrouver en théorie. En effet, si l’on dépose un skieur n’ayant aucune vitesse sur la neige folle, le poids de ce dernier comprime la neige qui se trouve sous ses skis et chasse l’air contenu dans la neige. Cependant, si le skieur descend la pente avec une grande vitesse, le ski n’a pas le temps de chasser complètement l’air sous lui, l’intervalle de temps où il exerce une pression sur la neige à un endroit précis étant trop court. Donc, la force de frottement est évaluée non pas entre le ski et la neige, mais bien entre le ski et l’air, c’est pourquoi la friction est moindre que la valeur hypothétique. 45 (<B/$6-)' Quand les trains s’envolent, les oies frissonnent! Par la suite, les chercheurs réfléchirent aux applications possibles de ce phénomène et à l’aspect des trains du futur. En effet, pour diminuer les forces de frottement exercées sur un train de 50 tonnes, mesurant 25 m de long et 2 m de large, il faudrait qu’une pression de 9,8 kPa soit présente sous ce dernier tel que démontré par leurs calculs à l’aide du piston cylindrique. Pour y arriver, les rails devraient être composés d’un système qui renfermerait un matériel poreux d’une -8 perméabilité de 10 m, soit celle des plumes d’oie. C’est ici qu’entre l’aspect farfelu de la recherche, car vous n’avez qu’à imaginer des trains roulant sur des rails de plumes pour commencer à douter du sérieux de ce projet qui demeure toutefois réaliste, malgré les apparences. Cependant, on estime que le coût serait bien sûr beaucoup trop important si l’on utilisait de vraies plumes, c’est pourquoi des matériaux poreux ayant les mêmes propriétés les remplaceraient. Ceux-ci seraient donc compris entre deux parois verticales, la partie centrale du train se déplaçant en quelque sorte sur une mince DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques couche d’air tout comme le skieur. Cependant, au moment du démarrage du train ou lorsqu’il ne se déplacerait pas assez rapidement pour qu’une pression ascendante de l’air contenu dans le matériel poreux se forme, on se servirait de roues qui se rétracteraient lorsque la vitesse du train serait suffisante. meilleur rendement et présentant des avantages au niveau environnemental. Peut-être retrouverons-nous dans une dizaine d’années le principe de Sheldon Weinbaum sous nos trains? Peut-être nous souviendrons-nous de ce dernier comme étant celui qui a révolutionné les rails grâce aux propriétés de simples plumes? Qui sait si dans un avenir rapproché nous ne souhaiterons pas désormais «bon vol» au passagers du transport ferroviaire… Toutefois, en me penchant sur les observations de Dr. Weinbaum, j’ai remarqué un point qui n’est pas spécifié concernant l’application directe de cette recherche. Comment la matière poreuse contenue dans le système de rails va réussir à conserver l’air qu’elle contient? C’est une question non négligeable à mon avis, car lorsque le train se déplace sur la couche d’air, il faut que cette dernière soit constamment présente pour que le principe fonctionne. En effet, lorsque ce dernier passe à un certain endroit précis, il chasse partiellement l’air contenu dans la matière à ce point. Par contre, si le train est très long, chaque wagon exerce une pression, à cause de son poids, sur la matière poreuse et chasse de plus en plus l’air qui est dans cette dernière. Également, je crois qu’un stock immense de plumes ou de matière poreuse serait nécessaire pour réaliser ces rails, la pression à atteindre étant élevée. De plus, le chercheur n’a ni spécifié le procédé de fabrication, ni le coût de cette matière. Néanmoins, si on arrivait à surmonter ces difficultés au niveau de la réalisation de ce concept, il pourrait s’avérer bénéfique pour l’environnement en diminuant d’une façon significative la consommation de carburant de ce moyen de transport dont la vitesse pourrait atteindre les 700km/h d’après cette étude. Médiagraphie 1- PARASOTE, Véronique. « Roulement à plumes » pour le train du futur?. [En ligne], http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/physique 1/d/roulement-a-plumes-pour-le-train-dufutur_4876/ (Page consultée le 19 octobre 2008). 2 - DEPARTMENT OF MECHANICAL SCIENCE AND ENGINEERING. From red cells to skiing to a new concept for an airbone jet train. [En ligne], http://www.mechse.uiuc.edu (Page consultée le 29 octobre 2008). 3 - BARNÉOUD, Lise. « Des rails en plume vont être testées ». Science & Vie, no. 1049, février 2005, p.26. 4 - FORTENBERRY, Norman. National Academy of Engineering : member directories. [En ligne], http://www.nae.edu/ (Page consultée le 19 octobre 2008). M. Weinbaum, à qui l’on attribuera peut-être la découverte de ces techniques de lubrification qui pourraient éventuellement servir à développer des roulements à faible friction et de longue durée de vie, a fait ses études en génie biomédical et en mécanique à l’Université de New York aux États-Unis (City University of New York) où il est actuellement professeur. Les recherches antérieures de M. Weinbaum portaient sur des sujets de bioingénierie plutôt que de génie mécanique comme dans le cas des rails plumés. Suite à son aide apportée quant au développement et à l’avancement au niveau de la théorie des fluides, de la dynamique des gaz, ainsi que des transferts de la masse et de la chaleur dans les systèmes biologiques, il est devenu membre de la «National Academy of Engineering», de celle de la science et de celle de la médecine. Sans appartenir à aucun organisme en particulier, la plupart de ses recherches ont été effectuées dans le cadre de l’Université de New York en collaboration avec des collègues de cette même faculté dont Yiannis Andreopoulos, appartenant lui aussi au département des systèmes chimiques et des systèmes de transport. 46 (<B/$6-)' 5 - SCIENCESTORM. Principal Investigator : Sheldon Weinbaum Research Grants. [En ligne], http://www.sciencestorm.com/pi/SheldonWeinbaum-340637.html (Page consultée le 28 octobre 2008). En conclusion, toute cette recherche concernant la réduction des forces de frottement entre les trains et les rails pourrait constituer une innovation incroyable au niveau des voies de communication pour l’avenir. En appliquant concrètement cette recherche, c’est-à-dire en créant des systèmes constitués de matière poreuse pour les rails, nous pourrions obtenir des trains plus économiques d’un point de vue énergétique, ayant un Quand les trains s’envolent, les oies frissonnent! Promotion 2008-2010 DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 J@'9DeMG11@7@M='4@1'!JG7@M=1V'9>M'>e' 7!eO!G1R' Par Laurent Duvernay-Tardif Ne vous êtes-vous jamais demandé pourquoi nos succulentes pommes du Québec deviennent répugnantes lorsqu’après une bouchée, nous les laissons sur le bord du comptoir ? Lorsque leur croquante chaire blanche se transforme en une croûte brunâtre, ou encore, pourquoi un steak brunit sur le grill ? Pourquoi un bon pain doré est plus savoureux que la pâte ? couleur nonchalante aux aliments. Afin de remédier au problème, divers moyens ont été mis en place dans le but de neutraliser la réaction. Les antioxydants tel le chlorure de sodium ainsi que des sulfites sont très utilisés. Ceux-ci inhibent le phénomène en dénaturant la structure des enzymes. Cependant, leurs usages sont fortement règlementés, car ils donnent des arrières goûts et peuvent être toxiques. En fait, le brunissement des aliments est un phénomène beaucoup plus complexe que se que la majorité des gens croit. De grands chercheurs ont fait de nombreuses études pour déterminer la raison pour laquelle les aliments deviennent bruns. Que se soit par oxydation ou par dénaturation, les aliments changent de goût et d’apparence autant positivement que négativement. Dans ce travail, nous tenterons de vous expliquer le phénomène du brunissement des aliments dans l’alimentation. Cette recherche nous a permis d’approfondir un autre cas de brunissement. Celui-ci, non enzymatique, a été étudié par de nombreux chercheurs. Louis Camille Maillard fut celui à qui on attribua cette découverte. Né en 1878 en France à Pont-à-Mousson, il fait de nombreuses études à la Faculté de Médecine et de chimie. Il a fait diverses recherches sur la colorimétrie qui lui valent, en 1899, le prix Ritter délivré par la Faculté de Médecine. De 1899 à 1913, Maillard se concentre davantage sur les acides aminés et élabore trois grandes théories. Le « Coefficient de Maillard », les actions de la glycérine et des sucres sur les acides !-aminés et la fameuse « Réaction de Maillard » qui tous trois lui ont valu de nombreux prix scientifiques. Malheureusement, il mourut subitement le 12 mai, à 58 ans. Dans ce travail, nous vous présenterons d’abord le sujet initial de notre recherche, soit pourquoi les pommes brunissent-t-elles ? Par la suite, nous vous décrirons un autre phénomène responsable du brunissement des aliments, soit la réaction de Maillard. Pour finir, nous ferons une brève biographie de Louis Camille Maillard ainsi que les applications courantes de cette réaction dans le domaine de l’agroalimentaire. La «Réaction de Maillard» est la théorie de Maillard qui nous concerne le plus dans le cadre de notre recherche. Elle explique pourquoi certains aliments comme le café, les pains ou le thé prennent de la saveur lorsqu’ils brunissent. Lors de notre recherche, nous nous sommes d’abord demandé pour quelles raisons les pommes brunissaient-t-elles une fois qu’elles étaient entamées. Bien évidement, tout le monde se doute que l’oxydation est en cause. Mais pourquoi brun ? En fait, ce phénomène est beaucoup plus complexe qu’on ne le croit. En alimentation, il y a deux types de brunissement : l’enzymatique et le nonenzymatique. Le cas des pommes est un cas de brunissement enzymatique. Il est dû à trois substances, l’oxygène, que l’on retrouve dans l’air, l’enzyme polyphénoloxidase (POP), qui est située à l’extérieur des parois cellulaires et le phénol, qui est à l’intérieur de la cellule. Ce sont les deux dernières substances qui sont séparées par une fine membrane. Lorsque l’on coupe le fruit, on brise celle-ci et les deux substances se touchent. Au contact de l’oxygène, celles-ci s’oxydent pour former des quinones. En se polymérisant, elles donnent naissance à un pigment brun: la mélanine. Ce procédé se nomme le brunissement enzymatique. La mélanine agit comme pigment dans l’oxydation de nombreux fruits comme les bananes, les pommes et les poires, mais c’est aussi cet agent naturel qui détermine la couleur de notre peau. Le brunissement enzymatique est plus fort chez les fruits ayant un pH entre 6 et 7. Plus un fruit est acide, moins il brunira. Dans l’industrie alimentaire, ce phénomène est perçu comme nuisible, car il donne une Le brunissement des aliments, bon ou mauvais? 47 9$+.+F$) Celui-ci la découvrit alors qu’il faisait des expériences sur la synthèse des protéines. Il prit le plus simple des acides aminés, la glycine, de l’eau et un sucre, le glycérol. Pendant 6 heures, il les plaça à 175 °C dans un four. Après l’étude des résidus, il se rend compte que ceux-ci contiennent une grande quantité de dicétopipérazines. Il note également d’agréables odeurs. Il fait donc des essais avec différents types d’acides aminés et de sucres et constate que les odeurs varient en fonction des ingrédients utilisés. Les résultats de cette première expérience générale ont attiré l’attention de Maillard et l’ont poussé à faire de nouvelles expérimentations. Après avoir testé de nombreux sucres et acides aminés, il en vient à une conclusion : la vitesse de la réaction dépend de 3 facteurs. Le pH qui doit se situer entre 6 et 10, la température qui doit être la plus grande possible et la teneur en eau, qui doit être entre 30 et 60 %. De plus, il réalise que plus les sucres sont gros, comme le glucose ou le fructose, plus ils prennent de temps pour réagir. Du coté des acides aminés, plus la fonction amino est éloignée de la fonction acide carboxylique, plus l’acide aminé DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 est réactif. Les acides aminés les plus réactifs sont la lysine et l’arginine. Durant la deuxième guerre mondiale, La réaction de Maillard fut oubliée des scientifiques. Cependant, après celle-ci, la théorie de Louis Camille Maillard fut réétudiée et commença à être appliquée dans l’industrie agroalimentaire en raison de ses grandes vertus. De nos jours, la réaction de Maillard est utilisée par les pâtissiers, les boulangers, les restaurateurs et bien d’autres. Elle permet d’obtenir de nouvelles saveurs et d’attirer l’œil du consommateur en améliorant la couleur et l’attrait des produits de consommation. Le brunissement des aliments, bon ou mauvais? 48 9$+.+F$)' Pour conclure, le brunissement des aliments s’effectue de deux manières. Soit par oxydation ou par la réaction de Maillard. Cette dernière est utilisée dans toutes les sphères de l’alimentation. Que se soit dans le thé, le café, les biscuits ou les pains, la réaction de Maillard est responsable en grande partie du bon goût de ces aliments. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 JTGMN@1=G>M'4@1'1!9D@1'!5=5@JJ@'4@1'@;;@=1' 1@8>M4!GD@1R' 8<)#A<)-#']'9#$%&'o$*A+:H)' Par Marc-André Fleury douleurs à la gorge est tout à fait naturel. La gorge se retrouve dans une position instable puisqu’elle est étirée comme un élastique et veut retrouver sa forme initiale, ce qui cause ces douleurs au cou. De plus, les blessures graves occasionnées par l’avalement de sabres sont dues à trois facteurs. Le premier étant des spasmes, le second étant le cas de la gorge sèche et le dernier étant encore l’ingestion de sabres dont la forme n’est pas droite. Entre autres, ces blessures graves sont des perforations au niveau de l’œsophage (cette partie du corps est la partie du tube digestif qui relie le pharynx à l’estomac). Cette information est très concluante pour ce rapport, car elle démontre que les effets secondaires engendrés par l’ingestion de sabres sont typiquement humains. En 2007, Brian Witcombe, radiologiste au Département de Radiologie à la Gloustershire Royal NHS Foundation Trust, établi à Gloucester, en Angleterre et Dan Meyer, directeur éxécutif de l’Association Internationale des Avaleurs de Sabres établi à Antitoch, Tennessee, États-Unis, ont obtenu le prix Ig Nobel dans le domaine de la médecine pour leur rapport sur l’ingestion de sabres et les effets secondaires engendrés par ceux-ci. Je commencerai par vous présenter la mise en situation générale du domaine ainsi que les objectifs visés par le projet. Ensuite, je vous présenterai les caractéristiques du projet ainsi que l’évaluation critique des résultats et je conclurai par une courte biographie des chercheurs. Le but premier de ce rapport médical était d’obtenir et de prélever des informations concernant la pratique de l’ingestion de sabres et d’associer des effets secondaires sur la pratique de cette activité. Étant donné que Dan Meyer est le directeur exécutif de l’Association Internationale des Avaleurs de Sabres, il a envoyé 110 lettres à des avaleurs de sabres répartis dans 16 pays. Brian et Dan voulaient connaître la façon par laquelle ces avaleurs avaient appris la technique qui permettait d’avaler ces sabres, le nombre de sabres avalés depuis les 3 derniers mois en plus d’obtenir leur fiche médicale précisant leur poids, leur grandeur leur âge etc. Ces sabres devaient être d’une longueur de 38 centimètres de long et 2 centimètres de large. De plus, les causes qui sont responsables de ces accidents sont des erreurs de nature humaine. Certains avaleurs de sabres ont avoué s’être blessé en essayant de faire un embellissement dans leur numéro soit en rajoutant deux ou trois lames de plus ou en utilisant un élément de surprise pour les spectateurs comme de la musique d’ambiance ou du feu. Je crois que cette information n’est pas concluante pour le rapport médical puisqu’il s’agit d’erreurs humaines. Si ces personnes ont essayé d’embellir leur numéro mais l’ont raté, ce ne sont pas des effets secondaires reliés à l’ingestion de sabres mais le fait que ces avaleurs de sabres n’ont pas habitué leur gorge pour un si grand nombre de lames de sabres en même temps ou par une distraction quelconque. Premièrement, Brian Witcombe a compilé et classé plusieurs renseignements tels le poids, la grandeur, l’âge, l’âge auquel ils ont appris leur technique pour avaler des sabres. Il a calculé la moyenne de chacun de ces renseignements pour arriver à un but précis : démontrer s’il y avait une quelconque relation entre la grandeur de ces personnes et la longueur de la lame avalée. Grâce à des calculs mathématiques, il a clairement démontré qu’il n’y avait aucune relation entre les deux. Il a fait ces calculs pour démontrer que les perforations ou les différents effets secondaires relatés par les avaleurs de sabres professionnels n’ont rien à voir avec la longueur des lames puisque certains avaleurs de sabres d’une petite taille avalaient des sabres d’une plus grande longueur que des personnes de grande taille. L’effet secondaire le plus fréquent est l’apparition de douleurs au niveau de la gorge. Cette blessure arrive fréquemment lors de la période d’apprentissage. Lorsqu’ils avalent des lames trop fréquemment dans une période de temps déterminée, lorsqu’ils utilisent des lames avec des formes avec lesquelles ils ne sont pas habitués de travailler ou tout simplement lors de l’insertion d’un trop grand nombre de lames dans la gorge. La gorge, est principalement formée du larynx, du pharynx et de la trachée. Il est important de bien comprendre que le phénomène qui déclenche ces 49 9$+.+F$)' L’ingestion des sabres a-t-elle des effets secondaires? Pour conclure, je crois fortement que ce rapport médical a été une perte de temps pour le chercheur, Brian Witcombe. Premièrement, je ne crois pas que quelqu’un a besoin d’avoir un diplôme d’étude en radiologie pour conclure qu’une gorge peut s’irriter à cause d’un trop grand nombre d’épées insérées dans la bouche ou qu’après un très grand nombre de répétition du même mouvement sur une période de temps très courte. Par exemple, si une personne avale sans arrêt sa salive pendant cinq minutes, cette personne ressentira une irritation au niveau de la gorge. Deuxièmement, lors de blessures graves, certaines personnes subissent, entres autres, des perforations à l’œsophage. Cependant, je concède à monsieur Witcombe qu’il faut avoir une large connaissance en médecine pour déterminer et comprendre ce genre de blessure. Troisièmement, je crois que le fait d’affirmer que les avaleurs de sabres subissent ces blessures car ils essaient d’embellir leur prestation ou ont été distraits par quelque chose lors de leur prestation, est une conclusion à laquelle n’importe qui peut arriver DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 sans avoir nécessairement étudié le phénomène. Sites Internet : Le radiologiste Brian Witcombe a étudié la radiologie à Oxford. Par la suite, il a travaillé dans des écoles et il a accepté un poste permanent à l’Université du Manchester. En 1980, il devient radiologiste de consultation à la Glouscestershire Royal Hospital où il travaille sur la radiologie pédiatrique et la radiologie intestinale. Il a commencé à s’intéresser à l’ingestion de sabres lorsqu’il a découvert qu’il y avait une section sur les avaleurs de sabres dans la littérature médicale. C’est en 2005 qu’il a vraiment commencé sa recherche sur les effets secondaires reliés à l’ingestion sabres. 1. La définition de l’œsophage. [En ligne], http://www.vulgarismedical.com/encyclopedie/oesophage6637.html (Page consulté le 7 novembre 2008) 2. Sword Swallower Receives 2007 Ig Nobel Award in medicine at Harvard University. [En ligne], http://www.swordswallow.org/news.php (Page consulté le 8 novembre 2008) Dan Meyer est né le 7 avril 1957 à Michigan City dans l’Indiana. En 1975, il est allé à l’école pour apprendre le métier de jongleur et de clown au Waldorf College in Forest City. Le 12 février 2001, Il a avalé son premier sabre. Dan Meyer est un homme très connu dans le monde du spectacle car il a fait de nombreuses apparitions à des émissions de télévision américaines. Il est présentement le directeur exécutif de l’Association Internationale des Avaleurs de Sabres. Lors de la remise des prix IG nobel de 2007 à Harvard, Dan Meyer a fait une performance magistrale. Il a avalé 7 sabres simultanément devant les spectateurs présents à la remise des prix Ig Nobel. Il est important de noter que cette recherche n’a bénéficié d’aucune aide financière. 3. WITCOMBE, Brian. Sword swallowing and its side effects. [En ligne], http://www.bmj.com/cgi/content/full/333/7582/ 1285 (Page consulté le 7 novembre 2008) 4. ZOE CHARMING, Jocelyne. Un palmarès impressionnant pour le prix igNobel 2007. [En ligne], http://www.scientistsofamerica.com/?texte=78 (Page consulté le 8 novembre 2008) 5. WIKIPEDIA Dan Meyer (performer). [En ligne] http://en.wikipedia.org/wiki/Dan_Meyer_(perfor mer) (Page consulté le 9 novembre 2008) L’ingestion de sabres a-t-elle des effets secondaires? 50 9$+.+F$)' Le tout bien considéré, le sujet du rapport médical publié dans le British Medical Journal qui portait sur l’ingestion de sabres et leurs effets secondaires a reçu le prix attribué à la médecine en 2007 lors de la remise des prix Ig Nobel présenté à Harvard. Dans ce rapport, Witcombe faisait mention de plusieurs effets secondaires qui résultaient de réaction de nature humaine. La blessure à la gorge est due à l’ingestion d’objets trop grands pour le tube digestif ainsi qu’une sur-utilisation de la gorge sur une petite période de temps. Les blessures graves sont occasionnées par des spasmes musculaires, une gorge asséchée et de l’ingestion de sabres ayant des formes particulières. Finalement, les blessures peuvent venir du fait que l’avaleur de sabre veut embellir sa performance ou a été surpris pas quelque chose, ce qui l’a distrait pendant un instant. Si Brian Witcombe avait poussé ses recherches médicales un peu plus loin pour savoir s’il pourrait trouver une solution afin que ces avaleurs de sabres ne subissent plus ces blessures, je suis sûr qu’il aurait gagné le vrai prix Nobel de la médecine. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 J@1'(G7@M=1'(@eO@M=5GJ1'NelDGD' JTGM8>M=GM@M8@R' 8<)#A<)-#']'8%#.+'!.H)#*+'7%FF$' Par Marie-Hélène Lafond Depuis 7500 ans avant Jésus-Christ, le piment est cultivé en Amérique du Sud. Lorsque Christophe Colomb est arrivé en Amérique, il découvrit ce légume piquant. Il en rapporta en Europe et le piment devint une épice traditionnelle. Les colons rapportèrent les graines de piments en Amérique du Nord et ils en plantèrent. Depuis ce jour, nous en retrouvons en grande quantité en Amérique. Le piment est un légume très populaire que nous retrouvons dans plusieurs recettes pour mettre une saveur piquante. Plusieurs scientifiques se sont demandés pourquoi les piments brûlent la langue. Cela a amené Carlo Alberto Maggi à se demander si la capsaïcine présente dans le piment peut traiter l’incontinence. Dans cet article, nous décrirons le mode d’action de la capsaïcine, la physiologie du système urinaire, les caractéristiques du projet de Carlo Alberto Maggi et nous ferons le profil de ce scientifique. être en phase de remplissage ou en phase de miction. L’expérience faite par Carlo Alberto Maggi s’inscrit dans le domaine de la pharmacologie et de l’urologie. Il a étudié les effets de la capsaïcine sur le système urinaire des êtres vivants. Il était intéressé à trouver un traitement contre l’incontinence. Ce scientifique affirme que la propriété de désensibilisation de la capsaïcine est à la base du traitement thérapeutique. Un traitement s’offre aux personnes ayant une hyperactivité vésicale provenant d’un trouble neurologique. Lors d’une lésion médullaire, les fibres A delta ne répondent plus aux stimuli et les fibres C sont activées. Les patients souffrent donc d’incontinence. Le traitement consiste à faire une instillation vésicale de capsaïcine. Il suffit d’instiller une solution d’éthanol à 30 % et de capsaïcine à 1 ou 2 mMol/L. La solution composée de capsaïcine est introduite dans la vessie pendant trente minutes. Les patients subissent plusieurs instillations de capsaïcine pendant quelques semaines. Le nombre d’instillations dépend de chaque patient. Les chercheurs ont noté la capacité et la pression vésicale avant et après l’instillation de la capsaïcine. Avant l’instillation vésicale de la capsaïcine, la vessie de la personne atteinte d’incontinence pouvait contenir environ 127 mL et avoir une pression de 58 cm d’eau. Après l’instillation, la vessie pouvait contenir environ 404 mL et avoir une pression de 31 cm d’eau. 84% des personnes ayant suivi ce traitement ont vu une amélioration après quatre à douze semaines. Il y a diminution ou disparition de l’incontinence et une amélioration de la pollakiurie. La capsaïcine diminue l’amplitude et la fréquence des contractions. Au début de l’instillation, les patients ont eu une sensation de brûlure suprapubienne. Jusqu’à aujourd’hui, les chercheurs ne connaissent que des résultats à court terme. Les patients ont eu une amélioration pendant trois à six mois, après quarantequatre instillations. Tout d’abord, la capsaïcine, présente dans le piment, est responsable de la sensation de brûlure au niveau de la langue. La cavité buccale contient plusieurs cellules sensorielles qui forment l’épithélium. Plusieurs de ces cellules contiennent des récepteurs vanilloïdes auxquels la capsaïcine se lie. La capasaïcine est un neurotoxique des fibres de type C et de type A delta. Les fibres C seront donc insensibles à la capsaïcine et aux stimuli chimiques. Lorsque la capsaïcine entre en contact avec les récepteurs vanilloïdes, ceux-ci laissent entrer des ions de sodium et de calcium dans les neurones et déclenchent des stimuli nerveux. Le cerveau interprète cela comme une douleur brûlante. La dépolarisation entraîne aussi des contractions musculaires et une vasodilatation des capillaires. En grande quantité, la capsaïcine peut désensibiliser les animaux. Ils ne ressentiront donc aucune sensation de brûlure. À cause de la présence de capsaïcine, les fibres C sont dans une période de désexcitation. Donc, la capsaïcine sur les fibres C ne provoque plus une sensation de brûlure. Par contre, il est important de noter qu’une trop grande dose de capsaïcine peut provoquer la mort des cellules. Le système nerveux a un grand rôle dans le fonctionnement du système urinaire. Le système nerveux contrôle le stockage et l’évacuation de l’urine. L’humain peut choisir d’uriner ou non grâce au contrôle volontaire somatique. Par contre, lors du contrôle autonomique, c’est le système nerveux qui décide si l’être humain est dans la phase de remplissage ou de miction. La continence vésicale dépend des deux contrôles. Des influx nerveux sont transmis jusqu’à la moelle épinière ce qui stimule les centres médullaires sympathiques, thoraco-lombaires et somatique sacré. À la suite de ce processus, il y a contraction des muscles du col vésical grâce aux réflexes mictionnels des fibres A delta. Une personne peut donc Les piments peuvent-ils guérir l’incontinence? 51 9$+.+F$)' Les résultats de cette expérience sont très encourageants, mais il reste encore plusieurs questions sans réponses. La quantité et le nombre d’instillations de capsaïcine nécessaires sont encore indéterminés. Les scientifiques ne savent pas les conséquences à long terme de la capsaïcine instillée. Par contre, je crois que l’expérience montre bien l’efficacité de la capsaïcine sur le corps humain à court terme. L’expérience était contrôlée, donc il y avait des patients qui avaient des instillations de capsaïcine et d’autres qui recevaient des placebos. 84% des gens ayant subi des instillations de capsaïcine ont vu des améliorations rapidement. Par conséquent, ils ont vu leur qualité de vie s’améliorer. Nous DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques retrouvons du piment dans plusieurs pays, donc ce traitement est disponible à un grand nombre de personnes. Promotion 2008-2010 Médiagraphie En 1977, Carlo Alberto Maggi a étudié à l’université de Florence en médecine au département de pharmacologie. En 1980, il a étudié à l’université de Pise en Italie. En 1989, monsieur Maggi a montré que la vessie humaine était composée de neurones afférents de capsaïcine-sensibles. Il a instillé de la capsaïcine à trois reprises à des intervalles de quinze minutes dans la vessie d’un patient atteint d’hyperactivité vésicale. La concentration de la première dose de capsaïcine était de 0,1 mMol/L, la deuxième était de 1 mMol/L et le troisième de 10 mMol/L. En 1991, Carlo Albert Maggi a écrit “Capsaicin and primary afferent neurons: from basic science to human therapy?” Il était affilié avec les pharmacologues de Menarini. Depuis 2000, il est membre de «Trends in Pharmacological Sciences », plus précisément, il est consultant éditorialiste. « Trends in Pharmacological Sciences » est un journal informant les gens sur la pharmacologie et la toxicologie. Le « Menarini Group », dont Carlo Alberto Maggi était le directeur de recherche de 1989 à 1996, est un groupe de pharmacologues italiens. Ils détiennent des laboratoires en Italie depuis déjà trente ans. La compagnie « Menarini Group » vend des produits thérapeutiques pour les problèmes cardiaques, intestinaux, respiratoires et diabétiques. Carlo Alberto Maggi et son équipe ont fait plusieurs recherches dont l’action du NK3 sur le rat. 1. LABAT, Jean Jacques. La capsaïcine intravésicale . [En ligne], http://www.urofrance.org/fileadmin/xmldatabase/C T/1996/CT-1996-00010008/TEXF-CT-199600010008.PDF (Page consultée le 7 novembre 2008). 2. SEZE, Marianne. Progrès en Urologie. [En ligne], http://www.urofrance.org/fileadmin/xmldatabase/P U/1999/PU-1999-00090615/TEXF-PU-199900090615.PDF (Page consultée le 7 novembre 2008). 3. COQUERY, Jean-Marie. Neurosciences, e Bruxelles, 3 édition de Broeck, 2005, 700 p. 4. MAGGI,Carlo Alberto. Capsaïcine intravésicale, J.Urologie, Ed. Lancet, 1992, 1239 p. 5. WEB OF KNOWLEDGE. Maggi, Carlo Alberto. [En ligne], http://hcr3.isiknowledge.com/home.cgi (Page consultée le 8 novembre 2008). Les piments peuvent-ils guérir l’incontinence? 52 9$+.+F$)' Pour conclure, Carlo Alberto Maggi a découvert les neurones afférents sensibles à la capsaïcine dans la vessie des humains. Il a aussi trouvé un moyen de traiter l’incontinence en instillant de la capsaïcine dans la vessie. Il est arrivé à ce résultat en se demandant tout simplement « Pourquoi les piments brûlent la langue? » Les connaissances en urologie ont grandement augmenté depuis l’article de Carlo Alberto Maggi. Plusieurs chercheurs continuent le travail de Carlo Alberto Maggi. D’autres tests sont en expérimentation pour découvrir si la capsaïcine peut traiter l’incontinence qui n’est pas due à un traumatisme neurologique. Il reste à savoir si c’est bien la capsaïcine ou si c’est l’alcool qui guérit l’hyperactivité vésicale non neurologique. À ce jour, les résultats sont plus ou moins concluants. Peut-être devrions-nous chercher du côté des produits naturels pour trouver des dérivés qui améliorent la santé des gens au lieu d’essayer de synthétiser des produits artificiels qui souvent ont des effets dommageables et que l’on retrouve seulement à long terme. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 8>77@M='@7(g8E@D'J@1'D>=1'@='J@1'(@=1'4@' O!8E@'4@'Dl8E!e;;@D'J!'(J!Mp=@R' 8<)#A<)-#']'4%&$).'7%//3' Par Mélisandre Alepin Les carburants fossiles, comme le pétrole, ne sont pas les seuls à produire des gaz à effet de serre. Les rots et les pets de vaches contribuent également au réchauffement climatique de la planète, car leur système digestif est un véritable engin à fabriquer du méthane, un gaz à effet de serre 23 fois plus dommageable que le gaz carbonique. Or, dans le cadre du programme d’atténuation des gaz à effet de serre créé par le gouvernement du Canada pour répondre aux exigences du Protocole de Kyoto, les recherches effectuées par le Dr Daniel Massé d’Agriculture et Agroalimentaire Canada ont permis de développer des méthodes pour mesurer, comparer et réduire les émissions de méthane générées par les vaches. À cet effet, le présent article présentera un bref exposé sur les caractéristiques de son projet concernant la quantification et la réduction des émissions de méthane produites par les vaches de fermes laitières commerciales et les résultats de deux expériences à ce sujet, puis dressera la biographie du Dr Massé et décrira Agriculture et Agroalimentaire Canada. d’équivalent de gaz carbonique par an. La différence entre les pratiques de gestion du bétail des deux fermes explique le grand écart. Pour la Ferme A, les vaches laitières demeuraient en permanence dans le bâtiment tandis que les vaches taries étaient laissées à l’extérieur durant l’été. Par contre, pour la Ferme B, les vaches laitières broutaient durant la période estivale alors que les vaches taries passaient toute l’année dans une autre étable. Ces résultats ont aussi permis d’estimer qu’une vache génère de 350 à 650 litres de méthane par jour. Au Québec, les vaches étant regroupées environ 9 mois par an dans des étables calfeutrées à cause du froid, le Dr Massé a eu l’idée de traiter l’air vicié de ces bâtiments en convertissant le méthane expulsé par les rots (95%) et les pets (5%) des vaches. Son projet consistait donc à déterminer la quantité de méthane contenue à l’intérieur de ces bâtiments, tout en étudiant les facteurs la faisant varier, puis à capter ce méthane pour le convertir en gaz carbonique à l’aide d’un biofiltre. Ainsi, l’objectif de la première expérience du Dr Massé était de quantifier les émissions de méthane produites par des vaches regroupées dans les étables de deux fermes laitières commerciales, puis de les comparer respectivement selon leurs productions de lait et leurs modes de gestion du bétail. À cette fin, deux producteurs laitiers du Québec (Fermes A et B) ont autorisé Valacta, un centre d’expertise en production laitière, à fournir des renseignements sur leurs productions de lait et ils ont permis que leurs étables à ventilation mécanique soient munies d’instruments de mesure. Un système informatisé calculait, aux entrées (volets) et aux sorties d’air (ventilateurs), la concentration de méthane à l’intérieur du bâtiment. Les données ont été enregistrées en continu pendant trois ans, soit d’avril 2003 à mars 2006. Cette méthode permettait ainsi de prendre des relevés sans nuire à la gestion des producteurs et sans stresser leurs vaches. Ainsi, le but de la deuxième expérience du Dr Massé était de démontrer, en pratique, le potentiel de la biofiltration pour oxyder le méthane contenu dans l’air de ces bâtiments. À cette fin, le méthane généré par les vaches était évacué par l’une des sorties d’air des ventilateurs des étables laitières commerciales, puis il était acheminé par un Les résultats obtenus, durant cette période, ont révélé que la quantité de méthane produite par les 126 vaches réunies dans l’étable de la Ferme A et les 76 de la Ferme B s’élevait respectivement à 242 et à 142 tonnes Comment empêcher les rots et les pets de vache de réchauffer la planète? 53 9$+.+F$)' De plus, basée sur les données reçues de Valacta, durant cette même période, la production moyenne de lait des Fermes A et B se chiffraient respectivement de 1 370 et 917 kg par jour. Or, même s’il y avait des différences entre ces deux fermes, comme la race du bétail, l’alimentation, les additifs alimentaires et le nombre de repas, les résultats ont démontré, dans les deux cas, une corrélation entre les points culminants des émissions de méthane et l’horaire de ravitaillement des vaches. Pour la Ferme A, l’amplitude des émissions de méthane de la journée atteignait près de 60% parce que six rations par jour d’un mélange de grains et de foin étaient distribuées au bétail. Par contre, celle de la Ferme B ne dépassait pas 40%, car seulement deux repas par jour étaient servis, mais le foin était apporté toute la journée. De plus, la concentration de méthane des Fermes A et B indiquait respectivement une moyenne de 29 et 26 litres de méthane par kilogramme de lait. La Ferme B en a émis moins parce qu’elle gardait ses vaches taries dans une autre étable tout au long de l’année. Comme mesures d’atténuation, certains procédés peuvent aider l’industrie laitière à diminuer les émissions de gaz à effet de serre. Or, pour réduire la concentration de méthane dans l’air des étables, le Dr Massé préconise la biofiltration qu’il définit comme « un processus naturel de dégradation aérobique des contaminants de l’air par oxydation bactérienne ». Le biofiltre, qu’il utilise, est divisé en quatre sections, chacune étant remplie d’un matériau filtrant différent (tourbe, compost, copeaux de bois et terre noire). Il a été construit sur une remorque pour le déplacer d’une ferme commerciale à l’autre afin d’évaluer sa capacité à oxyder le méthane de différentes sources. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques tuyau jusqu’au biofiltre installé sur la remorque. Les matériaux filtrants du biofiltre ont alors absorbé les particules de méthane de l’air évacué de ces bâtiments, puis les ont oxydées en les convertissant, à la sortie du biofiltre, en gaz carbonique et en eau. Un système informatisé a consigné en continu les données sur la concentration de méthane à l’entrée et à la sortie de chacune des sections du biofiltre. Ces sections ont fonctionné simultanément sur une période de 7 mois, soit de mai 2005 à novembre 2005. Les résultats ont montré une réduction du méthane de l’ordre de 80% pour des concentrations de 0,5% à 2,5%. Ce taux de conversion pour tous les matériaux filtrants utilisés est très prometteur, puisque le matériel filtrant lui-même est la principale source de microorganismes. Le Dr Massé affirme « qu’à sa connaissance, personne ne s’était penché sur l’utilisation du biofiltre à cette fin ». pour respecter les exigences du Protocole de Kyoto? Médiagraphie 1- AGRICULTURE ET AGROALIMENTAIRE CANADA. Bienvenue à ACC. [En ligne], http://www.agr.gc.ca/index_f.php (Page consultée le 1 octobre 2008). 2- DÉSILETS, Émie. Les producteurs laitiers du Canada : Programme d’atténuation des gaz à effet de serre pour le secteur agricole canadien. [En ligne], http://www.plaisirslaitiers.ca/NR/rdonlyres/ECBD7FE1ACB4-471B-B997-04FF0E298387/0/ Nos_vaches_notre_air_rapport_final.pdf (Page consultée le 1 octobre 2008). 3- LES PRODUCTEURS LAITIERS DU CANADA. Les gaz à effet de serre et la production laitière. [En ligne], http://www.plaisirslaitiers.ca/NR/rdonlyres/ B08DDC79-2438-49BD-93F9-E037BC70AD7D/0/ ProjetauQuebec.pdf (Page consultée le 1 octobre 2008). Dr Daniel Massé a obtenu son baccalauréat en génie agroalimentaire de l’Université de Laval en 1980, sa maîtrise en génie civil de l’Université de Carleton en 1985 et un doctorat en génie civil de l’Université d’Ottawa en 1995. Il a joint, en 1980, Agriculture et Agroalimentaire Canada comme ingénieur pour les bâtiments de fermes. En 1990, il est devenu un chercheur scientifique pour ce ministère. Ses recherches actuelles portent sur le développement de méthodes de quantification et de réduction des émissions de gaz à effet de serre provenant des opérations d’élevage d’animaux ainsi que sur le développement de biotechnologies pour le traitement des déchets agricoles et la récupération de la bioénergie. Il effectue également des projets sur la qualité de l’eau visant à réduire la contamination biologique de l’eau. De plus, Agriculture et Agroalimentaire Canada, le ministère fédéral qui l’emploie, « est responsable des renseignements, de la recherche, de la technologie, des politiques et des programmes qui permettent d'assurer la sécurité du système alimentaire, de protéger la santé de l'environnement et de gérer l'innovation propice à la croissance ». Pour conclure, les rots et les pets de vaches contribuent aux changements climatiques, car le système de digestion des vaches génère du méthane, un gaz à effet de serre plus dommageable que le gaz carbonique. Or, le Dr Daniel Massé d’Agriculture et Agroalimentaire Canada a développé des méthodes pour mesurer, comparer et réduire les émissions de méthane produites par les vaches gardées dans les étables de fermes laitières commerciales. Ainsi, les instruments de mesure installés dans les deux étables ont permis de quantifier la production de méthane contenu à l’intérieur de ces étables, de constater une relation entre la quantité de méthane enregistrée et le mode de gestion du bétail utilisé par les producteurs laitiers et d’établir une corrélation entre l’augmentation des émissions de méthane et l’horaire des repas. De plus, le biofiltre a démontré son efficacité en réduisant les émissions de méthane d’environ 80% de l’air vicié de ces étables. Grâce à ses recherches, le Dr Massé a ouvert le chemin à l’industrie laitière pour qu’elle puisse se doter de moyens pour réduire les gaz à effet de serre reliés à l’élevage des bovins comme le méthane. Néanmoins, le Canada réussira-t-il à réduire significativement ses émissions de méthane d’ici 2012 4- MASSÉ, Daniel, Anass SOUSSI-GOUNNI et Suzelle BARRINGTON. « La biofiltration, une solution aux gaz à effet de serre pour les fosses à lisier », o Porc Québec, vol. 17, n 4, août 2006, p. 36-38. 5- MASSÉ, Daniel et al. « Les vaches et la production de gaz à effet de serre », Le producteur de lait du Québec, vol. 28, no 12, avril 2008, p. 37-39. 6- SOUSSI-GOUNNI, Anass, « La biofiltration : une solution aux gaz à effet de serre dans l’industrie laitière », Le o producteur de lait du Québec, vol. 25, n 8, mai 2005, p. 38-40. 54 9$+.+F$)' Comment empêcher les rots et les pets de vache de réchauffer la planète? Promotion 2008-2010 DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 (@e=5>M'1@'(D>=lN@D'4@1'NDGqqJm1R' 8<)#A<)-#']'=#+B'I%:)/'E-#*-H$/)' Par Nathalie MacDonald Holmes Le grizzly est un animal qui est de nature plutôt stressée. Il n’a pas tendance à être territorial, mais il n’aime pas se faire approcher. Lorsqu’un humain approche à plus de 50 mètres, il devient agressif. C’est ainsi qu’à chaque année, plusieurs personnes en Amérique du Nord se font agresser par un grizzly. Une de ses personnes est le chercheur Troy James Hurtubise. Lors d’une de ses randonnées en Colombie-Britannique, il s’est fait attaquer par un grizzly, mais il a survécu. Par la suite, cet animal est devenu pour lui une obsession et il a fait de nombreuses études sur les grizzlys. Il s’est ensuite aperçu qu’il est impossible d’observer les réactions des grizzlys et d’interagir avec ceux-ci, sans mettre sa vie en danger. C’est ainsi que M. Hurtubise a mis au point une armure afin de se protéger de cet animal tout en ayant la possibilité de l’étudier de plus près. Cette armure a ensuite donné lieu au Projet Troy et à la pâte à feu. Il y a aussi une autre utilité qui a été développée avec l’armée grâce à cette armure. des explosions, du feu et des projectiles. Après plusieurs tests différents en laboratoire, on a envoyé le sixième prototype, Ursus Mark VI, dans la forêt de la Colombie Britannique afin d’affronter un ours Kodiak. On s’est aperçu, durant cette expérience, que l’ours a complètement déchiré la maille de l’armure et on a eu très peur que l’ours réussisse à arracher le casque relié à l’armure. Lorsqu’on a construit le Mark VII, on a décidé de changer le matériel utilisé pour sa fabrication. À la base, on avait utilisé du titane. Dans la deuxième version, on a utilisé de l’acier inoxydable, ce qui a rendu l’armure beaucoup plus lourde et beaucoup plus robuste. Celle-ci pesait maintenant 186 livres. De plus, afin de résoudre le problème qu’ils avaient eu avec le casque, on a attaché le casque avec le reste de l’armure, mettant son ouverture à l’avant. Malgré la grande réussite de Mark VII, les chercheurs ont présentement comme projet de construire un nouveau prototype qui serait plus léger et ininflammable. Pour ce faire, ils sont actuellement en train de tester la pâte à feu. C’est une pâte qui, lorsqu’elle est sèche, est à l’épreuve du feu, de la chaleur et elle a la texture et la dureté du béton. Afin de tester ce produit, M. Hurtubise a mis un masque et il a allumé une lampe à souder à mille degrés Celsius sur celle-ci. Sur le Mark VII cette lampe à souder à laissé d’énormes brûlures, mais avec la pâte à feu, il n’y avait aucune trace. De plus, le thermomètre qui était placé de l’autre côté du masque n’a même pas montré une variation d’un degré Celsius. Cette substance est composée de lithium, de brome et l’ingrédient spécial est le Coke Diète, qui semble-t-il, est un très bon isolant. L’objectif premier de cette invention est de protéger l’homme contre une attaque de grizzly. Par contre, cette invention n’a pas été faite pour des gens qui vont se promener en forêt et qui ont peur des grizzlys. L’armure a été créée afin de pouvoir observer et faire des expériences avec ces animaux afin d’analyser et d’étudier son comportement. Par exemple, M. Hurtubise voulait répondre à plusieurs questions importantes : « Est-il possible de se défendre contre les grizzlys avec du gaz au poivre? », « Quels sont les signes d’agitation? » Ce projet est donc dans le domaine de la physique et de la sécurité. Ayant déterminé la nature de son projet, il a fait une demande de subvention afin de pouvoir poursuivre ses recherches sur le comportement des grizzlys de façon sécuritaire. Celle-ci lui a été refusée; il a donc décidé de subventionner lui-même ses recherches. Sept ans plus tard, on vit l’apparition de Mark VI, qui fut la première armure contre les grizzlys. Après s’être assuré de façon théorique que l’armure était efficace pour se protéger de ces animaux féroces, M. Hurtubise l’a testée dans son laboratoire en simulant une attaque de grizzly. Ce scientifique revêtit l’armure et demanda à ses collègues de l’attaquer avec des planches de bois et des bâtons de baseball. Afin d’être assuré de l’efficacité de cette invention, on laissa tomber un tronc d’arbre de 300 livres et l’armure en est sortie indemne. Par contre, ces expériences n’étaient pas suffisantes, car un vrai grizzly pèse 1200 livres. Ceci a donc donné lieu au Projet Troy. Celui-ci marqua l’anniversaire des 15 ans de travail sur l’armure contre les grizzlys. C’est ainsi que l’équipe de scientifiques a eu le désir d’aller au-delà d’une simple armure contre les ours et ils poursuivirent leurs recherches. Ils avaient comme but ultime de créer une armure pouvant défendre un humain de blessures durant une contestation, Peut-on se protéger des grizzlys? Je crois que malgré le fait que l’idée de base de Hurtubise soit farfelue et paraisse totalement inutile, le fait qu’elle puisse servir dans des missions de l’armée est très utile et ingénieux. Nous sommes présentement directement touchés par le fait que des militaires canadiens se trouvent aujourd’hui en Afghanistan et que nous apprenons chaque semaine que quelques soldats sont morts au combat. Il pourrait donc 55 (<B/$6-)' Récemment, Hurtubise a relancé ses recherches afin de construire une armure que l’armée pourrait utiliser. Elle pèse 40 livres et elle peut aussi arrêter les balles de fusil, même celle du fusil éléphant et des couteaux. Elle est munie d’air climatisé, d’un système d’enregistrement, d’un compartiment d’urgence pour de la morphine, du sel, un fusil et un couteau et elle est énergisée par un système solaire. Malgré l’intérêt des militaires pour ce projet, ils ont décidé de ne pas se la procurer, et Hurtubise a fait faillite. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Troy Hurtubise a tout d’abord complété sa douzième année au Collège Mohawk pour ensuite faire des études en science naturelle au Sir Sandford Flemings en 1987. Malgré son manque d’expérience, ce chercheur a parti ses recherches tout seul, sans subvention, ni même des investisseurs privés. Après avoir presque fait faillite, il a réussi à compléter le Ursus Mark VII et à mettre en branle le Projet Troy, grâce au support de ses amis, de sa famille et d’un investisseur privé. Après la publication de son projet, il eu un très grand succès. Il a fait plusieurs conférences à l’Université de Harvard, il a eu diverses entrevues pour des revues scientifiques et des journaux, il a été interviewé dans une émission télévisée et il a reçu un Ig Nobel pour la sécurité et l’ingénierie. Pour conclure, suite à une attaque de grizzly, le chercheur Troy James Hurtubise a décidé de construire une armure afin d’observer les grizzlys afin qu’il y ait de la sécurité pour l’humain. C’est ainsi qu’il y eu la naissance de Ursus Mark VI, puis la version amélioré Ursus Mark VII, qui était plus lourde, mais plus robuste et plus sécuritaire au niveau du casque. Par la suite, on a travaillé sur la pâte à feu qui résiste à la chaleur et aux flammes. Celle-ci a ensuite été développée pour faire des armures pour les soldats de l’armée. Je crois que cette invention pourrait grandement servir à l’armée. Malgré la faillite de Hurtubise, ce chercheur affranchi a eu beaucoup de succès et notamment en remportant un Ig Nobel. Il serait aussi intéressant de pousser les recherches plus loin en étudiant les propriétés de la pâte à feu dans l’espace, car nous avons précédemment vu qu’elle résiste à des températures plus hautes que celles observées durant l’entrée et la sortie de l’atmosphère. Peut-on se protéger des grizzlys? 56 Médiagraphie 1- SERVICE CANADIEN DE LA FAUNE. Grizzly, [En ligne], http://www.hww.ca/hww2_F.asp?id=90 (Page consultée le 11 novembre 2008). 2- BAY TODAY. Hurtubise says invention sees through walls, [En ligne], http://www.baytoday.ca/content/news/details.as p?c=6657 (Page consultée le 11 novembre 2008). 3- AMERICAN ANTIGRAVITY. Troy Hurtubise, [En ligne], http://www.americanantigravity.com/articles/57/1 /Troy-Hurtubise-Interview/Page1.html, (Page consultée le 11 novembre 2008). 4- MISSION TROJAN, Troy Hurtubise, [En ligne], http://www.missiontrojan.com/ (Page consultée le 11 novembre 2008). 5- WIKIPÉDIA, Troy Hurtubise. [En ligne], http://en.wikipedia.org/wiki/Troy_Hurtubise, (Page consultée le 11 novembre 2008). (<B/$6-)' être profitable pour l’armée de se procurer les armures de Hurtubise, qui pourraient être mises à la disposition des soldats durant leurs missions plus dangereuses. Promotion 2008-2010 DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 8>77@M='@='(>eD[e>G'8E!MN@D'eM'1G7(J@' 8E!='@M'8E!='7>D=5OGO!M='[e!M=G[e@R' 8<)#A<)-#']'@#d$&'1A<#r"$&F)#' Par Patrick Lemay-Lamontagne Tous ont déjà entendu la fameuse légende urbaine de la personne mettant son chat dans un four à micro-ondes et du destin tragique encouru par ce chat; la mort par explosion. Cette idée semble être apparue après l’invention du four à micro-ondes, soit en 1947, mais en fait, un scientifique qui s’intéressait à la mécanique quantique avait déjà réfléchi à une façon encore plus amusante, mais ô combien plus sadique de se débarrasser de son félin domestique. En effet, Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger, un physicien autrichien, a imaginé le supplice communément connu sous le nom de « l’expérience du chat de Schrödinger ». Cette expérience consiste à mettre un chat dans une boîte contenant un poison qui devrait, si on se fie aux théories des sciences quantiques, rendre le chat dans un état où il serait vivant et mort en même temps. Les détails de cette expérience seront expliqués plus tard dans ce texte. Mais non, il ne nourrissait pas une haine féroce envers les chats. Cette expérience était simplement une formulation théorique visant à illustrer ce qu’il voyait comme des lacunes de l’interprétation de Copenhague. Avant d’entrer dans les détails de la mécanique quantique et des propriétés d’ondes et de particules de la matière, il serait bien de connaître la direction que prend cet article. Tout en se dirigeant vers les caractéristiques de l’idée présentée par Schrödinger, découvrez les raisons qui l’ont poussé à développer ses théories et dans quel milieu celles-ci furent élaborées. Par la suite, vous pourrez découvrir des aspects de la vie surprenante et pleine de rebondissements de ce chercheur qui a révolutionné les méthodes de pensée en mécanique quantique. celui de Schrödinger [2] expliquant son expérience de pensée est publié. Le projet ou l’expérience de pensée de Schrödinger visait à montrer la fissure existant entre le monde quantique, qui permet à un objet de se trouver dans plusieurs états en même temps, et le monde macroscopique. Il tentait de montrer que l’idée derrière la mécanique quantique était un univers de probabilités cherchant à déterminer l’espace où un objet a le plus de chances de se retrouver et dans quel(s) état(s). L’expérience du chat de Schrödinger est d’une simplicité atterrante. Il s’agit de mettre un chat dans une boîte où se trouve un dispositif qui, par exemple, après une minute, détecte la désintégration d’un atome d’un corps radioactif. Si le dispositif détecte une désintégration, il relâche un marteau sur une bouteille contenant de l’acide cyanhydrique (HCN) qui s’évaporera sous la pression devenant ainsi un poison mortel tuant le chat. Selon les probabilités théoriques, cet atome a une chance sur deux de se désintégrer en moins d’une minute. Par contre, selon la théorie « quantique », l’atome se trouverait dans deux états (désintégré et entier) en même temps et il resterait dans cette superposition d’états jusqu’à ce qu’une observation soit effectuée. Donc, le chat devrait se trouver dans un état où il serait vivant, car l’atome, en restant intact, n’a pas déclenché le dispositif, et mort, car l’atome serait aussi désintégré en même temps. Tout d’abord, définissons quelques concepts et le cadre dans lequel Schrödinger laissait évoluer sa pensée afin de plonger dans le monde complexe de ce physicien. Comme la mécanique quantique est un sujet trop vaste pour le couvrir de façon complète, seuls les éléments nécessaires à la compréhension du problème lié à l’expérience de pensée de Schrödinger seront utilisés. Celle-ci est une science ayant pour but de subvenir aux lacunes de la physique traditionnelle principalement pour la description des atomes, des particules les composant et des propriétés du rayonnement électromagnétique. Elle fut formée par plusieurs physiciens, dont Bohr et Schrödinger durant les années 1920. Par contre, Bohr proposait que la mécanique classique doive se retrouver comme une approximation de la mécanique quantique pour des systèmes plus gros qu’un qui soit considéré comme normal où la mécanique classique suffit. Pour déterminer ce qu’est un système considéré comme trop gros, il propose que ce soit lorsque les nombres quantiques d’un système sont grands. Ce principe est ainsi fait pour limiter les choix à ceux qui ne contredisent pas la mécanique classique. Par contre, cela amena une école de pensée à formuler que les conclusions des résultats prédits par les six postulats de la mécanique quantique n’ont pas besoin d’être justifiés, que les résultats ne signifient rien envers la nature du monde microscopique et qu’il est inutile d’introduire des paramètres physiques qui ne seraient pas pris en compte par les postulats. Parmi les physiciens principaux qui formèrent la mécanique quantique, certains d’entre eux n’étaient pas en accord avec cette interprétation, appelée interprétation de Copenhague. Einstein, Podolsky et Rosen ont écrit un article [1] sur l’incomplétude de la mécanique quantique de par le fait que deux identités physiques (onde et particule) ne peuvent coexister sans s’opposer. Les options qu’ils laissent alors sont que soit la réalité décrite par l’onde n’est pas complète, soit ces deux identités ne peuvent coexister. Peu de temps après la parution de cet article, Comment et pourquoi changer un simple chat en chat mort-vivant quantique? 57 (<B/$6-)' L’expérience en tant que théorie n’est pas une mauvaise idée en soi et illustre bien l’idée derrière la pensée de Schrödinger. Il parait plus simple et logique qu’une particule puisse être dans deux états en même temps, mais il est plus difficile d’imaginer un chat mort et vivant en même temps. Cette expérience a porté ses fruits, car plusieurs années après la mort de Schrödinger, un groupe de chercheurs ont effectué une expérience [3] qui confirme la théorie de la décohérence quantique. Cette théorie est le pont qui relie la physique quantique à la physique classique, pour ce qui est de la physique. Au lieu de laisser e supposer que le 5 postulat vient contredire l’équation de e e Schrödinger, qui est le 6 , la décohérence suppose que le 5 e postulat est une conséquence au 6 . Les problèmes qu’il y avait avant la présentation de cette théorie, et avant qu’elle soit démontrée expérimentalement en 1996 [3], est qu’en se fiant à tous les postulats on en arrivait à ces deux questions : « L'évolution de la fonction d'onde étant causale et dont les causes sont déterminées de sorte que le phénomène encouru se produira inéluctablement, et représentant toute l'information connaissable sur un système, pourquoi le résultat d'une mesure quantique est-il fondamentalement hasardeuse? » et « L'évolution de la fonction d'onde étant linéaire et unitaire, comment les superpositions quantiques peuvent-elles disparaître, alors que la linéarité mène naturellement à une préservation des états superposés? ». La décohérence répond à la deuxième question par le fait que selon cette théorie, chaque possibilité d'un état superposé agit avec son environnement; mais les interactions sont tellement compliquées que les différentes potentialités deviennent rapidement « incohérentes ». On peut démontrer mathématiquement que chaque interaction produit une différence de phase entre deux phénomènes alternatifs de même fréquence, qui sont les fonctions d'onde des états, les unes par rapport aux autres, jusqu’à devenir perpendiculaires DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques et de produit scalaire nul. En conséquence, la probabilité d'observer un état superposé est quasi nulle. C'est pourquoi le paradoxe formé par Schrödinger était intéressant, mais est résolu par cette théorie. Donc, le « paradoxe du chat » n’est plus réellement actuel et exact, puisqu’il a été résolu et que la théorie qui résout le paradoxe a été vérifiée expérimentalement. Promotion 2008-2010 mêmes propriétés peu importe leur distance, par exemple? Ce genre de progression technologique pourrait rendre possible la téléportation quantique pour plus qu’une seule particule et qui sait… peut-être pour un être humain, un jour où nous comprendrons mieux les théories quantiques. Médiagraphie Erwin Schrödinger a vécu une vie assez étonnante. Né à Vienne, en Autriche, en 1887 et fils d’un botaniste et d’une professeure de chimie, il est plongé dès son jeune âge dans les profondeurs de la science. Il obtient son doctorat en physique théorique. En 1914, il participe à la guerre comme officier d’artillerie où ses connaissances en physique ne lui seront pas d’une très grande utilité. En 1920, il épouse Anne-Marie Bertel. Par la suite, il commence à fréquenter l’université de Zurich et en 1926, il publie un article sur la quantisation du problème des vecteurs propres, qui deviendra l’équation de Schrödinger. L’année suivante, il déménage pour la « Friedrich Wilhelm University » située à Berlin. En 1933, il quitte l’Allemagne et va à l’université d’Oxford. Il y recevra un prix Nobel, mais devra quitter son poste parce que son style de vie n’était pas apprécié à Oxford. Comme il voulait vivre avec sa femme qu’il a épousée en 1920 et sa maîtresse sous le même toit, il refusa une offre de poste comme enseignant permanent qu’il avait reçue de l’université de Princeton, craignant les mêmes problèmes qu’il a rencontrés à Oxford. Il espère pouvoir entrer à l’université d’Edinburgh, mais il est forcé de retourner en Autriche, son pays natal. Il se résigne en 1936 à aller à l’université de Graz. En 1938, l’Université le renvoie, car il a quitté l’Allemagne en 1933 et, car il avait déclaré ouvertement être opposé au nazisme, cela le rendant « non fiable politiquement ». Il reçoit l’ordre de ne pas quitter l’Allemagne, mais il s’enfuit avec sa femme en Italie pour retourner à Oxford et, par la suite, à l’université de Gand. En 1940, il fait partie d’un groupe qui tente d’établir un institut en Irlande. Par la suite, il est directeur de l’école de physique théorique pendant 17 ans. Il publie une cinquantaine d’articles n’ayant pas un sujet spécifique et il est élu membre de la « Royal Society » en 1949. En 1944, il écrit un livre intitulé « What is life? » où il discute du code génétique des organismes vivants. Ce livre inspirera les recherches futures et mènera un chercheur à découvrir la structure, telle que connue de nos jours, de l’ADN. Après avoir été l’instigateur de plusieurs théories sur des sujets variés, mais ayant toujours un rapport très proche avec la physique, il meurt le 4 janvier 1961. 1- EINSTEIN, Albert, PODOLSKY, Boris, et ROSEN, Nathan, « Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete? », Physical Review, vol.47, no. 8, 1935, p. 777-780. 2- SCHRÖDINGER, Erwin, « Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik [la situation actuelle en mécanique quantique, traduit par F. de Jouvenel, Points Sciences, 1992] », Naturwissenschaften, vol. 23, no. 49, novembre 1935, p. 844-849 3- BRUNE, M., HAGLEY, E., DREYER, J., MAALI, A., WUNDERLICH, C., RAIMOND, J.M., MAÎTRE, X., HAROCHE, Serge, « Observing the progressive decoherence of the meter in a quantum measurement », Physical Review Letters, vol. 77, no. 24, décembre 1996 p. 4887-4890 4- SCHRÖDINGER, Erwin (traduit par PROCA, Albert), Mémoires sur la mécanique ondulatoire, Paris, Éditions Jacques Gabay, 1933, 266 p. 5- DIRAC, Paul Adrien Maurice., The Principles of Quantum Mechanics, Oxford, International Series of Monographs on Physics, 1947, 314 p. En conclusion, l’expérience du chat de Schrödinger était actuelle dans son époque, aux débuts de la découverte de la mécanique quantique et a très certainement, par les interrogations et les doutes qu’elle a formés, poussé les avancées dans ce domaine. L’interprétation de Copenhague et les idées s’y reliant ont été mises de côté, tout en gardant les bons principes s’y trouvant et récemment, un groupe de chercheurs a fait une expérience qui venait un peu illustrer et même résoudre le paradoxe issu de l’expérience théorique de Schrödinger. Le fait d’avoir surmonté ce problème quantique portant sur la dualité de la matière ne nous rapprocherait-elle pas d’autres théories qui semblent un peu folles, mais qui font appel à la formation de particules ayant les Comment et pourquoi changer un simple chat en chat mort-vivant quantique? 58 (<B/$6-)' Lorsqu’il a écrit son article où il dénonçait l’interprétation de Copenhague par son paradoxe quantique du chat, Schrödinger ne travaillait pas spécialement pour un organisme en particulier. En fait, comme son projet n’était qu’une façon théorique d’améliorer la mécanique quantique, il n’a pas développé son idée pour un but précis. Il est certain que cet article aurait pu l’aider à intégrer une université pour travailler avant que son visa n’expire, mais ce n’était pas l’idée derrière le projet. En fait, Schrödinger avait en tête toutes les avancées qui seraient faites par les découvertes en physique quantique et par les améliorations que celle-ci pourrait apporter à la physique traditionnelle et pour faire cela, il n’avait pas besoin d’un organisme. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 JTEeGJ@'n'(!=!=@1';DG=@1V'eM@'M>eO@JJ@' 1>eD8@'4@'8!D9eD!M=R' 8<)#A<)-#']'8<#$/*+,<)'>-").$&' Par Patrick McFetridge Depuis la révolution industrielle, la santé de la planète s’est beaucoup détériorée. Selon les recherches des scientifiques du laboratoire d’Hawaï de NOAA, de 1970 à l’an 2000 il y a eu une augmentation de 40% du niveau de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. En effet, on ajoute que la forte croissance des industries et l’intensification du nombre de voitures sur les routes contribuent énormément au réchauffement planétaire. Ceci est dû principalement à la libération de gaz nocifs causés par la combustion des dérivés du pétrole qui sont parmi les matières premières les plus utilisées de nos jours puisque nos habitudes de vie en dépendent. Par conséquent, les réserves de pétrole ne suffisent plus à la demande et le coût augmente. Contrarié par cette hausse continuelle des prix de l’essence et des torts qu’elle cause à notre planète, Christophe Oudelin, jeune écologiste né à Marseille en 1970, a songé à différentes solutions. Il a voulu initialement utiliser l’énergie à base d’éthanol comme le font plusieurs Américains de nos jours. Cependant, il a changé d’idée après avoir constaté que cette source d’énergie nuisait à la sécurité alimentaire des pays en voie de développement. C’est alors qu’il a eu l’ingénieuse idée d’utiliser de l’huile à patates frites recyclée pour alimenter son automobile. Selon lui, cette source d’énergie pouvait être aussi efficace que l’éthanol, mais sans ses effets pervers sur les ressources alimentaires. Donc, cet article traitera du fonctionnement et de l’utilisation du carburant à base d’huile végétale, des particularités reliées à l’utilisation de l’huile à friture et de l’organisation mise sur pied par Christophe Oudelin. guerre cependant, on a privilégié l’essence puisque le pétrole devenait de plus en plus disponible grâce à tous les nouveaux puits provenant du monde arabe. L’huile à friture fonctionne, quant à elle, de la même façon que l’huile d’arachide ou le diesel. La seule différence est qu’elle permet de recycler l’huile utilisée dans les casses croûtes et c’est ce qui a grandement séduit Christophe Oudelin qui a décidé d’étudier cette alternative. Grâce à ses expériences, il a prouvé que l’huile à patates frites produisait moins de monoxyde de carbone (CO), de composés soufrés (SO2) et d’ozone (O3) que le diesel. Pour faire fonctionner une automobile à partir d’un carburant provenant d’huile de friture, il faut modifier un peu le système d’alimentation du moteur. En effet, il faut ajouter un deuxième réservoir, un filtre à carburant chauffant et une vanne manuelle. Le principe est simple. Pour que le véhicule fonctionne bien, le moteur doit démarrer au diesel puis, lorsqu’il est chaud, on peut alterner avec l’huile végétale. Donc, le réservoir qui est ajouté sert à contenir le diesel et le réservoir conventionnel sert à contenir l’huile à patates frites. Il ne suffit que de relier les deux réservoirs avec une vanne manuelle afin de pouvoir alterner entre les types d’alimentation. Et, comme il semble difficile de faire le montage soi-même, on peut se fier aux quelques compagnies qui font ce type de modification. Il faut prendre note que seulement les véhicules fonctionnant au diesel ou au moteur Bosch peuvent utiliser cette nouvelle technologie qui coûte environ 2500 $ à appareiller. Puis, selon l’utilisation qui en est faite, ces modifications de carburant permettent de sauver jusqu'à 100 $ par semaine, ce qui s’avère un excellent choix économique à moyen et long terme. Il est bien connu que l’huile est utilisée depuis fort longtemps comme source d’énergie. Il suffit de penser à la lampe à l’huile que nos grands-parents utilisaient pour s’éclairer. Le fonctionnement d’émission d’énergie avec l’huile est simple. En effet, les molécules de triglycérides contenus dans l’huile végétale sont très inflammables et c’est ce qui permet à l’huile de produire de l’énergie lors de sa combustion. Ces mêmes caractéristiques sont retrouvées dans les dérivés du pétrole, dont la gazoline, le gaz naturel, le diesel, l’essence, etc. Rudolph Diesel, un grand ingénieur, était au courant du potentiel de l’huile, car, en 1897, il perfectionna la première automobile à combustion fonctionnant à l’huile végétale. Par la suite, plusieurs entreprises ont fait des essais pour faire rouler des automobiles biologiquement et c’est le cas de l’entreprise OTTO qui construisit une voiture fonctionnant à l’huile d’arachide pour l’exposition universelle à Paris en 1900. Aussi, lors de la Seconde Guerre mondiale, il y eut plusieurs recherches visant à développer un moteur fonctionnant à l’huile. L’intérêt principal pour cette source d’énergie provenait de la difficulté à s’approvisionner en hydrocarbures. Après la L’huile à patates frites, une nouvelle source de carburant? L’utilisation de l’huile à patates frites 59 8<$:$)' Afin d’utiliser l’huile à patates frites comme carburant, il faut d’abord la purifier. Selon les recommandations de Christophe Oudelin, il faut décanter l’huile provenant des restaurants pendant environ deux semaines pour permettre aux résidus de se déposer au fond des réservoirs. Ensuite, il faut filtrer l’huile quatre fois, soit successivement avec un filtre de 60 microns, 20 microns, 1 micron et encore 1 micron. Cette technique retire les substances qui pourraient être nuisibles pour le moteur de l’automobile. Puis, l’huile doit être conservée dans des réservoirs à l’abri de la lumière. Tout ce processus semble fastidieux, mais il est vraiment nécessaire, car il faut éviter que l’huile endommage le moteur, ce qui pourrait coûter très cher. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques comme carburant a aussi malheureusement des inconvénients. En effet, Christophe Oudelin présente sa découverte comme une énergie parfaite et sans inconvénients, mais certains utilisateurs maintiennent qu’elle présente des failles. Ainsi, certaines personnes ne pouvaient pas utiliser leur voiture en hiver puisque le point de congélation de l’huile à patates frites est d’environ 0°C. De plus, malgré une bonne filtration, des individus comme M. Hamaratos de Québec, ont dû faire des réparations majeures à leur véhicule suite à des problèmes causés par les graisses animales, l’humidité et l’eau atomisée contenues dans l’huile de friture. Les dommages se situent principalement au niveau des injecteurs et de la pompe. Enfin, l’huile de friture ne se trouve qu’en quantité limitée. En effet, si de nombreuses personnes décident de se convertir à ce type d’énergie, il n’y aura pas suffisamment d’huile pour satisfaire à la demande. Médiagraphie En conclusion, nous savons que la voiture à combustion d’huile d’olive date de très longtemps, mais, dans le but de favoriser le recyclage des matières usées, Christophe Oudelin a eu la brillante idée d’utiliser de l’huile usagée de cuisson de patates frites pour faire fonctionner les véhicules. C’est une alternative qui nécessite quelques changements au niveau du système d’alimentation de l’automobile, mais qui comporte de nombreux avantages écologiques et économiques. Il faut cependant bien filtrer l’huile afin d’éviter d’endommager le moteur de la voiture. Malheureusement, cette technique n’est pas parfaite et doit être perfectionnée, ce qu’essaie de faire désespérément l’entreprise mise sur pied par Christophe Oudelin. En effet, Roule Ma Frite, est de plus en plus populaire et offre une nouvelle alternative intéressante et écologique pour alimenter en carburant une automobile. Si nous continuons à réutiliser les déchets que nous produisons et que nous y appliquons des techniques permettant de produire de l’énergie propre, nous réussirons à réduire les milliards de tonnes de carbone produites par les centrales au charbon. Toutes ces initiatives contribuent à sauver la planète et par conséquent la race humaine… 60 1. WIKIPÉDIA. Auteur inconnu. [En ligne], http://fr.wikipedia.org/wiki/Gaz_à_effet_de_ser re (page consultée le 8 novembre 2008) 2. GREENQUIZZ. Auteur inconnu. [En ligne], http://www.greenquizz.org/blog/greenquizzdu-02112008/ (page consultée le 8 novembre 2008) 3. WIKIPÉDIA. Auteur inconnu. [En ligne], http://fr.wikipedia.org/wiki/Rudolf_Diesel (page consultée le 8 novembre 2008) 4. RADIO-CANADA. Julie Vaillancourt. [En ligne], http://www.radiocanada.ca/actualite/v2/lafacture/niveau2_1105 4.shtml (page consultée le 8 novembre 2008) 5. WIKIPÉDIA. Auteur inconnu. [En ligne], http://fr.wikipedia.org/wiki/Huile_végétale_pure (page consultée le 8 novembre 2008) 6. ROULE MA FRITE. Christophe Oudelin. [En ligne], http://www.roulemafrite.org/portail/ (page consultée le 8 novembre 2008) 7. INSTITUT SAINT JEAN BOSCO. Emmanuel Gendron et Pierrick Fleury. [En ligne], http://www.carburantvegetal.free.fr/rouler_hvb. html (page consultée le 8 novembre 2008) 8. ÉCOVILLE. Andréa Haug. [En ligne], http://ecoville.centerblog.net/rub-VOITURE32.html (page consultée le 8 novembre 2008) 8<$:$) Christophe Oudelin croit que l’utilisation de l’automobile devrait être la dernière alternative au transport quotidien, mais comme il est conscient de sa nécessité il a décidé de la rendre plus écologique. C’est alors qu’en 2002 il inaugura son entreprise qui se nomme Roule ma frite et qui consiste à installer les dispositifs nécessaires à l’utilisation de l’huile de patates frites comme carburant. Depuis l’an dernier, il dispense, à la pompe, de l’huile à patates frites transformée. Son entreprise prend de l’essor, surtout depuis la hausse des prix de l’essence. À titre expérimental, cette technique servira bientôt à alimenter le moteur du train de SaintTrojan, sur l’île d’Oléron. L’expérience s’étalera sur une période d’un an soit de 2009 à 2010. L’huile à patates frites, une nouvelle source de carburant? Promotion 2008-2010 DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 7>q!D='M>e1'D@M45GJ'(Je1'GM=@JJGN@M=R' 8<)#A<)-#']';#%&A)/'Ec'D%-/A<)#' Par Pierre-Marc Gamache La musique a toujours suscité chez l’homme un intérêt pour se (K.448) de Mozart. Puis, on leur fait passer un autre test de QI. divertir, mais aussi parce qu’elle est fascinante. Mozart, un génie dans le domaine, a dès son jeune âge composé des pièces si impressionnantes qu’il est difficile de croire que de tels chefs-d’œuvre puissent sortir de la tête d’un être humain. 250 ans après sa mort, on parle encore de lui, mais pas seulement pour vanter ses exploits de compositeur. Aussi pour parler d’un phénomène pour le moins étonnant : sa musique, en l’écoutant suffisamment, rendrait plus intelligent. C’est le Dr Alfred Tomatis qui a parlé de ce concept le premier, au milieu du 20e siècle. Cependant, ce serait Frances H. Rauscher, de l’Universtié de Californie, qui fit les plus grandes recherches et fut la première à rendre publique son étude et la fit connaître au grand public. On a nommé le phénomène «l’Effet Mozart». C’est un sujet encore très controversé. Il est important de parler du cheminement des recherches et de comment exactement la musique peut aider à ouvrir l’esprit. Les résultats sont étonnants : non seulement le troisième groupe a eu une amélioration de plusieurs points, mais il était le seul! Cette découverte leur a valu un article dans la prestigieuse revue scientifique Nature. Malheureusement, à cause que l’étude n’était basée que sur le comportement des cobayes. D’autres scientifiques n’ont donc pas hésité à critiquer les recherches et à affirmer que l’expérience ne fonctionne pas car ils n’ont pas réussi à reproduire les résultats obtenus. Rauscher et son équipe ont donc décidé de faire une autre expérience semblable, mais avec des rats et un test de labyrinthe. Les temps pour résoudre les labyrinthes étaient effectivement meilleurs. L’avantage avec ces rongeurs, c’est qu’on peut faire une dissection de leur cerveau avant et après l’exposition à la musique pour les analyser d’un point de vue neuro-anatomique. On a noté que certaines zones du cerveau ont changé. Comme elle le dit si bien, «Cette exposition intense à la musique constitue un type d’enrichissement qui présente des effets semblables sur les zones de l’hippocampe touchant la perception spatiale.» On a commencé à parler de musique aidant au développement cognitif ils y a deux millénaires, alors que Platon disait : « La musique est un instrument plus puissant que tout autre pour l'enseignement, et les enfants devraient apprendre la musique avant toute chose. ». Évidemment, à cette époque, aucune recherche moindrement sérieuse n’avait été faite. Cette expérience en a rassuré certains comme d’autres sont restés perplexes. Rauscher a donc refait des expériences pour calmer ces septiques. Celle-ci a été faite en 1994 et différait légèrement de la première. Les 3 groupes étaient définis ainsi : le premier restait en silence, le deuxième écoutait le même morceau que celui de la première expérience et le troisième était dans une salle où on faisait jouer de la musique de Philip Glass, une histoire sur ruban audio et un morceau de danse. Cette fois, c’est 79 étudiants qui ont participé à l’étude, et chacun d’entres eux a fait l’expérience dans les trois contextes. Ainsi, il n’y aura pas de doute qu’il ne s’agisse que du hasard, comme certains l’entendaient. Le test aussi est différent. Il ne s’agit plus d’un test de QI. «Les sujets étaient ensuite évalués avec 16 figures abstraites semblables à des feuilles de papier pliées projetées sur un écran pendant une minute chacune. L’exercice consistait à dire à quoi ressembleraient ces figures si elles étaient dépliées », dit Gilles Parenteau, un psychologue qui a suivi cette étude avec beaucoup d’attention. Il a fallu attendre au milieu du 20e siècle pour qu’un premier scientifique expérimente ce que l’un des grands philosophes affirmait. Il s’agit d’Alfred Tomatis, un oto-rhinolaryngologiste, chirurgien, psychologue et inventeur. Pour ses recherches, on le surnomma « Docteur Mozart », mais le nom « Effet Mozart » fut attribué au phénomène plus tard. Le scientifique fit écouter à ses cobayes plusieurs morceaux très différents, au niveau stylistique, fréquence des sons, etc. Il s’est ensuite avéré que seule cette dernière caractéristique changeait quelque chose pour les gens. On a donc conclu que les hautes fréquences seraient bénéfiques pour l’être humain et les basses seraient tout le contraire, amenant même parfois à des malaises et/ou de la confusion légère chez les cobayes. Il faut noter que la musique de Mozart contient en grande majorité des sons très hauts qui ont une fréquence élevée. Il publia un livre, Pourquoi Mozart? On attribue cependant la première étude publiée à Frances H. Rauscher, son assistant Gordon L. Shaw et leurs collègues de l’Université de Californie à Irvine. Rauscher est en fait une ancienne violoncelliste et une experte en développement cognitif qui s’est toujours intéressée à faire un parallèle entre musique et intelligence. Cette étude, faite en 1993, consistait de comparer 3 groupes de personnes (36 des étudiants universitaires) qui font un test de QI (test de raisonnement abstrait-visuel du Stanford-Binet). Premièrement, les 3 groupes font le test et on prend les résultats en note. Puis, on les sépare. Un groupe passe 15 minutes dans une salle sans aucun bruit. Le deuxième passe son quart d’heure avec une cassette de relaxation et le troisième avec la sonate pour deux pianos en ré majeur En 1997, une autre et dernière expérience a été faite, mais cette fois-ci avec des enfants beaucoup plus jeunes. On retrouve encore 3 groupes, mais divisés différemment, 61 (<B/$6-)' Mozart nous rend-il plus intelligent? Encore une fois, les données sont en faveur d’un effet neurophysique de Mozart. En fait, les résultats des étudiants après avoir écouté Mozart ont augmenté de 62%, contre des pauvres 11% pour le groupe «Philip Glass» et 14% pour le groupe «silence». De quoi calmer les perplexes! DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques comme suit : sur 78 enfants, 34 étaient dans le premier groupe, celui dans lequel on a pris des leçons de piano. Le deuxième, composé de 20 enfants, on eu des cours privés d’ordinateurs et finalement, le troisième groupe (24 enfants) a été spectateur des deux autres. Promotion 2008-2010 Médiagraphie : 1. TODD CAROLL, Robert, L’Effet Mozart [En ligne],http://www.sceptiques.qc.ca/ dictionnaire /mozart.html (Page consultée le 12 novembre 2008) Encore une fois, «l’Effet Mozart» marque un point. Le groupe qui a pris des cours de piano s’en sont sortis avec de biens meilleures améliorations que les autres groupes. 2. PARENTEAU, Gilles, L’effet Mozart sur le raisonnement abstrait-visuel [En ligne], http://www.aqps.qc.ca/public/publications/bulletin /11/11-01-03.html (Page consultée le 12 novembre 2008) L’effet a duré au moins une journée entière, puis s’est terminé. On parle donc d’un effet à court terme. Dans leur étude publiée, Rauscher et ses collègues ont su expliquer d’une façon plus scientifique et plausible le pourquoi de «l’Effet Mozart». Selon eux, entendre la musique du virtuose aide et facilite l’équilibrage de la conduction nerveuse dans le cortex, surtout en renforçant la partie «créativité» de l’hémisphère droit, qui s’occupe de la gestion d’information spatio-temporelle. L’écoute d’une pièce aiderait ainsi à la résolution de problèmes de nature symétrique (normalement associée aux activités cérébrales les plus difficiles) et améliorerait la concentration et la pensée intuitive. En d’autres mots, cette musique prépare, ou «réchauffe» le cerveau en étant très complexe et en obligeant le système neurologique à se réorganiser pour mieux répondre à des situations mathématiques. 3. LATENDRESSE, Catherine, Justesse sur l’effet Mozart et ses fausses notes [En ligne], http://www.musicotherapieaqm.com/index.php?o ption=com_content&task=view&id=88&Itemid=12 6 (Page consultée le 12 novembre 2008) 4. PAUZÉ, Isabelle, Mozart nous rend-il plus intelligent? [En ligne], http://www.spst.org/doremifasol/13.html (Page consultée le 12 novembre 2008) 5. OLRY, Christophe, Spécial 250 ans de Mozart : sa musique rend-elle plus intelligent ? [En ligne], http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/vie1/d/special-250-ans-de-mozart-sa-musique-rendelle-plus-intelligent_8107/ (Page consultée le 12 novembre 2008) Autant une musique aussi compliquée est bénéfique, une musique monotone et répétitive sera tout le contraire en «endormant» le cerveau plutôt que l’activer. Certains chercheurs vont même jusqu’à dire que Mozart a carrément «interprété» le cerveau humain dans ses pièces, car on peut voir des similitudes entre la structure des pièces du pianiste et la disposition des neurones dans le cerveau! Les études de Rauscher firent le bonheur de plusieurs personnes, notamment les vendeurs de disques qui virent leurs ventes de Mozart se multiplier et l’écrivain et musicothérapeute Don Campbell qui écrivit un livre et édité des disques sur le sujet qui se vendirent par millions d’exemplaires. Mozart nous rend-il plus intelligent? 62 (<B/$6-)' La recherche d’un «Effet Mozart» a été laborieuse pour les scientifiques à cause de son aspect controversé. Les étapes de la démarche pour la certitude du phénomène sont nombreuses et il a été difficile d’expliquer exactement comment la musique de Mozart (en particulier) pouvait rendre temporairement intelligent. Bref, la prochaine fois que vous entendez une symphonie classique, dites-vous que peut-être vous devenez plus intelligent… DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 8>77@M='O!DG@'J!'OG=@ >77@M='O!DG@'J!'OG=@11@'4@1'eJ=D!1>M1'4!M1'J@';D>7!N@' 8E@44!D'4l(@M4@77@M='4@'J!'=@7(lD!=eD@ 8E@44!D' R' 8<)#A<)-#/']'!&*+&$+'7-.)*')*'!./c' Par Rany Pea La technologie de pointe a souvent recours à des techniques qui vont au-delà de ce que peuvent percevoir les sens humains, que ce soit la vue avec l’utilisation des rayons X et ultraviolets ou de l’ouïe avec celle des ultrasons. Par ailleurs, l’application de ces derniers est diverse, notamment en médecine, en physique et depuis quelques années, dans l’industrie alimentaire. Dans ce dernier domaine, les techniques ultrasoniques permettent entre autres d’estimer le rapport entre les liquides et les solides dans les gras, les huiles ou les tissus adipeux des viandes, de déterminer la qualité des fruits ou d’estimer l’humidité de filets de poissons. C’est dans cette optique alimentaire et physique que s’inscrit la recherche de trois chercheurs de l’Université Polytechnique de Valence, messieurs Antonio Mulet, Jose Javier Benedito et Jose Bon et madame Carmen Rossello de l’Université des Îles Baléares, qui ont déterminé les effets de la température sur la vitesse des ultrasons envoyés sur du fromage. Ainsi, les aspects abordés dans le présent article seront la description globale des ultrasons, la présentation de la recherche de Mulet, Benedito et Bon ainsi que de leurs résultats et cet article se terminera sur le profil ce ces chercheurs. De plus, l’application des ultrasons peut être catégorisée en deux groupes, les ultrasons de faible puissance et ceux de forte puissance. D’un côté, les ultrasons de faible puissance peuvent se propager dans les milieux sans entraîner de conséquences. Ils sont donc utilisés afin d’étudier les milieux grâce à l’émission d’une impulsion dans celui-ci et à la réception de cette impulsion. D’un autre côté, les ultrasons de haute puissance sont nommés par ce nom lorsqu’ils peuvent modifier le milieu dans lequel ils se propagent et leurs comportements vont varier en fonction de la nature de ces milieux. Les effets causés par ces ultrasons peuvent être de nature mécanique, thermique ou chimique dépendamment du milieu. Ainsi, dans un milieu solide, il peut se créer un échauffement, une vibration, ou faire des trous dans le tamis des molécules. C’est avec cette deuxième catégorie d’ultrasons que les chercheurs Mulet, Benedito Bon et Rossello ont fait leur recherche. Tout d’abord, on donne le nom d’ultrason aux ondes élastiques dont la fréquence est incluse entre quinze kilohertz et des centaines de mégahertz. En dessous de cet intervalle de fréquence, nous retrouvons les sons et les ultrasons, et au dessus de celui-ci, nous retrouvons les hypersons. Bien que les ultrasons ne possèdent pas de propriétés qui les distinguent des ondes élastiques, c’est par leur interaction avec les milieux où ils se propagent que les ultrasons vont se comporter de façon particulière. En effet, les ultrasons ont des propriétés spécifiques lorsqu’ils prennent des grandeurs caractéristiques comme la longueur des molécules qui constituent le milieu. L’appareil servant à produire des ultrasons est appelé transducteur ou convertisseur ultrasons. La technologie actuellement la plus utilisée est celle comportant des générateurs électriques avec des matériaux piézoélectriques. Ces matériaux permettent une bonne performance de l’appareil et peuvent se présenter sous diverses formes géométriques. Un exemple connu de matériel piézoélectrique est le quartz. Ce système convertit l’énergie électrique en une énergie mécanique ultrasonore. Ainsi, afin de créer une onde ultrasonore, le fonctionnement général de l’appareil est de fournir à celuici une tension électrique dont la fréquence est égale à la fréquence de résonance du système à ultrasons. C’est un générateur électrique qui transformera cette tension secteur en tension alternative à la fréquence de résonance de l’appareil. Comment varie la vitesse des ultrasons dans le fromage cheddar dépendamment de la température ? Bien que cette expérimentation semble superflue et farfelue il est intéressant de remarquer les applications technologiques que nous pourrions exploiter avec les résultats de l’expérimentation de ces chercheurs espagnols. Entre autres, à l’Institut Bergonié de Bordeaux en France, une nouvelle chirurgie sans lésions ni pénétration d’instrument est 63 (<B/$6-)' Ainsi, le but de ces chercheurs était de quantifier la relation entre la vitesse ultrasonique à certaines températures dans le fromage cheddar. À cette fin, cette équipe a utilisé deux transducteurs à ultrasons, entre lesquels fut placé un cube de fromage cheddar, préalablement entreposé dans une chambre à température contrôlée pendant quatre heures. Ces échantillons de deux centimètres cubes de fromage étaient placés à une température uniforme de 12°C pendant 33 minutes afin de les tiédir. La propagation des ultrasons constante à 1 mégahertz dans le fromage a entraîné l’augmentation de sa température et les changements de température du fromage ont été déterminés à l’aide d’un scanneur calorimétrique régional. Un oscilloscope à mémoire ultrasonique transférait le signal électrique des ultrasons à un ordinateur qui en calculait la vitesse. Comme mentionné précédemment, les ultrasons peuvent servir à déterminer la composition des aliments, ainsi, le fromage était composé de 30,4% de gras, 37,9% d’humidité et 23,9% de protéines entre autres. Suivant cette recherche, les chercheurs ont déterminé que la vitesse des ultrasons diminuait avec l’augmentation de la température. De plus, il est possible de mettre en corrélation cette relation avec les changements thermiques du gras dans la structure du fromage. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques présentement expérimentée dans des thérapies d’ablation de tumeurs aux seins, et ce avec l’utilisation des ultrasons. Comme mentionné précédemment, les ultrasons à faible puissance peuvent traverser des milieux sans causer de dommages. Par contre, il est possible de les concentrer à un point précis et ainsi, causer un réchauffement des cellules cancéreuses afin de les détruire. De plus, on peut noter que la poitrine est particulièrement composée de cellules adipeuses. Il serait intéressant de voir ce que peuvent apporter les résultats de l’expérimentation avec le fromage cheddar qui lui aussi, compte une proportion importante de gras, dans ce traitement contre le cancer du sein. Bien que nous soyons toujours dans l’étape de l’étude clinique afin d’expérimenter la technique, les enjeux de cette nouvelle thermothérapie représente un espoir pour le futur médical. Médiagraphie 1- BENEDITO, Jose Javier et al. « Ultrasonic velocity in Cheddar cheese as affected by temperature », Journal of food science, vol. 64, o n 6, 1999, p. 1038-1041. 2- SINAPTEC. Principes généraux des ultrasons. [En ligne], http://www.sinaptec.fr/ultrasons/principes_gener aux.htm (Page consultée le 14 novembre 2008). L’équipe à qui on doit cette recherche sur la variation des ultrasons dans le cheddar fut composée premièrement d’Antonio Mulet. Dr. Mulet est professeur et coordonateur dans le département des sciences alimentaires de l’Université polytechnique de Valence en Espagne, tout comme son collègue Dr. Jose Javier Benedito. Le Dr. Jose Bon enseigne lui aussi dans le département des sciences alimentaires de ce même établissement. La dernière chercheure, Dr. Carmen Rossello travaille dans le département d’ingénierie chimique de l’Université des Îles Baléares. Dr Rossello a par ailleurs effectué d’autres études portant sur la nourriture et la chimie, par exemple la déshydratation du poivron rouge et de l’ananas et des effets de la chaleur. Ces quatre chercheurs ont par ailleurs reçu l’Ig Nobel en chimie en 2005 afin de récompenser le travail assidu de ce projet de recherche. 3- WIKIPEDIA. Piézoélectricité. [En http://fr.wikipedia.org/wiki/Piezzo%C3%A9lectrique (Page consultée novembre 2008). ligne], le 14 4- UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA. UPV – Universidad Politécnica de Valencia. [En ligne], http://www.upv.es/index-en.html (Page consultée le 14 novembre 2008). 5- SCIENTIFIC COMMONS BETA. Scientific Commons : Carmen Rosselló. [En ligne], http://en.scientificcommons.org/carmen_rossell %C3%B3 (Page consultée le 14 novembre 2008). L’histoire nous a montré à maintes reprises que sortir des sentiers battus et avoir de l’imagination pouvaient avoir des conséquences bénéfiques. Une recherche qui semblait aux abords farfelue pourrait en fait s’avérer être la découverte d’un remède pour une maladie sévère ou une découverte qui révolutionnerait le monde scientifique. 64 (<B/$6-)' 5- GRUHIER, Fabien. « Thérapie anticancéreuse : Quand les ultrasons attaquent », Le Nouvel o Observateur, n 2262, 13 mars 2008, p. 48. En conclusion, les applications des ultrasons sont diverses compte tenu des différents comportements de ceux-ci dans les milieux. De plus, à cause de l’intervalle important des ultrasons, il est possible d’utiliser ceux-ci à des fins différentes, à faible intensité lorsqu’il s’agit d’étudier sans modifier le milieu dans lequel ils sont projetés, ou à haute intensité, afin de créer des effets comme le réchauffement de l’élément en question. C’est cette dernière caractéristique des ultrasons que cette équipe de chercheurs espagnols a exploitée dans leur expérimentation afin de trouver comment les ultrasons varient dans le formage cheddar en fonction de la température engendrée par ces ultrasons. Également, il serait intéressant d’utiliser les résultats de leurs expérimentations dans certaines recherches médicales, où il est question d’utilisation d’ultrasons, par exemple pour détruire des cellules cancéreuses. Comment varie la vitesse des ultrasons dans le fromage cheddar dépendamment de la température? Promotion 2008-2010 DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 (>eD[e>G'7!7!M'4G='4@'7!MN@D'M>1'8D>j=@1R' 8<)#A<)-#']'=<+:%/'E+K:%&' Par Roxane Rodrigue L’alimentation fait aujourd’hui partie de nos priorités. On ne peut se le cacher, les mots nutrition, calories, cholestérol, glucides, gras trans, on ne les compte plus. Ils sont sur toutes les lèvres par les temps qui courent. C’est la course à la santé, à la jeunesse éternelle et à l’indice de masse corporelle. Les produits rajeunissants, les vitamines antioxydantes et les pilules miracles anticancer ne font que tapisser désormais les murs des pharmacies et des boutiques naturopraticiennes. Tout cela sans compter les produits communs qui peuvent se vanter d’avoir les mêmes effets. On ne cesse d’en découvrir d’autres. C’est ce qu’ont fait les Allemands Thomas Hofmann et son associée Veronika Faist. Ils ont pu démontrer ce que jeunes beaucoup d’entre nous écartent dans nos assiettes, soit les fameuses croûtes de pain qui ont des propriétés antioxydantes et anticancérigènes. Exposons entre autres le contexte général de la recherche et ses objectifs pour ainsi aller vers l’historique du chercheur lui-même en passant par son cheminement scientifique au sujet des croûtes et des résultats obtenus anticancérigènes. Mais à quel point? Et de quelle manière? Hofmann aura voulu le prouver et ainsi focusser sur l’abondance d’une telle substance et la manière la plus efficace d’en retirer les bénéfices. Au moyen d’un mélange à pâte normale destiné à produire un pain, Hofmann et ses associés ont analysé chaque partie, chaque composante du pain. Entre autres, la croûte, la mie ainsi que les ingrédients de départ. Ils ont ainsi découvert un nouvel antioxydant, soit la pronyl-lysine, déterminant par le fait même que cet enzyme de phase II était jusqu’à huit fois plus abondant dans la croûte que dans la mie. Une interrogation a pourtant été révélée, que crée cet enzyme? Hofmann avait beau chercher, il n’avait trouvé aucune trace de ce nouvel élément dans la farine utilisée. Ils ont donc extrait la pronyl-lysine pour la tester seule à son tour. Nouvelle découverte, l’enzyme est très influencée par la haute température. La cuisson serait donc à l’origine. En effet, lors des tests, ils ont pu constater une augmentation significative de la concentration de l’antioxydant dans la croûte. En conclusion de cette découverte, les chercheurs ont fait le lien avec le phénomène de la réaction Maillard. Cette dernière étant simplement la réaction de la protéine avec la réduction du sucre à la chaleur. C’est aussi cette réaction qui produit le goût des aliments cuits, de la couleur plus foncée de la croûte du pain, ainsi que d’autres antioxydants dans d’autres aliments. Rappelons pour commencer que le monde entier est en ce moment à la recherche de tous les moyens possibles pour survivre. En effet, on ne compte plus le nombre d’instituts de recherche qui se spécialisent aujourd’hui en santé. Le but premier : trouver le moyen de guérir et de prévenir. Beaucoup se penchent sur les médicaments et les thérapies, mais nombre d’entre- eux aussi cherchent ce qu’il y a de bon ou de mauvais dans ce qui existe déjà. C’est ainsi que la quête aux antioxydants a débuté. Les antioxydants sont des composés qui ont pour but de protéger le corps des déchets néfastes que notre système produit lui-même. On appellera ses déchets des radicaux libres. En fait, le corps les produit en réaction à des sources extérieures. On accusera entre autres la fumée de combustion, les produits chimiques ou la poussière. Les RL sont la base des explications dites physiopathologiques de nombreuses maladies autres que le cancer, comme la maladie de Parkinson, le vieillissement cérébral et la maladie d’Alzheinmer. Dans le meilleur des mondes, il y a un équilibre entre la production de ses molécules néfastes et les activités antioxydantes du corps. Malheureusement, aujourd’hui cet équilibre est altéré et l’organisme ne subvient plus suffisamment seul à contrer l’action des RL. Les antioxydants extérieurs tels que la vitamine C et les caroténoïdes, que nous trouvons notamment dans les fruits et légumes deviennent essentiels. Ainsi, Hofmann s’est penché sur ce que le pain avait à nous offrir. Il avait été dit dans de précédentes recherches que le pain contenait certaines composantes Pourquoi maman dit de manger nos croûtes? 65 9$+.+F$)' Après avoir ainsi déterminé l’abondance et la nature du produit potentiellement anticancerigène dans le pain, Hofmann s’est intéressé à la manière d’en retirer le plus de bénéfices possible. Dans l’ensemble, après avoir cuisiné beaucoup de sortes de pains, il a découvert sans surprise que plus la surface de contact direct avec la chaleur est grande, plus la pronyl-lysine sera créée. Par conséquent, il lui était logique d’affirmer que des petits pains sont plus utiles. Sur les plus petits morceaux, il y a, en terme de proportionnalité, plus de surface où la réaction peut se produire, comparativement à un gros pain. Il nous est facile de remarquer que pour la même quantité de pain, un morceau de baguette française a moins de croute qu’un petit pain rond. Ne s’arrêtant pas là dans ses investigations, Hofmann teste une bonne quantité de sortes de pains. Prenons comme exemple la comparaison qu’il a faite entre le pain de grain et le pain blanc. Il a pu affirmer que le pain de blé fermenté a produit une concentration beaucoup plus forte de pronyllysine que le pain de farine raffinée. Certains autres chercheurs, inspirés ont même débuté des recherches sur les effets de la pronyl-lysine pure sur les animaux, comparativement à DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques seulement la croûte du pain. Malheureusement, les résultats de ce projet n’ont pas encore été divulgués. Promotion 2008-2010 Médiagraphie 1- SANTÉ ET SERVICES SOCIAUX DU QUÉBEC. Antioxydants. [En ligne], http://www.msss.gouv.qc.ca/sujets/santepub/nut rition/index.php?aid=18 (Page consultée le 20 octobre 2008). Bien qu’il soit très difficile d’obtenir des informations précises ou en une autre langue que l’Allemand sur le cheminement du chercheur, on lui doit bien des découvertes et accomplissements. Entre autres, il nous aura donné l’hypothèse et la confirmation que le café peut aider à prévenir le cancer du colon, surtout chez la femme, des recherches sur le goût des aliments, ainsi que sur la réaction de Maillard. Allemand d’origine, il a visiblement développé un intérêt pour les effets nutritifs et médicaux des aliments, lui-même directeur du département de l’institut de chimie alimentaire (Institute for Food Chemistry) à l’université de Münster de 2002 à 2006. Avant cela, il a étudié, toujours en chimie des aliments à l’Université Freidrich-Alexander. Avant de lui offrir de nombreux prix comme le Fellow Award of the Food Chemistry and Agriculture Division. Cette année même, Thomas Hofmann s’est fait offrir de nombreux postes dans différentes universités européennes qu’il a d’ailleurs refusés pour rester en Allemagne où il exerce maintenant les professions de chercheur et de professeur à l’université de Munich. 2- UNIVERSITÉ DE RENNES. Pharmacologie des radicaux libres :application à la dégénérescence. [En ligne], http://www.med.univrennes1.fr/etud/pharmaco/radicaux_libres.htm (Page consultée le 18 octobre 2008). 3- ACS PUBLICATIONS. Influence of Baking Conditions and Precursor Supplementation on the Amounts of the Antioxidant Pronyl-L-lysine in Bakery Products. [En ligne], http://pubs.acs.org/cgibin/abstract.cgi/jafcau/2004/52/i02/abs/jf034665 7.html (Page consultée le 15 octobre 2008). 4- LEHRSTUHL FÜR LEBENSMITTELCHEMIE UND MOLEKULARE SENSORIK. Curriculum Vitae & Bibliography – Prof. Dr. Thomas F. Hofmann. [En ligne], http://www.molekularesensorik.de/doc/CV_hofmann_e.pdf (Page consultée le 4 novembre 2008). 5- UNIVERSITY OF MÜNSTER.. Institut für Lebensmittelchemie [En ligne], http://www.unimuenster.de/Chemie.lc/forschen/index.html (Page consultée le 6 novembre 2008). L’Institute for Food Chemistry est une section de l’université de Müster et, comme son nom l’indique, se spécialise dans l’étude des composantes et de leurs réactions des aliments et des produits comestibles. En ce moment, l’institut se spécialise entre autres dans l’étude des champignons et des composantes alimentaires bioactives. Pourquoi maman dit de manger nos croûtes? 66 9$+.+F$)' En résumé, il y avait en effet de bonnes raisons pour lesquelles nos mères nous disaient de ne pas laisser nos croûtes de rôties de côté. On ne dira peut-être plus qu’il le faut pour grandir, mais bien pour pouvoir vivre plus longtemps et en meilleure santé. Selon les résultats de Thomas Hofmann, la croûte du pain contient non seulement des nutriments, mais aussi, bien plus que dans la mie, l’enzyme de phase II pronyl-lysine, un nouveau anti-oxydant pour ensuite affirmer qu’elle se trouve en plus grande majorité dans la croûte du pain pour avoir été produite au contact d’une forte chaleur. Pourtant, notre connaissance des aliments de base est-elle si bien connue? Ou bien que nous découvrions de nouvelles utilités à certains produits et nutriments, nous interéssonsnous suffisamment aux effets néfastes qu’ils pourraient avoir? DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 @1=5GJ'(>11G9J@'4@';e1G>MM@D'JTg=D@'Ee7!GM'@='J!' 7!8EGM@R' 8<)#A<)-#']'i)2$&'o%#d$A?' Par Sarah Béland-Bonenfant L‘être humain a toujours été fasciné par la robotique. Avec l’évolution de la technologie, les chercheurs parviennent à créer des ordinateurs et des intelligences artificielles de plus en plus perfectionnés. Ces inventions, souvent bien audacieuses, se situent parfois à la limite de la science-fiction. Certains chercheurs peuvent même aller jusqu’à repousser les limites de la science actuelle en émettant des hypothèses qui semblent plutôt difficiles à concevoir. C’est le cas du chercheur anglais Kevin Warwick, qui a travaillé dans les dernières années à la création de micro-puces pouvant être introduites dans le corps humain et permettant une éventuelle fusion de l’homme et de la machine. Ainsi, après la clarification de certains concepts de base, il sera question des deux phases de l’expérience qu’effectua monsieur Warwick avec leurs résultats, de même qu’une brève description de son parcours et de ses principaux accomplissements. dans le Département de la Cybernétique à l’Université de Reading et qui transmettaient les signaux à un ordinateur central. Ce dernier pouvait suivre la progression de Kevin Warwick et allumer les lumières ou ouvrir les portes à son passage. L’expérimentation dura neuf jours. Les résultats furent positifs car ils démontrèrent que l’information pouvait être transmise à un implant et par un implant, ce qui était le but principal de la première partie. En premier lieu, il est important de bien saisir les différences fondamentales qui existent entre le cerveau humain, à la source même de notre intelligence, et une forme d’intelligence artificielle, comme celle que l’on retrouve dans les ordinateurs. L’intelligence humaine a des capacités limitées. Elle perçoit le monde en trois dimensions et de manière plutôt restreinte. L’intelligence artificielle, quant à elle, arrive à faire plusieurs opérations en même temps et à une vitesse beaucoup plus élevée. Elle peut également accéder à des bases de données existantes ou encore se mettre en réseau avec d’autres machines. Toutefois, un ordinateur est incapable de ressentir des émotions et, bien qu’on lui fournisse la capacité de prendre des décisions, il demeure très limité dans ses choix. Un cyborg, ou organisme cybernétique, est donc un être humain disposant d’implants électroniques et informatiques capables d’améliorer grandement sa condition humaine. Vers la fin des années 1990, le chercheur Kevin Warwick de l’université de Reading au Royaume-Uni s’est intéressé en détail au sujet. Effectivement, ce dernier a mis au point un projet, baptisé Cyborg, afin d’expérimenter la compatibilité et la communication pouvant s’établir entre un ordinateur et un humain. Ceci dans le but ultime de créer le premier être vivant cybernétique. La première partie de l’expérience, surnommée Cyborg 1.0, fut réalisée en août 1998. En expérimentant directement sur son propre corps, Kevin Warwick s’est implanté une puce en silicone dans le bras gauche, juste entre sa peau et le dessus de son muscle. L’opération, qui eut lieu à Tilehurst, ne nécessita qu’une anesthésie locale. Cet implant, directement connecté à ses nerfs, constituait l’intermédiaire entre le système neuronal du chercheur et un ordinateur. La petite puce communiquait à l’aide d’ondes radio avec une multitude d’antennes dispersées Est-il possible de fusionner l’être humain et la machine? 67 9$+.+F$)' La seconde phase de l’expérience, Cyborg 2.0, eut lieu en mars 2002 et impliquait la participation de la femme de Kevin Warwick, Irena. Le but était d’observer comment un nouvel implant pouvait envoyer et recevoir des signaux afin de transmettre un mouvement précis à une machine ou à une autre personne via un ordinateur. Ainsi, le 14 mars 2002, monsieur Warwick s’est fait implanter chirurgicalement une centaine d’électrodes reliées aux fibres nerveuses de son avant-bras gauche. Cette fois-ci, l’opération eut lieu à l’infirmerie Radcliffe à Oxford par une équipe médicale complète. Les électrodes étaient insérées à l’intérieur d’un petit tube qui était mis en place tout près de la jonction du coude. À l’aide de cet implant, Kevin Warwick a réussi à contrôler un fauteuil roulant grâce à la commande neuronale qui émanait de son cerveau et était captée par les électrodes. Voilà assurément une percée scientifique grandement profitable pour les personnes paralysées et condamnées à passer leur vie dans un fauteuil. De plus, monsieur Warwick a été capable de contrôler une main artificielle à distance. En effet, il devait simplement exécuter un certain mouvement avec sa propre main (comme former un poing) pour que les électrodes captent le signal nerveux correspondant à cette action et provenant tout droit du cerveau. Ce signal se transmettait à un ordinateur relié à la main robotisée. Cette dernière exécutait donc le même mouvement presque simultanément. Le contrôle était tellement précis et sophistiqué qu’il fut possible de manipuler un œuf sans le casser. De plus, monsieur Warwick a démontré au cours de cette deuxième expérience la possibilité de communiquer directement d’un système nerveux à un autre. En effet, le professeur détectait un signal neuronal via l’une de ses électrodes lorsque sa femme (qui avait elle aussi un implant) remuait ses doigts. L’inverse a également été expérimenté avec succès. Cette fois-ci, l’implant fut retiré trois mois après le début de l’expérience. Quelques tests confirmèrent que l’opération n’avait pas endommagé l’activité sensorielle et la motricité de la main gauche du chercheur. Loin de démontrer des signes de rejet, du tissu fibreux s’était développé autour de l’implant afin d’interconnecter celui-ci plus profondément avec le système nerveux de monsieur Warwick. Ce résultat confirme donc la DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Naturellement, les expériences de Kevin Warwick sont pertinentes pour la science car elles ont plusieurs applications concrètes. Par exemple, les personnes paralysées, comme les tétraplégiques ou encore celles atteintes de la maladie de Parkinson, pourront exécuter un certain nombre d’activités contrôlées directement par leur cerveau. Des activités aussi essentielles que manger ou déplacer leur fauteuil roulant. Les phases 3.0 et 4.0 du projet Cyborg sont actuellement en préparation. Le moins que l’on puisse dire, c’est que Kevin Warwick a de l’ambition car la phase Cyborg 4.0 comportera un implant au cerveau. Voilà un sujet davantage délicat et qui comporte son lot de risques. En effet, la réaction du corps humain est impossible à prédire et les dégâts éventuels au cerveau pourraient être irréparables. Kevin Warwick est originaire du Royaume-Uni. En 1976, il fut diplômé de l’Université d’Aston. Il réalisa par la suite un doctorat ainsi que des études postdoctorales au Collège Impérial de Londres. Il exerça la fonction de professeur dans quelques universités prestigieuses, comme Oxford, Newcastle et Warwick. Présentement, il enseigne la cybernétique à l’Université de Reading en Angleterre. Il fait aussi partie du groupe de recherche sur l’intelligence cybernétique de l’Université. Monsieur Warwick bénéficie de l’aide d’une grande équipe, composée de 20 scientifiques, dont le professeur Brian Andrews, qui est spécialiste des prothèses neuronales, et le professeur William Harwin, le codirecteur du Laboratoire de réhabilitation robotique de l’Université du Delaware. Également, monsieur Warwick est le directeur du centre universitaire KTP (Knowledge Transfer Partnership), qui relie l’Université à de petites et moyennes entreprises dans le but d’obtenir des subventions. Chercheur très prolifique, ses multiples travaux et recherches réalisés depuis 1982 lui permirent de publier plus de 300 articles. Il présenta bon nombre de conférences dans de grandes universités et fut récipiendaire de la « IEE Achievement Medal » en 2004. Finalement, Kevin Warwick est désormais un Membre Honoraire de l’Académie des Sciences de SaintPétersbourg. En somme, même si les étapes nous séparant de la fusion totale et fonctionnelle d’un être humain et d’une intelligence artificielle sont encore très nombreuses, les recherches effectuées par le chercheur anglais Kevin Warwick nous permettent de croire qu’une telle symbiose n’est pas impossible et pas aussi fictive qu’on pouvait le croire de prime abord. Les résultats nous démontrent clairement la possibilité d’implanter des puces électroniques dans le corps humain sans que ce dernier ne les rejette. Mieux encore, des influx nerveux provenant de notre cerveau peuvent être captés, décodés, puis directement transmis à un ordinateur. La compatibilité entre le biologique et l’électronique s’améliore continuellement. Ainsi, il sera peut-être possible dans un proche avenir d’amplifier électroniquement le corps humain et parvenir à transmettre des émotions par ondes Est-il possible de fusionner l’être 68 humain et la machine? cérébrales et parvenir à communiquer télépathiquement. Quoi qu’il en soit, la glace est brisée et la voie est maintenant ouverte pour de nouvelles expérimentations. Médiagraphie 1- AUTOMATES INTELLIGENTS. Du côté des labosLes « visions » du Professeur Warwick. [En ligne], http://www.automatesintelligents.com/labo/2003/ nov/warwick.html (Page consultée le 27 octobre 2008). 2- CNN. Cyberfuturist plants chip in arm to test human-computer interaction. [En ligne], http://www.cnn.com/TECH/computing/9808/28/a rmchip.idg/index.html (Page consultée le 27 octobre 2008). 3- WARWICK, Kevin. « Cyborg 1.0 ». Wired, no. 8.02, février 2000, p.144-151. 4- WARWICK, Kevin. Professor Kevin Warwick. [En ligne], http://www.kevinwarwick.com/ (Page consultée le 27 octobre 2008). 5- UNIVERSITY OF READING. Cybernetic Intelligence Research Group (CIRG). [En ligne], http://www.reading.ac.uk/cirg/ (Page consultée le 27 octobre 2008). 9$+.+F$)' compatibilité de l’électronique dans le corps humain. Promotion 2008-2010 DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 8>77@M='@7(GJ@D'4@1'4>7GM>1'!O@8'eM'1eD(J>79' 7!fG7!JR' Par Sarah Sainte-Marie - Latucca 8<)#A<)-#']'I+<&';c'E%..' Lorsque vous étiez enfants, vous vous amusiez sûrement avec des dominos, des blocs ou des briques, n'est-ce pas? Il est possible qu'en jouant avec ces objets, vous vous donniez le défi de les empiler avec un surplomb aussi grand que possible. Depuis environ cent cinquante ans, des scientifiques s'interrogent sur le surplomb maximal qu'autorise un empilement de dominos, de blocs ou de briques. Le chercheur John F. Hall, du California Institute of Technology, ainsi que d'autres chercheurs ont résolu ce problème. Dans cet article, je vais faire une brève description des travaux qui ont précédé ceux de John F. Hall, de la recherche faite par ce dernier et des découvertes qui ont suivi celles de ce grand chercheur. Puis, je vais expliquer pourquoi les chercheurs s'intéressent au projet du surplomb maximal et les résultats qu'ils ont obtenus. Finalement, je vais terminer avec une courte biographie de John F. Hall. quart par rapport au domino qui se trouve sous lui, celuici est décalé d'un sixième, etc. Ceci revient à dire que si la tour consiste de n dominos, le décalage du domino le plus élevé par rapport à la base est : 1/2 + 1/4 + 1/6 + 1/(2n). Vous vous demandez sûrement comment une tour de dominos ayant un surplomb maximal peut rester à l'équilibre. C'est ce que Martin Gardner a qualifié du « paradoxe du surplomb infini ». C'est à cause de l'article publié dans le Scientific American par ce spécialiste des mathématiques récréatives que la pile logarithmique est devenue populaire. Comme mentionné précédemment, dans l'empilement logarithmique, il y a un seul domino par niveau. Or, en 1923, J. Coffin a remarqué qu'il était possible d'avoir un surplomb plus grand s'il n'y avait pas seulement un domino par palier. En 2005, John F. Hall, le chercheur le plus important dans le projet du surplomb maximal, a établi le surplomb maximal pour n dominos, n variant de deux à dix-neuf dominos. Par exemple, afin d'obtenir le surplomb maximal pour trois dominos, il faut placer trois dominos sur deux niveaux et ainsi former un triangle inversé. Cette méthode crée un surplomb de 1, qui surpasse le surplomb obtenu avec trois dominos par l'empilement logarithmique (1/2 + 1/4 + 1/6 = 11/12). Pour quatre dominos, la configuration trouvée par Hall permet d'obtenir un surplomb de (15 - 4"2)/8 (~ 1,16789) ce qui dépasse le surplomb de 24/25 (~ 1,04167) de l'empilement logarithmique. Au cours du dernier siècle et demi, de nombreux scientifiques se sont intéressés au projet du surplomb maximal. Ce projet s'inscrit dans le domaine de la physique, des mathématiques et de l'informatique. Le but de ce projet était de trouver, pour n dominos, l'agencement qui permet d'obtenir le plus grand surplomb et de déterminer, si possible, une formule mathématique qui donnerait le surplomb maximal dans tous les cas. Ceci permettrait de construire un pont avec n briques qui pourrait franchir un cours d'eau de largeur proportionnelle 1/3 à n sans utiliser de matière cohésive. Le pont resterait en équilibre grâce à la pesanteur, quelque soit le poids des véhicules qui passent sur le pont. Afin de calculer quelle disposition donne le plus grand surplomb pour n dominos, les chercheurs se sont basés sur les lois de la mécanique statique. Pour n dominos, ils discernent toutes les configurations possibles et ils gardent en tête celles qui ont le plus grand surplomb. Ils supposent qu'il n'y a pas de friction entre les dominos, donc qu'il n'y a pas de forces horizontales qui agissent sur ceux-ci. Ainsi, les forces verticales qui s'exercent sont le poids des dominos et les forces d'action et de réaction entre ces derniers. Afin qu'une tour soit en équilibre, il faut que les forces vers le haut annulent les forces vers le bas pour chaque domino, et que les moments créés par les forces s'annulent. Or, ce n'est pas facile de trouver le surplomb maximal pour n dominos et les chercheurs ont recours à des méthodes informatiques de résolution. Le premier modèle de surplomb maximal que les chercheurs ont trouvé est la méthode de l'empilement logarithmique. Dans ce modèle, il y a seulement un domino par niveau. La particularité de ce modèle est que le domino le plus élevé est décalé de la moitié de sa longueur par rapport au domino qui le supporte, celui-ci est décalé d'un Comment empiler des dominos avec un surplomb maximal? Selon moi, le projet de surplomb maximal est valide et utile. Les résultats de ces recherches vont permettre de construire des structures, comme des ponts, plus 69 (<B/$6-)' John F. Hall a déterminé les configurations pour un nombre de dominos variant de deux à dix-neuf. Pour un nombre de dominos supérieur à dix-neuf, il a aussi proposé des dispositions qui donneraient le surplomb maximal. Cependant, en 2006, une petite faille a été découverte dans les conclusions de John F. Hall. En effet, lorsque n dépassait dix-neuf, le surplomb que Hall trouvait grâce à ses calculs était inférieur à ce qui était possible. L'erreur de Hall était de supposer que le côté en surplomb ne revenait jamais en arrière dans un empilement maximal. Deux mathématiciens, Mike Paterson et Uri Zwick, ont constaté que la supposition de Hall était juste pour deux à dix-neuf dominos, mais qu'elle était fausse pour un nombre de dominos au-delà de dixneuf. Par exemple, l'empilement produisant le surplomb maximal pour vingt dominos revient en arrière au niveau quatre. On appelle empilement non monotone une pile dans laquelle un domino revient en arrière à un moment donné. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 Médiagraphie 1. DELAHAYE, Jean-Paul. « Surplombs maximaux ». Pour la science, juin 2008, p.90-95. C'est grâce à Monsieur John F. Hall, le chercheur principal de ce projet, que les recherches sur le surplomb maximal ont tant progressé. C'est un homme très éduqué qui a obtenu un baccalauréat en sciences à l'Université de West Virginia en 1972, une maîtrise en sciences à l'Université d’Illinois en 1973 et un doctorat à l'Université de Californie en 1980. Présentement, John F. Hall est professeur de génie civil au California Institute of Technology. Cette faculté, aussi surnommée Caltech, est située à Pasadena, près de Los Angeles. Caltech compte environ 500 professeurs et plus de 2000 étudiants. Cet institut a produit plus de trente prix Nobel et quatre prix Crafoord dans les domaines de la science, de l'ingénierie et de la technologie. 2. F. HALL, John. « Fun with stacking blocks ». American Journal of Physics, volume 73, no. 12, 2005, p.1107-1116. 3. UNIVERSITÉ DE WARWICK. Mike Paterson. [En ligne], http://www2.warwick.ac.uk/fac/sci/dcs/people /mike_paterson (Page consultée le 13 novembre 2008) 4. UNIVERSITÉ TEL AVIV. Uri Zwick. [En ligne], http://www.cs.tau.ac.il/~zwick/ (Page consultée le 13 novembre 2008) 5. CALIFORNIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY. John F. Hall. [En ligne], http://www.ce.caltech.edu/People/hall.html (Page consultée le 12 novembre 2008) 6. CALIFORNIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY. Caltech. [En ligne], http://www.caltech.edu/at-a-glance/ (Page consultée le 12 novembre 2008) Somme toute, bien qu'empiler des dominos peut sembler comme une occupation simple et amusante, le surplomb maximal est une notion complexe et utile à laquelle se sont intéressés de nombreux chercheurs au fil des années. Au début, les chercheurs croyaient que la méthode de l'empilement logarithmique produisait le plus grand surplomb. Puis, J. Coffin a suggéré de mettre plusieurs dominos par niveau. John F. Hall a alors déterminé les configurations de surplomb maximal pour n dominos. Finalement, Mike Paterson et Uri Zwick, ont corrigé les configurations de Hall pour un nombre de dominos supérieur à dix-neuf en constatant que le surplomb maximal est parfois obtenu si un domino revient en arrière à un certain niveau. Le surplomb maximal permettrait de construire un pont avec un certain nombre de briques qui pourrait franchir un cours d'eau d'une certaine largeur juste en empilant des briques les unes sur les autres en n'utilisant que la pesanteur comme moyen de connexion. Qui aurait cru qu'une expérience qui consistait à superposer des dominos ou des blocs comme nous le faisions quand nous étions enfants permettrait de construire des structures plus efficacement et plus solidement? Ainsi, on ne devrait pas sous-estimer les projets qui semblent avoir peu de valeur de prime abord, car ces projets mènent souvent à de grandes découvertes... Comment empiler des dominos avec 70 un surplomb maximal? (<B/$6-) efficacement. Ces structures seront plus sécuritaires et plus résistantes aux tremblements de terre. De plus, le fait que le California Institute of Technology soit une faculté de recherche reconnue et qu'il soit à l'origine de nombreux prix prestigieux augmente la crédibilité de ce projet. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 (@e=5>M'g=D@'7!J!4@'4T!7>eDR' 8<)#A<)-#']'4+&%*)..%'7%#%aa$*$' Par Simon Tremblay La maladie d’amour, de quelle maladie parle-t-on? Certainement pas de celle admirablement décrite dans la chanson éponyme de Michel Sardou! « Elle fait pleurer les femmes, elle fait crier dans l’ombre, mais le plus douloureux, c’est quand on en guérit » ; telles étaient les paroles qui ont ému toute une génération d’amoureux. On lui donne tous les qualificatifs, parfois gentils, parfois méchants. Mais personne ne se doutait qu’être en amour, c’était aussi se rapprocher d’une maladie mentale importante: le trouble obsessionnel compulsif (TOC). Pourtant, l’amour n’a rien de la maladie mentale traditionnelle, c’est un cheminement normal dans la vie d’un être humain. Sur le plan des ressemblances, on note la signature hormonale, c’est- à- dire le taux d’hormones dans le sang des étudiés; résultat d’une étude très scientifique menée par Donatella Marazziti, professeur à l’Université de Pise. Un sujet d’étude très inusité, mais qui ouvre par son originalité toutes sortes de chemins de recherche pour mieux comprendre le cerveau humain et la psychologie de l’être; cette dernière notion qui semble encore échapper aux plus éveillés. On abordera ici les origines de la chercheuse, ainsi que plusieurs aspects de sa recherche : portrait d’une recherche passionnante qui mélange chimie et psychologie d’une habile façon. un groupe de sujets testés, tous deux composés de 24 personnes. En résumé, 48 personnes prirent part à l’expérience du professeur. Le groupe témoin était composé de 12 hommes et de 12 femmes. Ces 24 personnes devaient représenter le plus fidèlement possible des personnes sans relation amoureuse nouvelle ou activité sortant de l’ordinaire. S’ils étaient déjà en couple, ils avaient le droit de s’adonner à leurs activités sexuelles. Notons que le célibat n’était pas un critère dans la sélection du groupe témoin, car seulement le sentiment amoureux nouveau et profond était étudié. À l’instar du groupe témoin, le groupe de personnes testées était lui aussi composé de douze hommes et de douze femmes. Ces personnes avaient été choisies parce qu’elles étaient tombées en amour récemment. Ces personnes devaient présenter un niveau de vie identique au groupe témoin (à l’exception du sentiment amoureux) pour ainsi neutraliser tous les autres facteurs qui auraient pu influencer le résultat de la recherche. L’expérience et le résultat Les tests commencent sur les sujets de l’expérience. On les soumet à plusieurs tests de sang. Lors de ces tests, la chercheuse réussit à identifier un niveau anormalement élevé de cortisol, une hormone qui contrôle le niveau de stress. Étrangement, cette hormone, reliée à la sérotonine est retrouvée dans des proportions très semblables dans les sujets atteints d’un trouble obsessionnel compulsif. Ce résultat inattendu révèle plusieurs choses importantes : les récepteurs en activité dans le cerveau lors d’une relation amoureuse sont les mêmes que ceux actifs dans le cerveau d’une personne atteinte d’un TOC. Évidemment, le cortisol et la sérotonine ne sont pas les seuls responsables : la testostérone les œstrogènes sont identifiés clairement lors de l’analyse sanguine. On a mesuré chez les hommes amoureux une baisse significative de la testostérone dans le sang et chez les femmes, une hausse importante du taux de l’hormone masculine. Cette découverte est importante : l’amour entraîne aussi un dérèglement des hormones sexuelles. C’est ici que le rôle régulateur de la sérotonine entre en jeu. I. Qui est Donatella Marazziti? Donatella Marazziti est une chercheuse bien connue en Italie. Elle travaille présentement sur plusieurs projets de recherche ayant trait au développement du cerveau humain. La plupart de ces recherches visent à mieux comprendre la structure du cerveau et des molécules qui entourent son fonctionnement. Elle a étudié entre autres la chirurgie générale, la psychiatrie et l’analyse biochimique des hormones du corps humain. C’est dans ces deux derniers domaines qu’elle s’illustrera particulièrement. Marazziti gagnera plusieurs prix, dont le prix National Italien pour sa recherche sur la sérotonine et l’hypertension (travaux repris dans son étude portant sur les TOC), le prix Ole Raefelsen en psychiatrie (1990), et finalement, plusieurs bourses pour les recherches qu’elle avait entreprises. En plus des nombreuses recherches qu’elle a menées, Donatella Marazziti est une vulgarisatrise hors-pair. Elle a écrit quatre livres, dont La Natura dell’Amore, où elle parle en profondeur des conclusions qu’elle apporte à sa recherche sur le lien entre l’amour et les troubles obsessionnels compulsifs. Aussi, elle a publié plus de 350 publications et 7 monographies. Entre chacun de ses travaux, elle continue de travailler sur les différentes recherches qu’elle a entreprises récemment, toujours sur le développement et le fonctionnement endocrinien du cerveau. II. L’étude de Donatella Marazziti C’est dans les années 1990 que Donatella Marazziti va se pencher sur le vif du sujet. Jusqu’alors, les troubles obsessionnels compulsifs et l’amour sont deux choses totalement distinctes et rien ne pourrait porter à croire qu’elles sont intrinsèquement liées. Avec tout son bagage scientifique et son expérience en laboratoire, cette recherche était la suite naturelle d’un long processus scientifique pour entrevoir le véritable fonctionnement du cerveau. Critique L’étude des différents cas dans cette expérience ne démontre aucune faille au niveau de la méthodologie. En effet, le professeur Marazziti a L’échantillon Afin de faire une expérience de laboratoire valide et reconnue par la communauté scientifique, Marazziti a utilisé un groupe témoin et Peut-on être malade d’amour? 71 9$+.+F$)' Lien avec les TOC C’est avec la compilation de tous les résultats des analyses hormonales que le professeur Marazziti pourra établir des liens avec le trouble obsessionnel compulsif. Ceux qu’elle établira sortiront de tous les cadres. En effet, elle découvre que les niveaux de sérotonine et de cortisol observés chez les personnes amoureuses sont très similaires à ceux des personnes atteintes d’un trouble obsessionnel compulsif. Ce résultat vient confirmer l’hypothèse de la chercheuse. Si le taux de cortisol et de sérotonine restait inchangé, l’hypothèse se voyait infirmée et l’expérience aurait dû être refaite du début. Par contre, seule la variation du taux de cortisol et de sérotonine compte dans le résultat, puisque la variation de testostérone dépend seulement de l’amour et n’est pas mise en jeu dans un TOC. Bien sûr, les résultats sont comparés avec des cas documentés de patients atteints d’un trouble obsessionnel compulsif. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques neutralisé tous les facteurs qui auraient pu remettre en questions certains résultats. Le niveau de sérotonine était semblable dans les deux groupes au départ, ce qui permettait d’identifier une hausse ou une baisse, mais aussi une plus grande activité de la part du cerveau. Deuxièmement, on assiste à un changement significatif des différents niveaux hormonaux. La variation significative des hormones était importante puisque plusieurs autres causes peuvent entraîner une activité sécrétrice de testostérone. De plus, comme mentionné plus haut, seuls le cortisol et la sérotonine peuvent lier l’amour et les troubles obsessionnels compulsifs. Médiagraphie Certains scientifiques noteront que cette fluctuation des niveaux hormonaux étaient tout a fait normaux et ne pouvaient constituer une preuve tangible des conclusions avancées par la chercheuse. Donatella Marazziti répond à ces allégations que son échantillon était représentatif et que tous les facteurs externes pouvant interférer avec ses résultats avaient étés neutralisés. Plus important encore, elle note que la sérotonine est un neurotransmetteur très important dans la régularisation des différents taux d’hormones sexuelles. Donc, une grande présence de sérotonine engendrera une augmentation considérable d’hormones sexuelles dans le sang des personnes observées. Conclusion Donatella Marazziti aura vu juste avec son hypothèse. En effet, l’amour et les troubles obsessionnels compulsifs sont bien liés par différentes hormones. Ces hormones (neurotransmetteurs) jouent un rôle primordial dans le transport des informations du cerveau aux différentes glandes sécrétrices. La sérotonine influence donc de la même façon une personne amoureuse qu’une personne atteinte d’un TOC. C’est donc une signature endocrinienne identique à celle des TOC que l’amour laisse sur un sujet. Impossible alors de faire la différence! D’un point de vue psychologique toutefois, on peut associer certaines caractéristiques du sentiment amoureux à certains symptômes du trouble obsessionnel typique. En concluant sa recherche ainsi, le professeur Marazziti ouvre énormément de portes sur la recherche endocrinienne. Cette recherche se situe dans la même lignée que ses travaux précédents et futurs. En comprenant mieux le fonctionnement des hormones sur le comportement du cerveau, et de l’être par conséquence, on apprend aussi beaucoup sur les causes biologiques de l’amour. On assiste à la création de nouveaux concepts entourant l’amour et à l’apparition de nouvelles théories sur le développement de ce sentiment et de ses effets directs sur le corps humain. Bien sûr, la porte n’est pas close, car plusieurs autres recherches sont en cours pour essayer de mieux comprendre le fonctionnement du cerveau et de toutes les substances qui sont sécrétées pour parvenir à être l’humain que nous sommes. Finalement, les conclusions tirées de cette recherche donnent un grand coup de pouce dans la création de médicaments et de traitements plus efficaces du trouble obsessionnel compulsif, basés sur la compréhension même de cette maladie. 1. Association canadienne de la maladie mentale, Le Trouble obsessionnel compulsif (TOC). [En ligne], http://www.cmha.ca/bins/content_page.as p?cid=3-94-95&lang=2 (Page consultée le 12 octobre 2008). 2. Donatella Marazziti, Page Personelle. [En ligne], http://www.donatellamarazziti.com/ (Page consultée le 11 octobre 2008) 3. Anil Ananthaswamy, Hormones converge for couples in love. [En ligne], http://www.newscientist.com/article/dn495 7-hormones-converge-for-couples-inlove.html (Page consultée le 11 octobre 2008) 4. Sérotonine et autres molécules impliquées dans la dépression. [En ligne], http://lecerveau.mcgill.ca/flash/d/d_08/d_0 8_m/d_08_m_dep/d_08_m_dep.html (Page consultée le 13 octobre 2008) 5. Frédéric CHAPELLE, Les TOC, quand le quotidian tourne à l’obsession, Milan, Les Essentiels Milan, p.16 à 19, p.24 à 39, p.54 à 59. 72 9$+.+F$)' Peut-on être malade d’amour? Promotion 2008-2010 DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques Promotion 2008-2010 (@e=5>M'O>m!N@D'4!M1'JT@1(!8@'!O@8'4@1'M!O@==@1' 1(!=G!J@1'@M'(!(G@DR' Par Vincent Aymong 8<)#A<)-#']'1<$&s$'1-a-?$' Depuis très longtemps, l’espace a été un sujet de rêve des hommes. Territoire le plus inaccessible d’entre tous, ce n’est que très récemment que l’homme a pu s’y rendre lui-même, quittant l’atmosphère terrestre et se rendant même sur un autre corps céleste. Toutefois, ces conquêtes reposent sur des avancées technologies très pointues. Il est nécessaire d’utiliser des matériaux synthétiques onéreux et rares, dont le bon fonctionnement est vital. Ne serait-t-il pas possible d’utiliser d’autres matériaux beaucoup plus simples, qui sont abondants et beaucoup moins chers ? C’est la question que s’est posé Shinji Suzuki, chercheur au Département de l’Aéronautique et de l’Astronautique de l’Université de Tokyo, au Japon. Mr. Suzuki s’est intéressé au papier, matériel que son peuple est passé maître dans l’art de le modeler, avec l’origami. Il a donc confectionné un modèle d’avion en papier bien spécial qui est destiné à voyager dans l’espace et revenir sur Terre intact. Cet article traitera d’abord de la situation actuelle en aéronautique. Ensuite, il décrira le concept de Shinji Suzuki et l’expérience qu’il mènera pour le prouver. Enfin, quelques applications futures pour cette nouvelle technologie seront expliquées. voyages. Toutefois, même s’il n’est pas possible de réduire l’énergie devant être dégagée pendant la rentrée, il est possible de la répartir sur une plus longue période, de façon à ce qu’elle ait le temps de se dissiper. Cela est possible en augmentant l’aire du véhicule. Toutefois, pour obtenir un effet suffisant, il faudrait que le véhicule ait une surface de plusieurs kilomètres carrés, ce qui serait impossible à soulever. Un autre moyen consiste à faire planer le véhicule en rentrant dans l’atmosphère. Au lieu de rentrer à 40°, comme le fait la navette américaine, si le véhicule rentrait à 3° et faisait plusieurs tours de la Terre pour perdre peu à peu son énergie cinétique, elle chaufferait très peu. Or, diminuer l’angle d’entrée d’un véhicule spatial est très difficile. S’il tente de rentrer trop à l’horizontale, il tombera à pic, tiré par la gravité, car il n’aura pas assez de portance (en aérodynamique, force qui permet de soulever un corps, provoqué par son glissement sur l’air). Pour dégager plus de portance, il faut aller plus vite, ce qui est contraire au but visé, ou avoir une plus grande surface, ce qui, est peu pratique, tel que démontré ci-haut. En fait, il existe pour chaque véhicule un angle de descente optimal, minimisant sa vitesse. Cet angle dépend directement de la masse et de l’aire dudit véhicule. Or l’angle optimal pour la navette, c’est 40°. Présentement, les véhicules spatiaux qui reviennent sur Terre pénètrent l’atmosphère à de très grandes vitesses : environ 7800 m/s! Cela provoque un réchauffement extrême du véhicule pouvant le détruire, comme cela est arrivé à la navette Columbia en 2003. En effet, pendant la rentrée atmosphérique, la résistance de l’air absorbe l’énergie cinétique du véhicule, le ralentissant. On peut donc s’en servir comme frein pour éviter que le véhicule ne s’écrase au sol. (En aérodynamique, on appelle ce phénomène provoqué par la friction de l’air la traînée.) Une navette spatiale perd ainsi environs 13 6,5#10 J pendant sa descente. Toutefois, toute cette énergie est alors dégagée sous forme d’énergie thermique, réchauffant le véhicule à plus de 7800 K! De telles températures détruisent presque tous les matériaux connus, seuls des composés de céramique, qui constituent les boucliers thermique des vaisseaux spatiaux sont capables de résister. Bien évidemment, pour réduire la chaleur produite, et donc la nécessité d’utiliser des matériaux de pointe, il ne suffirait que de réduire la vitesse du véhicule. Malheureusement, cela est impossible. En effet, la vitesse d’un véhicule est due à deux phénomènes : l’attraction gravitationnelle de la Terre, invariable, et la vitesse du véhicule avant le début de l’entrée, qui ne peut être diminuée, la vitesse nécessaire pour maintenir une orbite stable étant bien définie. On pourrait aussi utiliser des rétropropulseurs pour ralentir la descente, mais le carburant supplémentaire provoquerait une augmentation inacceptable de la masse du véhicule et des coûts des Peut-on voyager dans l’espace avec des navettes spatiales en papier? Le projet à débuté il y a plusieurs années, lorsque Takuo Toda, un maître origami de l’Association Japonaise de l’Avion en Papier, avait lancé un avion en papier de 3 mètres de long du sommet d’une montagne. Le succès de l’expérience avait impressionné Suzuki, qui s’est associé avec Toda pour réaliser, en respectant les règles traditionnelles 73 (<B/$6-)' Et c’est là que les avions en papier du professeur Shinji Suzuki deviennent intéressants. En effet, le papier est une substance relativement rigide qui possède un rapport masse/aire minuscule par rapport aux matériaux actuels. Cela permettrait de réduire l’angle de rentrée d’un véhicule de papier suffisamment pour le faire planer pendant quelques jours en descendant tranquillement vers le sol, s’échauffant très peu. Ainsi, même s’il n’est fait que de simple papier, il ne brûlerait pas. De plus, ce matériau d’origine végétale est très résistant au stress, flexible, peu onéreux et facile à produire. Enfin, plusieurs indices laissent croire que le papier pourrait survire aux conditions extrêmes de rentrée atmosphérique, comme le fait que le journal de bord de la navette Columbia a survécu à sa désintégration. DecPLUS - Recueil d’articles scientifiques de l’origami, un avion en papier capable de survivre à une rentrée atmosphérique. Après 18 mois de travail et plus d’une centaine de modèles essayés, il a enfin présenté son prototype. Celui-ci ressemble à une miniature de la navette spatiale, avec le bout et les angles arrondis. Toute sa forme, ses angles et ses plis ont été étudiés pour être le plus aérodynamique et le plus résistant à la chaleur et aux bris possible. Elle est de 20 cm de long et fabriquée avec du papier à base de fibre de canne à sucre traité chimiquement pour incorporer du silicone, augmentant sa rigidité, sa résistance thermique et son imperméabilité. Lors de tests menés dans une soufflerie hypersonique, elle a résisté sans dommages majeurs à des vents de l’ordre de 2400 m/s pendant 12 secondes, s’échauffant à environ 475 K, seulement quelques degrés en dessous du point d’auto-combustion du papier, 506 K. Ainsi, l’avion survivrait la rentrée, les couches les plus chaudes de l’atmosphère ne prenant qu’une dizaine de secondes à traverser. Plusieurs tests de vol ont aussi été réalisés en larguant l’avion à des altitudes avoisinant 2000 m. Ce furent tous des succès, démontrant l’aptitude du modèle à maintenir un vol stable. l’utilisation de matériaux intelligents dans des avions pour modifier leur forme en cour de vol pour optimiser dynamiquement son aérodynamisme à sa vitesse. En résumé, il est probablement possible de voyager dans l’espace dans des avions en papier, si on envisage la rentrée atmosphérique différemment. C’est l’expérience que mènera Shinji Suzuki qui nous permettra de le savoir, ouvrant une nouvelle ère pour l’aérospatiale. Et même si l’expérience s’avérait un échec, elle aurait tout de même apporté beaucoup à la science. En effet, toutes les données recueillies lors des différents tests, comme par exemple le flot d’air autour du prototype dans la soufflerie, serviront à perfectionner les modèles aérodynamiques et seront d’un grand aide à l’industrie aérospatiale pour la réalisation d’autres véhicules ultralégers. Médiagraphie Maintenant, pour prouver son concept, il a réalisé une flottille d’une trentaine d’avions, qui serait lancé à partir de la Station spatiale Internationale au cours d’une mission de la NASA en mai 2009. Une fois lancés, ceux-ci planeraient probablement pendant plusieurs mois avant d’atterrir. Toutefois, il serait impossible de suivre leur trajectoire pendant la descente. En effet, ces avions de papier sont trop petits pour être suivis par radar, et l’ajout d’un GPS est impossible, le poids de l’appareil étant trop grand. C’est pourquoi il a imprimé un message en plusieurs langues sur l’avion, demandant à celui qui le retrouve de retourner l’avion à l’Université de Tokyo pour une récompense. Toutefois, les avions ont une probabilité beaucoup plus grande de tomber dans l’océan que d’être retrouvés. Cette expérience nécessite donc beaucoup de chance pour réussir. Malgré tout, Suzuki affirme que le jeu en vaut la chandelle, surtout vu le relativement faible coût du projet (environ 900 000$ US). COLLECTIF, «Rentrée atmosphérique», Wikipédia, l’encyclopédie libre, http://fr.wikipedia.org/wiki/ Rentr%C3%A9e_atmosph%C3%A9rique (Page consultée le 18 octobre 2008). DAVIDSON, Anna. « Origami spaceplane aims for space station descent », New Scientist, (Janvier 2008). [en ligne], http://space.newscientist.com/article/dn13208 (Page consultée le 8 novembre 2008). FUYUNO, Ichiko. «The Ultimate Paper Airplane », Air & Space Magazine, (30 mai 2008). [en ligne], http:// www.airspacemag.com/spaceexploration/The_ Ultimate_ Paper_Airplane.html (Page consultée le 9 novembre 2008). UNIVERSITY OF TOKYO, THE. Introducing the reseachers : Shinji Suzuki. [en ligne], http://www.adm. utokyo.ac.jp/IRS/IntroPage_E/intro70175173_e.htm l (Page consultée le 13 novembre 2008). Bien évidemment, les navettes spatiales du futur ne seront pas réalisées exclusivement de papier. Elles pourront toutefois s’en inspirer pour profiter de ses caractéristiques avantageuses. Vu la flexibilité du papier, des ailes beaucoup plus grandes qu’aujourd’hui pourraient n’être déployées qu’à la descente, permettant de réduire le volume et le poids au décollage, et donc les coûts, tout en profitant d’une portance supplémentaire. Des sondes en haute atmosphère pourraient aussi être réalisées. En effet, avec la technologie actuelle, les sondes tomberaient trop rapidement vu la rareté de l’air, alors qu’une petite sonde intégrée à un avion en papier serait assez légère pour maintenir son altitude malgré la faible portance pouvant être dégagée de ce milieu. 74 (<B/$6-) YAMAGUCHI, Mari. « Can an origami shuttle fly from space to Earth? », USA TODAY, (27 mars 2008). [en ligne], http://www.usatoday.com/tech/science/space/ 2008-03-27-origami-space-shuttle_N.htm (page consultée le 9 novembre 2008). Shinji Suzuki a aussi travaillé sur plusieurs autres projets. Il a entre autre travaillé sur une amélioration du modèle mathématique de l’aérodynamique pour tenir en compte l’influence réciproque que plusieurs corps en mouvement irréguliers peuvent produire. Il s’est aussi intéressé à Peut-on voyager dans l’espace avec des navettes spatiales en papier? Promotion 2008-2010 Un chercheur retombe toujours sur ses pattes Textes écrits par les étudiants de la promotion 2008-2010 Recueil produit par Simon Tremblay DecPLUS en sciences de la nature Promotion 2008-2010 Collège André-Grasset 2009