lu pour vous numéro 42

Détails

"Lu pour vous" n°42*

* Les articles qui figurent dans cette rubrique sont transmis à titre d'information scientifique et / ou Technique. Ils ne sont en aucun cas l'expression d'une prise de position de l'UDISS ou d'un jugement de valeur

Sommaire :

  • Médecine : controversés, les statines dévoilent des vertus insoupçonnées contre le cancer et l'ostéoporose
  • Technologie : du silicium pour les panneaux solaires
  • Technologie : des composants électroniques biodégradables
  • Découverte de l'année : cerveau, les singes qui ont appris l'orthographe
  • Images de science : l'album de l'année : la voiture nanométrique
  • Stratégie : Lafarge multiplie les produits à forte valeur ajoutée : le Ductil, son « béton haute couture »

Médecine : controversés, les statines dévoilent des vertus insoupçonnées contre le cancer et l'ostéoporose.

Statines: lutte contre l'hypercholestérolémie et la prévention du risque cardiovasculaire.

Critiques ces derniers mois pour des effets indésirables, essentiellement d'ordres hépatiques et musculaires (douleurs musculaires signalées chez 1 à 10% des patients), effet diabétogènes, troubles de la mémoire.

Au- delà des débats que suscite la prescription des statines, certains chercheurs estiment qu'elles pourraient non seulement réduire drastiquement les accidents cardiovasculaires, mais aussi limiter la survenue ou la récidive de certains cancers... Plus largement, leur puissant effet anti-inflammatoire continu à fasciner les chercheurs, étonnés par de nouvelles pistes d'application : contre l'ostéoporose, les rhumatismes inflammatoires, la sclérose en plaques.

Chez l'homme, les statines réduisent d'au moins 25% la concentration de cholestérol LDL, ce cholestérol mauvais pour nos artères, classé par l'Organisation Mondiale de la Santé en quatrième position des facteurs de risque cardio-vasculaires. Les cardiologues estiment que chez les personnes qui ont été victimes d'un accident coronarien la prescription de statines a significativement permis d'abaisser la mortalité et la fréquence des récidives.

lpv421Ces dernières années, des études surprenantes ont suggéré que, même sans risque cardiovasculaire avéré, les statines étaient bénéfiques. Là où on ne les attendait pas, c'est dans la recherche contre le cancer. Même si les données sont encore très préliminaires, et parfois contradictoires, les résultats obtenus en laboratoires n'en sont pas moins fascinants. Car les statines semblent lutter sur plusieurs fronts, à la fois contre le développement des tumeurs et sur de nombreux types de cancer.

Des études menées en laboratoires ont montré, avec un niveau de preuve élevé, que les statines inhibaient la croissance de plusieurs types de cellules cancéreuses mises en culture. Comment ? L'action anti cholestérol des statines permettraient d'entraver la croissance des tumeurs, justement connues pour être de grosses consommatrices de cholestérol. Les statines pourraient même éviter l'apparition des métastases (Institut de technologie de Zürich, Mkhael DETMAR). Ces molécules peuvent inhiber l'utilisation du cholestérol dans les cellules des vaisseaux lymphatiques, indispensables à la formation des métastases.

Outre le cancer, d'autres études font apparaître un possible effet préventif des statines contre la sclérose en plaques les rhumatismes inflammatoires ou l'ostéoporose. C'est leur action antiinflammatoire qui serait au cœur de ces effets si différents .Dans le cas de l'ostéoporose, les statines peuvent promouvoir la différentiation des ostéoblastes, cellules à l'origine de la synthèse de l'os, et, au contraire, induire l'autodestruction des ostéoclastes, les cellules capables de résorber l'os.

Source : Science et Vie, n• 1143, décembre 2012 ,signé C.H.

Technologie : du silicium noir pour les panneaux solaires

lpv424Soumise à un faisceau laser très puissant (en rouge sur la photo), en présence d'un gaz riche en soufre, cette plaquette de silicium a noirci et s'est couvert de minuscules protubérances (visibles sur l'agrandissement). Ce «silicium noir, découvert à l'Université Harvard à la fin des années 1990, pourrait servir à concevoir des panneaux solaires plus efficaces. En effet, les cellules photovoltaïques qui en sont constituées captent les rayons infrarouges, qui correspondent à un quart du rayonnement émis par le Soleil, et, qui échappent aux cellules solaires classiques. Des physiciens de l'institut de recherche allemand Heinrich-Hertz ont réussi à augmenter le rendement de cellules à base de silicium noir, en modifiant la forme du rayon laser utilisé pour modeler leur surface.

Source : La Recherche, n° 470, décembre 2012, www.frauhofer.de





Technologie : des composants électroniques biodégradables.

Questions à l'expert, Fiorenzo OMENETTO, professeur d'ingénierie biomédicale à l'université Tufts ( Massachusetts)

Avec une vingtaine de collaborateurs, il a réalisé un implant électronique biodégradable ; une puce d'environ 3 centimètres de côté permet de produire localement une augmentation de température de 5°C, afin de prévenir la prolifération de bactéries au niveau d'une plaie après opération. Le dispositif comporte une résistance chauffante et une antenne à radiofréquence qui permet sa commande à distance. Ces éléments, ainsi que le substrat sur lesquels ils sont déposés, sont conçus pour être biodégradables. Il a implanté l'antenne in vivo chez des rats : au bout de 15 jours, la majeure partie du dispositif avait disparu, et aucune trace d'inflammation n'a été relevée. Prochainement, l'ensemble du dispositif sera testé in vivo.

lpv425Conception de cet implant : il a utilisé que des matériaux qui se dégradent facilement. Par exemple, il a remplacé le cuivre et l'argent, couramment utilisés dans les circuits électroniques, par de magnésium, qui est également conducteur mais mieux accepté par l'organisme et très réactif en présence d'eau. Ce dernier a servi à concevoir l'antenne pour l'alimentation à distance. Le silicium représentait cependant le problème le plus sérieux, car il est normalement très stable .C'est d'ailleurs la raison pour laquelle la plupart des chercheurs qui travaillent sur l'électronique biodégradable utilisent des matériaux organiques, dérivés du carbone, qui se désintègrent plus vite. Mais leurs performances sont moins bonnes que celles du silicium. Il a eu l'idée de l'utiliser sous forme de membranes très fines, d'environ 70 nanomètres d'épaisseur. Quand il se présente ainsi, le silicium se dissout à une vitesse de 4,5 nanomètres par jour environ, tout en gardant ses propriétés de semi-conducteur.

Il a utilisé des couches de protéines dérivées de la soie comme substrat pour leurs composants, et les a également encapsulés dans ce matériau. Il faut dire que la soie possède plusieurs avantages : non seulement elle est biocompatible, mais il est aussi possible de contrôler la vitesse à laquelle elle se désintègre, en jouant sur sa structure .Quant aux dépôts métalliques, ils se dégradent plus ou moins vite selon leur épaisseur. Grâce à ces différents leviers on peut, dans une certaine mesure, déterminer à l'avance la durabilité des composants.

Ce principe peut être utilisé pour d'autres dispositifs : il est possible de fabriquer des composants très sophistiqués avec de l'électronique biodégradable, même si le plus avancé des prototypes réalisés reste l'implant thermique antibactérien.

L'équipe a donc conçu un capteur photographique CCD capable d'enregistrer des images à l'intérieur du corps d'une souris. Elle a aussi mis au point des capteurs de température et des cellules solaires. A plus long terme, l'équipe espère pouvoir développer des composants électroniques destinés aux téléphones portables et aux ordinateurs, qui se dégradent au bout d'un temps déterminé. Cela permettrait de lutter contre le problème des déchets électroniques, qui sont produits en quantités toujours plus importantes à travers le monde.

Source : La Recherche, n°470, décembre 2012, propos recueillis par P.M.

Découverte de l'année : cerveau ; les singes qui ont appris l'orthographe.

Des babouins parviennent à différencier visuellement des mots et des chaînes de lettres sans signification. On pourrait donc apprendre l'orthographe sans savoir parler.

Certains singes peuvent en effet faire visuellement la différence entre des mots et des suites de lettres sans signification. C'est ce qu'ont montré en avril 2012 Jonathan GRAINGER et ses collègues du laboratoire de psychologie cognitive de l'université d'Aix-Marseille et du CNRS, en testant la capacité de babouins à assimiler le code orthographique de l'anglais. Leur étude prouve qu'il est possible d'acquérir un sens de l'orthographe sans avoir une connaissance de la langue orale. Elle renforce une hypothèse récente selon laquelle la capacité à reconnaître des mots écrits mobiliserait des neurones ayant auparavant une autre fonction, neurones qui seraient donc « recyclés » pour la lecture.

Deux théories principales s'affrontent à propos des processus cognitifs de la lecture. Selon la théorie dominante, élaborée dans les années 1980, la capacité à reconnaître des mots écrits dériverait de la parole. Pour un enfant, apprendre l'orthographe consisterait à associer des lettres écrites aux sons de la langue qu'il pratique déjà oralement depuis plusieurs années. Cette théorie s'appuie notamment sur le fait que dans la grande majorité des langues, les symboles écrits correspondent systématiquement aux sons. Par exemple, en anglais, le symbole D est toujours prononcé de la même manière.

Une autre hypothèse a cependant été proposée au milieu des années 2000 par Stanislas DEHAINE, du Collège de France, et son équipe du laboratoire de neuro-imagerie cognitive de l'Inserm, à Saclay : la lecture serait essentiellement un processus indépendant de la parole. Plusieurs travaux ont en effet révélé qu'il existe une zone du cerveau dont la fonction spécifique serait de traiter la forme visuelle des mots écrits. Suivant cette seconde hypothèse, l'enfant apprendrait l'orthographe en repérant la régularité avec laquelle certaines paires de lettres se suivent ou ne se suivent pas à l'intérieur des mots.

Nous voulions savoir si ces régularités suffisent à développer un sens de l'orthographe ou s'il faut connaître au préalable les sons associés aux lettres (Marie MONTANT, université Aix-Marseille).

Pour le savoir, et départager ainsi les deux hypothèses, il fallait mener une expérience avec des individus qui ne maîtrisent pas le langage humain. Les babouins étaient de bons candidats, car leur système visuel est très semblable au notre. De plus, le laboratoire possède une station zoologique près de Marseille, qui accueille essentiellement des babouins. Il s'agit d'une plate-forme unique au monde qui permet d'étudier la cognition et le comportement des primates en semi-liberté. Une trentaine de babouins y vivent en société. Ils sont entraînés à utiliser des écrans tactiles en libre accès, disposés dans des bungalows en bordure de leur enclos.

Les chercheurs ont sélectionné six de ces singes pour tester leur capacité à assimiler le code orthographique de l'anglais. Leur objectif était de savoir si les animaux pouvaient apprendre à faire la distinction entre des mots anglais de quatre lettres, par exemple « bang », et des chaînes de quatre lettres dénuées de sens, appelées « non-mots, comme « kang ». Ils ont donc crée près de 8000 non-mots relativement proches de mots réels du point de vue orthographique, à ceci près qu'ils contenaient des suites de lettres que l'on rencontre peu fréquemment en anglais.

Leur hypothèse était que si le sens de l'orthographe repose sur des capacités visuelles indépendantes de la parole, les babouins parviendraient à faire la distinction entre mots et non-mots. Comment ? En s'appuyant, implicitement, sur le fait que certaines suites de lettres sont plus fréquentes dans les mots que dans les non-mots.

Chaque babouin devait donc réaliser la tâche suivante. Lorsqu'il se trouvait devant un écran, ce dernier affichait soit un mot, soit un non-mot. Puis apparaissaient un cercle et une croix. Le singe devait alors appuyer sur le cercle s'il avait vu un mot, et sur la croix s'il avait vu un non–mot. Quand il donnait la bonne réponse, il recevait en récompense un grain de céréale. Un mot était considéré comme appris lorsque le babouin avait donné plus de 80% de bonnes réponses au fil des essais.

Au cours de l'expérience, qui a duré un mois et demi, des centaines de cessions ont été organisées Chacune comprenait, dans un ordre aléatoire, 50 présentations de mots et cinquante présentations de non–mots tous différents. Pour permettre aux babouins de comprendre ce que l'on attendait d'eux au début de l'expérience, les mots ont été introduits progressivement. Au cours de la première session par exemple, le même mot a été répété 50 fois, tandis que les non–mots étaient tous différents. Ainsi, pour les babouins, les mots correspondaient aux stimuli qui apparaissaient fréquemment sur l'écran. Si au terme de chaque session, le mot nouvellement introduit était correctement reconnu dans 80% des essais, un nouveau mot était ajouté à la session suivante, en plus des mots déjà appris.

Ainsi, sur la durée totale de l'expérience, les babouins ont appris à reconnaître, selon les individus, de 81 à 308 mots, avec un taux moyen de bonnes réponses de 75%. Mieux encore : au fil de l'apprentissage, les babouins se sont mis à faire directement la différence entre les nouveaux mots, qu'ils voyaient pour la première fois, et les non-mots. En effet, lorsqu'un nouveau mot leur était présenté, ils le classaient dans la bonne catégorie dans plus de la moitié des cas : preuve que leur réponse n'était pas donnée au hasard. Les singes ont donc acquis au cours de l'expérience la connaissance implicite d'une règle orthographique simple, l'association préférentielle entre certaines lettres.

Ce « sens » de l'orthographe s'est aussi manifesté dans les réponses données pour les non-mots : les babouins se sont trompés plus souvent avec les non–mots orthographiquement proches des mots, c'est-à-dire qui n'en différaient que d'une lettre ( le non-mot «tang» par rapport au mot «bang»), qu'avec ceux qui s'en distinguaient par plusieurs lettres («targ» par rapport à »bang»). Comme les humains, les babouins sont donc sensibles à ce que l'on appelle la «distance orthographique». Ces résultats confortent l'hypothèse que la lecture repose en grande partie sur l'apprentissage implicite de la manière dont les mots sont écrits, sans relation avec les sons. Autrement dit, nous acquérons une connaissance statistique, purement visuelle, sur les lettres et leurs combinaisons. Reste à savoir si, chez les babouins testés, une aire cérébrale s'est spécialisée dans la reconnaissance des mots écrits. C'est en effet ce que l'on observe chez les hommes qui ont appris à lire. Les circuits neuronaux qui décodent les mots ne sont pas établis dès la naissance. Ils se forment seulement lors de l'apprentissage de la lecture.

Source : La Recherche, n° 471, janvier 2013, par Jacques ABADIE, journaliste.

Images de science : voiture nanométrique

Ce modèle réduit mesure moins de 300 micromètres de long. Il a été fabriqué par une équipe autrichienne au moyen d'une imprimante tridimensionnelle de haute précision. Cette dernière imprime des objets avec une résine liquide qui est durcie et sculptée par un rayon laser. Elle est particulièrement rapide : sa vitesse d'impression peut aller jusqu'à 5 mètres par seconde, contre quelques millimètres par seconde pour les autres imprimantes de ce type.

Source : La Recherche, n° 471, janvier 2013

lpv423

Stratégie : Lafarge multiplie les produits à forte valeur ajoutée, avec le Ductil, son «béton haute couture»

Prouesses technologiques : ce n'est pas parce qu'il réalise 60% de son chiffre d'affaires dans les pays émergents qu'il abandonne son marché historique. Au contraire, partout, sa stratégie est la même : s'adapter. L'Inde subit un déficit de 28 millions d'habitations ? Il y propose des petits sacs de béton faciles à transporter. La France ne construits guère plus de 300 000 logements par an ? Lafarge monte en gamme. C'est que Lafarge est en situation périlleuse dans les pays développés. Rien qu'en France, son premier marché en volume, la consommation chute. Alors, Lafarge étend sa panoplie vers le haut. Du simple béton armé, sans fioritures, au fameux Ductal, avec brevets et marque déposée. Entre les deux, le roi du ciment étoffe chaque année sa ligne de «produits à haute valeur ajoutée» : Thermedia pour l'efficacité énergétique, Hydromedia pour l'eau de pluie, Chronolia à prise ultrarapide... jusqu'au luxe absolu, le béton Ductal, ultrarésistant, ultraperformant... ultratout !

lpv422Toutes ces prouesses technologiques sortent d'un centre de recherche et de développement digne des grands laboratoires pharmaceutiques, implanté près de Lyon, à l'Isle-d'Abeau

Si ces bétons haut de gamme représentent 28% des volumes vendus dans le monde (20% en 2007), le groupe en attend 45% en 2015. Et, selon une source interne, en France, cette part monte déjà à près de 50%.

Un béton standard est facturé 90 euros le mètre cube, contre ... 1000 euros pour le Ductal ! D'où cet objectif d'améliorer par ce biais la marge d'exploitation de 450 millions d'euros pour 2015 .

Dans le XVIe arrondissement de Paris, près du Parc des Princes, en construction, le stade Jean-Bouin, signé Rudy RICCIOTTI, tout en rondeur et couvert d'une fine résille claire et aérée, en Ductal(voir photo).

Source : Challenges n° 327, du 10 au 16 janvier 2013, signé Alice MERIEUX

 

lpv426


 

   
© UNION DES INGÉNIEURS ET SCIENTIFIQUES DES SAVOIE - 2011