L'imagerie quantique " fantôme " révèle le côté obscur des plantes

L'intrication permet aux chercheurs d'observer les plantes en action sans lumière visible perturbatrice

Imaginez que vous filmiez un jardin en accéléré au cours d'une année : vous verriez les détails des fleurs passant du jour à la nuit et d'une saison à l'autre. Les scientifiques aimeraient observer des transitions similaires à l'échelle moléculaire, mais la lumière intense utilisée pour prendre des photos microscopiques des plantes perturbe les processus que les biologistes veulent observer, en particulier la nuit. Dans un article publié dans la revue Optica, le physicien Duncan Ryan du Laboratoire national de Los Alamos (LANL) et ses collègues ont récemment présenté un outil permettant d'imager des tissus végétaux vivants tout en les exposant à moins de lumière que celle qu'ils recevraient sous les étoiles.

Une technique appelée imagerie fantôme, démontrée pour la première fois en 1995, consiste à diviser une source lumineuse pour créer deux photons de longueurs d’onde différentes exactement au même moment et au même endroit. Les photons sont intriqués, un phénomène quantique qui permet aux chercheurs de déduire des informations sur une particule d’une paire en mesurant l’autre. Ainsi, un échantillon peut être sondé à une longueur d’onde et imagé à une autre.

Pour les plantes, cela signifie que les chercheurs peuvent photographier les objets avec des photons de lumière visible et obtenir des informations sur les photons infrarouges qui interagissent avec les molécules riches en eau qui sont importantes pour les fonctions biologiques. Pour ce faire, dans la nouvelle étude, l'équipe a dirigé un flux de photons infrarouges vers une plante dans une boîte transparente avec un compteur de photons derrière elle tout en pointant les homologues visibles de ces particules vers une boîte vide à la même distance avec une caméra derrière elle. Chaque photon visible dirigé vers la boîte vide a touché un pixel et a été détecté à son emplacement précis - une mesure qui était beaucoup plus précise que celle qu'une caméra infrarouge pourrait réaliser. Pendant ce temps, les photons infrarouges se sont rendus dans la boîte de la plante, mais ils n'ont pas tous été comptés : la plante a absorbé un certain pourcentage de photons à un endroit donné. Un ordinateur a enregistré la position d'un pixel uniquement lorsqu'un photon a touché simultanément la caméra et le compteur. De cette façon, les chercheurs ont pu construire une image d'une feuille de la plante en utilisant des photons qui ne l'ont jamais touchée, formant essentiellement une image infrarouge sur une caméra visible. " C'est comme une partie de bataille navale ", explique Ryan.

L'imagerie fantôme s'est avérée efficace pour capturer des images de modèles de test plus simples. Mais pour les échantillons à faible transmission lumineuse tels que les plantes, les caractéristiques microscopiques ne diffèrent souvent que de quelques pour cent en termes d'absorption. L'astuce réside dans un détecteur extrêmement sensible développé au LANL qui suit l'arrivée de chaque photon infrarouge avec une précision de l'ordre du milliardième de seconde, ce qui leur permet de cartographier les tissus des feuilles et d'observer les activités nocturnes des plantes vivantes. " Nous avons vu les pores des feuilles (appelés] stomates) se fermer lorsque les plantes réagissent à l'obscurité", explique Ryan.

" L’imagerie fantôme crée des possibilités d’imagerie dynamique à longue échéance qui n’endommage pas les échantillons vivants ", explique Audrey Eshun, chercheuse en spectroscopie laser et en optique quantique du Lawrence Livermore National Laboratory, qui qualifie la nouvelle étude d’" étude véritablement innovante ".

Ce type d’observation permet de suivre la façon dont les plantes utilisent l’eau et la lumière du soleil tout au long de leur cycle circadien. " Nous observons les plantes réagir à leur environnement, explique Ryan, et non à nos observations. "

Meta a dévoilé une intelligence artificielle capable de lire dans vos pensées. En s’appuyant sur les signaux électromagnétiques du cerveau, l’IA peut comprendre les images que vous avez en tête et les reproduire.

Meta concentre désormais ses efforts sur l’intelligence artificielle. Ces derniers mois, les chercheurs du groupe de Mark Zuckerberg ont dévoilé une pléthore d’innovations s’appuyant sur l’IA. Citons notamment Voicebox, une intelligence artificielle capable d’imiter une voix humaine, le modèle de langage Llama 2, ou MusicGen, un outil qui peut produire une musique à la demande.

Le géant de Menlo Park ne compte pas s’arrêter là. Sur son site web, Meta vient de mettre en ligne un rapport consacré à une IA conçue pour décoder ce qu’il se passe dans le cerveau humain. L’intelligence artificielle est en effet capable de comprendre les images qu’un individu a en tête. Par la suite, l’IA va reproduire les images aperçues dans les pensées de celui-ci.

Comment l’IA peut lire dans le cerveau ?

Pour parvenir à cette prouesse, Meta s’appuie sur la magnéto-encéphalographie, ou MEG, une technique d’imagerie cérébrale qui mesure l’activité électromagnétique du cerveau. En collectant "des milliers de mesures d’activité cérébrale" par seconde, le système va "décoder le déploiement des représentations visuelles dans le cerveau". Meta a mis au point un "modèle de décodage" basé sur l’IA pour comprendre les champs magnétiques produits par l’activité neuronale.

Une fois que les données ont été traitées, elles vont être reliées aux représentations visuelles mises au point l’IA en amont. Ces représentations sont générées par un encodeur d’image, qui dispose d’un " riche ensemble " de visuels différents. En d’autres termes, les images déjà disponibles vont être comparées aux images décelées dans le cerveau. C’est là que l’" encodeur cérébral " entre en jeu. Enfin, l’IA va produire une " image plausible " en se basant sur les visuels dans les pensées de la cible. Notez que les visuels sont générés en continu à partir du cerveau, ce qui offre un aperçu unique de ce qu’il se passe dans l’esprit humain.

Dans le cadre de son expérience, l’entreprise a d’abord montré une image, fournie par l’IA, à des bénévoles. En parallèle, une machine MEG scannait les signaux de leur cerveau. Meta a partagé plusieurs exemples des résultats générés dans son rapport. Dans la plupart des cas, le résultat final n’est pas tombé loin de l’image montrée à l’origine. L’IA parvient généralement à reproduire l’objet principal de l’image en s’appuyant sur les ondes et sa bibliothèque de visuels.

" Nos résultats montrent que le MEG peut être utilisé pour déchiffrer, avec une précision d’une milliseconde, la montée des représentations complexes générées dans le cerveau ", résume Meta.

Les limites de l’IA

À ce stade, l’IA doit d’abord être entraînée sur l’activité cérébrale d’un individu avant d’être utilisée pour décrypter des pensées. Le système doit passer par une période de formation, qui va l’habituer à interpréter des ondes cérébrales spécifiques. De la même manière, un modèle linguistique doit être formé sur base d’une montagne de textes avant de pouvoir animer un chatbot.

De plus, rien n’indique que cette technologie, encore à ses balbutiements, puisse permettre de décoder des images qui ne sont pas d’abord traitées par l’IA. Tout en promettant d’autres avancées à l’avenir, Meta estime que sa technologie pourrait permettre de concevoir des " interfaces cerveau-ordinateur non invasives " pour venir en aide aux personnes qui ont perdu la capacité de parler.

Notez qu’il ne s’agit pas de la première fois qu’une IA parvient à lire dans les pensées humaines. Cet été, des chercheurs américains ont dévoilé une IA capable de deviner la musique qu’une personne est en train d’écouter uniquement en collectant les données issues du cerveau. Là encore, les scientifiques se sont appuyés sur les signaux électriques émis par le cerveau. 

Apprentissage par récompense ou par punition: quelles différences ?
Apprendre à rechercher le plaisir ("récompenses") et à éviter la douleur ("punitions") joue un rôle fondamental pour la survie de tout animal, homme inclus. C'est ce que viennent de démontrer dans un article paru dans la revue Nature Communications, des chercheurs issus du CNRS - et notamment du Groupe d'analyse et de théorie économique Lyon St-Etienne
Malgré leur égale importance, l'apprentissage par récompense est beaucoup mieux compris que l'apprentissage par punition, d'un point de vue non seulement psychologique mais aussi neurobiologique. La principale raison à cela est que l'apprentissage par récompense est plus simple: il suffit de répéter les choix qui ont amené dans le passé à l'obtention du plaisir. En d'autres termes, il y a une association directe entre le "bon choix à faire" et le stimulus qui motive l'apprentissage (la récompense, qui a une valeur positive).
La figure montre des activations cérébrales dans deux régions, le striatum ventral (en vert) et l'insula antérieur (en rouge), qui sont connues pour travailler en opposition et être impliquées dans l'apprentissage par récompense et celui par punition, respectivement. Dans notre étude nous montrons que la contextualisation des valeurs supprime la nécessité d'activer l'insula, lors de l'apprentissage par punition, produisant un transfert d'activation du système de punition vers le système de récompense à mesure que les actions acquièrent une valeur relative positive.
L'apprentissage par punition est cognitivement plus complexe, car cette association n'est justement pas directe. Prenons l'exemple d'un animal qui est poursuivi par un prédateur. Le bon choix consisterait à se cacher dans un trou pour fuir le prédateur et amènerait à la disparition du stimulus qui motive l'apprentissage (le prédateur, qui a une valeur négative). Par conséquent, il est difficile d'expliquer comment ce bon choix se maintient en l'absence du stimulus. Les théories courantes ont ainsi du mal à démontrer comment les hommes peuvent être aussi performants dans le domaine de la punition que dans celui de la récompense.
L'équipe de recherche a découvert récemment un algorithme permettant au cerveau humain d'apprendre à éviter des punitions aussi efficacement qu'il apprend à rechercher des récompenses. La clef de voûte de cet algorithme - appelé "RELATIVE" - consiste à calculer les résultats des actions de manière dépendante du contexte dans lequel le résultat est obtenu. Ainsi, dans l'apprentissage par punition, le résultat d'une action qui a une valeur nulle (voire légèrement négative) - se cacher dans un trou - est rapporté au contexte dans lequel ce résultat a été obtenu, qui a une valeur très négative - être poursuivi par un prédateur. Si l'on considère que la valeur de l'action est plus grande que la valeur moyenne du contexte, le bon choix acquiert ainsi une valeur "relative" positive. Il permet donc un apprentissage par récompense aussi bien que par punition.
Grâce à l'imagerie par résonance magnétique cérébrale, l'équipe de recherche a aussi pu valider cet algorithme d'un point de vue neurobiologique, en montrant qu'il explique les variations d'activité cérébrale dans le cortex préfrontal médian, une zone du cerveau connue pour être impliquée dans la prise de décision. L'IRM a également permis de trancher un débat contradictoire important en sciences et dans la littérature: y a-t-il des systèmes ou réseaux distincts dans le cerveau pour l'apprentissage basé sur la récompense et celui basé sur la punition ?
L'analyse démontre qu'au départ, lorsque les sujets ne semblent pas encore avoir bien appris la valeur du contexte, le système d'apprentissage basé sur la récompense (le striatum ventral) et celui basé sur la punition (l'insula) sont tous les deux activés. Puis, à mesure que la contextualisation des valeurs négatives se met en place, l'insula s'active de moins en moins, et les essais d'apprentissage dans le contexte de punition se mettent à impliquer le striatum ventral qui s'active de plus en plus.

Une IA révèle l’incroyable alphabet phonétique des cachalots

La structure de la communication des cachalots serait-elle similaire au langage humain ? C’est ce que prétendent des chercheurs, qui ont récemment découvert des subtilités dans les vocalisations de ces cétacés, jamais observées auparavant. Dé-coda-ge.

Les cachalots (Physeter macrocephalus) ne sont pas faciles à étudier. Ces cétacés odontocètes sont capables de plonger jusqu'à trois kilomètres et retenir leur souffle durant près de deux heures : autant dire que leurs apparitions en surface sont rares. Ils passent une grande partie de leur vie à chasser des calmars géants dans les profondeurs obscures de l'océan, en émettant des sons semblables à des bourdonnements, dans le but de cartographier leur environnement et repérer leurs proies grâce à la réverbération de l'onde sonore contre les volumes : c'est ce que l'on appelle l’écholocation. Mais leurs vocalises ne servent pas qu'à traquer leurs proies : elles sont également la base de leurs relations sociales.

(Photo : schéma montrant les organes du cachalot qui produisent des sons) 

Un modèle social complexe basé sur la communication

Les cachalots vivent dans des sociétés matrilinéaires. Alors que les unités sociales (ou " pods " en anglais) sont uniquement composées des femelles de plusieurs familles, les mâles parcourent quant à eux les mers en solitaire, dans le but de transmettre leurs gènes. Ce modèle social est basé sur la communication, qui passe notamment par l'émission de sons : les clics.

Contrairement à certains autres cétacés, les cachalots ne chantent pas. Ils produisent des sons en faisant passer de l'air à travers leurs lèvres phoniques, situées au niveau de leur unique évent, qui sont ensuite amplifiés et dirigés dans l'organe du spermaceti notamment. En fonction du temps d'intervalle entre chaque clic émis, trois types de sons ont été décrits : les clics réguliers, les bourdonnements et les codas. Ce sont ces dernières qui sont utilisées lors de la communication, en particulier par les femelles adultes et les juvéniles. Chaque coda étant définie par une séquence rythmée de clics, les individus d'une même unité sociale partagent des codas possédant la même structure temporelle.

(Fichier sonore de clics de cachalots)

Code coda

Après avoir étudié près de 9 000 enregistrements de cachalots dans la mer des Caraïbes, des scientifiques du projet Ceti, du MIT et du Dominica sperm whale project ont fait des découvertes inédites, publiées dans la revue Nature communications. À l'aide d'algorithmes d'apprentissage automatique, les chercheurs ont non seulement identifié 156 codas différentes, mais ils ont surtout démontré qu'elles présentent une structure liée au contexte et capable de créer des combinaisons.

Chaque coda se compose de 3 à 40 clics. Les chercheurs ont tout d'abord identifié des blocs de construction de base de ces codas, à la façon de l'alphabet phonétique du langage humain. Dépendamment du contexte conversationnel dans lequel elles se produisent, ils les ont nommées " rubato " et " ornementation " (avec un clic supplémentaire à la fin de la coda). De plus, ils ont découvert la possible combinaison de ces codas, en faisant varier leur tempo (vitesse globale) et leur rythme (accélérations ou ralentissements), permettant un phénomène linguistique que l'on pensait être unique au langage humain : l’articulation linguistique - dans lequel des éléments dénués de sens (les phonèmes) se combinent pour former des mots sensés (les morphèmes) puis des phrases.

Arrivera-t-on un jour à décoder le langage des cachalots ?

L'intelligence artificielle a révélé des variations sonores très subtiles, suggérant que les vocalisations des cachalots pourraient véhiculer une quantité d'informations beaucoup plus riche que ce que l'on pensait auparavant. Mais concrètement, qu'est-ce que cela nous apprend sur l’intelligence des cachalots ? Eh bien rien, selon les chercheurs. Il reste encore beaucoup à comprendre sur la manière dont ces animaux communiquent et sur la signification éthologique de leurs vocalises. Si l’intelligence artificielle est un outil formidable pour approfondir nos connaissances sur la communication chez les cétacés, l'interprétation que nous en faisons n'en est pas moins sans risque d'anthropocentrisme.

 

Vous avez cette espèce de porc de [François] Hollande, débordant de graisse, satisfait de lui-même, qui donne la main à cette mascarade [le concert de Black M à Verdun], très fier de sa petite provocation, parce que ces types, c’est plus fort qu’eux - on retrouve ça chez Macron -, ils ont un besoin compulsif d’insulter le petit peuple. C’est quelque chose qui est absolument central dans leur personnalité. Et pour eux, la meilleure façon de le signifier, c’est en "transgressant". Ils ont l’impression de transgresser. Ils ne transgressent rien en fait, ils sont totalement dans la ligne dominante et son idéologie. Mais ils ont l’impression au contraire de sortir des clous. Et en fait c’est une façon pour eux de se distancer du petit peuple.

Alors pour eux c’est très drôle, ils vous emballent l’Arc de triomphe. Bon, il se trouve que c’est une sépulture et on appelle ça, en bon français, une profanation. En plus, Macron décrète que vous payez pour ça. Hollande, il fait sa petite profanation. On aura probablement un autre président, [...] on aura droit à un autre truc à peu près du même goût. [...] Et ça va de plus en plus loin parce que c’est le phénomène d’entraînement. À partir du moment où le Président de la République fait ça, tous les politiciens en herbe veulent singer mais pour faire pire. Je vous donne un exemple [...] : c’est à Rouen, il y a la statue de Napoléon. [...] Et alors, le nouveau maire, une espèce de crapule de gauche, qui posait d’ailleurs un genou par terre comme une espèce de carpette lors du délire collectif à propos de Georg Floyd, ce sale nègre, camé, ayant braqué des femmes enceintes et qui est mort simplement d’overdose, ce que personne n’explique, lors de cette phase de délire collectif dans le monde occidental, ce maire de Rouen s’est mis en scène. Et alors, il est très sensible à ce que tous les dégénérés wokistes exigent [...] : il veut se débarrasser de la statue de Napoléon et à la place il veut mettre un bidule déconstruit. Une bouse qui va encore coûter une fortune bien sûr. Et d’ailleurs, ils ont fait un truc temporaire sur ce site qui est une caricature de Napoléon. Je ne sais plus comment ça s’appelle mais il y a une espèce d’artiste gauchiste qui a posé un truc qui ne ressemblait à rien, mais c’est temporaire. Ils viennent tous dégueuler. [...] Finalement, ce que ça nous enseigne, toutes ces insultes de la part de cette bourgeoisie – parce que c’est la bourgeoisie qui s’exprime – toutes ces insultes ne rencontrent pas d’opposition. Et le truc qui est vraiment nouveau, c’est que maintenant la bourgeoisie peut insulter le petit peuple, mais il le fait au nom d’une mystique de gauche. Donc contre les frontières contre le patriarcat et bla-bla-bla et pour la tolérance. Et cette bourgeoisie arrogante qui insulte le petit peuple le fait avec l’aplomb de ceux qui croient en leur domination morale et comme c’est un argument de gauche pseudo populaire, finalement le petit peuple n’ose pas répondre, parce qu’il n’a pas envie de se faire fasciser. Parce que vous savez, quand vous vous opposez, vous êtes un fasciste et un nazi, ça va très vite. Et du coup ils se taisent, ils ont peur. Parce que les autres ils ont tous les arguments. Si vous toussez parce qu’on veut enlever la statue de Napoléon, on vous traite de fasciste, ça va très vite. Et pareil avec tout. Quand les gens bronchaient par rapport à l’empaquetage de l’Arc de Triomphe, ils ont dit : ah oui, bien sûr, évidemment, les fascistes. Le petit peuple se fait fermer sa gueule. Donc il se tait, et il subit.

Les champignons magiques désynchronisent votre cerveau pendant trois semaines

 Les psychédéliques, en particulier les champignons contenant de la psilocybine, suscitent un intérêt croissant pour leurs effets potentiels sur la santé mentale. Une étude récente de plusieurs imageries cérébrales révèle que la consommation de ce composé entraîne une activité cérébrale moins organisée et plus aléatoire avec des effets persistants pendant plusieurs semaines. Cette altération des schémas de connectivité pourrait mener à une cognition plus flexible, ce qui explique ainsi comment les psychédéliques peuvent soulager la dépression et d’autres troubles mentaux.

Les effets des psychédéliques sur le cerveau

Les psychédéliques, comme la psilocybine, sont connus pour induire des changements profonds dans la perception et les émotions. Ils agissent en se liant à des récepteurs spécifiques dans le cerveau, notamment les récepteurs de la sérotonine 2A. Des études ont montré qu’une dose élevée de psilocybine peut améliorer rapidement et durablement les symptômes de dépression, de dépendance et d’anxiété.

Les recherches sur les animaux ont en outre révélé que la psilocybine peut modifier la communication neuronale dans certaines régions du cerveau, favorisant la croissance de nouvelles connexions. Cependant, les résultats des études animales ne sont pas toujours directement applicables aux humains.

Chez les humains justement, des études ont montré que la psilocybine entraîne une série de changements dans l’activité cérébrale, notamment une réduction de la communication entre certains réseaux fonctionnels du cerveau, comme le réseau en mode par défaut (DMN) impliqué dans la pensée introspective et la régulation de la cognition. Une connectivité accrue entre l’hippocampe et le DMN est souvent associée à la dépression, tandis qu’une diminution de cette connectivité est liée à un traitement efficace.

Les effets durables des champignons magiques sur le cerveau

Pour mieux comprendre les effets de la psilocybine sur le cerveau humain, les chercheurs ont recruté sept participants. Ils ont reçu soit une dose élevée de psilocybine soit du méthylphénidate (Ritalin). Les participants ont subi en moyenne dix-huit IRM cérébrales avant, pendant et après l’expérience pour observer les effets immédiats et persistants de la drogue sur l’activité cérébrale.

Les résultats ont montré qu’après la prise de psilocybine, les schémas de connectivité neuronale devenaient plus chaotiques et moins distincts. Ce phénomène de désorganisation s’est particulièrement manifesté dans le DMN. Alors que l’effet de désorganisation aiguë s’est estompé après quelques heures, les chercheurs ont constaté que la connectivité au sein du DMN restait plus lâche pendant environ trois semaines après l’ingestion de psilocybine. Cette persistance de la désynchronisation pourrait expliquer l’effet thérapeutique durable des psychédéliques observé dans d’autres études cliniques.

Les implications de ces recherches et leurs applications thérapeutiques

Les implications de cette étude sont profondes pour le traitement des troubles mentaux. La capacité de la psilocybine à provoquer une désynchronisation temporaire, mais durable des réseaux cérébraux pourrait offrir une nouvelle voie pour traiter des troubles tels que la dépression.

Comme l’explique Joshua Siegel, co-auteur de l’étude, cette désynchronisation temporaire du DMN " crée une expérience psychédélique à court terme " et à long terme qui " rend le cerveau plus flexible et potentiellement plus capable d’atteindre un état plus sain. " Cela suggère que les psychédéliques pourraient offrir un moyen de désorganiser temporairement les schémas rigides de communication entre les réseaux cérébraux pour permettre une reconfiguration plus saine et adaptable des pensées et comportements.

En résumé, les découvertes de cette étude ouvrent la voie à de nouvelles approches thérapeutiques utilisant les psychédéliques, comme les champignons magiques, pour traiter des problèmes de santé mentale. En désorganisant temporairement les schémas rigides de communication cérébrale, la psilocybine semble promouvoir une cognition plus flexible, avec un potentiel significatif pour soulager la dépression et d’autres troubles. Cette recherche pourrait transformer notre compréhension et notre traitement des maladies mentales, faisant des psychédéliques une pierre angulaire de la médecine future. 



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La pratique de la méditation modifie l'organisation du cerveau
Les adeptes de la méditation de pleine conscience apprennent dans leur pratique à accueillir les sensations, les émotions et les états d'esprit sans leur résister ni les juger. Ils cherchent simplement à être dans le moment présent.
Plusieurs études ont démontré que ce type de méditation pouvait avoir des effets bénéfiques à long terme sur la stabilité émotionnelle et, par conséquent, sur des désordres comme l'anxiété et la dépression majeure. Une nouvelle recherche révèle que cet entrainement de l'esprit aurait une influence sur le réseau cérébral par défaut chez des personnes ayant une longue expérience de la méditation quand elles sont au repos. Les différences sur le plan cérébral indiqueraient que la méditation favorise la concentration et la réflexion de manière plus objective par rapport à soi.
"Nous avons étudié le cerveau de 13 adeptes de méditation ayant plus de 1000 heures d'entrainement et celui de 11 débutants à l'aide d'analyses de connectivité fonctionnelle", dit Véronique Taylor, première auteure de cette recherche publiée dans la revue Social Cognitive and Affective Neuroscience Advance Access en mars dernier et réalisée dans le laboratoire du professeur Mario Beauregard, de l'Université de Montréal.
La connectivité fonctionnelle fait référence à la synchronisation entre deux ou plusieurs régions cérébrales qui changent dans le temps, soit pendant une tâche concrète ou au repos. Cette méthode d'analyse peut s'appliquer à des données d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle. "Les participants demeuraient quelques minutes dans le scanner et on leur demandait de ne rien faire", explique Mme Taylor, qui termine actuellement son doctorat en psychologie sous la direction du professeur Pierre Rainville.
Ces analyses ont permis aux chercheurs de repérer le réseau cérébral par défaut des sujets, c'est-à-dire un ensemble de régions s'activant au repos, lorsque la personne n'effectue aucune activité particulière.
"Nous voulions ainsi vérifier si les effets de la méditation de pleine conscience persistaient au-delà de la pratique, poursuit la doctorante. Selon notre hypothèse, le réseau cérébral par défaut des adeptes de la méditation serait structuré autrement. Le réseau par défaut est associé à la rêverie, aux pensées relatives à soi quand nous ne faisons "rien". En fait, nous pensions y trouver une organisation différente parce que ces individus sont habitués à être dans le moment présent et leurs pensées ne partent donc pas dans tous les sens lorsqu'ils sont au repos."
Effectivement, les résultats obtenus font voir une plus faible synchronisation entre les cortex préfrontaux ventro-médian et dorso-médian. "La partie dorsale est engagée dans les processus cognitifs associés au soi et la partie ventrale concerne plutôt l'évaluation émotive du soi, mentionne Véronique Taylor. Le fait que ces zones sont moins inter reliées montre que ces personnes réfléchiraient sur elles-mêmes de façon plus objective." Elle ajoute que plus les participants avaient de l'expérience en méditation, plus cette connexion était faible, ce qui, selon elle, "donne du poids à ces résultats".
Fait curieux et intéressant: ces mêmes sujets présentaient une plus forte synchronisation entre certaines zones qui convergent toutes vers le lobe pariétal droit. "Cette région est reconnue pour avoir un rôle déterminant dans l'attention, ce qui indiquerait peut-être un effet bénéfique à long terme de la méditation, mais qui reste à être prouvé par des recherches étudiant spécifiquement les processus attentionnels", signale l'étudiante.
Bien que les sujets aient été testés au repos, Véronique Taylor constate par elle-même les retombées tangibles de la méditation de pleine conscience au quotidien. "Je pratique la méditation depuis quelques années et je remarque que mon attention est plus soutenue, plus suivie lorsque je me concentre."
Il y a encore beaucoup à découvrir sur le pouvoir de la méditation, croit-elle. En attendant, elle suggère à tous de s'y mettre. "Cela ne coute rien et on peut méditer n'importe où et n'importe quand... et les avantages sont réels!"

Une particule fantôme qui a hanté la physique pendant des décennies vient d’être démasquée

Imaginez une particule si insaisissable qu’elle ne se désintègre qu’une fois sur 100 millions, créant l’un des phénomènes les plus rares de l’univers observable. Pendant des années, cette désintégration extraordinaire a semblé révéler l’existence d’une particule mystérieuse défiant nos théories fondamentales. Mais des chercheurs du CERN viennent de résoudre cette énigme qui tourmentait la communauté scientifique depuis des décennies, offrant une conclusion aussi surprenante qu’inattendue qui remet en perspective notre compréhension de la réalité subatomique.

La chasse à la particule la plus fuyante de l’univers

Au cœur du Grand collisionneur de hadrons, dans les profondeurs souterraines de la frontière franco-suisse, l’expérience LHCb scrute inlassablement les secrets les plus intimes de la matière. Mais parmi toutes les particules exotiques produites dans ce laboratoire titanesque, une se distingue par sa discrétion absolue : le baryon Σ+ (sigma plus).

Cette particule subatomique, composée de trois quarks comme ses cousins protons et neutrons, mène une existence éphémère mais fascinante. Sa désintégration particulière – qui produit un proton, un muon et un antimuon – représente le processus de transformation baryonique le plus rare jamais documenté par la science.

Les chiffres donnent le vertige : sur les 100 000 milliards de particules Σ+ générées lors des collisions colossales du LHC, les chercheurs n’ont réussi à capturer que 237 événements de cette désintégration ultra-rare. Une proportion si infime qu’elle défie l’imagination : moins d’une chance sur 100 millions d’observer ce phénomène quantique exceptionnel.

Un mystère vieux de plusieurs décennies

Cette histoire commence bien avant l’ère du LHC, dans les couloirs du célèbre Fermilab américain. Lorsque les physiciens ont observé pour la première fois cette désintégration extraordinaire, leurs instruments ont révélé quelque chose de profondément troublant. Au lieu d’une transformation directe, les données suggéraient un processus en deux étapes : la particule Σ+ semblait d’abord se métamorphoser en un proton et une entité complètement inconnue, avant que cette mystérieuse particule intermédiaire ne se désintègre à son tour en muon et antimuon.

Cette découverte a provoqué un véritable séisme dans la communauté scientifique. Francesco Dettori, membre de la collaboration LHCb, se souvient : " Personne n’avait prévu cela à l’époque. " La particule fantôme semblait défier le modèle standard de la physique des particules, cette théorie fondamentale qui gouverne notre compréhension de l’infiniment petit.

Des dizaines de théories ont fleuri pour expliquer cette anomalie. Certains physiciens y voyaient la signature d’une physique révolutionnaire, au-delà de tout ce que nous connaissions. Cette particule intermédiaire hypothétique est devenue un terrain de jeu privilégié pour explorer les limites de nos connaissances, suscitant recherches et spéculations pendant des années.

La révélation du CERN change tout

Mais l’expérience LHCb, avec sa précision technologique inégalée, vient de bouleverser cette compréhension. Les nouvelles données, d’une qualité jamais atteinte auparavant, révèlent une réalité beaucoup plus simple et élégante. Il n’existe aucune particule intermédiaire mystérieuse. La désintégration du Σ+ produit directement et simultanément ses trois particules finales, exactement comme le prédit le modèle standard.

" Il semble vraiment que tout concorde, malheureusement si vous voulez, avec la compréhension actuelle de la physique des particules ", explique Dettori avec une pointe d’ironie. Cette conclusion, bien que scientifiquement satisfaisante, déçoit peut-être ceux qui espéraient découvrir une nouvelle physique révolutionnaire.

La réussite de cette observation tient à des caractéristiques particulières de la particule Σ+. Contrairement à la plupart de ses congénères subatomiques qui disparaissent instantanément, elle bénéficie d’une durée de vie légèrement plus longue – quelques nanosecondes précieuses qui lui permettent de parcourir plusieurs mètres avant sa désintégration. Cette longévité relative, combinée à une impulsion plus faible, a permis aux détecteurs sophistiqués de LHCb de capturer ces événements extraordinairement rares.



 

Mardi 16 août, dans l'après-midi, à Hautefaye en Dordogne, un jeune noble du coin, Alain de Monéys (1842 - 1870), vient chercher une génisse. C'est jour de foire. Un certain Camille de Maillard, fils du maire de la commune voisine de Beaussac et propriétaire des environs, communique à quelques personnes, au milieu du champ de foire, les dépêches publiées par les journaux, relatives à la bataille de Reischoffen, où la France a été obligée de se replier :
- Ce n'est pas vrai, dit une voix, vous ne lisez pas ce qu'il y a, les Français ne reculent jamais, vous n'êtes qu'un prussien.... M. de Maillard veut donner quelques explications, mais on l'entoure, on le bouscule, on s'apprête à lui faire un mauvais parti, lorsque heureusement quelques uns de ses métayers, qui se trouvent à portée, parviennent à le dégager et il s'enfuit précipitamment pour se soustraire à la colère ambiante. Cinq minutes ne se sont pas écoulées qu'un grand tumulte s'élève un peu plus loin dans le champ de foire : ce sont les mêmes forcenés qui, voyant M. de Maillard leur échapper, portent leur fureur sur M. de Moneys, que son caractère, sa situation de famille, ses opinions politiques et ses accointances locales amicales devraient pourtant sauvegarder. Mais non ! C'est donc sur des rumeurs et des accusations infondées que des dizaines de personnes vont, tout en allant simultanément boire à l'auberge, participer au massacre du jeune Alain. Lui, pour essayer de s'en sortir, ne cessera de crier tout au long de son supplice :

"Vive l'Empereur ! A bas la Prusse !"

Tout cela au milieu des injures et des vociférations d'une foule abrutie d'au moins six cents personnes. On le frappe de coups de bâton, on le roue de coups, et on le traîne dans les ruelles du village l'espace de 600 mètres. Le maire de la localité et quelques personnes s'étant interposés, on parvient à l'arracher des mains de ces cannibales et on le dépose dans une étable à porcs, mais dans quel état ! Les vêtements lacérés, n'ayant qu'un reste de pantalon, les favoris arrachés et une plaie béante derrière l'oreille. Tout est donc fini ? Non, cette foule tout à l'heure ivre de vin, est maintenant ivre de sang. Elle redemande sa victime, on écarte les gens qui gardent la porte, on pénètre dans ce misérable refuge, et puis, qui par un bras, qui par une jambe, on traîne de nouveau ce malheureux jeune homme sur le champ de foire. On lui arrache les ongles des pieds... Mais l'oeuvre n'est pas tout à fait accomplie, le corps que l'on martyrise ainsi depuis plus de deux heures, donne encore quelques signes de vie. Alors, qu'imagine-t-on : on le dépose dans une mare desséchée, on accumule sur lui des fagots et de la paille, et .... on pousse les mômes à y mettre le feu !
Et pendant que la victime cherche instinctivement à repousser les atteintes de la flamme qui lui calcine les membres, la foule hurle, certains dansant avec des mimiques obscènes. Un instant après, M. de Moneys, tout à l'heure plein de force et de santé, chéri de sa famille, affectionné de tous ceux qui le connaissaient, n'est plus qu'un cadavre à moitié carbonisé. Et comme à un certain moment le maire, débordé, avait crié : " - après tout faites ce que vous voulez, mangez le si ça vous dit... " Certaines femmes iront jusqu'a récolter la graisse qui suppure du cadavre pour en faire des tartines qui seront distribuées à la ronde.
Le mercredi 21 décembre 1870, 21 personnes seront condamnées à diverses peines.
Le lundi 6 février 1871, à 8h 31 à Hautefaye, quatre des vingt et une personnes condamnées pour l'assassinat d'Alain de Moneys d'Ordières, sont guillotinées sur le lieu même de la vilénie, chose rare.

Une première étude d’imagerie cérébrale sur les effets du LSD
"Ces travaux sont aux neurosciences ce que le boson de Higgs a été pour la physique des particules".
Cette déclaration, pour le moins accrocheuse, vient de David Nutt, neuropsychopharmacologue et chercheur sénior de l’étude en question qui vient d’être publiée dans la revue PNAS en mars dernier. Et un peu comme pour le boson de Higgs, les résultats ont confirmé la théorie, à savoir que les modifications d’activité cérébrale qui ont été observées rendent très bien compte de ce qu’un "trip à l’acide" peut provoquer comme état mental !
Le protocole expérimental conçu par l’équipe de Nutt a fait appel à une vingtaine de sujets qui venaient deux journées différentes au laboratoire. Dans un cas le sujet recevait 75 microgrammes de LSD intraveineux, et dans l’autre cas un placebo, c’est-à-dire rien d’autre qu’un liquide physiologique. On a pu ainsi comparer les effets réels du LSD versus toute autre modification (produites par exemple par des attentes, des conditionnements, etc.) chez la même personne.
Le protocole est assez impressionnant en termes d’instruments utilisés pour ne rien manquer aux effets de l’acide lysergique diéthylamide (le nom complet du LSD). Trois techniques complémentaires ont ainsi été utilisées : l’ASL (ou "arterial spin labelling", l’IRMf ou imagerie de résonnance magnétique fonctionnelle, et la magnétoencéphalographie (les deux premières étant des lectures indirectes de l’activité nerveuse basées sur le flux sanguin dans les capillaires cérébraux).
L’analyse des résultats obtenus avec ces différentes techniques combinées a permis de mieux comprendre deux grands types d’effets associés à la prise de LSD : les hallucinations visuelles et le sentiment de dissolution du soi.
Dans le premier cas, les trois techniques utilisées ont mis en évidence une augmentation du débit sanguin dans le cortex visuel, une diminution de la puissance des rythmes alpha, et une beaucoup plus grande connectivité fonctionnelle. Trois modifications dont l’importance était corrélée avec l’intensité des expériences subjectives rapportées par les sujets.
Comme le rapporte l’auteur principal de l’étude, Robin Carhart-Harris, c’est un peu comme si les sujet voyaient, mais avec leurs yeux fermés. Autrement dit, c’est l’activité intrinsèque ou endogène de leur cerveau, leur imagination pourrait-on dire, qui alimente alors fortement le système visuel et non plus le monde extérieur. Et de fait, les scientifiques ont pu observer beaucoup de régions cérébrales (liées à l’audition, l’attention, le mouvement) interagir non seulement avec les régions visuelles mais entre elles sous l’influence du LSD. Il y avait donc cet aspect plus "unifié" du cerveau favorisé par la drogue.
Mais en même temps, il y avait aussi un aspect plus "fragmenté" dans d’autres réseaux cérébraux, preuve de plus qu’une même substance peut avoir différents effets dans différents endroits du cerveau, a fortiori une substance aux effets complexes comme le LSD. La baisse de connectivité a surtout été observée entre deux structures cérébrales, le gyrus parahippocampique et le cortex rétrosplénial (une partie du cortex cingulaire postérieur). Et l’intensité de cette "déconnexion" était corrélée au niveau subjectif à celle de l’impression de dissolution du soi et de l’altération du sens des choses.
Encore une fois ici, l’impression de devenir un avec les autres, avec la nature ou même avec l’univers rapportée par des décennies d’utilisation de cette substance trouve ici un corrélat neuronal intéressant. D’autant plus que ces impressions, qui sont souvent interprétées dans un cadre spirituel ou religieux, semblent être associées à des améliorations du bien-être durant un certain temps après que les effets immédiats de la drogue se soient dissipés.
C’est d’ailleurs l’objet d’une autre étude de la même équipe publiée cette fois en février dernier dans Psychological Medicine, et qui montre qu’une certaine "fluidité cognitive" pourrait être conservée un certain temps après l’utilisation de LSD, ouvrant ainsi la voie à un usage thérapeutique, notamment pour la dépression et la rumination mentale qui lui est associée.