Sciences et téchnologies

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Dans une récente étude parue dans la revue Nature Physics et présentée sur le site de Harvard, les secrets de la formation des plis et replis du cerveau - ou circonvolutions cérébrales - nous sont révélés. Les chercheurs se sont penchés sur la manière dont notre cerveau prend cette forme si particulière. Comment se créent les multiples plis du cerveau humain ? Explication génétique ou mécanique ?

Les creux et les crêtes spécifiques du cerveau humain ne sont présents que chez une poignée d’espèces animales, comme les primates, les dauphins, les éléphants et les porcs. Le volume de notre crâne varie en moyenne de 1100 à 1700 cm3. Or si on défroissait notre cerveau, il s’étendrait sur une surface de 1 à 2 m2. La gyrification (le degré de plissement) est une caractéristique cérébrale importante, puisqu’elle permet ainsi de faire tenir un grand cortex dans un espace réduit.

Plusieurs hypothèses ont été émises jusqu’à présent pour expliquer l’apparition des plis et replis sur le cerveau. Les chercheurs de la John A. Paulson Ecole Harvard de génie et sciences appliquées, avec la collaboration de scientifiques finlandais et français, ont réussi à montrer que le pliage du cerveau résultait d’une compression mécanique de l’organe dans le crâne. Une compression utile dans la mesure où les plis permettent un rapprochement des neurones, favorisant des connexions plus courtes et plus rapides.

Pour valider leur hypothèse, l’équipe de recherche a collaboré avec des neuroanatomistes et des radiologues en France pour construire un modèle en 3D d’un cerveau de fœtus humain, à partir d’images IRM. Les observations ont montré que le cerveau du fœtus humain est lisse pendant les vingt premières semaines ; c’est à partir de la vingtième semaine de gestation du fœtus que le pliage commence. Elle se poursuit jusqu’à ce que l’enfant soit âgé d’environ 18 mois. Les scientifiques ont alors cherché à reproduire la croissance corticale pour comprendre ce phénomène. Ils ont appliqué sur la surface de leur modèle 3D une couche de gel en élastomère, puis ils l’ont immergé dans un solvant. En quelques minutes, les chercheurs observent que la couche de gel gonfle, ce qui crée des forces de compression mécaniques et provoque la formation de plis similaires en taille et en forme à ceux de vrais cerveaux.

Les auteurs de l’étude ont également construit des simulations numériques du cerveau modélisé comme un tissu doux et ont montré, à travers un parcours de développement réaliste, que là encore les circonvolutions apparaissaient. La géométrie du cerveau sert donc à orienter les plis dans certaines directions.

Cette découverte peut permettre de mieux comprendre la formation de certaines pathologies et avoir des répercussions sur les diagnostics et les traitements d’un certain nombre de troubles neurologiques. En effet, selon J.Y. Chung, co-auteur de l’étude : « Le cerveau n’est pas exactement le même d’un humain à l’autre, mais nous devrions tous avoir les mêmes grands plis afin d’être en bonne santé. Notre recherche montre que si une partie du cerveau ne se développe pas correctement, ou si la géométrie globale est perturbée, nous n’avons peut-être pas les grands plis au bon endroit, ce qui peut provoquer un dysfonctionnement dans le cerveau. »

Source : Tuomas Tallinen, Jun Young Chung, François Rousseau, Nadine Girard, Julien Lefèvre et Lakshminarayanan Mahadevan. On the growth and form of cortical convolutions. Nature physics, février 2016.

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Organiser les systèmes automatisés du cadre de vie :

 Les fonctions de la domotique sont nombreuses. Les spécialistes ont identifié :
itemLa gestion technique des installations, ( chauffage, climatisation, ventilation, production frigorifique, éclairage, etc.),
itemLa maîtrise du conforts thermique, acoustique et visuel,
itemLa sécurité des biens, (incendie, vol), et des personnes, (contrôle d'accès, appel de détresse, télésynthèse, etc.),
itemla communication (réseaux voix, données, images multimedia, etc.).

 L'installation de matériel domotique peut, actuellement, donner lieu à une situation caricaturale : pose des capteurs de sécurité par un installateur d'alarme ; pose des électrovannes, des robinets thermostatiques par un plombier ou un chauffagiste ; liaison compteur EDF/tableau de bord et installation de prises spécifiques par un électricien ; réalisation des connections bifilaires et/ou coaxiales par un téléphoniste ; programmation du système par un informaticien, installation du réseau vidéo par un installateur d'antenne...

 Dans un proche avenir, le domoticien réunira les compétences de tous ces professionnels, il suffira donc de s'adresser à lui seul. Il viendra d'abord des corps de métiers existants. Il semble qu'aujourd'hui, les professionnels les mieux placés soient les installateurs d'alarme, les téléphonistes et les électriciens. Mais d'autres aussi pourront accéder à ce métier, notamment les chauffagistes, spécialistes en climatisation, que leur expérience en gestion technique centralisée met en bonne position pour les équipements collectifs.

 Dans un second temps, de véritables techniciens vont voir le jour, capables :
itemD'identifier les besoins du client,
itemDe concevoir et proposer des solutions, car toutes les fonctions du logement peuvent être commandées de façon automatique, contrôlées, programmées, (sur place ou à distance) : chauffage, éclairage, installations sanitaires, équipements audiovisuels, systèmes de sécurité... et le champ d'application semble illimité,
itemDe mettre en place les systèmes ou les services télématiques répondant aux besoins.

Un métier qui évolue :

 Il est très difficile d'annoncer des données chiffrées sur ce que représente le marché de la domotique car les applications sont diverses.
 La révolution domotique dans la maison individuelle, prévue dans les années 1980, n'a pas eu lieu. En fait d'une révolution, c'est plutôt à une évolution pas à pas à laquelle nous assistons. Pour une raison toute simple : le consommateur n'a pas suivi le mouvement tendant à transformer sa demeure en cabine de pilotage d'Airbus.
 La tendance est à la simplification maximale. Efficacité, mais surtout convivialité sont devenus les mots d'ordre d'un secteur qui s'adapte à la demande du consommateur. Les professionnels proposent des produits basiques permettant de commander à distance deux ou trois opérations : le chauffage, par exemple, très précieux pour les arrivées hivernales dans la maison de campagne, le ballon d'eau chaude, les volets, ou encore, en été, l'arrosage du jardin. Mais, c'est surtout par l'alarme que l'on accède, maintenant à la domotique.
 Le domaine de la domotique évolue rapidement à travers l'arrivée d'Internet et du câble dans la maison. Les systèmes seront de plus en plus liés à l'informatique ce qui nécessitera des compétences en la matière. Les industriels travaillent sur des interfaces faciles à utiliser pour les consommateurs (TV, ordinateur). Les produits, eux aussi, se simplifient. Le domoticien du futur devra pouvoir prescrire et installer un système intégré.
 Dans les bâtiments tertiaires, le marché est plus significatif et fait appel à la GTB, gestion technique du bâtiment. Elle peut assurer le pilotage et la gestion de l'ensemble des équipements techniques du bâtiment. Cette gestion peut être centralisée au sein d'un immeuble ou d'un groupe d'immeubles. On parle alors de GTC. Bien menée, la GTB améliore le confort des usagers et, par exemple, permet le partage des charges de copropriété, en tenant compte de la consommation réelle d'énergie, d'eau... Elle peut déclencher automatiquement des interventions de maintenance dès qu'un problème est détecté.

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