Le nouveau documentaire de Marie-Monique Robin, “Les moissons du futur” a été diffusé ce soir, 16 octobre 2012, par Arte. En 2008, la journaliste avait défrayé la chronique avec son film précédent, “Le monde selon Monsanto“, enquête à charge mais remarquablement documentée sur la multinationale des semences, en particulier OGM, et des pesticides comme le Roundup. On s’attendait donc à une nouvelle bombe. Ce fut plutôt un pschitt… Pourquoi une telle déception ? Pourquoi Marie-Monique Robin s’est-elle enlisée dans un sujet qu’elle maîtrise pourtant fort bien, dont l’enjeu est planétaire et qui est d’une actualité brûlante avec l’affaire de l’étude Séralini ?

Les rendements de l’agroécologie

Il semble que la journaliste soit désormais victime d’une proximité avec son sujet telle qu’elle en oublie la mise en perspective. Avec ce nouveau documentaire, elle veut répondre à une critique, adressée sur le plateau de Mots Croisés, l’émission d’Yves Calvi sur France 2, début 2011. L’agriculture dite biologique, ou plutôt l’agroécologie, ne serait pas en mesure de nourrir la planète, selon le ministre de l’agriculture de l’époque, Bruno Le Maire, grand spécialiste du travail de la terre, et  Jean-René Buisson, président de l’association nationale de l’industrie agroalimentaire, digne représentant… de l’industrie. Tous deux affirment alors que les pesticides sont incontournables. Le sang de Marie-Monique ne fait qu’un tour. Et la voilà partie, avec cameraman et preneur de son, pour un nouveau… tour du monde. Amérique du Sud, Afrique, Etats-Unis, Allemagne, Japon… Elle rencontre des fermiers qui nous démontrent, grâce à leurs années d’expérience, que l’agroécologie permet d’obtenir des rendements souvent égaux à ceux de l’agriculture issue de la révolution verte, celle qui utilise massivement engrais chimiques et pesticides pour faire pousser des plantes hybrides ou transgéniques.

Canards laboureurs

Tout ces portraits et ces témoignages sont convaincants et enthousiasmants. Un peu longs aussi, et redondants. Plus de 90 minutes de documentaire, même sur Arte, c’est assez éprouvant. Mais il s’agit d’une véritable découverte pour un citadin. On apprend comment la culture simultanée de plusieurs plantes peut résoudre les problèmes d’herbes nuisibles et de ravageurs. Comment le maïs peut servir de tuteur à des haricots. Comment on enrichit le sol en azote en enfouissant des branchages au pied des plans cultivés. Comment on peut semer sans labourer. Comment un paysan japonais peut vivre en totale autonomie, énergie comprise (d’où vient l’électricité ?), et nourrir directement une trentaine de familles. Comment des Allemands se sont convertis au bio. Comment un Américain regrette d’utiliser des pesticides au milieu de son champ de maïs tout sec (en fait simplement mûr, sans doute), alors que celui des paysans bio est tout vert. Comment les canards labourent un champ de riz avant le repiquage…

L’Eden recréé par l’homme

L’émerveillement est total. Marie-Monique Robin nous décrit cet Eden retrouvé où l’homme et la nature sont en parfaite symbiose. Mieux encore, car désormais l’homme comprend la nature et il est capable de recréer cette harmonie massacrée par les tracteurs, les hélicoptères d’épandage et les moissonneuses-batteuses monstrueuses. Sérieusement, le documentaire rend perceptible la magie de l’équilibre écologique. Le témoignage final d’un Français (le seul ?), l’agronome Marc Dufumier (sic) achève de convaincre que tout cela est vraiment possible. Que la planète peut se nourrir sans Monsanto. Le débat qui suit ne parvient pas à briser le rêve. L’animatrice, Emilie Aubry, a beau poser la question banco :“Mais est-ce généralisable ?”, on reste sous le charme du “push-pull” et des canards laboureurs. D’autant que le contradicteur du plateau, Willi Kampmann, directeur du Bureau de Bruxelles du Deutscher Bauernverband (?) ressemble un peu trop à un VRP de l’industrie agroalimentaire.

Quelque chose ne va pas…

Et puis… Une fois le petit écran éteint, le rêve se dissipe assez rapidement. Qu’a-t-on vu ? Des agriculteurs exploitant des fermes de quelques hectares utilisant des méthodes à la fois très ingénieuses sur le plan agronomique et très rudimentaires, voire archaïques. Tout se fait à la main, ou presque. On voit des bœufs de labour… Une ferme nourrit quelques dizaines de familles…  Le paysan japonais a beau calculer qu’il existe assez de surface cultivable dans son pays pour nourrir la population nippone, quelque chose ne va pas… Même si les rendements de l’agroécologie peuvent  rivaliser avec ceux de l’agriculture intensive…

Combien de paysans agroécologiques ?

Ce qui ne va pas, c’est que le problème n’est pas de convertir les paysans actuels à l’agroécologie. Le problème, c’est de multiplier leur nombre par cent ou mille pour recréer des fermes de quelques hectares dont les champs ressemblent à de grands jardins. Bien sûr, il y a l’exemple de l’agriculteur allemand, converti dans les années 1970. Mais le documentaire de Marie-Monique Robin ne répond pas à la question essentielle de l’organisation humaine de la nouvelle agriculture qu’elle prône. Combien d’agriculteurs bio faut-il en France. Avec quelle taille d’exploitation pour éviter le recours aux machines polluantes ? Connait-on les solutions agroécologiques adaptées aux écosystèmes français ? Si le documentaire apporte une contestation passionnante sur l’argument du rendement, il nous laisse sur notre faim quant à la mise en oeuvre de l’Eden agricole. Pour Marie-Monique Robin, cela passe par une décision politique. Cela paraît bien court. Concrètement, comment la France, par exemple, peut-elle se convertir à l’agroécologie ? Le sujet du prochain documentaire de Marie-Monique Robin ? D’ici là, la France aura peut-être créé un institut national de la recherche agronomique qui pourra lui donner son avis sur la question…

Michel Alberganti

Le 14 octobre 2012, Felix Baumgartner est devenu le premier homme à monter à près de 40 000 mètres d’altitude et à sauter pour revenir sur Terre après une chute libre suivie par une descente en parachute. Derrière l’exploit sportif, que nous avons relaté en détail, on trouve une jolie leçon de physique. En effet, l’expérience de Felix Baumgartner illustre de façon spectaculaire plusieurs phénomènes auxquels nous sommes soumis sans en avoir conscience: la gravité, la pression atmosphérique, la température de l’air au dessus de nos têtes ou la vitesse du son. En revanche, pour ce qui concerne le passage du mur du son avec une simple combinaison, le parachutisme autrichien est aujourd’hui le seul être humain à l’avoir expérimenté. Lorsqu’il se trouvait à 39 km d’altitude, quelles étaient les forces auxquelles il était soumis ? Comment ces forces ont évolué au cours de son saut ? Autant d’exercices de physique dont les professeurs vont maintenant pouvoir s’emparer. Leurs élèves, eux, devront se projeter vers le ciel, armés de quelques formules.

1°/ La gravité et le poids

La gravité est l’un des phénomènes les plus mystérieux de notre univers. Elle se traduit par une attraction exercée par une masse sur une autre. La Terre sur chacun de nous, par exemple. Mais aussi la Terre sur la Lune, le Soleil sur la Terre… Une attraction dont on cherche encore à préciser le support physique. Pour l’expliquer, Albert Einstein a dû imaginer une déformation de l’espace-temps… C’est dire ! Ce qui est certain, c’est qu’une force s’exerce sur une masse lorsqu’elle se trouve au voisinage d’une autre. Plus la masse d’un objet est importante, plus l’attraction qu’elle exerce sur une autre masse est grande. C’est pour cette raison que les verres tombent par terre et non l’inverse… Mais aussi que la gravité sur la Lune, est très inférieure à celle qui règne sur Terre. Là bas, elle n’atteint que 1,6 m/s2, soit 16,7% de celle qui règne sur Terre. Par ailleurs, plus les verres tombent de haut, plus ils ont le temps d’accélérer et plus leur vitesse au moment de l’impact est grande. Et plus ils risquent de se casser. C’est pour cette raison qu’il vaut mieux tomber du premier étage d’un immeuble que du 6e.

Cette accélération d’une masse attirée par une autre, c’est justement cela, la gravité. Elle se mesure comme une accélération. A la surface de la Terre, cette accélération est égale à 9,81 m/s2, le fameux “g” que nous avons tous découvert à l’école. Appliquée à une masse, cette accélération lui donne… un poids.  Grâce à Newton et à sa pomme légendaire, nous savons que le poids est égal au produit de la masse par l’accélération due à la pesanteur, via la célèbre formule : P = mg. Dès que l’on quitte le plancher des vaches, les choses se compliquent.

C’est ainsi que nous retrouvons Felix Baumgartner, debout sur la petite marche accrochée à sa capsule. A 39 km de la surface de la Terre échappe-t-il à l’attraction terrestre, à la gravité ? Si c’était le cas, et s’il se trouvait vraiment dans l’espace, il ne serait simplement… pas tombé. Difficile, dans ce cas, de franchir le mur du son. En fait, il était encore beaucoup trop près de la Terre pour atteindre l’apesanteur que connaissent les locataires de la Station spatiale internationale qui croise à quelque 400 km d’altitude et qui équilibre la gravitation grâce à la force centrifuge engendrée par sa rotation autour de la Terre (*). Dix fois plus haut que Felix. Pour ce dernier, la perte de gravité est restée très limitée à environ 1,2%. S’il pèse 80 kg à la surface de la Terre, il en pesait encore environ 79 au bord de sa nacelle, juste avant de sauter.

2°/ La pression atmosphérique et la température

Si Felix Baumgartner est tombé au lieu de flotter, c’est donc à cause de la gravité. Mais pourquoi était revêtu de cette combinaison sous pression qui rendait ses gestes si difficiles. En raison de la différence de pression atmosphérique, bien entendu…

A la surface de la Terre, en plus de la gravité, nous subissons la pression exercée par l’atmosphère. Soit une épaisseur d’environ 100 km d’air au dessus de nos têtes… Cette pression diminue lorsque l’on s’éloigne de la Terre. Dans ce cas, l’impact de l’altitude du saut de Felix est loin d’être négligeable. Lors de sa montée, il a franchi environ 40% de l’épaisseur de l’atmosphère. Pourtant, la différence de pression extérieure était nettement inférieure à ces -40%. En effet, la densité de l’air n’est pas régulière lorsque l’on s’élève. Ainsi, elle n’atteignait plus qu’environ 1% de la densité sur Terre à 39 km d’altitude. Dès 5500 mètres d’altitude, la pression atmosphérique a déjà perdu 50% de sa valeur au niveau de la mer. Il n’en reste que 10% à 16 km d’altitude. Et la pression extérieure, elle aussi, était 100 fois plus faible que sur Terre lorsque Félix a ouvert l’écoutille de sa nacelle. Sans sa combinaison pressurisée, son corps se serait dilaté, presque comme on le voit au cinéma lorsqu’un astronaute perd cette protection dans l’espace.

Gravité similaire, densité de l’air et pression atmosphérique divisées par 100. Et la température ? On imagine un froid plus que polaire, spatial ! Grosse erreur. En fait, la température varie très fortement, dans les deux sens, lorsque l’on s’élève. Nous assimilons altitude et refroidissement parce que notre expérience est limitée aux plus hauts sommets des montagnes terriennes. Quelques milliers de mètres seulement. Dans cette zone, et jusqu’à environ 10 km (l’altitude des avions de ligne), la température baisse en effet régulièrement pour atteindre quelque -60°C. Elle se maintient ainsi jusqu’à 20 km et ensuite, elle commence à remonter. Aux environs de 45 km, elle est pratiquement revenue à 0°C et elle recommence à baisser à nouveau à partir de 50 km pour descendre jusqu’à -100°C à 80 km avant de remonter à partir de 90 km. A l’extérieur de l’atmosphère, au delà de 100 km d’altitude, la température devient très élevée (300 à 1600°C). Mais l’absence de molécules d’air, dans le vide, empêche cette chaleur se transmettre et de brûler les astronautes. Néanmoins, leur combinaison blanche reflète les rayons du soleil le plus possible. La température élevée à la sortie de l’atmosphère démontre la protection que cette dernière apporte à la Terre.

Revenons à Felix qui, lui, n’est pas allé jusqu’à l’espace. Il se trouve, en revanche, dans une situation idéale pour réaliser son exploit. Forte gravité et faible densité d’air. Sans ces conditions, il n’aurait jamais atteint la vitesse de 1342 km/h, ni franchi le mur du son.

3°/ La vitesse du son

Contrairement à la lumière qui est une onde électromagnétique, le son est une onde produite par la vibration mécanique du milieu dans lequel elle se propage. Pas de milieu, pas de son. Une règle que les réalisateurs de films se déroulant dans l’espace ont longtemps ignorée. Jusqu’à Stanley Kubrick et 2001, l’odyssée de l’espace. Si Felix avait eu un compagnon, et s’il avait pu se passer de sa combinaison, il n’aurait guère pu se faire entendre. Pas assez d’air à faire vibrer pour acheminer correctement le son de sa voix. En revanche, cette atmosphère raréfiée présente un avantage considérable pour la chute libre : elle ne freine pas, ou très peu, le corps de Felix. Au moins pendant les premières minutes de sa chute. C’est ainsi qu’il a pu accélérer jusqu’à dépasser la vitesse du son. Là où cela se complique, c’est que cette vitesse dépend… également de l’altitude. Plus précisément de la densité de l’air, de la pression et de la température. Comme nous l’avons déjà expliqué, à environ 30 km, la vitesse du son est de 1087 km/h, contre 1200 km/h au sol. En fait, Felix n’a pas fait de détail et battu la vitesse du son… même au niveau de la mer.

Avant son saut, la seule véritable question sans réponse concernait l’effet du passage du mur du son sur un homme sans autre protection qu’une combinaison. On a pu voir à quel point Felix était ballotté pendant la partie la plus rapide de sa chute. Les vibrations du passage du mur du son l’ont probablement déstabilisé. Il reconnaît lui-même qu’il a craint de perdre connaissance. Dès que l’air est devenu assez dense, sa chute s’est ralentie et il a pu reprendre le contrôle de son vol, en professionnel du parachutisme. Son arrivée au sol, sur ses deux jambes, a montré qu’il avait retrouvé tous ses moyens avant d’atterrir. Bel exploit. Et belle leçon de physique.

Michel Alberganti

Mise à jour : “et qui équilibre la gravitation grâce à la force centrifuge engendrée par sa rotation autour de la Terre” a été rajouté grâce à la remarque judicieuse de François Desvallées.

Felix Baumgartner a réussi son pari : franchir le mur du son en chute libre. Avec, pour seule protection, une combinaison d’astronaute. Il a même très largement dépassé son objectif en atteignant, selon Brian Utley, l’expert chargé de certifier la performance pour la Fédération Aéronautique Internationale. Il est en effet parvenu à la vitesse de 1342 km/h, alors que celle du son, à cette altitude, n’est “que” de 1087 km/h. Soit un dépassement de près de 25% de cette vitesse mythique qui faisait tant peur aux pilotes d’avion avant que Chuck Yeager ne la franchisse pour la première fois, le 14 octobre 1947.

65 ans après Chuck Yeager

Le 14 octobre ? C’est justement la date choisie par Félix Baumgartner pour tenter, une nouvelle fois, son exploit après plusieurs reports. Exactement 65 ans plus tard, il franchit, lui aussi, cette limite, mais grâce au seul poids de son corps et à l’attraction de la Terre.
La performance a duré 2 heures 21 pour la montée et à peine plus de 9 minutes pour la descente. La partie en chute libre, elle, n’a pas dépassé 4 minutes et 20 secondes, soit 16 secondes de moins que le record établi en 1960 par Joseph Kittinger, aujourd’hui ancien colonel de l’Air Force de 84 ans présent aux cotés de Felix Baumgartner pendant tout le projet et, bien entendu, lors de l’exploit auquel ont également assisté plus de 8 millions de personnes en direct sur Internet et certaines chaînes de télévision.

Trois records, un échec

L’autrichien de 43 ans, parachutiste professionnel, ancien militaire et spécialiste des sauts acrobatiques (tours, ponts, Christ de Rio de Janeiro…), a, finalement battu trois records du monde : le saut le plus haut (39 km d’altitude),  la plus longue chute libre (36,5 km) et, bien entendu, la vitesse la plus élevée atteinte par un homme sans l’aide d’une machine, 1342 km/h. Finalement, c’est sans doute à cause de sa vitesse que Felix Baumgartner a raté le quatrième record, celui de la durée de la chute libre.

300 personnes et des millions de dollars

Il reste que le parachutiste a atteint ses objectifs principaux. Après cinq ans d’attente. Son exploit a mobilisé une équipe de 300 personnes à Roswell, dont 70 ingénieurs, scientifiques et physiciens. Le tout financé par la marque de boisson Red Bull à coup de millions de dollars. Un ballon d’hélium coûte 200 000 dollars. La combinaison spéciale utilisée par Felix Baumgartner est revenue à 250 000 dollars. Le coût de la capsule n’est pas connu. L’ensemble était équipé de 15 appareils de capture d’images (vidéo et photo). Un documentaire produit par la BBC et National Geographic sera diffusé dans quelques semaines.

La nostalgie des astronautes

Le spectacle de Felix Baumgartner dans sa petite capsule nous a rappelé les images des années 1960, lorsque l’homme faisait ses premiers pas dans l’espace. Le minuscule vaisseau de Youri Gagarine. Les capsules Apollo… Jamais, les séjours des occupants de la Station spatiale internationale (ISS) n’ont engendré pareilles émotions. Les sondes spatiales et les robots martiens, quels que soient leurs exploits, ne provoqueront jamais, non plus, ce frisson particulier que l’on ressent lorsqu’un homme prend le risque de se lancer dans l’inconnu. Lorsqu’il saute dans le vide…

Tout le monde n’est pas Neil Armstrong

En ce 14 octobre 2012, Felix Baumgartner nous a offert un ersatz de cette émotion. Lorsqu’il a signalé, pouce levé, que tout était paré de son coté. Lorsqu’il a ouvert l’écoutille de sa nacelle et que sa cabine a été inondée de lumière. Lorsqu’il s’est péniblement levé de son siège pour, avec les gestes engourdis par sa combinaison compensant la très faible pression atmosphérique, faire les deux pas qui le séparaient de la petite marche au dessus du vide. 39 km de vide… Lorsqu’il se tenait là, agrippé à deux rampes, et qu’il tentait de dire, avec son fort accent allemand, quelques mots historiques… “Parfois, il faut monter vraiment haut pour savoir à quel point vous êtes petits”, a-t-il prononcé péniblement. Tout le monde n’est pas Neil Armstrong… Lorsqu’il s’est laissé tomber, enfin, et qu’il a aussitôt été comme aspiré par la Terre. Lorsqu’il s’est mis à tournoyer comme un corps abandonné, privé d’air pour planer. Lorsque l’on entendait son souffle pendant sa chute. Lorsqu’il s’est rétabli en atteignant les couches plus denses de l’atmosphère et a commencé une descente impeccable. Lorsque son parachute s’est ouvert et qu’il a atterri sur ses jambes, comme à l’entrainement. Une émotion, certes, mais pas vraiment de frisson.

Mur du son et combinaison

Il reste de Felix Baumgarnter a démontré l’absence d’impact du passage du mur du son sur un corps humain. Ce qui n’avait jamais été expérimenté. Avant son saut, on pouvait craindre des effets désagréables, voire graves, dus aux vibrations engendrées par le front d’ondes. Il semble que, sur la masse réduite d’un corps humain, cette barrière n’ait pas de conséquences néfastes. Il va de soi que la combinaison du parachutiste a joué un rôle essentiel de protection vis à vis des conditions extérieures, en particulier la faible pression atmosphérique, l’absence d’oxygène et la température très basse pendant la chute libre. C’est même la véritable justification scientifique de l’expérience. Grâce à Felix Baumgartner, l’équipement utilisé est validé pour une hauteur de chute de 39 km. Cela pourrait sauver la vie d’astronautes en perdition lors d’une rentrée en catastrophe dans l’atmosphère. Avant que leur vaisseau n’atteigne les couches les plus denses, ils pourraient être éjectés à cette altitude et retomber en parachute. Mais l’opération sera beaucoup plus délicate avec une capsule se déplaçant à grande vitesse qu’avec une nacelle de ballon presque immobile au moment du saut.

Michel Alberganti

Note: Le texte a été modifié en remplaçant “l’apesanteur” par “sa combinaison compensant la très faible pression atmosphérique extérieure” grâce aux commentaires de JeanBob et Jacques Ghémard.

Le dernier paragraphe a également été ajouté.

Suivez la tentative de franchissement du mur du son en chute libre par Felix Baumgartner en direct:

Les données de l’exploit:

Altitude du saut : 38,750 km
Vitesse à atteindre : 1087 km/h

Les images de la montée (captures d’écran):

Les épisodes précédents:

Périscope : Chute libre, OGM, Nobel…

Felix Baumgartner va tenter de franchir le mur du son en chute libre

Un homme en chute libre peut-il franchir le mur du son ?

Felix Baumgartner rêve de devenir le premier homme à franchir le mur du son. Jusqu’à présent, seuls les pilotes d’avions militaires y sont parvenus, à l’exception de ceux du Concorde dont les vols se sont arrêtés en 2003 et de Andy Green qui a atteint 1227.99 km/h le 15 octobre 1977. Mais tous ces pilotes étaient […]

Michel Alberganti

Enfin… Dans la nuit de vendredi, 12 octobre 2012, une fusée Soyouz, exploitée par Arianespace, a mis sur orbite deux nouveaux satellites de Galileo à partir de la base de Kourou en Guyane. Avec les deux précédents, lancés le 21 octobre 2011, ce sont maintenant 4 satellites qui composent la constellation européenne concurrente du GPS américain. Ce premier groupe a ainsi atteint la taille minimale nécessaire pour faire fonctionner un système de positionnement par satellites. Mais il faudra encore patienter jusqu’en 2015 pour le lancement commercial avec 18 satellites et, sans doute, 2020 pour que Galileo atteigne sa taille finale : 30 satellites dont 4 de secours.

A cette époque, le GPS européen disposera d’une meilleure couverture de la Terre (jusqu’au cap Nord et au delà) et une plus grande précision que le GPS américain, qui ne compte que 24 satellites. Cette précision atteindra le mètre contre 3 à 8 mètres pour son concurrent. Positionnés sur 3 orbites à 23 222 km de la Terre, la réseau Galileo doit fournir des services à l’ensemble des modes de transports (avions, trains, bateaux, voitures…) et sera utilisé, grâce à sa grande précision, comme instrument de guidage pour les secours. Sans compter, bien entendu, les militaires.

Plus de 20 ans de gestation…

Avec les Etats-Unis et les Russes (système Glonass), Galileo donnera à l’Europe une indépendance qu’elle a bien failli ne jamais avoir. Tandis que le GPS américain date de 1994 pour sa mise en service commercial et le Glonass de 1996 (il est ensuite resté à l’abandon à la suite de la chute du mur de Berlin avant d’être relancé à partir de 2002), la gestation du système européen a a été longue et douloureuse. Résultat : près de 25 ans de retard sur les Américains… Ses prémisses datent de 1998. Il faudra donc plus de 20 ans pour qu’il soit totalement opérationnel.

Galileo restera un mauvais exemple de la coopération européenne, empêtrée dans les montages financiers successifs et les concurrences entre pays.  En 2002, le projet était considéré comme pratiquement mort. Le coût du système, tel qu’annoncé en mai 2012 par la Commission européenne, devrait atteindre 5 milliards d’euros, supérieur aux 3,4 milliards d’euros d’argent public initialement prévus. L’exploitation devrait coûter environ 220 millions d’euros par an. Le recours aux fusées russes Soyouz, à la place d’Ariane 5 ou de Vega, contribue à réduire la facture.

Dans quelques années, nous pourrons enfin guider notre voiture grâce à nos propres satellites. Une satisfaction que nous aurons bien méritée. A force de patience…

Michel Alberganti

Mise à jour le 14 octobre 2012 avec des éléments de coût suite au commentaire de pmoulin.

Lors de l’émission Science Publique du 12 octobre 2012, que j’ai animée sur France Culture, il est arrivé ce qui se produit parfois lors d’une émission de radio. L’un des invités, Denis Le Bihan, directeur de Neurospin, a relaté des expériences qui ont été menées par différents laboratoires et dont les résultats ont été publiés dans des revues scientifiques. Et sa description s’est révélée tout bonnement sidérante. Elle est arrivée à un moment de l’émission où étaient évoquées les limites des thérapies actuelles. Qu’elles soient chimiques, avec les médicaments, ou électriques, avec les électrodes implantées à l’intérieur du cerveau, pour soigner, par exemple, la maladie de Parkinson.

La douleur disparaît

“Mais le cerveau peut aussi se soigner lui-même”, a alors lancé Denis Le Bihan. Pas de quoi être ébouriffé. Nous avions tenté de réaliser une émission sur ce thème. Sans grand succès d’ailleurs… La surprise est venue de l’expérience particulière qu’il nous a racontée. Le patient souffrant de douleurs chroniques est installé dans un appareil d’IRM fonctionnelle (IRMf). Les neurologues règlent l’instrument pour mesurer l’activité du cerveau dans le centre de la douleur. Ils établissent ensuite une liaison entre cette mesure et l’image d’une flamme de bougie qui est projetée sur un écran devant le patient. Les expérimentateurs demandent ensuite à ce dernier de tenter de faire baisser la hauteur de la flamme jusqu’à l’éteindre. Le patient n’a aucune clé, aucune méthode, aucune technique pour y parvenir. En se concentrant, il parvient toutefois à obtenir ce résultat. La hauteur de la flamme baisse. Et la douleur aussi ! Lorsqu’ils sortent de l’IRM, les patients restent capables de contrôler leur niveau de douleur. Mieux, ils expliquent que “leur douleur (a) baissé d’intensité sans qu’ils aient besoin d’y faire expressément attention”, note Denis le Bihan dans l’ouvrage intitulé Le cerveau de cristal qu’il vient de publier chez Odile Jacob.

Biofeedback

Cela s’appelle le biofeedback par IRM. Le résultat est encore plus spectaculaire sur des patients déprimés chroniques. Dans ce cas, la région du cerveau qui est choisie est celle du plaisir. Et les patients doivent, à l’inverse, tenter d’augmenter la hauteur de la flamme sur l’image qui leur est présentée. Il s’agit ainsi de stimuler l’activité de ce centre du plaisir. Et ils y parviennent. “Là encore, le résultat fut remarquable, certains patients sortant complètement de leur dépression après l’examen IRMf, et ne prenant plus aucune médication”, écrit Denis Le Bihan dans son ouvrage. Ainsi, un “simple” appareil de mesure devient un instrument thérapeutique !

Dépression, Parkinson…

Résultats également positifs sur la maladie de Parkinson. Les malades apprennent, de la même façon, à contrôler leur cerveau et ils améliorent leurs performances motrices. Denis Le Bihan ne met guère en valeur ces expériences dans son livre. Lors de l’émission, il n’a pas parlé des résultats obtenus sur la dépression. Cette discrétion n’est pas due au hasard. Le chercheur veut à la fois dévoiler ses avancées et ne pas faire naître des espoirs démesurés ou prématurés. “Il reste encore beaucoup à faire pour mieux cerner cette méthode de biofeedback, (mesurer) son efficacité à long terme, et préciser quels patients peuvent en bénéficier (certainement pas tous)”, écrit-il. “Cette approche n’est pas encore totalement validée, mais on potentiel est énorme”, poursuit-il.

Un divan en forme de miroir

Et d’envisager, encore avec prudence, ce que peut être l”avenir de l’IRM: “Il est encore trop tôt cependant pour dire si le lit de l’imageur IRM remplacera un jour le divan des cabinets de psychiatrie”. L’IRMf servirait alors de connecteur direct, sans l’intermédiaire d’un médiateur humain, entre l’individu et son cerveau. Les psychanalystes, déjà passablement mals en point, pourraient alors se faire du souci. Et peut-être se remettre en cause. Ce qui ne fait jamais de mal à personne. Pour les patients que nous sommes, les perspectives sont vertigineuses. Nous nous retrouverions devant une image réelle de l’activité d’une certaine région de notre cerveau. Avec le pouvoir d’agir sur son fonctionnement.

La fatalité des bugs

Comment comprendre qu’une douleur chronique, une dépression ou un tremblement puissent être maîtrisés aussi facilement que Denis Le Bihan le décrit ? On connaît aujourd’hui, et les invités de Science Publique se sont attachés à l’expliquer, la complexité mais également la plasticité des cellules nerveuses du cerveau. Sans cesse, elles se reconfigurent pour “faire le travail”, c’est à dire répondre aux besoins de l’organisme qu’elle contrôlent. 100 milliards de neurones ! Comment imaginer cette population grouillante, ces dizaines de milliards de synapses acheminant des messages électriques et chimiques en permanence ? Que, comme dans un ordinateur, cette complexité engendre des bugs est plus facile à concevoir. Que ces bugs se traduisent pas des états anormaux, comme une douleur chronique ou une dépression persistante, semble également plus que probable. Toute la question est de trouver un moyen de rétablir un fonctionnement normal. Pas question de rebooter… Pas de bouton de reset… Que faire ?

Comme un pli anormal

L’expérience de biofeedback de Neurospin démontre que l’action est possible. Même si le modus operandi reste mystérieux. Tout se passe comme si le bug avait engendré un pli anormal dans le tissu cérébral. Sans fer à repasser, le pli perdure. Et il engendre une douleur, un malaise, un tremblement bien après que la cause première ait disparu. Le plus étrange, c’est que la volonté seule ne puisse pas effacer ce pli. Comme s’il restait inaccessible au fer à repasser. Or, avec l’expérience de la flamme de la bougie, il apparaît que ce fer à repasser existe bien et qu’il est possible de l’appliquer sur le pli. Notre attention a simplement besoin d’être guidée. Sans repère, elles n’est pas capable de se fixer sur le point névralgique. La bougie l’éclaire et, soudain, elle devient capable d’effacer le pli et de restaurer l’état antérieur.

Un potentiel inexploré

Bien sûr, si cette technique permettait de résoudre les problèmes de douleur, de dépression et de maladie de Parkinson, le bénéfice serait déjà considérable. Mais on ne peut s’empêcher d’imaginer ce qui deviendrait possible grâce à ce type d’action directe sur le cerveau. Resterions-nous limités au repassage des plis, c’est à dire à la correction d’anomalies ? Ou bien pourrions-nous accélérer à volonté l’activité de certaines zones du cerveau ? C’est à dire agir volontairement sur des processus qui se produisent inconsciemment. Pourrions-nous, ainsi, décupler notre concentration ? Augmenter à volonté la capacité de notre mémoire à court terme ? Amplifier certains sens ? Serons-nous un jour capables de reconfigurer notre cerveau beaucoup plus rapidement qu’il ne le fait tout seul ? Cette plasticité extraordinaire que nous avons découvert deviendra-t-elle malléable à souhait par notre volonté ? Deviendrions-nous, ainsi, véritablement maîtres des neurones de notre cerveau ? Un tel pouvoir fait rêver ! Mais il conduit aussitôt à une question : que ferions-nous d’un tel pouvoir ?

Michel Alberganti

(Ré)écoutez l’émission Science Publique du 12 octobre 2012 sur France Culture :

Comment fonctionnent nos neurones ? 57 minutes

Étonnant résultat de l’étude réalisée par une doctorante canadienne, Marie-France Marin du Centre d’études sur le stress humain de l’Hôpital Louis-H. Lafontaine (CESH) de l’université de Montréal, et publiée dans la revue PLOS One, le 10 octobre 2012.  Lorsque l’on donne à lire de mauvaises nouvelles publiées dans la presse, la sensibilité au stress des femmes augmente alors que ce n’est pas le cas chez les hommes. Cette découverte est d’autant plus intéressante qu’elle ne révèle pas une différence de réaction immédiate des participants à cette lecture mais postérieure. Après avoir lu de mauvaises nouvelles, les femmes et elles-seules, seraient plus vulnérables à des situations stressantes. La leçon, Mesdames, est claire : évitez les rubriques “catastrophes” ou faits divers, qui sont en général des faits criminels, des journaux. L’étude ne dit pas si ce type de nouvelles diffusées à la télévision ont le même effet. Mais, à la lire, on peut penser que c’est le cas.

60 participants des deux sexes

Marie-France Marin et son équipe sont partis du constat que nous sommes de plus en plus bombardés par les mauvaises nouvelles transmises par les médias de masse. Mais mesurer l’impact sur le cerveau de ce matraquage négatif n’est pas simple, comme le démontre le protocole assez complexe de l’étude.

Les chercheurs ont rassemblé 60 participants divisés en 4 groupes qui ont tous lu des résumés de nouvelles récentes publiées dans la presse. Un groupe de femmes et un groupe d’hommes ont lu des informations neutres (ouverture d’un nouveau jardin public, première d’un film…). Un autre groupe d’hommes et un autre groupe de femmes ont lu des nouvelles négatives (accidents, meurtres…). A chaque étape de l’expérience, les chercheurs ont prélevé des échantillons de salive sur les participants. “Quand notre cerveau est confronté à une situation qui provoque de la peur, notre corps produit des hormones du stress qui pénètrent dans le cerveau et peuvent agir sur la mémorisation des événements effrayants ou stressant”, explique Sonia Lupien, directrice du CESH et professeur au département de psychiatrie de l’université de Montréal. “Cela nous a conduit à penser que la lecture de nouvelles négatives peut stimuler une réaction de stress”. C’est le taux de l’une des hormones du stress, le cortisol, qui est mesuré sur les prélèvements de salive des participants.

Une plus grande sensibilité au stress

Après la lecture, l’exercice mental. Les participants ont dû effectuer différents tests mettant en jeu la mémoire et le calcul afin de mesurer et de comparer leurs réactions à des situations stressantes (les exercices sont réalisés devant une glace sans tain et commandés par la voix d’examinateurs invisibles). Nouveaux prélèvements de salive. Le lendemain de cette expérience, les participants ont tous été rappelés par téléphone afin qu’ils parlent des nouvelles négatives dont ils avaient gardé le souvenir. En dépouillant les résultats, les chercheurs ont eu une surprise. “Alors que la lecture des nouvelles négatives seule n’avait pas eu d’impact sur le niveau de stress, elle avait rendu les femmes plus réactives en affectant leurs réponses psychologiques à des situations stressantes ultérieures”, note Marie-France Marin.

Pas d’effet sur les hommes

En effet, le niveau de cortisol n’a pas augmenté après la lecture mais il s’est retrouvé nettement plus élevé chez les femmes ayant lu les mauvaises nouvelles après la partie stressante (exercices mentaux) du test. En revanche, cet effet n’était pas présent chez les femmes ayant lu des nouvelles neutres. “De plus, les femmes ont mémorisé plus de détails sur les mauvaises nouvelles”, indique Marie-France Marin. “Il est intéressant de noter que nous n’avons pas observé ce phénomène chez les hommes”. Intéressant, en effet, et intriguant. Les chercheurs n’ont pu percer le mystère. D’autres études seront nécessaires pour l’élucider. Néanmoins, ils ont émis certaines hypothèses.

Un héritage de l’évolution ?

L’une des plus intéressantes concerne l’évolution. Les femmes sont, depuis toujours, particulièrement attentives à la protection de leurs enfants. Le souci de leur survie aurait ainsi affecté l’évolution du système gérant le stress dans leur cerveau. Elles seraient ainsi devenues plus empathiques. La lecture de mauvaises nouvelles déclencherait alors une mise en éveil de la réaction de stress. Comme si le danger, révélé par le journal, pouvait les affecter directement, elles et leur progéniture. Ainsi, dans une situation stressante réelle postérieure à la lecture, leur réaction est plus forte en raison d’une sensibilité exacerbée par l’impact des mauvaises nouvelles.

Il reste à affiner cette analyse en incluant des variantes dans l’échantillon des participants. “D’autres études permettront de comprendre comment le sexe, les différences de génération et d’autres facteurs socio-culturels peuvent affecter la perception, par les participants, de l’information négative dans laquelle nous baignons en permanence”, conclue Marie-France Marin.

Michel Alberganti

Un Nobel de chimie au goût de café

Le prix Nobel de chimie 2012 est avant tout un prix Nobel de biochimie: il récompense deux chercheurs qui ont élucidé l’un des principaux mystères de la transmission moléculaire des informations à l’intérieur de chaque cellule des mammifères. A commencer par les corps humains.

Un exemple: lorsque nous buvons une tasse de café, nous percevons et ressentons dans l’instant sa robe, ses fragrances, sa suavité exotique d’arabica. Comment ce miracle matinal peut-il se produire voire se reproduire pluri-quotidiennement? Pour une large part grâce aux précieuses clés moléculaires découvertes par Robert Lefkowitz et Brian Kobilka.

L’analyse (consciente ou non) des milliers d’informations qui nous parviennent de l’extérieur (mais aussi et surtout de l’intérieur) de notre corps réclame des myriades de molécules réceptrices situées à la surface des milliards de cellules qui constituent notre organisme. Ce sont ces récepteurs qui captent les substances moléculaires circulant dans leur environnement immédiat, des hormones ou des médicaments, par exemple.
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US Researcher: Nobel Prize Win a ‘Total Shock’ par AP-Tech

Nobel chemistry winner Kobilka hopes for better… par reuters

Le saut du mur du son encore retardé

Il devait avoir lieu le lundi 8 octobre. Il a été repoussé à mardi 9 octobre. Mais les conditions météorologiques, en particulier le vent trop fort, ont conduit à un nouveau report du saut en chute libre de l’australien Felix Baumgartner d’une altitude de près de 37 km. Le sauteur fou veut franchir le mur du son avec sa seule combinaison comme protection. Après une annonce pour jeudi 11 octobre, le saut a finalement été repoussé au dimanche 14 octobre. Si le ciel est d’accord…

Daredevil Felix Baumgartner ‘disappointed’ par andfinally

Les OGM devant l’Assemblée Nationale

Auditionné par l’Assemblée nationale mardi 9 octobre, Gilles-Eric Séralini, auteur d’une étude controversée sur la toxicité d’un du maïs Monsanto NK603, résistant à l’herbicide Roundup, et du Roundup lui-même, a appelé les députés à instituer une “expertise contradictoire” pour mettre fin à quinze ans de “débat stérile” sur les OGM. Le professeur ne cesse de demander une telle innovation qui ne laisse d’inquiéter sur son réalisme. Pour lui, les études devraient être soumises à deux expertises, chacune étant effectuée par l’un des deux camps.  La “solution” aurait surtout pour résultat de plonger le législateur dans une perplexité encore plus grande qu’aujourd’hui. Comment départager deux expertises ouvertement militantes ? En en commanditant une troisième, indépendante ? Autant aller tout de suite à cette solution, non?

OGM : l’étude qui dérange par LCP

Michel Alberganti

La remise du prix Nobel de physique 2012 à Serge Haroche et David J. Wineland est une demi-surprise. Et une excellente nouvelle pour la recherche française. En attendant Peter Higgs et son boson, désormais grands favoris pour 2013, c’est la mécanique quantique et le chat de Schrödinger qui sont à l’honneur. En effet, les travaux de Serge Haroche concernent les phénomènes extraordinaires qui existent dans le monde quantique mais disparaissent dans le monde réel. A l’échelle de particules élémentaires comme les photons ou les atomes pris individuellement ou en très petits groupes, il est possible de superposer deux états contradictoires.

Le fameux chat de Schrödinger est alors à la fois mort et vivant. Inimaginable? En effet. Dans le monde constitué de milliards de milliards de particules en relation les unes avec les autres, cette superposition n’existe plus. Paradoxalement, les physiciens décrivent le passage du monde quantique au monde réel comme une perte de cohérence quantique. Le comble! La cohérence, pour les physiciens, c’est donc la situation dans laquelle un chat est à la fois mort «et» vivant. Une incertitude tout à fait fondamentale!               Lire la suite

Serge Haroche, un arpenteur du monde quantique par CNRS

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Michel Alberganti