Décidément, la biologie synthétique ne nous laisse pas un jour de répit. Après le premier organisme vivant modélisé, voici la méduse artificielle qui nage grâce aux cellules d’un coeur de rat. Ce nouvel exploit fait l’objet d’un article publié le 22 juillet 2012 dans la revue Nature Biotechnology.

“Morphologiquement, nous avons construit une méduse. Fonctionnellement, nous avons construit une méduse. Génétiquement, cette chose est un rat”, explique Kit Parker, biophysicien de l’université de Harvard qui a dirigé cette étude. Même si les termes choisis sont légèrement emphatiques et peu respectueux pour le “donneur”, ils semblent très bien décrire cette nouvelle création des biologistes qui fait largement appel au biomimétisme.

Coup de tonnerre

C’est en effet en observant la technique utilisée par les méduses pour se propulser dans l’eau que les chercheurs, qui travaillaient sur la création de modèles artificiels des tissus du coeur humain, ont établi le parallèle. Lors d’une visite de l’Aquarium New England de Boston en 2007, Kit Parker a eu une révélation. “J’ai vu une méduse sur un écran et cela m’a frappé comme un coup de tonnerre”, raconte-t-il. “J’ai pensé: je sais que je peux construire ça”.

 

Avec l’aide de John Dabiri, bioingénieur spécialisé dans la propulsion biologique, et Janna Nawroth, diplômée du California Institute of Technology (Caltech) à Pasadena, il s’est mis au travail. D’abord en étudiant les mécanismes permettant aux méduses de nager. L’équipe a découvert que la forme en cloche des Aurelia aurita est constituée d’un couche unique de muscles dont les fibres sont alignées autour d’un anneau central et le long de huit rayons.

Ondes électriques

Pour obtenir la contraction des muscles, la méduse envoie des ondes électriques lentes qui se propagent le long des fibres comme les ondulations provoquées par un caillou jeté dans l’eau. “C’est exactement ce que l’on peut voir dans un coeur”, note Kit Parker qui parie que, pour obtenir une pompe musculaire, l’électricité doit se propager comme un front d’ondes.

Janna Nawroth s’est alors chargée de faire croître une couche unique de cellules de muscle du coeur d’un rat sur une surface plane de polydiméthylsiloxane. Quand un champ électrique est appliqué à la structure souple, le muscle se contracte rapidement ce qui compresse la feuille de polymère et imite le battement de la méduse qui nage dans l’eau.

Rat démonté…

“Nous avons démonté un rat et nous l’avons reconstruit en méduse”, résume Kit Parker avec son art consommé de la formule mesurée. Le biomimétisme est tel que les chercheurs ont reproduit également le courant d’eau que crée la nage des méduses et qui leur permet de se nourrir. Modestement, Kit Parker estime avoir fait monter une marche à la biologie synthétique. Il n’hésite pas à considérer que son avancée n’a rien de commun avec la pratique classique de cette discipline qui consiste à introduire des gènes dans une cellule vivante. “Nous, nous avons construit un animal. Il ne s’agit pas uniquement de gènes mais de morphologie et de fonction”, conclut-il.

Application au coeur humain

Comme quoi l’euphorie de la découverte peut conduire à des déclarations exagérées. Certes, l’équipe de Kit Parker a fidèlement reproduit les mouvements de la méduse à l’aide de cellules musculaires du coeur d’un rat. Mais, à la différence des vraies méduses, la sienne ne peut se mouvoir que dans un liquide soumis à un champ électrique. De là à dire qu’il s’agit d’un animal… Plus raisonnablement, il s’agit d’un modèle expérimental de coeur. Pour aller plus loin vers leur objectif, les chercheurs vont tenter de remplacer les cellules de coeur de rat par des cellules de coeur humain. Il espèrent alors obtenir une plateforme d’essai pour des médicaments visant à renforcer l’activité du coeur. Ce qui semble assez raisonnable.

Mais l’incorrigible Kit Parker rêve déjà d’autres exploits et déclare avoir une commande pour… un poulpe.

Michel Alberganti

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Depuis qu’il est facile de s’exprimer grâce à Facebook, Twitter, les blogs et autres moyens électroniques, on peut de demander pourquoi tant de personnes éprouvent le besoin d’utiliser ces outils pour parler d’elles-mêmes. D’où vient ce puissant désir de raconter sa vie, de donner son avis sur tout, de s’exposer au regard de tous ? Comment expliquer le recours permanent au “moi, je…” qui scande également l’expression orale ? Plusieurs études scientifiques se sont penchées sur ces interrogations. Le résultat est concluant: parler de soi excite le système mésolimbique, qui, dans le cerveau, libère de la dopamine.

Shoot de dopamine

Grâce à l’imagerie cérébrale, les chercheurs ont pu mettre en évidence que cette activité actionne le processus de récompense primaire, tout comme le sexe ou la nourriture. On peut noter que ce système mésolimbique est souvent associé aux addictions à différentes drogues. Parler de soi engendre donc rien de moins qu’un shoot de dopamine. De quoi expliquer que certains soient accros. Les autres, sans doute, ignorent encore ce plaisir qui a l’avantage social de ne pouvoir s’exercer en solitaire. Pour parler de soi, il faut l’une, voire les deux oreilles d’un “autre”. Les réseaux sociaux démontrent que cet autre peut être à la fois distant et multiple. Si, dans ce cas, il ne répond pas directement, il doit néanmoins manifester son écoute d’une quelconque manière. D’où les “J’aime” de Facebook ou le nombre de Retweet de Twitter. Les dialogues électroniques se révèlent donc être une succession de discours univoques sur soi adressés à tous. Les réponses sont d’autant plus rares qu’il n’y a pas vraiment de questions…

80% des conversations sur les réseaux sociaux

On comprend mieux pourquoi les êtres humains consacrent de 30 à 40% de leurs conversations quotidiennes à transmettre aux autres des informations sur leurs propres expériences ou leurs relations personnelles. Les études ont montré que ce taux monte à 80% dans les billets de médias sociaux comme Twitter. Il ne s’agit alors, pour l’émetteur, que de relater sa dernière expérience en date. Parfois, souvent, on ne peut plus banale: “Je sors de chez moi”, “J’arrive au bureau”. “Il pleut, je suis trempé”…

Dans la dernière étude sur ce phénomène, publiée le 7 mai 2012 dans les Proceedings of the National Academy of Science des Etats-Unis (PNAS), deux chercheurs de l’université d’Harvard, Diana Tamir et Jason Mitchell, ont affiné l’analyse des réactions du cerveau humain dans différentes conditions d’expérience. Ainsi, ils ont découvert une activité supérieure dans le système de récompense chez les participants qui recevaient une petite somme d’argent (2 $). En revanche, les deux groupes (avec ou sans argent à la clé) ont réagi de la même façon lorsque les chercheurs ont comparé l’activité cérébrale des participants exprimant leurs propres opinions ou leurs goûts et lorsqu’ils parlaient des opinions et des goûts des autres. Sans surprise, leur cerveau est nettement plus stimulé dans le premier cas.

Renoncer à de l’argent pour parler de soi

Diana Tamir et Jason Mitchell sont allés encore plus loin. Ils ont mesuré la quantité d’argent à laquelle les participants étaient prêts à renoncer pour avoir le plaisir de révéler des informations sur eux-mêmes. L’étude, semble-t-il, n’est pourtant pas financée par les psychanalystes… Les 37 participants devaient choisir entre trois tâches: parler de leurs opinions et de leurs comportements (“Aimez-vous les sports d’hivers comme le ski?”), juger le comportement d’une autre personne (“Barak Obama aime-t-il faire du ski?”) ou répondre par oui ou par non à un questionnaire factuel (“Léonard de Vinci a peint la Joconde”). A chacun des 195 choix faits par les participants était associée une récompense variable (0.01 $ à 0.04 $), sans qu’il existe de corrélation systématique entre le montant de la récompense et le type de choix. Les chercheurs ont ainsi pu confirmer, une fois de plus, la préférence des participants pour les exercices leur permettant de parler d’eux-mêmes. Lorsque la récompense était équivalente pour les trois types de choix, les participants ont choisi ces tâches dans 66% des cas face aux tâches où ils devaient parler des opinions des autres et dans 69% des cas face aux questions factuelles. Plus probant encore, en moyenne, les participants ont sacrifié 17% de leurs gains en préférant parler d’eux-mêmes face à d’autres choix rapportant plus. “Tout comme des singes prêts à renoncer à leur jus de fruit pour voir le mâle dominant ou des étudiants prêts à donner de l’argent pour voir des personnes séduisantes du sexe opposé, nos participants ont accepté de renoncer à de l’argent pour penser à eux et parler d’eux”, concluent les chercheurs.

Payer pour être lu

Un tel constat pourrait donner des idées à Facebook, entre autres. Si ses utilisateurs sont si accros à la possibilité de parler d’eux, seraient-ils prêts à payer pour cette drogue ? En fait, Mark Zuckerberg, le fondateur de Facebook y pense déjà. Comme vous avez pu le lire sur Slate.fr, le site néo-zélandais Stuff a révélé une première tentative. Un test propose une nouvelle fonction, Highlight, qui, pour 2 $ permet  à un billet d’être davantage vu par les “amis”. Même si Facebook s’en défend pour l’instant, la tentation de faire payer le shoot d'”égo-dopamine” risque d’être très forte à l’avenir.

Michel Alberganti

 

 

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