Choses à Savoir SCIENCES

Qui n'a rêvé, un jour ou l'autre, d'interrompre le flux incessant d'images et de pensées qui ne cessent d'envahir notre cerveau ? Mais peut-on vraiment y faire le vide ?

Un cerveau toujours en activité

Peut-on vraiment ne penser à rien ? À cette question, les spécialistes apportent une réponse sans équivoque : c'est impossible, sauf dans la tombe !

En effet, le cerveau ne cesse jamais son activité. Il élabore des pensées et des images tout au long de la journée. Et il ne rend pas davantage les armes durant la phase de sommeil, où se produisent les rêves.

Le cerveau n'est donc jamais inactif, même durant une période de coma. Quand on croit ne penser à rien de particulier, des pensées spontanées nous viennent, fruit d'une sorte de vagabondage mental. Dans ce cas, l'imagerie médicale a montré que des zones cérébrales spécifiques étaient activées.

Il n'y a donc que la mort pour arrêter ce flux incessant de pensées.

Une manière de maîtriser les pensées

Ceci étant, quand les médecins prétendent qu'on ne peut s'empêcher de penser, encore faut-il s'entendre sur ce qu'on entend par le mot "pensée".

En effet, il ne s'agit pas forcément de pensées structurées ou même conscientes. Des pensées spontanées et des images mentales fugaces surgissent dans le cerveau sans que nous les ayons sollicitées.

Parfois elles n'atteignent pas même le champ de la conscience. D'où l'impression de ne penser à rien. Mais, on le voit, c'est un sentiment trompeur.

Si personne ne peut arrêter totalement le flux des pensées, certains parviennent cependant à le canaliser. C'est notamment le cas de ceux qui maîtrisent les techniques de méditation.

Elles permettent en effet de concentrer son esprit sur une seule forme de pensée, en éliminant les autres. Ainsi, la méditation de pleine conscience, très en vogue aujourd'hui, focalise l'attention du méditant sur le temps présent, de manière à enrayer le surgissement des pensées parasites.

Pour parvenir à ce résultat, la personne est invitée à se concentrer sur sa respiration ou une partie de son corps. Mais même cette maîtrise exceptionnelle du mental ne peut interrompre totalement l'activité cérébrale.

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Pour le travail ou les loisirs, nombre de nos contemporains passent, chaque jour, de longues heures devant les écrans de leurs ordinateurs ou de leurs tablettes. La lumière bleue qui en émane aurait des conséquences nocives pour notre vision. Mais les filtres utilisés pour en atténuer les effets sont-ils vraiment efficaces ?

Une lumière nocive ?

La lumière bleue est une lumière à haute énergie, qui aurait des effets sensibles sur notre santé. En effet, elle bloquerait en partie la production de mélatonine, l'hormone du sommeil, perturbant ainsi nos nuits.

Par ailleurs, la lumière bleue venant des écrans causerait une certaine fatigue oculaire, notamment en limitant le clignement des yeux. Il pourrait même endommager la rétine et favoriser l'apparition de certaines pathologies oculaires.

Des études peu significatives

Plusieurs médecins rappellent cependant qu'aucune étude, à ce jour, n'a mis en évidence un véritable lien de cause à effet entre l'exposition à la lumière bleue et la fatigue oculaire ou la présence de lésions rétiniennes.

Ces spécialistes soulignent que la plupart des études consacrées à la question réunissent un échantillon trop faible et ont été réalisées dans des conditions expérimentales qui ne permettent pas d'en extrapoler les résultats à l'homme.

Filtres anti-lumière bleue : une efficacité remise en cause

Les personnes qui, malgré tout, se persuadent de la nocivité de la lumière bleue, s'équiperont souvent de lunettes dotées de filtres spécifiques.

Or, plusieurs études signalent leur efficacité modérée. L'une d'entre elles, notamment, a montré que l'usage de ces filtres anti-lumière bleue ne diminuerait pas les symptômes de fatigue oculaire, par rapport à des participants dont les lunettes n'étaient pas pourvues de ces filtres.

Et leur utilisation pourrait même s'avérer contre-productive. En effet, l'œil a besoin de capter une certaine quantité de lumière bleue. Elle est en effet nécessaire à l'équilibre de notre rythme circadien, qui contrôle l'alternance du jour et de la nuit.

En effet, un usage trop systématique de ces filtres anti-lumière bleue peut se traduire par l'envoi au cerveau de signaux interprétés comme si la personne concernée était prête au sommeil.

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Dans le rêve, certaines déficiences physiques sont annihilées. Ainsi, il a été démontré que des paraplégiques s'imaginaient, dans leurs songes, en train de marcher. Mais qu'en est-il pour les aveugles ? Voient-ils des images dans leurs rêves ?

Des images reconstituées

Pour répondre à cette question, il faut déjà faire une distinction entre les aveugles de naissance et les autres. Les premiers prétendent bien voir des images en rêve.

D'ailleurs, la région du cerveau impliquée dans la vision s'active durant la phase de sommeil paradoxal. Et quand ces aveugles dorment, des mouvements oculaires sont perceptibles sous leurs paupières. Comme s'ils voyaient quelque chose.

Mais il semble que ce terme d'image n'ait pas la même signification pour un aveugle de naissance et une personne voyante. En fait, un aveugle de naissance "verrait" un objet ou une personne non pas tels qu'ils sont réellement, mais tels qu'ils se les imaginent.

Les images aperçues en rêve sont donc bien plus une reconstruction mentale que le reflet d'une réalité que ces personnes ne peuvent percevoir.

"Voir" avec les autres sens

Mais les rêves des aveugles de naissance présentent une autre particularité. Pour eux, le songe ne se traduit pas seulement par des images, mais aussi par des sons, des odeurs ou la sensation d'un contact.

Ainsi, quand un aveugle de naissance rêve d'un plat, il en perçoit l'odeur. Et si un arbre surgit au milieu d'un songe, le rêveur aveugle pourra en toucher l'écorce. De telles facultés sont très rares chez les voyants. On les trouverait dans moins de 1 % des récits de leurs rêves qu'on a pu collecter.

Les choses ne se présentent pas de la même façon pour les personnes ayant perdu la vue, à la suite d'un accident ou d'une maladie. Si cette cécité s'est déclarée après un certain âge, fixé à 5 ou 7 ans, ces personnes peuvent voir des couleurs et de véritables images dans leurs rêves.

Malgré tout, ces images font sans doute l'objet d'une certaine forme de reconstruction, qui doit s'appuyer sur les souvenirs, même lointains, de ce qui a été vu.

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On le sait, les Anglais boivent leur thé avec du lait. Mais la question de savoir s'il faut d'abord verser l'eau ou le lait reste ouverte. Quoi qu'il en soit, il semble que, en fonction de l'option choisie, le goût du breuvage ne soit pas le même.

Une expérience gustative

Dans leur majorité, les Britanniques pensent donc que l'ordre dans lequel on verse l'eau et le lait influence la saveur de leur thé. Ce n'était pas l'avis du scientifique anglais Ronald Fisher, qui considérait que cet ordre de versement ne changeait rien au goût du thé.

Un jour, il voulut en convaincre sa consœur Muriel Bristol, qui s'était spécialisée dans l'étude des algues. En effet, comme beaucoup de ses compatriotes, elle était persuadée que, selon que l'on versait d'abord le lait ou l'eau, le goût du thé n'était pas le même.

Fisher, qui était aussi statisticien, prépare alors huit tasses de thé, quatre avec le lait versé d'abord, les autres avec l'eau versée en premier. À sa grande surprise, sa collègue indique, à chaque fois, comment le breuvage a été composé.

C'est à partir de cette expérience que le savant concevra le test exact de Fisher, qui repose sur un calcul exact des probabilités.

Des bulles de "caramel"

On sait aujourd'hui que les Anglais ont raison : la saveur du thé dépend bien de la manière dont on verse l'eau et le lait.

En effet, certaines composantes du lait, comme les protéines ou les lipides, sont hydrophobes. Cela signifie que, n'ayant aucune "affinité" pour l'eau, elles la repoussent.

Si l'eau bouillante est versée sur le lait, les premières gouttes l'atteignant vont donc s'en isoler, formant des sortes de bulles. Celles-ci se réchauffent rapidement, ce qui leur donne une saveur rappelant un peu le caramel. Elles finissent par se mélanger au reste du breuvage, lui donnant un goût particulier.

Par contre, on ne le retrouvera pas si l'on verse le lait en premier. Ces bulles "caramélisées" ne se formeront pas. Ce n'est donc pas sans raison qu'un tiers des Anglais de plus de 65 ans préfèrent verser le lait avant l'eau bouillante.

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Une récente étude vient de confirmer une hypothèse émise par des naturalistes des siècles passés : les oiseaux vivant dans des contrées proches des tropiques ont un plumage plus coloré. Pour expliquer ce phénomène, les scientifiques avancent plusieurs explications.

Des oiseaux tropicaux plus colorés

L'intuition de Darwin et d'un autre naturaliste du XIXe siècle, Humboldt, était bien juste : plus on se rapproche des tropiques, plus le plumage des oiseaux se pare de couleurs vives.

La confirmation est venue d'une récente étude, publiée dans une revue spécialisée. Pour la mener à bien, les chercheurs ont examiné le plumage de plus de 4.500 espèces d'oiseaux, vivant dans toutes les zones du globe.

Ils ont notamment utilisé les spécimens très bien conservés de certains muséums d'histoire naturelle. En se servant d'une technique très élaborée d'intelligence artificielle, ils ont étudié de près la coloration d'environ 1.500 parties du plumage de ces oiseaux.

Et leur conclusion est claire : plus on s'éloigne des tropiques, et plus le plumage de ces oiseaux est terne. Bien sûr, l'inverse est également vrai. Il faut cependant tenir compte du fait que, dans les zones tropicales, les espèces d'oiseaux sont plus nombreuses.

Pourquoi ces différences de couleurs ?

Les scientifiques ne connaissent pas avec certitude la raison d'un tel phénomène. Mais ils avancent plusieurs hypothèses, dont celle du camouflage.

En effet, des oiseaux très colorés peuvent se fondre dans la végétation luxuriante de la forêt tropicale. Alors qu'ils ne pourraient pas se dissimuler dans les frondaisons aux couleurs moins vives des pays tempérés.

C'est pourquoi, sans doute, les oiseaux de ces latitudes arborent un plumage plus discret. Pour les spécialistes, l'alimentation doit aussi jouer un rôle dans la coloration du plumage. En effet, elle est davantage composée de nectar et de fruits dans les pays tropicaux.

Il se peut aussi que les nécessités de l'accouplement aient leur part dans ce phénomène. Au cours de la compétition à laquelle il donne lieu entre les mâles, la coloration du plumage semble en effet jouer un rôle important.

Cette palette variée de couleurs servirait aussi à distinguer les espèces entre elles, dans un environnement tropical où les oiseaux sont très nombreux.

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Une sonde chinoise vient de se poser sur la face cachée de la Lune. Les images qu'elle enverra permettront de connaître encore mieux la configuration de cette partie de notre satellite. En effet, elle ne présente pas le même aspect que la face visible.

Une topographie très différente

Les premières images en provenance de la face cachée de la Lune datent de 1959. Depuis, de nombreuses sondes, mises en orbite autour de notre satellite, en ont pris beaucoup d'autres.

À les regarder, on s'aperçoit à quel point la face cachée diffère de l'autre partie de la Lune. En effet, on y trouve beaucoup plus de cratères et moins de "mers", ces larges dépressions basaltiques qu'on prenait autrefois pour des océans.

En fait, elles n'ont pas été façonnées par l'action de l'eau, mais par d'anciennes coulées volcaniques. Au Sud de la face cachée, on repère également un immense cratère d'impact, le plus grand qu'on ait observé sur une planète du système solaire.

Quelques hypothèses

Les astronomes ignorent pourquoi la face cachée de la Lune présente une topographie si différente de celle de la face visible. On a cependant émis quelques hypothèses.

Ainsi, on prétend souvent que la face visible serait protégée par la présence de la Terre, vers laquelle elle est constamment tournée. Pourtant, l'écran représenté par notre planète ne paraît pas une protection suffisante contre les impacts d'astéroïdes.

Une autre hypothèse a été émise à propos de la formation des mers lunaires sur la face visible. Elle part de la formation de la Lune, voilà environ 4,5 milliards d'années, à partir d'un morceau de la Terre arraché par la collision avec un énorme astéroïde.

La Lune était alors beaucoup plus proche de notre planète, elle-même composée de roches en fusion. La face visible, tournée vers la Terre, était donc plus chaude.

Les astéroïdes, en tombant sur cette surface plus "molle", auraient creusé des trous, par lesquels la lave aurait pu s'épancher. Ce phénomène serait ainsi à l'origine de ces mers qu'on ne trouverait pas sur la face cachée, qui se serait refroidie et solidifiée plus rapidement.

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Grâce à de nouveaux outils, l'étude du comportement animal ne cesse de progresser. C'est ainsi qu'en mesurant, à distance, la température du nez des chimpanzés, des caméras thermiques ont permis de mieux comprendre l'impact émotionnel de certaines situations sur ces animaux.

Des caméras très pratiques

L'utilisation de caméras thermiques permet aux primatologues de mesurer le degré de stress des singes. Cette méthode a été employée, voilà peu, pour étudier le comportement de chimpanzés vivant en Ouganda.

L'avantage de cette technique, c'est qu'elle permet de prendre la température corporelle de ces animaux sans avoir besoin d'un contact avec eux. Cette température se matérialise par des couleurs.

Dans les situations stressantes, qui impliquent un danger, le sang afflue vers le cœur et les muscles. Leur température sera donc plus élevée. Ce n'est pas le cas des extrémités, comme le nez.

Et cet organe se prête d'autant mieux à cette prise de température qu'il est dépourvu de poils.

Une température très révélatrice

Ainsi, la température du nez est une bonne mesure de l'état émotionnel de ces animaux. Si le chimpanzé se livre à une activité réconfortante, comme le toilettage, qu'il effectue régulièrement, la température de son nez, mesurée par la caméra thermique, sera assez élevée.

Par contre, si un singe isolé sort du territoire de son groupe, il devient inquiet. Il s'immobilise d'abord, dans la crainte d'un danger, puis regagne l'espace délimité par ses congénères.

Prise dans cette situation plus stressante, la température du nez de l'animal se révèle bien plus basse. C'est également le cas si le singe s'accouple dans un endroit isolé. Dans ce cas, en effet, il ne bénéficie pas de la protection du groupe, qui pourrait le protéger si un danger survenait.

Cette étude, fondée sur la prise de température du nez de ces animaux, a ainsi confirmé leur tendance à privilégier une vie communautaire, fondée sur la coopération des membres du groupe.

D'autres événements, fondés sur cette collaboration, come le jeu ou la sortie en groupe du territoire, ne provoquent pas d'inquiétude particulière chez ces animaux. Ce qui se traduit par la température assez élevée de leur nez.

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Les femmes sont réputées moins douées que les hommes en matière d'orientation. S'agit-il d'une réalité ou d'une idée reçue ?

Le sens de l'orientation n'est pas une affaire d'hormones

De nombreuses études ont été menées pour savoir si les hommes, come ils en ont la réputation, s'orientent mieux que les femmes. 

Certains chercheurs font d'abord observer que le simple fait, pour des femmes participant à une recherche sur le sens de l'orientation, d'être convaincues de leur prétendue infériorité en la matière, suffit à fausser les résultats.

Pour vérifier une possible différence entre hommes et femmes en matière d'orientation, des études se sont intéressées aux hormones mâles. Ainsi, dans l'une d'entre elles, de la testostérone a été donnée à certaines participantes.

Elles ont un peu mieux réalisé certaines tâches, comme celles impliquant la rotation mentale par exemple, par rapport aux participantes n'ayant pas reçu de testostérone, mais elles n'ont pas fait preuve de meilleures capacités d'orientation.

Des explications peu convaincantes

D'autres chercheurs se sont demandé si les jeux vidéo d'action, auxquels jouent davantage les hommes, n'expliqueraient pas leur supposée supériorité en matière d'orientation.

La pratique de ces jeux permettrait d'apporter une plus grande attention à l'espace environnant et de perfectionner ses capacités de rotation mentale. Il s'agit de la faculté de décrire mentalement une image en trois dimensions, tournant à 90 ou 180°.

Mais, outre que de plus en plus de femmes jouent à ces jeux, on peut se demander si c'est la pratique de ces jeux qui améliore le sens de l'orientation ou si leurs adeptes y jouent parce qu'ils ont des dispositions pour cela.

Enfin, la recherche s'est orientée vers la piste évolutive. Ainsi, certains pensent que cette supériorité des hommes pour l'orientation, si elle est avérée, serait un héritage de leurs ancêtres.

En Effet, ceux-ci avaient besoin de s'orienter pour chasser, alors que les femmes, du fait de leurs activités, pouvaient s'en passer. Aucune de ces explication n'étant vraiment convaincante, il faut en conclure que le sens de l'orientation est plus déterminé par le mode de vie ou des dispositions personnelles que par le genre.

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Le "niveau de la mer" représente le niveau de la surface de l'eau par rapport auquel sont mesurées toutes les altitudes. Mais comment peut-on apprécier ce "niveau" ?

Le marégraphe de Marseille

Si l'eau de la mer ne bougeait pas, il serait facile de calculer son niveau. Or tel n'est pas le cas. En effet, les marées et la houle font sans cesse varier ce niveau. La surface de l'eau ne se maintient donc jamais au même point.

Pour calculer malgré tout le niveau de la mer, on a recours à un appareil appelé marégraphe, qui se trouve à Marseille. Mis au point en 1885, il se compose d'un flotteur relié à la mer mais protégé des vagues.

Ce dispositif a enregistré toutes les variations du niveau de la mer entre 1885 et 1897. Il a pu ainsi calculer, sur une longue période, une valeur moyenne qui correspond à l'altitude zéro.

Cette altitude, qui correspond donc au "niveau de la mer", a été retenue pour calculer toutes les hauteurs en France. Elle est matérialisée par un repère fixé dans le sol près du marégraphe.

Un autre calcul

En principe, ce repère est valable pour l'ensemble de la France, même s'il n'est pas à l'abri de certaines variations locales. Chaque pays a d'ailleurs le sien.

Mais, au grand large, de tels calculs n'ont guère de signification. Il a donc fallu imaginer un autre moyen de mesurer un niveau de la mer qui soit en quelque sorte universel.

Pour calculer ce niveau, on a créé ce que les spécialistes appellent un "géoïde". Il s'agit en quelque sorte d'un niveau de la mer idéal, obtenu à partir d'océans qui couvriraient toute la surface de la Terre et ne seraient animés d'aucun mouvement.

La surface représentée par ces océans n'est pas plate, puisque la Terre elle-même ne l'est pas. Le niveau réel de la mer peut cependant s'écarter de ce repère, qui ne rend compte que d'un niveau moyen.

De telles variations sont dues aux courants marins, au volume même de l'eau ou encore aux modifications de la pression atmosphérique.

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Imaginés, dans les années 1970, par un physicien américain et ses élèves, les cylindres O'Neill, comme on les a appelés, sont des projets d'habitat spatial, destinés à abriter d'éventuelles colonies humaines.

Des projets d'habitat spatial

Le nom de ces cylindres leur vient d'un physicien américain, Gerald O'Neill. Dans les années 1970, il demande à ses étudiants de réfléchir à la construction, dans l'espace, de structures qui pourraient être habitées par des hommes d'une manière permanente.

Mis à l'épreuve, les élèves trouvent plusieurs solutions, utilisant toutes des matériaux communs, comme le verre ou l'acier. Les structures imaginées ont la forme de cylindres. Gerald O'Neill reprend ces projets et les présente dans un livre, "Les villes de l'espace", publié en 1976.

Cependant, de telles idées n'étaient pas totalement nouvelles. Déjà, en 1954, le physicien allemand Hermann Oberth avait décrit, dans l'un de ses ouvrages, de grands cylindres que les hommes pourraient habiter au cours de leurs voyages spatiaux.

De véritables colonies de l'espace

Les structures imaginées par O'Neill et ses étudiants, composées en fait de deux cylindres à rotation inversée, ne se situeraient pas n'importe où dans l'espace. Ils seraient mis en orbite à des endroits appelés points de Lagrange. Chacun d'entre eux correspond à un point d'équilibre entre deux corps célestes.

Placés là, les cylindres ne seraient attirés ni par l'un ni par l'autre. Par ailleurs, l'utilisation de la force centrifuge permettrait de créer, à l'intérieur de ces habitats, une gravité semblable à celle de la Terre. On éviterait ainsi les inconvénients de la faible gravité qu'on trouve, par exemple, sur la Lune ou Mars.

Ces constructions sont destinées à être habitées d'une manière prolongée, ou même permanente. Leurs futurs habitants doivent donc y trouver de quoi se nourrir. C'est pourquoi, dans ces projets présentés par O'Neill, des fruits et légumes pousseraient sur un anneau d'agriculture tournant autour du cylindre.

Ces plantes pourraient ainsi rendre l'atmosphère respirable, en transformant le dioxyde de carbone en oxygène. Des sortes de "fenêtres", trois sur les six prévues, permettraient à la lumière solaire d'entrer dans le cylindre.

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