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  • Prouesse extraordinaire pour l'avenir

    Une greffe de neurones pour réparer le cerveau abîmé

    Des chercheurs française et belges ont pu remplacer une zone lésée du cortex. Une prouesse réalisée chez la souris, qui ouvre de nouveaux espoirs pour soigner l'homme.

    Réparer le cortex abîmé, un peu comme la peau sait se régénérer pour "effacer" la moindre égratignure. C'est la prouesse réalisée par des chercheurs français et belges.

    Notre cerveau est un organe dont la puissance n'a d'égale que la fragilité. Il est, certes, doté d'une formidable plasticité: n'essayez pas de devenir contorsionniste à l'âge adulte, votre corps n'y résistera pas, mais au prix de quelques efforts vous pourrez apprendre le chinois ou l'art d'observer les étoiles. Cependant le cerveau est aussi très fragile. Si une lésion survient (à cause d'un AVC, d'une lésion traumatique, d'une maladie neurodégénérative ou neurologique…), il ne sait pas reconstruire les cellules et connexions disparues. La seule solution est alors d'apprendre, au prix d'une longue rééducation, à passer par d'autres chemins pour retrouver les capacités perdues.

    Première mondiale

     "Nous sommes les premiers à montrer que l'on peut réparer du cortex, en l'occurrence du cortex visuel", explique Afsaneh Gaillard, responsable de recherche au Laboratoire de neurosciences expérimentales et cliniques (Inserm, université de Poitiers), qui dirige une équipe de l'Inserm et de l'Institut de recherche interdisciplinaire en biologie humaine et moléculaire (Bruxelles). Ils ont pu greffer des neurones dans le cortex visuel lésé de souris adultes, et observer le rétablissement neuroanatomique et fonctionnel de la zone cérébrale. Une première mondiale racontée dans la revue "Neuron", et réalisée grâce à une arme: la thérapie cellulaire.

    Ils ont d'abord dû obtenir les bons neurones à partir de cellules souches embryonnaires cultivées in vitro. Une centaine de types de neurones différents peuplent le cortex (couche superficielle du cerveau), organisés en six couches et en aires cérébrales distinctes. Puis les chercheurs ont greffé les cellules obtenues et ont observé, douze mois durant, leur comportement. "Le système était en place après un mois et demi et des connexions se sont formées, se réjouit Afsaneh Gaillard. Nous avons greffé des progéniteurs de neurones visuels, des cellules immatures qui après la greffe se sont encore développées, puis ont établi les bonnes connexions avec les bons neurones. En stimulant l'œil des souris, nous avons vu s'activer les neurones greffés."

    Obtenir des connexions

    Après 12 mois, la greffe avait "pris" chez 61 % des animaux. Six greffons sur 47 contenaient une large proportion de cellules non neuronales, ce qui pourrait indiquer la formation d'un tératome, type de tumeur formé par des cellules non correctement différenciées.

    L'étude suggère aussi que, pour qu'un cortex puisse bénéficier d'une greffe neuronale, celle-ci doit être réalisée avec des neurones correspondant à la zone lésée. Ainsi, les mêmes progéniteurs de neurones visuels, greffés sur une lésion du cortex moteur, n'ont pas permis de la réparer ; à l'inverse, des neurones moteurs ne seront pas efficaces dans une zone visuelle. "L'un des défis majeurs de la réparation du cerveau, écrivent les chercheurs, est le rétablissement d'une connectivité neuronale spécifique et complexe. Cela implique de générer des motifs particuliers de couches corticales et d'aires cérébrales, afin de reconstruire des réseaux fonctionnels."

    Afsaneh Gaillard espère désormais "pouvoir obtenir d'autres types de neurones, en particulier des neurones moteurs. Nous allons aussi tester ces greffes chez des singes, qui sont plus proches de l'homme". Car le cerveau humain est plus complexe que celui de la souris, explique la chercheuse. "Il est plus grand donc les neurones greffés devront aller plus loin et projeter de plus grandes connexions axonales."

     

     

  • Roméo: projet important pour la France

    Robotique : 10 bonnes raisons pour soutenir Romeo

    Le programme Romeo s’est fixé pour objectif de créer un robot humanoïde assistant de vie et compagnon personnel. Un aperçu sur la technologie du futur !

    Par Thierry Berthier.

    Romeo pèse un peu plus de 36 kg et mesure 1m46. Il est développé depuis 2009 par la société française Aldebaran Robotics à qui l’on doit déjà Pepper et Nao, son frère aîné de petite taille. Plus ambitieux que Nao, le programme Romeo s’est fixé pour objectif de créer un robot humanoïde assistant de vie et compagnon personnel. Avec un budget de 20 millions d’euros, Romeo est développé autour d’une plate-forme de recherche réunissant le laboratoire R&D d’Aldebaran et une quinzaine de partenaires académiques et industriels notamment dans le cadre du projet PSPC du programme d’investissements d’avenir « romeo 2 » soutenu par Bpifrance.

    Romeo est avant tout une plate-forme de recherche. Son développement permet de tester en vraie grandeur et d’améliorer des innovations technologiques dans des domaines variés comme les interactions homme-robot, les mécanismes décisionnels, la reconnaissance vocale ou la détection de comportements sociaux. Aldebaran Robotics souhaite offrir au plus grand nombre une gamme de robots humanoïdes compagnons et assistants personnels. Après le succès de Nao (plus de 7000 exemplaires vendus) , il s’agit aujourd’hui de créer un robot humanoïde de grande taille capable d’interagir avec son environnement, d’ouvrir une porte ou de saisir des objets posés sur une table. Au niveau dynamique, Romeo possède 40 degrés de liberté, il contrôle ses mouvements et parvient à attraper les objets en adaptant les efforts qu’il exerce sur l’objet. Au niveau perception, il sait suivre du regard un individu, sait évaluer l’âge de son interlocuteur et peut détecter ses émotions. La phase de contrôle et de correction des bugs (incontournable pour un système complexe de cette nature) s’est appuyée sur des technologies issues de l’aéronautique.

    Les concepteurs de Romeo ont veillé en particulier à ce que le robot ne constitue jamais un danger pour ses futurs utilisateurs. Romeo n’est pas encore pleinement opérationnel, il doit notamment apprendre à se déplacer de manière autonome. Sept exemplaires de Romeo ont été construits et les premières commandes viennent d’être signées avec des laboratoires français et européens.

    Dix bonnes raisons pour lesquelles il faut soutenir le projet Romeo

    1- Romeo est développé par Aldebaran Robotics, société française qui a décidé de s’implanter et de rester sur le territoire national. Ce choix audacieux mérite d’être souligné tout comme le positionnement d’Aldebaran sur un segment d’activité de la robotique d’assistance qui n’est pas aujourd’hui immédiatement rentable.

     

    2- Dans peu de temps, nous posséderons tous un ou plusieurs robots humanoïdes à domicile. Le marché potentiel est colossal. Dans la course technologique qui s’engage, Romeo peut tout à fait devenir le « gagnant qui rafle tout » même si les concurrences américaine, coréenne et japonaise sont bien présentes.

    3- Avec l’allongement de la durée de vie, le nombre de personnes âgées dépendantes va fortement augmenter. La robotisation de l’assistance aux personnes en perte d’autonomie deviendra vite une priorité nationale tant au niveau économique que social.

    4- Avec Romeo, la France peut intégrer le club des « pays leader » dans le domaine de la robotique humanoïde d’assistance aux cotés des USA, de la Corée du Sud et du Japon.

    5- Si Romeo rencontre le succès commercial, les innovations technologiques qu’il embarque diffuseront vers d’autres produits ou services robotiques et apporteront de la croissance.

    6- Le savoir-faire accumulé tout au long du programme Romeo pourra facilement être dérivé et étendu afin d’élargir l’éventail des activités et des fonctionnalités en s’orientant en particulier vers l’aide à l’apprentissage (lecture, écriture). L’assistant de vie deviendra alors assistant d’éducation.

     

    7- La diffusion de Romeo peut contribuer à rendre admissible le robot de compagnie auprès de la population et à lever les biais de perceptions qui sont parfois importants chez certains individus. Le robot est souvent perçu et fantasmé comme une menace potentielle prête à déshumaniser l’espace social. L’image « par défaut » de l’humanoïde est associée aux robots destructeurs du cinéma hollywoodien qui sont presque toujours mal intentionnés. Il devient urgent de modifier cette perception biaisée et rétrograde. Avec sa bonne tête de « gentil robot », Romeo saura facilement se faire accepter.

    8- Romeo va devenir le porte-drapeau d’une robotique française qui réussit à s’imposer sur le marché international (Aldebaran a développé Pepper pour le groupe de télécommunication japonais SoftBank). Romeo est en mesure de créer dans son sillage un élan d’innovation technologique qui sache s’exporter durablement.

    9- Romeo sera vite rejoint par Juliette qui, parité oblige, sera encore plus performante que lui en terme d’intelligence artificielle.

    10- Romeo ne va pas tarder à me remplacer pour tondre la pelouse…

    Le développement du projet Romeo

    Le programme Roméo est construit autour de six axes de développement :

    ◾Plate-forme physique : développement d’innovations mécatroniques pour le robot.

    ◾Sûreté de fonctionnement : analyse des risques engendrés par Romeo et préconisations pour les contenir.

    ◾Perception multisensorielle : intégration de fonctions qui permettront au robot de mieux interagir avec son utilisateur et de mieux percevoir son environnement.

    ◾Interaction cognitive : mécanismes de raisonnement, de planification et d’apprentissage.

    ◾Interaction physique : lois de commande des mouvements du robot.

    ◾Évaluation : Mise en situation du robot en présence de son utilisateur final.

     

    La conception de Romeo s’articule selon le schéma suivant :

    La première phase du programme Romeo s’était fixée quatre objectifs ambitieux : construire une plateforme mécatronique et logicielle interactive, ouverte et modulable ; produire un robot assistant personnel, des fonctions de surveillance et d’interaction homme – machine ; développer une plate-forme robuste pour la recherche et poser les bases d’un cluster industriel robotique. Le projet Romeo 2 a été lancé en novembre 2012. Ses concepteurs décrivent ainsi la phase Romeo2 : « Romeo 2 s’appuie sur les bases initiées par le projet FUI et se focalise sur les axes qui n’avaient pas pu être traités et qui sont néanmoins indispensables pour l’acceptabilité d’un robot humanoïde de grande taille au domicile de personnes en situation de perte d’autonomie : la sûreté informatique et physique, la capacité à apprendre les habitudes de son utilisateur pour en comprendre toujours mieux les besoins et les intentions, les applications d’assistance à la personne ».

    Le défi principal de Romeo est celui de l’acceptabilité. Pour que le projet se transforme en un succès commercial, Romeo doit devenir rapidement indispensable à son utilisateur. Cela sous-entend qu’il fasse preuve d’une autonomie suffisante dans ses déplacements et qu’il puisse communiquer simplement avec son interlocuteur humain. Le déplacement autonome est un problème très complexe. Tellement complexe que certains groupes de robotique américains (comme la société Boston Dynamics) orientent l’essentiel de leur développement sur la dynamique autonome. Viennent ensuite les capacités de perception du robot puis, par extension, la question de l’intelligence artificielle (IA) embarquée. Si des progrès majeurs ont bien été réalisés dans l’imitation de la marche, de la course et du franchissement d’obstacles (en mode bipède et quadrupède), les avancées d’IA sont quant à elles bien moins spectaculaires. La conversation entre un robot et son interlocuteur humain est toujours bornée par le test de Turing qui n’a pas été passé avec succès jusqu’à présent, dans le cadre d’un programme civil publié. Après avoir résolu les problèmes complexes du déplacement autonome, il faudra concentrer les efforts de R&D sur l’approche sémantique de l’interaction. L’acceptabilité du robot par le grand public est fonction du niveau d’IA embarqué dans la machine. La perception, l’imitation des comportements humains et la faculté d’apprentissage nécessitent chacune de la puissance de calcul et des algorithmes sophistiqués. C’est sur ce terrain qu’il convient de développer Romeo.

    Annexe – Les partenaires du projet Romeo

    Pour développer Romeo, Aldebaran Robotics s’est associé à quinze partenaires publics et privés :

    ◾VOXLER pour la reconnaissance vocale, l’interaction vocale en temps réel, l’analyse de la prononciation et de l’intonation vocale.

    ◾ALL4TECH : sûreté de fonctionnement des systèmes programmés

    ◾SPIR.OPS : intelligence artificielle et mécanismes décisionnels

    ◾CEA LIST : conception et fabrication de robots, sûreté de fonctionnement.

    ◾ARMINES ENSTA PARISTECH : Navigation visuelle, navigation sémantique, perception, apprentissage, interaction homme-robot.

    ◾TELECOM PARISTECH : réseau de microphones, formation de voie, apprentissage statistique, modélisation acoustique.

    ◾APPROCHE : Expression du besoin, protocole d’évaluation, suivi des évaluations.

     INRIA : commande de robots humanoïdes, apprentissage, interactions homme-robot, commande référencée vision.

    ◾CNRS LAAS : planification de trajectoire, perception multi-sensorielle de l’homme.

    ◾CNRS LIMSI : reconnaissance des émotions, fusion d’indices non verbaux et verbaux, identification des locuteurs, perception de la parole.

    ◾CNRS LIRMM : mouvements acycliques, interaction homme-robot.

    ◾COLLEGE DE FRANCE : neurosciences, locomotion des robots.

    ◾UMPC ISIR : Détection de comportements sociaux, interactions homme-robot.

    ◾UVSQ LISV : modélisation et conception de robots bipèdes.

    ◾STRATE : Design et conception de systèmes intelligents, packaging.

    Contrepoint.org

  • Roméo va vous changer la vie

    Scénario

    Romeo est dans l’appartement de M. Dupont, son utilisateur. M. Dupont vit seul, il est récemment sorti de l’hôpital, se déplace difficilement et a des troubles amnésiques modérés.

    Dans la matinée, M. Dupont dit à Romeo qu’il va faire des courses pour son déjeuner et lui énonce sa liste de courses. Romeo en prend bonne note dans son agenda et l’informe, qu’hier, M. Dupont lui a demandé de lui rappeler d’acheter du lait. M. Dupont remercie Romeo et rajoute le lait sur sa liste. Romeo salue M. Dupont d’un « à tout à l’heure » quand il le voit sortir et referme la porte derrière lui. Mais avant que la porte ne se soit refermée, le téléphone sonne. M. Dupont rentre et décroche le téléphone. Quand il raccroche, il dit à Romeo que ses petits enfants vont venir à 16h. Romeo rajoute le rendez-vous dans l'agenda mais quand il voit M. Dupont s’en aller il se dit que c’est sans doute pour faire les courses. Considérant le temps que cela prend généralement à M. Dupont et la contrainte horaire due au nouveau rendez-vous, il lui conseille soit de reporter ses courses à plus tard, soit de prendre son fauteuil roulant plutôt que sa canne afin d’avoir le temps de faire sa sieste après le repas.

    Quand M. Dupont rentre des courses, le robot détecte que M. Dupont est fatigué et lui propose de l’aider à préparer le repas. M. Dupont accepte et lui demande de mettre au four le plat préparé qu’il a acheté. Comme il a déjà montré au robot comment faire, celui-ci est capable de préparer le plat avant de le mettre au four.

    Pendant ce temps, M. Dupont fait chauffer de l’eau sur la plaque de cuisson. A ce moment là, le téléphone sonne et M. Dupont part répondre dans sa chambre. Au bout d’une minute, Roméo ne le voyant pas revenir dans la cuisine, il part l’informer du danger de la casserole sur le feu. M. Dupont raccroche et revient éteindre la plaque de cuisson.

    Lors de la prise du repas, M. Dupont a un doute sur les médicaments qu’il doit prendre. Il demande à Roméo qui consulte l’ordonnance qu’il a enregistrée et lui rappelle la posologie des médicaments à prendre.

    Après le repas, Romeo sait que M. Dupont a l’habitude de faire une sieste d’une demi-heure. En effet, M. Dupont se retire dans sa chambre. Mais au bout d’une heure, il n’en est pas ressorti. Romeo s’inquiète et entre dans la chambre pour voir si tout va bien. Il essaye de parler à M. Dupont mais celui-ci ne réagit pas. Romeo prend alors contact avec le centre de téléassistance qui prend le contrôle de Romeo pour évaluer la situation. Comme la parole ne suffit pas à tirer M. Dupont de son sommeil, le télé-opérateur prend le contrôle de la main de Romeo pour, tout en veillant à ne pas le blesser, le secouer légèrement. Cette fois M. Dupont se réveille. Il était juste plus fatigué que d’habitude.

    Lorsque les enfants arrivent à 16h, ils se précipitent pour voir le robot qui est allé chercher des boissons dans le réfrigérateur. L’un d’eux arrive derrière Romeo au moment où celui-ci se retourne avec la bouteille de jus de fruit dans la main. Le robot, qui n’a pas vu l’enfant arriver, détecte le contact de son bras contre celui de l’enfant et arrête son geste avant de lui faire mal.

    Après le départ des enfants, M. Dupont reste longtemps assis, sans activité. Romeo s’en inquiète et lui suggère des activités en fonction des habitudes de M. Dupont : appeler un ami pour faire une partie de cartes, lui donner un livre ou le programme TV. M. Dupont opte pour la partie de cartes et appelle son ami.

     

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    http://projetromeo.com/fr/scenario

     

     

  • Découverte d'un monstre marin vivant il y a 480 millions d'années

    Un monstre marin hantait les mers il y a 480 millions d'années. Des chercheurs de Yale et d'Oxford ont découvert une créature ressemblant à un crustacé de deux mètres de long, qui se nourrissait comme le font les baleines aujourd'hui. Cet animal "aurait été l'un des plus grands à vivre à cette époque" selon la zoologiste Allison Daley, un des auteurs de l'étude, de l'université d'Oxford.

    Cette étude, menée par des scientifiques des universités d'Oxford (Grande-Bretagne) et de Yale (États-Unis), a été publiée mercredi dans le journal Nature.

    Il se nourrissait en filtrant l'eau de mer

    Le monstre marin portait sur sa tête un réseau d'épines qui filtrait les aliments et serait donc la plus ancienne représentante connue des géants aquatiques qui se nourrissent en filtrant l'eau de mer. Cette nouvelle espèce a été nommée Aegirocassis benmoulae d'après le nom du chasseur de fossile marocain Mohamed Ben Moula, qui a effectué les fouilles au Maroc.

    Aegirocassis benmoulae fait partie de la famille disparue des anomalocaridides, des animaux marins apparus il y a 520 millions d'année. Cependant, jusqu'ici la plupart des anomalocaridides découverts étaient des prédateurs qui se trouvaient au sommet de la chaîne alimentaire, plus proches de nos requins actuels.

    Cette nouvelle espèce d'anomalocaridide ressemble plus à nos baleines qui elles aussi filtrent l'eau de mer à travers leurs fanons pour recueillir le plancton, mais qui sont elles de la famille des mammifères.

    Des nageoires de chaque côté de son corps

    Peter Van Roy, un des autres auteurs de l'étude de l'Université de Yale, a utilisé une nouvelle méthode d'analyse des fossiles qui a permis d'avoir une vision en 3D de l'animal, tel qu'il devait être quand il régnait sur les océans, sur des fossiles trouvés au Maroc et venant des collections du Musée Peabody de Yale, du Musée royal de l'Ontario et du Smithsonian à Washington.

    L'étude des fossiles, qui sont plats comme des fleurs séchées dans un livre, ne donne habituellement pas tant de détails.

    Cette étude a ainsi pu montrer que l'Aegirocassis benmoulae avait également des sortes de nageoires de chaque côté de son corps.

    Ces nageoires seraient les ancêtres de la double rangée de pattes caractéristique des arthropodes, invertébrés recouverts d'une carapace comme les crustacés, les araignées et les insectes. Ce qui fait des arthropodes les plus proches cousins du désormais disparu Aegirocassis.

     

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