Du plus grand au plus petit.

Les surprises de la semaine…
 
1 – Tout d’abord, dans les grandes dimensions de la cosmologie, les astronomes viennent de découvrir une galaxie qui ne devrait pas exister !
Vous le savez probablement, les « galaxies satellites » de notre Voie lactée nous ont appris beaucoup de choses sur l’évolution de notre Univers. C’est du moins ce dont ils étaient convaincus. Mais la découverte d’une toute petite galaxie dans le voisinage d’Andromède remet pas mal de choses en question.
Dans un ciel bien noir et sans Lune, la galaxie d'Andromède, nom de code M31, normalement visible à l’œil nu, à condition que le ciel soit clair.
Elle se situe toutefois à 2,5 millions d’années-lumière de pov’ planète qui va mourir parce que vous ne triez pas vos déchets…
2,5 millions d’année lumière, c’est une voisine proche à l’échelle de l’Univers.
 
Pour bien comprendre, rappelons que la Voie lactée est accompagnée de dizaines de galaxies dites « satellites ». Elles sont bien distinctes de la nôtre, mais suffisamment proches pour subir son influence gravitationnelle. Elles sont également, pour la plupart, beaucoup plus petites que la Voie lactée. « Elles font environ un millionième de sa taille. C'est comme avoir un être humain parfaitement fonctionnel de la taille d'un grain de riz. »
De fait, ces galaxies restent difficiles à observer. Ainsi, ce n’est qu’au cours des deux dernières décennies que les instruments de plus en plus perfectionnés utilisés par les astronomes les ont révélées.
Mais les chercheurs continuaient de douter qu’il soit possible d’en débusquer au-delà de notre propre système galactique.
 
Or, c’est justement la découverte que les astronomes de l’université du Michigan relatent aujourd’hui dans les Astrophysical Journal Letters.
Ils ont observé ce qui n’est ni plus ni moins que la galaxie satellite la plus petite et la plus sombre observée à ce jour en dehors du système de notre Voie lactée.
Plusieurs autres, plus grandes et plus brillantes, avaient déjà été découvertes par le passé du côté d'Andromède.
Alors, cette nouvelle galaxie a été baptisée « Andromède XXXV ».
 
Au point de départ de ces travaux, l’étude d’énormes ensembles de données d’observation. Une fois que les chercheurs ont identifié quelques signes de nouvelles compagnes potentielles pour Andromède, ils ont obtenu du temps sur le télescope spatial Hubble. De quoi inspecter la région dans le détail.
C’est ainsi qu’ils ont mis la main sur « Andromède XXXV ».
Une galaxie non seulement faible, mais aussi tellement petite qu’elle remet en question certaines de nos théories sur la façon dont évoluent les galaxies : « C’est la galaxie la plus faible que nous puissions trouver autour de nous. Et elle est inattendue à bien des égards », commentent les « astronomes-trouveurs ».
 
Et ils rapportent qu’il existe des différences marquées entre « Andromède XXXV » et les petites galaxies satellites de la Voie lactée. La plus flagrante : Le moment où les unes et l’autre ont cessé de former des étoiles. La plupart des satellites de notre Galaxie, en effet, se présentent avec des populations très anciennes.
Des étoiles d’environ 10 milliards d’années. Or, « Andromède XXXV » cache des étoiles de seulement 6 milliards d’années…
Des observations menées autour de la Voie lactée, les astronomes avaient conclu que la formation d’étoiles dans les petites galaxies satellites cesse lorsque lesdites galaxies ont elles-mêmes épuisé leurs réserves de gaz. Mais le fait qu’« Andromède XXXV » ait continué à donner naissance à des étoiles encore quelques milliards d’années de plus laisse supposer que le processus peut aussi prendre fin lorsque la réserve de gaz de la petite galaxie a été complètement siphonnée par la galaxie plus grande.
 
Malgré tout, « Andromède XXXV » ne cadre pas non plus tout à fait avec le modèle de formation des galaxies établi.
Remontons l’histoire de notre Univers pour mieux comprendre : Au début, il était extrêmement chaud et dense. Mais il s’est peu à peu étendu jusqu’à arriver aux conditions idéales pour former des étoiles qui se sont rassemblées en galaxies.
Ces étoiles et les trous noirs auxquels elles ont donné naissance ont à nouveau réchauffé un peu l’Univers. Et les astronomes pensaient que cela équivalait à une condamnation à mort pour les petites galaxies.
Comprenez, à la fin de la formation d’étoile au cœur de ces structures ne contenant pas plus de 100.000 soleils. Or, « Andromède XXXV » a continué à former des étoiles pendant quelques milliards d’années de plus (probablement 4 milliards…).
Alors même que la galaxie ne compte qu'environ 20.000 soleils !
Comment a-t-elle survécu ?
Les scientifiques l’ignorent. Mais ils sont prêts à enquêter (si toutefois « Trompe » accepte d’aligner des subventions).
 
Mais « Trompe » et « Must » ne font que passer : De futures missions pourraient les aider en dévoilant davantage de galaxies de ce genre.
En attendant, les astronomes rappellent que l’inconnu fait partie de leur vie : « C’est l’Univers. Il y aura toujours quelque chose de nouveau à découvrir. »
 
2 – Par ailleurs, à l’échelle microscopique, une question idiote reçoit un début de réponse cette semaine : Comment les neurones créent les souvenirs ?
On pensait jusqu’à présent que les « récepteurs de neurotransmetteurs », étaient immobiles à la surface des neurones. Mais on vient de faire une découverte fondamentale : Les fameux récepteurs bougent à la surface des neurones !
 
Rappelons que les synapses, briques élémentaires de fonctionnement du cerveau et de la mémoire, sont formées de deux parties : La partie présynaptique, produisant et relarguant le neurotransmetteur et la partie post-synaptique contenant les récepteurs de neurotransmetteurs.
Elles ont été découvertes à la fin du XIX^ème siècle, ce qui a conduit à la théorie neuronale postulant que le cerveau est constitué de cellules individuelles – les neurones – qui communiquent entre eux au niveau de ces jonctions synaptiques.
Leur mode de communication, caractérisé par une libération de neurotransmetteur qui active des récepteurs concentrés dans le domaine post-synaptique, a été identifié au cours du XX^ème siècle par l’association des techniques d’électrophysiologie et de microscopie électronique.
Un fait acquis.
 
Et une avancée fondamentale dans notre compréhension du fonctionnement du cerveau a été la découverte dans les années 1970 que l’efficacité de la transmission synaptique était « plastique » : Elle n’est pas fixe et peut être modulée par les activités neuronales précédentes. De manière importante, ces changements de la transmission synaptique pouvant être stables dans le temps – de plusieurs heures à plusieurs mois.
Cette découverte a conduit à l’hypothèse que des briques élémentaires de mémoire pourraient être « stockées » dans les synapses sous cette forme.
 
« Faisons l’hypothèse qu’une activité persistante et répétée d’une activité avec réverbération (ou trace) tend à induire un changement cellulaire persistant qui augmente sa stabilité.
Quand un axone d’une cellule A est assez proche pour exciter une cellule B de manière répétée et persistante, une croissance ou des changements métaboliques prennent place dans l’une ou les deux cellules ce qui entraîne une augmentation de l’efficacité de A comme cellule stimulant B » affirmait un autre « McDonald », Hebb celui-là, en 1949
Oui mais comment les synapses stockent-elles l’information ?
Cette question fondamentale pour notre compréhension des bases cellulaires de la mémoire mobilise les neuroscientifiques depuis plus de 50 ans !
Jusqu’à la fin du siècle dernier, on pensait que les mécanismes essentiels en étaient une modulation de l’efficacité de libération de transmetteurs ou des propriétés biophysiques des récepteurs.
 
Fausse piste : Maintenant, on pense plutôt que pour que le neurone post-synaptique adapte mieux sa réponse au neurotransmetteur et qu’il est particulièrement possible d’imaginer que les protéines réceptrices sont en fait mobiles sur de grandes distances : Plusieurs laboratoires ont mis en évidence au tournant du XXI^ème siècle que la plasticité synaptique était associée à une variation du nombre de récepteurs à la synapse.
Ceci contrastait avec le dogme de l’époque, qui postulait que les récepteurs de neurotransmetteurs sont solidement ancrés dans les synapses et très stables.
Mais différents groupes de recherche ont alors découvert que les récepteurs étaient en perpétuellement en mouvement à la surface du neurone, diffusant librement grâce à la fluidité des membranes.
Les récepteurs s’accumulent aux synapses par un phénomène de capture, mais ils s’échangent en permanence entre les différents compartiments du neurone.
 
Et le contrôle de la mobilité des récepteurs ouvrirait ainsi de nouvelles fenêtres vers le contrôle de l’activité cérébrale (appel à subventions nationales à peine déguisée).
Car la formation d’une mémoire est une symphonie jouée par plusieurs zones cérébrales qui se synchronisent pour permettre son encodage, sa consolidation et son rappel (qui permet de réagir de façon adaptée lorsqu’une même situation est rencontrée).
Et qui se dégrade avec l’âge : Je mets de plus en plus de temps à me souvenir de noms de gens ou de concepts avec lesquels je jonglais il y a encore peu.
De même, la plasticité synaptique est régie par plusieurs phases distinctes permettant une réaction immédiate (secondes), et son maintien à moyen terme (minutes) ou à plus long terme (jours et plus).
 
L’enjeu est désormais de comprendre comment ces deux phénomènes sont liés et le rôle joué par la mobilité des récepteurs (nouvel appel à financement).
Car il se trouve que les « trouveurs » ont aussi récemment développé au laboratoire une nouvelle génération d’outils moléculaires permettant de contrôler efficacement la mobilité des récepteurs au glutamate (j’en trouve dans les pâtes et les miches de pain), un neurotransmetteur majeur au sein du cerveau.
 
En combinant des approches pharmacologiques, électrophysiologiques et comportementales, il sera possible d’explorer le lien fondamental entre plasticité synaptique et mémoire chez la souris (pour commencer), et tenter de comprendre les mécanismes expliquant les désordres cognitifs associés aux maladies neurodégénératives ou neurodéveloppementales, dont je suis probablement déjà atteint sans le savoir formellement…
 
C’était important, me semble-t-il de le savoir et de changer d’échelle, du cosmos intergalactique au fonctionnement « du simple neurone » !
Sur ces bonnes nouvelles des progrès irrésistible de la science, je vous souhaite une
Bonne semaine à toutes et à tous.
 
I³
 
Pour mémoire (n’en déplaise à « Poux-tine ») : « LE PRÉSENT BILLET A ENCORE ÉTÉ RÉDIGÉ PAR UNE PERSONNE « NON RUSSE » ET MIS EN LIGNE PAR UN MÉDIA DE MASSE « NON RUSSE », REMPLISSANT DONC LES FONCTIONS D’UN AGENT « NON RUSSE » !
Post-scriptum : Alexeï Navalny est mort en détention pour ses opinions politiques. Les Russes se condamnent à perpétuité à en supporter toute la honte !
Постскриптум: Алексей Навальный умер в заключении за свои политические взгляды. Россияне обрекают себя на всю жизнь нести весь позор!
Parrainez Renommez la rue de l'ambassade de Russie à Paris en rue Alexeï Navalny (change.org)