Biopouvoir Archive

Entradilla Biopouvoir

[FR] Entre septembre 2011 et février 2012, j’ai tenu un blog appelé Biopouvoir dont le but était de me faire avancer dans la recherche d’articles sur la biologie DIY (et d’autres sujets associés). Comme j’ai décidé de fermer le blog, il m’a semblé utile récupérer ses entrées dans cet archive. Le texte disponible uniquement en français.

Biopouvoir est un blog sur des thématiques proches du mouvement DIYBio. Il parle de ce qui existe et ce qui pourrait exister, ouvrant des nouvelles voies si n’est-ce que d’un point de vue totalement spéculative.

[ES] Entre septiembre de 2011 y enero de 2012 llevé un blog llamado Biopouvoir cuyo objetivo era lanzarme en la escritura de artículos sobre la biología DIY (y otros temas asociados). Como he decidido cerrar el blog, me ha parecido útil recuperar sus entradas en este archivo. El texto está disponible únicamente en francés.

Biopouvoir (biopoder) es un blog sobre temas afines al movimiento DIYBio. Habla de lo que existe y de lo que podría existir, abriendo nuevas vías aunque sea de un punto de vista totalmente especulativo.

[ENG] Between september 2011 and january 2012 I wrote a blog called Biopouvoir of which the objective was to push myself into writing articles about DIY biology (and other related issues). As I’ve decided to close the blog, I thought it would be useful to create this archive of its blog posts. The text is available only in French.

Biopouvoir (biopower) is a blog about topics related to DIYBio. It speaks about what exists and what could exist; opening new ways even if only in a speculative manner.

Bioréacteurs (16/09/2011)

C’est quoi un bioréacteur ?

Un bioréacteur c’est un milieu aérobie ou anaérobie (avec ou sans oxygène) en forme de cylindre dans lequel se développent des cultures de micro-organismes (bactéries, cellules eucaryotes) dans le but de transformer des matières et/ou d’obtenir des molécules d’intérêt industriel; qui peuvent être récupérées de son intérieur par des diverses méthodes. Une fois les cultures développées, si les conditions internes (nutriments, température, pression, oxygénation si c’est nécessaire, etc) du contenant sont constantes, la production de molécules sera constante aussi (dans le mode d’alimentation continu).

Bioréacteur de laboratoire. Image CC Umberto Salvagnin.

Les bioréacteurs sont utilisés dans des diverses domaines industriels. Par exemple, beaucoup d’additifs qu’on trouve dans des aliments en boîte ne proviennent pas directement de sources naturelles mais ont été produits dans ces milieux par des bactéries, parfois à partir de sous produits d’autres branches de l’industrie alimentaire. Ils sont aussi employés dans la production d’aliments fermentés comme la bière ou le yaourt. Le métabolisme (ensemble de routes de transformation moléculaire) des microorganismes peut aussi être modifié génétiquement pour augmenter la production de molécules d’intérêt pharmaceutique.

Pour quoi faire ?

Dans l’industrie, des petits modèles de laboratoire sont utilisés pour la recherche ou pour modéliser et planifier des bioréacteurs à échelle industrielle. Dans le cadre d’un hackerspace, le but serait d’obtenir des substances utiles en soi ou nécessaires pour d’autres expériences.

Quelques exemples de bioréacteurs autour du monde :

Dans plusieurs pays en voies de développement, des bioréacteurs de taille réduite appelés digesteurs sont construits dans les jardins ou plantations pour produire du biogaz (méthane à partir de déchets agricoles, exploité pour la production d’électricité). Dans des conditions adéquates, des digesteurs similaires peuvent être utilisés pour la dégradation anaérobie des eaux grises ou noires des maisons.

Aux États Unis, des chercheurs indépendants travaillent dans la production de biofuel (essence d’origine végétale) en utilisant des petits réacteurs maison avec des algues à l’intérieur. Cette méthode de génération de biofuel à l’avantage de ne nécessiter pas des terres pour être cultivé, et de capturer le CO2 atmosphérique tout en libérant de l’oxygène (par le processus de photosynthèse).

Par l’instant, l’approche des laboratoires DIYBio qui travaillent avec des microorganismes semble être de produire ses propres cultures (comme le Kombucha) à très petite échelle, mais quelques groupes sont déjà en train d’étudier le fonctionnement des bioréacteurs d’algues et de levures.

Un petit peu de phylogénétique : l’arbre de la vie de Woese (19/09/2011)

Depuis l’antiquité, les penseurs se sont intéressés a la classification des êtres vivants qu’ils observaient. Traditionnellement, la taxonomie (classification hiérarchisée) des espèces se réalisait à partir de leurs caractéristiques physiques externes, c’est-à-dire, de leur morphologie. De cette manière, par exemple, on a beaucoup développé l´étude des plantes phanérogames, qu’on pouvait distinguer grâce à leurs fleurs.

L’invention du microscope optique à permis de découvrir les microorganismes. Cependant, les organismes unicellulaires, spécialement les bactéries, restaient encore très difficiles à classer, étant grossièrement distingués par leur forme et organites, et envoyés dans dans des catégories fourre-tout (le royaume protiste, avec des très divers organismes eucaryotes et procaryotes).

Les trois règnes du vivant selon le biologiste Haeckel. Image : domaine publique.

L’étude de l’ARN Ribosomique 16S (une portion du ribosome des bactéries, dont on trouve l’équivalent chez les mitochondries et les chloroplastes eucaryotes), développée par Carl Woese, a révolutionné la taxonomie. On ne classait plus les êtres vivants par leur apparence, ou par la présence ou absence de structures physiques, mais on comparait les séquences présentes sur l’ARN de leurs ribosomes (dans le cas des bactéries) pour établir le “degré de parenté” entre eux. La discipline qui s’occupe d’établir les relations évolutives entre les espèces par rapport à leur génome s’appelle la phylogénétique.

Les trois domaines du vivant selon Woese. Image : domaine publique.

La plus grande découverte réalisée grâce à cette méthode était que les bactéries qui habitent dans des milieux extrêmes étaient très éloignées des autres bactéries d’un point de vue génétique, mais plus proches des organismes eucaryotes, dont les êtres humains font partie. Ce nouvelle branche principale de l’arbre de la vie s’appela Archaea, comprenant les archées ou “bactéries anciennes”.

Les bactéries thermales de type Archaea produisent ces camaïeux de couleurs dans le parc Yellowstone (États-Unis). Image CC daveynin.

Grâce à la pensée phylogénétique, la démocratisation des techniques de séquençage génétique (PCR) a la capacité d’améliorer la classification des êtres vivants. Beaucoup de plantes communes, par exemple, sont encore très mal classées à cause de leur similitude morphologique. La taxonomie moléculaire, à l’aide de marqueurs spécifiques, pourrait permettre d’estimer plus efficacement la biodiversité d’un territoire et de proposer des stratégies de protection pour éviter la perte de variétés ou espèces endémiques.

Atelier Intelligence Artificielle, le 22 septembre à la Gaîté Lyrique (19/09/2011)

Plus d’information.

Expérience à faire chez soi : les pousses (26/09/2011)

Faire pousser les graines de légumes sèches ou de céréales améliore leurs valeurs nutritionnels, notamment leur portée en protéines, qu’elles produisent pour permettre leur croissance. En même temps, elles deviennent plus digestives, pouvant être consommés crues en salade ou incorporées à des plats cuisinés. Une manière pratique et pas chère de découvrir la germination et de manger mieux.

Matériel nécessaire :

  • 1 plateau ou assiette profonde.
  • 1 bocal en verre.
  • 1 carré de maille d’environ 15 cm de coté.
  • 1 bande élastique.
  • 1 passoire.
  • 1 cuillère à soupe de graines de soja vert, lentilles, etc (elles augmentent de taille considérablement quand elles s’hydratent). Le mieux c’est d’utiliser des graines entières certifiées “d’agriculture biologique”. Les OGM et céréales importés ont beaucoup moins de probabilités de germer, mais parfois ça marche aussi avec des graines “non bio”.

Placer les graines au fond du plateau et ajouter de l’eau jusqu’à couvrir légèrement les graines. En laboratoire, on immerge les graines dans de l’eau tiède (ni froide ni brûlante) pour stimuler leur “réveil”. Laisser dans l’eau environ 12 heures (par exemple, toute la nuit). Le matin, certifier que les graines ont commencé à germer (on voit les pointes des pousses) et rincer consciencieusement dans la passoire avant de les transférer dans le bocal (sans l’eau).

Une fois les graines dans le bocal, couvrir sa bouche avec la maille et fixer avec la bande élastique. Ajouter de l’eau froide à travers la maille et faire bien égoutter (en tournant le bocal) pour éviter l’apparition de bactéries et champignons (les graines doivent rester humides mais pas couvertes d’eau). Placer le bocal à l’envers (avec la maille vers le bas) et incliné 45° dans un endroit protégé de la lumière directe du soleil et des courants d’air (par exemple, sur une étagère).

La couverture de mon bocal a une maille incorporée, mais vous pouvez créer la votre avec un élastique et une bande de tissu.

Répéter l’opération de rinçage au moins deux fois par jour (par exemple, au réveil et avant d’aller se coucher) pour maintenir les pousses humides en permanence. Attention : si les pousses commencent à développer des champignons (en forme de fils blancs) ou à sentir mal, il faut les jeter sans hésitation. Un bon entretien (ne pas oublier ses pousses pendant des jours) devrait éviter ces problèmes.

Pousses de tournesol.

Quand les pousses font une centimètre de long environ (ce qui peut prendre plusieurs jours), ouvrir le bocal, rincer bien les pousses dans la passoire et consommer crues en salades, ou ajouter à des plats divers (elles se conservent aussi quelques jours au frigo). Laver bien le bocal et la maille avec de l’eau et du liquide vaisselle avant de faire pousser d’autres graines.

Bon appétit !

Graines que j’ai fait pousser avec succès :

  • Lentilles : goût épicé, idéales pour commencer. Consommer lorsque les pousses atteignent une centimètre de longueur.
  • Tournesol : goût délicieux, cependant ses graines sont lentes à faire pousser et peuvent nécessiter d’être décortiqués à la main (certaines personnes les laissent pousser jusqu’à qu’elles perdent leur coque sur un milieu solide).
  • Quinoa : le plus rapide, pousses d’une demi-centimètre à partir de quelques heures d’immersion (!). Ce céréale riche en protéines provenant des Andes peut se trouver dans certains supermarchés.
  • Riz complet : les pousses étaient trop dures quand j’ai voulu les manger; je les ai fait donc revenir à la poêle avant de les consommer (sur l’image).

Le BPV (bio-photovoltaïque) : une énergie pour le futur ? (28/09/2011)

Le BPV (bio-photovoltaïque) est une technologie qui prétend profiter de la capacité des plantes pour capter la radiation solaire plus efficacement que les dispositifs de facture humaine, dans le but d’augmenter la productivité de ces derniers. Il se différencie de la photosynthèse artificielle en qu’il ne cherche pas à reproduire les réactions photosynthétiques en laboratoire, mais à profiter de la photosynthèse “naturelle” pour l’associer à une technologie existante (le photovoltaïque).

Il utiliserait ainsi des plantes de petite taille, comme les mousses et les algues pour capter et concentrer les rayons du soleil, ce qui déchaine un flux électronique qui pourrait être récupéré grâce à des matériaux super-conducteurs. Son avantage principale serait de réduire les coûts de production énergétique et de réduire l’impact environnemental associé aux panneaux solaires.

Par l’instant, les dispositifs qui utilisent de l’énergie BPV sont encore en phase de développement, ce qui n’a pas empêché des designeurs travaillant avec l’Université de Cambridge (Angleterre) d’imaginer des objets qui intégreraient des cultures végétales vivantes dans leur structure. Plus d’information sur la technique (pdf, anglais, Université de Ryerson, Canada).

Expérience à faire chez soi : indicateur de pH (03/10/2011).

Dans cette expérience, on utilise des produits faciles à trouver et inoffensifs pour découvrir leur caractère acide ou basique. En fait, ce qu’on mesure est l’activité chimique (pH) des ions d’hydrogène qui sont en solution dans l’eau, notamment dans les solutions acides. Et pour le faire, on va utiliser un indicateur, dans ce cas, un extrait de choux rouge.

Matériel nécessaire :

  • 1 chou rouge
  • 1 couteau
  • De quoi faire bouillir l’eau (casserole, eau, source de chaleur)
  • Vinaigre blanc
  • Bicarbonate de soude
  • 1 verre transparent

Procédé

Couper des morceaux de chou.

Faire bouillir de l’eau. Cuire les morceaux de chou pendants 10 minutes (l’eau tournera bleue).

Retirer l’eau et conserver sur le verre. Manger les choux si vous les aimez bien.

La couleur bleue-violet de l’eau indique que le pH est neutre (sa valeur est autour de 7).

Si l’on ajoute du bicarbonate de soude, l’eau tournera bleu-vert (pH > 7).

Si l’on ajoute quelques goutes de vinaigre sur le verre, l’eau tournera rouge (milieu acide, pH < 7).

Conclusion

Grâce à cette méthode, on peut utiliser l’extrait de chou rouge comme un indicateur naturel de pH très rudimentaire, pour tester si le milieu es acide, basique ou relativement neutre.

Essai de théorie écologique de l’art urbain (05/10/2011).

Certains tags se réunissent en groupes, arrivant à se superposer. Ils peuvent parfois avoir des comportements territoriaux (en s’attaquant à d’autres tags) ou même “épigraphiques” en parasitant des pochoirs et des affiches.

D’autres tags investissent des milieux hostiles tels que les trottoirs des villes.

Les auto-collants montrent très souvent des comportements grégaires, se regroupant sur les surfaces lisses. Au fil du temps, leur accumulation peut constituer un véritable biofilm très difficile à nettoyer. Ils occupent parfois, plus distancés, les tuyaux sur les murs.

Les graffitis sont peux nombreux en centre ville, présents parfois sur des maison désaffectées, mais fréquents en périphérie où ils peuvent occuper des grandes surfaces.

Les pochoirs et les affiches sont des êtres généralement asociaux mais qui se retrouvent parfois en petites formations éphémères.

Enfin, le Space Invader est une créature rare et solitaire. Il exploite généralement des niches écologiques très particulières : les coins de rue en hauteur.

Entretien : Free Fermentology Foundation (FFF) (06/10/2011)

Image CC Emmanuel Rébus

La semaine dernière, lors d’une soirée autour des boissons coréennes, j’ai pu contacter Emmanuel Rébus. Il est le créateur de la Free Fermentology Foundation (FFF), dédiée aux recherches sur la fermentation. Retour sur ce réseau en quelques questions :

En quoi consiste la Free Fermentology Foundation ? Quand est-ce qu’elle a été créée et quels sont ses membres plus ou moins permanents ?

FFF a été crée sous cette forme il y a trois ans, après une expérience plus solitaire vielle de dix au moins sur les réseaux d’échanges de ferments divers et variés (kéfir, kombucha, etc.) J’ai voulu créer un réseau décentralisé. Le résultat est mitigé, car le travail biologique réel ne peut se faire via internet… Il faut mettre les mains dans le cambouis… Par ailleurs, beaucoup de gens ne sont intéressés que par 1 ou 2 souches, pour un usage très particulier, souvent alimentaire ou médical. Rares sont les gens qui comme moi s’intéressent au phénomènes de fermentation en général.

FFF à quelques correspondants hors de Paris (et dans plusieurs pays étrangers) et quelques participant réguliers sur Paris (5 ou 6). La Générale (lieux culturel et social 14 avenue Parmentier), héberge nos réunions, mais les cultures sont faites  chez nous.

Par extension FFF s’intéresse à l’agriculture, aux produit naturels, à la cuisine et à la chimie gastronomique.

Image CC Emmanuel Rébus

Quels sont vos projets en cours ?

Notre principal projet, qui ne sera jamais complété, est de faire un inventaire, ou plus modestement de parcourir les traditions fermentologiques des cultures du monde, de voir comment les adapter à nos conditions et produits locaux, de les faire évoluer. En effet, on sous-estime souvent la complexité biologique de ces traditions, qui sont souvent d’admirables réussites “biotechnologiques” absolument non triviales. Un tel projet est nécessairement distribué en réseau, un peu comme les passionnés de biodiversité, qui conservent, cultivent et sélectionnent des semences de plantes rares.

Au regard de cela, la “synthetic biology” de garage me semble un petit peu naïve, bien qu’il soit intellectuellement passionnant de chercher à reproduire avec peu de moyens ce qui se fait dans les grands laboratoires (un peu comme les astronomes amateurs qui copient à petite échelle les instruments des labos professionnels). Le grand enseignement de l’histoire récente de la biologie est que le “dogme de la biologique moléculaire” (“tout est écrit dans le grand livre de l’ADN”) n’est qu’une approximation grossière de ce qui se passe dans les cellules.

La réalité est bien plus complexe, faite d’interactions croisées entre gènes, environnement, qui rendent un approche “bottom-up”, du gêne vers le macroscopique, peu effective en termes de résultats (par exemple rares sont les plantes génétiquement modifiées qui fonctionnent vraiment). La nature au contraire ne procède pas comme cela pour produire les merveilles de complexité que sont les êtres vivants (penser à la photosynthèse, que nous sommes incapables de reproduire, où à l’incroyable efficacité d’un muscle, comparée à nos  engins robotisés).

Il n’y a pas de plan réductionniste des êtres vivants, contenu ou non dans l’ADN. Ceux-ci sont le résultats de l’évolution, de la sélection naturelle, c’est-à-dire les résultats de phénomènes statistiques sur de grandes populations. La patiente sélection faite par les agriculteurs au fils des millénaires, (par exemple sur les  plans de maïs) est en ce sens une remarquable expérience de biologie, aux conséquences pour l ‘espèce humaine bien plus importantes que la mise sur le marché d’un maïs OGM. Le domaine des fermentations n’est pas en reste. Son importance est souvent ignorée. Qui sait qu’un saucisson est le résultat d’une fermentation lactique des viandes crues, qui non seulement en permet la conservation mais participe à la création des arômes?

Sur certains de ces aspects “évolutionnistes” de la biologie (par opposition au coté “réductionniste génétique” actuellement prévalent),  les amateurs peuvent réellement apporter une contribution originale, et compenser leur manque de moyens par la mise en réseau des compétences.

Image CC Emmanuel Rébus

Quels sont vos microorganismes préférés ? Lesquels vous aimeriez obtenir et pourquoi ?

Personnellement je suis fasciné non pas par un microorganisme particulier, mais par la notion de symbiose. Par exemple notre corps ne saurait survivre sans participer à une symbiose avec de nombreuses bactéries, telles que la flore intestinale, sans laquelle nous ne pourrions digérer les aliments.

Plus simplement, le kéfir ou le kombucha sont des systèmes dynamiques complexes faisant intervenir des dizaines d’espèces en interaction. La stabilité d’un tel système est une merveille de la nature.

La nuit du Makgeolli. Image CC Tonio Vega.

Êtes-vous en contact avec d’autres personnes ou groupes intéressées en la fermentation en France ou ailleurs dans le monde ?

Oui nous avons de plusieurs correspondants habituels sur tous les continents.

Avez-vous des objectifs concrets pour l’avenir de l’association ?

Pour l’instant FFF souffre d’un manque de visibilité / présence sur le net, faute de temps et de compétences en informatique.
Un objectif concret est de lancer de véritables expériences “en cluster”.

Cradle to Cradle, du Berceau au Berceau (21/10/2011)

Il y a quelques semaines, Christine Guinebretière, l’une des principales responsables de la certification de produits Cradle to Cradle® (C2C ou du Berceau au Berceau) en France est allée à la Gaîté Lyrique. Voici quelques pistes pour comprendre cette démarche :

– Le  Cradle to Cradle® est une philosophie selon laquelle tous les composants des produits industriels  sont réutilisables à l’infini sans perte de qualité (c’est à dire qu’ils sont upcyclables) ou bien totalement compostables et retournables à la terre sans danger.

-En somme, ce qui distingue le C2C du recyclage c’est que la notion de déchets disparait, il n’y a qu’un flux de ressources (en principe, les déchets son vus comme des matières premières) en éco-concevant des produits pensés ainsi dès le départ.

– Le C2C n’a pas de rapport directe avec d’autres labels comme le Bio. Même si c’est une avancée immense en démarche qualité, ce n’est pas suffisant pour recevoir un label Cradle to Cradle®. Exemple : lorsque l’on parle de textile en coton bio, qu’en est-il des additifs tels que les colorants, fils de couture, étiquette… ajoutés ? Cependant, des produits technologiques peuvent recevoir le label C2C si leurs matériaux polluants sont dans une boucle fermée qui permet de les récupérer de manière adéquate.

– Il est aussi une réponse à la sur-qualité : les composants des produits que nous consommons sont très souvent encore dans un bon état même après leur vie utile (comme par exemple la coque d’un ordinateur qui ne marche plus), et pourraient donc être utilisés à nouveau avec peu de modifications ou pensés pour être d’une qualité suffisante pour leur période d’utilisation.

– C’est une démarche positive où chaque produit est pensé pour avoir la plus grande emprunte écologique positive possible et dont les avantages sont aussi très nombreux pour l’économie et la fidélisation des clients en créant une relation de partenariat. C’est une économie où un service est rendu en “empruntant” des matières premières à la planète pour fabriquer les biens nécessaires. Ce caractère positif est d’ailleurs possiblement l’un des principaux facteurs qui rendent difficile son implantation en France (les Français étant vus comme pessimistes).

J’aimerais remercier Christine Guinebretière pour les précisions apportées à ce texte. Elle retournera à la Gaîté Lyrique le 12 janvier 2012 pour parler du Cradle to Cradle®.

En savoir plus :

Une interview avec Christine Guinebretière, sur Cleantech Republic.

Un article antérieur sur l’écologie industrielle, sur Papirofilia.

Illustration du modèle Cradle to Cradle, sur Deformat.

Conférence : Do-It-Yourself Biology (24/10/2011)

Le 3 novembre prochain à 19h, Jason Bobe, co-fondateur du mouvement DIYbio, viendra à la Gaîté Lyrique pour nous présenter l’initiative Personal Genome. La conférence sera organisée par l’association La Paillasse et l’entrée sera libre. À bientôt !

Urban Ethology (26/10/2011)

Des pigeons se chauffant sur un conduit de ventilation du métro à la Place de la République, Paris.

Des corbeaux mangeant des ordures au Canal Saint Martin, Paris.

Expérience à faire chez soi : extraction d’ADN humain (3/11/2011)

Matériel nécessaire :

  • Coupe de champagne en plastique.
  • Liquide pour lentilles.
  • Savon vaisselle.
  • Sel marin.
  • Alcool ménager (préférablement très froid, ténu dans le frigo).
  • Crachat.

Procédé :

1 – Cracher abondamment dans la coupe à champagne, sans expulser de mucosités. Le crachat contienne naturellement des cellules de l’épithélium buccal (le tissu qui recouvre la cavité de la bouche), dont on va extraire l’ADN.

2 – Ajouter une goute ou deux de liquide vaisselle. Celui-ci va provoquer la lyse ou destruction des membranes des cellules d’épithélium, permettant de libérer les contenus cellulaires dans la solution, incluant l’ADN. Les membranes cellulaires sont constituées de lipides (graisses), et pour cette raison un savon qui sert à laver la vaisselle peut aussi détruire les membranes des cellules.

3 – Ajouter du liquide pour lentilles. Il contient des peptidases, des protéines qui sont capables de fragmenter d’autres protéines. Son utilité dans notre réaction va être de réduire la quantité de protéines qui vont précipiter avec l’ADN.

4 – Ajouter une petite quantité de sel (environ 2g). Sa fonction sera de stabiliser les charges électriques de la solution pour protéger les molécules d’ADN.

5 – Mélanger la solution pendant une minute en agitant le verre avec un mouvement de rotation.

6 – Ajouter l’alcool ménager très lentement, de manière a former une couche sur la solution sans qu’elles ne se mélangent pas trop. L’ADN n’est pas très soluble dans l’alcool, et pour cette raison il va précipiter sur un point plus élevé que le reste des composants de la réaction. Atteindre quelques minutes pour que l’ADN se révèle.

Ces filaments blancs qui flottent dans la coupe sont des fibres d’ADN condensées.

Conclusion

Grâce à cette expérience, on peut facilement faire précipiter des fibres d’ADN cellulaire, où l’information génétique des êtres vivants est codifiée. On pourrait même les récupérer et les utiliser pour une autre expérience, en les purifiant d’abord.

Les photographies appartiennent à un atelier pratique réalisé par Loïc Lauréote à la Gaïté Lyrique, à qui je remercie. Et les informations sur la méthode d’extraction ont été extraites principalement de cette expérience Instructables.

Entretien : Neurohack (tmpbci) (23/11/2011)

Entretien avec Sam, du collectif Neurohack, autour des nouvelles applications des outils de lecture d’ondes cérébrales.

En quoi consiste le neurohacking ?

Neurohack est aussi appelé tmpbci, tmp comme le /tmp/lab (hackerspace hébergeur originel) et BCI comme Brain Computer Interface, mais il ne s’agit pas seulement de créer des interfaces cerveau-ordinateur, on veut aussi en proposer une utilisation simple et créative.

Installation Mindprocessing au MACVAL. Image CC BY NC ND tmpbci/Neurohack.

Quand et comment est-ce que vous l’avez découvert ?

On a commencé avec un casque commercial avec une seule électrode sèche, dont on a aussitôt jeté les logiciels stupido-marketing pour écrire les nôtres. C’était il y a un an. Depuis plusieurs applications ont été développées, principalement graphiques et musicales et restituées lors d’ateliers au sein de l’association La Paillasse ou sous forme d’installation à la demande du musée d’art contemporain de Vitry-sur-Seine.

Plusieurs voies sont suivies en même temps, mutant au fur et à mesure le projet vers un “moteur” supportant le maximum d’entrées/sorties possibles. Ainsi le coté hardware accepte en entrées différents casques commerciaux et des devices DIY, le coté software propose sur 7 plateformes différentes, un spectre très large d’utilisations : réseau local, Internet, son, commande de projecteurs DMX, vidéos, OSC…

Ainsi on peut donc réaliser toutes les applications qui peuvent passer par la tête comme prendre un Mindset et générer des vidéos ou prendre un système openEEG et faire du son. Les portes de l’imagination sont grandes ouvertes, OSC par exemple permet d’accéder à Logic, LIVE, MaxMSP, MIDI, PureData, Processing, Quartz Composer, Reaktor, SuperCollider, vvvv, iphone, iPAD, Android…

Quels sont vos projets en cours ?

Après une première série d’applications dans l’écran de l’ordinateur nous entrons dans la deuxième itération, cette fois dans le monde réel, avec plus d’électronique et de musique tout en continuant l’intégration de systèmes hardware et software existants comme openVIBE de l’INRIA. Pour donner des exemples, nous réfléchissons à l’utilisation d’émotions ou d’objets 3D, à de possibles interactions avec des figurines ou des robots très simples, à la composition de musique ou encore à la réalisation d’un système mesurant l’activité cérébrale via la consommation d’oxygène en remplacement/en plus des ondes cérébrales.

Consommation d’oxygène en ouvrant et fermant la main droite (IRM). Image CC BY NC ND tmpbci/Neurohack.

En quoi consiste la mesure de la consommation d’oxygène ?

Depuis plusieurs années il a été montré que la lumière de LED infrarouge “rebondit” sur le cortex différemment selon le rapport un des composant du sang : l’hémoglobine avec ou sans oxygène. Le corps étant assez transparent à ces longueurs d’ondes, un émetteur et un capteur et le tour est joué. C’est une des voies majeures actuellement en neurosciences utilisant cette “nouvelle” caractéristique physiologique du cerveau (la consommation locale d’oxygène). Les études pleuvent de partout, même de la NASA, puisqu’il s’agit du même phénomène étudié en IRM fonctionnelle avec un ticket d’entrée en millions d’euros…

Parmi les possibles usages créatifs de cette technologie, lequel préférez-vous ?

Le contrôle de bidules (“bidule” allant de la voiture télécommandée au véritable véhicule) est un sujet classique du monde académique. Il existe des logiciels libres permettant de le faire. Neurohack utilise un certain contrôle comme moyen et non comme une fin, mettant effectivement l’accent sur la création.

Classiquement dans la recherche, trouver quelque chose ouvre immédiatement de nouveaux questionnements. La dernière réalisation comprends souvent toute l’expérience acquise et répondre à la demande d’un musée pour proposer une visualisation de “l’espace mental” était inimaginable au tout début.

Toutefois, les réalisations en cours sont toutes très excitantes et répondent parfois à des rêves impossibles comme composer et jouer des morceaux sans rien savoir à la musique. C’est pas nouveau, Mozart et d’autres y ont déjà pensé, mais on a évidement bien plus de possibilités à disposition aujourd’hui. Dans le plus farfelu, avec un peu de robotique on fera certainement un jour une version plus arty du chapeau magique d’Harry Potter.

Quelles sont les perspectives futures d’utilisation du neurohacking au sein des Hackerspaces (des endroits de recherche opérés par des communautés citoyennes)?

Il y a peu de hackerspaces qui s’impliquent activement sur le cerveau. Tous les projets sont très différents, ainsi le brmlab de Prague est actif pour tester les technologies existantes – plus ou moins rigoureuses – “modifiant” soit disant l’organe cerveau. Neurohack se veut plus une interface cerveau / machine augmentant extérieurement et accessoirement nos “capacités”.

Les hackerspaces sont des endroits où on peut trouver de multiples talents, allant de la mécanique à une floppée de domaines informatiques en passant par l’électronique. A plus long terme Neurohack aimerait lancer un sister project pour répondre à de réels besoins d’interface : il nous semble par exemple scandaleux qu’un afficheur braille USB coute entre 2000 et 4000 euros. On travaille déjà sur quelques pistes.

Vous envisagez des collaborations ?

Nous sommes libres de carcans, l’absence d’obligation de publication ou de productivité par exemple nous rend ouverts à toutes les propositions, honnêtes scientifiquement. On utilise pas de matériel de grade médical hors de prix – même si on serait ravi d’en avoir – donc les possibilités sont différentes, mais pas inintéressantes.

Quelques collaborations passées et futures : la partie commande de projecteurs lumineux est basée sur un programme fait au Hackspace de Londres. L’espace musical crée en correspondance avec l’espace mental utilise une réalisation open source d’un étudiant de l’université du Michigan. Ils ont été parmi les premiers d’une longue liste de collaboration variée et stimulante avec artistes, compositeurs, designers, entreprises… Un laboratoire académique nous à également contacté pour participer ensemble à un événement en 2012 en direction du public sur fonds européens.

Pensez-vous que les interfaces machines-cerveau feront partie de la vie quotidienne dans un futur plus ou moins proche ?

En pratique une interface à la Minority Report n’est pas tenable longtemps, la souris n’est pas morte. Plus que la sexytude, bien d’autres caractéristiques sont à prendre en compte et remplacer a tout prix une souris à quelques euros ou quelques doigts sur du verre n’est pas toujours le plus pertinent. En dehors des créations artistiques très à la mode en ce moment, c’est le biofeedback ré-éducatif qui me semble le plus proche dans une perspective non “mystique”.

Representation EEG d’un casque commercial. Image CC BY NC ND tmpbci/Neurohack.

Les implants sont déjà une réalité pour certaines pathologies comme Parkinson. Le signal EEG extra crânien est bien faible et pollué par les mouvements ou l’entourage électromagnétique imposant un filtrage complexe du signal. Malgré les discours marketing, la fiabilité, la portabilité sont encore des axes de recherches pour une utilisation grand public.

Merci beaucoup, et à bientôt.

Pour en savoir plus :

Le compte twitter de tmpbci, pour être au courant de leurs activités.

Une page wiki sur le tmpbci.

Le /tmp/lab, hackerspace qui a donné lieu au projet Neurohack, tient des réunions hebdomadaires ouvertes tous les jeudis à 19h à la Gaîté Lyrique (Paris).

Dans le lab (15/12/2011)

Quelques images de l’installation du laboratoire de La Paillasse.

Farewell (06/02/2012)

Ce blog, dont l’objectif était de m’encourager à me lancer dans l’écriture d’articles sur la biologie, est maintenant officiellement fermé. Mais c’est ne pas fini ! Vous pourrez continuer à lire des nouveaux articles sur :

http://www.lapaillasse.org

et mes recherches graphiques (et bien d’autres choses) sur :

http://www.papirofilia.wordpress.com

Merci pour votre visite !

Ariel Martín Pérez

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