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La bouche artificielle

Comprendre le rôle de la bouche

Tous les jours, plusieurs fois par jour, la bouche effectue la manducation. La manducation est l'action qui regroupe les opérations antérieures à la digestion que sont la préhension, la mastication, l'insalivation, la ventilation et la déglutition.
Les mécanismes en jeu dans la bouche étant complexes, une équipe de chercheurs de l'INRA (Centre des Sciences du Goût et de l’Alimentation et Flaveur Food Oral Processing & Perception) collabore afin de les étudier en profondeur, et ce en particulier, grâce au développement d'une "bouche artificielle". Leurs travaux se focalisent sur les perceptions humaines des flaveurs (sensations olfactives, gustatives et tactiles ressenties lors de la consommation d'un produit alimentaire), notamment en étudiant la mastication et la salivation « c’est-à-dire à la manière dont un aliment est déstructuré en bouche et les stimuli sont libérés pour atteindre les récepteurs », explique Christian Salles, directeur de recherche à l'INRA.
Afin d'étudier les interactions entre la mastication et la libération des arômes en bouche, les chercheurs utilisent le plus souvent une procédure in vivo en recourant à un jury de dégustateurs. Cette procédure est cependant limitée, compte tenu de la dispersion des données collectées. Pour cette raison, les chercheurs se sont tournés vers des expérimentations in vitro en utilisant une bouche artificielle ou « machine à mâcher ».

La bouche artificielle

L'idée étant inédite, il a fallu créer l'instrument de toutes pièces. Cela a nécessité trois ans d'ébauches et de développement (en collaboration avec l'IUT du Creusot). La bouche artificielle voit le jour en 2006. Sans cesse améliorée depuis, elle consiste en des mâchoires supérieure et inférieure, des dents faites à partir de molaires scannées en 3D, et d’une langue alimentée en salive artificielle. De nombreuses études ont pu être réalisées en contrôlant les paramètres de la machine (chose impossible à effectuer sur les humains ! ). Il est par exemple possible de suivre en temps réel la libération des arômes, grâce à un spectromètre de masse. La bouche humaine continue toutefois à faire partie des expériences. Les données collectées servent par exemple à calibrer plus minutieusement le simulateur de mastication.
Les chercheurs travaillent à présent sur une bouche artificielle de seconde génération pour l'horizon 2020. L'instrument, ajusté, optimisé et plus facile à utiliser permettra aux chercheurs de comprendre en profondeur l'influence de certains paramètres physiologiques sur la libération de la flaveur.

Publié le 22/11/2018

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Nouveau succès pour la mission New Horizons
Le 1er Janvier 2019, la sonde New Horizons a réussi l'exploit de survoler Ultima Thulé, l'objet céleste le plus éloigné jamais observé par l'homme.

Pluton et Charon
Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

Une première historique

Lancée le 19 janvier 2006, New Horizons est une mission spatiale dédiée à l'observation de Pluton et de la ceinture de Kuiper, cette région du système solaire en forme d'anneau située au-delà des planètes géantes. Les corps présents dans cette zone seraient des vestiges des phases précoces d'accrétion du système solaire. Considérée comme une planète naine, Pluton fait partie de ces objets « transneptuniens ». La sonde New Horizons s'en est approchée le 14 juillet 2015 et les images recueillies ont notamment permis de mieux estimer sa taille.

Pour fêter la nouvelle année, New Horizons a survolé Ultima Thulé, un astéroïde de la ceinture de Kuiper, qui est l'objet stellaire le plus lointain jamais observé par une sonde. La NASA a publié le premier cliché détaillé d'Ultima Thule, qui ne ressemble à aucun objet stellaire observé jusqu'à présent. Les images prises à 27000 km de distance révèlent qu'Ultima Thulé est constitué de deux sphères connectées l'une à l'autre, l'ensemble mesurant 31 km de longueur d'un bout à l'autre. Les scientifiques ont renommé la plus grande sphère Ultima (19 km de diamètre) et la plus petite Thulé (14km de diamètre). Des images de meilleure qualité et des informations sur les caractéristiques physiques de cet objet inédit parviendront dans les semaines et les mois à venir.

Les instruments de New Horizons

Les instruments embarqués à bord de New Horizons ont été conçus pour examiner la géologie, la température et la composition de surface, ainsi que la pression atmosphérique de Pluton, de ses lunes et des objets de la ceinture de Kuiper. Notamment trois instruments optiques :

  • Alice, un spectromètre d'imagerie ultraviolette destiné à sonder la composition et la structure de l'atmosphère dynamique de Pluton.

  • Ralph, une caméra d'imagerie visible et multispectrale (MVIC), chargée d'établir la topographie de Pluton, de ses lunes et de la ceinture de Kuiper.

  • LORRI (Long Range Reconnaissance Imager), surnommé « eagle eyes », est un télescope à large téléobjectif dont la mission est de fournir des images en haute définition et qui a permis de révéler la taille des cratères sur Pluton et ses lunes.

À bord de New Horizons se trouvent également deux instruments plasma : SWAP (Solar Wind Around Pluto) qui mesure les interactions de Pluton avec les vents solaires et PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation), un spectromètre à particules qui étudie la densité, la composition et la nature des particules de haute énergie et des plasmas qui s'échappent de l'atmosphère de Pluton.

La sonde embarque par ailleurs un radio-récepteur/radiomètre, REX (Radio Science Experiment), qui est une carte de circuit imprimé intégrée au système de télécommunication de la sonde. Le radio-récepteur est chargé de mesurer la température et à la pression atmosphérique de Pluton,  la densité de sa ionosphère mais aussi de rechercher la présence d'un éventuelle atmosphère sur Charon (la plus grande lune de Pluton) et d'autres objets de la ceinture de Kuiper.

Le dernier instrument majeur à bord de New Horizons est un capteur de poussière SDC (Venetia Burney Student Dust Counter ), dont la principale mission est de mesurer la concentration des particules de poussière dans le système solaire externe. Il est capable de détecter les grains de poussière microscopiques émis par les collisions des astéroïdes, des comètes et des autres objets de la ceinture de Kuiper.

Publié le 04/01/2019

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Yassa HARBANE
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