Science / L’omniprésence des perturbateurs endocriniens
Les produits pharmaceutiques se retrouvent dans les eaux usées et les rivières par les urines et les matières fécales rejetés par les humains et les animaux d'élevage. (Shutterstock)
En janvier 2022, une équipe internationale de chercheuses et de chercheurs a tiré la sonnette d’alarme sur l’impact de produits chimiques manufacturés et leurs effets « cocktail » sur l’entièreté du système terrestre. Les scientifiques ont conclu que l’humanité a dépassé un seuil planétaire permettant l’évaluation appropriée pour la production et les émissions de nouveaux contaminants.
Valérie S. Langlois, Institut national de la recherche scientifique (INRS) etIsabelle Plante, Institut national de la recherche scientifique (INRS)
Parmi ces contaminants se retrouvent les perturbateurs endocriniens (les retardateurs de flamme utilisés comme substances ignifuges, le bisphénol A retrouvé dans certains plastiques, les produits pharmaceutiques), qui sont connus pour interférer spécifiquement avec le système hormonal des animaux et des humains, et ainsi, causer des problèmes de santé. Ces contaminants se retrouvent dans nos aliments, nos boissons, nos meubles, nos rivières et nos lacs ; bref, ils sont partout.
Contrairement à la plupart des contaminants (comme les métaux), dont la toxicité augmente avec leur quantité, les perturbateurs endocriniens agissent souvent à l’inverse, c’est-à-dire qu’ils ont des effets nocifs à de très faibles concentrations. Cette particularité rend leur réglementation très difficile.
Je suis professeure-chercheuse à l’Institut national de la recherche scientifique (INRS) et titulaire de la Chaire de recherche du Canada en écotoxicogénomique et perturbation endocrinienne. Avec ma collègue Isabelle Plante, spécialisée en recherche sur les causes environnementales du cancer du sein à l’INRS, nous avons cofondé le Centre intersectoriel d’analyse des perturbateurs endocriniens, le CIAPE en 2020.
Les membres du CIAPE viennent tout juste de publier une édition spéciale sur les perturbateurs endocriniens dans la revue scientifique spécialisée Environmental Research. Cette édition comporte 14 ouvrages d’analyse documentaire sur toutes les avancées scientifiques et en santé environnementale en lien avec les perturbateurs endocriniens. Nous résumons ici quelques faits saillants liés à leur omniprésence, leur détection, leur élimination et leur réglementation.
Traquer les effets des contaminants sur la santé humaine
La revue de la littérature de l’équipe menée par la chercheuse en épidémiologie Vikki Ho de l’Université de Montréal a mis en évidence l’importance des études épidémiologiques (étude des problèmes de santé dans les populations humaines, leur fréquence, leur distribution dans le temps et dans l’espace) pour caractériser les effets des perturbateurs endocriniens sur la santé des populations humaines.
Par exemple, une étude qui a eu lieu en Corée du Sud a démontré que la teneur en polluants organiques persistants tel que les biphényles polychlorés (BPC) (liquides isolants) dans le sang augmentait par trois les risques d’incidence du cancer de la prostate. Une autre étude a démontré que des niveaux élevés de retardateurs de flamme bromés (composés ignifuges retrouvés par exemple dans les meubles rembourrés) dans le sérum de jeunes filles étaient liés à des menstruations plus précoces.
Cependant, il est difficile de relier les problèmes de santé à une exposition à des perturbateurs spécifiques puisque l’humain est exposé à un mélange de contaminants tout au long de sa vie, rendant les études épidémiologiques très complexes. La professeure Ho et son équipe recommande tout de même d’intégrer l’épidémiologie humaine aux études toxicologiques (étude des effets nocifs des substances chimiques sur les organismes vivants) et écotoxicologiques (étude des polluants et de leurs effets sur l’environnement) lors de l’évaluation de risques des substances chimiques.
Nos médicaments se retrouvent dans l’environnement
Les médicaments pharmaceutiques sont devenus des produits de (sur)consommation, avec un usage quotidien pour certains d’entre eux. Leur volume de consommation est tel qu’ils se retrouvent dans les eaux usées et les rivières par les urines et les matières fécales rejetées par les humains et les animaux d’élevage.
Les antibiotiques, les antidépresseurs et les anti-inflammatoires non stéroïdiens (ibuprofène, naproxène) qui sont déversés dans les cours d’eau peuvent avoir des effets sur la santé des animaux. (Shutterstock)
Les structures chimiques des hormones ont été bien conservées à travers l’évolution (la testostérone se retrouve à la fois chez les poissons, les grenouilles, les oiseaux, les mammifères et les humains). Ainsi, les médicaments hormonaux ou destinés à agir sur nos hormones sont également fonctionnels chez les autres animaux, causant parfois des effets néfastes.
Pascal Vaudin, chercheur en physiologie à l’Université de Tours, et son équipe ont constaté que les antibiotiques, les antidépresseurs et les anti-inflammatoires non stéroïdiens (ibuprofène, naproxène) ont des impacts neurologiques, notamment sur le développement du cerveau et le comportement des animaux.
Dépister l’activité endocrine anormale de l’eau
Les perturbateurs endocriniens possèdent des structures chimiques variées, des propriétés chimiques et physiques hétérogènes et une capacité à se répartir dans diverses matrices environnementales, dont les tissus humains, ce qui complexifie leur détection. Or, leur caractérisation a considérablement progressé depuis les dernières décennies en raison du développement d’analyses de pointe et très sensibles pour la détection des faibles niveaux de perturbateurs endocriniens dans l’eau, le sol, l’air, les sédiments, les aliments, le sang, le lait maternel, le placenta, etc. Il est donc maintenant possible de les détecter même à d’infiniment petites concentrations, ce qui pave la voie vers une meilleure réglementation et gestion internationale, tel que suggéré par l’équipe de chercheuses et chercheurs dirigée par le professeur émérite Chris Metcalfe de l’Université Trent.
La présence de plusieurs perturbateurs endocriniens dans notre environnement, par exemple dans les eaux usées, complexifie également l’étude de leur toxicité et leurs effets sur la santé. Par exemple, les concentrations individuelles de différents contaminants peuvent être faibles dans un effluent municipal, ne permettant pas d’observer une activité estrogénique (mimant les estrogènes) lorsqu’on étudie ces composés individuellement. Par contre, lorsqu’on additionne les effets de tous les contaminants, l’effluent peut présenter une activité estrogénique globale.
L’analyse chimique de tels échantillons est complexe et l’utilisation d’essais biologiques (tests qui utilisent des organismes vivants ou des cellules isolées) peut aider à résoudre un tel problème. Nous avons constaté qu’il était effectivement possible de tester si un effluent municipal, hospitalier ou industriel possède une activité de perturbation endocrinienne globale en utilisant, par exemple, des tests cellulaires (utilisant des lignées cellulaires maintenues en laboratoire et ultrasensibles aux perturbateurs endocriniens).
Ces tests ultraperformants permettent à la fois de tester l’efficacité des systèmes de traitement des eaux usées et de faire des suivis environnementaux, selon les travaux de Julie Robitaille de l’INRS. Les instances gouvernementales et internationales doivent maintenant établir des critères environnementaux (seuils de toxicité) basés sur les données scientifiques probantes disponibles afin de protéger nos écosystèmes et la santé humaine.
Éliminer les perturbateurs endocriniens des effluents
L’élimination des contaminants dans les eaux usées est l’un des objectifs majeurs des usines de traitement. Il existe une panoplie de processus différents pour traiter les eaux contaminées, chacune ayant leurs avantages et leurs limites.
À travers notre revue de la littérature dirigée par le professeur en assainissement et décontamination Jean-François Blais de l’INRS, nous avons constaté que malgré la diversité des processus de traitement existants, plusieurs usines de traitement des eaux usées n’arrivent toujours pas à éliminer 100 % des perturbateurs endocriniens.
Par contre, certains procédés, tel que l’ozonation en fin de traitement des eaux usées, arriveraient à éliminer la totalité du bisphénol A (ou BPA, retrouvé notamment dans les bouteilles de plastique) présent dans l’eau. Par ailleurs, la Ville de Montréal va bientôt débuter des travaux visant à doter la ville d’un procédé d’ozonation pour la désinfection de ses eaux usées. M. Blais et son équipe sont d’avis qu’il est primordial de caractériser les types et les concentrations de contaminants présents dans les effluents des eaux usées pour chaque municipalité avant de sélectionner les meilleures options de traitement.
Repenser l’analyse de risques des contaminants environnementaux
Nos travaux ont permis de constater que l’initiative « Approches intégrées des tests et de l’évaluation » suggérée par l’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) serait une excellente première étape vers une approche d’intégration complète des données existantes sur les contaminants, dont celles des perturbateurs endocriniens. Cette initiative vise à mettre en commun les résultats de recherche obtenus partout dans le monde afin de mieux comprendre les effets des polluants et d’établir une régulation conséquente.
Le Canada est présentement en modernisation de son processus d’évaluation de risques afin d’y intégrer les Approches intégrées des tests et de l’évaluation.
Le message à retenir est que la société internationale a besoin d’une plate-forme d’évaluation des risques évolutive qui intègre les données existantes et toutes les données émergentes en temps réel sur ces contaminants environnementaux. Pour y arriver, l’évaluation des risques doit devenir un processus plus dynamique et malléable au fil du temps.
En d’autres termes, les connaissances nouvellement générées devraient être rapidement disponibles pour guider les modèles d’évaluation de risques, de sorte que l’usage ou la production d’un produit chimique, nouveau ou existant, pourrait devenir restreint, voire interdit, dans un plus court laps de temps sur la base de preuves probantes, dont celle de perturbation de notre système hormonal.
Une telle plate-forme évolutive et intégrée devrait accélérer le transfert de connaissances de la communauté scientifique vers la société, qui constitue présentement un goulot d’étranglement important pour la création d’un environnement plus sûr.
Valérie S. Langlois, Professor/Professeure titulaire, Institut national de la recherche scientifique (INRS) et Isabelle Plante, Associate Professor, Institut national de la recherche scientifique (INRS)
Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.
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Par exemple, les concentrations individuelles de différents contaminants peuvent être faibles dans un effluent municipal, ne permettant pas d’observer une activité estrogénique (mimant les estrogènes) lorsqu’on étudie ces composés individuellement. Par contre, lorsqu’on additionne les effets de tous les contaminants, l’effluent peut présenter une activité estrogénique globale.</p> <p>L’analyse chimique de tels échantillons est complexe et l’utilisation d’essais biologiques (tests qui utilisent des organismes vivants ou des cellules isolées) peut aider à résoudre un tel problème. 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Langlois</a></strong>, <em><a href="https://theconversation.com/institutions/institut-national-de-la-recherche-scientifique-inrs-3748">Institut national de la recherche scientifique (INRS)</a></em> et<strong><a href="https://theconversation.com/profiles/isabelle-plante-1309387">Isabelle Plante</a></strong>, <em><a href="https://theconversation.com/institutions/institut-national-de-la-recherche-scientifique-inrs-3748">Institut national de la recherche scientifique (INRS)</a></em></span></p> <hr /> <p>Parmi ces contaminants se retrouvent les <a href="https://www.unep.org/explore-topics/chemicals-waste/what-we-do/emerging-issues/endocrine-disrupting-chemicals">perturbateurs endocriniens</a> (les retardateurs de flamme utilisés comme substances ignifuges, le bisphénol A retrouvé dans certains plastiques, les produits pharmaceutiques), qui sont connus pour interférer spécifiquement avec le système hormonal des animaux et des humains, et ainsi, <a href="https://theconversation.com/des-contaminants-qui-dereglent-nos-hormones-177796">causer des problèmes de santé</a>. Ces contaminants se retrouvent dans nos aliments, nos boissons, nos meubles, nos rivières et nos lacs ; bref, ils sont partout.</p> <p>Contrairement à la plupart des contaminants (comme les métaux), dont la toxicité augmente avec leur quantité, les perturbateurs endocriniens agissent souvent à l’inverse, c’est-à-dire qu’ils ont des effets nocifs à de très faibles concentrations. Cette particularité rend leur réglementation très difficile.</p> <p>Je suis professeure-chercheuse à l’<a href="https://inrs.ca/">Institut national de la recherche scientifique (INRS)</a> et titulaire de la Chaire de recherche du Canada en écotoxicogénomique et perturbation endocrinienne. Avec ma collègue Isabelle Plante, spécialisée en recherche sur les causes environnementales du cancer du sein à l’INRS, nous avons cofondé le <a href="http://www.ciape-iceda.ca/">Centre intersectoriel d’analyse des perturbateurs endocriniens, le CIAPE</a> en 2020.</p> <p>Les membres du CIAPE viennent tout juste de publier une <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0013935122001761?via%3Dihub">édition spéciale</a> sur les perturbateurs endocriniens dans la revue scientifique spécialisée <a href="https://www.journals.elsevier.com/environmental-research"><em>Environmental Research</em></a>. Cette <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0013935122001761?via%3Dihub">édition</a> comporte 14 ouvrages d’analyse documentaire sur toutes les avancées scientifiques et en santé environnementale en lien avec les perturbateurs endocriniens. Nous résumons ici quelques faits saillants liés à leur omniprésence, leur détection, leur élimination et leur réglementation.</p> <h3>Traquer les effets des contaminants sur la santé humaine</h3> <p>La <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935121012640?via%3Dihub">revue de la littérature</a> de l’équipe menée par la chercheuse en épidémiologie <a href="https://espum.umontreal.ca/lespum/departement-de-medecine-sociale-et-preventive/lequipe-du-departement/personnel-enseignant/professeur/in/in28257/sg/Ying%20Tung%20Vikki%20Ho/">Vikki Ho</a> de l’Université de Montréal a mis en évidence l’importance des études épidémiologiques (étude des problèmes de santé dans les populations humaines, leur fréquence, leur distribution dans le temps et dans l’espace) pour caractériser les effets des perturbateurs endocriniens sur la santé des populations humaines.</p> <p>Par exemple, une <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1438463916305399">étude</a> qui a eu lieu en Corée du Sud a démontré que la teneur en polluants organiques persistants tel que les biphényles polychlorés (BPC) (liquides isolants) dans le sang augmentait par trois les risques d’incidence du cancer de la prostate. Une autre <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0013935111001459?via%3Dihub">étude</a> a démontré que des niveaux élevés de retardateurs de flamme bromés (composés ignifuges retrouvés par exemple dans les meubles rembourrés) dans le sérum de jeunes filles étaient liés à des menstruations plus précoces.</p> <p>Cependant, il est difficile de relier les problèmes de santé à une exposition à des perturbateurs spécifiques puisque l’humain est exposé à un mélange de contaminants tout au long de sa vie, rendant les études épidémiologiques très complexes. La professeure Ho et son équipe <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935121012640?via%3Dihub">recommande</a> tout de même d’intégrer l’épidémiologie humaine aux études toxicologiques (étude des effets nocifs des substances chimiques sur les organismes vivants) et écotoxicologiques (étude des polluants et de leurs effets sur l’environnement) lors de l’évaluation de risques des substances chimiques.</p> <h3>Nos médicaments se retrouvent dans l’environnement</h3> <p>Les médicaments pharmaceutiques sont devenus des produits de (sur)consommation, avec un usage quotidien pour certains d’entre eux. Leur volume de consommation est tel qu’ils se retrouvent dans les eaux usées et les rivières par les urines et les matières fécales rejetées par les humains et les animaux d’élevage.</p> <h4><a href="https://images.theconversation.com/files/455653/original/file-20220331-18-eti56u.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img src="https://images.theconversation.com/files/455653/original/file-20220331-18-eti56u.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" alt="Différents médicaments dans des emballages en plastique" /></a><span>Les antibiotiques, les antidépresseurs et les anti-inflammatoires non stéroïdiens (ibuprofène, naproxène) qui sont déversés dans les cours d’eau peuvent avoir des effets sur la santé des animaux.</span> <span><span>(Shutterstock)</span></span></h4> <p>Les structures chimiques des hormones ont été bien conservées à travers l’évolution (la testostérone se retrouve à la fois chez les poissons, les grenouilles, les oiseaux, les mammifères et les humains). Ainsi, les médicaments hormonaux ou destinés à agir sur nos hormones sont également fonctionnels chez les autres animaux, causant parfois des effets néfastes.</p> <p>Pascal Vaudin, chercheur en physiologie à l’Université de Tours, et son équipe ont <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935121017965?via%3Dihub">constaté</a> que les antibiotiques, les antidépresseurs et les anti-inflammatoires non stéroïdiens (ibuprofène, naproxène) ont des impacts neurologiques, notamment sur le développement du cerveau et le comportement des animaux.</p> <h3>Dépister l’activité endocrine anormale de l’eau</h3> <p>Les perturbateurs endocriniens possèdent des structures chimiques variées, des propriétés chimiques et physiques hétérogènes et une capacité à se répartir dans diverses matrices environnementales, dont les tissus humains, ce qui complexifie leur détection. Or, <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935121019174?via%3Dihub">leur caractérisation a considérablement progressé</a> depuis les dernières décennies en raison du développement d’analyses de pointe et très sensibles pour la détection des faibles niveaux de perturbateurs endocriniens dans l’eau, le sol, l’air, les sédiments, les aliments, le sang, le lait maternel, le placenta, etc. Il est donc maintenant possible de les détecter même à d’infiniment petites concentrations, ce qui pave la voie vers une meilleure réglementation et gestion internationale, tel que suggéré par l’équipe de chercheuses et chercheurs dirigée par le professeur émérite <a href="https://www.trentu.ca/wqc/facultystaff/cmetcalfe">Chris Metcalfe</a> de l’Université Trent.</p> <p>La présence de plusieurs perturbateurs endocriniens dans notre environnement, par exemple dans les eaux usées, complexifie également l’étude de leur toxicité et leurs effets sur la santé. Par exemple, les concentrations individuelles de différents contaminants peuvent être faibles dans un effluent municipal, ne permettant pas d’observer une activité estrogénique (mimant les estrogènes) lorsqu’on étudie ces composés individuellement. Par contre, lorsqu’on additionne les effets de tous les contaminants, l’effluent peut présenter une activité estrogénique globale.</p> <p>L’analyse chimique de tels échantillons est complexe et l’utilisation d’essais biologiques (tests qui utilisent des organismes vivants ou des cellules isolées) peut aider à résoudre un tel problème. Nous avons <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935121017849?via%3Dihub">constaté</a> qu’il était effectivement possible de tester si un effluent municipal, hospitalier ou industriel possède une activité de perturbation endocrinienne globale en utilisant, par exemple, des tests cellulaires (utilisant des lignées cellulaires maintenues en laboratoire et ultrasensibles aux perturbateurs endocriniens).</p> <p>Ces tests ultraperformants permettent à la fois de tester l’efficacité des systèmes de traitement des eaux usées et de faire des suivis environnementaux, selon les <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935121017849?via%3Dihu">travaux</a> de Julie Robitaille de l’INRS. Les instances gouvernementales et internationales doivent maintenant établir des critères environnementaux (seuils de toxicité) basés sur les données scientifiques probantes disponibles afin de protéger nos écosystèmes et la santé humaine.</p> <h3>Éliminer les perturbateurs endocriniens des effluents</h3> <p>L’élimination des contaminants dans les eaux usées est l’un des objectifs majeurs des usines de traitement. Il existe une panoplie de processus différents pour traiter les eaux contaminées, chacune ayant leurs avantages et leurs limites.</p> <p>À travers notre <a href="https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0013-9351(21)01497-3">revue de la littérature</a> dirigée par le professeur en assainissement et décontamination <a href="https://inrs.ca/la-recherche/professeurs/jean-francois-blais/">Jean-François Blais</a> de l’INRS, nous avons constaté que malgré la diversité des processus de traitement existants, plusieurs usines de traitement des eaux usées n’arrivent toujours pas à éliminer 100 % des perturbateurs endocriniens.</p> <p>Par contre, certains procédés, tel que l’<a href="https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/09593330309385555">ozonation</a> en fin de traitement des eaux usées, arriveraient à éliminer la totalité du bisphénol A (ou BPA, retrouvé notamment dans les bouteilles de plastique) présent dans l’eau. Par ailleurs, la <a href="https://www.ledevoir.com/politique/montreal/659505/montreal-la-facture-de-l-usine-d-ozonation-grimpe-encore">Ville de Montréal va bientôt débuter des travaux visant à doter la ville d’un procédé d’ozonation pour la désinfection de ses eaux usées</a>. M. Blais et son équipe sont d’avis qu’il est primordial de caractériser les types et les concentrations de contaminants présents dans les effluents des eaux usées pour chaque municipalité avant de sélectionner les meilleures options de traitement.</p> <h3>Repenser l’analyse de risques des contaminants environnementaux</h3> <p>Nos <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935121015267?via%3Dihub">travaux</a> ont permis de constater que l’initiative <a href="https://www.oecd.org/chemicalsafety/risk-assessment/iata-integrated-approaches-to-testing-and-assessment.htm">« Approches intégrées des tests et de l’évaluation »</a> suggérée par l’<a href="https://www.oecd.org/fr/">Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE)</a> serait une excellente première étape vers une approche d’intégration complète des données existantes sur les contaminants, dont celles des perturbateurs endocriniens. Cette initiative vise à mettre en commun les résultats de recherche obtenus partout dans le monde afin de mieux comprendre les effets des polluants et d’établir une régulation conséquente.</p> <p>Le Canada est présentement en <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935121015267?via%3Dihub">modernisation</a> de son processus d’évaluation de risques afin d’y intégrer les Approches intégrées des tests et de l’évaluation.</p> <p>Le <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0013935122001761?via%3Dihub">message</a> à retenir est que la société internationale a besoin d’une plate-forme d’évaluation des risques évolutive qui intègre les données existantes et toutes les données émergentes en temps réel sur ces contaminants environnementaux. Pour y arriver, l’évaluation des risques doit devenir un processus plus dynamique et malléable au fil du temps.</p> <p>En d’autres termes, les connaissances nouvellement générées devraient être rapidement disponibles pour guider les modèles d’évaluation de risques, de sorte que l’usage ou la production d’un produit chimique, nouveau ou existant, pourrait devenir restreint, voire interdit, dans un plus court laps de temps sur la base de preuves probantes, dont celle de perturbation de notre système hormonal.</p> <p>Une telle plate-forme évolutive et intégrée devrait accélérer le transfert de connaissances de la communauté scientifique vers la société, qui constitue présentement un goulot d’étranglement important pour la création d’un environnement plus sûr.<img src="https://counter.theconversation.com/content/177802/count.gif?distributor=republish-lightbox-basic" alt="The Conversation" width="1" height="1" /></p> <hr /> <h4><span><a href="https://theconversation.com/profiles/valerie-s-langlois-1238817">Valérie S. Langlois</a>, Professor/Professeure titulaire, <em><a href="https://theconversation.com/institutions/institut-national-de-la-recherche-scientifique-inrs-3748">Institut national de la recherche scientifique (INRS)</a></em> et <a href="https://theconversation.com/profiles/isabelle-plante-1309387">Isabelle Plante</a>, Associate Professor, <em><a href="https://theconversation.com/institutions/institut-national-de-la-recherche-scientifique-inrs-3748">Institut national de la recherche scientifique (INRS)</a></em></span></h4> <h4>Cet article est republié à partir de <a href="https://theconversation.com">The Conversation</a> sous licence Creative Commons. 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Mais rien ne permet d’abandonner l’idée que la parole reste « le propre de l’homme », c’est-à-dire la capacité à articuler avec sa bouche des sons distinctifs qui peuvent se combiner à l’infini pour donner une infinité de sens.</p> <p>C’est sans doute à cette spécificité que la question de l’émergence de la parole dans l’évolution humaine doit d’être restée à travers les âges au cœur de recherches dans le domaine de la philosophie, de la linguistique et, plus récemment, de l’éthologie, de la psychologie et des neurosciences. Cette question renvoie à la fois à l’existence des capacités cognitives adaptées à l’émergence du langage, qu’il soit parlé ou non, et à l’existence de capacités physiques de la bouche et des lèvres pour structurer et articuler les unités sonores qui seront les vecteurs acoustiques du langage, via la parole.</p> <p>Cognitivement, le <a href="https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rstb.2011.0295">langage renvoie fondamentalement à la capacité d’abstraction</a>. C’est la raison pour laquelle la fabrication d’outils, la maîtrise du feu, les peintures pariétales, la structuration de l’habitat sont autant d’étapes de l’évolution humaine qui ont fréquemment été utilisées comme des marqueurs potentiels de l’émergence de la capacité au langage. Il n’y a pas de consensus sur l’émergence de la parole. Nos travaux visent à contribuer à ces débats, en étudiant si les capacités des hominines fossiles (les Néandertaliens qui sont proches de nous comme leurs ancêtres, les H. heidelbergensis datant de 500 000 ans voire les Australopithèques qui sont beaucoup plus anciens et appartiennent à un autre genre) leur permettaient d’articuler suffisamment de sons distinctifs pour constituer la base du langage parlé.</p> <h3>Depuis quand peut-on articuler ?</h3> <p>Sur le plan physique, c’est l’usage de la bouche qui est au cœur de la capacité à parler. <a href="https://www.youtube.com/watch?v=XVE4B6TxlfM">Le célèbre ethnologue français André Leroi-Gourhan</a> (1911-1986) voyait dans le passage de la quadrupédie à la bipédie une étape essentielle dans l’émergence du langage parlé : permettant l’usage de la main pour des gestes de préhension jusqu’alors effectués par la bouche, la bipédie a « libéré » la mandibule, les lèvres et la langue pour leur permettre d’exécuter un répertoire gestuel riche et structuré, capable de transmettre le langage via le son.</p> <p>Quand est apparue la capacité physique à articuler des sons distinctifs ? C’est lorsque l’ensemble de cartilages marqué par la pomme d’Adam, qu’on appelle le larynx, est suffisamment descendu dans le cou, répondit le <a href="https://www.science.org/doi/10.1126/science.164.3884.1185">chercheur américain Philip Lieberman</a> (1934-2022) dans le journal Science en 1969. Cette descente du larynx aurait, selon lui, offert à la langue un espace vertical nouveau, suffisamment large pour qu’elle puisse se déformer, se bomber ou s’aplatir pour générer une variété de formes et de sons appropriée à la richesse combinatoire du langage.</p> <p>Cette hypothèse, qui a fonctionné pendant plusieurs décennies, en sclérosant quelque peu la recherche dans ce domaine, a depuis lors été fortement contestée. Le chercheur <a href="https://theconversation.com/la-parole-ne-serait-pas-apparue-avec-homo-sapiens-et-ce-sont-les-singes-qui-nous-le-disent-128708">Louis-Jean Boë et ses collègues</a> ont en effet montré que les cris de babouins, dont le larynx est élevé et la langue plate, contiennent des sons proches du « a », du « ou » et du « i », les trois voyelles qui constituent la base fondamentale des systèmes vocaliques des langues du monde.</p> <p>De même, Fitch, pourtant disciple de Lieberman, et ses collègues, <a href="https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.1600723">dans un article paru dans <em>Science Advances</em> en 2016</a>, ont montré, à partir de radiographies de la gueule de macaques au cours de la déglutition, que malgré leur larynx élevé, ces primates pouvaient générer des formes de langue compatibles avec la production de voyelles suffisamment variées et distinctes pour constituer les bases sonores d’un langage parlé. La descente du larynx ne semble donc pas constituer un marqueur fiable de l’émergence de la capacité physique à parler au cours de l’évolution humaine, et le mystère reste entier.</p> <p>Pour tenter de le percer, notre projet <a href="https://iscd.sorbonne-universite.fr/research/sponsored-junior-teams/origins-of-speech/">« Origins of Speech »</a>, s’est proposé d’élaborer des modèles biomécaniques de langue d’humains fossiles.</p> <p>Un modèle biomécanique est un modèle numérique, sur ordinateur, qui représente une partie du corps humain, avec son anatomie, ses structures osseuses, ses tissus mous, ses muscles, et est capable de rendre compte des mécanismes physiques qui régissent leurs mouvements et leurs déformations sous l’action d’activations musculaires. Pour la langue, de tels modèles permettent d’étudier comment les muscles linguaux influencent la forme et la position de la langue dans la bouche. Ainsi, pour les fossiles, ces modèles offriraient la possibilité d’étudier, quantitativement et systématiquement, leur capacité à produire des sons de parole.</p> <h3>Prédire la langue des humains fossiles à partir des os de la tête</h3> <p>Mais sur quoi s’appuyer pour élaborer de tels modèles ? Aucune donnée anatomique n’existe. En effet, les tissus mous de langue, des parois de la bouche, et du visage ne fossilisent pas. Seuls restent les os, plus ou moins abîmés par les sévices du temps.</p> <p>C’est l’idée originale de notre projet, présentée dans <a href="https://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1011808">notre article récent</a> publié dans le journal <em>PLoS Computational Biology</em> porté par les jeunes chercheurs de notre équipe, Pablo Alvarez, Marouane El Mouss et Maxime Calka.</p> <h4><a href="https://images.theconversation.com/files/590916/original/file-20240429-20-zn36pe.png?ixlib=rb-4.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img src="https://images.theconversation.com/files/590916/original/file-20240429-20-zn36pe.png?ixlib=rb-4.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" alt="" /></a><em><span>Processus permettant la génération d’un modèle biomécanique de langue de babouin par la transformation d’un modèle de référence élaboré sur un humain actuel. Cette transformation s’appuie sur la modélisation mathématique des différences morphologiques entre les structures osseuses crâniennes de l’humain actuel et du babouin.</span> <span><span>Fourni par l'auteur</span></span></em></h4> <p>Elle consiste à exploiter les structures osseuses fossilisées pour prédire la forme et l’anatomie de la langue de ces humains disparus. Pour cela, nous utilisons comme référence le modèle biomécanique de langue d’un humain vivant, que nous avons soigneusement conçu dans nos laboratoires grenoblois GIPSA-lab et TIMC au cours de près de 3 décennies de recherches coordonnées.</p> <p>Ce modèle rend compte fidèlement de la morphologie de la langue, de ses structures musculaires, des caractéristiques mécaniques de ses tissus mous, et de ses interactions mécaniques avec la mandibule, le palais et l’os hyoïde, un petit os mobile qui relie la langue… au larynx.</p> <h4 style="text-align: center;"><iframe frameborder="0" height="260" src="https://www.youtube.com/embed/Pz0A5HTYFeM?wmode=transparent&start=0" width="440"></iframe><em><span>Modèle de langue TIMC et Gipsa lab Grenoble.</span></em></h4> <p>C’est en modifiant la géométrie du modèle de référence que nous générerons des modèles biomécaniques pour les langues fossiles. Pour cela, en nous appuyant sur des outils mathématiques combinant des transformations géométriques complexes, nous déterminons tout d’abord la transformation géométrique optimale qui permet de passer de la géométrie du crâne et de la mandibule de l’humain actuel à celle du crâne et de la mandibule de l’humain fossile.</p> <p>Puis nous appliquons cette transformation géométrique au modèle de langue du premier pour le déformer et en faire un modèle de langue pour le second, avec sa forme spécifique, ses structures musculaires, et ses interactions avec la mandibule, le palais et l’os hyoïde…</p> <p>Mais dans quelle mesure peut-on faire confiance à une transformation géométrique basée sur les structures osseuses pour prédire les tissus mous de la langue ? Pour répondre à cette question, cruciale pour valider la méthode, nous avons choisi d’évaluer leur méthode sur la génération d’un modèle biomécanique de langue de babouin, un primate non-humain dont la morphologie de la tête est très différente de celle d’un Homo Sapiens.</p> <p>Notre hypothèse en la matière consiste à dire que si cette méthode marche pour un tel primate, alors il est vraisemblable qu’elle sera fiable pour la prédiction de la langue de tous les humains fossiles dont les crânes sont moins différents de celui d’un Homo Sapiens, que ne l’est celui d’un babouin.Nous avons alors généré deux modèles de langue de babouin. Le premier a été conçu en utilisant une transformation géométrique optimale déterminée en prenant en compte les structures osseuses et les tissus mous de la tête. Comme on peut s’y attendre, la complétude des informations morphologiques prises en compte permet d’obtenir un modèle qui décrit avec une grande précision la morphologie de la langue du babouin.</p> <p>Puis nous avons généré un second modèle, en déterminant la transformation géométrique optimale sur la seule base des informations sur les structures osseuses, ignorant celles sur les tissus mous. Ce second modèle s’est avéré être très proche du premier et la fiabilité de cette prédiction a été validée par des outils statistiques de quantification des incertitudes développés par Anca Belme à l’Institut Jean Le Rond d’Alembert de Sorbonne Université. Nous avons alors pu conclure que notre méthode est fiable pour générer, à partir des seules structures osseuses, des modèles biomécaniques réalistes pour les langues de primates, qu’ils soient humains ou non humains, qu’ils soient vivants ou (bientôt car les analyses sont en cours) fossiles.</p> <p>C’est en exploitant cette méthode, que nous travaillons actuellement à la génération de modèles biomécaniques de la langue d’humains fossiles, tels que les <em>Homo Heidelbergensis</em> connus en Europe à partir de 600 000 ans ou les Néandertaliens de 70-50 000 ans, à partir respectivement des ossements d’Arago 21 (grotte à proximité de Perpignan) et de ceux de La Ferrassie 1 en Dordogne. Notre but est d’explorer systématiquement les conséquences des activations des muscles de la langue dans ces modèles, d’observer le spectre des formes de la bouche qui peuvent ainsi être générées et d’analyser les caractéristiques des sons qui seraient ainsi produits par les fossiles, en faisant l’hypothèse qu’ils possédaient des cordes vocales et des capacités pulmonaires similaires à celles des Homo Sapiens. Il sera aussi possible de tester quantitativement, en jouant sur la position de l’os hyoïde, connecté au larynx, dans quelle mesure la position, plus ou moins haute, du larynx est susceptible d’influencer la richesse des formes de bouches et des sons produits.</p> <p>C’est la méthodologie de recherche que nous avons choisie pour percer le mystère de l’émergence au cours de l’évolution humaine de la capacité à produire avec la bouche des sons suffisamment variés pour constituer la base d’un langage utilisant l’acoustique pour véhiculer des idées entre congénères…<img src="https://counter.theconversation.com/content/226977/count.gif?distributor=republish-lightbox-basic" alt="The Conversation" width="1" height="1" /></p> <hr /> <h4><span><a href="https://theconversation.com/profiles/pascal-perrier-1528361">Pascal Perrier</a>, Professeur en Mathématiques du Signal - Modèles biomécaniques orofociaux - Modèlisation du contrôle moteur de la production de la parole, <em><a href="https://theconversation.com/institutions/institut-polytechnique-de-grenoble-grenoble-inp-2428">Institut polytechnique de Grenoble (Grenoble INP)</a></em>; <a href="https://theconversation.com/profiles/amelie-vialet-1528373">Amélie Vialet</a>, Maître de conférences en paléoanthropologie, <em><a href="https://theconversation.com/institutions/museum-national-dhistoire-naturelle-mnhn-2191">Muséum national d’histoire naturelle (MNHN)</a></em> et <a href="https://theconversation.com/profiles/yohan-payan-1528354">Yohan Payan</a>, Chercheur en biomécanique des tissus mous, laboratoire TIMC (CNRS, Univ. 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Lire l’<a href="https://theconversation.com/emergence-du-langage-dans-levolution-humaine-des-chercheurs-font-parler-les-structures-osseuses-fossilisees-226977">article original</a>.</h4> </div>', 'content_edition' => '', 'slug' => 'emergence-du-langage-dans-l-evolution-humaine-des-chercheurs-font-parler-les-structures-osseuses-fossilisees', 'headline' => null, 'homepage' => null, 'like' => (int) 17, 'editor' => null, 'index_order' => (int) 1, 'homepage_order' => (int) 1, 'original_url' => 'https://theconversation.com/emergence-du-langage-dans-levolution-humaine-des-chercheurs-font-parler-les-structures-osseuses-fossilisees-226977', 'podcast' => false, 'tagline' => null, 'poster' => null, 'category_id' => (int) 10, 'person_id' => (int) 85, 'post_type_id' => (int) 1, 'post_type' => object(App\Model\Entity\PostType) {}, 'comments' => [ [maximum depth reached] ], 'tags' => [ [maximum depth reached] ], 'locations' => [[maximum depth reached]], 'attachment_images' => [ [maximum depth reached] ], 'person' => object(App\Model\Entity\Person) {}, 'category' => object(App\Model\Entity\Category) {}, '[new]' => false, '[accessible]' => [ [maximum depth reached] ], '[dirty]' => [[maximum depth reached]], '[original]' => [[maximum depth reached]], '[virtual]' => [[maximum depth reached]], '[hasErrors]' => false, '[errors]' => [[maximum depth reached]], '[invalid]' => [[maximum depth reached]], '[repository]' => 'Posts' }, (int) 1 => object(App\Model\Entity\Post) { 'id' => (int) 4881, 'created' => object(Cake\I18n\FrozenTime) {}, 'modified' => object(Cake\I18n\FrozenTime) {}, 'publish_date' => object(Cake\I18n\FrozenTime) {}, 'notified' => null, 'free' => false, 'status' => 'PUBLISHED', 'priority' => null, 'readed' => null, 'subhead' => null, 'title' => 'La Cour Européenne des Droits de l’Homme (CEDH) aurait-elle engagé une guerre contre le monde des réalités?', 'subtitle' => 'Avec le jugement favorable à la plainte de l’association KlimaSeniorinnen Schweiz, la CEDH ouvre la voie à la sanction des Etats en se fondant sur des arguments façonnés dans un monde imaginaire. 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Par ce jugement, la CEDH semble vouloir enterrer toute démarche rationnelle appuyée sur des faits pour favoriser des croyances.</p> <p>Accrochées à un mouvement généralisé autour du climat, qui favorise la foi d’une construction sociale de la réalité, à l’instar de la «justice climatique», ces plaignantes semblent avoir banni de leur plaidoyer tout ce qui pourrait résister au contrôle humain de la météo du jour, sans égards aux résultats scientifiques et leurs immenses incertitudes concernant les climats futurs. Les plaignantes ont accusé en substance les autorités suisses de mener une politique climatique aux objectifs et aux mesures insuffisantes, «en violation de leur droit à la vie», arguant de la vulnérabilité des personnes âgées face aux effets des changements en cours, et en particulier aux vagues de chaleur. 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Bien que les variabilités démographiques soient complexes à appréhender avec précision (comme les «effets moisson» ou les crises sanitaires telles la Covid-19), cette nature cyclique confirme simplement que «le froid tue».</p> <p>Pour s’en convaincre, s’affichent en gris sur la figure et à titre d’exemple, les températures <i>maximales </i>quotidiennes de la station de Neuchâtel montrant de larges amplitudes au cours de l’année. A partir du printemps 2020, la courbe des décès-toutes-causes subit les perturbations du Coronavirus et ses conséquences, rendant hasardeuse toute interprétation de détail. Mais la forte anti-corrélation entre décès et saisonnalité demeure. Nous supportons bien plus aisément les températures non-optimales chaudes que froides. Une étude récente<strong><sup>1</sup></strong> publiée dans <i>The Lancet</i> sur les excès de mortalité dans les villes européennes entre 2000 et 2019, dus cette fois uniquement aux températures non-optimales chaudes ou froides, confirme la tendance générale: entre 65 et 74 ans, le froid tue en Suisse 3 fois plus que le chaud, entre 75 et 84 ans, 6 fois plus, et au-dessus de 85 ans, 7,6 fois davantage. Dans une autre étude du <i>Lancet</i><strong><sup>2</sup></strong> sur les températures non-optimales entre 2000 et 2019 au niveau mondial, le constat est identique: le taux mondial de surmortalité liée au froid a baissé de 0,5% alors que celui lié à la chaleur aurait augmenté de 0,2%, conduisant à une réduction nette du ratio mondial des décès liés aux températures extrêmes. Mais ces pourcentages ne touchent pas le même nombre de personnes, bien plus nombreuses à décéder durant les hivers, ce qui amplifie davantage le bénéfice d’un réchauffement climatique. Ces militantes du climat semblent donc avoir convaincu la CEDH de porter la justice dans un monde fantasmé, où seules les températures excessivement chaudes président à la destinée des femmes, en invitant la Suisse à rejeter la réalité des faits.</p> <p>Pourtant, dans le monde réel, faut-il le rappeler, l’espérance de vie des Suissesses n’a cessé d’augmenter, et ce malgré le «dérèglement climatique», et grâce, pour l’essentiel, aux énergies fossiles. De plus, les décès directement liés aux températures non-optimales s’amenuisent grâce en grande partie à des hivers plus cléments.</p> <p>Dans le monde réel, un pays riche comme la Suisse permet à sa population de s’adapter aisément aux inconforts météorologiques (chauffage ou climatisation, isolations, facilité d’accès aux soins, énergie toujours disponible, etc.). A cela peut s’ajouter une topographie bienveillante durant les étés avec de nombreux lacs et rivières, et une fraicheur montagnarde accessible.</p> <p>Dans le monde réel, la Suisse a diminué de près de 40% ses émissions de CO<sub>2</sub> par habitant depuis 1980 et 91% de sa production électrique est bas-carbone. 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(2021) <i>Lancet Planet Health</i>, vol. 5, e415-425</h4>', 'content_edition' => '', 'slug' => 'la-cour-europeenne-des-droits-de-l-homme-cedh-aurait-elle-engage-une-guerre-contre-le-monde-des-realites', 'headline' => null, 'homepage' => null, 'like' => (int) 53, 'editor' => null, 'index_order' => (int) 1, 'homepage_order' => (int) 1, 'original_url' => '', 'podcast' => false, 'tagline' => null, 'poster' => null, 'category_id' => (int) 8, 'person_id' => (int) 85, 'post_type_id' => (int) 1, 'post_type' => object(App\Model\Entity\PostType) {}, 'comments' => [ [maximum depth reached] ], 'tags' => [ [maximum depth reached] ], 'locations' => [[maximum depth reached]], 'attachment_images' => [ [maximum depth reached] ], 'person' => object(App\Model\Entity\Person) {}, 'category' => object(App\Model\Entity\Category) {}, '[new]' => false, '[accessible]' => [ [maximum depth reached] ], '[dirty]' => [[maximum depth reached]], '[original]' => [[maximum depth reached]], '[virtual]' => [[maximum depth reached]], '[hasErrors]' => false, '[errors]' => [[maximum depth reached]], '[invalid]' => [[maximum depth reached]], '[repository]' => 'Posts' }, (int) 2 => object(App\Model\Entity\Post) { 'id' => (int) 4878, 'created' => object(Cake\I18n\FrozenTime) {}, 'modified' => object(Cake\I18n\FrozenTime) {}, 'publish_date' => object(Cake\I18n\FrozenTime) {}, 'notified' => null, 'free' => false, 'status' => 'PUBLISHED', 'priority' => null, 'readed' => null, 'subhead' => null, 'title' => 'Cuba entre famine et abondance', 'subtitle' => 'La situation économique à Cuba est catastrophique. 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On assiste ici à une dangereuse érosion de l'esprit démocratique.</span></p> <p style="text-align: justify;"><o:p></o:p><span>La démocratie ne vit pas seulement d'une constitution fondée sur le principe de la majorité, les droits fondamentaux et les droits de l'homme et des règles de procédure équitables ; la démocratie vit aussi du fait que l'esprit de la constitution est déterminant et guide les acteurs politiques. Les principes démocratiques doivent primer sur l'idéologie et le programme des partis. Si cette attitude fondamentale fait défaut, la démocratie risque de devenir lettre morte.</span></p> <h3 style="text-align: justify;"><strong><span>Mauvais perdants</span></strong></h3> <p style="text-align: justify;"><o:p></o:p><span>Le fait que cette attitude fondamentale ne soit pas au mieux en Suisse se manifeste de plus en plus souvent, par exemple récemment après le "oui" à la 13e rente AVS. 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Celle-ci est marquée par deux courants profonds : premièrement, une politique économique, fiscale, financière et sociale néolibérale prononcée et, deuxièmement, une radicalisation dans l'éventail des partis de droite avec un effet d'aspiration sur les partis bourgeois. Ces deux phénomènes ont affaibli la conscience de la nécessité du respect de la Constitution et de l'esprit démocratique.</span></p> <h3 style="text-align: justify;"><strong><span>Néolibéraux et droits de l'Homme</span></strong></h3> <p style="text-align: justify;"><o:p></o:p><span>Tout d'abord, le néolibéralisme : il a conduit à un déchaînement du pouvoir économique, avec pour conséquence que l'État démocratique est devenu le serviteur de groupes et de branches et que le lobbying s'est propagé jusque dans les ramifications les plus fines de la politique et de l'administration. Il s'agit de moins en moins de concevoir la démocratie comme un moyen d'établir le bien commun et la justice, mais plutôt de la contourner et de la déformer pour mieux faire valoir des intérêts économiques particuliers.</span></p> <p style="text-align: justify;"><o:p></o:p><span>Ensuite, concernant la radicalisation dans l'éventail politique de droite : elle a rendu les gens vulnérables à une mentalité autoritaire de "maître chez soi". L'importance de valeurs telles que les droits de l'homme et le principe d'égalité ainsi que le respect des principes de la politique d'État s'estompe. Dans ces milieux, la démocratie et la constitution ne sont invoquées que lorsqu'elles servent leur propre idéologie et peuvent être utilisées comme moyen pour atteindre une fin. Car ici aussi, seul compte le fait de s'imposer - avec ou contre la démocratie et la constitution.</span></p> <p style="text-align: justify;"><o:p></o:p><span>La démocratie au cas par cas, en fonction de l'idéologie, des intérêts particuliers et des calculs de pouvoir ? Et ce à une époque où il serait plus que jamais nécessaire de défendre les valeurs et les principes démocratiques ? Sombres perspectives.</span><o:p></o:p></p> <hr /> <p style="text-align: justify;"><a href="https://www.infosperber.ch/politik/demokratie-ja-aber-nur-wenns-passt/" target="_blank" rel="noopener">L'article original publié sur Infosperber</a></p>', 'content_edition' => '', 'slug' => 'la-democratie-oui-si-elle-convient', 'headline' => null, 'homepage' => null, 'like' => (int) 54, 'editor' => null, 'index_order' => (int) 1, 'homepage_order' => (int) 1, 'original_url' => '', 'podcast' => false, 'tagline' => null, 'poster' => null, 'category_id' => (int) 4, 'person_id' => (int) 85, 'post_type_id' => (int) 1, 'post_type' => object(App\Model\Entity\PostType) {}, 'comments' => [ [maximum depth reached] ], 'tags' => [ [maximum depth reached] ], 'locations' => [[maximum depth reached]], 'attachment_images' => [ [maximum depth reached] ], 'person' => object(App\Model\Entity\Person) {}, 'category' => object(App\Model\Entity\Category) {}, '[new]' => false, '[accessible]' => [ [maximum depth reached] ], '[dirty]' => [[maximum depth reached]], '[original]' => [[maximum depth reached]], '[virtual]' => [[maximum depth reached]], '[hasErrors]' => false, '[errors]' => [[maximum depth reached]], '[invalid]' => [[maximum depth reached]], '[repository]' => 'Posts' } ] $embeds = [] $images = [ (int) 0 => object(Cake\ORM\Entity) { 'id' => (int) 9275, 'created' => object(Cake\I18n\FrozenTime) {}, 'modified' => object(Cake\I18n\FrozenTime) {}, 'name' => 'Capture d’écran 2022-05-19 à 16.46.43.png', 'type' => 'image', 'subtype' => 'png', 'size' => (int) 481183, 'md5' => 'afb70df419f98b099ede52f7c7ab584a', 'width' => (int) 713, 'height' => (int) 505, 'date' => object(Cake\I18n\FrozenTime) {}, 'title' => '', 'description' => 'Les produits pharmaceutiques se retrouvent dans les eaux usées et les rivières par les urines et les matières fécales rejetés par les humains et les animaux d'élevage. 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