Rozprawy doktorskie: „Intégration fonctionnelle en neurosciences”

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Vallet, Anais. "Etude de la balance Excitatiοn/Ιnhibitiοn de régiοns cérébrales impliquées dans une tâche de cοntrôle inhibiteur : mοdélisatiοn de dοnnées οbtenues en Ιmagerie par Résοnance Μagnétique fοnctiοnnelle et inversiοn". Electronic Thesis or Diss., Normandie, 2024. http://www.theses.fr/2024NORMC014.

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En psychologie, le contrôle inhibiteur est un mécanisme cognitif qui permet de stopper une ré-ponse motrice, émotionnelle ou cognitive non adaptée pour la réalisation d’un but désiré. Au niveaucérébral, le contrôle inhibiteur est associé au fonctionnement en réseau de régions cérébrales, quipeut être mesuré à partir du signal BOLD en IRMf. Des régions de contrôle préfrontales abaissentl’activité BOLD de régions cibles. L’IRMf permet de mesurer de manière indirecte l’activité desneurones. Comment peut-on alors inférer à partir de données d’IRMf des propriétés excitatriceset inhibitrices (E/I) neurales au sein de régions cérébrales impliquées dans une tâche de contrôleinhibiteur ?Nous partons d’un modèle biophysique non linéaire, hiérarchique qui décrit les évolutions tempo-relles des activités neurales excitatrice et inhibitrice par région (Naskar et al., 2021). Ces varia-tions d’activité produisent des changements BOLD dans chaque région cérébrale. L’analyse de cemodèle nous permet de : 1) identifier des paramètres neuraux de la balance E/I ; 2) montrer quel’augmentation d’activité BOLD d’une région de contrôle ne permet pas d’abaisser l’activité BOLDd’une région cible parce que les régions sont connectées par leurs neurones excitateurs uniquement ;3) proposer une nouvelle architecture de connectivité pour le permettre ; 4) étudier comment labaisse d’activité de la région cible dépend de la balance E/I dans la cible. Nous proposons alorsune nouvelle procédure d’inversion. Nous en vérifions la fiabilité avec des simulations, avant deprésenter une preuve de concept sur les données d’un sujet pendant une tâche de Think/NoThink,un paradigme d’étude du contrôle inhibiteur des intrusions mnésiques (Mary et al., 2020) In psychology, inhibitory control is a cognitive mechanism that stops a motor, emotional orcognitive response from achieving a desired goal. At cerebral level, inhibitory control is associatedwith a network of brain regions, whose function may be measured using BOLD signals from fMRI.Prefrontal control regions lower the BOLD activity of target regions. fMRI provides an indirectmeasure of the activity of neurons. How can we then infer from fMRI data, neural excitatory andinhibitory (E/I) properties of brain regions involved in an inhibitory control task ?We start with a non-linear biophysical model that describes by region the temporal evolutionof neural excitatory and inhibitory activities (Naskar et al., 2021). These variations in activityproduce BOLD changes in each brain region. Analysis of this model enables us to : 1) identifyneural parameters of the E/I balance ; 2) show that increasing the BOLD activity of a controlregion does not lower the BOLD activity of a target region, since these regions are connected bytheir excitatory neurons only ; 3) propose a new connectivity architecture to enable this ; 4) studyhow the lowering of activity in the target region depends on the E/I balance in the target region.We then propose a new inversion procedure. We check its reliability through simulations, beforepresenting a proof-of-concept using real data from a subject during a Think/No-Think task, aparadigm used for studying the inhibitory control of memory intrusions (Mary et al., 2020)

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Foucher, Jack. "L' intégration fonctionnelle cérébrale dans la schizophrénie." Strasbourg 1, 2007. http://www.theses.fr/2007STR13201.

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Dornier, Philippe-Pierre. "Recomposition de l'approche logistique dans le secteur des produits de grande diffusion : Intégration fonctionnelle, intégration sectorielle, intégration géographique." ENSMP, 1997. http://www.theses.fr/1997ENMP0812.

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L'observation des dynamiques de traitement des flux révèle des évolutions de la logistique : importance de la notion de service, part croissante des systèmes d'information, externalisation, reconception fréquente des systèmes logistiques, croissance des contre-flux. . . Cette thèse s'attache donc à identifier les causes de ces transformations et à réveler les axes selon lesquels un nouveau modèle logistique se recompose dans le domaine des produits de grande diffusion. A partir de l'étude approfondie de cas cliniques (Michelin, Yoplait, Lascad-L'Oréal, Metro, Tailleur Industrie, Essilor), deux familles de facteurs de déstabilisation de la logistique ont été identifiées : les facteurs de déstabilisation amont (inflexions des stratégies industrielles : délocalisation, spécialisation des unités de production juste-à-temps, post et pre-manifacturing) et les facteurs de déstabilisation aval (transformations des comportements des canaux de distribution : phénomène de sell-in/sell-out, dimension logistique dans les stratégies d'achat, évolution des stratégies commerciales des distributeurs). De ces déstabilisations émergent un nouveau modèle logistique reposant sur un triple phénomène d'intégration de la logistique : - intégration fonctionnelle (nouvelles formes de relations entre la fonction logistqiue et des fonctions telles que la recherche et développement ou le marketing), - intégration sectorielle (formes moins conflictuelles des logistiques producteurs et distributeurs), intégration géographique (organisations logistiques dépassant un périmètre national pour trouver des logiques au niveau continental voir mondial). Enfin, des principes fédérateurs se dégagent pour l'élaboration des réponses logistiques à mettre en oeuvre : traitement des flux par famille logistique, modularisation des réseaux, mutualisation des infrastructures, équilibre enre local et global, recours au secteur économique émergent des prestataires logistiques.

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Pirotte, Benoît. "Intégration de l'imagerie fonctionnelle dans la neurochirurgie guidée par l'image." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2006. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210818.

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Lemetais, Guillaume. "Sélection et intégration d'une souche probiotique fonctionnelle dans une matrice sèche." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00993268.

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Les probiotiques sont des micro-organismes vivants, capables d'interagir avec le microbiote et les cellules de l'organisme hôte. Par leurs présences ou leurs métabolismes, ils contribuent notamment à la régulation du système immunitaire. D'un point de vue technologique, le développement d'un complément alimentaire contenant des probiotiques nécessite la maitrise des étapes de sélection et de production d'une bactérie fonctionnelle sous forme sèche et revivifiable. Au cours de ce travail, nous avons développé des tests de criblage en cytométrie en flux, permettant de déterminer l'aptitude d'une bactérie à être séchée et l'origine de sa sensibilité. Pour mettre en place ces tests, nous nous sommes intéressés aux mécanismes mis en jeu lors du procédé de séchage. Ainsi, lors de la déshydratation, les micro-organismes vont subir simultanément un stress osmotique et un stress oxydant. Les résultats montrent un fort impact du séchage sur la viabilité et le potentiel immuno-modulateur avec une diminution de la composante pro-inflammatoire (IL-12). Pour protéger les bactéries, trois stratégies d'optimisation ont été développées : le séchage par formation de mousse, l'encapsulation dans une matrice alginate-protéines de pois, et le co-séchage d'une bactérie fragile avec une bactérie résistante. Les connaissances acquises au cours de cette étude ont permis d'optimiser la production industrielle de la souche finale du projet. Afin de répondre au nouveau cadre réglementaire européen, une étude clinique en double aveugle contre placébo est actuellement en cours (2011-2013)

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Benoist, Camille. "Intégration fonctionnelle du complexe SMC chez bacillus subtilis : étude de suppresseurs." Thesis, Paris 11, 2011. http://www.theses.fr/2011PA112268.

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Les protéines de type SMC (pour « Structural Maintenance of Chromosomes ») sont impliquées dans différents aspects de la dynamique du chromosome tels que la condensation, la ségrégation et la réparation de l’ADN. En effet, une souche de Bacillus subtilis dépourvue de SMC présente des phénotypes sévères tels qu’un défaut dans la compaction et le partitionnement du chromosome, une sensibilité accrue à certaines drogues endommageant l’ADN ainsi qu’à des inhibiteurs de gyrase. Une telle souche est incapable de croître en condition de croissance rapide. Pour comprendre l’étendue des phénotypes associés à la perte de ce gène, une identification génétique de nouveaux partenaires a été entreprise : des suppresseurs spontanés de la délétion de smc ont été isolés en condition de croissance rapide. Différentes classes de suppresseurs ont été mises en évidence, suggérant que différentes mutations pouvaient restaurer la viabilité d’une souche dépourvue de SMC. Leur caractérisation a révélé qu'ils permettaient de restaurer une partie des défauts que présente le mutant Δsmc, en particulier la résistance aux inhibiteurs de gyrase, et semblaient limiter la formation de cassures de l'ADN. Par séquençage du génome complet des suppresseurs, certaines de ces mutations ont pu être identifiées, et semblent causer une perturbation de la voie de biosynthèse des ARN de transfert. Cette perturbation permet de restaurer le défaut de croissance, et ce plus efficacement qu’une inhibition de la traduction par des drogues comme le chloramphénicol, ou par la réduction du pool de nucléotides par l’hydroxyurée. L’ensemble de ces résultats suggère que la réponse stringente pourrait être en partie responsable du phénotype suppresseur. Il est proposé qu’en dehors de la compaction du chromosome, le complexe SMC soit directement impliqué dans le maintien de l’intégrité des fourches de réplication SMC proteins (for "Structural Maintenance of Chromosomes") are involved in different aspects of chromosome dynamic such as condensation, segregation and DNA repair. Indeed, a Bacillus subtilis mutant lacking the SMC complex shows severe phenotypes such as defects in condensation and chromosome partitioning, an increase in sensitivity DNA damaging drugs or gyrase inhibitors. The viability of such strain is limited to conditions of slow growth. To understand the range of phenotypes associated with loss of this gene, a genetic identification of new partners was undertaken: spontaneous suppressors of smc deletion were isolated in rapid growth conditions. Different classes of suppressors have been identified, suggesting that different mutations could restore the viability of a strain lacking SMC complex. Characterization of suppressors revealed they can restore some of the defects shown in Δsmc mutant, particularly resistance to gyrase inhibitors, and seemed to limit the formation of DNA breaks. By sequencing the complete genome of suppressors, some of these mutations have been identified and cause an alteration of the biosynthetic pathway of transfer RNA. This disruption can restore the growth defect more efficiently than inhibition of translation by drugs such as chloramphenicol, or by reducing the pool of nucleotides by hydroxyurea. Taken together, these results suggest that the stringent response could be partly responsible for the suppressor phenotype. It is proposed that apart from the compaction of the chromosome, the SMC complex is directly involved in maintaining the integrity of replication forks

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Nouhoum, Mohamed Nabhane. "Neuro-navigation automatique pour la neuro-imagerie fonctionnelle ultrasonore." Electronic Thesis or Diss., Université Paris sciences et lettres, 2021. http://www.theses.fr/2021UPSLS047.

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L’échographie ultrarapide est une nouvelle méthode d'imagerie basée sur la transmission des ondes planes et qui permet d'imager les tissus biologiques à très haute cadence et avec une excellente résolution spatiale. Lorsqu'elle est appliqué à l'imagerie Doppler, elle permet d'améliorer considérablement la détection du flux sanguin dans les vaisseaux avec une sensibilité considérablement augmentée par rapport à l'imagerie conventionnelle basée sur la transmission des ondes focalisées. Ainsi le Doppler ultrarapide a ouvert d'autres champs d'applications à l'échographie faisant d’elle une nouvelle modalité précieuse de neuro-imagerie fonctionnelle capable de reconstruire la micro-vascularisation cérébrale mais aussi de mesurer indirectement l’activité neuronale en se basant sur le couplage neuro-vasculaire. Cependant l’expansion de l’imagerie fonctionnelle ultrasonore (fUS) est limitée par la difficulté à se repérer dans le réseau vasculaire complexe du cerveau, ce qui rend complexe le positionnement de la sonde échographique et l’analyse des données. Il est donc crucial de mettre en place des outils de neuro-informatique dédiés à l’imagerie fonctionnelle ultrasonore au même titre que l’imagerie fonctionnelle par IRM qui est la modalité de référence.Les travaux de cette thèse portent donc sur le développement et la validation du GPS cérébral, un outil de neuro-navigation automatique à partir des empreintes vasculaires Doppler ultrasensible de la souris et du rat. Dans un premier temps un template anatomique vasculaire a été construit puis recalé sur des atlas familiers (Atlas Allen pour la souris et l’atlas SIGMA pour le rat) permettant ainsi la création d’un atlas vasculaire pouvant servir de référence lors des sessions d’imagerie fUS pour recaler des données expérimentales et leur fournir un contexte anatomique. La précision du recalage vasculaire a été quantifié à partir des images vasculaires super-résolues obtenues par microscopie de localisation ultrasonore.Par la suite après avoir développé la chaîne neuro-informatique intégrée à une nouvelle génération de neuro-imageurs, nous avons montré la capacité du GPS cérébral à guider le positionnement d’une sonde linéaire sur des zones fonctionnelles choisies afin d’obtenir des cartes d’activation fonctionnelle même sur des plans obliques complexes. Nous avons aussi montré que le GPS cérébral peut être utilisé pour calculer automatiquement la matrice de connectivité en fournissant un contexte anatomique et une segmentation automatique des zones fonctionnelles.Pour aller plus loin nous avons exploré le potentiel du GPS vasculaire à guider automatiquement les injections intra-cérébrales dans des structures profondes. Des résultats encourageants confirmés par des images de microscopie de fluorescence ont pu être obtenus après injection d’un traceur neuronal dans le noyau thalamique. Toujours à titre exploratoire nous nous sommes intéressés à la reconstruction des images anatomiques structurelles du cerveau en plus des images vasculaires généralement générées afin d’évaluer l’échogénicité de certaines zones cérébrales identifiées à l’aide du GPS vasculaire. Enfin nous avons conduit une étude de quantification longitudinale dans le cadre du processus de consolidation du trace mnésique chez la souris. Ces travaux permettent d’apporter des nouveaux outils de neuro-imagerie pour renforcer le potentiel de l’imagerie fonctionnelle ultrasonore et permettre aux experts et aux non-experts neuroanatomistes de réaliser des protocoles standardisés, reproductibles, avec plus de précision et impliquant des études sur de grosses cohortes Ultrafast ultrasound imaging is a recent method based on transmission of plane waves which enables the visualization of biological media with high spatio-temporal resolution. When applied to Doppler imaging, it enables detection of blood flow with very high sensitivity compared to conventional ultrasound Doppler usually limited to high blood flow imaging in cardiology. This advances have rendered functional ultrasound (fUS) imaging a valuable neuroimaging modality capable of mapping cerebral vascular networks, but also to indirectly capture neuronal activity with high sensitivity thanks to the neurovascular coupling. However, the expansion of fUS imaging is still limited by the difficulty to identify cerebral structures during experiments based solely on the Doppler images and the shape of the vessels, which complicates the positioning of the ultrasound probe and the data analysis of the data. It is therefore crucial to set up tools dedicated to functional ultrasound imaging in the same way as functional imaging by MRI, which remains the reference modality.This thesis focuses on the development and validation of cerebral GPS, an automatic neuro-navigation tool based on ultrasensitive Doppler vascular footprint of mice and rats. Initially, a vascular anatomical template was built and then registered on familiar atlases (Allen Atlas for the mouse and the SIGMA atlas for the rat) thus allowing the creation of a vascular atlas that can serve as a reference during fUS imaging sessions to align experimental data and provide an anatomical context. The accuracy of the vascular registration was quantified from the super-resolved vascular images obtained with ultrasound localization microscopy.Secondly, the neuro-informatic pipeline has been developed and integrated into a new generation of neuroimaging devices to perform online navigation. We then demonstrated the capability of the system to position itself automatically over chosen anatomical structures and to obtain corresponding functional activation maps even in complex oblique planes. Additionally, we show that the system can be used to acquire and estimate functional connectivity matrices automatically.To go further we explored the potential of vascular GPS to automatically guide intracerebral injections into deep structures. Encouraging results confirmed by fluorescence microscopy images were obtained after injection of a neuronal tracer into the thalamic nucleus. Still on an exploratory basis, we were interested in the reconstruction of structural anatomical images of the brain in addition to the vascular images generally reconstructed in order to assess the echogenicity of a few brain areas identified using vascular GPS. Finally we carried out a longitudinal study in the framework of memory consolidation in rats.This work provides new neuroimaging tools to strengthen the potential of functional ultrasound imaging and allow neuroanatomists experts and non-expert to carry out standardized, reproducible protocols with more accuracy and involving studies on large cohorts

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Dominé, François. "Intégration d'un moniteur cardiorespiratoire sur une architecture multiprocesseurs." Lille 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LIL10006.

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Le matériel étudié ici permet au praticien de disposer de l'ensemble des informations qui peuvent lui apporter une aide dans son travail. Il autorise une interprétation rapide et efficace, à un très haut niveau, des paramètres extraits de l'analyse en temps réel des signaux d'origine physiologique. La modularité du système est effective, aussi bien pour le matériel que pour le logiciel, ce qui rend possible toute modification ou adjonction. A partir de la mémorisation physiologique sur 24 heures, il est possible de disposer de différents modes de représentation: signal avec possibilité de gel et de zoom sur la trace, histogrammes, et corrélations éventuelles entre les différents signaux observés. L'appareil, qui a été prévu afin d'accueillir des signaux provenant d'autres services, représente un élément important pour l'aide apportée à la décision dans le diagnostic médical : l'évaluation de la pathologie du patient peut être améliorée. Tous ces éléments contribuent à la constitution d'un appareil intégré, évolutif, susceptible par ses capacités de mémorisation et de représentation des évènements, d'apporter une aide efficace au diagnostic médical.

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Berthaud, Daniel. "Analyse fonctionnelle d'une usine de traitement de talc et intégration d'un outil de supervision." Nancy 1, 1992. http://www.theses.fr/1992NAN10157.

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L'automatisation et l'informatisation des systèmes de conduite de processus industriels entrainent la centralisation des organes d'affichage et de commande sur des consoles graphiques. La surface réduite de ces principes d'affichage, ainsi que les limites du raisonnement humain, soulèvent des problèmes d'intégration de ces nouveaux modes de conduite. Dans une première partie, ce mémoire présente les différentes activités et les différentes tâches de l'operateur humain en salle de contrôle, ainsi que son comportement décisionnel face aux différentes situations auxquelles il se trouve confronté lors de la conduite de procédés. La fin de ce chapitre est consacrée à l'étude des outils d'assistance à l'operateur en salle de contrôle et a leurs différents modes d'intégration dans les systèmes de supervision. Ce travail porte aussi sur les problèmes d'interfaces graphiques homme-machine et énonce une démarche de conception de synoptique, ainsi que les règles de création et d'animation des images. Dans une troisième phase, une étude d'une usine minéralurgique par la méthode SADT (structured analysis and design technique) détermine les besoins informationnels nécessaires à la conduite centralisée de cette unité de fabrication. Le quatrième chapitre décrit la mise en place d'un système de supervision dans l'usine précédemment étudié, en appliquant au mieux l'ensemble des règles définies dans les deux premiers chapitres

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Nguyen, Dac Binh. "Intégration fonctionnelle autour des composants quatre quadrants Avec l’application à la conversion AC/AC." Grenoble INPG, 2008. http://www.theses.fr/2008INPG0020.

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La thèse porte sur l'intégration fonctionnelle autour des composants commandables bidirectionnels en courant et en tension, avec pour application, la conversion AC-AC à prélèvement sinusoïdal (PFC). La première partie du document de thèse présente la mise en oeuvre d'un gradateur AC-AC à l'aide de dispositifs intégrables. Certains bénéfices sont clairement mis en évidence à travers une analyse fonctionnelle et une validation expérimentale complètes. La seconde partie du mémoire porte sur l'intégration fonctionnelle des périphériques nécessaires à la mise en oeuvre d'un composant de puissance à structure verticale. En particulier, les conditions d'intégration, le contexte technologique et les performances électriques sont abordés et analysés. L'étude est conduite à travers un effort de modélisation conséquent, tant au niveau des composants que des interactions entre composants. Une validation expérimentale conduite au CIME-Nanotech apporte des conclusions intéressantes sur la démarche suivie The thesis focuses on the functional integration of the components drived by bidirectional current and voltage, applied for the AC-AC conversion with Power Factor Correction (PFC). The first part of the thesis presents the implementation of a AC-AC dimmer with integrated devices. Some benefits are clearly highlighted through a functional analysis and a complete experimental validation. The second part of the thesis concentrates on the functional integration of « peripherals » which are needed for the implementation of a power component with vertical structure. In particular, the conditions for integration, technological and electrical performances are discussed and analysed. The study is carried on through an important work of modelling efforts both on components and on their interactions. An experimental validation done at CIME-Nanotech provides interesting conclusions about the approach which has been used

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Tucholka, Alan. "Prise en compte de l'anatomie cérébrale individuelle dans les études d'IRM fonctionnelle." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112063.

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Dans ce mémoire, nous présentons plusieurs études sur l’utilisation conjointe de l’anatomie sulco-gyrale et du signal fonctionnel, pour améliorer la localisation, la sensibilité et la reproductibilité de la détection de l’activité cérébrale en Imagerie par Résonance Magnétique. Dans un premier temps, nous comparons les statistiques fonctionnelles de groupe basé sur la surface du cortex avec des méthodes basées sur le volume. Nous constatons que les méthodes surfaciques amplifient la sensibilité en détectant des régions fonctionnelles plus nombreuses et plus fines. Puis nous considérons la possibilité de positionner des pics d’activations fonctionnelles en se basant sur les structures sulco-gyrales, pour montrer la nécessité de prendre en compte les informations surfaciques dans les méthodes de normalisations et dans les études de groupe. Nous décrivons ensuite une méthode basée sur l’utilisation simultanée de l’information anatomique et fonctionnelle, pour parcelliser la surface du cortex en régions fines et reproductibles au niveau de la population. Nous utilisons des modèles statistiques qui prennent en compte la variabilité anatomo-fonctionnelle et permettent d’optimiser le nombre de parcelles obtenues. Les parcelles ainsi crées peuvent servir de base pour définir un atlas anatomo-fonctionnel. Enfin une part importante de ce mémoire est consacrée à la description des outils de traitement de données de neuroimagerie. Nous effectuons une synthèse d’une partie des méthodes existantes pour segmenter les données anatomiques et traiter les données fonctionnelles. Nous décrivons et caractérisons notre expertise sur l’utilisation conjointe de nombreux logiciels In this thesis, we show the results of several studies attempting to improve the position accuracy, the sensibility and the reproductibility of the detection of brain activity from images obtained in Magnetic Resonance Imaging by joint use of anatomical and functionnal data. Firstly, we compare functional group analysis performed in the volume and on the cortical surface. We show that statistics obtained by surface-based methods improve the sensivity, identifying a larger number of smaller functional regions. Later we consider the possibility of positioning foci on a local coordinates system based on anatomical structures, showing the advantage of incorporating the surface information in normalization procedures and group studies. A method based on the simultaneous use of anatomical and functional data, the provides fine and reproducible parcellation of the cortex surface, is then presented. We use statistical modelling to take into account the anatomo-functionnal variability within the population and optimize the number of parcels. This optimal model may be used to define an anatomo-functionnal atlas. Finally, a large part of the thesis concerns the description of tools used in processing the neuroimaging data. We analyze and incorporate into the processing pipeline several methods and available software packages used for segmentation of anatomical data and processing of functional data. This requires a careful and precise assessment of the methods and assumptions inherent to all these tools

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Matysiak, Julien. "Intégration du VIH-1 : Contrôle et régulation de l'interaction fonctionnelle entre l’intégrase et la chromatine." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0284/document.

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L’intégrase (IN) du VIH-1 est une enzyme clé du cycle viral catalysant l’insertion stable de l’ADN viral dans le génome de la cellule infectée. L’IN participe également à de nombreuses étapes du cycle viral telles que la transcription inverse ou la maturation virale. Ainsi, la compréhension des mécanismes régulant l’intégration du VIH-1 représente un enjeu majeur dans le cadre notamment d’approches thérapeutiques. En effet, les études montrent que ces mécanismes sont finement régulés dans la cellule par des facteurs viraux et cellulaires agissant à différentes étapes du cycle viral. C’est donc dans ce contexte que nous avons étudié les facteurs à la fois viraux et cellulaires régulant ce processus. Dans un premier temps, les déterminants viraux modulant l’intégration dans la chromatine ont été analysés dans le cas de plusieurs modèles rétroviraux. Puis, dans un second temps, nous avons étudié l’impact de facteurs cellulaires, identifiés au laboratoire, sur les mécanismes d’insertion de l’ADN viral dans le génome cellulaire. Mon travail de thèse s’est ainsi articulé en trois axes majeurs aboutissant à : ● La démonstration de la régulation de l’intégration rétrovirale par la structure chromatinienne de l’hôte ● L’identification de nouveaux cofacteurs cellulaires participant à la régulation de l’intégration dans la chromatine dont le complexe de remodelage FACT « Facilitates Chromatin Transcription » ● L’identification d’une nouvelle interaction fonctionnelle entre l’IN du VIH-1 et la queue amino-terminale de l’histone humaine H4 et de son rôle dans la sélectivité de l’intégration HIV-1 integrase (IN) is a key enzyme of the viral cycle that catalyzes the stable insertion of viral DNA into the genome of the infected cell. IN also participates in many stages of the viral cycle such as reverse transcription or viral maturation. Thus, an understanding of the mechanisms regulating the integration of HIV-1 is a major challenge, particularly in the context of therapeutic approaches. Indeed, studies show that these mechanisms are finely regulated in the cell by viral and cellular factors acting at different stages of the viral cycle. It is in this context that we studied both viral and cellular factors regulating this process. Initially, the viral determinants modulating the integration in chromatin were analyzed in the case of several retroviral models. Then, we studied the impact of cellular factors, identified in the laboratory, on the mechanisms of insertion of the viral DNA in the cellular genome. My thesis work has thus been articulated in three major axes leading to: • The demonstration of the regulation of retroviral integration by the chromatin structure of the host • The identification of new cellular cofactors participating in the regulation of chromatin integration, including the FACT remodeling complex "Facilitates Chromatin Transcription" • The identification of a new functional interaction between the HIV-1 IN and the amino-terminal tail of human H4 histone and its role in the selectivity of integration

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Imbernon, Eric. "Etude et optimisation d'une filière technologique flexible adaptée au mode d'intégration fonctionnelle." Toulouse 3, 2002. http://www.theses.fr/2002TOU30139.

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Larmande, Pierre. "Mutualiser et partager, un défi pour la génomique fonctionnelle végétale." Montpellier 2, 2007. http://www.theses.fr/2007MON20177.

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Les recherches que nous présentons dans ce mémoire s'inscrivent dans le cadre des problématiques d'intégration de données hétérogènes en génomique fonctionnelle végétale. La génomique fonctionnelle se définit en biologie comme un cadre dans lequel plusieurs disciplines et techniques participent à la découverte de la fonction des gènes. Elle génère un volume important de données que les scientifiques gèrent de manières diverses. Or de nombreuses sources de données, qu'elles soient complémentaires ou chevauchantes, sont nécessaires pour enrichir les informations sur la fonction des gènes. Le problème est qu'elles sont stockées de manière distribuées, autonomes avec plusieurs niveaux d'hétérogénéité, laissant le biologiste chercher l'information et intégrer les résultats manuellement. L'objectif de cette thèse est de permettre aux scientifiques d'accéder de manière transparente aux informations issues de plusieurs sources de données de génomique fonctionnelle. Pour cela nous nous proposons d'aborder deux approches afin d'en évaluer les avantages et les inconvénients. Premièrement nous proposons l'intégration de sources à travers l'adaptation d'un système de médiation de données et de programmes : Le Select. Successeur de DISCO, Le Select permet l'intégration de sources de données hétérogènes et distribuées avec un modèle pivot relationnel. Deuxièmement, nous proposons la création d'un environnement utilisateur personnalisé intégrant les sources à travers des enchaînements de services Web. Ce système est basé sur l'application BioMOBY et son annuaire de services bioinformatiques. Pour conclure, fort de l'expérience menée sur l'intégration et le partage, nous proposons une méthodologie adaptée aux besoins d'intégration pour des projets analogues In this document, we present research topic developed in the context of heterogeneous data integration in plant functional genomic. Plant functional genomic is a biological framework where several disciplines and techniques take part in the discover of genes function. It generates a large quantity of data which the scientists manage in various ways. However, many data sources, complementary or overlapping, are necessary to enrich information about genes function. The problem comes from the distribution, the autonomy and the heterogeneity of these sources. That drags biologists seeking information, to integrate results manually. The objective of this thesis is to make easier the scientists searches and to reach in a transparent way information resulting from several data sources. For that, we propose two approaches in order to evaluate the advantages and the disadvantages of them. Firstly we propose the integration of sources through the adaptation of a mediation system: Select. Successor of DISCO, Le Select allows the integration of heterogeneous and distributed data sources through a relationnal integration model. Secondly, we propose the creation of a user personalized environment that integrate data sources through workflows of Web services. This system is based on BioMOBY system and its Central Registry. To conclude, we propose a methodology adapted to the needs for similar integration projects

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Jacob, Vincent. "Intégration spatio-temporelle de scènes tactiles et plasticité fonctionnelle dans le cortex à tonneaux du rat." Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066222.

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Classiquement, les connexions entre vibrisses et tonneaux corticaux sont considérées comme des voies indépendantes. Cependant le rat génère des contacts multiples lors de l'exploration active. Les champs récepteurs (CR) corticaux sont très étendus, suggérant qu'une information multivibrissale converge sur chaque neurone. Afin d'étudier l'intégration de scènes tactiles dans le cortex, nous avons développé une matrice de 25 stimulateurs qui nous a permis d’étudier les CRs, leur dépendance à l’omission d’un stimulus prédictible et la sélectivité à la direction générale générée par la déflection séquentielle des vibrisses. Le cortex primaire réalise donc une analyse intégrée non-linéaire de l’information sensorielle. Certaines conditions d’activité engendrent une modification durable des CRs. Nous avons observé des modifications de réponse sensorielle dont le signe et l’intensité dépendent de l’ordre et de l’intervalle de temps entre la stimulation et l'activation post-synaptique du neurone enregistré, résultat compatible avec les règles de STDP pour lesquelles ce travail constitue la première validation dans le cortex somatosensoriel in vivo Classically the connections between whiskers and cortical barrels are considered as independent ways. However, the rat generates complex patterns of contacts during active exploration. The cortical receptive fields (RF) are very large suggesting that multiwhisker information converge on each neuron. In order to study the integration of tactile scenes in the cortex, we have developed a matrix of 25 stimulators. We studied the RFs, their dependence to the omission of a predictable stimulus and the selectivity to global direction generated by sequential deflections of the whiskers. Then primary cortex performs an integrated and non-linear analysis of sensory information. Conditions of activity induce long-term modifications of the RFs. We observed modifications of the sensory response whose sign and intensity depended on the order and the time interval between the stimulations and the post-synaptic activation of the recorded neuron. This result is compatible with STDP rules for which this work is the first validation in the in vivo somatosensory cortex

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Montuelle, Stéphane. "Intégration fonctionnelle des systèmes trophiques et locomoteur dans les comportements de prédation chez les lézards squamates." Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2010. http://www.theses.fr/2010MNHN0001.

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Jusqu’à présent, les comportements de prise de nourriture ont été étudiés par l’analyse des performances des structures trophiques. Cependant, les structures locomotrices sont actives pendant la prise de nourriture chez de nombreux organismes. Notre objectif est de quantifier les performances locomotrices et d’analyser leur intégration avec les performances trophiques. Notre étude est centrée sur le modèle lézard-squamate car l’évolution de ce clade est associée à l’évolution de leurs comportements de prise de nourriture. L’analyse de ce modèle nous a permis de mettre en évidence l’importance de l’intégration des performances locomotrices par rapport à l’évolution des capacités de vomérolfaction de la langue d’une part, et l’évolution du mode de recherche de nourriture d’autre part. Cette intégration apparaît comme un élément majeur des relations entre le prédateur et les différentes composantes de son écosystème (propriétés de son habitat et les interactions prédateur-proies) To date, feeding behaviors have been studied through the analyses of the performance of the trophic structures. However, locomotor structures are active during feeding in a lot of organisms. Our objective is to quantify the locomotor performance and to analyze their integration with the trophic ones. Our study is focused on the squamate-lizard model because the evolution of this clade is associated with the evolution of feeding behavior. The analysis of this model enlightened the relevance of the integration of the locomotor performance in response to the evolution of the vomerolfactive properties of the tongue on one hand, and the evolution of foraging mode on the other hand. This integration appears to be one key element of the interactions between the predator and the different components of its ecosystem (habitat properties and predator-prey interactions)

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Fauchereau, Fabien. "Etude fonctionnelle d'Oligophrénine-1, protéine RhoGAP impliquée dans une forme de retard mental lié au chromosome X." Paris 7, 2004. http://www.theses.fr/2004PA077065.

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Frusque, Gaëtan. "Inférence et décomposition modale de réseaux dynamiques en neurosciences." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEN080.

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Les graphes dynamiques permettent de comprendre l'évolution de systèmes complexes qui évoluent dans le temps. Ce type de graphe a récemment fait l'objet d'une attention considérable. Cependant, il n'existe pas de consensus sur les manières d'inférer et d'étudier ces graphes. Dans cette thèse, on propose des méthodes d'analyse de graphes dynamiques spécifiques. Ceux-ci peuvent être vues comme une succession de graphes complets partageant les mêmes nœuds, mais dont les poids associés à chaque lien évoluent dans le temps. Les méthodes proposées peuvent avoir des applications en neurosciences ou dans l'étude des réseaux sociaux comme Twitter et Facebook par exemple. L'enjeu applicatif de cette thèse est l'épilepsie, l'une des maladies neurologiques les plus rependues dans le monde affectant environ 1% de la population.La première partie concerne l'inférence de graphe dynamique à partir de signaux neurophysiologiques. Cette inférence est généralement réalisée à l'aide de mesures de connectivité fonctionnelle permettant d'évaluer la similarité entre deux signaux. La comparaison de ces mesures est donc d'un grand intérêt pour comprendre les caractéristiques des graphes obtenus. On compare alors des mesures de connectivité fonctionnelle impliquant la phase et l'amplitude instantanée des signaux. On s'intéresse en particulier à une mesure nommée Phase-Locking-Value (PLV) qui quantifie la synchronie des phases entre deux signaux. On propose ensuite, afin d'inférer des graphes dynamiques robustes et interprétables, deux nouvelles mesures de PLV conditionnées et régulariséesLa seconde partie présente des méthodes de décomposition de graphes dynamiques. L'objectif est de proposer une méthode semi-automatique afin de caractériser les informations les plus importantes du réseau pathologique de plusieurs crises d'un même patient. Dans un premier temps on considère des crises qui ont des durées et des évolutions temporelles similaires. Une décomposition tensorielle spécifique est alors appliquée. Dans un second temps, on considère des crises qui ont des durées hétérogènes. Plusieurs stratégies sont proposées et comparées. Ce sont des méthodes qui en plus d'extraire les sous-graphes caractéristiques communs à toutes les crises, permettent d'observer leurs profils d'activation temporelle spécifiques à chaque crise. Finalement, on utilise la méthode retenue pour une application clinique. Les décompositions obtenues sont comparées à l'interprétation visuelle du clinicien. Dans l'ensemble, on constate que les sous-graphes extraits correspondent aux régions du cerveau impliquées dans la crise d'épilepsie. De plus l'évolution de l'activation de ces sous-graphes est cohérente avec l'interprétation visuelle Dynamic graphs make it possible to understand the evolution of complex systems evolving over time. This type of graph has recently received considerable attention. However, there is no consensus on how to infer and study these graphs. In this thesis, we propose specific methods for dynamical graph analysis. A dynamical graph can be seen as a succession of complete graphs sharing the same nodes, but with the weights associated with each link changing over time. The proposed methods can have applications in neuroscience or in the study of social networks such as Twitter and Facebook for example. The issue of this thesis is epilepsy, one of the most common neurological diseases in the world affecting around 1% of the population.The first part concerns the inference of dynamical graph from neurophysiological signals. To assess the similarity between each pairs of signals, in order to make the graph, we use measures of functional connectivity. The comparison of these measurements is therefore of great interest to understand the characteristics of the resulting graphs. We then compare functional connectivity measurements involving the instantaneous phase and amplitude of the signals. We are particularly interested in a measure called Phase-Locking-Value (PLV) which quantifies the phase synchrony between two signals. We then propose, in order to infer robust and interpretable dynamic graphs, two new indexes that are conditioned and regularized PLV. The second part concerns tools for dynamical graphs decompositions. The objective is to propose a semi-automatic method in order to characterize the most important patterns in the pathological network from several seizures of the same patient. First, we consider seizures that have similar durations and temporal evolutions. In this case the data can be conveniently represented as a tensor. A specific tensor decomposition is then applied. Secondly, we consider seizures that have heterogeneous durations. Several strategies are proposed and compared. These are methods which, in addition to extracting the characteristic subgraphs common to all the seizures, make it possible to observe their temporal activation profiles specific to each seizures. Finally, the selected method is used for a clinical application. The obtained decompositions are compared to the visual interpretation of the clinician. As a whole, we found that activated subgraphs corresponded to brain regions involved during the course of the seizures and their time course were highly consistent with classical visual interpretation

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Berret, Bastien. "Intégration de la force gravitaire dans la planification motrice et le contrôle des mouvements du bras et du corps." Dijon, 2008. http://www.theses.fr/2008DIJOS065.

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Ces travaux de thèse ont pour objectif de mieux comprendre comment le système nerveux central (SNC) planifie et contrôle les mouvements et, plus particulièrement, comment il intègre la gravité dans ces processus. Pour réaliser des mouvements, le SNC doit prédire les effets de la gravitation sur les segments corporels. Dans cette optique, des expériences sur l'Homme et des travaux de modélisation ont été entrepris. Les paradigmes expérimentaux considérés ici sont des mouvements de pointage vers une cible impliquant uniquement les segments du bras ou bien tout le corps. Concernant les mouvements du bras, nos travaux ont eu pour objectif initial d'expliquer un phénomène expérimental montrant que des mouvements dirigés vers le haut et vers le bas présentent des différences significatives, suspectées être dues à la gravité. Pour tenter de justifier cette hypothèse, une théorie basée sur la minimisation du travail absolu des forces produites par les muscles a été développée. Elle postule que les mouvements humains sont optimaux et minimisent notamment une quantité énergétique. Le principal résultat théorique est la démonstration d'une équivalence entre la minimisation d'un coût contenant le travail absolu des forces et la présence d'inactivations simultanées des muscles agonistes et antagonistes agissant à une articulation. Des expérimentations ont confirmé l'existence de périodes de silence dans l'activité des muscles aux instants prédits par le modèle. Nous avons ainsi pu en déduire que le critère d'optimalité utilisé par le cerveau pour planifier les mouvements inclut un terme du type minimum de travail absolu. Un résultat corollaire est que les forces gravitaires et inertielles sont intégrées au même plan moteur, dans un processus minimisant l'énergie dépensée. Cependant, pour la plupart des mouvements de la vie courante, minimiser l'énergie ne peut être le seul objectif ; maintenir l'équilibre ou optimiser la précision doivent aussi être pris en compte. Un protocole expérimental a été élaboré dans le but de mieux comprendre comment le SNC coordonne le contrôle de la posture et du mouvement pour des tâches plus complexes, impliquant le corps entier. Nos résultats confirment l'idée d'une organisation modulaire du mouvement, c'est-à-dire réalisée par la combinaison de séquences pré-programmées. En conclusion, ces travaux suggèrent que le SNC intègre les propriétés mécaniques du corps et les contraintes de l'environnement dans un même plan moteur. En fonction de la tâche, le SNC pourrait choisir d'optimiser un compromis entre l'énergie consommée, la sûreté ou la précision du mouvement. En outre, ces résultats renforcent l'idée qu'un modèle interne de la gravité existe et est fortement impliqué dans la motricité humaine This thesis is aimed at better understanding how the Central Nervous System (CNS) plans and controls movements and, in particular, how the gravity field is integrated within these processes. To perform rapid movements, the CNS must anticipate the effects of gravity on the moving limb. To tackle this, experiments in humans and modeling works have been undertaken. The experimental paradigms used here are pointing movements toward a target involving only the arm or the whole body. Concerning the arm movements, our work was grounded on a singular observation showing that upward and downward movements exhibit significant differences, suspected to be due to gravity. In order to test this hypothesis, a theory based upon the minimization of the absolute work of forces produced by muscles has been developed. It postulates that human movements are optimal and minimize in particular an energetic quantity. The main theoretical result is the demonstration of an equivalence between the minimization of a criterion including the absolute work of forces and the presence of simultaneous inactivation periods of agonistic and antagonistic muscles acting at a joint. Experiments have confirmed the existence of such periods of silence in muscular activities at the times predicted by the model. Therefore, we have concluded that the optimality criterion used by the brain to plan movements includes a term similar to the absolute work. A by-product of this result is that both gravitational and inertial forces are integrated into the same motor plan, within the minimization of energy expenditure. However, in most daily-life motor tasks, minimizing energy can not be the only goal of the action; preserving balance or be precise must also be taken into account. An experimental protocol has been elaborated in order to clarify how the CNS coordinates the control of posture and movement for whole-body pointing tasks. Our results confirm the idea of a modular organization of movements for such multi-goal tasks, i. E. Performed from the combination of pre-programmed sequences. In conclusion, this work suggests that the CNS integrates the biomechanical properties of the body and the environmental constraints within a single motor plan. Depending on the task, the CNS could optimize a compromise between energy consumption, safety, or movement precision. Moreover, these results reinforce the idea that an internal model of gravity exists and is strongly implied in human motricity

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Altalib, Ibaa. "L’Union européenne une entité supranationale fonctionnelle." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE3018/document.

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La qualification de l’Union Européenne d’entité juridique supranationale fonctionnelle, nécessite l’application d’une méthodologie fondée sur deux idées principales: la première idée est celle de la supranationalité européenne; caractéristique qui met l’intégration européenne actuelle dans une phase supérieure des formes de la coopération internationale sans pour autant aboutir à l’intégration totale et la fusion complète, telle que cette forme est représentait par l’Etat fédéral, ceci nous oblige à comparer cette entité aux principales personnes internationales tels que l’Etat fédéral et les organisations internationales. La deuxième idée de notre recherche est la notion de la fonctionnalité et son application dans le cadre de la l’Union Européenne , cette idée sera rapprochée selon les théories de l’intégration européenne, tout en privilégiant la théorie néo fonctionnelle qui selon nous est la plus pertinente dans l’explication du processus d’intégration européen, après nous traitons les aspects d’application de cette idée dans le cadre de l’Union et ses différentes formes dans les fonctions et attributions qui lui sont reconnues. Ainsi que les principes et les notions qui régissent les fonctions de l’Union qui ont donné une spécificité et une originalité à cette entité This study analyses the qualification of the European Union as a supranational and functional entity. In order to prove the validity of this hypothesis, I applied a methodology founded on two principal ideas: the first idea is that of the European supranationality which characteristically puts current European integration in a position that is superior to other forms of international cooperation without actually achieving total integration and complete fusion, such as this form is represented by the federal State. This requires us to compare this entity to primary international players such as the federal State and international organizations. The second idea of our research is the notion of functionality and its application in the framework of the European Union. This idea will be approached according to theories of European integration, privileging the neo-functional theory, which is, in our opinion, the most relevant in explaining the process of European integration. Afterwards, we consider the factors to applying this idea to the Union framework and its different forms within the functions and allocations that are recognized by it. We also look at the principles and concepts that preside over the Union’s functions, giving it a specificity and originality

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Gueguen, Marc. "Intégration multisensorielle et variabilité interindividuelle." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00659199.

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Tout individu extrait de ses informations sensorielles des invariants directionnels lui permettant de percevoir sa propre situation spatiale ainsi que celle des objets qui l'entourent. Dans les situations habituelles, les traitements relatifs à l'orientation spatiale s'effectuent à partir de référentiels relativement redondants. Cette redondance autorise à la fois la mise en place d'une sensibilité individuelle préférentielle à l'égard d'un de ces référentiels ainsi qu'une large flexibilité dans le choix du référentiel. Lors de ce travail nous avons voulu tester deux hypothèses principales. La 1ère est que les différences interindividuelles observées lors de tâches de perception d'orientation spatiales dépendent du choix du référentiel. La 2nd hypothèse est que l'un des facteurs explicatifs de la variabilité interindividuelle lors de tâches de perception d'orientation spatiale se situe au niveau des règles d'intégration multisensorielle utilisées par les individus. Les résultats montrent que l'ensemble des cadres de références semblent pris en compte par les individus rejetant ainsi la 1ère hypothèse selon laquelle les différences interindividuelles s'expliqueraient par la capacité de certains sujets à exploiter le "bon" cadre de référence. Les résultats montrent que l'un des facteurs explicatifs des différences interindividuelles se situe dans la manière dont le système nerveux central combinerait les différentes informations, certains sujets (DC) semblant incapables de minimiser l'influence des "mauvais" cadre de référence (les moins appropriés, les plus biaisés) en diminuant leur poids respectifs.

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Zaag, Rim. "Enrichissement de profils transcriptomiques par intégration de données hétérogènes : annotation fonctionnelle de gènes d'Arabidopsis thaliana impliqués dans la réponse aux stress." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLE013/document.

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À l'ère de la biologie computationnelle, l'annotation fonctionnelle reste un défi central. Les méthodes d’annotation récentes reposent sur l’hypothèse d’association par culpabilité et s’appuient sur l’intégration de données pour la recherche de partenaires fonctionnels. Cependant, la majorité de ces méthodes souffrent de l’hétérogénéité des données et du manque de spécificité du contexte biologique ce qui expliquerait un taux élevé de faux positifs parmi les prédictions. Ce travail de thèse développe une approche intégrative de données moléculaires contrôlant leur hétérogénéité pour annoter des gènes d’Arabidopsis thaliana impliqués dans la réponse aux stress. Les contributions majeures de cette thèse sont: (1) l'annotation fonctionnelle de groupes de gènes coexprimés par l'intégration de données omiques (2) la construction d'un réseau de corégulation par une analyse transversale des groupes coexprimés qui renforce les liens fonctionnels entre les gènes. (3) le développement d’une méthode d’apprentissage supervisé pour l’inférence de fonction centrée sur les termes de la GO Slim en contrôlant le FDR. En identifiant une règle de décision par terme, cette méthode a permis de prédire la fonction de 47 gènes partiellement annotés ou orphelins In the era of computational biology, functional annotation remains a major challenge. Recent annotation methods are based on the guilt by association assumption and rely on data integration to identify functional partners. However, most of these methods suffer from data heterogeneity and a lack of biological context specificity which would probably explain the high rate of false positives among predictions. This thesis develops an approach of molecular data integration controlling their heterogeneity in order to annotate Arabidopsis thaliana genes involved in stress response. The major contributions of this thesis are: (1) functional annotation of groups of co-expressed genes by omics data integration (2) the construction of a coregulatory gene network through a cross-analysis of the coexpressed groups strengthening the functional links between genes (3) the development of a supervised learning method for the inference of gene function centered on the GO Slim terms with a control of the FDR. By identifying a decision rule by term, this method was used to predict the function of 47 orphan or partially annotated genes

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Imbernon, Eric. "ETUDE ET OPTIMISATION D'UNE FILIERETECHNOLOGIQUE FLEXIBLE ADAPTEE AU MODED'INTEGRATION FONCTIONNELLE." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00131494.

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Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire s'inscrivent dans le cadre du développement d'une filière technologique flexible pour la réalisation de nouvelles fonctions de puissance intégrées, basées sur le mode d'intégration fonctionnelle. La fonctionnalité et les caractéristiques électriques de ces dispositifs dépendent non seulement de la topologie et des différentes connexions réalisées en surface mais également des caractéristiques internes de la structure telles que le type et les paramètres physiques des couches. Dans ce contexte, deux dispositifs présentant des fonctionnalités distinctes se différencient tant au niveau du procédé technologique (température de recuit, dose et énergie d'implantation...) que de la géométrie des masques. Les filières technologiques figées n'étant pas adaptées, nous avons développé une filière technologique composée d'étapes technologiques de base et d'étapes spécifiques optimisées et compatibles entre elles. Après avoir présenté cette filière basée sur un processus de fabrication permettant un autoalignement par rapport à une grille en polysilicium, nous avons optimisé les différentes étapes technologiques. Nous nous sommes basé sur des structures MOS (N et P, à enrichissement et à déplétion) pour optimiser les étapes relatives aux caissons P et aux canaux préformés. Les caractérisations électriques effectuées sur ces dispositifs ont permis de valider ces étapes d'optimisation. L'ensemble des étapes spécifiques a ensuite été optimisé tout en préservant la compatibilité technologique de l'ensemble. La dernière partie a été consacrée à la validation de cette filière en réalisant des structures tests procédant du mode d'intégration fonctionnelle. Les différentes étapes de conception, réalisation technologique et caractérisation électrique sont détaillées afin de mettre en évidence l'intérêt de cette nouvelle filière technologique.

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Jukovskaya, Natalia. "Adaptation périphérique aux odeurs dans le bulbe olfactif : détection et conséquences sur l'hypérémie fonctionnelle locale." Paris 5, 2010. http://www.theses.fr/2010PA05T036.

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L'imagerie fonctionnelle utilise les changements hémodynamiques pour détecter l'activité neuronale dans le cerveau. Le fait que l'hypérémie fonctionnelle soit déclenchée par la libération de neurotransmetteurs et non par la consommation d'énergie par les neurones activés, est aujourd'hui admis. Cependant les mécanismes qui relient l'activité neuronale et les changements hémodynamiques sont peu connus. Nous avons utilisé le bulbe olfactif comme modèle biologique et la microscopie biphotonique pour étudier les relations entre la quantité de glutamate libérée localement par les terminaisons de cellules olfactives réceptrices et les changements de flux sanguin dans les capillaires. Nous avons démontré que l'hypérémie fonctionnelle a une relation complexe, positive ou négative avec la quantité de glutamate libéré localement en fonction de la présence ou non du phénomène d'adaptation périphérique. Dans le deuxième temps nous avons étudié l'homogénéité de l'activation des cellules olfactives réceptrices. Nous montrons qu'au cours d'une adaptation périphérique la dynamique des signaux calciques varient dans les terminaisons des cellules olfactives réceptrices Functional Magnetic Resonance Imaging technique (fMRI) uses hemodynamic changes in the brain for mapping neuronal activity. Although it is recognized that functional hyperemia is triggered by neurotransmitter release rather than energy consumption by activated neurons, the mechanisms which link neuronal activity and hemodynamic changes are still under debate. We used the olfactory bulb as a biological model to study the relationship between the amount of locally released glutamate from olfactory receptor neuron terminals and blood flow changes in capillaries. We used two-photon laser scanning microscopy to measure in parallel with high spatial and temporal resolution vascular responses in individual capillaries and Ca2+variations in the terminals of Olfactory Sensory Neurons (OSN). Here we report that functional hyperemia is positively or negatively coupled to the amount of the locally released glutamate as measured for Ca2+signals, depending on the absence or the presence of peripheral adaptation. In parallel we investigated the extent for which OSNs are activated homogeneously. We report that during peripheral adaptation OSN terminals are not homogeneously activated

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Rodriguez, Moreno Paulina del Carmen. "Intégration de considérations environnementales dans la phase conceptuelle du processus de conception de nouveaux produits." Thesis, Troyes, 2016. http://www.theses.fr/2016TROY0016/document.

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La thèse contribue à une meilleure connaissance du processus d’éco-conception de produits, notamment dans la prise en compte de considérations environnementales en amont du processus de conception. Centrée sur la phase conceptuelle, la motivation principale de ce travail est d’intervenir là où les décisions du concepteur ont une grande influence environnementale. En effet, un grand nombre d’auteurs convient que les premières étapes du processus de conception peuvent efficacement prévenir jusqu’à 80% des impacts environnementaux. Cependant, il existe un grand nombre d’obstacles qui empêchent l’intégration de considérations environnementales, surtout s’il s’agit d’un nouveau produit. Notre problématique a mis en évidence ces obstacles à travers deux types de verrous. En premier lieu, des verrous méthodologiques rencontrés principalement lors de la phase conceptuelle. En deuxième lieu, des verrous opérationnels liés au manque de connaissances environnementales du concepteur. En réponse à ces verrous nous proposons la création de liens entre l’analyse de cycle de vie (ACV) et l’analyse fonctionnelle (AF). Ces liens donnent lieu à un processus collaboratif d’éco-conception qui est en partie supporté par la méthode EcoAF spécialement développée à cet effet. La méthode intègre le concept de cycle de vie de l’ACV lors de la réalisation de l’AF, permettant ainsi de guider le concepteur vers l’intégration de considérations environnementales pour la création d’un produit avec un rendement environnemental équilibré sur l’ensemble du cycle de vie The thesis contributes to a better understanding of the eco-design process of products, especially in the integration of environmental considerations in the early phases of the design process. Focused on the conceptual phase, the main motivation of this work is to intervene when the decisions of the designer have the greatest environmental influence. Indeed, many authors agree that the early stages of the design process can prevent up to 80% of environmental impacts. However, there are also many obstacles to the integration of environmental considerations, especially for a new product. The obstacles are highlighted through two types of locks. First, methodological locks encountered mainly at the conceptual stage. Secondly, operational locks are related with the lack of environmental knowledge of the designer. To solve the problems, we propose the creation of links between the life-cycle assessment (LCA), method that includes environmental knowledge, and functional analysis (FA), method well known by the designer early in the design process. These links have resulted in a collaborative eco-design process that is partly supported by the creation of the EcoAF method. Eco AF integrates life cycle concept of LCA when performing AF. It makes it possible to guide the designer in the integration of environmental considerations in creating a product with a balanced environmental performance throughout the life cycle

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Mangin, Jean-Marie. "Caractérisation fonctionnelle des sous-types du récepteur à la glycine exprimés au cours du développement du système nerveux dans un contexte non-synaptique." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066205.

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Henniquau, Dimitri. "Conception d’une interface fonctionnelle permettant la communication de neurones artificiels et biologiques pour des applications dans le domaine des neurosciences." Thesis, Université de Lille (2018-2021), 2021. http://www.theses.fr/2021LILUN032.

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L’ingénierie neuromorphique est un nouveau champ disciplinaire en plein essor qui fait appel à des compétences en électronique, mathématiques, informatique et en ingénierie biomorphique dans le but de produire des réseaux de neurones artificiels capables de traiter les informations à la manière du cerveau humain. Ainsi, les systèmes neuromorphiques offrent non seulement des solutions plus performantes et efficientes que les technologies actuelles de traitement de l’information mais permettent également d’envisager le développement de stratégies thérapeutiques inédites dans le cadre de dysfonctionnements cérébraux pathologiques. Le groupe Circuits Systèmes Applications des Micro-ondes (CSAM) de l’Institut d’Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologies (IEMN) dans lequel ces travaux de thèse ont été effectués a contribué à l’émergence de ces systèmes neuromorphiques en développant une boîte à outils complète de neurones et synapses artificiels. Pour intégrer l’ingénierie neuromorphique dans la prise en charge de dysfonctionnements neuronaux pathologiques, il convient d’interfacer les neurones artificiels et les neurones vivants afin d’assurer une communication réelle entre ces différents composants. Dans ce contexte, et en utilisant les outils innovants développés par le groupe CSAM, l’objectif de ce travail de thèse a été de concevoir et réaliser une interface fonctionnelle permettant d’établir une boucle de communication bidirectionnelle entre des neurones artificiels et des neurones vivants. Les neurones artificiels développés par le groupe CSAM sont réalisés en technologie CMOS et capables d’émettre des signaux électriques biomimétiques. Les neurones vivants sont issus de cellules PC12 différenciées. Une première étape de ce travail a consisté à modéliser et à simuler cette interface entre neurones artificiels et vivants ; une deuxième partie de la thèse a été dédiée à la fabrication et à la caractérisation d’interfaces neurobiohybrides, ainsi qu’à la croissance et à la caractérisation de neurones vivants, avant d’étudier leur capacité à communiquer avec des neurones artificiels. Ainsi, un modèle de membrane neuronale représentant un neurone vivant interfacé avec une électrode métallique planaire a été développé. L’exploitation de ce modèle a permis de montrer qu’il est possible de stimuler des neurones vivants en utilisant les signaux biomimétiques issus du modèle de neurones artificiels tout en conservant des tensions d’excitation faibles. L’utilisation de faibles tensions d’excitation permettrait d’améliorer l’efficacité énergétique des systèmes neurobiohybrides intégrant des neurones artificiels et d’amoindrir le risque d’endommager les tissus vivants. Ensuite, le neurobiohybride permettant d’interfacer les neurones vivants et les neurones artificiels a été conçu et réalisé. Une caractérisation expérimentale de cette interface a permis de valider l’approche consistant à exciter un neurone vivant au travers d’une électrode métallique planaire. Enfin, des cellules neuronales vivantes issues de cellules PC-12 ont été cultivées et différenciées dans les neurobiohybrides. Une preuve expérimentale de la capacité des signaux électriques biomimétiques produits par les neurones artificiels a ainsi pu être apportée par la technique d’imagerie calcique. En conclusion, les travaux présentés dans ce manuscrit établissent clairement la preuve de concept de l’excitation de neurones vivants par un signal biomimétique dans nos conditions expérimentales et étayent ainsi la première partie de la boucle de communication bidirectionnelle entre neurones artificiels et neurones vivants Neuromorphic engineering is an exciting emerging new field, which combines skills in electronics, mathematics, computer sciences and biomorphic engineering with the aim of developing artificial neuronal networks capable of reproducing the brain’s data processing. Thus, neuromorphic systems not only offer more effective and energy efficient solutions than current data processing technologies, but also set the bases for developing novel original therapeutic strategies in the context of pathological brain dysfunctions. The research group Circuits Systèmes Applications des Micro-ondes (CSAM) of the Institute for Electronics, Microelectronics and Nanotechnologies (IEMN) in Lille, in which this thesis work was carried out, has contributed to the generation of such neuromorphic systems by developing a toolbox constituted of artificial neurons and synapses. In order to implement neuromorphic engineering in the therapeutic arsenal for treating neurologic disorders, we need to interface living and artificial neurons to ensure real communication between these different components. In this context and using the original tools developed by the CSAM group, the main goal of this thesis work was to design and produce a functional interface allowing a bidirectional communication loop to be established between living and artificial neurons. These artificial neurons have been developed by the CSAM group using CMOS technology and are able to emit biomimetic electrical signals. Living neurons were obtained from differentiated PC-12 cells. A first step in this work consisted in modeling and simulating this interface between artificial and living neurons; a second part of the thesis was dedicated to the fabrication and characterization of neurobiohybrid interfaces, and to the growth and characterization of living neurons before studying their capacities to communicate with artificial neurons. First, a model of neuronal membrane representing a living neuron interfaced with a metallic planar electrode has been developed. We thus showed that it is possible to excite neurons using biomimetic signals produced by artificial neurons while maintaining a low excitation voltage. Low voltage excitation would improve energy efficiency of neurobiohybrid systems integrating artificial neurons and reduce the impact of harmful electrical signals on living neurons. Then, the neurobiohybrid interfacing living and artificial neurons has been designed and produced. The results obtained by experimental characterization of this interface validate the approach consisting in exciting living neurons through a metallic planar electrode. Finally, living neurons from PC-12 cells were grown and differentiated directly onto neurobiohybrids. Then, an experimental proof of the ability of biomimetic electrical signals to excite living neurons was obtained using calcium imaging. To conclude, the work presented in this manuscript clearly establishes a proof of concept for the excitation of living neurons using a biomimetic signal in our experimental conditions and thus substantiates the first part of the bidirectional communication loop between artificial neurons and living neurons

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Soriano, Alice. "Apports des sciences cognitives et de la neuroimagerie fonctionnelle à la communication anti-tabac : cas des avertissements graphiques apposés sur les paquets de cigarettes." Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0018.

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La lutte contre le tabagisme représente un enjeu de santé publique majeur. En France, seules des méthodes déclaratives (questionnaires, entretiens) sont utilisées à ce jour pour étudier l'impact des messages de prévention sur la population. Les neurosciences et les sciences cognitives peuvent pourtant apporter de précieuses informations pour la compréhension des processus attentionnels, émotionnels et mnésiques mis en jeu lorsqu'un individu fumeur est exposé à une campagne de prévention anti-tabac. Depuis 2011, en France, des avertissements sanitaires anti-tabac combinés (comportant une photo et un texte) sont apposés sur tous les paquets de cigarettes. Ces avertissements qualifiés de « chocs » par les médias, peuvent évoquer de la peur ou du dégout chez les individus car certains d'entre eux représentent des pathologies graves dues au tabagisme. L'objectif de ce projet de recherche était d'utiliser les outils des sciences cognitives et des neurosciences afin d'observer le traitement cognitif des avertissements sanitaires combinés actuellement apposés sur les paquets de cigarettes en France. Une première étude a permis d'observer quelles émotions étaient évoquées par les avertissements et si ces émotions impactaient l'attention portée aux avertissements et leur mémorisation chez des fumeurs et des non-fumeurs. Dans un second temps de notre projet, nous avons donc observé grâce à la méthodologie de l'Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle, si l'exposition à des avertissements sanitaires combinés modulait l'activité cérébrale évoquée chez les fumeurs lors de l'exposition à des stimuli liés au tabac Fighting tobacco represents one of the biggest global health challenges for public policymakers. In France, cognitive (neuro)sciences are not used to develop and test anti-tobacco strategies prior to scaling them. However they could provide valuable insights in the understanding of attentional, emotional and memorization processes at play when a person is exposed to strategies aiming at fighting tobacco consumption. Since 2011, France has been using the set of graphic warnings provided by the European Commission in combination to text warning on cigarette packets. In a series of experimental studies, funded by the Ligue Nationale Contre Le Cancer, we used methodology from cognitive sciences (eye-tracking) and functional neuroimaging (fMRI) to investigate processes involved when smokers and non-smokers are exposed to such tobacco warnings. Tobacco warnings used in France may induce disgust or fear because some of them depict body damages caused by tobacco related diseases. In a first study, we observed the relationship between the nature of basic emotions evoked by those warnings in smokers and non smokers and the attentional and memorization processes. In a second study, we tested whether being exposed to tobacco warnings modulates the specific brain activity observed in fMRI when smokers are exposed to tobacco related images, a mechanism involved in “smoking cue reactivity”

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Coly, Jean-Martin. "Situation migratoire et ethnicité : essai d'analyse fonctionnelle des stratégies d'intégration des migrants Diolas à Bordeaux." Bordeaux 2, 2002. http://www.theses.fr/2002BOR20920.

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Les Diolas, population du sud du Sénégal immigrent à Bordeaux à la recherche de moyens leur permettant d'améliorer les conditions de vie de leurs villages d'origine. Ces individus qui sont originaires d'une région dotée de capacités agricoles certaines révèlent à travers leur voyage les problèmes et les échecs de gestion économique et politique des responsables de leur pays. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés aux stratégies d'adaptation des Diolas à Bordeaux. Ces derniers sont une population rurale, qui en s'installant en milieu urbain interrogent différents aspects de leur identité. L'essentiel pour nous n'a pas été de détailler l'ensemble des critères de différenciation objectivement enregistrables ou de cataloguer des critères dont l'analyse historique montre la variabilité. Nous avons plutôt tenté d'analyser les processus par lesquels certains critères sont retenus comme faisant sens, comme éléments de démarcation et d'identification, donc, comme intervenant dans la recomposition des identités du groupe en exil. Au sein de cette communauté que nous avons analysée, différents processus d'individualisation sont en cours : les parents sont encore marqués par des démarches qui intègrent de façon importante des éléments identitaires de leur passé à savoir le maintien de liens communautaires et des références à la culture Diola ; les jeunes manifestent une distance culturelle avec les logiques mises en place par leurs parents, ce qui ne les empêche pas de définir une identité qui prend compte de l'origine culturelle de leurs parents.

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Legendre, Arnaud. "Modélisation fonctionnelle de l'activité neuronale hippocampique : Applications pharmacologiques." Thesis, Mulhouse, 2015. http://www.theses.fr/2015MULH7271/document.

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Les travaux de cette thèse ont pour but de mettre en œuvre des outils de modélisation et de simulation numériques de mécanismes sous-tendant l’activité neuronale, afin de promouvoir la découverte de médicaments pour le traitement des maladies du système nerveux. Les modèles développés s’inscrivent à différentes échelles : 1) les modèles dits « élémentaires » permettent de simuler la dynamique des récepteurs, des canaux ioniques, et les réactions biochimiques des voies de signalisation intracellulaires ; 2) les modèles de neurones permettent d’étudier l’activité électrophysiologique de ces cellules ; et 3) les modèles de microcircuits permettent de comprendre les propriétés émergentes de ces systèmes complexes, tout en conservant les mécanismes élémentaires qui sont les cibles des molécules pharmaceutiques. À partir d’une synthèse bibliographique des éléments de neurobiologie nécessaires, et d’une présentation des outils mathématiques et informatiques mis en œuvre, le manuscrit décrit les différents modèles développés ainsi que leur processus de validation, allant du récepteur de neurotransmetteur au microcircuit. D’autre part, ces développements ont été appliqués à trois études visant à comprendre : 1) la modulation pharmacologique de la potentialisation à long terme (LTP) dans les synapses glutamatergiques de l’hippocampe, 2) les mécanismes de l'hyperexcitabilité neuronale dans l'épilepsie mésio-temporale (MTLE) à partir de résultats expérimentaux in vitro et in vivo, et 3) la modulation cholinergique de l'activité hippocampique, en particulier du rythme thêta associé à la voie septo-hippocampique The work of this thesis aims to apply modeling and simulation techniques to mechanisms underlying neuronal activity, in order to promote drug discovery for the treatment of nervous system diseases. The models are developed and integrated at different scales: 1) the so-called "elementary models" permit to simulate dynamics of receptors, ion channels and biochemical reactions in intracellular signaling pathways; 2) models at the neuronal level allow to study the electrophysiological activity of these cells; and 3) microcircuits models help to understand the emergent properties of these complex systems, while maintaining the basic mechanisms that are the targets of pharmaceutical molecules. After a bibliographic synthesis of necessary elements of neurobiology, and an outline of the implemented mathematical and computational tools, the manuscript describes the developed models, as well as their validation process, ranging from the neurotransmitter receptor to the microcircuit. Moreover, these developments have been applied to three studies aiming to understand: 1) pharmacological modulation of the long-term potentiation (LTP) of glutamatergic synapses in the hippocampus, 2) mechanisms of neuronal hyperexcitability in the mesial temporal lobe epilepsy (MTLE), based on in vitro and in vivo experimental results, and 3) cholinergic modulation of hippocampal activity, particularly the theta rhythm associated with septo-hippocampal pathway

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Hauw, Fabien. "Étude comportementale, fonctionnelle et anatomique de la synesthésie des sous-titres." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. http://www.theses.fr/2023SORUS680.

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Les réseaux cérébraux impliqués dans le langage oral et le langage écrit sont connectés et interagissent lorsque nous utilisons l’un ou l’autre. Par exemple lorsque nous entendons du langage, nous accédons aux informations concernant l’orthographe de ce que nous entendons, et inversement lorsque nous lisons, nous accédons aux informations phonologiques du contenu. L’aire de la forme visuelle des mots, située dans le gyrus fusiforme gauche, joue un rôle important dans ces interactions. Cette aire est spécialisée dans la reconnaissance des lettres et des mots, et apparaît avec l’apprentissage de la lecture. La synesthésie est définie comme une « fusion des sens » : la perception dans une modalité sensorielle est accompagnée d’une perception surajoutée, dans une autre modalité sensorielle non sollicitée. Il existe une synesthésie mettant en relation les processus de langages oral et écrit, nommée la synesthésie des sous-titres (tickertape synesthesia, TTS), et dans laquelle la personne perçoit la forme orthographique de ce qu’elle entend. Notre hypothèse était que les régions responsables de la TTS étaient les régions péri-sylviennes impliquées dans le langage, et visuelles impliquées dans le traitement de l’orthographe. Nous avions également prédit que ce phénomène était lié à une activation inverse du réseau de lecture, sous-tendue par des influences descendantes des aires du langage vers les aires de la lecture trop importantes. Nous avons fait remplir un questionnaire aux personnes ayant cette synesthésie, qui nous a permis de mieux caractériser l’expérience subjective de la TTS, notamment les aspects visuo-spatiaux des sous-titres et le type de stimulus auditif ou la situation pouvant déclencher la TTS. Nous avons aussi montré qu’il existait des différences de performance lors de tests comportementaux. Les synesthètes étaient avantagés lors des tâches impliquant la mémoire de travail orthographique sur stimulation auditive seule, mais n’étaient pas gênés lors de tâche visuelle avec interférence par le biais d’une stimulation auditive concomitante. Nous avons identifié les réseaux neuronaux activés durant la TTS, d’abord chez un seul synesthète, puis nous avons répliqué ces résultats sur tout un groupe. Ces régions correspondent aux régions péri-sylviennes impliquées dans le langage et aux régions occipito-temporales ventrales impliquées dans le traitement orthographique. Les réseaux activés dans la TTS étaient superposables à ceux activés par la lecture. Ces résultats confirmaient donc nos hypothèses de départ. Nous avons également montré qu’il existait un excès de connectivité au repos chez les synesthètes, notamment entre les régions frontales et occipitales. Il existait aussi un excès de connectivité chez les synesthètes entre les régions auditives primaires et la VWFA lors de l’écoute de langage par rapport au silence. Enfin, nous avons souligné l’importance de cette connectivité fronto-occipitale en étudiant le cas d’un patient atteint d’une cécité corticale suite à des lésions des aires associatives visuelles, avec épargne partielle du cortex visuel primaire. Malgré l’absence de conscience du patient de toute stimulation visuelle, celle-ci activait chez lui une région du cortex visuel primaire. Par rapport aux contrôles, cette région avait une connectivité au repos diminuée avec une région frontale gauche, déjà identifiée comme ayant un rôle dans la prise de conscience de stimuli visuels. Au total, nos travaux ont permis de mieux caractériser le phénomène de la TTS, et d’en préciser les substrats neuronaux. Ils ont aussi apporté des arguments pour le rôle des régions impliquées dans les modèles actuels du langage et de la lecture The brain networks involved in speech and written language are connected and interact when we use one or the other. For example, when we hear speech, we access information about the spelling of what we hear, and conversely when we read, we access phonological information about the content. The visual word form area (VWFA), located in the left fusiform gyrus, plays an important role in these interactions. This area is specialized in letter and word recognition, and appears with the learning to read. Synesthesia is defined as a "fusion of the senses": perception in one sensory modality is accompanied by superadded perception in another, unsolicited sensory modality. There is a synesthesia that links speech and written language processes, called tickertape synesthesia (TTS), in which the person perceives the orthographic form of what he or she hears. Our hypothesis was that the regions responsible for TTS were the perisylvian regions involved in language, and the visual regions involved in spelling processing. We also predicted that this phenomenon was linked to a reverse activation of the reading network, underpinned by top-down influences from language areas to reading areas that were too strong. We explored this synesthesia through a series of complementary studies. We administered a questionnaire to people with this synaesthesia, which enabled us to better characterize the subjective experience of TTS, including the visuo-spatial aspects of subtitles and the type of auditory stimulus or situation that can trigger TTS. We also showed that there were differences in performance on behavioral tests. Synesthetes had an advantage on tasks involving orthographic working memory on auditory stimulation alone, but were not impaired on visual tasks with interference via concomitant auditory stimulation. We identified the neural networks activated during TTS, first in a single synesthete, and then replicated these results across an entire group. These regions correspond to the perisylvian regions involved in language and the ventral occipitotemporal regions involved in orthographic processing. The networks activated in TTS were overlapped with those activated by reading. These results thus confirmed our initial hypotheses. We also showed that there was an excess of connectivity at rest in synesthetes, notably between the frontal and occipital regions. There was also an excess of connectivity in synesthetes between primary auditory regions and the VWFA during language listening compared with silence. Finally, we highlighted the importance of this fronto-occipital connectivity by studying the case of a patient with cortical blindness following lesions of the visual associative areas, with partial sparing of the primary visual cortex. Despite the patient's lack of awareness of any visual stimulation, it activated a region of the primary visual cortex. Compared with controls, this region had diminished resting connectivity with a left frontal region, already identified as having a role in awareness of visual stimuli. In summary, our work has enabled us to better characterize the phenomenon of TTS, and to clarify its neural substrates. It has also provided arguments for the role of the regions involved in current models of language and reading

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Scannella, Sébastien. "Bases cérébrales du conflit visuo-auditif spatial et sémantique : études en IRM fonctionnelle et EEG." Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1349/.

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Pour interagir de manière efficace avec notre environnement, nous créons une représentation du monde dans lequel nous évoluons à partir d'informations issues de plusieurs de nos sens. Lorsque ces informations sont contradictoires, le conflit engendré peut se manifester par une dégradation du niveau de notre performance. Dans ce travail de recherche, nous nous sommes intéressés au conflit visuo-auditif et à l'une de ses conséquences : l'insensibilité aux alarmes auditives parfois observée chez les pilotes d'avion. Les questions qui ont motivé cette recherche sont les suivantes : Quelles sont les structures cérébrales impliquées dans la gestion de ce conflit ? A quelle étape des processus sensorimoteurs et cognitifs ces différentes structures interviennent-elles ? Quels processus physiologiques peuvent expliquer l'insensibilité aux alarmes sonores observée chez le pilote d'avion dans une phase de vol cruciale, l'atterrissage ? Nous avons mis en évidence que la gestion du conflit visuo-auditif implique un réseau cérébral pariéto-frontal supramodal. Nous avons également montré que des mécanismes attentionnels et pré-attentionnels peuvent modifier la façon dont le cerveau perçoit certaines informations, et ce, à travers des interactions multimodales à différentes échelles du traitement sensori-moteur. De plus, nous proposons un modèle simplifié du fonctionnement du réseau cérébral impliqué dans la gestion du conflit visuo-auditif. Enfin, nous avons pu mettre en évidence que l'insensibilité aux alarmes chez le pilote était à la fois liée à une modulation pré-attentionnelle du signal auditif, et à la complexité de la prise de décision dans un contexte difficile The human cognitive system receives environmental information through multiple sensory channels. Most of the time, the channels provide congruent content, the integration of which helps build an unified perception of the world, but sometimes the environment provides inconsistent stimuli that perturb efficient interpretation. These situations generate a conflict associated with a behavioral cost, and sometimes severe consequences. In this research, we were interested in the visuo-auditory conflict and one of its consequences: the insensitivity to auditory alarms, sometimes observed in pilots. These were the questions that motivated this research: What are the brain structures involved in this conflict management? When do they act during the sensorimotor and cognitive processes? What are the physiological processes that may explain the insensitivity to auditory alarms sometimes observed in pilots during the landing, phase of the flight? We showed that the parieto-frontal network involved in unimodal conflict management is also involved in visual-auditory conflict. We also showed that both attentional and pre-attentional mechanisms can modify our perception. These modulations occur through multimodal interactions at different levels of the sensorimotor processing. Lastly, we showed that the insensitivity to alarms in pilots was related to both a pre-attentional modulation of auditory signal and to decision making difficulty in a complex environment. We finally proposed a simplified model of the functioning of the brain network involved in visual-auditory conflict management

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Lamberton, Franck. "Correction des distorsions en imagerie fonctionnelle cérébrale par résonance magnétique nucléaire : application à la séquence d'imagerie ultra-rapide EPI." Caen, 2003. http://www.theses.fr/2003CAEN2002.

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L'imagerie fonctionnelle par résonance magnétique permet de localiser l'activité cérébrale, en détectant les variations d'oxygénation du sang. Cette imagerie a été rendue possible grâce à la mise en œuvre d'une technique d'acquisition ultra-rapide EPI. Néanmoins, cette rapidité n'est possible qu'au détriment d'une faible qualité des images, dont des déformations géométriques. Après un état de l'art sur cette modalité d'imagerie et des différents artefacts présents dans les images, ce mémoire présente une nouvelle technique de cartographie du champ magnétique qui prend en compte son évolution dans le temps. L'information ainsi recueillie ne nécessite qu'une acquisition supplémentaire en début d'expérience, et permet une correction optimale de chaque image acquise, en fonction des perturbations magnétiques associées. Après discussion des biais de mesure, l'efficacité de la méthode est démontrée par rapport aux autres techniques existantes, puis validée à l'aide d'une série d'expériences.

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Jacquet, Claire. "Intégration théorique de la biogéographie et du fonctionnement des écosystèmes." Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT138.

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Cette thèse a pour objectif de combiner plusieurs théories opérant à différentes échelles spatiales afin de mieux prédire l'effet des changements globaux, tels que la modification du climat, l’exploitation intensive des ressources ou la disparition des espaces naturels, sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes. L'originalité de ce travail est l'utilisation de la masse corporelle des espèces pour caractériser à la fois leur dynamique spatiale, leurs interactions trophiques ainsi que les flux de biomasse au sein de l’écosystème. Cette approche offre l'avantage de relier les propriétés des écosystèmes à un trait fonctionnel mesurable à l'échelle de l'espèce, voire même de l'individu.J'étudie dans un premier temps le lien entre la diversité des écosystèmes et leur stabilité, qui est une question centrale dans le domaine de l’écologie. Il a été démontré que les écosystèmes très diversifiés en espèces ne devraient pas perdurer du fait de leur trop grande sensibilité aux perturbations, ce qui soulève un paradoxe puisque les écosystèmes riches en espèces abondent dans la nature. Grâce à la compilation et à l'analyse d'un important jeu de données d'écosystèmes empiriques, je montre qu'il n'existe pas de relation entre la stabilité, la diversité et la complexité des écosystèmes. Une analyse détaillée des données démontre que la structure très organisée des flux de biomasse observés entre les prédateurs et leurs proies est l’un des principaux fondements de la stabilité des écosystèmes.Je relie ensuite ces propriétés stabilisantes à des caractéristiques mesurables à l’échelle de l’espèce. À partir de la masse corporelle des espèces, je détermine les interactions trophiques, les besoins énergétiques ainsi que les biomasses à l’équilibre des espèces d’un écosystème afin de modéliser des réseaux trophiques réalistes. Je trouve que les écosystèmes composés d’espèces de masses corporelles très différentes sont caractérisés par un nombre important d'interactions proie-prédateur de faible intensité et sont plus stables que ceux possédant des espèces de masse corporelle similaires.J'étudie enfin l’effet de la taille et de l’isolement d’un habitat sur la moyenne et la variance de la masse corporelle des espèces qui y coexistent à partir de modèles intégrant les différences interspécifiques de dispersion, de vulnérabilité aux extinctions et la position trophique des espèces. Je compare les prédictions des modèles aux distributions de masse corporelle observées dans les assemblages de poissons récifaux tropicaux en me basant sur une base de données globale. L'analyse de ces données démontre que les assemblages locaux de poissons ne correspondent pas à un sous-ensemble aléatoire du pool régional et valident les prédictions de la théorie allométrique et trophique de la biogéographie des îles.L’intégration de l’écologie fonctionnelle, de la biogéographie et de la théorie sur la stabilité des systèmes dynamiques ouvre de nouvelles perspectives pour la conservation des écosystèmes puisqu'elle met en évidence l'effet de la fragmentation des espaces naturels sur la diversité fonctionnelle, et par extension sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes The general objective of this thesis is to combine theories acting at different spatial scales in order to better predict the effect of global changes, such as such as resource overexploitation, climate change or habitat fragmentation, on ecosystem functioning. The unique feature of this work is the use of species body mass to describe both spatial dynamics, trophic interactions and biomass flows between the species of an ecosystem. An advantage to this approach is that it links ecosystem properties to a functional trait, measured at the species or even the individual level.First, I study the relationship between the diversity and the stability of ecosystems. It has been demonstrated that species-rich, complex ecosystems should be too sensitive to perturbations to persist through time, which raises a paradox as many species-rich ecosystems are observed in nature. With the compilation and the analysis of a large dataset of empirically measured ecosystems, I show that there is no relationship between stability and diversity or complexity in real ecosystems. A further analysis demonstrates that the non-random organization of energy flows between predators and prey allows complex ecosystem to be stable.A second step is to link this stabilizing structure to species functional traits. I derive food web topology, species energetic needs and equilibrium densities from body mass to build quantitative realistic food webs. I find that food webs composed of species with very different body masses are characterized by a high number of weak trophic interactions and are more stable than food webs with more similar species.Finally, I study the effect of habitat area and isolation of the mean and variance of species body mass distribution, using models integrating the interspecific variability of dispersal ability, vulnerability to extinctions and trophic position. I compare model predictions to observed body mass distributions of fish assemblages found on tropical reefs with a global database. I find that body mass distribution in local fish assemblages does not correspond to a random sample of the regional species pool, which confirms the predictions of the allometric and trophic theory of island biogeography.The integration of functional ecology, island biogeography and theory on the stability of complex systems open new perspectives in the fields of macroecology and ecosystem management since it highlights the potential impact of habitat destruction and fragmentation on the functional reorganization of species assemblages and therefore on the structure and functioning of ecosystems

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Montcel, Bruno. "Tomographie optique diffuse résolue en temps : Applications fonctionnelles en neurosciences." Phd thesis, Université Louis Pasteur - Strasbourg I, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00125499.

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La tomographie optique diffuse est une nouvelle modalité d'imagerie médicale fonctionnelle. Elle présente de nombreux atouts pour le suivi de l'activité cérébrale. Dans ce contexte, ces travaux s'articulent autour de la compréhension de la propagation lumineuse au travers de la tête par l'intermédiaire de simulations fondées sur la résolution de l'équation de diffusion par la méthode des éléments finis sur des modèles anatomiques issus de la segmentation d'IRM. Nous avons mis en évidence la faible pénétration cérébrale de la lumière en raison des propriétés optiques particulières de la tête, et donc la forte influence des structures anatomiques superficielles dans le signal détecté en surface. Nous avons réalisé un système fondé sur le comptage de photons résolu en temps adapté à l'environnement clinique et qui repose sur l'utilisation de diodes laser picoseconde à quatre longueurs d'onde différentes. Les performances de l'ensemble ont été optimisées en tenant compte des nombreux impératifs cliniques ce qui a permis de réaliser et d'optimiser un appareil dont le rapport signal à bruit est uniquement limité par le bruit de photons et ayant une réponse impulsionnelle de l'ordre de 100-300 ps à mi-hauteur. Ce système a permis la détection de la variation de l'activité cérébrale. L'origine cérébrale des variations d'absorption détectées à la surface a été avérée grâce à la comparaison de l'expérience avec les simulations d'activation cérébrale. Les résultats des simulations ont permis de proposer des méthodes originales de localisation spatiale de l'activité cérébrale fondées sur la "loi de Beer-Lambert microscopique" qui est une fonction du temps de vol des photons. Elles permettent d'obtenir une information sur la profondeur des variations de concentration d'oxy-hémoglobine et de déoxy-hémoglobine, liées à la réponse hémodynamique cérébrale, grâce aux cartes de variations de concentration résolues en temps.

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Bourennane, Abdelhakim. "Etude et conception de structures bidirectionnelles en courant et en tension commandées par MOS." Toulouse 3, 2004. http://www.theses.fr/2004TOU30098.

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Ces travaux s'inscrivent dans le contexte de l'intégration fonctionnelle. Nous nous intéressons plus particulièrement aux interrupteurs bidirectionnels commandés par MOS. Ces interrupteurs devraient pouvoir remplacer le triac dans les applications domestiques. En effet, le triac est un composant commandé en courant nécessitant une énergie de commande relativement élevée par rapport aux dispositifs commandés en tension. Ainsi, dans un premier temps nous avons analysé la plupart des structures proposées dans la littérature afin de déterminer leurs avantages et leurs limitations, et dans un second temps, nous avons proposé de nouvelles structures. La première est un MOS-triac qui permet de doter le triac d'une impédance d'entrée élevée, et d'avoir une structure triac commandée en tension. Cette structure a été analysée, à l'aide de simulations 2D, conçue, réalisée et caractérisée. La deuxième structure est un MOS-thyristor bidirectionnel en courant et en tension. Elle utilise un nouveau principe de mise en conduction dans le troisième quadrant de fonctionnement. En effet, ce principe est utilisé pour la première fois dans les dispositifs de puissance. Afin de vérifier que l'IGBT latéral est en mesure de fournir un courant nécessaire pour le déclenchement du thyristor vertical, un IGBT latéral et un thyristor vertical ont été réalisés et associés de manière hybride. La caractérisation de ces deux composants a montré qu'il est possible d'obtenir le fonctionnement souhaité en associant monolithiquement ces deux composants. Enfin, La dernière structure proposée est un MOS thyristor bidirectionnel en courant et en tension dont les électrodes de commandes et de puissance sont sur la même face du substrat de silicium. Cette particularité devrait faciliter l'intégration d'éléments passifs avec ce dispositif de puissance. L'analyse du fonctionnement de cette structure est effectuée à l'aide de simulations 2D et des éléments de conception ont été donnés dans l'optique de les réaliser. This thesis work deals with the design of new MOS gated ac switch structures for ac mains applications, using functional integration. These devices are intended to replace the triac in ac mains applications. Indeed, the triac is a current controlled device requiring moderate amount of control power compared to voltage controlled devices. To develop new structures, the MOS controlled bidirectional devices proposed in the state of th art were analysed and their advantages as well as their drawbacks were highlighted. The first structure that we proposed is a MOS-riac that allows to have a triac structure with high input impedance and a voltage controlled structure. This structure is analysed using 2D simulations, designed, realised and we gave some experimental results. The second structure is a voltage and current bidirectional MOS-thyristor device. This structure uses a new type of triggering mode in the third quadrant of operation. Indeed, this mode of triggering is used for the first time in power semiconductor devices. To check that the lateral IGBT is capable of supplying the necessary current to turn-on the vertical thyristor, a lateral IGBT and a vertical thyristor were realised separately. The characterisation of these two components showed that it is possible to obtain the desired operation by integrating monolithically these two components. The third and last structure we proposed is also a bidirectional MOS controlled device. .

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Mauro, Eric. "Etude fonctionnelle de l'interaction entre l'intasome du VIH-1 et le nucléosome : la queue d'histone H4 comme nouveau partenaire de l'intégration." Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0273/document.

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L'intégrase (IN) du VIH-1 est une enzyme qui catalyse l'intégration du génome du virus dans celui de la cellule infectée. Cette étape d'intégration est cruciale pour le virus pour qu'il puisse se répliquer de manière efficace, l'intégration est donc une cible de choix dans les thérapies antivirales. Comprendre les mécanismes qui participent à l'intégration est donc nécessaire afin de développer des solutions efficaces pour contrecarrer le virus.L’intégration rétrovirale est catalysée par une structure oligomérique d’IN et d’ADN viral bien particulière appelée intasome. Les intasomes rétroviraux catalysent l’intégration préférentiellement sur des nucléosomes, composés d’ADN enroulé de protéines histones, plutôt que sur de l’ADN nu. Ceci est en parti du aux contraintes physiques imposés par la structure de l’intasome, mais également grâce à des facteurs de ciblage cellulaires qui vont interagir avec à la fois l’intasome et des composants du nucléosome.Dans ce projet de thèse, nous avons pu mettre en évidence une nouvelle interaction hôte-pathogène entre l’IN du VIH-1 et la queue d’histone H4 (une des protéines constituant le nucléosome). Ce projet s’est ainsi focalisé autour de cette interaction et a permis de :• Démontrer l’importance de l’interaction entre l’IN du VIH-1 et la queue d’histone H4 lors du cycle viral et plus précisément pour l’étape d’intégration, validant ainsi cette interaction comme une nouvelle interaction hôte-pathogène.• D’identifier que la queue d’histone H4 est un partenaire essentiel de l’intasome du VIH-1 pour qu’il puisse s’ancrer sur le nucléosome.• Développer une nouvelle stratégie antivirale visant à bloquer cette interaction dans les cellules infectées grâce à des composés chimiques HIV-1 integrase (IN) catalyzes the insertion of the viral genome into the host cell chromatin. This step is crucial for the virus for its efficient replication, integration is thus of interest to target for antiviral strategies. Understanding the mechanisms involved in integration is important in order to develop efficient tools to fight the virus.Retroviral integration is catalyzed by the intasome, an oligomer of IN and viral DNA. Intasomes integrate onto nucleosomes, composed of DNA wrapped around histone proteins, over naked DNA.In this thesis project, we have identified a new host-pathogen interaction between HIV-1 IN and the H4 histone tail. The topic of the project was then focus on this interaction and has highlighted:• The importance of the HIV-1 IN – H4 histone tail interaction for the viral cycle, especially onto the integration step, validating a new host-pathogen interaction.• The identification of the H4 histone tail as an essential partner for HIV-1 intasome for its anchoring onto nucleosomes.• The development of a novel antiviral strategy aiming to block this interaction in infected cells using chemical compounds

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Sidibé, Mamadou. "Intégration des noyaux centre médian et parafasciculaire du thalamus dans la circuiterie fonctionnelle des ganglions de la base chez le singe écureuil, Saimiri sciureus." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape2/PQDD_0015/NQ48988.pdf.

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Mars, Franck. "LA DESORIENTATION SPATIALE EN AERONAUTIQUE : Apport des Neurosciences intégratives à la conception des postes de pilotage." Phd thesis, Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00364838.

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Les épisodes de désorientation spatiale forment une source importante d'accidents en aéronautique. Pour lutter contre ces phénomènes, il est nécessaire de comprendre les propriétés des systèmes sensoriels impliqués dans la perception de l'orientation spatiale, afin d'adapter au mieux l'instrumentation de bord. Le cadre général du présent manuscrit fait l'état des connaissances actuelles relatives à la désorientation spatiale. Il présente également certains des mécanismes fondamentaux de l'intégration multisensorielle dans le domaine de l'orientation spatiale, en relation avec l'ergonomie sensorielle des postes de pilotages. Les travaux expérimentaux qui suivent s'intéressent tout d'abord à l'influence d'un cadre visuel dont la caractéristique est d'être solidaire de l'orientation de la tête, sur la perception de la verticale. Les résultats suggèrent principalement le rôle fondamental du référentiel céphalocentré dans le traitement des informations visuelles orientées. Les répercutions potentielles de ces résultats sur la conception des afficheurs de casque, utilisés dans les aéronefs, sont envisagées. Une seconde partie expérimentale s'intéresse aux effets de la stimulation galvanique vestibulaire sur la perception de l'orientation spatiale, avec la perspective d'inclure ce type de stimulation dans les postes de pilotage. Il est montré que cette technique de stimulation influence la verticale subjective, quelle que soit la modalité sensorielle impliquée. De plus, les stimulations de l'appareil vestibulaire induisent des effets clairement dissociés sur la verticale subjective, d'une part, et sur la perception de l'orientation du corps, d'autre part. Ces résultats sont mis en rapport avec les modèles actuels de l'orientation spatiale.

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Pariente, Jérémie. "Neuro-imagerie fonctionnelle, deux applications : récupération motrice après un AVC, déclin cognitif dans la maladie d'Alzheimer." Toulouse 3, 2004. http://www.theses.fr/2004TOU30180.

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Le but de ce travail est de montrer la modulation des réseaux neuronaux lors de la prise d'un composé pharmacologique après un AVC, ou au début de la maladie d'Alzheimer. Nous avons montré dans une étude en l'IRM fonctionnelle que l'administration d'une dose unique d'un inhibiteur de la recapture de la sérotonine -paroxétine ou fluoxétine- pouvait moduler la motricité et le système cortical moteur de sujets sains et de patients dans les suites d'un accident vasculaire cérébral. Nous avons également montré dans un travail en TEP les substrats neuronaux -cingulum antérieur, cortex préfrontal et système opioi͏̈de- qui sous-tendent l'effet placebo chez des patients présentant un syndrome douloureux chronique. Enfin, nous avons mis en évidence dans une étude en IRM fonctionnelle événementielle chez des patients souffrant d'une maladie d'Alzheimer l'existence de phénomènes d'adaptation corticale lors de la réalisation d'une tâche de mémoire associative visant à compenser le déclin cognitif The aim of this work was to determine to which extent the cortical network activated during an activation paradigm was altered by serotonin reuptake inhibitor after a stroke or at an early stage of Alzheimer disease. We have shown in a double blinded placebo fMRI study that SSRIs -fluoxetine and paroxetine- were able to modulate both motricity and the motor cortical network in healthy volunteers and stroke patients. We have also investigated the neuronal substrate of the placebo effect -anterior cingulum, DLPFC and opioid system- in a PET study involving patients suffering of a chronic painful condition. Finally, we have compared in an event related fMRI study Alzheimer disease patients and matched controls while performing a paired associative learning task. We have shown that patients hyperactivated a cortical network in order to compensate for the cognitive decline

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Langbour, Nicolas. "Perturbations des processus d’intégration sensori-motrice dans la crampe de l’écrivain : une étude physiopathologique combinant imagerie par résonance magnétique fonctionnelle et électroencéphalographie-haute résolution." Thesis, Bordeaux 2, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR21956/document.

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La crampe de l'écrivain est la forme la plus fréquente de dystonies de fonction. Elle se caractérise par l’apparition de contractions musculaires involontaires et soutenues aboutissant à une perturbation sévère de l’écriture. Cette dernière est une tâche motrice séquentielle complexe nécessitant un contrôle continu des informations proprioceptives afin d’adapter la position du membre supérieur et la pression des doigts sur le stylo au cours de l’activité motrice. Dans ce travail de thèse nous avons postulé que l’élément fondamental de la physiopathologie de la crampe de l’écrivain est un trouble de l’intégration sensori-motrice. Pour tester cette hypothèse, nous avons utilisé deux tâches comportementales n’induisant pas de symptôme dystonique. Le sujet devait exécuter une séquence motrice, soit de façon spontanée (tâche SGT), soit sur la base d’une séquence de stimulation tactile précédemment apprise (ST). Les modifications d’activité cérébrale au cours de ces deux tâches ont été étudiées par couplage des techniques d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) et d’électroencéphalographie quantitative (EEGq). Nos résultats suggèrent qu’en l’absence de symptôme dystonique, les patients atteints de crampe de l’écrivain présentent une altération de leur performance motrice dans les deux tâches. Durant l’analyse des informations proprioceptives, l’IRMf montre qu’il existe une diminution du signal Bold au niveau du cortex somesthésique primaire, de l’aire motrice supplémentaire (AMS) et du cortex pariétal. Les données d’EEGq révèlent une diminution de la désynchronisation β (DLEβ) au niveau de l’AMS et celles de la cohérence intra-corticale des perturbations du fonctionnement des réseaux pariéto-prémoteurs. Durant la phase motrice, l’IRMf ne révèle aucune différence inter-groupe, mais l’EEGq montre une augmentation de la DLEβ dans les régions pariétales postérieures pour la situation SGT, associée à une augmentation de cohérence intra-corticale. Après l’exécution du mouvement, des anomalies de synchronisation β (SLEβ) sont également retrouvées dans les deux tâches. Ces données montrent qu’il existe chez les patients présentant une crampe de l’écrivain, des perturbations de l’analyse séquentielle des informations proprioceptives, ainsi que des anomalies de l’intégration sensori-motrice. Elles sont en rapport avec une altération des relations fonctionnelles entre les cortex pariétaux et prémoteurs. Ces éléments expliquent pourquoi ces patients au cours de l’écriture ont des difficultés à élaborer une réponse motrice adaptée sur la base d’information proprioceptive séquentielle Writer's cramp is the most frequent form of task-specific dystonia. It is characterized by excessive and inappropriate muscle activation resulting in severe disturbance of writing. Writing is a complex sequential motor task requiring the on-line continuous monitoring of proprioceptive information to adjust the position of the upper limb and finger pressure on the pen. In this experimental work, we postulated that the main feature in the pathophysiology of writer's cramp is a sensorimotor integration disorder. To test this hypothesis, we used two behavioral tasks that does not induce dystonic symptoms. The subject performed a motor sequence, either spontaneously (SGT task), or on the basis of a sequence of proprioceptive stimuli previously presented (ST). Changes in brain activity during both tasks were studied by coupling functional magnetic resonance imaging (fMRI) with quantitative electroencephalography (qEEG). Our results show that writer's cramp patients had impaired motor performances in both tasks whereas they did not exhibit any dystonic symptoms. During the analysis of proprioceptive information, fMRI shows a Bold signal decrease in the primary somatosensory cortex, the supplementary motor area (SMA) and parietal cortex. EEGq data revealed a decrease of β desynchronization (βERD) in SMA and intra-cortical coherence a disruption of the functional connectivity of parieto-premotor networks. During the motor phase, fMRI reveals no between-group difference, but EEGq showed an increase of βERD in the posterior parietal regions for the SGT task associated with an increased intra-cortical coherence. During the post-movement period, abnormal β synchronization (βERS) is also found in both tasks. This data shows that writer's cramp patient exhibited a disruption in the sequential analysis of proprioceptive information, as well as abnormalities in sensorymotor integration during motor planning. These features are related to an alteration of the functional relationships between the parietal and premotor cortices. These phenomenons explain why writer's cramp patient fail to develop an appropriate motor response on the basis of sequential proprioceptive information, as in writing

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Caucheteux, Charlotte. "Language representations in deep learning algorithms and the brain." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2023. http://www.theses.fr/2023UPASG031.

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Algorithmes et cerveau, bien que de nature extrêmement différentes, sont deux systèmes capables d'effectuer des tâches de langage complexes. En particulier, de récentes avancées en intelligence artificielle ont permis l'émergence d'algorithmes produisant des textes de qualité remarquablement similaire à ceux des humains (ChatGPT, GPT-3). De telles similarités interrogent sur la façon dont le cerveau et ces algorithmes traitent le langage, les mécanismes qu'ils utilisent et les représentations internes qu'ils construisent. Ma thèse consiste à comparer les représentations internes de ces deux systèmes, d'identifier leurs similitudes et leurs différences.Pour ce faire, nous analysons les enregistrements par imagerie fonctionnelle (fMRI) et magnéto-encéphalographie (MEG) de participants écoutant et lisant des histoires, et les comparons aux activations de milliers d'algorithmes de langage correspondant à ces mêmes histoires.Nos résultats mettent d'abord en évidence des similarités de haut niveau entre les représentations internes du cerveau et des modèles de langage. Dans une première partie, nous montrons que les activations des réseaux profonds prédisent linéairement l'activité cérébrale de sujets chez différents groupes (>500 participants), pour différentes modalités d'enregistrement (MEG et fMRI), modalités de stimulus (présentation auditive et visuelle), types de stimulus (mots isolés, phrases et histoires naturelles), langues (néerlandais et anglais) et modèles de langage. Cette correspondance est maximale dans les régions cérébrales souvent associées au langage, pour les algorithmes les plus performants et pour les participants qui comprennent le mieux les histoires. De plus, nous mettons en évidence une hiérarchie de traitement similaire entre les deux systèmes. Les premières couches des algorithmes sont alignées sur les régions de traitement de bas niveau dans le cerveau, telles que les zones auditives et le lobe temporal, tandis que les couches profondes sont alignées sur des régions associées à un traitement de plus haut niveau, notamment les zones fronto-pariétales.Nous montrons ensuite, dans une seconde partie, comment de telles similarités peuvent aider à construire de meilleurs modèles prédictifs de l'activité cérébrale, et à décomposer plus finement dans le cerveau différents processus linguistiques tels que la syntaxe et la sémantique.Enfin, dans une troisième partie, nous explorons les différences entre cerveau et algorithmes. Nous montrons que le cerveau prédit des représentations distantes et hiérarchiques, contrairement aux modèles de langage actuels qui sont principalement entraînés à faire des prédictions à court terme et au niveau du mot. Dans l'ensemble, les algorithmes modernes sont encore loin de traiter le langage de la même manière que les humains le font. Cependant, les liens directs entre leur fonctionnement interne et celui du cerveau fournissent une plateforme prometteuse pour mieux comprendre les deux systèmes, et ouvre la voie à la construction d'algorithmes plus similaires au cerveau Recent deep language models -- like GPT-3 and ChatGPT -- are capable to produce text that closely resembles that of humans. Such similarity raises questions about how the brain and deep models process language, the mechanisms they use, and the internal representations they construct. In this thesis, I compare the internal representations of the brain and deep language models, with the goal of identifying their similarities and differences. To this aim, I analyze functional resonance imaging (fMRI) and magnetoencephalography (MEG) recordings of participants listening to and reading sentences, and compare them to the activations of thousands of language algorithms corresponding to these same sentences.Our results first highlight high-level similarities between the internal representations of the brain and deep language models. We find that deep nets' activations significantly predict brain activity across subjects for different cohorts (>500 participants), recording modalities (MEG and fMRI), stimulus types (isolated words, sentences, and natural stories), stimulus modalities (auditory and visual presentation), languages (Dutch, English and French), and deep language models. This alignment is maximal in brain regions repeatedly associated with language, for the best-performing algorithms and for participants who best understand the stories. Critically, we evidence a similar processing hierarchy between the two systems. The first layers of the algorithms align with low-level processing regions in the brain, such as auditory areas and the temporal lobe, while the deep layers align with regions associated with higher-level processing, such fronto-parietal areas.We then show how such similarities can be leveraged to build better predictive models of brain activity and better decompose several linguistic processes in the brain, such as syntax and semantics. Finally, we explore the differences between deep language models and the brain's activations. We find that the brain predicts distant and hierarchical representations, unlike current language models that are mostly trained to make short-term and word-level predictions. Overall, modern algorithms are still far from processing language in the same way that humans do. However, the direct links between their inner workings and that of the brain provide an promising platform for better understanding both systems, and pave the way for building better algorithms inspired by the human brain

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Ducuing, Hugo. "Étude fonctionnelle de la signalisation PlexinA1/SlitC dans le guidage des axones commissuraux de la moelle épinière." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSE1298.

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Les récepteurs du guidage axonal sont souvent capables de lier plusieurs ligands, qui eux-mêmes agissent via différents récepteurs, ce qui complexifie la compréhension des impacts fonctionnels en aval de chaque couple ligand-récepteur. Au cours de la navigation des axones commissuraux à travers la ligne médiane de la moelle épinière dans la plaque du plancher (PP), PlexinA1 (PlxnA1) agit en tant que récepteur pour deux signaux de guidage, Sema3B quand il est complexé à Neuropilin2 (Nrp2) et SlitC indépendamment de Np2. SlitN, produit avec SlitC à la suite du clivage de Slit complet, se lie à d’autres récepteurs, les Roundabouts (Robo1/2). Pour déterminer les contributions spécifiques de la signalisation PlxnA1/SlitC dans la navigation de la PP, nous avons généré une lignée de souris qui possèdent la mutation Y1815F sur PlxnA1. Précédemment, il a été montré in vitro que cette mutation abroge la réponse à SlitC mais pas à Sema3B. Nous avons trouvé que cette mutation récapitule spécifiquement l’un des phénotypes des embryons PlxnA1-/-. Cette contribution n’est pas le résultat d’une distribution spatiale spécifique de SlitC dans la PP. En effet, en se servant de rapporteurs fluorescents variés, nous avons trouvé que le patron de SlitC ressemble étroitement à celui de SlitN, ce qui suggère que la contribution de SlitC provient de son récepteur. Pour approfondir, nous avons exploré la nature du processus nécessitant le résidu Y1815. En imageant PlxnA1 fusionné à la pHluo dans divers paradigmes ex vivo et en analysant les données de spectrométrie de masse, nous avons observé que Y1815 altère la dynamique de surface de PlxnA1 et son réseau d’interactions, révélant que c’est un paramètre crucial pour la fonction de SlitC. Plus généralement, notre étude fournit la première dissection de la contribution spécifique d’un couple ligand-récepteur de guidage au cours de la navigation des axones commissuraux Axon guidance receptors often bind several ligands, themselves mediating their effects via different receptors, which complexifies the understanding of functional outcomes downstream of each ligand-receptor couple. Likewise, during commissural axon navigation across the spinal cord midline in the floor plate (FP), PlexinA1 (PlxnA1) contributes as a receptor for two guidance cues, SlitC and Sema3B when complexed with Neuropilin2 (Nrp2). SlitN, produced with SlitC by full-length Slit processing bind other receptors, the Roundabouts (Robo1/2). To decipher the selective contributions of PlxnA1/SlitC signaling to the FP navigation, we generated a mouse strain baring PlxnA1 Y1815F mutation, previously found in vitro to abolish SlitC but not Sema3B responses. We found that this mutation selectively recapitulates one of the phenotypes of PlxnA1-/- embryos. This outcome is not triggered by specific spatial arrangement of SlitC in the FP, as using various fluorescent reporter tools we found SlitC has a pattern closely resembling that of SlitN, suggesting SlitC outcome might rather be set at the receptor levels. To get further insights, we explored the nature of the process requiring the Y1815 residue. Through imaging of pHLuo-tagged PlxnA1 receptor in various ex vivo paradigms and mass spectrometry analysis, we observed that Y1815 alters the surface dynamics of PlxnA1 and its network of interactions, revealing this is a crucial parameter for SlitC functions. More generally, our study provides the first dissection of ligand-specific outcomes of a guidance receptor during commissural axon navigation

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Cléry, Justine. "Bases neurales de la représentation spatiale grâce à l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf)." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1102/document.

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La construction de la représentation de soi est basée sur l'intégration des informations que l'on reçoit des différentes modalités sensorielles telles que les informations visuelles, auditives, tactiles ou proprioceptives. L'interaction entre les actions et les mouvements, et plus récemment les interactions sociales et l'espace ont été étudiées essentiellement au niveau comportemental, moins au niveau fonctionnel et beaucoup reste encore à élucider. En particulier, il est important et essentiel de comprendre exactement quels processus sont impliqués dans la construction d'une représentation spatiale et comment ces processus sont mis en oeuvre, non seulement au niveau local par l'activité de neurones spécifiques, dans une zone corticale spécifique, mais aussi à l'échelle du réseau dans son ensemble ainsi qu'à l'échelle du cerveau entier. Le premier axe de ma thèse s'intéresse à l'espace peripersonnel, qui est l'espace le plus proche de nous et qui représente l'un des sous-espaces fonctionnels de la représentation spatiale. Nous faisons l'hypothèse que ce sont les mêmes régions qui contribuent à la convergence multisensorielle, à la prédiction des conséquences sur le traitement tactile d'une stimulation visuelle approchant le corps et à la construction de l'espace peripersonnel. Pour tester cette hypothèse, nous avons étudié l'effet des aspects prédictifs temporels et spatiaux d'un stimulus visuel dynamique sur la détection du stimulus tactile chez l'Homme (étude comportementale) et le primate non humain (étude en IRM fonctionnelle) ainsi que les bases neuronales de la représentation de l'espace proche et de la représentation de l'espace lointain, chez le primate non humain (étude en IRM fonctionnelle). Nous mettons en évidence l'implication d'un réseau parieto-frontal, essentiellement composé par l'aire intrapariétale ventrale VIP et l'aire prémotrice F4 qui sont activées par ces trois mécanismes différents. Nous proposons que ce réseau traite non seulement la trajectoire de l'objet approchant vis-à-vis du corps, mais qu'il anticipe également ses conséquences sur le corps et prépare des actions de protection en réponse à ce stimulus approchant. Le deuxième axe de ma thèse porte sur la caractérisation de l'étendue de la plasticité dans la représentation visuelle dans le cerveau adulte (par opposition aux premiers stades de plasticité observées autour des périodes critiques du développement) et en particulier, sur des développements méthodologiques permettant de mesurer les changements fins dans le cortex visuel induits par une telle plasticité. Plus précisément, nous avons développé un ensemble de méthodes d'IRM à haute résolution : imagerie fonctionnelle (cartographie visuelle à haute résolution, IRM au repos), pharmacologique (imagerie spectroscopique du GABA) et structurelle (IRM anatomique, DTI basée sur la diffusion des molécules d'eau), afin de définir des mesures de référence pour évaluer les changements induits par la plasticité à différents moments après son induction, à travers une étude longitudinale réalisée chez les mêmes animaux. Certaines de ces méthodes nécessitent encore quelques raffinements et ajustements mais, dans l'ensemble, elles montrent leur potentiel prometteur pour étudier la plasticité chez les primates non humains. Dans l'ensemble, ce travail de thèse a permis de créer un lien fonctionnel entre les études d'IRMf effectuées chez l'Homme et les études d'enregistrement d'électrophysiologies chez le primate non humain. De plus, il entraine de nouvelles stratégies et pistes d'explorations à étudier dans le domaine de la représentation spatiale, à la fois chez l'Homme et le primate non humain The construction of the representation of self is based on the integration of information received by our different sensory modalities such as visual, auditory, tactile or proprioceptive information. The interaction between actions and movements and more recently social interactions and space are being explored at the behavioral level, but less so at the functional level and much more remains to be elucidated. In particular, it is important and fundamental to understand exactly which processes are involved in space representation and how, not only from a partial view focusing on specific cortical areas and single neuron processes but at the scale of the whole brain and the functional networks. The first axis of my thesis focuses on peripersonal space, that is the space that is closest to us, and represents one of the functional subspaces of spatial representation. We assume that it is the same regions that contribute to multisensory convergence, to the prediction of the consequences of a looming visual stimulus onto tactile processing and to the construction of peripersonal space. To test this hypothesis, we investigated the effect of the temporal and spatial predictive aspects of a dynamical looming visual stimulus onto tactile stimulus detection in humans (behavioral study) and non-human primates (fMRI study); the neural bases of near space and far space representations, in non-human primate (fMRI study). We highlight the involvement of a parieto-frontal network, essentially composed by the ventral intraparietal area VIP, the premotor area F4 as well as striate and extra-striate cortical regions, which are activated by these three different mechanisms. We propose that this network not only processes the trajectory of the looming object with respect to the body, but also anticipates its consequences onto the body and prepares protective actions in response to the looming stimulus. The second axis of my thesis focuses on characterizing the extent of plasticity in the visual representation of the adult brain (as opposed to the early stages around the critical developmental periods) and in particular, how the associated fine-grained changes in the visual cortex can be precisely quantified along multiple dimensions (anatomical, functional, pharmacological). Specifically, we have developed a set of high-resolution MRI methods to assess functional (high-resolution visual mapping fMRI, rs-MRI), pharmacological (GABA spectroscopy imaging) and structural (anatomical MRI, DTI) imaging to define reference measures against which to evaluate the changes induced by plasticity at different times after its induction, through a longitudinal study performed in the same animals. Some of these methods need to be more refined but they show that they are really promising to study plasticity in nonhuman primate. On the whole, this present doctoral research allows to make a functional link between human fMRI studies and monkey single cell recording studies and provides new strategies and explorations to perform on the spatial representation field both in humans and non-human primates

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Pomares, Borgetto Florence. "Caractérisation de la réponse cérébrale à la douleur et ses modulations." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00671420.

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La douleur est une expérience complexe et multidimensionnelle, elle peut donc être modulée par de nombreux facteurs. Dans le but de mieux comprendre le rôle et le fonctionnement respectif des régions cérébrales impliquées dans le traitement et la modulation de la perception douloureuse, la première partie de cette thèse s'intéresse à l'évaluation en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (fMRI) des modifications de la réponse cérébrale à la douleur grâce à deux modulations de la perception douloureuse. La première étude s'intéresse à l'effet d'un contexte émotionnel négatif sur la perception douloureuse afin de dissocier des aires cérébrales répondant à la douleur, les réponses liées à la composante émotionnelle. La deuxième étude s'intéresse à l'effet d'une manipulation de l'appréciation de la durée d'une stimulation douloureuse sur la perception de la douleur. L'utilisation de cette illusion permet, pour une intensité de stimulation thermique donnée, de modifier la perception douloureuse et d'évaluer les zones cérébrales impliquées dans ce type de modulation. Nous avons réussi à augmenter ou diminuer la douleur perçue et pu observer que l'émotion met en jeu la partie prégénuale du cortex cingulaire antérieur, tandis que l'illusion d'une durée raccourcie met en jeu un réseau occipito-pariétal plus attentionnel. La seconde partie de cette thèse s'intéresse à la caractérisation du décours temporel de la réponse hémodynamique enregistrée en fMRI dans deux régions importantes pour le traitement de l'information douloureuse qui sont l'insula et le cortex cingulaire. La douleur est caractérisée par une latence de la réponse hémodynamique plus courte, par rapport à une stimulation non-douloureuse, dans l'insula antérieure et le cortex cingulaire moyen, tandis qu'il est possible de différencier une stimulation douloureuse d'une stimulation non-douloureuse grâce à l'amplitude de la réponse hémodynamique dans l'insula postérieure.

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Mazzola, Laure. "ROLE DU CORTEX OPERCULO-INSULAIRE DANS LA SOMESTHESIE ET LA DOULEUR CHEZ L'HOMME." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00793586.

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Ce travail de thèse a pour objectif de préciser le rôle du cortex operculo-insulaire dans la somesthésie et la douleur chez l'Homme à l'aide d'études réalisées par stimulations électriques intracérébrales et en IRM fonctionnelle (IRMf). Deux secteurs fonctionnels distincts ont été mis en évidence; d'une part l'insula dont 60% des stimulations induisent des réponses somato-sensitives dont 10% sont douloureuses, où il existe une localisation préférentiellement postérieure des sites de stimulation donnant lieu à une réponse douloureuse et un décrément antéro-postérieur du seuil de déclenchement d'une réponse douloureuse, dont les champs récepteurs couvrent de larges surfaces cutanées, et où les réponses douloureuses ont une organisation somatotopique grossière ; d'autre part l'aire SII dont la stimulation induit quasi exclusivement des réponses somato-sensitives dont 10% sont douloureuses, sur des surfaces cutanées plus restreintes. SII et l'insula postérieure sont les deux seules régions corticales dont la stimulation est capable d'induire une sensation douloureuse. Une ségrégation fonctionnelle au sein de SII et de l'insula a été montrée en IRMf, par l'existence de patterns spécifiques d'activation pour chaque modalité sensitive, comprenant des sous- régions dont l'activation semble spécifique de la sensation douloureuse. Ceci confère à ces régions une originalité toute particulière au sein de la matrice douleur, puisqu'il semble qu'elles seules puissent activer le réseau fonctionnel des aires impliquées dans la sensation douloureuse et ainsi permettre 'l'expérience' de la douleur.

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Sjogärd, Martin. "Investigations of static and dynamic neuromagnetic resting state functional connectivity in healthy subjects and brain disorders." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2020. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/313545.

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The brain consists of spatially distinct areas, which underlie different aspects of human behavior. Using advanced neuroimaging technology and neurocomputational analysis methods, researchers have been able to uncover the functional roles of many of these areas and how they are interconnected both structurally and functionally to produce actions, sensations and cognitions which allow us to navigate our lives. In more recent years, it has been discovered that these brain networks also underlie the healthy functioning of the brain while it is at rest, i.e. awake but not performing any explicit or goal-directed tasks. Changes in these resting-state networks (RSNs) have been implicated in a number of neurological and psychiatric disorders, indicating that their degradation may play a role in the diverse loss of sensory, motor or cognitive functions associated with these.In this thesis, we introduce some new guidelines for capturing the electrophysiology of RSN structures using magnetoencephalography (MEG), a non-invasive neuroimaging technique which directly measures the magnetic fields associated with the synchronized electrical neural activity underlying these connections. Using MEG, we are able to consider these complex communication structures with great spatial and temporal resolution and probe how they are altered in multiple sclerosis (MS), a disease defined in part by both the degradation of the structures connecting different brain areas and by impairments across a wide spectrum of cognitive functions. However, in order to achieve this, there are methodological and analytical issues that must be dealt with.This thesis is separated into three introductory chapters and three research chapters. The introductory chapters outline the relevant theoretical bases that are not covered in the specific research chapters, while each of the research chapters contain a study undertaken as part of the thesis. Additionally, some research chapters start with an additional introductory prologue which expands on relevant ideas or concepts that are used but not fully explained in the corresponding papers.This thesis contains three empirical studies. In the first, we investigated the differential impact of source reconstruction methods and MEG system type on resting state functional connectivity (rsFC). The results showed that the choice of source reconstruction algorithm has a substantial impact on the uncovered rsFC in the posterior default mode network (DMN). Specifically, this was shown to be due to a suppression of the source activity in this region when using a Beamformer rather than minimum norm estimation (MNE) for source reconstruction. Through exploring this effect this we also made a novel discovery about a linear synchronization structure within the posterior DMN. This also led us to recommend the use of MNE when conducting MEG rsFC studies involving the DMN, representing a novel and important result regarding best practice recommendations for the field as a whole and for the subsequent studies in this thesis.In the second study, we set out to distinguish intrinsic, i.e. task-invariant, and extrinsic, i.e. task-dependent, functional connectivity (FC) using a large data set containing MEG data from more than a hundred participants acquired during several different tasks with multiple task levels, as well as during rest, We were able to demonstrate that the human brain operates using two distinct modes of neuronal integration in parallel, i.e. intrinsic FC in the form of amplitude FC and extrinsic FC in the form of phase FC. These results are important both in that they establish a new conceptual framework for functional integration in the human brain and in that they highlight a potentially fuzzy distinction between resting-state and task-related FC, which can be better approached using this novel intrinsic/extrinsic formulation. Having established the existence of an intrinsic functional integration structure in amplitude FC among brain regions, in the third study we investigated how amplitude rsFC is altered in brain disease, here represented by patients with MS. We showed that patients with MS display specific alterations in amplitude FC, particularly involving the DMN and sensorimotor (SMN) networks, compared to healthy participants. Additionally, we showed that the degree of disease-related physical disability was associated with specific motor-related amplitude rsFC changes, and that variations in cognitive task performance and neuropsychological scores were different between patients and healthy subjects on scores which were significantly different between the groups. These results demonstrate the ability of intrinsic/amplitude FC to characterize functional changes in clinical populations that are associated with specific disability-related and neuropsychological outcomes. Le cerveau se compose de différentes zones fonctionnelles spatialement distinctes, qui sous-tendent différents aspects du comportement humain. En utilisant une technologie avancée de neuroimagerie et des méthodes d'analyse neurocomputationnelle, les neuroscientifiques ont caractérisé les rôles fonctionnels d’un bon nombre de structures cérébrales (i.e. la spécialisation fonctionnelle) et comment elles sont interconnectées à la fois structurellement et fonctionnellement (i.e. l’intégration fonctionnelle) pour produire les actions motrices, les sensations et les fonctions cognitives qui nous permettent de naviguer dans nos vies. Ces dernières années, les techniques de neuroimagerie ont également démontré que ces réseaux cérébraux fonctionnels sous-tendent également le bon fonctionnement du cerveau lorsqu'il est « au repos », c'est-à-dire qu'il n'effectue aucune tâche explicite ou ciblée. Des modifications de ces réseaux « de l’état de repos » (RSN) ont été impliquées dans un certain nombre de pathologies neurologiques ou psychiatriques, indiquant que leur altération peut jouer un rôle dans les déficits de fonctions sensorielles, motrices ou cognitives présentées par les patients.Dans cette thèse, nous introduisons de nouvelles lignes directrices pour investiguer l'électrophysiologie des RSN à l'aide de la magnétoencéphalographie (MEG), une technique de neuroimagerie non invasive qui mesure directement les champs magnétiques associés à l'activité neuronale électrique. Nous avons premièrement déterminé comment les choix méthodologiques au niveau de la reconstruction de sources en MEG influence les résultats de l’estimation de l’intégration fonctionnelle cérébrale. Ensuite, nous avons été en mesure d’étudier l’intégration fonctionnelle au sein des RSNs avec une grande résolution spatiale et temporelle, et ainsi, de déterminer les processus neurophysiologiques à l’origine de l’intégration fonctionnelle « intrinsèque » (i.e. indépendante d’une tâche ou de ce que le sujet fait) et « extrinsèque » (i.e. influencée ou modulée par une tâche). Nous avons démontré que l’intégration fonctionnelle intrinsèque repose sur le couplage de l’enveloppe (ou amplitude) de l’activité rythmique cérébrale alors que l’extrinsèque repose sur le couplage de phase de cette activité. Enfin, nous avons déterminé comment l’intégration fonctionnelle intrinsèque est altérée dans la sclérose en plaques (SEP), une maladie caractérisée en partie par la dégradation des connexions reliant différentes zones cérébrales et par des altérations variables des fonctions cognitive. Nous avons pu démontrer que le handicap moteur et certains troubles cognitifs (fatigue, cognitiven fluence verbale) sont associés à des altérations de l’intégration fonctionnelle intrinsèque de RSNs spécifiques. Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine) info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Rives, Marie-Laure. "Interaction fonctionnelle entre les récepteurs métabotropiques du glutamate de type 1a (mGluR1a) et les récepteurs métabotropiques de l'acide γ-aminobutyrique (GABA) (GABAB)". Montpellier 2, 2009. http://www.theses.fr/2009MON20006.

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Les récepteurs couplés aux protéines G (ou RCPG) constituent la plus grande famille de récepteurs membranaires (plus de 800 gènes chez l'homme) et sont la cible directe de près de 30% des médicaments. Contrairement au grand nombre de récepteurs, le nombre d'effecteurs identifiés à ce jour reste considérablement faible, alors que les réponses biologiques associées s'avèrent multiples et complexes. De nombreuses interactions fonctionnelles ont alors été identifiées et l'intégration du signal semble être l'évènement clé assurant la transduction des nombreux signaux extracellulaires pouvant arriver simultanément. Il a été suggéré que la formation de complexes protéiques et de plateformes de signalisation permettrait de contrôler la localisation et/ou la fonction des récepteurs et plus récemment, il a été proposé que la capacité des RCPG à s'associer en dimères et oligomères d'ordre supérieur à 2 permettrait également de moduler ou réguler leur fonctionnalité. Au cours de ma thèse, je me suis principalement intéressée à l'interaction fonctionnelle ayant lieu entre mGlu1a et GABAB dans les cellules de Purkinje. La co-activation du récepteur GABAB induit la potentialisation des réponses calciques induites par l'activation du récepteur mGlu1a. Des données suggéraient qu'il s'agissait d'une interaction fonctionnelle entre les voies de signalisation impliquées mais certains résultats suggèrent une interaction directe entre les deux récepteurs, soit une oligomérisation. Nous avons pu démontrer qu'une interaction physique entre mGlu1a et GABAB n'était pas nécessaire au « cross talk » fonctionnel observé. Ce dernier résulte d'un mécanisme plus général faisant intervenir les sous-unités βγ issues de l'activation de la protéine Gi/o activée par le récepteur GABAB. Cette interaction fonctionnelle a pu être généralisée à d'autres paires de récepteurs couplés à Gq et à Gi/o et l'intégration du signal dépend essentiellement des délais d'activation des récepteurs. Un tel mécanisme permet d'expliquer pourquoi des récepteurs faiblement couplés à Gq peuvent induire de fortes réponses calciques et peut se révéler un paramètre important dans l'analyse du « ligand trafficking » et de la notion d' « agonisme partiel » G-protein coupled receptors (GPCRs) form the largest membrane receptor family and play critical roles in numerous physiological functions. In contrast to the large number of GPCRs, the number of effectors is considerably smaller, whereas the cellular biological responses are multiple and complex. So, an increasing number of functional interactions have been described and the integration of the signals might be a key event of the signal transduction. Recently, it has been evidenced that signals were generated and controlled through receptorbased signaling complexes, the components of these multi-protein complexes regulating the localization and function of the receptors but it has also been proposed that the ability of these receptors to form dimers or larger order oligomers may provide a way for signal integration. During my PhD, I have been mainly interested in the study of the functional « cross talk » (or regulation) ocurring between mGlu1a and GABAB in Purkinje cells. The co-activation of the GABAB receptor leads to the potentiation of the mGlu1a activation-induced calcium responses. Some results seem to indicate that this potentiation is due to a functional interaction between the implicated signaling pathways but some other data suggested a direct physical interaction between both receptors, that is to say oligomerization. We could demonstrate that a physical interaction between mGlu1a and GABAB was not necessary to the functional « cross talk » observed. This interaction results from a general mechanism in which the beta-gamma subunits produced by the Gi-coupled GABAB receptor enhance the mGlu receptor mediated Gq-response. Most importantly, this mechanism could be generalized to other Gi-Gq pairs of receptors, and the signal integration varies depending on the time delay between the activation of one and the other receptor. Such a mechanism help explaining specific properties of cell expressing two differents Gi and Gq coupled receptors activated by a single transmitter, as well as properties of GPCRs that are naturally coupled to both types of G-proteins

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Saadoune, Mohammed. "Lemme de Fatou multivoque ensembles tendus /." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37600921t.

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Guipponi, Olivier. "Bases neurales de la représentation de soi chez le primate non-humain grâce à l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf)." Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10188/document.

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Streszczenie:

L'objectif de cette thèse est d'identifier les bases neurales de la représentation de soi chez le primate non-humain, par une approche d'imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle. Nous avons pour cela étudié la convergence multimodale 1) à l'échelle de l'aire par la description de la cartographie du sillon intraparietal dans un contexte de stimulations auditives, tactiles et visuelles et 2) à l'échelle du cerveau entier où nous décrivons précisément les sites de convergence visuo-tactile au niveau cortical. Nous avons également étudié le phénomène d'intégration multisensorielle dans un contexte visuo-tactile dynamique, pour lequel nous montrons que les effets comportementaux (étude psychophysique menée chez l'homme) et le réseau d'activations cortical sont maximisés quand le stimulus visuel prédit le stimulus tactile plutôt que lors de leur présentation simultanée. Enfin, nous avons étudié la représentation de l'espace en caractérisant les bases neurales de l'espace proche et de l'espace lointain à partir d'un dispositif expérimental naturaliste et nous montrons l'existence de deux réseaux corticaux qui traitent séparément les informations appartenant à l'espace proche et à l'espace lointain The aim of this thesis is to investigate the neural basis of self-representation in the non human primate. We studied the multimodal convergence both 1) at the area level precisely mapping auditory, tactile and visual convergence in the intraparietal sulcus and 2) at the whole brain level capturing the spatial pattern of visuo-tactile cortical convergence. We also investigated the neural network subserving multisensory integration in a dynamical visuo tactile context, showing that the strongest behavioral and cortical are obtained when the visual stimuli is predictive of the tactile stimulus rather than during simultaneous presentations. Finally, we studied the representation of space by characterizing the neural bases of near space and far space in a real naturalistic environment, thus providing the neural grounds for the observed behavioral and neuropsychological dissociation between near and far space processing

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Rozprawy doktorskie na temat „Intégration fonctionnelle en neurosciences”

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