Le travail consiste en une approche morphométrique des sutures palatines et des sutures fronto-naso-maxillaires et zygomatiques afin d'estimer l'âge au décès, complémentairement aux sutures ectocrâniennes de voûte et aux autres méthodes intéressant notamment le squelette post-crânien. Une méthodologie d'évaluation d'un coefficient moyen d'oblitération et une méthodologie basée sur des équations de régression linéaire sont proposées.

Depuis les années soixante-dix, l'outil isotopique, d'abord développé en géochimie, s'est généralisé en anthropologie. Il est en effet susceptible d'apporter des informations métaboliques complémentaires à l'étude ostéologique, notamment sur la mobilité et l'alimentation des populations passées. Cependant, sur la trentaine d'éléments présente dans le corps humain, seuls six d'entre eux sont classiquement étudiés dans les ossements. Dès lors, les isotopes stables d'autres éléments représentent une source d'informations inexploitée. Ils pourraient effectivement contribuer aux questions cruciales que sont la diagnose sexuelle, l'estimation de la fécondité ou encore l'évaluation de l'âge au décès.Le but de ce travail de thèse est de comprendre l'origine de la variabilité isotopique du cuivre, du zinc et du fer dans le corps humain, et ainsi, d'évaluer l'apport potentiel de ces métaux de transition à l'anthropologie. Pour cela, les éléments ont été séparés par chromatographie sur résine échangeuse d'ions. Puis les rapports isotopiques ont été mesurés par spectrométrie de masse à source plasma et à multicollection (MC-ICP-MS).L'analyse du δ56Fe et δ65Cu de phalanges de squelettes du XVII-XVIIIèmes siècles provenant de Saint-Laurent de Grenoble a permis de mettre en évidence une différence isotopique entre hommes et femmes, reflet de celle observée dans le sang. Cette dissemblance isotopique est discutée à partir d'un modèle mathématique s'appuyant sur nos analyses du foie et de l'émail dentaire. Celui-ci nous a amenés à mettre en cause le rôle de la sollicitation hépatique dans la composition isotopique du sang plutôt que celui de l'absorption intestinale. L'étude du δ56Fe, δ65Cu et δ66Zn dans le sang d'une population française et d'une population yakoute a également contribué à dégager trois autres facteurs significatifs de variabilité isotopique : la ménopause, l'âge et le stress thermique.Nos résultats sont donc en faveur du développement de l'analyse des isotopes stables du Fe, Cu et Zn des restes humains en tant que vecteur potentiel d'informations sur leur âge au décès, âge à la ménopause, sexe et adaptation métabolique au froid.

Depuis les années soixante-dix, l’outil isotopique, d’abord développé en géochimie, s’est généralisé en anthropologie. Il est en effet susceptible d’apporter des informations métaboliques complémentaires à l’étude ostéologique, notamment sur la mobilité et l’alimentation des populations passées. Cependant, sur la trentaine d’éléments présente dans le corps humain, seuls six d’entre eux sont classiquement étudiés dans les ossements. Dès lors, les isotopes stables d’autres éléments représentent une source d’informations inexploitée. Ils pourraient effectivement contribuer aux questions cruciales que sont la diagnose sexuelle, l’estimation de la fécondité ou encore l’évaluation de l’âge au décès.Le but de ce travail de thèse est de comprendre l’origine de la variabilité isotopique du cuivre, du zinc et du fer dans le corps humain, et ainsi, d’évaluer l’apport potentiel de ces métaux de transition à l’anthropologie. Pour cela, les éléments ont été séparés par chromatographie sur résine échangeuse d’ions. Puis les rapports isotopiques ont été mesurés par spectrométrie de masse à source plasma et à multicollection (MC-ICP-MS).L’analyse du δ56Fe et δ65Cu de phalanges de squelettes du XVII-XVIIIèmes siècles provenant de Saint-Laurent de Grenoble a permis de mettre en évidence une différence isotopique entre hommes et femmes, reflet de celle observée dans le sang. Cette dissemblance isotopique est discutée à partir d’un modèle mathématique s’appuyant sur nos analyses du foie et de l’émail dentaire. Celui-ci nous a amenés à mettre en cause le rôle de la sollicitation hépatique dans la composition isotopique du sang plutôt que celui de l’absorption intestinale. L’étude du δ56Fe, δ65Cu et δ66Zn dans le sang d’une population française et d’une population yakoute a également contribué à dégager trois autres facteurs significatifs de variabilité isotopique : la ménopause, l’âge et le stress thermique.Nos résultats sont donc en faveur du développement de l’analyse des isotopes stables du Fe, Cu et Zn des restes humains en tant que vecteur potentiel d’informations sur leur âge au décès, âge à la ménopause, sexe et adaptation métabolique au froid. / First developed in geochemistry, isotopic analyses have progressively become a classical tool in anthropology since the seventies. They provide supplementary metabolic information to osteology, such as mobility or diet of past populations. However, isotopic studies only concern six elements among the thirty of the human body. Therefore, other elements could supply information on sex, age-at-death or fecundity, which still are crucial issues in anthropology.The aim of this thesis is to understand the origin of copper, iron and zinc isotopic variability in the human body, and to assess the contribution of these elements for anthropology. In order to do this, metals were purified from sample matrix by liquid chromatography on ion exchange resin and the isotope compositions were measured by multiple-collector inductively-coupled plasma mass spectrometry (MC-ICP-MS). δ56Fe and δ65Cu analyses performed on phalanx of skeletons coming from a french cementery (Saint-Laurent de Grenoble) revealed an isotopic sex difference which mirrors the one found in blood. Concerning its origin, calculations and data obtained on dental enamel support the hypothesis that the isotopic sex difference is due to a higher metal hepatic solicitation for women rather than differential intestinal absorption between men and women. Blood isotopic data from French and Yakut population also highlighted three other significant factors of variability: menopause, age, and cold stress. Our results argue for the development of Fe, Cu, and Zn stable isotope analyses in human remains as a potential vehicle for information on age-at-death, age at menopause, sex and metabolic adaptation to cold stress of past populations.

L'estimation de l'âge au décès des adultes, paramètre crucial en Paléoanthropologie, constitue un véritable écueil. De façon à proposer une méthodologie fiable, nous avons analysé l'aspect biologique de notre problématique : la variabilité de la sénescence et la validité des indicateurs osseux et dentaires. Cette étude a permis de mettre en évidence des sources d'erreurs : l'absence de relation linéaire entre l'âge chronologique et l'évolution des indicateurs du squelette, le manque de représentativité de la variabilité des indicateurs et la recherche d'un âge précis au détriment de la fiabilité. <br />Suite à ces analyses, une nouvelle approche méthodologique est proposée. Après avoir sélectionné certains indicateurs osseux (la symphyse pubienne, la surface sacro-pelvienne iliaque et l'extrémité sternale de la quatrième côte), nous avons élaboré un nouveau système de cotation de façon à optimiser la reproductibilité et à prendre en compte la variabilité des indicateurs. Nous avons étudié des échantillons de référence provenant de six contextes géographiques différents, de façon à englober une variabilité de la sénescence la plus large possible. Les données ont ensuite été traitées par l'approche bayésienne dans le but de classer les spécimens dans des intervalles chronologiques. Nous avons également testé le potentiel des réseaux de neurones artificiels, mécanisme calculatoire approprié pour gérer les relations non-linéaires entre variables. <br />Les résultats ont mis en évidence que la surface sacro-pelvienne iliaque est un indicateur majeur de l'âge au décès, mais que la combinaison de plusieurs indicateurs n'augmente pas la fiabilité de l'estimation. Le nouveau système de cotation et le traitement des données proposés permettent de classer les spécimens avec fiabilité et d'identifier les individus de plus de 60 ans, catégorie dont l'effectif est toujours sous-estimé dans les études paléobiologiques. Les réseaux de neurones artificiels s'avèrent un outil prometteur.

Dans le domaine de l’anthropologie funéraire, les analyses en ostéologie quantitative constituent l’approche préalable nécessaire à la compréhension d’un gisement car elles informent quant à la composition de la population exhumée. Appliquées à des assemblages osseux livrant un grand nombre de restes, fragmentés et intriqués dans une sorte de désordre anatomique, ces études sont délicates. Par définition, les gisements concernés sont donc les sépultures collectives, a fortiori s’il existe des dépôts secondaires. A travers l’estimation du nombre minimum de sujets (NMI) présents dans le niveau chalcolithique de la sépulture collective du dolmen des Peirières (Aude, France), ces travaux ont pour objectif de mettre en évidence les problèmes théoriques relatifs à l’ostéologie quantitative, que ce soit du point de vue des méthodes ou de l’application de ces dernières, ainsi que les régions anatomiques les plus pertinentes pour le décompte des sujets à partir de séries fragmentées. Afin de mener cette réflexion, l’estimation du NMI se fonde d’une part sur les méthodes classiques de dénombrement des assemblages osseux et dentaires, d’autre part sur l’analyse pondérale, méthode utilisée dans le cas de sépultures à incinération. Il ressort que le caractère qualitatif d’un assemblage conditionne les résultats de l’analyse quantitative. La confrontation des NMI et des indices pondéraux montre que la fragmentation conduit à des profils ostéologiques particuliers. Dans de tels cas de figure, un choix de régions anatomiques précises et une systématisation des analyses pondérales se révèlent donc indispensables pour la bonne interprétation des résultats. Il apparaît également que les concepts de l’ostéologie quantitative, tels qu’ils sont définis à l’heure actuelle, sont difficilement transposables à des assemblages osseux extrêmement fragmentés. Enfin, une série de comparaisons des résultats obtenus sur quelques sépultures collectives de la même période semble indiquer une redondance quant à la pertinence de certaines parties du squelette en terme de dénombrement. / In the field of funerary anthropology, the quantitative osteology analysis constitute a preliminary approach necessary to the comprehension of a deposit because they inform on the composition of the exhumed population. Applied to osseous gatherings giving a great number of remains, split up and intricate in a kind of anatomical disorder, these studies are difficult to handle. By definition, the deposits concerned are thus collective burials, a fortiori if there are secondary deposits. Through the estimate of the minimum number of subjects (MNI) present in the chalcolithic level of the collective burial of the dolmen of Peirières (Aude, France), this work aims at highlighting the theoretical problems related to quantitative osteology, that is from the point of view of the methods or the application of these, as well as the anatomical areas most relevant to the counting of the subjects starting from fragmented series. In order to carry out this work, the NMI estimations are based on the traditional methods of counting of the osseous and dental gatherings on the one hand, on the ponderal analysis on the other hand, method used in the case of incinerations. It appears that the qualitative character of a deposit conditions the results of the quantitative analysis. NMI and ponderal indices confrontation show that fragmentation led to particular osteological profiles. In such cases, a choice of precise anatomical areas and a systematization of ponderal analysis thus appear essential for a sound interpretation of the results. It also appears that the concepts of quantitative osteology, such as defined, are not easily applicable to extremely fragmented osseous deposits. Eventually, a series of comparisons of the results from some collective burials of the same period seems to point to a redundancy as far as numbers are concerned or the relevance of certain parts of the skeleton in term of counting.

Les sutures crâniennes ont été régulièrement étudiées au fil des siècles puisque déjà Vésale établissait une relation entre l’âge et la synostose suturale. Leur imprécision a quelque peu confiné l’observation de ces sutures dans un certain oubli, justifié en partie. Il est clair que leur fiabilité quant à l’estimation de l’âge au décès reste discutable et ce, pour diverses raisons. Leur observation est difficile et dès lors sujette à subjectivité dans l’appréciation de leurs stades de fusion. De plus, leur apparence sur le crâne sec peut être altérée par divers artéfacts de conservation (cire, vernis…). Outre l’observation des classiques sutures ectocrâniennes de voûte et l’utilisation des méthodes habituelles en la matière (méthode de Acsádi et Nemeskéri, méthode de Masset), nous avons orienté notre étude vers des sutures peu voire pas exploitées, à savoir les sutures palatines, les sutures fronto-naso-maxillaires et les sutures de l’os zygomatique. Ces trois groupes suturaux ont la particularité d’évoluer de manière très lente vers la fusion, à tel point que peu d’individus en présentent une oblitération complète. Face au vieillissement de la population et de par notre expérience médico-légale et anthropologique d’étude de pièces osseuses de personnes âgées, nous avons estimé qu’il était utile de se pencher sur des collections particulières de sujets d’âge avancé, afin d’apprécier l’évolution morphologique de ces sutures faciales. Si certaines personnes fort âgées gardent malgré tout des caractéristiques suturales peu évoluées, il existe dans l’ensemble, une progression suturale quasiment constante en fonction de l’âge. Nous avons tenté de la cerner, en attribuant à ces sutures, des degrés bien définis de cette progressive fusion et par là, l’aboutissement à un coefficient moyen d’oblitération suturale, se traduisant aisément en pourcentage d’oblitération ou pouvant être introduit dans des équations de régression. Tout en connaissant les limites de cette approche, nous pouvons estimer qu’elle peut rendre des services lors de l’étude de restes humains squelettisés, notamment s’ils appartiennent à des personnes fort âgées, dès lors qu’à ces stades de vieillissement, peu de méthodes restent encore applicables. D’autre part, l’approche en pourcentage d’oblitération suturale rend également des services lorsque les crânes étudiés sont fragmentés. C’est la situation que nous rencontrons actuellement lors de l’étude d’une très importante collection anthropologique à l’Institut royal des Sciences naturelles de Belgique. Cette observation suturale pourra également – à l’avenir – trouver un terrain d’approche fort utile par l’étude des sutures en CT-Scan ou en micro-CT. Enfin, grâce à ces techniques modernes d’imagerie médicale, les sutures trouvent un regain d’intérêt dans une application toute particulière, qui est celle de l’identification comparative, puisqu’il apparaît que le « dessin sutural » s’avère tout à fait propre à chaque individu.

Les sutures crâniennes ont été régulièrement étudiées au fil des siècles puisque déjà Vésale établissait une relation entre l’âge et la synostose suturale.<p><p>Leur imprécision a quelque peu confiné l’observation de ces sutures dans un certain oubli, justifié en partie.<p><p>Il est clair que leur fiabilité quant à l’estimation de l’âge au décès reste discutable et ce, pour diverses raisons.<p><p>Leur observation est difficile et dès lors sujette à subjectivité dans l’appréciation de leurs stades de fusion.<p><p>De plus, leur apparence sur le crâne sec peut être altérée par divers artéfacts de conservation (cire, vernis…).<p><p>Outre l’observation des classiques sutures ectocrâniennes de voûte et l’utilisation des méthodes habituelles en la matière (méthode de Acsádi et Nemeskéri, méthode de Masset), nous avons orienté notre étude vers des sutures peu voire pas exploitées, à savoir les sutures palatines, les sutures fronto-naso-maxillaires et les sutures de l’os zygomatique.<p><p>Ces trois groupes suturaux ont la particularité d’évoluer de manière très lente vers la fusion, à tel point que peu d’individus en présentent une oblitération complète.<p><p>Face au vieillissement de la population et de par notre expérience médico-légale et anthropologique d’étude de pièces osseuses de personnes âgées, nous avons estimé qu’il était utile de se pencher sur des collections particulières de sujets d’âge avancé, afin d’apprécier l’évolution morphologique de ces sutures faciales.<p><p>Si certaines personnes fort âgées gardent malgré tout des caractéristiques suturales peu évoluées, il existe dans l’ensemble, une progression suturale quasiment constante en fonction de l’âge.<p><p>Nous avons tenté de la cerner, en attribuant à ces sutures, des degrés bien définis de cette progressive fusion et par là, l’aboutissement à un coefficient moyen d’oblitération suturale, se traduisant aisément en pourcentage d’oblitération ou pouvant être introduit dans des équations de régression.<p><p>Tout en connaissant les limites de cette approche, nous pouvons estimer qu’elle peut rendre des services lors de l’étude de restes humains squelettisés, notamment s’ils appartiennent à des personnes fort âgées, dès lors qu’à ces stades de vieillissement, peu de méthodes restent encore applicables. D’autre part, l’approche en pourcentage d’oblitération suturale rend également des services lorsque les crânes étudiés sont fragmentés. C’est la situation que nous rencontrons actuellement lors de l’étude d’une très importante collection anthropologique à l’Institut royal des Sciences naturelles de Belgique.<p><p>Cette observation suturale pourra également – à l’avenir – trouver un terrain d’approche fort utile par l’étude des sutures en CT-Scan ou en micro-CT.<p><p>Enfin, grâce à ces techniques modernes d’imagerie médicale, les sutures trouvent un regain d’intérêt dans une application toute particulière, qui est celle de l’identification comparative, puisqu’il apparaît que le « dessin sutural » s’avère tout à fait propre à chaque individu.<p><p>/<p><p>Cranial sutures were regularly studied during centuries since Vésale already established a relationship between age at death and sutural fusion. <p><p>Their inaccuracy somewhat confined the observation of these joints in a certain lapse of memory, partly justified. <p><p>Various reasons clearly indicate that their reliability for age at death estimation remains debatable. <p><p>Their observation is difficult and consequently prone to subjectivity in the appreciation of their stages of fusion. <p><p>Moreover, their appearance on dry cranium can be modified by various artefacts from preserving methods (wax, varnished…). <p><p>In addition to the traditional observation of ectocranial sutures (with the usual methods such as Acsádi and Nemeskéri method and Masset method), we have directed our study towards not much exploited sutures, namely the palatine sutures, the fronto-naso-zygomatic sutures and the sutures of the zygomatic bone. <p><p>These three sutural groups are characteristic by evolving very slowly to fusion, and than, only few individuals present a complete obliteration of the latter. <p><p>Because of general population ageing and our medicolegal and anthropological experience of skeletal remains in elderly, we estimated the usefulness in studying particular collections of old people, in order to appreciate the morphological evolution of these facial joints. <p><p>Despite some very old people who present little evolved sutural characteristics, we consider as a whole, an almost constant sutural progression according to age. <p><p>We tried to define degrees of this progressive fusion and by the way, the result with a sutural obliteration average coefficient, can be easily translate as a percentage obliteration or able to be introduced into regression equations. <p><p>The limits of this approach are well known but we estimate that it is possible to help the examination of human skeletal remains in elderly, although at these stages of ageing, some methods remain still applicable. In addition, the approach expressed as a percentage of sutural obliteration is also very helpful when craniums are fragmented. This situation is currently observed on the anthropological collections at the Royal Belgian Institute of Natural Sciences. <p><p>Furthemore in the future, the sutural observation will find an interesting and useful approach by the study of the joints in CT-Scan or micro-CT. <p><p>At least, thanks to these modern techniques of medical imagery, the sutures find a renewed interest in a very particular application, such as comparative identification. It appears that the "sutural drawing" proves completely specific to each individual. <p><p> / Doctorat en sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished