Les mécanismes par lesquels les charges mécaniques et électriques agissent sur le tissu osseux dans son ensemble, et sur les ostéoblastes, en particulier, sont encore mal compris. La réponse des ostéoblastes soumis à un seul type de stimulus physique a été comparée à celle obtenue par des combinaisons de plusieurs signaux mécaniques et/ou électriques. Dans la perspective d’améliorer l’ostéointégration des biomatériaux, nos études ont porté principalement sur les deux composants essentiels pour le succès de la greffe d’un biomatériau : la matrice extracellulaire (MEC) qui sert d’interface entre le biomatériau et l’hôte ainsi que les facteurs angiogéniques. Nous avons étudié les réponses des ostéoblastes à des contraintes mécaniques complexes basées sur des signaux de « basse amplitude haute fréquence » (BAHF) appliquées à un modèle de culture 3D (hydroxyapatite macroporeux). Nous montrons donc qu’une stimulation mécanique simple (3Hz) peut être potentialisée par des BAHF appropriées (25 Hz). Un dispositif a été développé pour appliquer des contraintes mécaniques très BAHF sur des modèles de culture 2D. La synthèse de la MEC est favorisée et ses propriétés ostéogéniques sont augmentées sous BAHF. Les BAHF n’ont pas d’effet sur le VEGF. Un autre dispositif a permis d’appliquer un champ électrique aux cultures cellulaires. Quelques paramètres nous indiquent que les cellules perçoivent le champ électrique, mais nous retenons que le VEGF n’est pas affecté. En revanche, la combinaison de ces stimulations physiques (contrainte mécanique très BAHF et champ électrique) augmente l’expression de plusieurs facteurs impliqués dans l’angiogénèse (VEGF, TGFβ1, FGF2…). Les sollicitations complexes définies dans cette thèse pourraient être un outil pour fonctionnaliser un substitut osseux cellularisé / Over the course of a day, weight bearing bones experience numerous stimulations : mechanical loadings varying in magnitude and frequency, but also electric fields. However, the biological effects of mechanical strain or electrical field on bone cells are poorly understood. In the present in vitro study, osteoblasts were submitted to only one kind of physical stimulus or a combination of stimuli, and the responses were compared. In the perspective of improving the qualities of bone substitute, we analysed parameters essential for a successfull osteointegration : the extracellular matrice (ECM) as host-biomaterial interface, and angiogenic factors which induce implant vascularization. We investigated the effects of complex mechanical strains based on signals of "low magnitude / high frequency" (LMHF) applied to 3D cultures (macroporous hydroxyapatite). Our study shows that an appropriate combined strain regimen (3 Hz+25Hz) has the potential to functionalise cellularized bone-like constructs. ECM synthesis was promoted by LMHF and the osteogenic properties of this ECM were enhanced while VEGF was not affected. Another system was developed to apply an electric field to cell cultures. Some parameters indicated that cells are sensitive to electric fields ; however VEGF expression was not affected. In contrast, when the physical stimulations were combined (LMHF strain + electric field) gene expression of factors implicated in angiogenesis (VEGF, TGFß1, FGF2...) was increased. The complex stimuli whose effects were analysed in this work could be used as a tool for the functionalization of a cellularized bone substitutes

La distribution reste le segment du secteur de l’électricité le moins étudié. Mais les débats s’animent autour d’elle depuis deux ou trois ans quant aux changements structurels possibles du fait notamment de l’émergence amorcée ou annoncée des smart technologies: ils pourraient en effet remettre en cause dans les prochaines années les modèles d’affaires actuels des GRD et leur mode de régulation. Mais de nombreuses incertitudes pèsent sur leurs choix d’investissements. La thèse vise à anticiper les évolutions des modèles d’affaires des GRD en Europe à l’horizon 2030 en tenant compte des paramètres technologiques, macroéconomiques et géographiques. Elle propose une vision théorique et analytique originale, en introduisant tout d’abord la notion de « technologies à potentiel naturel » pour étudier le développement optimal de différentes technologies par contexte géographique et par scénario de référence. A partir de ces résultats, elle définit alors différentes évolutions possibles des activités de la distribution. Le croisement de ces futurs avec les différentes stratégies d’investissement envisageables pour les GRD permet de définir les futurs modèles d’affaires des GRD européens en fonction des combinaisons de smart technologies déployées et des contextes géographiques contrastés. Dans sa dernière partie, la thèse s’intéresse tout particulièrement aux changements prévisibles dans la relation GRD / régulateur sectoriel via une formalisation par la théorie des jeux. Enfin, en s’appuyant notamment sur les études théoriques de Brian Arthur, la thèse identifie les différents effets lock-in qui pourraient entraver l’émergence des smart technologies et les solutions possibles / Distribution activities have been the least studied domain of the electricity sector; over the last few years though, strong debates emerged with regards to the future. Indeed, this activity might soon undergo some deep structural changes, particularly as smart technologies are deployed: theses technologies could strongly impact the current business cases of the DSOs, along with the regulation now in effect, at a time when numerous uncertainties weigh on the distributors choices of investments. This thesis investigates the distributors’ business models evolutions in Europe for the next 20 years, based on technological, macroeconomic and geographical parameters. It proposes an original approach, both theoretical and analytical, to better understand the future world of DSOs. At first, it introduces the notion of “technologies with natural potential” in order to study the optimal development of the different technologies, by geographical context and macroeconomic scenarios. From these results, it then defines various possible evolutions of the distribution activities. Crossing these futures with the various possible investment strategies for the DSOs makes it possible to define the future business models of the European DSOs, according to various combinations of smart technologies displayed and contrasted geographical contexts. In its last part, the thesis studies the predictable changes in the relation DSO / regulator, using a formalization based on the Games Theory; this work is complemented by identifying the different lock-in effects (using the approach described in Brian Arthur’s studies) that could hinder the emergence of smart technologies, and the possible solutions

L’objectif de la thèse était d’analyser deux types de perturbations de l’ionosphère supérieure observées sur les mesures de plasma fournies par le satellite DEMETER.Les premières sont des Perturbations Ionosphériques Itinérantes de moyenne échelle engendrées par l’action sur le plasma des ondes de gravité atmosphériques qui se propagent jusqu’à haute altitude. Elles prennent la forme de variations quasi-périodiques de densité du plasma qui peuvent atteindre des amplitudes considérables et sont plus fréquentes dans l’hémisphère Sud avec un maximum au-dessus de l’Océan Pacifique. Elles peuvent modifier l’électrodynamique de l’ionosphère et amplifier le champ électrique d’origine dynamo.Les secondes sont observées dans l’ionosphère équatoriale comme des augmentations à grande échelle de la densité du plasma sous la forme de plateaux. En fonction des conditions d’activité magnétique, des dépressions de densité à moyenne échelle peuvent apparaitre sur les plateaux et conduire à la formation des bulles de plasma équatoriales. / This thesis aims at analyzing two kinds of ionospheric disturbances observed on plasma measurements on-board the DEMETER satellite.The first events are Mid-Scale Traveling Ionospheric Disturbances that develop through the interaction between atmospheric gravity waves and the ionospheric plasma. They are observed as quasi-periodic variations of the plasma density that may reach very large amplitudes and are more frequently observed in the Southern hemisphere with a maximum over the Pacific Ocean. These MSTID may strongly modify the electrodynamics of the mid latitude ionosphere and form structures where the dynamo electric field is significantly enhanced.The second events are detected in the equatorial ionosphere as large scale enhancements of the plasma density under the form of plateau. Depending on the level of magnetic activity these large scale structures may be modified by mid-scale density depletions that, eventually, get instable and led to the formation of depleted plasma bubbles.

Cette thèse cherche à comprendre et développer comment les trajectoires institutionnelles émergent, tant empiriquement que théoriquement. Sur la base d’une étude de cas de l’industrie et la culture automobile, elle identifie les trajectoires de PATH DEPENDENCY, historiquement (chap.1) et théoriquement (chap.2). Dans une approche méthodologique qualitative, les chapitres 4 et 5 identifient les effets des conflits environnementaux dans l’industrie que remettent en cause la justification de sa structure même. L’analyse empirique de différents conflits autour des standards des émissions des voitures, les innovations technologiques comme le moteur électrique montrent que l’automobilité de demain, et le secteur, vont évoluer de manière plus pluraliste et hétérogène qu’avant. Si parmi les deux scenarios de développement une trajectoire institutionnelle stable émerge, elle dépend de si un narratif cohérent peut émerger, qui rend compréhensible et évident les relations entre offre, demande et réglementation pour les acteurs. La conclusion (ch.6) identifie les conditions d’émergence de nouvelles trajectoires institutionnelles : dans les conflits où un narratif alternatif est déjà présent, mais sous-jacent, des nouvelles structures organisationnelles et sémantiques peuvent émerger. / This PhD thesis seeks to understand how institutional paths emerge, theoretically and empirically. Taking the case of the European automobile industry and culture it revisits how path dependency can emerge historically (chapter 1) and theoretical patterns of path production (chapter 2). Based on qualitative research design (chapter 3), the case study identifies possibilities of path rupture through environmental conflicts in automobile history (chapter 4 and 5). It shows that through path ruptures and the emergence of new paths following new environmental requirements, 21st century automobility builds pluralistic and more heterogeneous semantic and organizational structures. Geographic and local conditions such as city planning and infrastructure matter in shaping vehicle use and culture in the future, as well does the distribution of decision making power on different political levels. Chapter 6summarize s and reflects the results of my micro-analytical study as parts of an emerging theory of path creation. If the analyzed trajectories of scenarios for the automobile sector become reality, either electrified automobility or electric multimodality, depends on whether they build a coherent narrative that ‘make sense’ of offer, demand and regulation in the sector. The case study showed that these coherent narratives can emerge when conflicts render visible already existing counter-narratives. These counter-narratives emerge in situations of crisis, such as when new environmental regulation determines technological development and behavioural adaptation in automobility. Once accepted, they create a new path – a new semantic and organizational structure in society.

Les verres du système BaO – TiO₂ – SiO₂ (BTS) présentent un intérêt majeur pour la synthèse de matériaux piézoélectriques par voie vitrocéramique. La fresnoite Ba₂TiSi₂O₈ possède en effet des propriétés piézoélectriques, ferroélectriques et d'optique non-linéaire. L'étude de la structure de verres BTS par spectroscopie Raman et EXAFS a permis d'expliquer l'évolution de leurs propriétés mécaniques à température ambiante et à Tg. Lorsque la teneur en TiO₂ est importante, ces verres présenteraient une séparation de phase menant à la formation de canaux de barium. Le verre 0,30BaO – 0,20TiO₂ – 0,50SiO₂ fut sélectionné comme matrice vitreuse pour la synthèse de vitrocéramiques texturées à base de fresnoite Ba₂TiSi₂O₈. L'étude de la cinétique de cristallisation a permis de contrôler précisément la cristallisation surfacique de cette phase piézoélectrique. L'utilisation d'un traitement par ultrasons précédent le traitement thermique a permis d'augmenter l'orientation de la croissance des cristaux surfaciques dans la direction de polarisation. Il fut ainsi possible de synthétiser des vitrocéramiques piézoélectriques texturées et transparentes présentant des propriétés mécaniques supérieures à celles de la matrice vitreuse. Les propriétés électriques de ces verres furent étudiées par spectroscopie d'impédance. Ceux-ci présentent à la fois une augmentation de leur conductivité et de leur constante diélectrique lors de l'augmentation de la teneur en TiO₂. Il fut suggéré que ces évolutions sont la conséquence de l'apparition des canaux de barium, facilitant la conduction ionique, et de groupements TiO₅, favorisant la polarisation. Finalement, l'effet d'un champ électrique sur la viscosité d'un verre fut investigué, et notamment le ramollissement du verre sous champ électrique intense. Il fut montré qu'il était possible de réduire grandement la viscosité du verre par application d'un champ AC ou DC. Si l'application d'un champ DC a des effets destructeurs sur le matériau, celui d'un champ AC est bien plus prometteur pour de potentielles applications dans la synthèse de matériau vitreux. / Glasses from the BaO – TiO₂ – SiO₂ (BTS) are of great interest for their use as glass-matrix to synthesise fresnoite glass-ceramics. These materials show numerous potential applications as piezoelectric and non-linear optic devices. It has been found that the addition of TiO2 in these glasses improves the cross-linking degree of the glass network as well as the volume density of energy and the glass temperature sensitivity. When the content of titanium is increasing, island-like Si\Ti rich units surrounded by barium-rich channels might form, leading to a similarity between the fresnoite crystal and the glass structure. Thanks to an ultrasonic and thermal heat-treatment it has been possible to control the growth of oriented fresnoite cristallites from the surface of 0,30BaO – 0,20TiO2 – 0,50SiO2 glass. The transparent glass-ceramic shows improved mechanical properties as well as evidence of piezoelectricity. The electrical properties of BTS glasses were investigated with the use of impedance spectroscopy. They show an increase in electric conductivity and dielectric constant as Ti is added to their composition. One explanation lies in the formation of these Ba-rich channels which may improve the ionic conduction. The formation of TiO5 groups would also be responsible for the overall increase in polarizability of the glass. Finally, the effect of an electric field on the glass viscosity was investigated. The glass showed great reduction of its viscosity under high electric field for both AC & DC. When AC field was applied, the material showed no deterioration which might be very interesting for the potential use of this effect for the synthesis of glassy materials.

La dégradation du contrôle postural observée avec l’âge est en partie responsable du problème d’équilibre chez les ainés, essentiellement pendant la marche. En effet, une perte progressive du tonus postural génère une démarche irrégulière, et augmente, par conséquent, le risque de chute [5]. L’état de santé des personnes âgées se trouve considérablement affecté après une chute et conduit souvent à l’hospitalisation et par la suite à l’isolement. Cela constitue une grande préoccupation, pour elles, pour leur entourage et la société. Le risque de chute est également plus important dans certaines pathologies chroniques comme la maladie de Parkinson et les différentes Ataxies [6, 7]. Ce risque dépend de facteurs intrinsèques liés à des problèmes de santé (déficience visuelle, une diminution de la mobilité des membres inférieurs, la dégradation proprioceptive et les troubles cognitifs [9], troubles d’origine médicamenteuse), et de facteurs extrinsèques liés à l’environnement (faible luminosité, conditions climatiques particulières, et les sols glissants ou déformables) [10]. Le sol étant un facteur de risque externe majeur, il s’avère crucial d’évaluer le niveau de risques de chute en fonction des propriétés physiques des sols (dureté, déformation, et adhérence), et en fonction de leur composition (béton, terre, parquet, sable, et le gravier). La première approche pour pallier les chutes consiste à intervenir en urgence pour les prendre en charge. Mais ceci ne réduit pas les conséquences souvent dramatiques qui en découlent. La deuxième approche vise à réduire la probabilité d’occurrence et idéalement les éliminer. Les tests classiques utilisés pour l’évaluation de l’équilibre d’une personne comme celui du Berg Balance Scale ou du TUG « Test de la chaise chronométré » sont subjectifs [11]. En revanche les mesures réalisées par les capteurs de mouvement positionnés sur le corps sont objectives et complètent par conséquent les tests classiques. Les tests cliniques utilisés pour l’évaluation des risques de chute comme le TUG soit le « Test de la chaise chronométré » ont récemment été améliorés par l’introduction d’instrumentations, spécialement des capteurs portés sur le corps (iTUG). Mais l’évaluation par le TUG instrumenté (iTUG) ne prend pas en considération la capacité de mesure sur des types de sols différents [12]. Ce projet de recherche a donc comme objectif de développer un dispositif mécatronique portable qui permettra de mesurer les risques de chute lors des activités quotidiennes. Il s’agit d’un appareil simple d’utilisation et non invasif, équipé d’une centrale inertielle et de capteurs. Sa fonction principale sera d’évaluer les différents facteurs sélectionnés pour le calcul d’un risque de chute. À cet effet, nous présenterons, une nouvelle méthodologie d’évaluation des risques de chute basée sur la mesure quantitative des paramètres de la démarche en vue d’améliorer le test TUG instrumenté. Le dispositif de mesure proposé sera développé en considérant différents types de sols susceptibles d’avoir un impact sur la démarche humaine. Ainsi il est prévu que, la simulation d’un environnement réel de la marche améliore grandement la capacité de différencier les niveaux de risque par une évaluation quantitative des paramètres quantitativement les paramètres intrinsèques à la démarche. Ce dispositif peut aussi mesurer les paramètres environnementaux comme la température, l’humidité et la pression atmosphérique pour une meilleure évaluation au quotidien des risques de chute. La méthode privilégiée et employée dans ces travaux de recherche est celle de la logique floue permettant d’établir une gamme de niveaux de risques différentiables. L’objectif final de ce dispositif sera de transmettre, en fonction du temps et de manière fiable, un message tactile lorsqu’un risque est détecté, cependant cela ne sera pas abordé dans ces travaux de recherche.

Notre projet de recherche consiste à détecter des postures et des mouvements contraignants menant à l’apparition des troubles musculo-squelettiques en milieu de travail. Ce problème de détection a été considéré comme étant un problème de classification supervisée dont le classificateur est un réseau de neurones et les classes sont les différentes postures et mouvements adoptés par un opérateur lors de la réalisation de ses tâches quotidiennes en milieu de travail. Un problème de classification supervisée se réalise en général en trois étapes : 1) l’étape de l’acquisition des signaux, 2) celle du prétraitement, et enfin, 3) celle de la classification. À la première étape, l’acquisition des signaux consiste à mesurer les postures et les mouvements de l’opérateur à l’aide d’un instrument de mesure non-invasif, non-intrusif capable de fonctionner dans son milieu de travail in-situ. L’étape de prétraitement consiste à réduire les signaux acquis à un ensemble de caractéristiques permettant de bien distinguer entre les différentes classes. Pour recueillir les caractéristiques, nous avons utilisé une méthode directe, qui regroupe les caractéristiques globales du déplacement du centre de pression utilisées généralement dans les études de posturologie et d’autres caractéristiques relatives aux accélérations de la tête. Nous avons également proposé une nouvelle méthode, dite graphique qui consiste à discrétiser la surface de la semelle sur laquelle le centre de pression se déplace. D’autre part, afin de réduire le nombre de ces caractéristiques et n’en retenir que les plus pertinentes, nous avons mis en place un nouveau modèle hybride de sélection des caractéristiques dont la singularité réside dans la combinaison de techniques utilisées. Enfin, lors de l’étape de classification, il s’agit d’utiliser les caractéristiques retenues à l’étape de prétraitement comme entrées pour le réseau de neurones. Les résultats de classification obtenus à la fin sont de 95% avec 11 caractéristiques (huit (8) provenant de la méthode directe et trois (3) de la méthode graphique). Bien qu’utilisées seules, les caractéristiques de la méthode graphique ne nous donnent pas les meilleurs résultats de classification (près de 60%), en les ajoutant aux caractéristiques de la méthode directe, le taux de reconnaissance est passé de 90% à 95%. Sans l’étape de réduction de dimensionnalité, nous n’aurions pas pu dépasser un taux de reconnaissance de 70% avec seulement huit (8) caractéristiques de la méthode directe. Enfin, nous avions également développé nos propres fonctions de validation croisée et de sélection de caractéristiques sur MatLAB, ce qui a nettement amélioré nos résultats, en passant de 85% (comme étant le meilleur taux de classification obtenu), à 95% à l’aide de nos propres fonctions.

Les machines asynchrones sont omniprésentes dans les systèmes de production automatisé à cause de leur robustesse et leur facilitée de mise en oeuvre. Néanmoins, ces moteurs électriques concèdent tout de même des défauts (ex : court-circuit entre spires, barre rotoriques rompues) menant à des arrêts non planifiés. Par conséquent, les industries manufacturières investissent des ressources importantes afin de les éviter avec des programmes de maintenance qui sont partiellement inefficace. C’est dans ce contexte que, depuis plusieurs décennies, des chercheurs proposent des travaux permettant de diagnostiquer l’état des machines asynchrones. Cependant, les solutions ne donnent que très rarement la localisation et l’estimation du degré de sévérité des anomalies qui ne permet pas de prioriser les actions pour l’amélioration de la maintenance. De plus, la majorité des moyens de diagnostic ne sont pas adaptifs à d’autres gammes de moteur et les études ne prennent pas en compte la commande des machines asynchrones pour les applications à vitesse et couple variables. Ainsi, nous proposons dans cette thèse une nouvelle approche pour l’amélioration du processus de maintenance par la reconnaissance des défauts de la machine asynchrone reposant principalement sur l’exploitation des modèles d’intelligence artificielle. Celle-ci permettra de détecter, de localiser et d’estimer le degré de sévérité des anomalies du moteur grâce à ses courants statoriques. La solution donnée dans cet ouvrage est adaptif et surtout a été testé pour une machine possédant une commande et un asservissement de vitesse avec des différents profils de vitesse et couple variables. Pour ce faire, la recherche proposée exploite les modèles mathématiques de la machine asynchrone et de ses défauts afin de simuler les différents comportements de celle-ci. Les simulations serviront à créer des bases de données grâce à l’extraction de caractéristiques issue du traitement des signaux. Chacune des séries de données appartient à une catégorie décrivant le défaut du moteur. Par la suite, des algorithmes de classification permettront de reconnaître les anomalies de la machine asynchrone. Nous présentons également une approche hiérarchique qui améliore le taux de reconnaissance des défectuosités du moteur à induction. Ce projet se situant à la frontière des domaines du génie électrique, du génie informatique et des mathématiques constitue un défi complexe et formidable de recherche scientifique. Induction machines are omnipresent in production systems because of their sturdiness and their ease of implementation. Nevertheless, these electrical motors still concede failures (e.g. inter-turn short circuit, broken rotor bar), which may lead to unplanned shutdowns. Consequently, manufacturing industries invest significant resources to avoid them with maintenance, which is partially inefficient. In this context, some studies propose solutions to abnormal diagnostic conditions of the induction machine. Nevertheless, they rarely localize the defect and estimate the severity of the failure, which does not allow prioritizing action for the maintenance improvement. In addition, solutions are not adaptive for other motors, and studies do not include the control part very useful for speed and torque variable applications. Thus, in this thesis, we propose a new approach improving the maintenance process by the recognition of the induction machine failures. It relies mainly on Artificial Intelligence models and will allow to detect, localize and to estimate the degree of severity of the asynchronous motor faults thanks to the exploitation of current signals. The solution given in this project is adaptive and have been tested for induction machines operating with a speed and drives control. In addition, several speed and resistant torque profiles have been applied. To do this, the research proposed exploits the mathematical models of the induction machine operating under the healthy and faulty conditions. Simulations allow creating some datasets thanks to the feature extractions and the signals processing. Each vector of data belongs to a category describing the failure. Then, classification algorithms will recognize the induction machine defects. We also present a hierarchical approach, which improves the recognition rate. This project being a mix of electrical engineering, informatics and mathematic is a complex and amazing challenge of scientific research.

Le cortex insulaire est le cinquième lobe du cerveau en charge de l'intégration de nombreuses fonctions cognitives, sous-tendues par une organisation cytoarchitectonique etune connectivité aussi riche que complexe. Ce travail vise à évaluer la connectivité fonctionnelle insulaire du cerveau humain par le biais de stimulation électrique intra-cérébrale et de potentiels évoqués cortico-corticaux (PECC) réalisés chez des patients explorés en stéréoélectroencéphalographie (SEEG) pour une épilepsie partielle réfractaire. Nous avons développé un protocole automatisé permettant destimuler successivement l’ensemble des bipoles d’enregistrement intracérébraux (deux plots contigus d’une même électrode) disponibles chez les patients explorés en SEEG. Deux sériesde 20 stimulations monophasiques d’une durée unitaire de 1 ms et d’une intentisté de 1 mA, étaient délivrés à une fréquence de 0,2 Hz au niveau de chaque bipole (105 en moyenne,produisant un total d’environ 11.000 PECC par patient). Un premier travail a consisté dans lamise au point d’une méthode fiable d’analyse statistique objective des PECC significatifs, encomplement de l’analyse visuelle, sur un échantillon de 33017 enregistrements chez trois patients. L’analyse a porté sur les quatre fenêtres temporelles post-stimulation suivantes: 10-100 ms, 100-300 ms, 300-500 ms, 500-1000 ms. La seconde partie de notre thèse a appliquéces méthodes à l’étude des connections intra-insulaires sur un échantillon de10 patients présentant au moins deux éléctrodes intra-insulaires. La dernière partie de notre travail s’est intéressé aux efférences insulaires sur un échantillon de 11 patients. L’étude des PECC apporte des éléments de connectivité fonctionnelle derésolution spatiale et temporelle inégalée, complémentaires de ceux découlant des techniquesde neuroimagerie. La gestion complexe du volume de données à gérer pour chaque patientpeut être résolu par des procédures d’analyse statistiques automatisée de sensibilité etspécificité satisfaisante. Le pattern des connections intra- et extra-insulaires révélé par cetteapproche permet une meilleure compréhension de la physiologie de l’insula chez l’Homme etdes modalités de propagations des décharges épileptiques impliquant ce lobe. / The insular cortex is the fifth lobe of the brain and is in charge of the integration of many cognitive functions, underpinned by a rich cytoarchitectonic organization and a complex connectivity. Our work aims to evaluate the insular functional connectivity of the human brain using intracerebral electrical stimulation and recording of cortico-cortical evoked potentials (CCEPs) in patients investigated with stereoelectroencephalography (SEEG) for refractory partial epilepsy. We first developed an automated protocol to stimulate successively all intracerebral recorded bipoles (two contiguous leads of the same electrode) available in patients undergoing SEEG. Two sets of 20 monophasic stimulation of 1 ms duration and 1mA intensity were delivered at a frequency of 0.2 Hz at each bipole (105 on average, producing a total of about 11,000 recordings per patient). We then develop a reliable and objective statistical method to detect significant CCEPs as a complement to visual analysis, and validate this approach on a sample of 33017 recordings in three patients. The analysis was performed over four distinct post-stimulus epochs: 10-100 ms, 100-300 ms, 300-500 ms, 500-1000 ms. In the second part of our thesis, we applied these methods to the study of intrainsular connections on a sample of 10 patients with at least two intra-insular electrodes. The last part of our work used the same approach to investigate insular efferents in a sample of 11 patients. The study of CCEPs provides novel and important findings regarding the human brain functional connectivity, with unmatched spatial and temporal resolutions as compared to neuroimaging techniques. The complex management of large volume of data in each patient can be solved by automated statistical analysis procedures with satisfactory sensitivity and specificity. The pattern of connections within and outside the insula revealed by this approach provides a better understanding of the physiology of the Human insula as well as of the propagation of epileptic discharges involving this lobe.

Depuis quelques années, les mémoires non-volatiles de type Flash sont présentes dans un grand nombre de systèmes sur puce. La grande densité d'intégration et la complexité de leur procédé de fabrication rendent les mémoires Flash de plus en plus sujette aux défauts. La présence de défauts dans les mémoires est une des problématiques majeures. En effet, de tels défauts pourraient affecter le rendement, la rétention, l'endurance et donc la fiabilité des mémoires Flash. Cette thèse a porté sur l'analyse des mécanismes de défaillances, la modélisation des comportements fautifs et le développement de solution en vue d'améliorer le test des mémoires Flash. Dans ce contexte, nous avons proposé un modèle SPICE de la mémoire Flash TSTAC™ d'ATMEL. En comparaison avec l'état de l'art, le modèle SPICE proposé permet de simuler les opérations fonctionnelles de la mémoire de manière dynamique. Ce modèle a était utilisé pour effectuer des simulations d'injections de défauts réalistes pouvant affecter la matrice de la mémoire Flash TSTAC™. Ces simulations ont permis de prédire leurs comportements fautifs et de déterminer leurs modèles de fautes. D'autres types de simulations électriques effectuées à l'aide du modèle électrique ont permis de développer deux méthodes de caractérisation : la première permettant de détecter les variations d'épaisseur d'oxyde des cellules mémoires ; la deuxième méthode permet de caractériser la programmation par pulsation (pulse programming) et ainsi prédire la valeur du champ électrique durant l'écriture d'une cellule. / In recent years, non-volatile Flash memories have been widely used on system on chip. Their high integration density and complexity of manufacturing process make the Flash memory prone to defects. The defects in the memory are one of the major issues. They could affect the performance, retention, endurance, and therefore the reliability of Flash memories. This thesis was focused on the analysis of failure mechanisms, the faulty behavior modeling and the development of solution in order to improve the testing of Flash memories. In this work, we have proposed an electrical SPICE model of an ATMEL Flash memory. Compared with the state of art, the proposed model allows to simulate the static and dynamic behavior of the memory. This model is used to perform defect injection simulations affecting the Flash memories. These simulations are able to predict faulty behavior by fault modeling. Other types of electrical simulations highlight two characterization methods. The first one is able to detect the oxide thickness variations of the memory cells; the second one allows to characterize the programming pulse and then predict the electric field value during the programming of the cell.