Les atteintes hépatiques, asymptomatiques pour la plupart d’entre elles et pouvant évoluer vers des complications sévères telles que le carcinome hépatocellulaire (CHC) sont responsables de plus de 15 000 décès par an en France. Le manque de marqueurs cliniques et biologiques fiables pour déterminer le degré de sévérité de l’hépatopathie ainsi que pour reconnaître les stades précoces du CHC constitue actuellement un obstacle majeur à une prise en charge optimale de la maladie. Grâce aux approches de type métabolomique et aux techniques analytiques telles que la résonance magnétique nucléaire, il est désormais possible d’obtenir une véritable cartographie des métabolites d’un individu. L’objectif de ce travail a été d’explorer, par une approche RMN métabolomique, les changements métaboliques dans le foie et dans le sérum causés par différentes pathologies hépatiques afin de proposer de nouvelles pistes dans l’amélioration du diagnostic et de la prise en charge de ces maladies. Une attention particulière a également été donnée à l’étude de la validité des paramètres de qualité des modèles de discrimination réalisés lors des analyses statistiques des données multivariées. / Most liver diseases nowadays remain symptomless and tend to lead to hepatocellular carcinoma responsible for more than 15.000 patient deaths per year in France. Liver diseases are therefore a major concern for public health.Clinicians lack of non-invasive biomarkers allowing them to enhance identification of liver diseases stages in order to efficiently target the first HCC signs and accordingly improve clinical prognosis.Identification of new biomarkers set new challenges in translational research in order torefine the prognosis and adapt therapeutic procedures.Proton nuclear magnetic resonance spectroscopy-based metabolomics enable to identifyand quantify such metabolites by defining individual metabolic fingerprints.First part of this work was to explore the metabolic modifications of liver tissue to further establish diseases stages profiles.Second part was focused on the assessment of metabolic variations in HCC patients, by analyzing sequential serums taking, before and after a radiofrequency ablation curative treatment.Third and last part was centered on the validation of the quality parameters of the discriminant models used in multivariate statistical analysis.

Le Néolithique moyen (4500-3500 av. J.-C) est une période transitoire entre deux phases importantes de la préhistoire récente : la néolithisation des territoires occidentaux de l’Europe au Néolithique ancien et la multiplication des identités culturelles au Néolithique final. Longtemps considérée comme une période de « stabilisation » des groupes humains, les recherches archéologiques ont montré la complexité de cette période particulière de la Préhistoire récente. Les Alpes se situent à la confluence de plusieurs aires chronoculturelles et présentent à ce niveau un intéressant terrain d’étude. Notre étude se porte sur plusieurs populations appartenant à cette phase chronologique. Plusieurs analyses statistiques univariées et multivariées ont été effectuées à partir des données métriques crâniennes et infracrâniennes des groupes appartenant à la région du Bassin lémanique afin de percevoir leur variabilité diachronique. Puis, ils ont été comparés à des populations chronologiquement similaires, mais appartenant à d’autres aires chronoculturelles voisines. La morphologie crânienne ne nous a pas permis de mettre en évidence de variations dans les groupes lémaniques au cours du millénaire considéré, qui paraissent ainsi présenter une certaine stabilité morphologique. Toutefois, un gradient morphologique est perceptible entre les différentes populations occidentales considérées dans notre échantillon. La forme et le format infracrâniens nous ont permis d’avancer plusieurs hypothèses quant aux conditions et modes de vie de ces différentes populations. Ils remettent en question la définition initiale des populations du Néolithique moyen à savoir une réduction du format et une tendance à la gracilisation et montrent, au contraire, une certaine variation des caractères de forme et de format qui semble dépendante du contexte environnemental dans lequel évoluaient ces groupes humains. / The mid Neolithic period (4500-3500 BC) is a transitional one, between two important phases of recent prehistory: neolithization of western Europe’s territories in the ancient neolithic period and the multiplication of cultural identities in the final Neolithic period. For a long time, it has been considered the « stabilisation » period of the human groups. Archaeological research has shown the complexity of this particular period of recent prehistory. The Alps are located at the confluence of several chronocultural eras and are thus an interesting study ground. Our study deals with several populations of this particular chronological period. Several statistical analysis, univariate and multivariate, were carried out using cranial and infracranial metric based data on groups from the Geneva lake Basin to determine their diachronic variability. Then they were compared to other similar populations of the same period, from neighbouring areas. The cranial morphology based findings did not highlight any variations in Geneva Basin groups during the millennium studied which seems to prove a morphological stability. However, a morphological gradient is discernible between the different western populations sampled. Infracranial shapes and sizes have allowed us to put forward several hypotheses about the conditions and way of life during that period of time. They question the initial definition of middle Neolithic population, i.e. format reduction and a tendency to slenderness, but show on the contrary a certain form and size variation, which seem to be dependant on the environmental context in which these human groups were living.

Le mécanisme de Higgs, introduit en 1964, propose une solution à un problème majeur du modèle standard de la physique des particules : l'origine de la masse. Ce mécanisme prédit l'existence d'un boson scalaire, de masse non prédite par la théorie et qui n'a encore jamais été observé expérimentalement (Juin 2012). Le Tevatron, un accélérateur hadronique basé à Fermi National Accelerator Laboratory près de Chicago, a permis la prise de données à l'aide des deux détecteurs CDF et DØ depuis 1983 jusqu'en septembre 2011. Accumulant une statistique de près de 10fb-1 à analyser. La production associée du Higgs et d'un boson vecteur est le canal principal de recherche pour un Higgs standard léger. A l'aide des données collectées par DØ, nous recherchons ce mode de production. La production du boson de Higgs étant très rare, nous avons développé des techniques sophistiquées de manière à améliorer la sensibilité au signal, telles que l'identification des jets de quarks beaux ou encore des méthodes basées sur des discriminants multivariés. Au final, une approche statistique nous permet de poser une limite supérieure sur le taux de production du Higgs observé (resp. attendu) rapporté aux prédictions du modèle standard. Les résultats obtenus dans le canal WH avec la statistique finale de l'expérience DØ au Tevatron sont de 3.15 (resp. 3.97) pour un boson de Higgs de 115 GeV/C2. / Higgs mechanism, introduced in 1964, gives a satisfactory solution to a major problem of the standard model of elementary particles : the origin of the mass. It predicts the existence of the Higgs scalar boson, which mass is not defined by the theory and which has not been discovered experimentally yet (June 2012). The Tevatron, a hadron accelerator based at Fermi National Accelerator Laboratory near Chicago, took data with its two multi-purpose detectors CDF and DØ since 1983 up to september 2011. Leaving about 10 fb-1 of statistics to analyze. Associated production of Higgs and vector gauge boson is the main search channel for a light standard Higgs boson. Using data collected by DØ, we are looking for this production mode taking advantage of sophisticated techniques to improve the signal sensitivity like b-jet identification and multivariate discriminants. In the end, a statistical approach allows us to set an upper limit on the ratio between the observed (resp. expected) Higgs production and its theoretical cross section. The results obtained in the WH channel using 9.7 fb-1 at DØ is 3;15 (resp. 3.96) for a 115 GeV/c2 Higgs boson.

L’athérosclérose est un phénomène inflammatoire caractérisé par un dépôt sur les artères de macrophages gorgés de cholestérol également appelés cellules spumeuses. Actuellement, trois principales molécules membranaires sont décrites comme assurant la sortie du cholestérol libre, dont l’ABCA1 (ATP Binding Cassette A1) qui joue un rôle physiologique important. Le but de ce travail est d’étudier l’impact de l’incorporation d’acides gras ω3 et celui de LDL modifiées sur la composition des phospholipides membranaires et d’établir des liens entre la modification de composition des phospholipides et l’altération du fonctionnement de l’ABCA1. Une étude lipidomique a été menée, en utilisant des méthodes de chromatographie couplées à la spectrométrie de masse. Les analyses ont été réalisées au moyen d’un système de chromatographie liquide en phase normale (NP-LC) permettant la séparation des différents phospholipides. La détection a été réalisée à l’aide de spectromètres de masse (MS) basse et ultra-haute résolution, ainsi que d’un détecteur à aérosol chargé. La chromatographie en phase gazeuse permet de connaître les proportions relatives d’acides gras. Ces techniques ont été utilisées pour réaliser une étude sur les paramètres de prétraitement (en amont du traitement des signaux analytiques), de décrire le lipidome de différents types de macrophages et d’établir les modifications de composition des phospholipides lors d’ajout chronique d’acides gras ω3 et/ou de LDL modifiées. Les résultats obtenus ont permis de définir une méthode de prétraitement de données LC-MS, d’évaluer la composition de trois types de macrophages et de modéliser les variations de l’efflux du cholestérol avec les modifications phospholipidiques observées pour les macrophages non spumeux. A partir de ces éléments, des thématiques communes, chimie biologie, ont pu aussi être identifiées comme l’analyse de «l’oxylipidome». / Atherosclerosis is an inflammatory disease characterized by a deposit on the arteries of macrophages full of cholesterol also called foam cells. Currently, three main membrane molecules are described as ensuring the release of free cholesterol, of which ABCA1 (ATP Binding Cassette A1) plays an important physiological role. The purpose of this work is to study the impact of the incorporation of ω3 fatty acids and modified LDL on membrane phospholipids composition and to establish the relationship between modification of the phospholipid composition and functionality of ABCA1. A lipidomic study was conducted using chromatographic methods coupled with mass spectrometry. Analyzes were carried out using normal phase liquid chromatography (NP-LC) allowing the separation of the different phospholipid classes. Detection was performed using low and ultra-high resolution mass spectrometers (MS) and a charged aerosol detector. Gas chromatography is used to determine fatty acids proportions. These techniques were used to study pretreatment parameters, to describe different macrophages lipidome and to establish phospholipid modifications during ω3 fatty acids chronic addition and / or modified LDL. The results obtained made it possible to define a method for LC-MS data pretreatment, to evaluate the composition of three types of macrophages, to model the variations of cholesterol efflux with the phospholipid modifications observed for non-foamy macrophages. From these elements, common themes, chemistry biology, could also be identified as the analysis of "oxylipidome".

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le mécanisme de Higgs, introduit en 1964, propose une solution à un problème majeur du modèle standard de la physique des particules : l'origine de la masse. Ce mécanisme prédit l'existence d'un boson scalaire, de masse non prédite par la théorie et qui n'a encore jamais été observé expérimentalement (Juin 2012). Le Tevatron, un accélérateur hadronique basé à Fermi National Accelerator Laboratory près de Chicago, a permis la prise de données à l'aide des deux détecteurs CDF et DØ depuis 1983 jusqu'en septembre 2011. Accumulant une statistique de près de 10fb-1 à analyser. La production associée du Higgs et d'un boson vecteur est le canal principal de recherche pour un Higgs standard léger. A l'aide des données collectées par DØ, nous recherchons ce mode de production. La production du boson de Higgs étant très rare, nous avons développé des techniques sophistiquées de manière à améliorer la sensibilité au signal, telles que l'identification des jets de quarks beaux ou encore des méthodes basées sur des discriminants multivariés. Au final, une approche statistique nous permet de poser une limite supérieure sur le taux de production du Higgs observé (resp. attendu) rapporté aux prédictions du modèle standard. Les résultats obtenus dans le canal WH avec la statistique finale de l'expérience DØ au Tevatron sont de 3.15 (resp. 3.97) pour un boson de Higgs de 115 GeV/C2.

La pression anthropique, la variabilité climatique croissante et les changements climatiques entraînent une forte dégradation des écosystèmes. Par conséquent, pour pouvoir orienter leur conservation, il est nécessaire de disposer d’un maximum d’informations sur l’état de leur biodiversité. L’objectif global de cette thèse est de contribuer à la caractérisation de la biodiversité du Parc National de la Ruvubu (PNR), la plus grande aire protégée du Burundi, cela à travers l’analyse de sa composition floristique, de la structure de ses communautés végétales et des paramètres écologiques. Le travail a combiné des approches diversifiées, comprenant des échantillonnages de la végétation et du sol et des analyses de laboratoire. L’étude a ainsi fourni la première liste complète de la flore vasculaire du PNR comprenant 515 espèces réparties en 98 familles et 309 genres. Nonante-six espèces non encore relevées dans l’aire protégée ont été découvertes. Les familles les plus abondantes sont les Fabaceae, les Asteraceae et les Poaceae. Les savanes, les galeries forestières et les marais sont dominés respectivement par des hémicryptophytes, des phanérophytes et des géophytes. Dix groupements végétaux, dont cinq sont nouveaux, présents au sein de trois classes, quatre ordres et sept alliances phytosociologiques ont été individualisés. Les groupements présentent globalement une diversité taxonomique relativement faible tandis que l’équitabilité laisse entrevoir des communautés perturbées, particulièrement en savanes. L’altitude et quatre paramètres physico-chimiques du sol (azote total, carbone total, charge caillouteuse et pH) expliquent 48% de la variabilité floristique; cette dernière étant significativement influencée par l’altitude. Cependant, la variabilité floristique inexpliquée par les facteurs de l’environnement suggère l’implication d’autres facteurs. En matière de conservation, trente espèces sont des plantes ligneuses autochtones, prioritaires pour la revalorisation et la multiplication au Burundi. Dix espèces végétales figurent également sur la liste des espèces menacées prioritaires pour la conservation au Burundi. En définitive, le fait que le PNR abrite plusieurs éléments de la biodiversité protégés par la communauté internationale lui confère une fonction importante de réservoir de la biodiversité. Tous ces atouts militent en faveur du renforcement des stratégies de conservation et de réhabilitation de sa biodiversité dans toutes ses composantes./ Due to human pressure, increasing climate variability and climate change, ecosystems are subject to degradation. Therefore, in order to develop conservation guidelines for these ecosystems, it is necessary to have enough information on their biodiversity. The overall objective of this thesis is to contribute to the characterization of the biodiversity of the Ruvubu National Park (RNP), the biggest protected area of Burundi, through floristic composition analysis, vegetation structure and ecological parameters. The study combined a variety of approaches, including vegetation and soil sampling as well as laboratory tests. The study provided so the first complete list of vascular flora of the RNP, including 515 species distributed into 98 families and 309 genera. Ninety-six species not previously recorded from the protected area were found. The most common families were Fabaceae, Asteraceae and Poaceae. Savannahs, forest galleries and swamps were dominated respectively by hemicryptophytes, phanerophytes and geophytes. Ten plant community types, five of which were new, distributed into three classes, four orders and seven phytosociological alliances were individualized. Plant communities globally present a relative low taxonomic diversity while trends of evenness index suggest disrupted communities, especially in savannas. Altitude and four physico-chemical parameters (total nitrogen, total carbon, stoniness and pH) explained 48% of the variance of the species-environment relationship. The floristic variability was significantly influenced by altitude. However, the unexplained floristic variability by environmental factors suggests implication of other factors. As for conservation, 30 species are listed in important indigenous woody plants for revalorization and multiplication in Burundi. Ten plants are also among threatened species which require priority for conservation in Burundi. Finally, the fact that the RNP shelters several components of biodiversity protected by the international community confers an important function of biodiversity reservoir to the park. All these assets militate in favour of the reinforcement of conservation strategies and rehabilitation of RNP biodiversity in all its components. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Nous n’avons pas conscience de l’ensemble des processus réalisés par notre cerveau à chaque instant. Cette dissociation entre l’expérience subjective et l’activité neuronale présente un défi majeur à la fois pour les neurosciences fondamentales, mais également pour la pratique clinique. En effet, non seulement les mécanismes neuronaux de la prise de conscience sont mal compris, mais il reste extrêmement difficile de déterminer si des patients en état végétatif – éveillés mais non-communicants – perçoivent leur environnement consciemment. Ces questions théorique et clinique constituent les deux axes principaux de cette thèse. Dans un premier temps, je développe, à partir des récentes avancées aussi bien empiriques que théoriques, une série d’outils permettant de caractériser les mécanismes neuronaux et computationnels de la perception consciente. En particulier, je montre dans une première étude comment les analyses de classification multivariée permettent de décoder les signaux magnéto- et électro-encéphalographiques à l’échelle de l’essai unique. De plus, dans trois études successives, je propose de nouvelles méthodes de traitement du signal permettant de i) caractériser la structure dynamique des processus évoqués par une stimulation sensorielle ii) de quantifier la quantité d’information échangées entre différentes régions corticales et iii) d’estimer la complexité des réponses cérébrales. Enfin, je montre comment un modèle mathématique utilisant les principes d’inférence bayésienne permet de rendre compte d’un grand nombre de résultats observés dans les études de la perception consciente et inconsciente. Dans un second temps, j’applique ces méthodes aux EEG d’une large cohorte de patients végétatifs, minimalement conscients et conscients. Les résultats montrent que les patients végétatifs présentent i) une altération des réponses corticales tardives évoquées par une stimulation auditive, ii) une diminution de l’échange d’information entre régions cérébrales, iii) des rythmes EEG moyens et lents (< 13Hz) anormaux et iv) une réduction de la complexité de l’activité EEG. A l’avenir, ces différentes signatures neurales de la conscience pourraient être utilisées en synergie pour décoder le contenu conscient et aider au diagnostic, au pronostic et au monitoring des patients non-communicants. / We are not aware of everything our brain does. This dissociation between subjective experience and objective neural activity challenges both theoretical neuroscience and clinical practice. Indeed, not only are the neuronal mechanisms of conscious perception poorly understood, but it remains extremely difficult to deter-mine whether vegetative state patients – who are thus awake but non-communicating – perceive their envi-ronment consciously. These theoretical and clinical questions constitute the two main axes of this thesis. In a first part, I develop, from the recent empirical and theoretical advances, a series of methods to characterize the neural and computational mechanisms of conscious perception. In particular, I show in a first study how multivariate pattern classifiers can decode magneto- and electroencephalographic recordings at the single trial level. In three successive studies, I then propose new signal processing methods to i) characterize the dynamical structure of stimulus-evoked processes ii) quantify the amount of information exchanged across cortical regions and iii) estimate the complexity of cerebral responses. At last, I show how a mathematical model based on Bayesian inference principles, can account for a large number of empirical findings observed in studies of conscious and unconscious perception. In a second part, I apply these methods on EEG recordings acquired from a large cohort of vegetative, minimally conscious and conscious patients. The results show that vegetative state patients present i) impaired late and sustained sound-evoked brain responses, ii) a reduction of the exchange of information across cortical regions iii) abnormal slow and medium EEG rhythms (<13Hz) and iv) a decrease of the EEG complexity. Ultimately, these various neural signatures of consciousness could be used in synergy to decode conscious contents and help to diagnose, predict and monitor the state of consciousness of non-communicating patients.

En Guinée, le constat a été établi par divers auteurs que l’intensification de l’exploitation des ressources démersales sur ces dernières décennies a induit une baisse générale de leur abondance. Cette intensification est supposée avoir induit également des modifications de la structure multi-spécifique et fonctionnelle des assemblages de poissons de cette zone, mais peu d’études ont permis d’en juger jusqu’ici, la plupart des travaux antérieurs sur ces ressources ayant concerné des approches strictement mono-spécifiques et des approches strictement taxonomiques. Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse est de contribuer à un diagnostic écosystémique plus complet de l’état actuel des ressources marines guinéennes et de déterminer en particulier si la diversité taxonomique et fonctionnelle des assemblages de poissons a été affectée par la pêche.Les données de campagnes de chalutages scientifiques collectées sur le plateau continental guinéen entre 1985 et 2012, les statistiques sur les captures de pêche et dix-sept traits fonctionnels liés aux fonctions de locomotion et d’acquisition de nourriture de 50 espèces de poissons démersaux sont étudiés à travers divers indicateurs de diversité pour analyser l’impact de la pêche.Les résultats montrent que l’intensification de la pêche a eu des effets significatifs sur certaines caractéristiques générales du peuplement en question. Depuis 1985, on observe ainsi une baisse de la densité et du niveau trophique moyen des poissons ainsi qu’un turnover des dominances, par lequel les espèces principales, à forte valeur commerciale, caractérisées par des masses corporelles importantes et une croissance lente sont progressivement remplacées par des espèces de plus petites tailles à moindre valeur commerciale et à croissance rapide. On observe également une baisse significative de la richesse fonctionnelle dont l’évolution conforte les résultats obtenus à partir des évaluations taxonomiques et confirme que l’écosystème côtier du plateau continental est perturbé en lien avec la pression de pêche. / In Guinea, was highlighted by various authors that the intensification of the exploitation of demersal resources over recent decades has led to a general decline in abundance. This intensification is supposed to have also induces changes in the specific and multi-functional structure of the fish assemblages of this zone, but few studies have Judging far, most previous work on these resources with relevant strictly mono-specific approaches and strictly taxonomic approaches. In this context, the aim of this thesis is to contribute to a more complete ecosystem diagnosis of the current state of the Guinean marine resources and in particular whether the taxonomic and functional diversity of fish assemblages was affected by fishing. Data from scientific trawl surveys collected on Guinean continental shelf between 1985 and 2012, statistics on catches of fishing and seventeen functional traits related to locomotion functions and food purchase 50 groundfish species are studied diversity through various indicators to analyze the impact of fishing.The results show that the intensification of fishing has had significant effects on certain general characteristics of the population in question. Since 1985, we thus observed a drop in the density and the mean trophic level of fish and a turnover of dominance, whereby major species of high commercial value, characterized by substantial body masses and slow growth are gradually replaced by species of smaller sizes at lower commercial value and rapid growth. There is also a significant decrease in functional richness whose evolution confirms the results obtained from the taxonomic assessments and confirms that the coastal ecosystem of the continental shelf is disrupted in connection with fishing pressure.

Les substances naturelles organiques (résines d'arbres, huiles siccatives, colles animales, ou gommes) ont été employées, dans le domaine du patrimoine, dans différents contextes et applications. Leurs aspects similaires sous forme brute, transformée, ou altérée, et leurs compositions chimiques complexes rendent leur identification et leur discernement difficiles. Les techniques de référence utilisées pour leur analyse sont les méthodes séparatives couplées à la spectrométrie de masse, qui nécessitent un prélèvement destructif de l'échantillon peu favorable dans le domaine du patrimoine. Dans ce travail, une approche alternative non destructive exploitant les potentialités des spectroscopies Raman et infrarouge a été développée. Des méthodologies de traitement des signatures vibrationnelles mettant en évidence les différences entre les familles chimiques de notre corpus sont proposées sur la base de procédures multivariées (décompositions spectrales, analyses en composantes principales). Les substances naturelles organiques ont pu être classées par familles et sous-familles chimiques, leur vieillissement a été caractérisé, et les composants de mélanges organiques ont pu être identifiés et quantifiés. L'ensemble des développements méthodologiques a été appliqué à différents types de matériaux du patrimoine culturel, représentatifs des situations pouvant être rencontrées : des résines archéologiques d'un site yéménite médiéval, des matériaux bruts issus du fonds de commerce d'un marchand de couleurs du XIXème siècle, et enfin un corpus d'instruments de musique vernis issus des collections du Musée de la Musique (Paris).