L’obésité augmente le risque de nombreuses maladies dont le diabète de type 2, les maladies cardiovasculaires, l’hypertension artérielle, les AVC (accident vasculaire cérébral), l’ostéo-arthrite, l’apnée obstructive du sommeil et plusieurs types de cancer. Le risque est d’autant plus grand en présence d’obésité sévère laquelle est un problème prévalent qui continue de croître. L’évaluation du risque cardiovasculaire chez des obèses sévères a déjà été évaluée au moyen du score de risque de Framingham. Bien que ce score ne soit pas validé pour cette population, il s’agit d’un outil qui peut résumer les changements des multiples facteurs de risque pour un même patient au fil du temps. La prise en charge de l’obésité inclus: 1) le changement des habitudes de vie, 2) le traitement pharmacologique et, 3) le traitement chirurgical. Ce dernier est le seul prouvé efficace à long terme chez les patients obèses sévères afin de permettre une perte de poids significative et la résolution des comorbidités associées à l’obésité dont l’apnée obstructive du sommeil, l’hypertension artérielle, le diabète de type 2 et la dyslipidémie. La dyslipidémie englobe les différentes anomalies du bilan lipidique. Il existe deux grands types de chirurgie bariatrique: 1) les chirurgies restrictives et, 2) les chirurgies mixtes. La résolution des comorbidités est variable selon le type de chirurgie pratiquée. L’objectif principal de ce mémoire était de comparer, par rapport à un groupe témoin, les effets sur le bilan lipidique d’un programme d’entrainement structuré entre les mois 3 et 6 d’une chirurgie bariatrique mixte ou restrictive. Nos travaux ont permis de démontrer qu’un programme d’entraînement supervisé de 12 semaines suivant une chirurgie bariatrique a un effet bénéfique additif sur les HDL sans avoir d’impact sur les autres paramètres du bilan lipidique (cholestérol total, ratio cholestérol total/HDL, apo-B, TG, LDL, non-HDL). Ce programme d’entraînement n’entraînait pas de bénéfice supplémentaire sur le risque cardiovasculaire estimé au moyen du score de risque de Framingham. / Obesity increases the risk of many health issues like type 2 diabetes, cardiovascular disease, high blood pressure, stroke, osteoarthritis, obstructive sleep apnea and many types of cancer. This risk is even higher facing severe obesity which is a prevalent health problem that continues to rise. Cardiovascular risk assessment in severely obese patients has already been measures in a few studies using the Framingham risk score. Even if this score has not been validated in this population, it remains a tool to express many risk factors evolution in a given patient over time. Global management of obesity include changes in health behaviors and pharmacological and surgical treatment. From now on, surgical treatment is the only effective treatment in severely obese patients to significantly achieved weight loss and the resolution of many comorbidities including sleep apnea, high blood pressure, type 2 diabetes and dyslipidemia. Dyslipidemia refers to any blood lipid alterations. Surgical treatment is divided in two classes of bariatric surgery that are the restrictive and hybrid procedures. Comorbidities resolution vary according to each specific procedure. The main objective of this study was to compare, with a control group, the effect of a supervised training program between the 3nd and the 6th month following bariatric surgery (either restrictive or hybrid) on blood lipids. We found that a supervised training program of 12 weeks following bariatric surgery was able to further increase HDL without having impact on the other blood lipids (total cholesterol, total cholesterol/HDL ratio, apo-B, TG, LDL and nonHDL). This training program did not further decrease the cardiovascular risk of patients as estimated by the Framingham risk score.

Fortin, Rousseau, Bourque, et Kirouac (1993) ont démontré que des sujets entraînés à produire des intervalles temporels de deux secondes allongent l'intervalle produit lorsqu'ils doivent effectuer en même temps une tâche de prospection mnémonique. Cet allongement les a amené à proposer que la production d'intervalles temporels était sous le contrôle de la mémoire à court terme (MCT). Par ailleurs, Rammsayer & Lima, (1992) suggèrent que les mécanismes supportant la discrimination de la durée diffèrent selon la durée des intervalles à discriminer. Des mécanismes cognitifs, comme la MCT, opéreraient pour des durées longues (1,000ms), alors que des mécanismes sensoriels opéreraient pour des durées courtes (100ms). La présente étude veut vérifier le rôle de la MCT dans la production d'intervalles de 1,000ms et moins. Douze sujets ont produit des séries de happes cadencées du doigt à des intervalles de 1,000, 500, et 250ms. Avant chaque série, ils mémorisaient un ensemble de 2 ou 5 lettres. Ils débutaient la série et des lettre-sondes apparaissaient à un rythme d'environ 1 à la seconde. Ils devaient compter le nombre de sondes faisant partie de l'ensemble mémorisé. Les résultats montrent que la durée produite augmente de façon significative en fonction de la taille de l'ensemble mémorisé pour les intervalles de500ms et 1,000ms et non pour l'intervalle de 250ms. Il semble que la production de frappes rapides ne soit pas sous le contrôle de la MCT.

La prévalence de l’obésité a augmenté de façon significative chez les enfants et les adolescents. Ceci contribue ainsi à détériorer leur santé cardiovasculaire et augmente leurs risques de souffrir de diabète de type 2. L’objectif de ce présent mémoire était d’étudier les effets d’un programme de changement des habitudes de vie (alimentation et activité physique) sur le risque d’adolescents obèses. Au total, 33 adolescents obèses âgés en moyenne de 14 ans ont été recrutés afin de participer à cette étude. Chaque sujet était suivi pendant une période de 16 semaines par une équipe multidisciplinaire. Les résultats indiquent qu’une intervention multidisciplinaire incluant un programme d’activité physique peut améliorer de façon significative le profil cardiométabolique d’adolescents obèses. Cependant, l’intervention qui a été proposée rencontre des limites quant aux effets huit mois plus tard sur les paramètres anthropométriques et métaboliques. / Obese youth experience comorbidities such as type 2 diabetes, metabolic syndrome and cardiovascular disease. As the prevalence of childhood obesity increases, health care professionals are confronted to the challenge of properly treating this condition. The objective of the present study was to assess the impact of a 16-week multidisciplinary intervention program on cardiometabolic in obese adolescents. Thirty-three obese adolescents from 11 to 16 years of age were selected to participate in this study. Each participant was followed by a multidisciplinary team and trained three sessions par week for 16 weeks. Results suggest that a multidisciplinary intervention which include exercise training may significantly improve cardiometabolic risk profile in obese adolescents. However, we found that anthropometric variables and cardiometabolic risk factors were returned to baseline levels only 8 months after the 16-week intervention program.

Pour établir les différentes composantes qui déterminent la dépense énergétique chez l'humain, on se base sur les procédures pratiques considérées comme référence (la calorimétrie indirecte, la méthode de l'eau doublement marquée) et/ou les méthodes prédictives (les différentes recommandations nutritionnelles). Cependant, pour des raisons principalement pratiques et économiques, la détermination des besoins énergétiques quotidiens chez les différentes populations est normalement faite en utilisant les méthodes prédictives. Dans une première étude de cette recherche, nous avons mesuré les besoins énergétiques quotidiens par calorimétrie indirecte de sujets jeunes et adultes, actifs et sédentaires pour comparer ceux-ci avec les valeurs estimées par les équations de prédiction proposées par les Recommandations sur la Nutrition pour les Canadiens (CDG, 1990) et les dernières recommandations présentées pour l'ensemble de la population des États-Unis et du Canada, les «Dietary Référence Intakes» (DRIs, 2002). À la suite de ces analyses, nous avons comparé les besoins énergétiques quotidiens mesurés par calorimétrie indirecte avec les valeurs estimées par les CDG (1990) et les dernières DRIs (2002) avant et après un programme de perte de poids. Nous avons également effectué une étude afin d'examiner la diminution du métabolisme de repos (RMR) reliée au vieillissement. Finalement, nous avons déterminé l'effet d'un exercice aigu et de moyenne intensité sur l'ingestion d'énergie et le choix des aliments chez les sujets sédentaires ayant un surplus de poids. Dans les faits, les valeurs mesurées de dépense d'énergie ont été plus basses que les valeurs prédites par les CDG (1990), mais plus élevées que celles estimées par les DRIs (2002) autant chez les sujets sédentaires que chez les actifs. Après le programme de perte de poids, les valeurs mesurées ont aussi été plus basses que les valeurs prédites avec les CDG (1990) tout comme celles des plus récentes DRIs (2002). Cependant, avec ces dernières recommandations, une petite surestimation semble toujours persister, ce qui pourrait s'expliquer par le fait que ces récentes recommandations nutritionnelles ne tiennent pas compte de l'impact de la perte de poids sur la thermogenèse adaptative. Nous avons aussi constaté que la diminution du métabolisme de repos lors du vieillissement est plus grande que celle prévue par les variations de composition corporelle en plus de quantifier cette diminution. Finalement, nos résultats ont démontré qu'un court exercice avant le repas n'a aucune influence significative sur l'ingestion d'énergie immédiatement après l'exercice.

La douleur ainsi que l’apprentissage moteur sont deux éléments importants à considérer en contexte de réadaptation. Même s’ils sont souvent abordés de manière isolée, des interactions ont été identifiées entre ces deux phénomènes. En effet, de nombreuses études montrent que les exercices de réadaptation musculaire pourraient réduire le développement de douleur pathologique. D’autre part, il semble que l’activité nociceptive pourrait altérer la plasticité du système moteur, une composante essentielle dans l’apprentissage d’une tâche motrice. Des recherches récentes ont aussi montré que la douleur pouvait interférer avec la plasticité du système moteur, même après que les signaux de douleurs se soient dissipés. Toutefois, ces observations ont été faites chez l’animal à la suite d’une lésion de la moelle épinière. De ce fait, la compréhension de cette interaction entre le système nociceptif et la plasticité motrice est assez limitée. Dans ce mémoire, l’effet d’un épisode de douleur passé sur la capacité d’apprentissage d’une tâche motrice a été évalué, chez le rat intact. Pour ce faire, nous avons élaboré une tâche dans laquelle les rats devaient apprendre à se déplacer d’un côté à l’autre d’un couloir sur des barres métalliques dont l’espacement pouvait être modifié. L’injection de substances inflammatoires à différentes durées d’action a permis d’identifier l’impact d’un épisode de douleur récent sur la capacité d’apprentissage d’une tâche motrice. Nos résultats montrent que, tout comme chez l’animal ayant une lésion de la moelle épinière, la douleur peut interférer avec l’apprentissage d’une tâche motrice même lorsque le système nerveux est intact. De plus, il semble que les déficits d'apprentissage moteur puissent également être influencés par la durée de l'épisode douloureuse antérieure. / Pain and motor learning are two important elements in rehabilitation context. Despite being mostly studied independently, important interactions exist between them in the context of spinal cord injury. Indeed, many studies show that rehabilitation exercises could reduce the development of pathological pain. On the other hand, it seems that the nociceptive activity could alter motor system plasticity. Recent studies have also shown that pain can interfere with motor plasticity, even when the acute pain signals have dissipated. However, these observations have mostly been made in animals following a spinal cord injury. As a result, this interaction between the nociceptive system and motor plasticity is poorly understood. In this master’s thesis, the effect of a prior pain episode on the motor learning ability was evaluated in neurologically intact rats. To do this, we trained rodents to walk on a custommade horizontal ladder. After initial training, the rats underwent a week-long rest, during which they were randomly assigned to a control group, or one out of two pain conditions. Nociceptive stimuli were then used to identify the impact of a prior pain episode on the motor learning ability. Our results show that pain can interfere with motor learning even in neurologically intact animals. Motor learning deficits also appear to be influenced by the duration of the previous pain episode. Taken together, these results suggest that previous pain episodes may negatively influence motor learning, and that the amplitude and duration of the learning disability is proportional to the duration of the prior pain episode.

La douleur peut exercer un effet inhibiteur sur l'excitabilité corticospinale. L'anticipation de la douleur et la douleur elle-même semblent également avoir des bases neuronales communes. Ce projet visait donc à caractériser l'effet de la douleur et de son anticipation sur l'excitabilité corticospinale. La stimulation magnétique transcrânienne a été utilisée pour mesurer l'excitabilité corticospinale chez 15 sujets sains. Cinq conditions expérimentales ont été testées à l'aide d'une thermode, soit une condition neutre, deux conditions d'anticipation (chaleur et douleur), ainsi que deux conditions d'application (chaleur et douleur). Seule la condition de douleur a produit une inhibition significative de la voie corticospinale. L'anticipation de la douleur n'a pas modifié de façon significative l'amplitude des réponses musculaires évoquées par la TMS. Le fait que la douleur faible et de courte durée puisse induire une inhibition motrice suggère que la douleur modérée peut interférer avec une fonction motrice optimale.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / **Introduction :** Le transport de charges durant la marche est essentiel voire obligatoire chez le personnel militaire. Pour des raisons opérationnelles, les militaires doivent effectivement marcher sur de longues distances en portant des charges pouvant aller jusqu'à 68 kg, ce qui représente environ 57 à 73% du poids corporel. Il a été démontré que le transport de charges peut affecter les paramètres biomécaniques, physiologiques ainsi que l'efficacité à la marche, ce qui augmente grandement les risques de blessures musculo-squelettiques. L'implémentation d'exosquelettes passifs chez l'humain, représente une nouvelle technologie d'assistance capable de diminuer l'impact du transport de charges lors de la marche et donc de possiblement réduire le risque de blessures. Cependant, il est actuellement difficile de tirer des conclusions sur les bénéfices des exosquelettes passifs durant la marche dû aux différentes méthodologies expérimentales. Les études sur ce sujet tentaient d'observer l'impact d'un exosquelette sans comprendre l'interaction avec l'utilisateur ou n'implémentaient pas de processus de familiarisation. Développer un processus de familiarisation avec les principes de l'apprentissage moteur durant l'évaluation d'un exosquelette permettrait de mieux évaluer les bénéfices physiologiques associés. **L'objectif général** de ce projet de doctorat est d'évaluer l'influence du port d'un exosquelette passif à court terme ainsi que l'influence d'un processus de familiarisation basé sur les principes de l'apprentissage moteur sur les performances motrices et physiologiques. Plus précisément, **l'exosquelette passif sera évalué** dans une condition laboratoire contrôlé et dans une condition semi-opérationnelle. Ces objectifs reposent sur les hypothèses que 1) la première exposition à l'exosquelette aura une influence négative sur les performances motrices et physiologiques et 2) le processus de familiarisation à l'exosquelette permettra un retour des performances motrices et physiologiques à un niveau de référence (c- à-d. sans exosquelette) ou à des bénéfices. **Méthodologie :** La phase II (étude 1 - chapitre 2) portait sur l'exploration des effets d'un exosquelette passif personnalisé sur des variables métaboliques. Trois soldats et leurs exosquelettes ont été recrutés pour marcher à huit différentes vitesses sur tapis roulant sous cinq conditions d'évaluations (1) Sans exosquelette, (2) Première exposition à l'exosquelette, (3) Exosquelette après familiarisation, (4) Sans exosquelette / suivi trois mois, (5) Exosquelette / suivi trois mois. Durant la phase III, l'exosquelette personnalisé évoluera vers un modèle ajustable afin de recruter 13 participants. Le protocole de l'étude 1 sera amélioré selon les commentaires des participants de la phase II (étude 2 - chapitre 3) en plus d'intégrer le test du six minutes de marche (étude 3 - chapitre 4) afin d'observer la performance motrice. En plus de mesurer le changement métabolique, de l'électromyographie de surface sera ajouté afin d'explorer l'effet de l'exosquelette sur l'activité musculaire. **Résultats :** Les résultats de l'étude 1 ont permis de valider l'importance d'une méthodologie robuste de marche sur tapis roulant afin d'évaluer l'impact d'un exosquelette passif personnalisé sur le coût métabolique à la locomotion dans des conditions de laboratoire contrôlées. Cette étude a abouti à une réduction du coût métabolique à la locomotion d'environ 15% comparativement à la condition sans exosquelette. Durant l'étude 2, le protocole expérimental de l'étude 1 a été reprit et appliqué à un groupe plus important de participants, cette fois équipés d'un exosquelette passif ajustable. Dans cette étude, il y a eu une augmentation de 15% du coût métabolique à la locomotion ainsi qu'une augmentation significative de l'activation musculaire. L'intégration de l'électromyographie de surface a permis de mieux comprendre certains mécanismes physiologiques associés au port de l'exosquelette. Enfin, l'étude 3 a permis de mesurer la performance motrice et de comprendre les mécanismes physiologiques sous-jacents de l'exosquelette passif ajustable lors d'un test fonctionnel, où le participant décide lui-même de sa vitesse de marche. Les résultats ont révélé une diminution de la performance motrice d'environ 13% lors de l'ajout de charge ainsi que lors du port de l'exosquelette passif ainsi qu'une augmentation de l'activité musculaire du vaste médial de 18%. Toutefois, il est à noter que la familiarisation a eu permis de d'augmenter légèrement la performance de marche et en réduisant simultanément le coût métabolique à la locomotion. **Conclusions :** Les résultats suggèrent l'importance d'introduire une période de familiarisation lors de l'acquisition d'un exosquelette passif afin de réduire l'augmentation initiale du coût métabolique à la locomotion et de l'activité musculaire. La familiarisation peut aussi avoir une influence sur la performance motrice. Il est donc important de s'assurer que le processus de familiarisation soit adapté à la population utilisant l'appareil car il semble y avoir un effet d'apprentissage. / **Introduction:** Load carriage during walking is essential and even mandatory for military personnel. For operational reasons, military personnel often have to cover long distances while carrying loads weighing up to 68 kg, which represents approximately 57 to 73% of their body weight. It has been demonstrated that load carriage can affect biomechanical and physiological parameters, as well as walking efficiency, significantly increasing the risk of musculoskeletal injuries. The implementation of passive exoskeletons in humans represents a novel assistive technology capable of reducing the impact of load carriage during walking and potentially decreasing the risk of injuries. However, drawing conclusions about the benefits of passive exoskeletons during walking is currently challenging due to various experimental methodologies. Studies on this topic often aimed to observe the impact of an exoskeleton without understanding the user interaction or did not implement a familiarization process. Developing a familiarization process with motor learning principles during exoskeleton evaluation could better assess associated physiological benefits. The **main objective** of this thesis is to evaluate the short-term influence of wearing a passive exoskeleton and the influence of a familiarization process based on motor learning principles on motor and physiological performance. Specifically, the passive exoskeleton will be assessed in a controlled laboratory condition and in a semi-operational condition. These objectives are based on the hypotheses that 1) the initial exposure to the exoskeleton will have a negative impact on motor and physiological performance, and 2) the familiarization process with the exoskeleton will either return motor and physiological performance to a baseline level (i.e., without the exoskeleton) or result in benefits. **Methods:** In Phase II (Study 1 - Chapter 2), the exploration of the effects of a personalized passive exoskeleton on metabolic variables was conducted. Three soldiers and their exoskeletons were recruited to walk at eight different speeds on a treadmill under five evaluation conditions: (1) Without the exoskeleton, (2) First exposure to the exoskeleton, (3) Exoskeleton after familiarization, (4) Without exoskeleton / three-month follow-up, (5) Exoskeleton / three-month follow-up. In Phase III, the personalized exoskeleton will evolve into an adjustable model to recruit 13 participants. The Study 1 protocol will be improved based on feedback from Phase II participants (Study 2 - Chapter 3) and will integrate the six-minute walk test (Study 3 - Chapter 4) to observe motor performance. In addition to measuring metabolic changes, surface electromyography will be added to explore the effect of the exoskeleton on muscle activity. **Results:** The results of study 1 validated the importance of a robust treadmill walking methodology to assess the impact of a personalized passive exoskeleton on the metabolic cost of locomotion in controlled laboratory conditions. This study resulted in a approximately 15% reduction in the metabolic cost of locomotion compared to the condition without the exoskeleton. During Study 2, the experimental protocol of Study 1 was repeated and applied to a larger group of participants, this time equipped with an adjustable passive exoskeleton. In this study, there was a 15% increase in the metabolic cost of locomotion and a significant increase in muscle activation. The integration of surface electromyography helped better understand some physiological mechanisms associated with wearing the exoskeleton. Finally, Study 3 measured motor performance and understood the underlying physiological mechanisms of the adjustable passive exoskeleton during a functional test, where the participant decides their walking speed. The results revealed a decrease in motor performance of approximately 13% when adding load and when wearing the passive exoskeleton, along with an 18% increase in the activity of the vastus medialis. However, it is noteworthy that familiarization slightly increased walking performance while simultaneously reducing the metabolic cost of locomotion. Finally, study 3 measured motor performance and understanding the underlying physiological mechanisms of the adjustable passive exoskeleton during a "semi-operational" functional test, where the participant decides their own walking speed. The results showed a decrease in walking performance with the addition of load and when wearing the passive exoskeleton. However, it is noteworthy that familiarization had a beneficial effect by slightly improving walking performance and simultaneously reducing the metabolic cost of walking. **Conclusions:** The results suggest the importance of introducing a familiarization process when acquiring a passive exoskeleton to reduce the initial increase in the metabolic cost of walking and muscle activity. Familiarization can also influence motor performance. Therefore, it is important to ensure that the familiarization process is adapted to the population using the device, as there seems to be a learning effect.

Il est reconnu que le travail posté est plus problématique lors des quarts de nuit puisque l'horloge interne s'adapte difficilement à l'horaire de nuit. On sait aussi que la présence de lumière matinale maintient l'horloge biologique synchronisée à un horaire diurne. Une adaptation rapide de l'horloge biologique endogène serait toutefois possible, dans certaines conditions, notamment sur des plateformes pétrolières dans la Mer du Nord. Plus particulièrement, les études réalisées dans de tels sites isolés partagent plusieurs caractéristiques telles que de longues rotations, une absence de lumière matinale et peu ou pas de responsabilités familiales et domestiques. L'objectif de la présente étude était d'évaluer si travailler sur de longues rotations dans un site isolé est suffisant pour favoriser une adaptation au travail de nuit en matière de sommeil et de vigilance, et ce, malgré la présence de lumière matinale. Un total de 70 mineurs travaillant dans une mine située dans le Grand Nord du Québec (62° Nord) furent évalués lors de 14 quarts consécutifs de 12 heures de jour et/ou de nuit. Les participants ont indiqué leur niveau de vigilance sur une échelle visuelle analogique quatre fois par quart de travail et ont porté un actigraphe 24 heures sur 24 pendant toute la durée de l'étude afin d'évaluer objectivement leur sommeil. Les résultats montrent que l'efficacité du sommeil était légèrement plus élevée durant les quarts de jour que durant les quarts de nuit (86,5 vs. 85,5, p<0,05), mais que la durée du sommeil n'était pas différente (6:34 vs. 6:44, n.s.). Pour les quarts de jour, les niveaux de vigilance sont demeurés stables pendant les 14 jours de la rotation avec le niveau le plus bas toujours observé au début du quart à 7 h 00. Pour les quarts de nuit, la vigilance au temps 1 (19 h 00) et au temps 2 (22 h 00) est demeurée inchangée, et ce, tout au long de la rotation. Comparativement au temps 1, une baisse significative de la vigilance fut observée au temps 3 (2 h 00) et au temps 4 (5 h 30) lors du premier quart de nuit. Une amélioration quotidienne significative a toutefois été notée et au final, un chevauchement entre les niveaux de vigilance au temps 3 et au temps 1 s'est produit au onzième quart, alors que cela ne s'est jamais produit pour le temps 4. En conclusion, les mineurs souterrains présentent une bonne qualité de sommeil malgré des preuves d'adaptation circadienne limitées en termes de vigilance nocturne. Il est probable que l'exposition des travailleurs sur les quarts de nuit à la lumière matinale ait empêché un ajustement complet de l'horloge circadienne. / It is well known that shift work is more difficult during night shifts because the internal biological clock adapts very little to the night schedule. It is also recognized that the presence of morning bright light keeps the internal clock synchronized to a daytime schedule. However, a rapid adaptation in terms of nocturnal vigilance levels has been reported by studies performed on oil platform workers in the North Sea. Such studies are characterized by long rotations, low family and domestic responsibilities, and no exposition to morning bright light. Our objective was to assess whether working on long rotations in an isolated mine site is sufficient to promote adaptation to night work in terms of sleep and vigilance despite an exposition to morning bright light after the nightshift. A total of 70 underground miners working in the Far North of Quebec (62°North) were assessed for 14 consecutive 12-hour day and/or night shifts. Participants indicated their level of vigilance on a visual analog scale four times per shift and continuously wore an actigraph to objectively assess their sleep. Results show that sleep efficiency was slightly higher during day shifts than during night shifts (86.5 vs. 85.5, p<0.05) while sleep duration did not differ (6:34 vs. 6:44, n.s.). For the day shift, vigilance levels remained stable across the 14 days with the lowest level always observed at the beginning of the shift (7h00). For the night shift, vigilance at Time 1 (19h00)and Time 2 (22h00) remained stable throughout the rotation. Compared to Time 1, a decline of vigilance was observed on Day 1 at Time 3 (02h00) and Time 4 (05h30). However, a significant daily improvement in vigilance was noted and towards the end of the rotation, on the eleventh shift, an overlap occurred between Time 3 and Time 1, whereas this never happened for Time 4. In conclusion, underground miners exhibited good sleep quality despite evidence of limited circadian adaptation in terms of nighttime vigilance. There is a distinct possibility that exposure to morning light prevented a greater adjustment of the circadian clock in underground miners.

Les travailleurs de nuit doivent être éveillés la nuit lorsqu'ils sont physiologiquement prédisposés au sommeil et tenter de dormir le jour alors qu'ils sont prédisposés à être actifs. En effet, le problème le plus souvent rapporté en présence de ce genre d'horaire est la somnolence excessive au travail, suivie par une difficulté à induire et à maintenir le sommeil pendant le jour. Ces problèmes dérivent du fait que l'horaire d'activité est inversé par rapport à l'horloge biologique. Celle-ci demeure synchronisée à un horaire diurne par l'alternance entre la lumière et l'obscurité. Il est possible de déplacer le rythme circadien en étant exposé à une lumière vive au cours de la nuit et en instaurant une période de noirceur le jour. À cause de la nature contraignante de cette méthode, il est peu probable qu'elle soit aisément adoptée par les travailleurs de nuit. Il est par contre reconnu que l'horloge biologique est plus sensible aux courtes longueurs d'onde du spectre de la lumière visible (bleu). Il devient donc possible de déplacer le cycle lumière/obscurité en augmentant seulement la quantité de courtes longueurs d'onde la nuit et en les bloquant le jour. Les objectifs généraux de cette thèse par articles scientifiques étaient donc de déterminer les effets du blocage des courtes longueurs d'onde, ainsi que l'applicabilité des stratégies de contrôle de l'exposition lumineuse dans un milieu de travail. Le premier article présenté dans cette thèse démontre que des lunettes à lentilles orangées empêchent la lumière vive d'influencer l'horloge biologique. Le deuxième article présente les résultats d'une semaine d'utilisation des lunettes à lentilles orangées le matin sur la vigilance au travail et le sommeil le jour chez des travailleurs de nuit permanents dans leur milieu de travail. Le troisième article, quant à lui, permet de voir l'effet d'une exposition additionnelle aux courtes longueurs d'onde combinée au port des lunettes à lentilles orangées sur la vigilance et le sommeil, mais aussi sur la phase de l'horloge biologique et la performance. Finalement, le quatrième article porte sur les conséquences l'utilisation des filtres orangés sur l'effet de la lumière sur la vigilance en fin de nuit.

La charge mentale est un concept très utile dans les domaines dont l’objet d’étude et d’analyse est le travail et la performance humaine. Typiquement, la charge mentale est mesurée à l’aide des mesures subjectives (c.-à-d. des questionnaires) ou par des mesures comportementales (c.-à-d. les actions des individus). La charge mentale peut également être mesurée à l’aide de l’activité physiologique périphérique (p.ex. l’activité cardiaque). Il est cependant difficile de déterminer la source de la charge mentale à l’aide des mesures physiologiques périphérique. En effet, les sous-dimensions de la charge mentale, comme l’exigence, l’effort, le stress et la fatigue, provoquent souvent des manifestations physiologiques similaires. En plus de cette problématique, les mesures physiologiques de la charge mentale sont trop souvent étudiées dans des contextes de laboratoire et trop rarement étudiées dans des milieux de travail réels. Il est donc crucial d’investiguer leur potentiel dans des contextes réels. Cette thèse vise donc à investiguer le potentiel diagnostique (le potentiel à déterminer la source) des mesures physiologiques périphériques de la charge mentale. Pour y arriver, une méthode combinant l’approches cognitive traditionnelle et l’apprentissage automatique est utilisée. La thèse rapporte les résultats de deux expériences : une première menée en contexte de laboratoire et une seconde menée dans une simulation de commandement et contrôle reproduisant un milieu de travail réel. Les résultats montrent que les mesures physiologiques périphériques peuvent prédire, avec une bonne précision, la sousdimension qui est à l’origine de la charge mentale en contexte de tâche simple. Bien que moins précise, il reste possible de faire cette prédiction dans des contextes de tâche réelle. Dans l’ensemble, cette thèse apporte plusieurs contributions essentielles afin de rendre possible les mesures physiologiques périphériques de la charge mentale dans les milieux de travail réels. / Mental workload stands out as a key concept as soon as human work and human performance is discussed. Mental workload is often measured using subjective questionnaires or behavioral cues. Peripheral physiological measures (e.g. heart rate) can also be used to measure workload. However, it is particularly difficult to determine the source of workload using peripheral physiological measures. Sub-divisions of mental workload, such as task load, mental effort, stress and fatigue, often trigger similar physiological reactions, blurring the diagnostic potential of physiological measures. Furthermore, physiological measures are too often investigated in laboratory settings, making it hazardous to determine their performance in real world settings. This thesis aims at investigating the diagnostic potential of peripheral physiological measures. A mixed methodology, combining traditional cognitive approach as well as machine learning techniques, is used. This thesis presents results of both a laboratory setting experimental as well as an ecological command and control simulation. Results show that peripheral measures can be used to predict, with high accuracy, the source of workload in laboratory settings. While not as accurate, results also show that it is possible to perform a diagnostic measure of workload in an ecological work simulation. This thesis contribute to improve the potential of peripheral physiological measures in real work settings.