L'utilisation massive des retardateurs de flamme organohalogénés dans les produits manufacturés se solde, à ce jour, par une dispersion importante de ces composés dans l'environnement et par leur accumulation au sein des espèces aviaires notamment. À cet effet, il fut mesuré les plus fortes concentrations du congénère BDE-209 (composante principale du mélange Déca-BDE) couplé à une forte détection des isomères du Déchlorane Plus (syn- et anti-DP) dans les tissus de goéland à bec cerclé (GBC) nichant dans le fleuve Saint-Laurent, en aval de Montréal. En raison de leur forte charge en halogène et leur poids moléculaire important, le BDE-209 et le DP ont été considérés comme étant peu biodisponibles et très stables d'un point de vue physicochimique. Or, en ce qui a trait au BDE-209, plusieurs produits de débromination ont également été quantifiés dans ces mêmes tissus, mais leurs sources restent encore ambiguës. Par ce travail de recherche, nous avons donc tenté de vérifier l'hypothèse proposant que le BDE-209 et les isomères du DP représentent de bons substrats à l'action des enzymes de biotransformation isolées des microsomes hépatiques de GBC, résultant ainsi en une série de produits déhalogénés. Cette étude a donc pour but d'élucider le potentiel de biotransformation du BDE-209 et des deux isomères du DP à l'aide d'un essai de biotransformation in vitro (90 min) utilisant des microsomes hépatiques de GBC naturellement exposés, et ce, en les comparant à un congénère métabolisable (BDE-15) et à un autre étant résistant à la dégradation enzymatique (BDE-153). Basé sur un gradient d'activité EROD hépatique (faible, moyen et élevé), les oiseaux ayant une activité EROD moyenne ont démontré une diminution significative d'environ 20% du BDE-15 alors qu'aucune dégradation significative n'a été obtenue pour le BDE-153, -209 et pour les isomères du DP. Également, le pourcentage de dégradation du BDE-15 entre les groupes d'activité EROD « faible » et « moyen » a varié d'un peu plus de 10% laissant entrevoir qu'une certaine induction enzymatique serait favorable aux fins de la biotransformation de ce congénère. En somme, le présent travail ne permet pas d'expliquer la présence des produits de débromination du BDE-209 dans les tissus du GBC étant donné l'absence de biotransformation observée lors de l'essai in vitro. Ces produits pourraient toutefois avoir été absorbés par leur alimentation et/ou leur environnement quoique l'on ne puisse exclure que des processus métaboliques affectant l'intégrité moléculaire du BDE-209 aient véritablement lieu chez le GBC. Quant aux isomères du DP, il semble qu'ils ne soient pas susceptibles à la biotransformation dans le cadre du design expérimental réalisé. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Retardateur de flamme halogéné, polybromodiphényléther (PBDE), Déchlorane Plus (DP), oiseau, biotransformation in vitro, microsomes hépatiques

Le régime alimentaire d'une espèce a un rôle important dans la structure d'une communauté parasitaire intestinale au point de vue de la diversité et de l'abondance des différents parasites. Il existe cependant des variations intraspécifiques parfois importantes dans les communautés parasitaires chez une même espèce qui peuvent être expliquées par des variations dans leur diète. De plus, plusieurs espèces aviaires profitent des milieux anthropiques pour se nourrir. Ainsi, des altérations aux taux d'interactions hôtes-parasites peuvent engendrer des changements à la structure des communautés parasitaires. Cette hypothèse a rarement été étudiée dans un modèle aviaire sauvage. Le but de cette recherche était d'investiguer les variations dans les communautés parasitaires intestinales d'une espèce aviaire urbaine et omnivore, le goéland à bec cerclé (Larus delawarensis) en période de nidification (n=34) sur l'Ile DesLauriers, et d'étudier si une diète plus axée sur la nourriture d'origine anthropique se traduit en une charge parasitaire totale plus basse. En 2011, trois méthodes complémentaires ayant des échelles temporelles différentes furent utilisées pour caractériser leur régime alimentaire. Les contenus stomacaux furent récoltés donnant un aperçu de leur diète pendant les dernières 24 heures. Pour la première fois dans une étude parasitaire, le lien entre les aires d'alimentation récemment visitées et la communauté parasitaire d'une espèce aviaire fut étudié en utilisant des unités GPS miniatures qui localisaient les déplacements des oiseaux pendant 30 à 72 heures. Des analyses d'isotopes stables d'azote (δ15N) et de carbone (δ13C) (foie) furent faites donnant des renseignements sur l'assimilation de nourriture dans les derniers 10 jours. Parasites les plus communs furent Wardium spp., Diplostomum spp. et Eucoleus spp., transmit par les crustacés, les poissons d'eau douce, et les vers de terre, respectivement. Selon les données GPS, la proportion de temps passé dans les différentes aires d'alimentation par les goélands à bec cerclé tendait à être associée à la structure des communautés parasitaires (p=0.07). Cependant, les variations dans les communautés parasitaires intestinales étaient mieux expliquées par les signatures d'isotopes stables d'azote et de carbone (p<0.001). D'ailleurs, le ratio δ15N était significativement plus bas chez les individus ayant une abondance totale de parasites moindre (p=0.03). Il a récemment été établi que la nourriture anthropique a une signature 15N appauvri. Les résultats de la présente étude suggère donc que les individus se nourrissant plus de nourriture anthropique sont moins infestés de parasites. Ces résultats semblent démontrer que la disponibilité de nourriture d'origine anthropique peut avoir un effet sur la structure des communautés parasitaires d'une espèce aviaire nichant en milieu urbain. Ceci pourrait avoir des implications sur le succès reproducteur du goéland à bec cerclé. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Télémétrie, oiseaux, Laridae, régime alimentaire, isotopes stables, urbanisation

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Diss.--Philosophie--Durham, N.C.--Duke Univ., 1998. / Bibliogr. p. 702-726.

Equivocation was introduced by Shannon in the late 1940’s in seminal papers that kick-started the whole field of information theory. Much ground has been covered on equivocation’s counterpart, channel capacity and in particular, its bounds. However, less work has been carried out on the evaluation of the equivocation of a code transmitted across a channel. The aim of the work covered in this thesis was to use a probabilistic approach to investigate and compare the equivocation of various codes across a range of channels. The probability and entropy of each output, given each input, can be used to calculate the equivocation. This gives a measure of the ambiguity and secrecy of a code when transmitted across a channel. The calculations increase exponentially in magnitude as both the message length and code length increase. In addition, the impact of factors such as erasures and deletions also serve to significantly complicate the process. In order to improve the calculation times offered by a conventional, linearly-programmed approach, an alternative strategy involving parallel processing with a CUDA-enabled (Compute Unified Device Architecture) graphical processor was employed. This enabled results to be obtained for codes of greater length than was possible with linear programming. However, the practical implementation of a CUDA driven, parallel processed solution gave rise to significant issues with both the software implementation and subsequent platform stability. By normalising equivocation results, it was possible to compare different codes under different conditions, making it possible to identify and select codes that gave a marked difference in the equivocation encountered by a legitimate receiver and an eavesdropper. The introduction of code expansion provided a novel method for enhancing equivocation differences still further. The work on parallel processing to calculate equivocation and the use of code expansion was published in the following conference: Schofield, M., Ahmed, M. & Tomlinson, M. (2015), Using parallel processing to calculate and improve equivocation, in ’IEEE Conference Publications - IEEE 16th International Conference on Communication Technology’. In addition to the novel use of a CUDA-enabled graphics process to calculated equivocation, equivocation calculations were also performed for expanded versions of the codes. Code expansion was shown to yield a dramatic increase in the achievable equivocation levels. Once methods had been developed with the Binary Symmetric Channel (BSC), they were extended to include work with intentional erasures on the BSC, intentional deletions on the BSC and work on the Binary Erasure Channel (BEC). The work on equivocation on the BSC with intentional erasures was published in: Schofield, M. et al, (2016), Intentional erasures and equivocation on the binary symmetric channel, in ’IEEE Conference Publications - International Computer Symposium’, IEEE, pp 233-235. The work on the BEC produced a novel outcome due to the erasure correction process employed. As the probability of an erasure occurring increases, the set of likely decoded outcomes diminishes. This directly impacts the output entropy of the system by decreasing it, thereby also affecting the equivocation value of the system. This aspect was something that had not been encountered previously. The work also extended to the consideration of intentional deletions on the BSC and the Binary Deletion Channel (BDC) itself. Although the methods used struggled to cope with the additional complexity brought by deletions, the use of Varshamov-Tenengolts codes on the BSC with intentional deletions showed that family of codes to be well suited to the channel arrangement as well as having the capability to be extended to enable the correction of multiple deletions.

Polaritons are lightweight bosonic quasiparticles that result from the strong coupling of light with an exciton transition inside a microcavity. A sufficiently dense cloud of polaritons condenses into a polariton condensate, a state of matter showing macroscopic coherence and superfluid properties, whose dynamics are influenced by the cycle of constant pumping and decay of polaritons. This thesis begins with an introduction on the particle and wave properties of the polariton condensate, followed by a theoretical description of two-dimensional Bose-Einstein condensation (BEC) and a section on simulation of polariton condensates. The optical setup and the microcavity sample are presented thereafter, including holographic laser shaping with a spatial light modulator (SLM), which allows exciting the microcavity with arbitrarily shaped pump geometries. Experimental results comprise optical control of polariton condensates, and dipolaritons. First, optical blueshift trapping and energy synchronisation (phase locking) of condensates are introduced. The transition from phase-locked condensates to an optically trapped condensate is investigated for a configuration of N pump spots arranged on a circle of varying diameter. Differences between these two condensate types are highlighted in the discussion section. Next, two parallel pump laser lines with small separation are investigated, which create a one-dimensional waveguide with strong uniform gain. Optically guided polaritons are investigated in this configuration with respect to coherence, flow speed, temperature and chemical potential. Observations hint that coherence arises below the condensation threshold simply from the chosen geometry of the system. The final chapter is dedicated to dipolaritons (polaritons with a static dipole moment) which form when polaritons strongly couple to indirect excitons in coupled quantum wells. In this system quantum tunnelling of electrons can be controlled with bias voltage. This allows tuning the dipolariton properties optically and electrically, with exciting prospects for future experiments. A conclusion and outlook section rounds off this work.

Debate continues on the merits of strictly limiting alcohol consumption during all of pregnancy, and whether “safe” consumption levels and/or times exist. Only a relatively few experimental studies have been conducted that limit the timing of exposure to specific events during development and the exposure level to one that might model sporadic, incidental drinking during pregnancy. In the present study, the effects of two acute gavage exposures to low and moderate levels of ethanol (peak blood ethanol concentrations (BEC) of 104 and 177 mg/dl, respectively) either during gastrulation on gestational day (GD) 7 (at GD7:0 h and GD7:4 h) or during neurulation on GD8 (at GD8:6 h and GD8:10 h) on the spatial learning and memory abilities of adult mice in the radial arm maze (RAM) were examined. Mice were selected from a prenatal ethanol exposure (PAE) cohort that had been tested as neonates for their sensorimotor development (Schambra et al., 2015) and as juveniles and young adults for open field activity levels and emotionality (Schambra et al., 2016). Mice exposed on either of the two gestational days to acute, low or moderate levels of ethanol were deficient in overall performance in the RAM in adulthood. Importantly, mice in ethanol exposed groups took longer to reach criterion in the RAM, and many mice in these groups failed to do so after 48 trials when testing was terminated. Exposure to a low level of ethanol on either GD7 or GD8, or a moderate level on GD7, resulted in significant impairment in spatial reference (long-term) memory, while only mice exposed on GD7 to the low level of ethanol were significantly impaired in spatial working (short-term) memory. Mice exposed to the low ethanol level on either day had significantly shorter response latencies, which may reflect impairment of processes related to response inhibition or executive attention in these mice. For all measures, distributions of individual scores revealed a relatively small subset of mice in each PAE group who scored well outside the range of the control group, which skewed the population distributions to varying degrees in the direction of worse performance for the PAE groups. Overall the data suggest that after acute, low level ethanol exposure early in gestation, the likelihood that an individual mouse embryo experienced measureable ill-effects due to the exposure was rather low, but in a few of the embryos, damage occurred that resulted in significant deficits in later performance. The overall characteristics of our cohort of PAE mice, including delayed sensorimotor development, mild hypoactivity and increased emotionality, as shown in previous studies, together with deficits in spatial learning and memory as shown here, resemble those in a subset of human Fetal Alcohol Spectrum Disorder (FASD) diagnoses, specifically ADHD-Inattentive type (ADHD-I) and/or Sluggish Cognitive Tempo (SCT). Although possible correspondences between mechanisms underlying PAE-induced deficits in mice and those operating in humans remain undefined, further study with this mouse PAE model may ultimately help advance understanding of the causes of these conditions in affected children. This study highlights the possibility of risk associated with low to moderate sporadic alcohol consumption during the first month of human pregnancy.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(理学) / 甲第20166号 / 理博第4251号 / 新制||理||1611(附属図書館) / 京都大学大学院理学研究科物理学・宇宙物理学専攻 / (主査)教授 松田 祐司, 教授 川上 則雄, 教授 前野 悦輝 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Science / Kyoto University / DFAM

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(理学) / 甲第21247号 / 理博第4417号 / 新制||理||1634(附属図書館) / 京都大学大学院理学研究科物理学・宇宙物理学専攻 / (主査)教授 石田 憲二, 教授 前野 悦輝, 教授 松田 祐司 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Science / Kyoto University / DGAM