Ce mémoire présente un ensemble de travaux de recherche destinés à élargir le domaine d'application du contrôle acoustique actif et à en améliorer les performances. Il vise à expliquer le nombre toujours petit des applications du contrôle actif par les contraintes physiques, telles que la contrainte de causalité des algorithmes en temps réel ou le raccourcissement de la longueur d'onde avec la fréquence, qui s'appliquent aux dispositifs de contrôle ; compte tenu de ces différentes contraintes il présente des outils d'optimisation pour concevoir des systèmes plus performants. Sont ainsi décrits des travaux de recherche orientés successivement vers un contrôle actif sur une zone de l'espace plus étendue, vers le contrôle de sons plus complexes, vers la résolution de problèmes de contrôle mieux posés puis vers le contrôle de grandeurs acoustiques non directement accessibles à la mesure. Au delà de cet exposé de travaux de recherche conduits en équipe au sein du Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique du CNRS à Marseille, ce mémoire espère montrer que le contrôle actif n'est pas une simple mise en oeuvre technologique, un peu limitée et passée de mode, de théories connues de l'acoustique et de l'automatique mais bien un réel et actuel sujet de recherche en acoustique.

L'incorporation d'actinide dans un matériau soumet ce dernier à l'action d'une particule alpha, de quelques MeV toujours associée au recul du noyau résiduel. Ce dernier avec une énergie d'une centaine de keV produit l'essentiel des dégâts d'irradiation. L'étude des analogues naturels a permis d'identifier les fluoroapatites à forte teneur en groupements phosphate comme matrices potentielles de conditionnement des actinides. Des travaux antérieurs, simulant la décroissance alpha dans la fluoroapatite phosphocalcique monocristalline ont mis en évidence un phénomène d'exfoliation et un recuit des défauts créés par les noyaux de recul par les ions hélium. Notre travail a montré que l'exfoliation ne peut pas se produire sur les matériaux apatitiques polycristallins (fluoroapatite phosphocalcique et fluoroapatite à un silicate) probablement grâce à l'évacuation de l'hélium hors des grains par un réseau de microcanaux aboutissant à la surface du grain et par la diffusion de l'hélium dans les joints de grains. En revanche ces chemins d'évacuation de l'hélium diminuent la résistance chimique de la fluoroapatite. De même, la vitesse de dissolution de l'apatite est fortement augmentée au-dessus d'un seuil d'endommagement correspondant à la percolation des défauts isolés et surtout en cas d'amorphisation totale. Concernant l'effet des noyaux de recul et de recuit par les particules alpha, une méthode d'étude originale reposant sur l'utilisation d'un microscope électronique à transmission couplé avec un implanteur d'ions a été mise au point. Ce dispositif a permis de réaliser des irradiations simulant la décroissance alpha et de suivre in situ l'évolution du désordre d'échantillons polycristallins. Il a été montré que pour toute la solution solide des fluoroapatites phospho-silicatées l'amorphisation se produit directement dans la cascade. De même, grâce à cette technique, l'efficacité du recuit par alpha a été mesurée sur différentes compositions d'apatite. Le principal résultat montre que l'efficacité du recuit par alpha dans la fluoroapatite diminue très rapidement avec l'augmentation du rapport SiO4/PO4 ce qui est en accord avec les conclusions de l'étude des analogues naturels. Elle diminue également lorsque l'anion fluor présent dans les tunnels est remplacé par un groupement hydroxyle. Au niveau de nos connaissances actuelles, le recuit par alpha semble être une propriété unique de la structure apatitique. Afin de modéliser le comportement des céramiques lorsqu'elles sont dopées avec des actinides nous avons établi, en tenant compte des vitesses de création et de guérison des défauts, l'équation différentielle gouvernant l'évolution du désordre en fonction du temps de stockage ou d'entreposage. La résolution de cette équation dans le cas de la fluoroapatite phosphocalcique et de la fluoroapatite à un silicate permet de conclure que ces deux matrices potentielles conserveront probablement leur structure cristalline au cours du stockage ou de l'entreposage.

L'objectif de cette étude est d'évaluer le comportement à long terme d'une nouvelle matrice de conditionnement des actinides mineurs à structure apatitique. La résistance à l'altération aqueuse des minéraux à structure apatitique a été étudiée à partir de l'étude combinée d'une fluorapatite naturelle et d'une britholite synthétique contenant un atome de néodyme pour simuler la présence d'actinides trivalents. La surface minérale a été caractérisée à partir d'une approche combinant des mesures électrocinétiques, potentiométriques et spectroscopiques, et les vitesses de dissolution ont été mesurées en réacteurs ouverts et fermés dans différentes conditions d'altération. Les résultats suggèrent que les minéraux apatitiques se dissolvent suivant 1) libération des fluors, 2) libération des cations localisés dans les sites I, et 3) la rupture des liaisons Ca-O permettant la libération des cations II et des phosphates. Une équation cinétique basée sur la TST a été établie pour rendre compte de la dissolution de la fluorapatite naturelle et de la britholite synthétique en fonction des conditions d'altération. La concentration aqueuse de néodyme est contrôlée par la précipitation de rhabdophane.

Les traumatismes médullaires, ainsi que les myopathies, les accidents vasculaires cérébraux ou les amputations peuvent entraîner de très lourds handicaps où la commande motrice ne peut plus être exécutée correctement. Les interfaces cerveau-machine ont été développées pour contrecarrer ces déficits. La plupart des groupes de recherche travaillant dans le domaine ont conçu des interfaces qui tentent de reconstruire un mouvement à partir de l'activité neuronale du cerveau. Dans notre cas, nous attaquons le problème différemment en conditionnant un neurone ou un petit nombre d'entre eux dans le cortex moteur de rats éveillés afin qu'ils contrôlent la vitesse d'un actuateur en une dimension en augmentant ou en diminuant leur taux de décharge. Dans ce protocole, connaître l'espace initial de codage des neurones conditionnés n'était pas un prérequis. Nous avons observé que l'activité de la plupart des neurones pouvait être modulée par conditionnement opérant, et pouvaient contrôler en temps réel et pendant plusieurs secondes la position d'une bouteille contenant une récompense liquide située en face de l'animal. De plus, pendant la période d'apprentissage, les neurones conditionnés ont affiché des propriétés spéciales comparées aux autres neurones non conditionnés, en termes de variabilité du taux de décharge, de latence de la réponse et de force de la modulation. Cela constitue la première démonstration d'un outil externe contrôlé en temps réel par des neurones conditionnés devant ajuster leur activité selon des objectifs constamment redéfinis.

L'étude des mécanismes comportementaux et cérébraux sous-tendant la modulation hédonique de la prise alimentaire chez le porc juvénile présente d'importants enjeux en termes d'applications en production porcine et en recherche biomédicale. L'objectif de cette thèse était de décrire ces déterminants par le biais du développement d'un modèle porcin des préférences et aversions alimentaires conditionnées, en utilisant des méthodes comportementales et des techniques d'imagerie cérébrale fonctionnelle. Sur le plan comportemental, nous avons validé un modèle porcin de l'aversion alimentaire conditionnée, obtenue via des injections duodénales de chlorure de lithium et caractérisée par une modification drastique des choix alimentaires. Nos résultats suggèrent également que les préférences alimentaires sont plus difficiles à induire que les aversions, et qu'un renforcement calorique et sucré, comme le saccharose, représente un stimulus efficace pour l'induction d'une préférence chez le porc. Sur le plan neurobiologique, l'exposition à des flaveurs alimentaires aux valeurs hédoniques contrastées et la perception combinée de saccharose aux niveaux oral et viscéral ont engendré des différences d'activation dans les circuits neuronaux impliqués chez l'Homme et les rongeurs, dans l'évaluation hédonique des stimuli sensoriels, la motivation, le traitement de la récompense (amygdale, cortex préfrontal, noyaux de la base) et la mémoire (hippocampe, cortex parahippocampique). Des études complémentaires sont nécessaires pour déterminer dans quelle mesure des facteurs de variation liés à l'animal ou aux paradigmes expérimentaux ont pu influencer l'expression des conditionnements.

Cette thèse porte sur l’influence du parrainage dans le sport et de la consommation d’alcool dans les films sur les attitudes implicites vis-à-vis de l’alcool. Peu de recherches portent sur les mécanismes psychologiques permettant d’expliquer l’influence de l’exposition à de la publicité pour de l’alcool sur les comportements de consommation à long terme. L’hypothèse générale soutenue dans cette thèse est qu’un processus de conditionnement évaluatif par fausse attribution affective médiatise l’effet de l’exposition à des stimuli en lien avec l’alcool sur les attitudes implicites vis-à-vis de l’alcool. L’effet de deux autres processus automatiques (i.e. effet de simple exposition, association avec le soi) sont également étudiés. Deux études (1 et 2) ont d’abord été menées afin de mettre en place une induction permettant (i) d’inhiber les processus contrôlés et (ii) de maximiser la fausse attribution affective par inhibition du contrôle attentionnel dans un paradigme de conditionnement évaluatif. Trois études sur le parrainage ont ensuite été menées dans lesquels nous observé un effet de l’exposition au parrainage sur les attitudes implicites (études 3 et 5). L’effet de l’exposition au parrainage peut être expliqué par un effet de simple exposition aux marques (étude 5), cependant, nos données ne nous permettent pas de conclure à un effet de conditionnement évaluatif (étude 4). Deux études sur la représentation de la consommation d’alcool dans les films et les séries télévisées ont permis de mettre en évidence un effet de conditionnement évaluatif indépendant de l’association avec le soi (étude 6), et que cet effet de conditionnement dépendait de processus contrôlés (étude 7). Dans l’ensemble, l’influence du parrainage sur les attitudes implicites semble s’exercer par un effet de simple exposition, tandis que l’influence de la représentation de l’alcool dans les films et séries télévisées semble davantage s’exercer par conditionnement évaluatif et association du concept d’alcool avec le soi. / This thesis focuses on the influence of alcohol sport sponsorship and alcohol consumption in movies on implicit attitudes towards alcohol. Few researches have focused on the mediating psychological mechanisms between exposure to alcohol promotion in media and long-term consumption. Our hypothesis is that evaluative conditioning through affect misattribution mediatizes the effect of exposure to alcohol stimuli on implicit attitudes toward alcohol. The effect of two other automatic processes (i.e. mere exposure effect, association with the self) are also studied. Two studies (1 and 2) were led to test an induction that (i) impairs controlled processes and (ii) maximizes affect misattribution by inhibiting attentional control in an evaluative condition paradigm. Three studies on alcohol sponsorship were then led in which we found a main effect of on implicit attitudes (studies 3 and 5). A mere exposure effect was observed in the study 5, but we found no convincing evidence for evaluative conditioning (study 4). However, we found an evaluative conditioning effect in two studies on alcohol consumption in movies and TV shows which was shown to be independent from association with the self (study 6), as well as relying on controlled processes (study 7). Overall, sponsorship effects on implicit attitudes seems to occur via a mere exposure effect, while alcohol portrayals in movies seems to impact implicit attitudes toward alcohol through evaluative conditioning and association of alcohol with the self.

La simulation des écoulements cavitants est confrontée à des difficultés de modélisation et de résolution numérique provenant des caractéristiques particulières de ces écoulements : changement de phase, gradient de masse volumique important, variation du nombre de Mach, turbulence diphasique, instationnarités. Dans cette thèse, nous nous sommes appliqués à dériver proprement le modèle de mélange homogène 1-fluide couplé à une modélisation RANS de la turbulence. A partir des termes contenus dans ces équations et de la nature des écoulements cavitants étudiés, plusieurs modèles de turbulence basés sur la notion de viscosité turbulente ont été testés : modèles faiblement non-linéaires (corrections SST et de réalisabilité), ajout des termes de turbulence compressible, application de la correction de Reboud, modèles hybrides RANS/LES (DES, SAS). Ces modèles ont été incorporés dans un code compressible qui fait appel à une résolution implicite en pas de temps dual des équations de conservation avec une technique de pré-conditionnement bas-Mach pour traiter les zones incompressibles. Les simulations 2D et 3D ont porté sur deux géométries de type Venturi caractérisées par la présence d’une poche de cavitation instationnaire due à l’existence d’un jet rentrant liquide/vapeur le long de la paroi. Elles montrent que l’ensemble des modèles sont capables de capturer le jet rentrant. En revanche, la dynamique de la poche varie entre les modèles et le manque de données expérimentales ne permet pas de discriminer les modèles entre eux. Il apparaît à la vue des résultats que les approches avec la correction de Reboud ou les modèles SAS améliorent la simulation des écoulements. / The computation of cavitating flows is a challenging issue due to the characteristics of these flows : phase transition, large density gradient, Mach number variation, interaction between phases and turbulent flow, unsteadiness. In the present study, we performed a derivation of the one-fluid compressible homogenous model coupled with a RANS approach for the turbulent flow. From these equations and the nature of the cavitating flows, several models based on the eddy viscosity assumption have been tested : weakly non-linear models (SST and realisability corrections), compressible turbulence models, hybrid RANS/LES turbulence models (SAS, DES) and the Reboud correction. All the models are implemented in a compressible code, which solves the equations using an implicit dual-time stepping method coupling with a pre-conditionning technique for the incompressible area. 2D and 3D computations are performed on two Venturi geometries characterized by an unsteady cavitation sheet with a liquid/vapor re-entrant jet. All the models are able to capture the re-entrant jet. Nevertheless, the dynamic behaviour differs from one model to another and the lack of experimental data prevents to discriminate the models between them. From the results, the computations with the SAS model and the Reboud correction improve the prediction of the flow.

L’ischémie critique chronique définit un stade avancé d’insuffisance artérielle chronique. Le diagnostic d’ischémie critique chronique nécessite trois éléments : des signes cliniques, des mesures de perfusion artérielle témoignant de l’ischémie, ainsi qu’une durée des symptômes supérieure à 15 jours. Nous avons mis au point un modèle d’ischémie critique chronique valide chez la souris, et reproduisant au plus proche les lésions observées chez l’homme, en réalisant une ligature fémorale droite associée à une ligature iliaque droite 4 jours plus tard. Nous avons ensuite étudié à partir de ce modèle l’atteinte mitochondriale liée à l’ischémie critique chronique, notamment l’altération de la fonction respiratoire mitochondriale, la diminution de la capacité de rétention calcique, et la production de radicaux libres. Nous avons testé différents protocoles de conditionnement pharmacologique et avons mis en évidence un effet protecteur de la N acétyl cystéine, des statines et de la L arginine. Les voies de protection RISK et SAFE seraient potentiellement impliquées dans cet effet protecteur. / Critical limb ischemia defines an advances stage of peripheral arterial disease and peripheral arterial insufficiency. The diagnosis of critical limb ischemia requires three elements: clinical signs, arterial perfusion measures demonstrating the level of ischemia, as well as a duration of symptoms for more than 15 days. We developed a critical limb ischemia model in mice, nearly mimicking human pathology, by right femoral artery ligatuon followed by right artery ligation 4 days later. We then studied from this model the mitochondrial impairment associted with critical limb ischemia, including impaired mitochondrial respiratory function, reduced calcium retention capacity, and increased production of free radicals. Once these changes highlighted, we wanted to test different pharmacological conditioning, in order to identify protective molecules in critical limb ischemia. We thus demonstrated a protective effetct of N acetyl cysteine, statins and L-arginine. The protection pathways RISK and SAFE may be involved in this protective effect.

Les vibrisses ou moustaches, sont représentées de façon très précise au niveau cortical. Cette représentation forme une carte qui peut varier selon l’expérience ou l’apprentissage. La plasticité corticale est parfois altérée dans des maladies. C’est le cas du syndrome de l’X-fragile où la protéine FMRP n’est plus produite. Notre hypothèse est double : 1- La plasticité opérant dans le cortex somato-sensoriel primaire lors d’un conditionnement associatif est primordiale pour l’apprentissage. 2- FMRP peut perturber cette plasticité et altérer l’acquisition de la mémoire. Mon travail de thèse s’est déroulé sous la direction du Dr Ingrid Bureau, dans l’Institut de neurobiologie de la Méditerranée UMR901, laboratoire de l’INSERM, sur le campus universitaire de Luminy (Aix-Marseille Université).Après un protocole de conditionnement, les souris ayant appris l’association présentent des réorganisations de la carte corticale sélective manifestées par une surreprésentation des vibrisses appariées au dépend des vibrisses voisines.L’étude a ensuite montré que déjà en condition naïve l’excitabilité des neurones glutamatergiques de la couche 4 est plus importante que chez les souris mutantes, dans lequel la synthèse de FMRP n’est inactivée que dans la couche 4 du cortex somato-sensoriel. Ceci est couplé à une baisse de la probabilité de libération de neurotransmetteur et une baisse de connectivité. Les cartes corticales sauvages et mutantes en condition naïve sont donc en apparence similaires. Après altération de l’expérience sensorielle, nous avons observé une forte augmentation de la force des projections ascendantes de la couche 4 vers la couche 2/3 chez les individus mutants / Whiskers representation is well defined at cortical level. This representation designs a map which can be modified with sensory experiece or learning. Cortical plasticity is sometime affected by diseases such as the fragile-X syndrome where protein FMRP is lacking. Two hypothesis : 1- Plasticity in primary somatosensory cortex play a major role in learning. 2- FMRP can disturb that plasticity and so memory acquisition.After playing an associtiative conditionning protocol, some mice learn the association and cortical map changes in a selective way with a gain of representation for the paired whiskers vs whiskers in neighbourghood.We’ve after shown that in naive conditions, layer 4 glutamatergic neurons present an increase of excitability in mutant mice, in which FMRP synthesis is inactivated only in layer 4 of somatosensory cortex. This phenotype comes with a decrease in neurotransmetor release probability and a decrease in connectivity. This way, WT and mutant cortical maps appear similar in naive conditions. But after sensory alteration we’ve seen a huge increase in strenght of ascending projections from layer 4 to layer 2/3 in mutants. We don’t know yet how to explain thoose deregulations.

Résumé : Le Conditionnement Évaluatif (CE) réfère au changement évaluatif d'un Stimulus Neutre (SN) à l'issue des co-expériences relationnelles répétées de celui-ci avec un Stimulus Affectivement signifiant (SA). Les nombreuses divergences empiriques observées dans la littérature suggèrent, d'une part, que des distinctions fonctionnelles sont à faire entre les effets mis en évidence, et d'autre part, que des processus de différente nature puissent intervenir ou être impliqués selon les effets considérés. Ce travail de thèse propose de reconsidérer la variabilité fonctionnelle du CE à travers une approche à multiples processus intégrative et continue, se distinguant des approches à multiples processus du CE classiques sur plusieurs points majeurs, dont : (i) la perspective d'un continuum entre les différents effets ; (ii) la définition et la fonction conférées aux processus associatifs et élaboratifs, envisagés sous-tendre le CE ; (iii) la relation entre ces processus ; et (iv) la nature des contenus mémorisés. Afin de développer ces aspects, nous nous appuierons sur trois points du continuum envisagé (i.e., effets de CE directs, indirects « automatisés », et indirects inférentiels), sachant que chacun de ces points illustrent des effets caractérisés par une émergence plus ou moins automatique, coûteuse, consciente, et/ou contrôlée. La validité empirique de cette approche a été examinée par la mise à l'épreuve des hypothèses concernant la variabilité potentielle dans la facilité de manifestation des effets de CE indirects. À ce titre, 4 expériences ont été effectuées en vue de démontrer que l'émergence d'un CE indirect peut être plus ou moins favorisée selon le degré de propriétés partagées entre le SN et le SA d'un couple donné. Conformément à nos attentes, les résultats obtenus suggèrent que la manifestation d'un CE peut être privilégiée par le partage élevé de propriétés SN-SA. Nous discuterons de la contribution de ces résultats pour l'approche proposée, et plus largement à l'étude du CE. Par ailleurs, les limites méthodologiques et empiriques qui touchent l'ensemble des expériences réalisées, et les perspectives futures quant à l'approche « intégrative et continue » seront considérées. / Abstract: Evaluative Conditioning (EC) can be defined as an evaluative change of a neutral stimulus (i.e., the CS), resulting from the repeated relational experiences between this stimulus and a stimulus affectively significant (i.e., the US). Numerous studies conducted on EC revealed several inconsistent results. These inconsistencies underline that two important distinctions have to be considered. The first one deals with the type of EC effects obtained, either direct or indirect. The other one concerns the type of processes underlying EC effects, associative and elaborative ones. In this thesis, we propose an integrative and continuous approach of EC that takes into account these two distinctions, and offers new insight by considering a possible continuum between direct low-level associative effects and indirect high-level elaborative effects. This perspective differs notably from the multiples processes approach classically adopted in EC. The experimental validity of this “integrative and continuous” view was examined in 4 experiments, by testing the role of the specificity of the CS-US relationship on the facility for indirect EC to emerge. Precisely, we predict that CS-US relationship presenting a high level of common properties (e.g., semantic, perceptive, or lexical properties) leads to the emergence of indirect EC effect in a privileged way. As expected, we observed that CS-US relations that shared a high-level of common properties can generate stronger or exclusive EC effects compared to stimuli that showed low-level common properties. The contribution of these results for the “integrative and continuous” approach and for EC studies is discussed, along with their methodological and empirical limits. Finally, perspectives for the future of our approach are drawn.