Résumé: L’Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle est devenue un des outils principaux pour mesurer l’activité cérébrale chez l’Homme de façon non-invasive. Le type de séquence plus fréquemment utilisé à ces fins est le signal dépendant du niveau d'oxvgène sanguin (BOLD signal) car il reflète les changements hémodynamiques associés à l’activité cérébrale et offr l’avantage d'être relativement facile à mesurer. Cependant, cette mesure est dépendante du niveau de désoxyhémoglobine, présent dans les veines. L'architecture structurelle de ces dernières varie considérablement d'une région du cerveau à l'autre et cela fait en sorte qu'il est ardu de savoir si les différences inter-régionales sont dues à des différences au niveau de l’activité neuronale ou de la structure vasculaire. C'est pour répondre à cette question que nous avons observé la relation entre les variations régionales de densité vasculaire (VAD) et l’amplitude du signal BOLD au repos et en présence d'un stimulus. Nous avons implémenté une méthode de segmentation des veines pour des images en pondération de susceptibilité (SWI). Nous avons également utilisé une méthode de segmentation des tissus (Morphométrie Basée sur les Voxels (VBM )) pour séparer les tissus et calculer une mesure de densité de matière. Nous avons trouvé qu'indépendamment de la taille des voxels, les variations régionales d'amplitude du signal BOLD au repos et du signal évoqué par une tâche sont mieux corrélées avec la VAD qu'avec la densité de matière grise. En utilisant un modèle linéaire général, nous avons observé qu'une grande partie des variations régionales au repos pouvait être modélisée par la VAD. En somme, nos résultats suggèrent que le signal BOLD au repos est intimement relié à la structure vasculaire. Utiliser la densité vasculaire afin de calibrer les mesures d'amplitude du signal BOLD au repos nous permettra d'interpréter de façon plus précise et d'obtenir de meilleures informations sur les différences observées entre plusieurs groupes de sujets et de patients. // Abstract: Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) has become one of the primary tools used for non-invasively measuring brain activity in humans. For the most part, the blood oxygen level-dependent (BOLD) contrast is used, which reflects changes in heinodynamics associated with active brain tissue. The main advantage of the BOLD signal is that it is relatively easy to measure and thus is often used as a proxy for comparing brain function across population groups (i.e. control vs. patient). However, it is particularly weighted towards veins whose structural architecture is known to vary considerably across the brain. This makes it difficult to interpret whether differences in BOLD between cortical areas reflect true differences in neu-ral activity or vascular structure. We therefore investigated how regional variations of vascular density (VAD) relate to the amplitude of resting-state and task-evoked BOLD signals. To address this, we first developed an automated method for segmen-ting veins in images acquired with susceptibility weighted imaging (SWI), allowing us to visualize the venoms vascular tree across the brain. In 19 healthy subjects, we then applied Voxel-Based Morphometry (VBNI) to Ti-weighted images and compu-ted regional measures of gray matter density (GNID). We found that, independent of spatial scale. regional variations in resting-state and task-evoked fNIRI amplitude was better correlated to VAD compared to GRID. Using a general linear model (GLNI). it was observed that the bulk of regional variance in resting-state activity could be modelled by VAD. Taken together, our results suggest that resting-state BOLD signals are signifi-cantly related to the underlying structure of the brain vascular system. Calibrating resting BOLD activity by venous structure may result in a more accurate interpreta-tion of differences observed between cortical areas and/or individuals.

L'inférence statistique est un domaine complexe et en constante évolution. Ce mémoire traitera de l'inférence sur la fonction de densité d'une variable aléatoire. Nous partirons de plusieurs résultats connus et développerons une analyse de ces résultats dans le cadre paramétrique avec une approche bayésienne. Nous nous aventurerons aussi dans les problèmes avec espace paramétrique restreint. L'objectif du travail est de trouver les meilleurs estimateurs possibles considérant l'information a priori et l'observation de variables tirées d'une densité faisant intervenir le paramètre. Le chapitre 1 traitera de notions d'inférence bayésienne, de choix de perte évaluant la performance d'un estimateur et possédant des propriétés recherchées. Le chapitre 2 concernera l'estimation ponctuelle du paramètre. En particulier, nous aborderons l'estimateur de James-Stein et trouverons des conditions suffisantes pour la minimaxité et la dominance d'estimateurs en remarquant la forme particulière de ceux-ci. Une condition remontera même à la loi a priori utilisée. Le chapitre 3 établira des liens entre l'estimation ponctuelle et l'estimation par densité prédictive pour le cas multinormal. Des conditions seront aussi établies pour la minimaxité et la dominance. Nous comparerons nos estimateurs à l'estimateur de Bayes découlant d'une loi a priori non informative et démontrerons les résultats par des exemples. Le chapitre 4 considérera le problème dans un cadre plus général où le paramètre d'intérêt pourra être un paramètre de position ou d'échelle. Des liens entre ces deux problèmes seront énoncés et nous trouverons des conditions sur la famille de densités étudiée pour trouver des estimateurs minimax. Quelques exemples concluront cette section. Finalement, le chapitre 5 est l'intégrale de l'article déposé en collaboration avec Tatsuya Kubokawa, Éric Marchand et William E. Strawderman, concernant l'ensemble du problème étudié dans ce mémoire, à savoir l'estimation par densité prédictive dans un espace paramétrique restreint.

Les codes correcteurs d'erreurs LDPC (Low Density Parity Check) font partie des codes en bloc permettant de s'approcher de quelques fractions de dB de la limite de Shannon. Ces remarquables performances associeés à leur relative simplicité de décodage rendent ces codes très attractifs pour les prochaines générations de systèmes de transmissions numériques. C'est notamment déjà le cas dans la norme de télédiffusion numérique par satellite (DVB-S2) qui utilise un code LDPC irrégulier pour la protection de la transmission des données descendantes. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés aux algorithmes de décodage des codes LDPC et à leur implantation matérielle. Nous avons tout d'abord proposé un algorithme sous-optimal de décodage (l'algorithme lambda-min) permettant de réduire de façon significative la complexité du décodeur sans perte de performances par rapport à l'algorithme de référence dit propagation de croyance (algorithme BP). Nous avons ensuite étudié et conçu une architecture générique de décodeur LDPC,que nous avons implantée sur une plateforme dédiée à base de circuits logiques programmables FPGA. Ce décodeur matériel permet avant tout d'accélérer les simulations d'un facteur supérieur à 500 par rapport à une simulation logicielle. De plus, par sa conception entièrement programmable, modulaire et générique, il possède de nombreuses fonctionnalités: Il peut ainsi être configuré pour une large classe de codes, et en conséquence permettre la recherche de codes efficaces

Le but de ce travail de thèse est d’identifier les sites acides de Lewis se formant lors de la déshydratation des zéolithes. Pour cela nous avons appliqué une approche combinant la spectroscopie d’absorption de rayons X et infrarouge et la modélisation moléculaire. Le calcul utilisant la théorie de la fonctionnelle de la densité a montré que trois types de sites aluminium sont générés lors du processus de déshydroxylation : les aluminiums tri-coordinnés, les aluminiums tétraédriques distordus et les aluminiums tri-coordinés masqués.L’interprétation des spectres d’absorption de rayons X au seuil K de l’aluminium s’est faite via le calcul des densités d’états électroniques vides des sites générés. Nous avons montré que le pic apparaissant avant le seuil principal d’absorption est dû principalement aux sites tétraédriques distordus et aux sites tri-coordinnés masqués alors que les sites tri-coordinnés sont à l’origine d’un léger décrochement avant le seuil d’absorption. Les spectres infrarouge du monoxyde de carbone adsorbé sur les zéolites déshydratées à différentes températures ont montré la présence de deux acidités de Lewis. La modélisation des spectres infrarouge montre que l’acidité de Lewis modérée peut être attribuée aux aluminiums tri-coordinnés et tri-coordinnés masqués. L’acidité de Lewis plus forte pourrait provenir de sites silicium sous coordinnés se formant lors de la déshydroxylation. / The aim of this thesis is to identify the Lewis acid sites formed during the dehydration of zeolites. For this we applied an approach combining X-ray absorption spectroscopy, infrared spectroscopy and molecular modeling. The calculation using density functional theory showed that three types of aluminum sites are generated during the dehydroxylation process: aluminum tri-coordinated, pseudo tri-coordinated aluminum and aluminum in a distorted tetrahedral environment. The interpretation of X-ray absorption spectra at the aluminum-K edge is done via the calculation of the empty density of states of the generated sites. We showed that the peak appearing before the main absorption edge is mainly due to distorted tetrahedral sites and pseudo tri- coordinated sites while the tri- coordinated sites are causing a slight feature before the above-mentioned pre-edge peak. The infrared spectra of carbon monoxide adsorbed on the zeolite treated at different temperatures showed the presence of two Lewis acidities. Modeling Infrared spectra shows that the moderate Lewis acidity can be attributed to tri-coordinated aluminum and pseudo tri-coordinated aluminum. The stronger Lewis acidity may come from silicon sites under-coordinated formed during the dehydroxylation.

Le phénomène du vieillissement des populations des pays industrialisés accompagné par l'augmentation de la prévalence de la démence constitue un défi majeur pour les systèmes de santé. Les causes définitives et les voies de développement de ces maladies ne sont pas encore comprises et elles restent jusqu'à présent sans moyens de prévention ou de traitement. L'hypothèse du stress oxydatif dans la pathogenèse des maladies neurodegeneratives est l'une des deux principales rapportées dans la littérature. Le présent projet de recherche visait à évaluer l'association entre les concentrations plasmatiques des lipoprotéines de faible densité oxydées, un marqueur d'oxydation, et le risque de démence et de maladie d'Alzheimer à partir des données de l'Étude sur la santé et le vieillissement au Canada, une étude longitudinale sur la démence chez les individus de 65 ans et plus. Les résultats étaient principalement non concluants mais d'autres études seraient néanmoins souhaitables pour approfondir la question.

Les travaux de maîtrise présentés dans ce mémoire ont permis d’évaluer les propriétés électrophorétiques des particules LDL chez des patients atteints d’hypercholestérolémie familiale hétérozygote et d’identifier certains facteurs impliqués dans les différences observées entre ces patients et des sujets contrôles. L’étude des propriétés électrophorétiques des LDL a permis de déterminer que la principale sous-population de particules LDL était plus petite chez ces patients que chez les sujets contrôles. De plus, nos résultats ont montré que plusieurs facteurs sont impliqués dans l’hétérogénéité des particules LDL, certains d’entre eux étant liés au fait d’être atteint d’hypercholestérolémie familiale, comme la concentration plasmatique de CETP. Ces travaux de maîtrise suggèrent donc qu’une augmentation de la concentration plasmatique de CETP dans l’hypercholestérolémie familiale contribue à l’hétérogénéité des particules LDL chez ces patients et au développement d’un profil lipoprotéinémique athérogène. / The main objective of this study was to examine the relationship between CETP and LDL particle heterogeneity in heterozygous familial hypercholesterolemia. The results of this study suggest that the LDL peak particle diameter was smaller in familial hypercholesterolemia than in controls. Furthermore, the results suggest that several factors are implicated in the LDL particle heterogeneity and that some of them are associated with familial hypercholesterolemia, such as the plasma CETP concentration. This study suggest that increased plasma CETP concentration could lead to significant LDL particle remodeling in familial hypercholesterolemia and could contribute to the pathogenesis of atherosclerosis in these patients.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2006-2007 / L'épidémie d'obésité qui frappe les sociétés civilisées partout à travers le globe constitue indubitablement un problème majeur de santé publique. Actuellement, la communauté scientifique commence à peine à comprendre les complications métaboliques induites par un excès de poids. Par surcroît, de plus en plus de preuves suggèrent qu'un excès de tissu adipeux dans la cavité abdominale, le tissu adipeux viscéral, est associé à plusieurs perturbations cardiométaboliques. Dans ce contexte, le phénotype des particules LDL petites et denses représente une anomalie caractérisant la dyslipidémie athérogène de l'obésité abdominale. Par ailleurs, cette forme d'obésité serait associée à un profil inflammatoire détérioré et chronique. L'objectif des travaux rapportés dans le présent ouvrage était d'évaluer la contribution de l'obésité viscérale et de la taille des particules LDL à la variation de certains marqueurs inflammatoires. Il a été démontré que la variation de la cytokine inflammatoire TNF-a était d'abord associée à l'accumulation de tissu adipeux viscéral, mais aussi à la taille des particules LDL. Pour ce qui est des concentrations de l'IL-6 et de la CRP, elles étaient également en relation avec l'accumulation de tissu adipeux viscéral, mais elles n'ont montré aucune association avec la taille des particules LDL. En somme, ces travaux suggèrent que le profil inflammatoire retrouvé en présence d'obésité viscérale pourrait également être associé au phénotype des particules LDL petites et denses.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

L'objectif de ce travail est l'étude du procédé de pervaporation et plus particulièrement la compréhension des mécanismes de transfert de masse et de chaleur dans une membrane en polymère qualifiée de dense. Une meilleures compréhension des mécanismes permettrait de lever les verrous limitant le développement de ce procédé, comme les faibles flux de matière ainsi que l'origine et la quantité de chaleur nécessaire au transfert à travers la membrane. Pour cela, nous avons développé un dispositif expérimental qui permet de mesurer en simultané les densités de flux de matière et de chaleur. La configuration frontale statique de perméation du dispositif mis en place donne accès au profil de température du liquide d'alimentation. Ces données de température ont permis de calculer les densités de flux de chaleur engagées durant les expériences de pervaporation grâce à un calcul par méthode inverse couplé à une simulation STAR CCM+. La densité de flux de matière est mesurée par une nouvelle méthode. La nouvelle méthode utilise un capteur de pression situé dans le réservoir d'alimentation permettant de mesurer en continu la densité de flux de matière synchronisée avec la mesure des températures. Afin de simplifier au maximum les contraintes expérimentales, nous nous sommes restreints à la perméation de composés purs. La corrélation des deux flux mesurés nous a conduit à observer que la quantité de chaleur prise au fluide en amont pour pervaporer une unité de masse de liquide pur est inférieure à la quantité de chaleur nécessaire pour vaporiser ce même liquide. Elle représente 50 % de celle-ci dans le cas de l’eau et seulement 25 % dans le cas de l’éthanol. / The aim of this work is to study the pervaporation process and specifically to understand the mass and heat transport mechanisms in a dense polymeric membrane. A better understanding of these mechanisms would make it possible to improve the limiting parameters for the development of this process, such as the low mass fluxes as well as the origin and the quantity of heat required for transport through the membrane. In order to answer these questions, we have developed an experimental setup that allows simultaneous measurement of mass flux and heat flux density. The dead-end permeation of the setup developed gives access to the temperature profile of the liquid feed. These temperature data make possible the estimation of the heat flux densities engaged during the pervaporation experiments by means of an inverse computation coupled with a STAR CCM + simulation. The mass flux is measured by a new method in addition to the gravimetric method used as a reference. The new method uses a pressure sensor located in the feed tank to continuously measure the mass flux with 1Hz raw acquisition frequency synchronized with the temperature measurement. In order to simplify the experimental constraints, we applied only permeation of pure liquids. The correlation of the two fluxes (mass and heat density) measured led us to observe that the amount of heat taken to the feed side to pervaporate a unit mass of pure liquid is less than the amount of heat required to vaporize the same liquid. It represents 50% of it in the case of water and only 25% in the case of the ethanol.

Le cholestérol, molécule complexe, est depuis longtemps associé aux maladies cardiovasculaires. Bien qu'il ait des effets bénéfiques lorsqu'il est, par exemple, précurseur de sels biliaires, de la vitamine D et d'autres stéroïdes, s'il est en excès dans le sang, il peut être à l'origine de la formation de plaques athéromateuses. Le transport du cholestérol dans la circulation est assuré par les lipoprotéines qui sont évacuées de la circulation par des récepteurs spécifiques au niveau du foie. Le récepteur de lipoprotéines de faible densité (LDL) mène à la captation et à la dégradation complète de la particule, tandis que le récepteur « scavenger » de classe B type J (SR-BI) est capable de retirer de façon sélective les esters de cholestérol des LDL et des lipoprotéines de haute densité (HDL). Les lipoprotéines sont reconnues par ces récepteurs grâce aux apolipoprotéines (apo) présentes à la surface de la particule. Des études antérieures ont démontré que l'apoC-I peut inhiber la captation de lipoprotéines riches en triglycérides et moduler l'activité d'enzymes impliquées dans le métabolisme du cholestérol. L'objectif de la présente étude est d'examiner si les différents taux de sécrétion d'apoC-I par les cellules hépatiques induisent un changement au niveau du métabolisme des LDL et des HDL. Des essais de captation des HDL et des LDL par des cellules d'hépatome humain HepG2 ont été réalisés en présence de concentrations croissantes d'apoC-I purifiées. Ces essais ont démontré une diminution dose dépendante de la captation sélective des esters de cholestérol des LDL et des HDL (95 % et 98% d'inhibition respectivement, en présence de 5 µg/ml d'apoC-I), sans provoquer de changement dans l'association protéique et la dégradation de ces lipoprotéines. Pour caractériser l'impact des différents taux de sécrétion d'apoC-I endogène, des transformants stables de cellules HepG2 ont été obtenus exprimant 290 % et 380 % du niveau d'apoC-I secrétée par les cellules HepG2. D'autre part, l'expression de cette apolipoprotéine a été inhibée de 55 % de son niveau d'expression par les cellules HepG2 en utilisant la stratégie des siRNA (short interfering RNA). Les essais d'association et de dégradation des HDL et des LDL par ces différents types de cellules ont démontré qu'une diminution de l'expression de l'apoC-I induit une augmentation de la captation sélective des esters de cholestérol des HDL de 29 % par l'apport à celle des cellules contrôles. Les associations protéique et lipidique des LDL ont été aussi plus élevées pour les cellules sous-exprimant l'apoC-I (23 % et 15 % d'augmentation respectivement). Contrairement aux résultats obtenus avec les cellules sous-exprimant l'apoC-I, le métabolisme des lipoprotéines n'a pas été modifié dans les cellules sur-exprimant l'apoC-I. Les analyses de clairances plasmatiques des LDL et des HDL injectées à des souris, réalisées en présence d'apoC-I purifiée, visant à élucider l'impact de cette apolipoprotéine dans le métabolisme des lipoprotéines in vivo, n'ont pas donné les résultats escomptés. D'autre part, les essais de liaison de l'apoC-I marquée à l'iode-125 aux cellules HepG2 ont révélé que celle apolipoprotéine se lie de façon spécifique à la membrane plasmique de ces cellules. De plus, les résultats d'incubation des LDL et des HDL en présence de cette apoC-I marquée ont démontré que celle-ci s'associe également aux lipoprotéines. Enfin, la définition du rôle de l'apoC-I dans le métabolisme des HDL et des LDL pourrait mener à une intervention d'ordre thérapeutique visant à diminuer le taux de synthèse de cette apolipoprotéine, et ainsi diminuer le taux de cholestérol sanguin et en conséquence l'incidence de maladies cardiovasculaires. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : LDL, HDL, Apolipoprotéines, Cholestérol, Captation sélective.