Th.--Sci. nat.--Besançon, 1984. N°: 179.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Diss.--Zoologie--Göteborg--Université de Göteborg, 2002. / Bibliogr. p. 23-27. Index.

Les récents développements de la morphométrie géométrique ouvrent de nouvelles voies de recherche en anthropobiologie, notamment dans le cadre de l'étude du dimorphisme sexuel. Les données de la littérature concernant le dimorphisme de l'os coxal immature sont moins nombreuses que chez les individus matures, et présentent surtout des conclusions discordantes. Cette étude évalue le dimorphisme sexuel de l'os coxal immature par géométrie morphométrique à partir d'une série de 400 examens tomodensitométriques, d'enfants de la naissance à l'âge de 18 ans. Cette méthode par l'extraction de la taille centroide permet l'étude du dimorphisme sexuel de taille et par l'étude des résidus Procrustes l'étude du dimorphisme sexuel de conformation. Les variations de taille et de conformation ainsi identifiées, sont quantifiées, visualisées et discutées. Le dimorphisme sexuel de l'os coxal immature est un phénomène dépendant de l'âge, se manifestant à la fois par des différences de taille et/ou de conformation. / Recent developments in geometric morphometrics open new research ways in biological anthropology. Sex estimation is one of the most frequently encountered issues in forensic medecine. While in the case of adults, there are fewer studies conducted to determine immature coxal bone sex differences and the results are often contradictory. This study evaluates the degree of sexual dimorphism of immature coxal bone using geometric morphometrics. .We studied sexually dimorphic differences in the coxal using geometric morphometric analysis of 17 osteometric landmarks recorded by multislice computed tomography (MSCT), based on 3D reconstructions of 400 children of mixed origins living in the area of Toulouse, southern France, and aged from birth to 18 years. We used geometric morphometrics methodology firstly to test sexual dimorphism in size (centroid size) and shape (Procrustes residuals), and secondly to examine patterns of shape change with age (development) and size change with age (growth). Trajectories of shape (development) and size (growth) differed throughout ontogeny and between sexes. . Immature coxal bone sexual dimorphism is an age-dependent phenomenon both manifesting by size and/or shape differences.

Les expériences encourues en période néonatale affectent la trajectoire développementale de plusieurs systèmes physiologiques. Particulièrement, le stress de séparation maternelle néonatale (SMN) perturbe le développement du système de contrôle respiratoire. Des travaux antérieurs illustrent l'impact de la SMN sur la régulation de l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HHS). Notamment, les rats adultes mâles SMN présentent des niveaux de base de l'hormone adrénocorticotrope (ACTH) et de corticostérone (CORT) significativement plus élevés que les rats contrôles. Cette dérégulation de l'axe HHS se traduit par une augmentation de la réponse ventilatoire à l'hypoxie (RVH). Les rats femelles SMN ne démontrent aucun changement de l'activité de l'axe HHS, mais présentent une diminution de la RVH en comparaison aux rats contrôles. Ce dimorphisme sexuel nous a amené à adresser le rôle des hormones sexuelles dans le phénotype respiratoire observé chez les rats mâles et femelles SMN. D'abord, l'étude présentée au chapitre 2 évalue l'impact du déclin des fonctions ovariennes (induit et naturel) sur la RVH de rats adultes et d'âges mûrs. Ces travaux démontrent que les hormones ovariennes masquent les effets de la SMN sur le contrôle respiratoire. Cependant, en l'absence des stéroïdes ovariens (ex. : à la périménopause), les conséquences de la SMN apparaissent. Ces travaux proposent que l'apparition de plusieurs symptômes (ex. : cardio-respiratoires) chez la femme ménopausée peut avoir une origine néonatale. Le rôle de la testosterone dans le contrôle ventilatoire est méconnu. Par contre, nous observons que l'exposition à 20-min d'hypoxie provoque l'augmentation aiguë des niveaux plasmatiques de testosterone chez le rat mâle SMN. Dans l'étude présentée au chapitre 3, nous avons voulu déterminer si cette élévation de testosterone est nécessaire à l'apparition du phénotype respiratoire observé chez les mâles SMN. Les résultats démontrent que l'injection intrapéritonéale de testosterone provoque l'augmentation de la RVH chez l'animal SMN, ce qui indique que la testosterone est nécessaire à l'expression complète de ce phénotype chez ces animaux. Finalement, les études présentées aux chapitres 4 et 5 mettent en évidence que l'environnement social du rat juvénile peut contribuer à atténuer, voire même renverser les conséquences du stress de SMN sur la régulation neuroendocrinienne et sur le contrôle respiratoire.

Les réseaux neuroendocrines qui contrôlent la reproduction sont mis en place pendant le développement sous l’action des stéroïdes sexuels endogènes. Toute perturbation de l’équilibre hormonal pendant ces phases critiques pourrait être à l’origine de troubles de la fonction de reproduction chez l’adulte. Ce travail vise à identifier l’impact d’une exposition développementale à un oestrogène de synthèse, l’éthinyloestradiol (EE2), sur les réseaux neuroendocrines et les conséquences physiologiques et comportementales chez l’adulte et sa descendance. Nos résultats ont montré que l’EE2 induit des perturbations des comportements sexuels chez les mâles et chez les femelles et une modification des réseaux hypothalamiques à GnRH et des neurones à calbindine qui contrôlent la physiologie et les comportements reproducteurs. Nous avons également montré que certains effets de l’EE2 sont transmis jusqu’à la quatrième génération, mettant ainsi en évidence le caractère transgénérationnel de ces perturbations. Ces résultats mettent en évidence la sensibilité des réseaux neuroendocrines aux perturbateurs endocriniens et la nécessité de prendre en compte ces paramètres dans l’évaluation de leurs effets sur la santé et la reproduction. / Neuroendocrine networks controlling reproductive function are established during development by the action of endogenous sex steroids. Any disturbance in the hormone balance during these critical phases may cause several disorders in reproductive function in adulthood. This work aims at identifing the consequences of a developmental exposure to the synthetic pharmaceutical estrogen ethinylestradiol (EE2) on the neuroendocrine and behavioral outcomes of the reproductive function in adult individuals and their offspring. Our findings showed that EE2 induced disturbances of sexual behaviors in males and females and modified the GnRH and the calbindin hypothalamic networks of exposed animals. We also showed that some effects of EE2 were transmitted up to the fourth generation, pointing out the transgenerational character of certain effects. All these results highlight the sensitivity of neuroendocrine networks to endocrine disruptors and the need to consider these parameters in assessing their effects on health and reproduction.

Le kisspeptine est un peptide, encodé par le gène Kiss1, qui joue un rôle majeur dans le contrôle central de la fonction de reproduction en régulant la sécrétion du GnRH après la naissance. Les neurones exprimant Kiss1 apparaissent avant la naissance exclusivement dans le noyau arqué. Les objectifs de cette thèse étaient de décrire comment le système s‟organise avant la naissance en fonction du sexe à une période où il existe chez le mâle un pic prénatal de testostérone, puis de déterminer si cette organisation pouvait être influencée par les stéroïdes sexuels. Nos résultats ont permis 1) de caractériser précisément chez la souris la mise en place des cellules kisspeptine en fonction du sexe et d‟identifier un gradient de différenciation antéro-postérieur sexe-indépendant 2) de mettre en évidence une interaction réciproque avec les neurones à GnRH, chez les mâles et les femelles, suggérant ainsi une certaine maturité du système 3) de montrer la diversité des récepteurs aux stéroïdes sexuels déjà exprimés par ces cellules avant la naissance ainsi que l‟émergence d‟un dimorphisme sexuel 4) de démontrer la sensibilité et la réponse morphologique à l'oestradiol de ces cellules in vitro après la mise au point du premier modèle de culture primaire de cellules kisspeptine. / Kisspeptin neurons express the Kiss1 gene encoding kisspeptin, a potent neuropeptide secretagogue of gonadotropin releasing hormone (GnRH) that plays a fundamental role in regulation of reproductive life cycles after birth. Neurons expressing Kiss1 appear before birth only in the arcuate nucleus. The overall purpose of this study is to understand how kisspeptin neurons are set up during fetal development, if and how estrogen signaling in these cells could interfere with their development at a time of a prenatal testosterone peak in male. Our finding showed 1) precisely the placement of kisspeptin cells as a function of sex and to identify a sex-independent anteroposterior differentiation gradient 2) a reciprocal interaction with GnRH neurons, in males and females, thus suggesting a certain maturity of the system 3) the diversity of sexual steroids receptors already expressed by these cells before birth as well as the emergence of a sexual dimorphism 4) sensitivity and morphological response to estradiol of these cells in vitro after the development of the first primary culture model of kisspeptin cells.

Objectif - Réaliser une étude en morphométrie géométrique pour définir la variabilité des sinus frontaux et maxillaires au sein d’une population adulte et pour l’établissement du profil biologique des individus à partir de la géométrie des sinus frontaux et maxillaires.- Valider un modèle de simulation numérique des écoulements pour l’étude de la ventilation nasosinusienne chez l’adulte et observer l’influence de la conformation sinusienne sur la ventilation nasosinusienne.Nous avons défini 20 landmarks fiables et reproductibles pour les sinus frontaux et maxillaires. Nous avons décrit la variabilité des sinus frontaux et maxillaires au sein d’un échantillon de population adulte. Enfin, nous avons mis en évidence l’existence d’allométries pour les sinus frontaux et maxillaires mais aussi l’existence d’un dimorphisme sexuel pour la conformation des sinus maxillairesNous proposons un modèle fiable de simulation numérique des écoulements à partir d’examen tomodensitométriques. Sur la base de ce modèle, nous n’avons pas mis en évidence d’influence de la conformation sinusienne sur la ventilation nasale et le conditionnement thermique de l’air inspiré et expiré. / Objectives - to conduct a morphometric geometric study in order to define the variability of the frontal and maxillary sinuses in an adult population and to determinate the sex of individuals - to validate a Computational fluid dynamic model of the nasal airflow and to describe the influence of the sinus conformation on the nasal airflow.We defined twenty reliable and reproducible landmarks for frontal and maxillary sinuses. We described the variability of the frontal and maxillary sinuses in an adult population sample. Finally, we highlighted the existence of allometries for frontal and maxillary sinuses but also the existence of a sexual dimorphism in the conformation of the maxillary sinusesComputational fluid dynamics:We offer a reliable model for numerical simulation of flows from CT examination. Based on this model, we have not shown any influence of the conformation on the nasal sinus ventilation and thermal conditioning of the inhaled and exhaled air. We showed no ventilation in the sinuses in the nasal respiratory cycle. Future studies will endeavor to define a humidity conditioning air model and a simulation model of production of NO and gas exchange between sinuses and nasal cavities.

Les canaux semi-circulaires présentent un grand intérêt dans l'évolution. Des travaux récents ont montré que pour certains caractères, le génome humain est plus étroitement lié à celui du bonobo ou du chimpanzé que ces derniers entre eux. Dans ce contexte, il est important de comprendre le degré auquel les différences morphologiques et structurales entre ces trois espèces, reflètent les connaissances phylogéniques actuelles. Cette étude vise à comparer la variabilité anatomique des canaux semi-circulaires à partir de 260 examens tomodensitométriques d'homo sapiens, pan paniscus et pan troglodytes existants. Nous appliquons un modèle mathématique valide avec des examens micro tomodensitométriques et une quantification de l'erreur de mesure. Principalement, nous trouvons que les humains et les bonobos partagent plus de similarités entre eux qu'avec les chimpanzés par rapport a l'orientation tridimensionnelle de leurs canaux semi-circulaires, un résultat qui ne cadre pas avec les connaissances phylogénétiques actuelles. Une première hypothèse consiste en une évolution convergente dans laquelle les bonobos et les humains produisent indépendamment, des phénotypes semblables, peut-être en réponse aux pressions de sélection similaires éventuellement associées à des adaptations posturales. Une deuxième explication possible et plus parcimonieuse, c'est que la morphologie labyrinthique partagée entre le bonobo et l'homme représente la condition ancestrale à partir de laquelle les chimpanzés se sont déviés par la suite. La symétrie remarquable des CSC est le deuxième résultat majeur de cette étude pour ses implications dans la taphonomie. Il a le potentiel pour enquêter sur les fossiles altérés, déduire la probabilité de déformation post-mortem qui peut conduire à des difficultés dans la compréhension de la variation taxonomique, des relations phylogénétiques et de la morphologie fonctionnelle. / For some traits, the human genome is more closely related to either the bonobo or the chimpanzee genome than these are to each other. Therefore, it becomes crucial to understand whether morphological differences between humans, chimpanzees and bonobos reflect the well known phylogeny. Here we investigate intra and extra labyrinthine semicircular canals morphology using 260 computed tomography scans of homo sapiens, pan paniscus and pan troglodytes. We apply a mathematical model validated with micro-computed tomography scans and measurement error quantification. We find striking differences between, on the one hand, humans and bonobos and, on the other hand, chimpanzees concerning the 3D orientation of their semicircular canals. This finding does not fit with the phylogenetic knowledge. The first hypothesis is convergent evolution in which bonobos and humans produce independently similar phenotypes possibly in response to similar selection pressure maybe associated with postural adaptations. A second possible and more parsimonious explanation is that the bonobo-human labyrinthine shared morphology represents the ancestral condition with chimpanzees being subsequently derived. The remarkable symmetry of the SCC is the second major result of this study for its implications in taphonomy. It has the potential to investigate altered fossil, inferring the probability of post-mortem deformation which can lead to difficulties in understanding taxonomic variation, phylogenetic relationships, and functional morphology.

A l'adolescence, la maturation cérébrale implique des changements anatomiques globaux et régionaux subtils, et estimer la morphologie exacte de certaines structures au cours du développement post-pubertaire est par conséquent difficile. L'effet du dimorphisme sexuel sur la maturation cérébrale n'a été que très peu exploré de façon prospective par l'imagerie par résonance magnétique. Dans ce contexte, ce travail de thèse est consacré à l'étude longitudinale des effets du sexe sur la maturation cérébrale à l'aide de deux méthodes pour contrôler et analyser les variations de positionnement spatial des images acquises à différents intervalles de temps. Dans une première étude utilisant une approche multimodale, notre objectif était d'examiner si le dimorphisme sexuel dans la maturation cérébrale du système limbique pouvait expliquer les différences émotionnelles entre les filles et les garçons pendant l'adolescence. Nous avons adapté pour cela une méthode de traitement longitudinal sur des images anatomiques et de diffusion de 335 adolescents sains entre 14 et 16 ans. Nous avons mis en évidence des différences sexuelles dans la maturation cérébrale du système limbique avec une maturation plus tardive des garçons par rapport aux filles. Ces changements avaient un rôle médiateur sur les différences sexuelles dans la régulation émotionnelle, illustrée par une augmentation des traits de personnalité positifs chez les garçons et une diminution chez les filles. Dans une deuxième étude utilisant une approche originale de recalage, notre objectif était d'estimer et extrapoler des trajectoires de maturation en fonction du dimorphisme sexuel. Nous avons mis en évidence des trajectoires divergentes entre les filles et les garçons entre 14 et 16 ans, illustrant une différenciation des vitesses de maturation croissante à cette période, spécifiquement dans le cortex préfrontal. Ces trajectoires différentielles ont permis d'estimer une avance de maturation de 5 mois chez les filles dans le cortex préfrontal. L'ensemble de ces résultats apporte des informations utiles à une meilleure compréhension des différences de maturation cérébrale entre les filles et les garçons, et de leurs liens avec la dérégulation du système émotionnel et donc la vulnérabilité à la dépression à l'adolescence. / In adolescence, brain maturation involves subtle global and regional anatomical changes, and estimating the exact morphology of some structures during post-pubertal development is therefore difficult. Effect of sexual dimorphism on brain maturation has been under-explored prospectively by magnetic resonance imaging. In this context, this work is focused on the longitudinal study of the effects of sex on brain maturation using two methods to control and analyze the spatial positioning variations of images acquired at different time points. In a first study using a multimodal approach, our goal was to examine sexual dimorphism in brain maturation of the limbic system to explain the emotional differences between girls and boys during adolescence. We adapted a method of longitudinal processing on anatomical and diffusion images of 335 healthy adolescents between 14 and 16 years. We highlighted sexual differences in brain maturation of the limbic system with a later maturation of boys compared to girls. These changes mediated sexual differences in emotional regulation, illustrated by an increase in positive personality traits in boys and a decrease in girls. In a second study using an original registration approach, our objective was to estimate and extrapolate maturation trajectories based on sexual dimorphism. We highlighted divergent trajectories between girls and boys between 14 and 16, illustrating a differentiation in maturation rates that increased during this period, specifically in the prefrontal cortex. These differential trajectories made it possible to estimate a maturational advance of 5 months in girls in the prefrontal cortex. All these results provide useful information for a better understanding of the differences in brain maturation between girls and boys, and their links with the emotional system dysregulation and therefore the vulnerability to depression in adolescence.