En élaborant la théorie de la sélection sexuelle, Darwin a levé le voile sur les causes de l’évolution de traits extravagants plus souvent observés chez les mâles, comme la coloration du plumage chez les oiseaux. Un des mécanismes proposés pour expliquer l’évolution des couleurs vives chez les mâles est la fonction de signal de condition. Les mâles pourraient donc être préférés par les femelles puisque celles-ci obtiendraient des bénéfices directs, comme un meilleur territoire, ou des bénéfices indirects, tels que de bons gènes pour leurs oisillons. La sélection sexuelle de l’iridescence, un mode de coloration répandu chez les oiseaux, est encore peu documentée à ce jour. L’iridescence est un mécanisme de coloration directionnel, c’est-à-dire qu’il occasionne un changement de brillance avec un mouvement de l’animal. Cette propriété unique à l’iridescence amène une difficulté de quantification qui a longtemps limité son étude. Le but de mon projet était donc, dans un premier temps, de fabriquer un appareil de mesure répétable de l’iridescence déjà publié dans la littérature afin de le tester chez l’Hirondelle bicolore (Tachycineta bicolor). Dans un deuxième temps, j’ai vérifié si l’iridescence des mâles Hirondelle bicolore (Tachycineta bicolor) influençait leur succès reproducteur. Grâce à l’appareil de mesure, j’ai pu montrer qu’il y avait des différences individuelles dans la directionnalité de l’iridescence. De plus, j’ai pu établir que ces différences étaient reliées au nombre de jeunes dans le couple du mâle. Cette variable, pour la première fois associée au succès reproducteur, pourrait jouer un rôle dans le signalement de la capacité à donner des soins parentaux. De plus, les mâles brillants avaient un avantage pour les paternités hors couple, mais seulement dans les sites à faible densité de reproducteurs. Une forte densité de reproducteurs pourrait limiter le choix de la femelle, possiblement en raison de l’agressivité des mâles ou du coût énergétique cumulatif de refuser des copulations hors couple. Globalement, j’ai non seulement montré que l’iridescence est un signal à composantes multiples pouvant jouer un rôle dans les deux constituantes du succès reproducteur, mais aussi que les conditions de compétition représentées par la densité de reproducteurs sont importantes à considérer pour avoir un portrait plus précis des patrons de sélection. Mon projet de recherche amène ainsi une meilleure compréhension de la sélection sexuelle en milieu naturel.

La directionnalité dans la représentation comme notion d'« aller vers » et ou de « rapport à » est abordée dans différents domaines dont le domaine musical et elle est utilisée comme outil d'analyse de la musique du compositeur Ivan Fedele. Ces notions qui dérivent des notions de « sens » et de l'acte de comparaison sont l'essence même de l'acte d' « étude ». Du point de vue conceptuel et du point de vue stylistique, l'analyse de la directionnalité dans la musique d'Ivan Fedele nous a permis de relever des traits qui font partie de sa pensée. L'analyse de la musique d'Ivan Fedele sous l'angle des notions de directionnalité nous a également permis de relever des aspects de la pensée musicale des années 1990

Dans ce travail, nous tentons d'apporter des éléments de compréhension concernant les facteurs sous-jacents aux tendances directionnelles, en examinant l'impact des contraintes biomécaniques et des habitudes culturelles sur la directionnalité dans les mouvements graphiques. Des participants français et syriens, enfants et adultes, ont été comparés dans 6 expériences afin de mettre en évidence les différences cognitives et psychomotrices engendrées par le fait que les cultures occidentales et orientales s'opposent sur la directionnalité majeure de l'écriture et de la lecture, et que les deux mains s'opposent sur la directionnalité en adoptant des mouvements déterminés par des contraintes biomécaniques. De plus, cette comparaison nous a permis de déterminer la force relative de ces deux facteurs au cours du développement lorsqu'un conflit entre les contraintes biomécaniques et les habitudes culturelles apparaît dans la réalisation d'une tâche graphique. Les résultats globaux montrent que la directionnalité peut être considérée comme le produit émergeant d'une interaction complexe entre ces deux types d'influences. La direction d'écriture est un facteur déterminant lorsque la tâche est effectuée avec la main droite (dominante), mais les facteurs culturels et éducatifs peuvent être modulés par le facteur biomécanique lorsque le sujet utilise la main gauche (non dominante). Cette interaction varie selon l'âge du sujet.

L'EMG utérin appelé Electrohystérogramme (EHG) a été exploité depuis longtemps par ses caractéristiques temporelles, fréquentielles, et temps-fréquence, pour la prédiction de l'accouchement prématuré, tandis que l'étude de sa propagation est rare. Tous les résultats des études antérieures n'ont pas montré un potentiel satisfaisant pour une application clinique. L'objectif de cette thèse est l'analyse de la propagation ainsi que de la non-linéarité des signaux EHG pendant la grossesse et le travail en vue d'une application clinique. Une analyse monovariée a été faite pour étudier la non-linéarité et la sensibilité des méthodes aux différentes caractéristiques des signaux. Une analyse bivariée a ensuite été menée pour l‟étude de la propagation de l‟EHG, en mesurant le couplage entre les voies ainsi que la direction de couplage, ce qui est une nouveauté de notre thèse. Dans cette analyse, nous proposons une approche de filtrage-fenêtrage pour améliorer les méthodes d'estimation du couplage et de sa direction. Une autre nouveauté de cette thèse est l'implantation d'un outil de localisation de source d'EHG pour étudier la dynamique de l'utérus au niveau de la source, et non pas au niveau des électrodes comme fait dans les études précédentes. Les résultats montrent que les méthodes non linéaires sont plus capables que les méthodes linéaires, de classifier les contractions de grossesse et de travail. La méthode de réversibilité de temps est la moins sensible à la fréquence d'échantillonnage et au contenu fréquentiel du signal. Les résultats indiquent également une augmentation de couplage et une concentration des directions vers le col de l‟utérus, en allant de la grossesse vers le travail. En respectant la non-stationnarité des signaux EHG et en se libérant de l'effet de filtrage de la graisse, très variable durant la grossesse et entre les différentes femmes, notre méthode de filtrage-fenêtrage (segmentation et filtrage du signal EHG pour ne garder que la composant FWL), améliore les performances des méthodes de connectivité. L'intensité des sources localisées et leur nombre sont plus élevés durant le travail que durant la grossesse. Les sources localisées sont actives et propagées durant le travail alors que durant la grossesse elles restent faibles et localisées. Une amélioration de la matrice d'électrodes du protocole expérimental de rat a été effectuée par le développement d'une électrode à succion. Ce protocole pourra ensuite être utilisé pour la validation de nos méthodes et celle du modèle électrophysiologique. / The uterine EMG -called Electrohysterogramme (EHG)- temporal, frequency, and time-frequency characteristics have been used for a long time for the prediction of preterm labor. However, the investigation of its propagation is rare. All the results of the previous studies did not show a satisfactory potential for clinical application. The objective of this thesis is the analysis of the propagation as well as of the nonlinear characteristics of EHG signals during pregnancy and labor for clinical application. A monovariate analysis was done to investigate the nonlinearity and the sensibility of methods to different characteristics of the signals. A bivariate analysis was then done for the investigation of the propagation of EHG by measuring the coupling between channels, as well as the direction of coupling, which is an innovative part of our thesis. In this analysis we propose a new approach to improve the coupling and direction estimation methods. Another innovation of this thesis is the implementation of a tool for EHG source localization to investigate the dynamic of the uterus at the source level, not at electrodes level as previously done. Results show that nonlinear methods are more able to classify pregnancy and labor contractions than linear ones, and that time reversibility method is the least sensitive to sampling frequency and frequency content of the signal. Results also indicate an increase in coupling and a concentration of coupling direction toward the cervix when going from pregnancy to labor. We also proposed to respect the nonstationarity of EHG signal and to recover the effect of variable fat filtering along pregnancy, by segmenting and filtering the EHG in its FWL component. This filtering-windowing approach permits to improve the performances of connectivity methods. Finally, the intensity of localized sources and their number is higher in labor than in pregnancy contractions. The identified sources are more active and more propagated in labor whereas in pregnancy they remain weak and local. An improvement in the electrode matrix of the rat experimental protocol has also been done by developing a suction electrode. This protocol can then be used for the validation of our methods and of the electrophysiological model.

La directionnalité est une composante perceptivo-motrice et culturellement déterminée qui intervient de façon prééminente dans l’acquisition initiale de l’écriture. Cette thèse visait à apporter des données empiriques et des éclairages théoriques nouveaux sur 1) son évolution au cours du développement et, 2) sa contribution à la production et à la reconnaissance des formes de lettres. Ces deux axes de recherche ont été déclinés en cinq études. Une première étude investiguait le poids de l’influence culturelle sur la directionnalité graphique au long du développement. Elle permettait de comparer les performances de tracé chez des enfants âgés de 5 à 9 ans dans des conditions où des contraintes biomécaniques, syntaxiques et sémantiques variaient. Les résultats faisaient apparaître un renforcement de l’influence culturelle sur la directionnalité graphique à partir de 6 ans. Cependant, les enfants les plus âgés (9 ans) se montraient capables d’adopter des procédures plus flexibles et de se désengager de contraintes culturelles afin de satisfaire des contraintes contextuelles. La deuxième étude examinait l’évolution développementale de la directionnalité de l’écrit chez des enfants âgés de 4 à 11 ans en comparant la production de formes communes à l’écriture et au dessin. Les résultats obtenus mettaient en évidence une acquisition synchrone des invariants universels (i.e., l’écriture est uni-directionnelle) et des spécificités culturelles du système d’écriture (i.e., la langue est transcrite de gauche à droite). Dans le deuxième axe de recherche, deux études avaient pour objectif de mettre à l’épreuve des faits des hypothèses explicatives récentes de l’écriture en miroir dans l’acquisition initiale et typique de l’écrit. La comparaison de productions en temps réel et appariées d’écritures en miroir et d’écritures conventionnelles chez des enfants pré-lettrés révélait une implication majeure de la directionnalité de l’écrit et une invariance cinématique. Enfin, la dernière étude a permis de mettre en évidence, à l’aide d’un paradigme d’entrainement, une contribution de la directionnalité de l’écriture au rappel de l’orientation de lettres a été mise en évidence chez des enfants pré-lettrés. Les résultats obtenus sont discutés dans une approche incarnée de la cognition et des pistes pédagogiques sont amorcées. / Directionality is a crucial perceptual-motor and culturally-based component of early writing acquisition. This research was aimed at providing empirical data and new theoretical insights on 1) its developmental evolution and, 2) its contribution to the production and the recognition of the shapes of letters. Five studies have been devised to fulfill the research objectives.The first study was aimed at investigating how print experience, as a cultural factor, influences directional tendencies in children’s drawing in the interplay with biomechanical, syntactic and semantic factors. Results showed a reinforcement of cultural influence on directional tendencies from 6 years onward. Older children were better able to disengage from a prevalent embodied behavior to meet contextual constraints. The second study examined the specific developmental evolution of writing directionality in children aged from 4 to 11 years while producing the same shapes in both writing and drawing tasks. The results suggested that universal and culture-specific features of writing appear concomitantly and early on in children’s productions. Another two studies were aimed to empirically test competing accounts of mirror writing in preliterate children. On-line productions of paired conventional and mirror writings revealed a predominant role of writing directionality and a kinematic invariance. Finally, a training study showed a contribution of writing directionality to the subsequent recall of the shapes of letters. Results are discussed in terms of embodiment and perspectives in educational settings.

Dans ce travail, nous tentons d’apporter des éléments de compréhension concernant les facteurs sous-jacents aux tendances directionnelles, en examinant l’impact des contraintes biomécaniques et des habitudes culturelles sur la directionnalité dans les mouvements graphiques. Des participants français et syriens, enfants et adultes, ont été comparés dans 6 expériences afin de mettre en évidence les différences cognitives et psychomotrices engendrées par le fait que les cultures occidentales et orientales s'opposent sur la directionnalité majeure de l'écriture et de la lecture, et que les deux mains s’opposent sur la directionnalité en adoptant des mouvements déterminés par des contraintes biomécaniques. De plus, cette comparaison nous a permis de déterminer la force relative de ces deux facteurs au cours du développement lorsqu’un conflit entre les contraintes biomécaniques et les habitudes culturelles apparaît dans la réalisation d’une tâche graphique. Les résultats globaux montrent que la directionnalité peut être considérée comme le produit émergeant d’une interaction complexe entre ces deux types d’influences. La direction d'écriture est un facteur déterminant lorsque la tâche est effectuée avec la main droite (dominante), mais les facteurs culturels et éducatifs peuvent être modulés par le facteur biomécanique lorsque le sujet utilise la main gauche (non dominante). Cette interaction varie selon l'âge du sujet. / In the present work, we try to provide some understanding about the factors underlying the directional tendencies, by examining the impact of biomechanical constraints and cultural habits on directionality in graphic movements. French and Syrian subjects, children and adults, were compared in six experiments in order, to put in evidence the cognitive and psychomotor differences caused by the fact that the Eastern and Western cultures oppose on the directionality of writing and reading habits, and that the two hands are opposite in the directionality by adopting movements determined by biomechanical constraints. Likewise, this comparison allowed us to determine the relative strength of these two factors during development, when a conflict between the biomechanical constraints and cultural habits appears in the completion of a graphic task. The overall results show that the directionality can be considered as the product emerging from a complex interaction between these two types of influences. The writing habit is a determining factor when the task is performed with the right hand (dominant). But the cultural and educational factors can be modulated by the biomechanical factor when the subject uses the left hand (no dominant). This interaction varies by age of the subject.

Le basculement de paradigme apporté par l'ingénierie tissulaire et de la médecine régénérative par rapport à l'approche thérapeutique utilisant les biomatériaux, questionne aujourd'hui les méthodes d'évaluation de ces thérapies avancées en histopathologie. Les outils d'évaluation actuellement disponibles en histopathologie ne sont pas pleinement satisfaisants pour l'évaluation locale de ces thérapies avancées, notamment en matière d'évaluation de leur performance. Nous avons développé une nouvelle méthode quantitative numérique, simple, peu coûteuse fournissant des indicateurs clés pour la caractérisation structurelle et compositionnelle des tissus régénérés. Cet indicateur mesure le taux de croissance tissulaire (TIR) en intégrant deux autres indicateurs, le taux de croissance cellulaire (CIR) et le contenu total en collagène (TCC). Il se traduit par l'équation suivante TIR (%) = CIR (%) + TCC (%). D'autre part, un sous-ensemble d'indicateurs quantitatifs décrivant l'organisation directionnelle du collagène (relation entre structure et propriétés mécaniques des tissus), le ratio collagène I / collagène III (qualité du remodelage) et la propriété anisotropique optique du collagène (indicateur de maturité), a également été produit automatiquement. A l'aide d'un analyseur d'images assisté par ordinateur tous les indicateurs sont extraits uniquement à partir de deux lames sériées colorées soit avec du Feulgen & Rossenbeck (spécificité cellulaire) ou à l'aide de la coloration au rouge picrosirius F3BA (spécifique du collagène). Pour valider cette nouvelle approche, des échafaudages 3D identiques ont été implantés en site intrapéritonéal chez un groupe de rats sains et chez un groupe de rats diabétiques. L'hypothèse émise était que quantitativement la régénération tissulaire serait significativement retardée et défectueuse chez les rats diabétiques par rapport aux rats sains. De plus, un échafaudage 3D chimiquement modifié a été similairement implanté chez un troisième groupe de rats sains avec l'hypothèse qu'une modulation de la croissance tissulaire serait mise en évidence quantitativement par rapport au groupe de rats sains portant l'échafaudage 3D non-modifié. Après 21 jours d'implantation, les deux hypothèses ont été vérifiées, validant cette nouvelle approche d'analyse quantitative computationnelle. Les résultats quantitatifs ont révélé des différences tissulaires fines qui n'ont pas été détectées à l'évaluation semi-quantitative conduite en parallèle. Cette méthode automatisée et supervisée réduit la dépendance à l'opérateur à un minimum et s'est montrée sensible, simple, peu coûteuse et permet de gagner du temps. Elle offre le double avantage d'objectiver les comparaisons thérapeutiques et de comprendre la régénération des tissus fonctionnels localement et dans le temps / The paradigm shift brought about by the expansion of tissue engineering and regenerative medicine away from the use of biomaterials, currently questions the value of histopathologic methods in the evaluation of biological changes. To date, the available tools of evaluation are not fully consistent and satisfactory for these advanced therapies. We have developed a new, simple and inexpensive quantitative digital approach that provides key metrics for structural and compositional characterization of the regenerated tissues. For example, metrics provide the tissue ingrowth rate (TIR) which integrates two separate indicators; the cell ingrowth rate (CIR) and the total collagen content (TCC) as featured in the equation, TIR%=CIR%+TCC%. Moreover a subset of quantitative indicators describing the directional organization of the collagen (relating structure and mechanical function of tissues), the ratio of collagen I to collagen III and the optical anisotropy property of the collagen (maturity indicator) was automatically produced as well. Using an image analyzer, all metrics were extracted from only two serial sections stained with either Feulgen & Rossenbeck (cell specific) or Picrosirius Red F3BA (collagen specific). To validate this new procedure, 3D scaffolds were intraperitoneally implanted in healthy and diabetic rats. It was hypothesized that quantitatively; the healing tissue would be significantly delayed and of poor quality in diabetic rats in comparison to healthy rats. In addition, a chemically modified 3D scaffold was similarly implanted in a third group of healthy rats with the assumption that modulation of the ingrown tissue would be quantitatively present in comparison to the 3D scaffold-healthy group. After 21 days of implantation, both hypotheses were verified by use of this novel computerized approach. When the two methods were run in parallel, the quantitative results revealed fine details and differences not detected by the semi-quantitative assessment, demonstrating the importance of quantitative analysis in the performance evaluation of soft tissue healing. This automated and supervised method reduced operator dependency to a minimum and proved to be simple, sensitive, cost-effective, time-effective, a way of doing objective therapeutic comparisons and a way to elucidate regeneration and the dynamics of a functional tissue