Décider, c'est sélectionner une alternative parmi l'ensemble des options possibles en accord avec nos buts. Les décisions perceptuelles, correspondant à la sélection d'une action sur la base d'une perception, résultent de l'accumulation progressive d'information sensorielle jusqu'à un seuil de décision. Aux niveaux comportemental et cérébral, ce processus est bien capturé par les modèles de décision par échantillonnage séquentiel. L'étude neurobiologique des processus de décision, guidée par l'usage de modèles computationnels, a permis d'établir un lien clair entre cette accumulation d'information sensorielle et un réseau cortical incluant le sillon intra-pariétal et le cortex dorso-latéral préfrontal. L'architecture des réseaux biologiques impliqués dans la prise de décision, la nature des algorithmes qu'ils implémentent et surtout, l'étude des relations entre structure biologique et computation est au cœur des questionnements actuels en neurosciences cognitives et constitue le fil conducteur de cette thèse. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés aux mécanismes neuraux et computationnels permettant l'ajustement du processus de décision perceptuelle à son contexte. Nous avons montré que l'information a priori disponible pour prédire nos choix diminue la distance au seuil de décision, régulant ainsi dynamiquement la quantité d'information sensorielle nécessaire pour sélectionner une action. Pendant la prise de décision perceptuelle, le cortex cingulaire antérieur ajuste le seuil de décision proportionnellement à la quantité d'information prédictive disponible et le cortex dorso-latéral préfrontal implémente l'accumulation progressive d'information sensorielle. Dans un deuxième temps, nous avons abordé la question de l'unicité, au travers des domaines cognitifs, des mécanismes neuro-computationnels implémentant la prise de décision. Nous avons montré qu'un modèle de décision par échantillonnage séquentiel utilisant la valeur subjective espérée de chaque option prédisait avec précision le comportement de sujets lors de choix économiques risqués. Pendant la décision, la portion médiale du cortex orbito-frontal code la différence entre les valeurs subjectives des options considérées, exprimées sur une échelle de valeur commune. Ce signal orbito-frontal médian sert d'entrée à un processus de décision par échantillonnage séquentiel implémenté dans le cortex dorso-latéral préfrontal. Pris ensemble, nos travaux précisent les contours d'une architecture fonctionnelle de la prise de décision dans le cortex préfrontal humain en établissant une cartographie des modules computationnels qu'il implémente, mais aussi en caractérisant la façon dont l'intégration fonctionnelle de ces régions cérébrales permet l'émergence de la capacité à prendre des décisions

L'objectif de cette thèse est de développer des méthodes IRM permettant d'étudier l'impact d'une ischémie focale transitoire sur le cerveau de rat nouveau-né. Les techniques utilisées sont l'imagerie à contraste renforcé par le manganèse (MEMRI), l'imagerie du tenseur de diffusion (DTI) ainsi que de façon préliminaire l'imagerie Q-ball (QBI). Le MEMRI après injection intra cérébrale a été utilisé afin d'étudier de manière dynamique le tractus cortico-thalamique, en parallèle le DTI a servi de marqueur de la structuration cérébrale. Les résultats ont montré une atteinte du tractus cortico-thalamique ipsi-latéral, sept et quatorze jours après ischémie. De manière générale le DTI a montré une structuration ralentie à la suite de l'ischémie. A partir de ces résultats la faisabilité d'une méthode d'acquisition rapide et de traitement de données Q-ball a été établie puis testée sur un animal immature. Les méthodes mises en place se sont révélées efficaces dans le suivi de la maturation cérébrale dans des conditions normales ainsi que pathologiques, ouvrant des perspectives d'études liées au développement cérébral.

Dans le but de mieux comprendre le rôle et le fonctionnement des régions cérébrales impliquées dans le traitement et la modulation de la perception douloureuse, la première partie de cette thèse s'intéresse à l'évaluation en IRMf des modifications de la réponse cérébrale à la douleur grâce à deux modulations de la perception douloureuse. La première s'intéresse à l'effet d'un contexte émotionnel négatif sur la perception douloureuse afin de dissocier des aires cérébrales répondant à la douleur, les réponses liées à la composante émotionnelle. La deuxième s'intéresse à l'effet d'une manipulation de l'appréciation de la durée d'une stimulation douloureuse sur la perception de la douleur. L'utilisation d'une illusion permet, pour une intensité de stimulation thermique donnée, de modifier la perception douloureuse et d'évaluer les zones cérébrales impliquées dans ce type de modulation. Nous avons modulé la douleur perçue et pu observer que l'émotion met en jeu la partie prégénuale du cortex cingulaire antérieur, tandis que l'illusion d'une durée raccourcie met en jeu un réseau occipito-pariétal attentionnel. La seconde partie de cette thèse s'intéresse à la caractérisation du décours temporel de la réponse hémodynamique dans deux régions importantes pour le traitement de l'information douloureuse qui sont l'insula et le cortex cingulaire. La douleur est caractérisée par une latence de la réponse plus courte, par rapport à une stimulation non-douloureuse, dans l'insula antérieure et le cortex cingulaire moyen, tandis qu'il est possible de différencier une stimulation douloureuse d'une stimulation non-douloureuse grâce à l'amplitude de la réponse dans l'insula postérieure.

Detta arbete har sin utgångspunkt i Tekniska Verkens och Östkrafts integrerade operationella system. Dessa är utvecklade för att stödja beslutsprocesser för bl.a. fysisk och finansiell elhandel. Integreringen har gjorts genom annamandet av en IRM-baserad lösning, av verksamheterna benämnt "datavaruhus". Avregleringen av elmarknaden medförde större krav på elleverantörerna med avseende på flexibilitet och funktionalitet när kunderna fick välja elbolag själva. Det som främst bidrar till komplexiteten gällande elhandel är de många olika sorters elavtal som kan tecknas och det ständigt varierande inköpspriset på nordiska kraftbörsen. För fallstudiens företag gäller att deras datavaruhuslösning lider av osedvanligt dåliga prestanda. Syftet med uppsatsen är att utifrån en kvalitativ studie försöka identifiera primära faktorer för dessa prestandaproblem. Vidare vill vi belysa hur man bör integrera befintliga operationella system för att uppnå goda prestanda. Arbetets slutsats är att prestandaproblemen kan härledas både till det arkitekturella och det strukturella planet såväl som till valet att egenutveckla den logik som bearbetar data genom att hämta, transformera och uppdatera datavaruhuset. Ytterligare en faktor utgörs av den höga detaljeringsgrad som kännetecknar data i datavaruhuset.

Att konstruera ett tidtagningssystem för enduro i skogen leder till flera frågor som måste undersökas och besvaras. Vilken kommunikationsteknik ska användas och vilken systemarkitekturisk lösning passar bäst? Att dra kabel ute i skogen är ett bra sätt att lösa det kommunikationstekniska problemet, lösningen är säker och relativt billig. Visst påverkas priset av distansen mellan olika klienter ute i skogen, men alla positiva egenskaper hos tekniken gör denna kostnad värd sitt pris. De geografiska variationer som kan finnas är de som kan spela ut de övriga teknikerna i form av stabilitet. En snabb resultatförmedling kräver ett system som har en väl uppbyggd systemarkitektur. Vid tidtagning kommer data i form av tider skickas från klienterna direkt till huvudservern, ingen mellanlagring sker utan data lagras centralt vilket förespråkas i IRM. Dessutom kommer ingen redundans att accepteras, vilket även det förespråkas av IRM. Det finns även flera andra parametrar som väger för att välja IRM, vilket är det som rekommenderas utifrån den analys som gjorts i denna uppsats.

Les nanoparticules d'or représentent des plates-formes idéales pour l'immobilisation et le transport d'un nombre élevé de molécules organiques. Cette propriété revêt des applications potentielles en microscopie par fluorescence et en imagerie par résonance magnétique dans l'abaissement du seuil de détection. Une étude a donc été menée sur ce sujet aboutissant à la synthèse de nanoparticules d'or (8-12 nm), porteuses de plusieurs centaines de fluorophores. Une étude menée sur des puces ADN a ainsi démontré que ces nouvelles sondes luminescentes nanométriques possèdent un réel potentiel permettant d'abaisser le seuil de détection de deux ordres de grandeurs. Parallèlement, la synthèse de nanoparticules d'or (2-2,5 nm) recouvertes d'une multicouche d'un dérivé dithiolé (DTDTPA), particulièrement stables en solution ont permis la complexation d'ions gadolinium. L'étude IRM pratiquée sur ces nanoparticules révèle en effet une augmentation significative du contraste par rapport au DTPA:Gd.

Ce travail a pour objectif la caractérisation articulatori-acoustique de la nasalité: nature des mouvements du port vélopharyngé, caractéristiques acoustiques liées. La construction d'un modèle articulatoire linéaire 3D monosujet du conduit nasal à partir d'images IRM et CT a fait émerger deux degrés de liberté parmi les mouvements du voile du palais et de la paroi nasopharyngée. Le premier, prédominant, correspond à un mouvement conjoint vertical oblique du voile et horizontal de la paroi pharyngée, traduisant l'effet de sphincter du port vélopharyngé, et le second à un petit mouvement horizontal du voile seul, modifiant sensiblement l'aire de couplage nasal. L'espace des mouvements du modèle décrit exactement celui d'un point du voile obtenu par articulographie électromagnétique. Les fonctions d'aire réalistes du conduit nasal déduites du modèle ont permis de déterminer les fonctions de transfert acoustiques de sept voyelles et l'influence acoustique des mouvements du voile.

Nous avons essayé dans ce travail d'approfondir les connaissances sur les muscles du tronc et leurs interactions avec les paramètres pelviens dans l'équilibre de la colonne vertébrale en utilisant un outil d'évaluation de la musculature du tronc par imagerie par résonance magnétique développé au LBM. Cet outil permet sur des coupes axiales d'IRM de mesurer l'aire de la section d'un muscle, l'aire de sa composante contractile et l'aire de sa composante non contractile. Cet outil a été appliqué à l'étude de la posture et à l'étude des lésions musculaires iatrogènes suite à une chirurgie lombaire par voie postérieure. Quatre articles ont été rédigés. Le premier article nous a permis de valider cet outil en étudiant chez 30 sujets volontaires la reproductibilité des mesures. Le deuxième analyse chez 20 patients opérés d'une arthrodèse lombaire les lésions musculaires induites par la chirurgie et l'intérêt de la curarisation lors de l'anesthésie. Le troisième étudie les changements à l'IRM des muscles erector spinae secondaires à une chirurgie lombaire. Le quatrième étudie la corrélation entre la posture et les muscles.

L'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) est une technique prometteuse largement répandue dans les milieux hospitaliers. Elle est non invasive, présente une bonne résolution spatiale et permet de visualiser en profondeur dans un organisme vivant. Elle possède cependant quelques défauts, dont sa faible sensibilité. Pour palier ce problème, il est possible d'utiliser des espèces hyperpolarisables telles que le xénon. Cependant, n'étant spécifique d'aucun récepteur biologique, le xénon nécessite d'être vectorisé. Pour ce faire, des auteurs ont proposé son encapsulation dans une cage moléculaire capable de reconnaître la cible biologique à imager. Les meilleurs candidats à ce jour sont les cryptophanes.Nous nous sommes fixés comme objectif dans cette thèse de concevoir et de synthétiser de nouvelles cages plus adaptées pour les applications en IRM 129Xe ainsi que des biosondes pertinentes pour se rapprocher d'applications in vivo. Dans une première partie de ma thèse, nous nous sommes intéressés au développement de nouvelles cages afin d'étudier et d'affiner les propriétés d'encapsulation du xénon au sein des cryptophanes. Dans les parties suivantes, nous nous sommes concentrés sur la conception de biosondes par fonctionnalisation de cryptophanes déjà décrits pour diverses applications d'intérêt biologique. D'une part, nous avons évalué la possibilité de détecter des métaux de manière plus spécifique et plus sensible grâce à l'IRM xénon hyperpolarisé. D'autre part, nous avons travaillé sur la conception de biosondes bimodales, afin de coupler des techniques complémentaires d'imagerie médicale.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal