Les maladies inflammatoires intestinales (MII) sont caractérisées par des périodes d'inflammation chronique entrecoupées de périodes de rémission. Elles mobilisent l'action de plusieurs molécules pour favoriser le retour à l'homéostasie. Il a été démontré que l'expression du récepteur P2Y[indice inférieur 2] (P2Y[indice inférieur 2]) est augmentée chez les patients atteints de MII et dans un modèle murin de colite chimique. Cette thèse s'intéresse aux mécanismes de régulation transcriptionnelle du gène de P2Y[indice inférieur 2] et à son rôle dans les MII. Premièrement, la disponibilité de la chromatine au promoteur de P2Y[indice inférieur 2] a été caractérisée par le statut d'acétylation des histones H3 et H4 par immunoprécipitation de la chromatine (ChIP). Le site d'initiation de la transcription du gène de P2Y[indice inférieur 2] a été identifié par 5' RLM-RACE. NF-[kappa]B et C/EBP[bêta] sont des candidats idéals pour réguler l'expression de P2Y[indice inférieur 2] puisqu'ils sont impliqués dans la régulation de gènes liés à l'inflammation. En utilisant le logiciel TRANSFAC, les sites de liaison potentielle (SLP) de NF-[kappa]B et C/EBP[bêta] ont été identifiés sur le promoteur du récepteur P2Y[indice inférieur 2]. Ensuite, des essais luciférase ont démontré que NF-[kappa]B et C/EBP[bêta] transactivent le promoteur de P2Y[indice inférieur 2] dans les cellules épithéliales intestinales (CEI) en condition inflammatoire ou non. Lorsque ces deux facteurs de transcription sont co-exprimés dans les CEI, on observe une synergie de la transactivation du promoteur de P2Y[indice inférieur 2]. Par des essais luciférase avec des constructions du promoteur mutées pour les SLP des facteurs de transcription à l'étude ainsi que par des gels de retardement et des essais de ChIP, nous avons montré que C/EBP[bêta] se lie en position -229 à -220pb du promoteur et que NF-[kappa]B se lie en position -181 à -172pb. Finalement, la stimulation du récepteur P2Y[indice inférieur 2] active la voie de signalisation PI-3K/Akt qui inactive GSK-3[bêta] favorisant la stabilisation des microtubules permettant à la cellule de migrer pour réparer une monocouche de CEI blessées. De plus, dans les CEI, l'expression de COX-2 et PGE[indice inférieur 2] qui sont des molécules importantes pour la réparation tissulaire, est augmentée par la stimulation de P2Y[indice inférieur 2]. In vivo, la stimulation du récepteur favorise la rémission de souris atteintes de colite chimique. Cette thèse démontre donc que l'expression du récepteur P2Y[indice inférieur 2] dans les MII est régulée par NF-[kappa]B et C/EBP[bêta] et que ce récepteur joue un rôle important dans les MII en favorisant la phase de rémission.

Le Ca[indice supérieur 2+] joue un rôle primordial dans plusieurs processus physiologiques comme la contraction, la sécrétion, la croissance et la prolifération cellulaire et même l’apoptose. Ainsi, une régulation adéquate des niveaux de Ca[indice supérieur 2+] dans la cellule est essentielle à son bon fonctionnement. Plusieurs protéines-clés sont impliquées dans cette homéostasie calcique. Cette étude a permis d’identifier deux mécanismes distincts responsables de friner la signalisation calcique dans un modèle de cellules non-excitables et dans un modèle de cellules excitables, en mettant l’emphase sur la régulation des canaux calciques par leur interaction avec des protéines clés. Le premier mécanisme implique la régulation du récepteur à l’inositol 1,4,5-trisphosphate (IP[indice inférieur 3]R) par la protéine chaperonne Hsp90 dans les cellules HEK293T. J’ai montré que Hsp90 interagit avec l'IP[indice inférieur 3]R dans le but de diminuer son activité. De plus, cette interaction dépend de la voie de signalisation de l’insuline, plus particulièrement des protéines kinases mTOR et Src, qui sont impliquées dans cette interaction. Ainsi, l’interaction entre Hsp90 et l'IP[indice inférieur 3]R fait partie d’un mécanisme de rétroaction négative de la voie de signalisation de l’insuline. Le second mécanisme implique la régulation des canaux calciques dépendants du voltage de type T (T-VDCC) par la protéine STIM1 dans les cardiomyocytes HL-1. J'ai montré que STIM1, qui est le principal senseur de Ca[indice supérieur 2+] du réticulum sarco/endoplasmique, interagit avec les T-VDCC afin de diminuer leur expression à la membrane cellulaire et ainsi atténuer leur activité. Cette interaction permet de prévenir une entrée excessive de Ca[indice supérieur 2+] dans la cellule menant à une surcharge de Ca[indice supérieur 2+] dans le réticulum sarcoplasmique et, par le fait même, à des événements arythmiques associés à la surcharge. Bien que ces deux études aient été effectuées dans des environnements différents, soit un modèle de cellules non-excitables et un modèle de cellules excitables, elles mettent en évidence deux mécanismes pouvant friner la signalisation calcique dans le but d’assurer une fonction normale à la cellule.

Résumé: La prostaglandine D? (PGD?) est un médiateur lipidique qui active directement deux récepteurs spécifiques, DP et CRTH2, régulant ainsi des processus inflammatoires, immunitaires et apoptotiques. Les ostéoclastes (OC) sont de larges cellules multinucléées participant au métabolisme et remodelage de l’os, ainsi qu’à la réparation de fracture osseuse. Nos travaux ont mis en évidence l’expression des récepteurs DP et CRTH2 chez des OCs humains. Cependant, les effets de la PGD? sur l’apoptose des OCs sont inconnus. L’objectif de la présente étude a été de déterminer si la PGD? induit l’apoptose et les mécanismes qui en découlent dans les OC humains. Les OCs humains différenciés ont été traités avec la PGD?, les agonistes et antagonistes de ses récepteurs. Le traitement des OCs avec la PGD?, en présence de naproxène, qui permet d’inhiber la production endogène de prostaglandines, augmente de façon dépendante de la dose et en fonction du temps le pourcentage d'OCs apoptotiques. Ceci a également été observé lors du traitement des OCs avec l’agoniste spécifique DK-PGD? du récepteur CRTH2, mais pas avec le traitement du composé BW 245C, antagoniste du récepteur DP. En absence de naproxène, l’antagoniste CAY10471 du récepteur CRTH2 réduit le taux d’apoptose des OCs tandis que le composé BW A868C, antagoniste du récepteur DP, n'a aucun effet. L'apoptose des OCs par la PGD? via CRTH2 est associée à l’activation de la caspase-9, et non pas la caspase-8, ce qui entraîne le clivage de la caspase-3. Afin de déterminer plus précisément les mécanismes menant à ces résultats, les OCs ont été traités avec les inhibiteurs de MEK-1/2, PI3K et IKK2/NF-?B. Le traitement des OCs avec la PGD? et l’agoniste de CRTH2 diminue la phosphorylation des protéines ERK1/2 et Akt, tandis que la phosphorylation de ?-arrestine-1 est augmentée. Par ailleurs, les niveaux de phosphorylation d'ERK1/2 et Akt ont été augmentés alors que le taux de protéines ?-arrestine-1 phosphorylees a été diminué par l’antagoniste de CRTH2. En outre, le traitement des OCs avec l’inhibiteur de MEK-1/2 augmente l’apoptose des OCs induite par PGD? et l’agoniste de CRTH2. Cependant, l’antagoniste de CRTH2 diminue l'activité de la caspase-3 induite par l’inhibiteur de MEK1/2. Le traitement des OCs avec l’inhibiteur de la PI3K diminue la phosphorylation d’ERK l/2, tandis que la phosphorylation d'ERK1/2 augmentée par l’antagoniste de CRTH2 a été atténuée par l’inhibiteur de PI3K. Les agonistes et antagonistes du récepteurs DP n'ont pas d’effet sur la phosphorylation d'ERK1/2, Akt, ?-arrestine-1 ni sur l’activité de la caspase-3 chez les OCs. Le traitement des OCs avec PGD? et les ligands de ses récepteurs ne modifie pas la phosphorylation de Re1A/p65. De plus, l’activité de la caspase-3 n'est pas altérée dans les OCs traités avec l’inhibiteur d’IKK2. En conclusion, PGD?, en se liant à CRTH2, induit l’apoptose des OCs via la voie apoptotique intrinsèque qui est associée à la régulation des voies de signalisation des protéines ?-arrestine-1, ERK1/2, et Akt, mais pas celle du IKK2/NF-?B. // Abstract: Prostaglandin D2 (PGD2) is a lipid mediator that directly activates two specific receptors, DP and CRTH2, thereby regulating inflammation, immune response and apoptosis. Osteoclasts (OCs) are large multinucleated cells that participate in bone metabolism, remodeling, and fracture repair. Our previous data show the expression of DP and CRTH2 in human OCs. However, it is unknown whether PGD2 affects OC apoptosis. The objective of the thesis was to determine whether PGD2 induces human OC apoptosis and the underlying mechanisms implicated in this effect. The differentiated human OCs were treated with PGD2, and its receptors agonists/antagonists. Treatment with PGD2 in the presence of naproxen to inhibit endogenous prostaglandins production increased OC apoptosis in a dose- and time-dependent manner, as did the specific CRTH2 agonist compound DK-PGD2 but not the DP agonist compound 13W 245C. In the absence of naproxen, the CRTH2 antagonist compound CAY 10471 reduced OC apoptosis whereas the DP antagonist BW A868C had no such effect. PGD2/CRTH2-induced OC apoptosis was associated with the activation of caspase-9 (an intrinsic apoptosis pathway-initiator caspase), but not caspase-8 (an extrinsic apoptosis pathway-initiator caspase), leading to caspase-3 cleavage. To further determine the mechanisms underlying these findings, human OCs were treated with the inhibitors of MEK-1/2, P13K and IKK2/NF-KB. Treatments with PGD2 and a CRTH2 agonist decreased ERKI/2 and Akt phosphorylation, whereas both treatments increased 13-arrestin- I phosphorylation. Both ERK1/2 and Akt phosphorylation were augmented, whereas the phosphorylated 13-arrestin-1 was reduced by a CRTH2 antagonist. Furthermore, treatment of OCs with a MEK-1/2 inhibitor increased OC apoptosis induced by PGD2 and by a CRTH2 agonist. However, a CRTH2 antagonist diminished the MEK- I /2 inhibitor-induced increase in caspase-3 activity. In addition, treatment of OCs with a PI3K inhibitor decreased ERK I /2 phosphorylation, whereas increased ERK1/2 phosphorylation by CRTH2 antagonist was attenuated by a P13K inhibitor. Both DP receptor agonist and antagonist did not affect either Akt, ERK1/2, 13-arrestin-1 phosphorylation or a specific MEK-1/2 inhibitor-induced increase in caspase-3 activity in OCs. Treatment of OCs with PGD2 and its receptor ligands did not alter ReIA/p65 phosphorylation (ser536). Moreover, the caspase-3 activity was not altered in OCs treated with an IKK2/NF-KB inhibitor. In summary, PGD2 induces human OC apoptosis through a CRTH2-dependent intrinsic apoptosis pathway, which is associated with regulation of the 13-affestin-1, ERK1/2, and Akt, but not with 1KK2/NF-KB, signaling pathways. [symboles non conformes]

Le Récepteur de chimiokine CCR7 joue un rôle important dans la migration des cellules immunitaires, permettant ainsi l'initiation de la réponse immunitaire. Des études ont démontré qu'une déficience dans l'expression de ce récepteur ou de ces ligand CCL19 et CCL21 a un impact considérable sur la mise en place de la réaction immunitaire suite a un stimulus. D'autre part la prostaglandine de série E 2 a été identifié comme un agent régulateur important sur l'expression et la fonctionnalité du récepteur CCR7 dans l'établissement de la réponse immunitaire, principalement au niveau des cellules dendritiques. L'élévation du niveau de prostaglandine E 2 , lors de certaine infection, induit une augmentation importante de la migration des cellules immunitaires, lors de l'activation du récepteur CCR7. Ces cellules vont alors migrer vers ses ligands qui sont produit principalement au niveau des ganglions lymphatique, permettant ainsi la présentation antigénique aux cellules du système immunitaire adaptatif. Récemment, des travaux ont permis de mettre en évidence l'expression du récepteur CCR7 chez les monocyte et du rôle important de la PGE 2 dans l'expression et la fonctionnalité du récepteur chez ces cellules. Les travaux réalisés dans le cadre de cette maîtrise avaient pour but, dans un premier temps, de déterminer les mécanismes moléculaires permettant la migration cellulaire des monocytes suite à l'activation du récepteur CCR7 par la présence de son ligand CCL19. Nous avons également vérifié l'implication de la PGE 2 dans ce processus. Partant des mécanismes connus chez les cellules dendritiques et des cellules T, nous avons établi que la participation des MAPK p38, ERK et JNK sont importantes dans ce processus. La présence de PGE2 permet une phosphorylation plus rapide de ses MAPK. Nous avons ensuite vérifié la participation de la voie RhoA/ROCK, importante dans le réarrangement du cytosquelette d'actine. L'activation du récepteur CCR7 par son ligand CCL 19 permet une activation de RhoA. Cette activation survient plus rapidement lorsque les cellules sont en présence de PGE 2. Lorsque ces voies métaboliques sont bloquées par des inhibiteurs pharmacologiques, la migration des monocytes est alors inhibée, démontrant l'importance de ses voies pour la migration des monocytes vers les ligands CCL191 Dans un second temps, nous avons étudié l'impact de la maturation des monocytes en macrophage sur le récepteur CCR7. Jusqu'à maintenant, il est connu que la PGE2 permet une augmentation de l'expression de CCR7 chez les monocytes et augmente la réponse chimiotactique des cellules vers les ligands de CCR7. De plus on sait que lors de la maturation des monocytes en cellules dendritique mature, une forte augmentation de l'expression du récepteur CCR7 est observé et que la présence de PGE 2 est essentielle pour assurer la fonctionnalité du récepteur. Toutefois, l'impact de la maturation des monocytes en macrophage sur le récepteur CCR7 est encore inconnu. Nous avons alors démontré que lors de la maturation des monocytes en macrophages, il y a une importante perte de l'expression du récepteur CCR7 et que la présence inflammatoire de la PGE 2 ne permet pas une augmentation de l'expression du récepteur et de la migration des cellules chers les ligands de CCR7. La migration des macrophages vers les ganglions lymphatique ne serait alors pas attribuée à la chimiotaxie de CCR7 vers ses ligands. Ces travaux ont permis de mettre en lumière les principaux acteurs moléculaires impliqué dans la migration des monocytes suite à l'activation du récepteur CCR7 et que la PGE2 permettrait aux monocytes de migrer préférentiellement vers ses ligands au lieu de transmigrer vers les tissus où ils se différencieraient en macrophage. Suite à la différenciation des monocytes en macrophages, nous avons également pu démontrer qu'ils n'ont plus la capacité d'exprimer le récepteur CCR7 et amorcer leur migration vers les ligands CCL19 et CCL21 exerçant ainsi leur fonction en tant que cellules résidente des tissus.[ symboles non conformes]

Les prostaglandines sont de petites molécules qui jouent d'importants rôles immunomodulateurs au niveau du système immunitaire. Elles contribuent notamment à l'établissement de l'inflammation et à la résolution de celle-ci. La prostaglandine J 2 (15d-PGJ2 ) est d'ailleurs l'une des prostaglandines les plus étudiées en vertu de ses activités anti-inflammatoires. En effet, il a été démontré que celle-ci peut inhiber plusieurs molécules dont plusieurs cytokines et le facteur de transcription NF-?B. D'un autre côté, l'effet de la 15d-PGJ 2 sur l'interleukine-13 (IL-13) est encore inconnu à ce jour. L'IL-13 est une cytokine produite principalement par les cellules T et qui module plusieurs types de cellules immunitaires, tant au niveau de leur différentiation que de leur activation. De plus, cette cytokine contribue à l'établissement de certaines pathologies telles que l'asthme et la colite ulcéreuse lorsqu'elle est surexprimée. L'objectif principal de ce mémoire est de vérifier l'effet de la 15d-PGJ 2 sur l'expression et la production de l'IL-13 par les cellules T. Les résultats obtenus dans ce projet démontrent que la I 5d-PGJ2 inhibe la production de l'IL-13 par les cellules T. En effet, autant la lignée cellulaire de lymphocytes T CD4+ Jurkat E6.1 que les cellules mononucléaires circulant dans le sang (de l'anglais PBMCs ) stimulés par des agents mimant l'activation des cellules T tels que le PMA et la ionomycine, puis traités à la 15d-PGJ 2 ont montré une inhibition dans l'expression et la production de l'IL-13. Les résultats ont également révélé un effet similaire lorsque les cellules étaient pré-traitées à I 5d-PGJ2 , puis stimulées avec PMA/ionomycine. Par ailleurs, plusieurs éléments sont essentiels pour activer la transcription de l'IL-13, dont le facteur de transcription NF-?B. D'un autre côté, il est connu que la 15d-PGJ2 inhibe la cascade de signalisation de NF-?B. Ainsi, nous avons voulu vérifier si NF-?B était impliqué dans le mécanisme d'inhibition de l'IL-13 par la 15d-PGJ2 . Pour ce faire, des extraits nucléaires ont été réalisés avec les Jurkat E6.1 et les PBMCs traitées à la 15dPGJ2 puis un essai de retard sur gel (de l'anglais EMSA, Electromobility shift assay ) a été fait avec une sonde NF-?B consensus ou une sonde d'un site de liaison putatif de NF-?B dans le promoteur IL-13. Les résultats ont révélé que le facteur de transcription NF-?B était effectivement activé lors de la transcription de l'IL-13 et inhibé lors d'un traitement à la 15d-PGJ 2 . Par la suite, puisqu'il a déjà été démontré que la 15d-PGJ2 active le récepteur nucléaire PPAR-?, nous avons voulu vérifier si le mécanisme d'inhibition de l'IL-13 dépendait ou non de ce dernier. Un antagoniste irréversible de PPAR-? a donc été utilisé dans les expériences, et l'essai a permis d'établir que le mécanisme d'inhibition de l'IL-13 parla 15d-PGJ 2 était indépendant de PPAR-?. Finalement, ces résultats dévoilent que la 15d-PGJ 2 inhibe l'expression et la production de l'IL-13, que cet effet serait indépendant de PPAR-?, et qu'il impliquerait probablement une inhibition du facteur de transcription NF-xB. Ces résultats pourraient avoir des implications cliniques où l'IL-13 joue un rôle d'importance, tels que l'asthme et la colite ulcéreuse. L'utilisation de cette prostaglandine en combinaison avec les traitements habituels, par exemple les corticostéroïdes, pourrait être envisagée.

Pour comprendre et diagnostiquer les pathologies qui affectent l'organisation spatialede notre squelette, il est essentiel d'aborder ces problématiques en 3D. Le CT-Scan et l'IRMsont des modalités d'imagerie couramment utilisées en milieu clinique pour étudier en 3D notresystème musculosquelettique. La plupart de ces systèmes d'imagerie proposent une acquisitioncouchée sur laquelle les effets gravitaires ne sont pas pris en compte. Le CT-Scan est unemodalité particulièrement irradiante et l'IRM est plus spécifiquement dédiée à l'étude des tissusmous. Le système EOS permet de reconstruire en 3D les os à partir d'une paire deradiographies biplanes à faible dose d'irradiation. En plus, le système EOS propose uneacquisition en position debout, prenant en compte les effets gravitaires. Cette thèse contribue àl'amélioration des méthodes de reconstruction 3D des membres inférieurs à partir des radiosbiplanes. Dans le cadre de thèse on a proposé et évalué : 1) Une méthode de reconstruction3D des membres inférieurs s'appuyant sur des modèles paramétrés et des inférencesstatistiques. 2) Une méthode d'auto-amélioration de la reconstruction 3D des membresinférieurs en utilisant du traitement d'images local et le recalcul d'inférences statistiques. 3)Enfin, des méthodes utilisant des critères de similarité d'images et des critères morphologiquespour détecter de manière automatique le côté médial et latéral du fémur et du tibia. Le but estd'éviter l'inversion par l'opérateur de condyles fémoraux et plateaux tibiaux, affectant la valeurdes paramètres cliniques, surtout les torsions. La méthode de reconstruction proposée dans lecadre de cette thèse est intégrée dans le logiciel sterEOS® et utilisée dans une soixantained'hôpitaux au monde. Les méthodes développées dans le cadre de cette thèse ont permis deprogresser vers la reconstruction semi-automatisée, précise et robuste du membre inférieur

Le sujet de ce travail a été une étude détaillée du supraconducteur CuxTiSe2. Des échantillons avec différentes teneurs en cuivre x, ont été étudiés par magnétométrie locale à sonde de Hall. Nous avons tout d'abord construit les profils de champ magnétique dans les échantillons pour déterminer quand les premiers vortex pénètrent dans l'échantillon. La forme en dôme des profils a indiqué que le piègeage est très faible et que la pénétration des vortex est principalement régie par des barrières géométriques, ce qui nous a permis de déterminer le champ critique inférieur, Hc1. Un bon accord entre la théorie et Hc1 (T) a été obtenu en utilisant un modèle à deux gaps, même si l'origine du plus petit de ces gaps ne peut être liée à la structure électronique de CuxTiSe2 . En combinant ces mesures avec des mesures de chaleur spécifique effectuées précédemment sur ces échantillons, nous avons obtenu un comportement non trivial de l'énergie de condensation. En outre, les mesures effectuées pour diverses orientations du champ magnétique ont révélé la présence d'un effet de "lock-in" dans CuxTiSe2, montrant que les vortex restent piégés le long d'une structure en couches même pour les champs magnétiques inclinés. L'orientation des vortices a été déterminée expérimentalement et a pu être bien décrite par un modèle tenant compte de la présence d'une "sur-structure" dans laquelle la supraconductivité est - au moins - partiellement détruite. Cet effet de lock-n a été analysé sur trois échantillons et nous avons montré que la force de piégeage est indépendante du dopage du cuivre. La nature de cette sur-structure est encore inconnue mais pourrait être liée à l'observation récente de parois de domaine des ondes de densité de charge, qui pourraient induire de fortes variations du paramètre d'ordre supraconducteur. / The subject of this work was a detailed study of superconducting CuxTiSe2. Samples with various copper content x, from underdoped to overdoped regions of the phase diagram, were investigated by local Hall probe magnetometry. At first, we constructed the magnetic field profiles in the samples to determine when the first vortices penetrate into the sample. The observed dome-like shape of the profiles indicated that pinning is very small and that the vortex penetration is primarily governed by geometrical barriers, hence enabling us to determine the lower critical field, Hc1. A good agreement between theory and the Hc1(T) data was obtained by using a model with two energy gaps, even though the origin of the smaller energy gap in CuxTiSe2 cannot be related to its electronic structure. Combining those measurements with heat capacity measurements previously performed on these samples, we obtained a non trivial condensation energy. Moreover, measurements performed for various orientations of the magnetic field revealed the presence of a lock-in effect in CuxTiSe2, when superconducting vortices are trapped along a layered structure even for tilted magnetic fields. The orientation of the vortices was experimentally determined and could be well described by a model considering the presence of an additional layered structure in which superconductivity is at least partially suppressed. The lock-in effect was analysed in three different samples and we have shown that the strength of the lock-in is independent of the copper doping, even though this effect can be masked by strong demagnetisation effects in very thin samples. The strength of this lock-in effect indicates that the superconductivity is strongly suppressed on certain layered structure. The nature of this "extrinsic" pinning structure is still unknown but might be related to the recent observation of charge density waves domain walls which may induce strong variations of the superconducting order parameter.

L'imagerie motrice, ou représentation interne d'un mouvement, est une technique d'entraînement mental ayant la particularité d'impacter la plasticité cérébrale activité-dépendante. La pertinence de son intégration au sein des programmes de rééducation fonctionnelle a été validée par de nombreuses études expérimentales, tout particulièrement pour les personnes victimes d'un accident vasculaire cérébral ou d'une lésion de la moelle épinière. Les résultats obtenus par ce travail de thèse élargissent l'éventail des populations pouvant bénéficier de cette approche en validant la faisabilité et en précisant les conditions optimales de l'intégration de l'imagerie motrice dans le cadre de la rééducation de personnes amputées du membre inférieur. Nous rapportons également des résultats préliminaires prometteurs quant à ses effets sur le recouvrement de leurs capacités locomotrices. Les données montrent que le travail en imagerie motrice devrait être spécifique aux mouvements fonctionnels bilatéraux et que, sous réserve d'une prochaine validation auprès de cette population, l'imagerie motrice de tâches posturales ainsi que l'utilisation conjointe de la stimulation transcrânienne à courant continu, devraient permettre de maximiser son pouvoir d'action sur le recouvrement de la locomotion de personnes amputées du membre inférieur / Motor imagery, which refers to the internal representation of a movement, has the potential to impact activity-dependent plasticity. The relevance of motor imagery, as a technique allowing substantial motor performance gains and motor recovery in the field of rehabilitation, has been validated by numerous experimental studies in stroke patients and persons suffering from spinal cord injury. By highlighting the possibility of integrating motor imagery within the framework of lower-limb amputees’ rehabilitation programs, and revealing promising preliminary data regarding locomotion recovery, the results of this thesis broaden the range of people which might benefit from this technique. Data further suggest that motor imagery should specifically focus on functional and bilateral tasks, and that concomitant use of transcranial direct current stimulation should contribute to potentiate the impact of motor imagery on locomotion recovery of lower-limb amputees

L'analyse du comportement du système musculo-squelettique est indispensable à la compréhension de pathologies ou de l'efficacité du geste sportif. Les modèles, représentants un sujet moyen, permettent l'identification de tendance. Cependant, leurs résultats sont limités à la plage de population qu'ils représentent. Il est donc nécessaire d'adapter leurs géométries et propriétés mécaniques afin de simuler le plus fidèlement possible le comportement biomécanique. L'IRM est l'outil de référence pour la construction de modèle personnalisé tridimentionnel. Cependant, son coût, sa disponibilité et les méthodes de reconstructions limitent son utilisation. Récemment, les développements de la stéréoradiographie, avec le système EOS®, et des techniques ultrasonores, avec l'élastographie ShearWave, ouvrent de nouvelles voies pour la personnalisation des modèles. Le but de ce travail était de proposer une nouvelle méthode pour la construction d'un modèle musculo-squelettique personnalisé, en position érigée, du membre inférieur combinant stéréoradiographie et ultrasons. Tout d'abord, des repères osseux robustes sur images IRM ont été définis pour construire un modèle de référence en position debout. Ensuite, la personnalisation de la géométrie osseuse et de l'enveloppe externe est obtenue par stéréoradiographie. Ces premières informations personnalisées sont utilisées pour estimer la géométrie des muscles. Ce modèle pré-personnalisé est déformé pour correspondre à la géométrie réelle des muscles obtenue par échographie. Cette méthode possède plusieurs avantages. Elle passe outre l'assemblage de coupes échographiques et de supprime la segmentation manuelle complète des coupes. Enfin, un protocole de mesure des propriétés mécaniques par élastographie ShearWave a été présenté. Les propriétés élastiques des muscles du membre inférieur peuvent alors être définies. / The analysis of the behavior of the musculoskeletal system is essential to understand diseases or effectiveness of the sporting gesture. Models, which represent a 50-percentile subject, allow tendencies identification. However, results are limited to the range of people they represent. Their geometry and mechanical properties must be personalized to simulate as closely as possible the biomechanical behavior. MRI is the reference device for the construction of three-dimensional personalized models. However, the cost, the availability and methods of reconstruction limit its use. Recent developments in stereoradiography, with the EOS® system, and in ultrasonic field, with ShearWave elastography, open up new horizons. The aim of this work was to propose a new method for building a personalized musculoskeletal model of lower limb combining stereoradiography and ultrasound, in standing position. First, robust bony frame on MR images were defined to build a reference model. Then, the personalized bones and external envelope geometries were obtained by stereoradiography. This first personalized information was used to estimate muscles geometry. This pre-personalized model was deformed to match the real muscle geometry obtained by ultrasound. This method has several advantages. It overrides the assembly of ultrasound cuts and removes the complete manual segmentation. Finally, a protocol for measuring the mechanical properties ShearWave elastography was introduced. Thus, the muscles elastic properties of the lower limb can then be defined in the model.

La reconnaissance de systèmes sédimentaires hybrides (houle-marée) dans l'enregistrement sédimentaire n'est pas triviale lorsque l'un des processus (ici la marée) ne laisse pas de traces sédimentaires directes permettant de l'identifier. La succession sédimentaire de l'Ordovicien inférieur (formations des Fezouata et du Zini) de la région de Zagora (Anti-Atlas ; Maroc) enregistre une dominance de la houle. Cependant, de nombreuses structures et géométries de dépôts sédimentaires sont atypiques de l'action de la houle. L'explication proposée dans ce travail est la modulation de l'action de la houle par la marée qui va s'exprimer de différentes façons en fonction de la bathymétrie. Un modèle sédimentaire de dépôt est proposé pour ce système hybride. Les Fezouata ont non seulement un intérêt sédimentologique mais aussi un grand intérêt paléontologique par la présence de gisements à préservation exceptionnelle qui enregistrent les débuts de la Grande Biodiversification Ordovicienne. L'élaboration du modèle sédimentaire de dépôt a permis de contraindre les faciès sédimentaires associés aux fossiles retrouvés, permettant ainsi de définir un contexte paléoenvironnemental de vie de ces communautés primitives. Afin de mieux caractériser les différentes structures sédimentaires ainsi que leurs distributions au sein de la zone intertidale d'un environnement mixte, deux analogues, un méga- et un macro-tidal tout deux dominés par la houle, ont été choisis : Berck-Plage (Pas-de-Calais ; France) et la pointe du Cap-Ferret (Gironde ; France). La zone intertidale de Berck-Plage a permis de montrer que la quasi majorité des structures sédimentaires est formée par un courant oscillatoire et que la géomorphologie côtière (barres-et-bâches), induisant la réfraction des fronts d'ondes (houle) incidentes, joue un rôle majeur dans la distribution et la formation des structures sédimentaires. Des morphologies particulières en mamelons ont été observées à Berck-Plage mais l'homogénéité granulométrique de la zone d'étude n'a pas permis l'observation de leurs structures internes. Des morphologies similaires ont ainsi été étudiées à la pointe du Cap-Ferret. Cette dernière étude met en avant la formation de structures sédimentaires en mamelons comme étant le résultat de flux supercritiques initiés par le reflux de la houle préalablement réfractée par la géomorphologie non linéaire de la côte / Recognition of hybrid sedimentary systems (wave-tide) in the sedimentary record is not trivial when one of the processes (here, the tide) does not leave direct sedimentary traces allowing its identification. The Lower Ordovician sedimentary succession (Fezouata and Zini formations) of the Zagora region (Anti-Atlas, Morocco) records a dominance of wave action. However, many sedimentary structures and depositional geometries are atypical of a wave dominated sedimentary system. The explanation proposed in this work is a modulation of the wave action by tides, which is expressed in different manners depending to the bathymetry. A model of deposition is then proposed for this hybrid sedimentary system. The Fezouata not only have a sedimentological interest but also a great paleontological interest due to the presence of exceptionally well-preserved fossils dating from the initial steps of the Great Ordovician Biodiversification Event. The development of the model deposition allowed to constrain the sedimentary facies associated with the fossils discovered, thus allowing to provide a paleoenvironmental life context for these primitive communities. In order to better characterize the different sedimentary structures and their distribution through the intertidal zone of hybrid environments, two analogues, one mega- and the other macro-tidal, both dominated by wave action were chosen: Berck-Plage (Pas-de-Calais; France) and the tip of Cap-Ferret (Gironde; France). The analysis of the intertidal zone of Berck-Plage has shown that the majority of the sedimentary structures are formed under oscillatory flows and that the coastal geomorphology (in ridges-and-runnels), inducing refraction of the incident wave fronts, plays a major role in the distribution and formation of the sedimentary structures. Peculiar dome-like morphologies were observed at Berck-Plage but the grain size homogeneity in this area did not allow the observation of their internal structures. Similar morphologies have been studied at the tip of Cap-Ferret. This last study highlights that the formation of dome-like bedforms is the result of supercritical flows initiated by the backwash of waves previously refracted by the non linear coastal geomorphology