Le lobe temporal est classiquement divisé en deux systèmes fonctionnels: la voie visuelle ventrale et le système mnésique temporal médial. Cependant, cette séparation fonctionnelle a été remise en question par plusieurs études suggérant que le lobe temporal médial serait mieux compris comme une extension de la voie visuelle ventrale hiérarchiquement organisée. Le but de cette thèse était d’étudier le rôle perceptivo-mnésique du lobe temporal médial. Nous avons ainsi voulu tester à l’aide d’enregistrement électro-encéphalographiques intracérébraux (SEEG) si : (i) les régions médiale, ventrale et latérale du lobe temporal pouvaient être regroupées dans des ensembles fonctionnellement distincts et, (ii) quelles régions étaient à l’interface de ces ensembles fonctionnels. Pour répondre à ces questions, nous avons étudié la connectivité effective dérivée de potentiels évoqués cortico-corticaux issus de stimulations électriques de faible intensité et de basse fréquence (0.5mA, 1Hz, 4ms) réalisées chez 16 patients atteints d’épilepsies pharmaco-résistantes temporale ou temporo-occipitale, lors de leur évaluation pré-chirurgicale par la surveillance à long terme des activités intracérebrales électro-encéphalographiques. Onze régions d'intérêt ont été délimitées au sein du lobe temporal en fonction de repères anatomiques tels que les gyri et sulci. Un modèle de connectivité effective au sein du lobe temporal a été extrait, basé sur les caractéristiques électrophysiologiques des potentiels évoqués cortico-corticaux, telles que les occurrences, amplitudes et latences des pics de la première composante du potentiel évoqué. Le modèle a été discuté du point de vue d’une organisation fonctionnelle globale du fait de la non-indépendance de ses caractéristiques électrophysiologiques. L’amplitude et la latence des potentiels évoqués ont montré des distributions de probabilité cohérente avec les observations de transfert d'informations cognitive. La théorie des graphes nous a fourni des algorithmes pouvant extraire les caractéristiques pertinentes du réseau, telles que la centralité des régions, leur ségrégation fonctionnelle ou les voies d’interaction entre les sous-ensembles fonctionnels des régions du lobe temporal. En particulier, le cortex rhinal est apparu comme la structure la plus centrale du lobe temporal alors que le gyrus temporal supérieur était la moins centrale. Le lobe temporal médial a pu être ségrégué en un ensemble fonctionnel à part entière. Le pôle temporal est apparu comme une zone de convergence et de transfert de l’information provenant des structures du lobe temporal latéral vers les structures médiales. Le gyrus fusiforme antérieur a montré des caractéristiques d’interface duale de convergence d’afférences néocorticales et de rétrocontrôle issu des structures médiales. Par ailleurs, l'hippocampe a montré un rôle d’amplificateur du signal des afférences néocorticales passant par l’amygdale et le cortex rhinal, pour être redistribuée vers les structures limbiques. L’hippocampe postérieur se comportait comme une voie de sortie des structures médiales modulant le gyrus parahippocampique postérieur de manière quasi-unidirectionnelle. Notre étude fournit un modèle régional ou macroscopique du transfert de l’information électro-physiologique au sein du lobe temporal humain. Nos résultats ont été discutés à la lumière des modèles cognitifs actuels de ‘complétion de l’information’ et du ‘binding temporel’ / The temporal lobe is conventionally divided into two functional systems: the ventral visual pathway and the medial temporal mnemonic system. However, this functional separation has been questioned by several studies suggesting that the medial temporal lobe would be better understood as an extension of the ventral visual pathway hierarchically organized. The aim of this thesis was to study the perceptive-mnestic role of the medial temporal lobe. We have tested using intracerebral EEG recordings (SEEG) if (i) the medial, lateral and ventral regions of the temporal lobe could be grouped into functionally distinct modules and, (ii) which areas were at the interface of these functional modules. To answer these questions, we studied the effective connectivity derived from cortico-cortical evoked potentials elicited by electrical stimulations from low intensity, low frequency (0.5mA, 1Hz, 4ms) conducted in 16 patients with drug-resistant temporal or temporo-occipital epilepsies at their pre-surgical long-term monitoring of intracerebral electroencephalographic activity. Eleven regions of interest were defined within the temporal lobe based on anatomical landmarks such as gyri and sulci. We built an effective connectivity model within the temporal lobe, based on the electrophysiological characteristics of cortico-cortical evoked potentials, such as the occurences, latencies and amplitudes of the peaks of the first component of the evoked potential. The model was discussed from the perspective of a global functional organization due to the non-independence of its electrophysiological characteristics. The amplitude and latency of the evoked potentials showed consistent probability distributions with the information transfer in cognitive observations. Graph theory has provided algorithms that can extract the relevant characteristics of the network, such as the centrality of the regions, their functional segregations or the ways of interaction between functional subsets of the regions within the temporal lobe. In particular, the rhinal cortex appeared as the most central structure of the temporal lobe whereas the superior temporal gyrus appeared as the less central. The medial temporal lobe could be segregated as a functional module by itself. The temporal pole appeared as a convergence area of the information transfer from the lateral temporal lobe structures to the medial structures. Anterior fusiform gyrus acted as a dual interface of convergence of neocortical afferences and feedback from medial structures. Furthermore, the hippocampus behaved as an amplifier of neocortical afferent signal passing through the amygdala and the rhinal cortex, and redistributed this amplification to the limbic structures. The posterior hippocampus acted as a way out of the medial structures modulating the posterior parahippocampal gyrus in a almost unidirectional manner. Our study provides a regional or macroscopic model of the transfer of electro-physiological information within the human temporal lobe. Our results were discussed in line with current cognitive models of 'pattern completion' and 'temporal binding'

Face à l’effet des changements d’utilisations de sol sur la dispersion des espèces, des actions ont récemment été menées au niveau des régions françaises pour favoriser et maintenir la connectivité. L’objectif de cette étude a donc été de quantifier la connectivité chez une espèce modèle menacée en Europe occidentale : la vipère péliade (V. berus). Ses mœurs discrètes ont nécessité pour mesurer sa dispersion d’utiliser une approche indirecte basée sur l’individu et des outils moléculaire. Ainsi, les flux de gènes de V. berus ont été analysés à fine échelle spatiale (10 × 7 km²) sur un site d’étude (A0) constitué de deux secteurs paysagers contrastés (A1/A2), à la fois par l’utilisation des sols et leur stabilité temporelle (instable/stable). La différenciation génétique sur A0 est faible et surtout associée à un fort patron d’isolement par la distance (IBD). La dispersion est donc limitée spatialement chez V. berus (dispersion natale ≤ 500 m) et liée aux mâles à l’âge adulte. De plus, les flux de gènes sont aussi expliqués par l’hétérogénéité du paysage : (i) par les prairies (A0), l’urbanisation (A1) les pelouses et boisements (A2), (ii) particulièrement à 300 m autour des individus parmi les étendues spatiales testées (100-500 m) et (iii) plus par l’agencement spatial que le type et la quantité des taches d’habitats. Ces résultats innovants contribuent à (i) la réflexion sur la stratégie de conservation pour V. berus et (ii) souligner la diversité des facteurs à considérer dans l’étude et le maintien de la connectivité à une plus vaste échelle spatiale (patrons et processus de dispersion, échelles spatio-temporelles). / Face to the impact of land-use changes on species dispersal, decisions were recently conducted at French regional scale to favour and to maintain connectivity. The aim of this work was to quantified connectivity for a model species threatened in Western Europe : the common European adder (V. berus). Its secretive behaviour required to use an indirect and individual-based approach to measure its dispersal thanks to molecular techniques. Thus, V berus gene flow were analysed at fine spatial scale (10 × 7 km²) on a study site (A0) made up of two sub-areas with contrasting landscapes (A1/A2), both by land use and their temporal stability (instable/stable). Genetic differentiation on A0 is weak and mainly associated with a strong isolation-by-distance (IBD) pattern. Dispersal is therefore spatially limited in V. berus (natal dispersal ≤ 500m) and related to males concerning adults. Moreover, gene flow is also influenced by landscape heterogeneity : (i) by meadow (A0), urbanisation (A1) and dry grassland and forests (A2), (ii) particularly at 300m around individuals among spatial extent tested (10-500m) and (iii) more by the spatial configuration than the type and quantity of habitat patches. These innovative results contribute to (i) reflection about conservation strategies for V. Berus et (ii) underly the diversity of factors to consider in studying and maintaining connectivity at a more large spatial scale (dispersal pattern and process, spatio-temporal scales).

Nous proposons un cadre statistique pour analyser les anomalies morphologiques et organisationnelles altérant l'anatomie des circuits neuronaux chez les patients atteints du syndrome de Gilles de la Tourette. Les composants de chaque circuit (matière grise et blanche) sont représentés comme des maillages 3D et intégrés dans un seul complexe. Cela permet d'étudier leur organisation et surtout la connectivité structurelle. La méthode proposée est basée sur une approche statistique appelée construction d'atlas qui résulte en un template, capturant les invariants de la population, et en déformations template-vers-sujets, décrivant la variabilité morphologique. Premièrement, nous intégrons la construction d'atlas dans un cadre bayésien qui permet d'estimer automatiquement des paramètres autrement fixés. Deuxièmement, nous réduisons les ressources de calcul nécessaires au traitement de faisceaux de fibres en définissant un schéma d'approximation basée sur un nouveau modèle appelé courants pondérés. Troisièmement, nous décrivons un nouveau modèle de déformation pour la construction d'atlas qui permet de capturer les variations morphologiques et organisationnelles. On montre l'efficacité de la méthode par comparaison de deux groupes de 44 patients et 22 témoins. Les résultats soulignent des anomalies sur la forme des structures de la matière grise et sur la connectivité structurelle. / We propose a statistical framework to analyse morphological and organisational anomalies altering the anatomy of neural circuits in patients with Gilles de la Tourette syndrome. The components of each circuit, from both white and grey matter, are represented as 3D meshes and integrated in a single shape complex. This allows to study their organisation and in particular the structural connectivity. The proposed methodology is based on a statistical approach called atlas construction which results in a template complex, capturing the invariants of the population and in template-to-subject deformations, describing the morphological variability. First, we embed the atlas construction in a Bayesian framework which allows to automatically estimate important parameters otherwise fixed by the user. Second, we reduce the important computational resources required to process fiber bundles by defining an approximation scheme based on a new computational model called weighted currents. Third, we describe a new deformation scheme for the atlas construction which permits to model variations in structural connectivity and at the same time to capture global anatomical changes. We show the effectiveness of the proposed method by comparing two groups of 44 patients and 22 controls respectively. Results highlight anomalies about both the shape of grey matter structures and structural connectivity.

L’objectif de la recherche a été de tester la pertinence de 10 attributs de comportement social des fondateurs-dirigeants de start-up de biotechnologie issus de l’observation des conduites des animaux sociaux (Wilson, Sociobiology, 1975). A travers 25 entretiens approfondis reprenant l’expérience des fondateurs-dirigeants et leur évaluation des facteurs contributifs à leur succès managérial sur les critères de Wilson, nous mettons en évidence des références constantes à la biologie évolutionniste qui permettent de mieux comprendre les éléments déterminants de socialisation et de gouvernance des start-ups de biotechnologie. Toutes les références des dirigeants créant des analogies entre biologie cellulaire et moléculaire et entreprise sont recensées pour proposer une interprétation de la firme comme un organisme vivant. Notre travail propose des pistes en matière de développement des organisations et de développement personnel issues de trois attributs sociobiologiques particulièrement explicites dans le milieu managérial : la cohésion, la connectivité et la démographie adaptive. L’échantillonnage restreint aux start-ups de biotechnologie ne permet pas d’inférer des généralisations à toutes les nouvelles entreprises, comme dans le secteur digital, mais permet de penser que les conduites managériales des fondateurs-dirigeants pourraient avoir des points communs. Les implications de nos résultats peuvent conduire à réexaminer les principes de constitution des équipes dirigeantes des start-ups pour obtenir une meilleure efficacité du leadership grâce à une socialisation efficace. / The research aimed at testing the relevance of 10 attributes of social managerial behavior by founding Managing Directors of young biotech companies. These attributes are sourced from observation of social animals (Wilson, Sociobiology, 1975). With the help of 25 in-depth face-to-face interviews with CEO probing their managerial experience and evaluation of the relevance of Wilson’s criteria upon their success, wedemonstrate the constant reference to evolutionary biology allowing a goodunderstanding of successful leadership and governance of biotech start-ups. All references by CEO to analogies between cell and molecular biology and companiesare listed, supporting the comparison of the firm with living organisms. Our work suggests directions for organizational and personal development arising fromthree key sociobiological attributes of noticeable importance in management: cohesion,connectivity, adaptive demography. Sampling restrained to biotech companies does notallow for extension to all young companies, but provides interesting insights intomanagement behavior by all founding CEO. Our results may help reexamine how CEO are creating and managing their teams for abetter collective efficacy.

De nombreuses espèces de poissons marins côtiers à forte valeur économique ont un cycle de vie complexe impliquant des migrations saisonnières entre l'environnement marin et les habitats côtiers. Une meilleure compréhension de leur cycle de vie, en particulier l'identification de leurs nourriceries clés, est vitale pour la gestion durable des stocks de poissons exploités. Cette étude évalue la fonction de nourricerie des lagunes côtières du Golfe du Lion (Méditerranée NO) pour la daurade royale, Sparus aurata, une espèce d'intérêt commercial, dont les juvéniles colonisent ces habitats chaque année pendant leur premier été de vie. La qualité en tant que nourriceries de quatre lagunes aux conditions environnementales contrastées a été estimée par des mesures de la condition (indices de Fulton et TAG:ST) et du taux de croissance (par otolithométrie) des juvéniles. Les résultats montrent une condition et une croissance des juvéniles plus importantes dans les deux lagunes les plus dessalées et peu profondes (Bages-Sigean et Mauguio) que dans les deux lagunes profondes aux salinités proches de celle de la mer (Salses-Leucate et Thau). Les différences spatiales, stables dans le temps, de signatures élémentaires des otolithes ont permis de valider ces dernières comme tag naturel pour discriminer les habitats des juvéniles de daurade royale. Ainsi, l'identification a posteriori des nourriceries colonisées au stade juvénile chez des adultes pêchés le long de la côte du Golfe du Lion a pu être réalisée. Les estimations de la contribution relative des habitats des juvéniles au stock d'adultes (selon la contribution absolue ou la contribution par unité de surface) révèlent l'importance globale des lagunes pour le maintien des populations. Les lagunes les plus dessalées ont été identifiées comme les meilleures nourriceries de la zone d'étude. Le rôle important de la lagune de Thau pour le maintien des stocks de poissons a également été mis en évidence. Les résultats dans leur ensemble montrent une certaine convergence entre les estimations d'exports potentiel et réel des habitats des juvéniles. Les conclusions de cette étude sont primordiales pour la gestion et la protection des habitats clés des juvéniles ainsi que les ressources exploitées qui en dépendent. / Many coastal marine species of major socio-economic importance exhibited complex life histories include seasonal migrations between offshore marine environments and inshore coastal habitats. An adequate scientific understanding of their life cycle and, in particular the identification of the most significant juvenile nursery grounds are urgently needed for the sustainable management of fish stocks. This present study investigated the nursery function of coastal lagoons in the Gulf of Lions (NW Mediterranean) for a valuable fish species, the gilthead sea bream Sparus aurata, whose juveniles colonize these habitats each year for feeding and growing over their critical first summer of life. Habitat quality of four contrasted lagoons was measured with body condition (Fulton and muscle TAG/ST indices) and otolith growth rate of juveniles. Results showed better condition and higher growth rates in juveniles inhabiting the two shallow and brackish lagoons (Bages-Sigean, Mauguio) compared to the two deeper and more saline lagoons (Salses-Leucate and Thau). Otolith elemental signatures were temporally validated as natural tags to discriminate among juvenile habitats, allowing the retrospective identification of juvenile origin of S. aurata adults captured along the Gulf of Lions coastline. The estimations of relative contributions of juvenile habitats to adult stocks revealed the overall significance of lagoons for the maintenance of population. While, brackish lagoons were identified as the major contributors and best nursery habitats in the area, the importance of Thau lagoon to sustain fish stocks was also highlighted. Combined results of this research revealed some agreement between potential and effective export estimates from juvenile habitats. Information derived from this study is highly valuable for the sustainable management and protection of juvenile habitats, and the fishery resources that depend on them.

La magnéto-encéphalographie (MEG) mesure l´activité cérébrale avec un excellent décours temporel mais sa localisation sur la surface corticale souffre d´une mauvaise résolution spatiale. Le problème inverse MEG est dit mal-posé et doit de ce fait être régularisé. La parcellisation du cortex en régions de spécificité fonctionnelle proche constitue une régularisation spatiale pertinente du problème inverse MEG. Nous proposons une méthode de parcellisation du cortex entier à partir de la connectivité anatomique cartographiée par imagerie de diffusion. Au sein de chaque aire d´une préparcellisation, la matrice de corrélation entre les profils de connectivité des sources est partitionnée. La parcellisation obtenue est alors mise à jour en testant la similarité des données de diffusion de part et d´autre des frontières de la préparcellisation. C´est à partir de ce résultat que nous contraignons spatialement le problème inverse MEG. Dans ce contexte, deux méthodes sont développées. La première consiste à partitionner l´espace des sources au regard de la parcellisation. L´activité corticale est alors obtenue sur un ensemble de parcelles. Afin de ne pas forcer les sources à avoir exactement la même intensité au sein d´une parcelle, nous développons une méthode alternative introduisant un nouveau terme de régularisation qui, lorsqu´il est minimisé, tend à ce que les sources d´une même parcelle aient des valeurs de reconstruction proches. Nos méthodes de reconstruction sont testées et validées sur des données simulées et réelles. Une application clinique dans le cadre du traitement de données de sujets épileptiques est également réalisée. / Magnetoencephalography (MEG) is a functional non-invasive modality which provides information on the temporal succession of cognitive processes with an excellent time resolution. Unfortunately, spatial resolution is limited due to the ill-posed nature of the MEG inverse problem for estimating source currents from the electromagnetic measurement. Cortex parcellation into regions sharing functional features constitutes a relevant spatial regularization. We propose a whole cortex parcellation method based on the anatomical connectivity mapped by diffusion MRI. Inside areas of a preparcellation, the correlation matrix between connectivity profiles is clustered. The cortex parcellation is then updated testing the similarity of diffusion data on both sides of pre-parcellation boundaries. MEG inverse problem is constrained from this result. Two methods have been developed. The first one is based on the subdivision of source space regarding the parcellation. The cortical activity is obtained on a set of parcels and its analysis is simplified. Not to force sources to have exactly the same value inside a cortical area, we develop an alternative method. We introduce a new regularization term in the MEG inverse problem which constrain sources in a same region to have close values. Our methods are applied on simulated and real subjects. Clinical application is also performed on epileptic data. Each contribution takes part of a pipeline whose each step is detailed to make our works reproducible.

La sclérose en plaques est une maladie inflammatoire du système nerveux central, ayant plusieurs phénotypes cliniques, caractérisée par la coexistence de phénomènes inflammatoires focaux et d’une neurodégénérescence diffuse, dont la physiopathologie est actuellement inconnue. L’apparition de troubles cognitifs marque un tournant évolutif pour les patients, est en lien avec la progression de la maladie, et notamment l’atrophie cérébrale. Néanmoins le statut cognitif de certains patients reste préservé malgré la progression de la maladie. Le concept de réserve cognitive rendrait compte de cette absence de corrélation entre statut cognitif et lésions cérébrales en lien de la maladie, mais ses bases physiologiques sont à l’heure actuelle inconnues. Trois techniques d’imagerie : L’étude de la perfusion cérébrale en arterial spin labelling, de la vasoréactivité cérébrale grâce à l’inhalation d’un gaz enrichi en CO2, et des anomalies de substance blanche cérébrale en tenseur de diffusion sont utilisées dans ce manuscrit pour répondre aux questions suivantes :- Existe-t-il des anomalies vasculaires pouvant expliquer la neurodégénérescence diffuse observée dans la sclérose en plaques, et notamment dans les formes progressives ?- Existe-t-il en tenseur de diffusion des anomalies de certains faisceaux de substance blanche qui serait corrélées au statut cognitif ou au phénotype clinique des patients? La réserve cognitive est-elle médiée par des phénomènes de plasticité de la substance blanche dans la sclérose en plaques? / Multiple sclerosis in an inflammatory and dysimmune condition of the central nervous system, with different clinical patterns. This disease involves patchy area of demyelination and of a diffuse axonal loss and neurodegeneration. The pathophysiology of this diffuse neurodegeneration remains currently unknown. The apparition of a cognitive impairment dramatically changes the clinical prognosis in patients. This cognitive impairment seems to be linked to a diffuse dysconnexion of normal appearing white matter, and to grey matter atrophy. Cognitive reserve could explains a lack of correlation between the cognitive status in patients and the cerebral lesion load due to the disease. Anatomical basis of cognitive reserve are unclear. Three methods of imaging : arterial spin labelling, measure of the cerebral vasoreactivity with the inhalation of a gas enriched in dioxid, and diffusion tensor imaging are employed to answer to these questions in multiple sclerosis : Are there vascular abnormalities related to neurodegeneration, in particular in progressive forms of multiple sclerosis? Could we find white matter differences in tracts related to cognitive impairment or clinical form in patients? Is Cognitive reserve linked to a cerebral white matter plasticity in this condition ?

L’accouchement prématuré est l’un des problèmes majeurs en obstétrique. Par suite, il a été un sujet d'intérêt pour de nombreux chercheurs. Parmi les nombreuses méthodes utilisées pour enregistrer la contractilité utérine, le plus utilisé est l'EHG abdominal, comme étant un outil facile à utiliser et non invasif. De nombreuses études ont indiqué que l'utilisation de ce signal pourrait être un outil très puissant pour surveiller la grossesse et pour détecter le travail. Il permet en effet d'accéder à l'utérus ainsi que la synchronisation de l'activité utérine, en utilisant des signaux multiples. Il a été démontré que l'analyse de connectivité des signaux EHG a donné des résultats prometteurs en application clinique, comme la classification des contractions de travail et de grossesse. Cependant, dans presque toutes les études antérieures, les matrices de corrélation EHG étaient souvent réduites en ne gardant que leur moyenne et les écarts-types, ce qui a peut aboutir à perdre des informations pertinentes en raison de ce moyennage, ce qui peut induire le taux de classification relativement faible jusqu'à présent. Pour caractériser précisément la matrice de corrélation et quantifier la connectivité associée, nous avons proposé dans cette thèse d'utiliser une technique de mesure de réseau basée sur la théorie des graphes. Selon cette approche, la matrice de corrélation obtenue peut être représentée sous forme de graphiques constitués d'un ensemble de nœuds (électrodes) interconnectés par des arêtes (valeurs de connectivité / corrélation entre électrodes). La nouvelle procédure de l'analyse des signaux EHG enregistrés pendant la grossesse et le travail se base sur la caractérisation de la corrélation entre les activités électriques utérines et sur sa quantification précise en utilisant l'approche de la théorie des graphes. Le pipeline de traitement inclut i) l'estimation des dépendances statistiques entre les différents signaux EHG enregistrés, ii) la quantification des matrices de connectivité obtenues à l'aide de l'analyse théorique des graphes et iii) l'utilisation clinique des mesures de réseau pour la surveillance de la grossesse ainsi que la classification entre les éclosions d'EHG de grossesse et de travail. Une comparaison avec les paramètres déjà existants utilisés pour la détection du travail et la détection d’accouchement prématuré sera également effectuée. Nous étudions également une nouvelle méthode pour étudier la connectivité source EHG, afin de surmonter le problème du calcul de la connectivité au niveau de la surface abdominale. Les résultats de cette thèse montrent que cette approche basée sur la théorie de graphe est un outil très prometteur pour quantifier la synchronisation utérine, lorsqu'elle est appliquée à l'abdomen, pour une meilleure surveillance de la grossesse. Nous espérons que cette approche soit utilisée pour le suivi de la grossesse et contribuerait ainsi à la prédiction précoce de l’accouchement prématuré. / Preterm birth remains a major problem in obstetrics. Therefore, it has been a topic of interest for many researchers. Among the many methods used to record the uterine contractility, the most used is the abdominal EHG, as being an easy to use and a non-invasive tool. Many studies have reported that the use of this signal could be a very powerful tool to monitor pregnancy and to detect labor. It indeed permits to access the uterine as well as the synchronization of the uterine activity, by using multiple signals. It has been shown that the connectivity analysis gave promising results when using EHG recordings in clinical application, such as the classification labor/pregnancy contractions. However, in almost all previous studies EHG correlation matrices were often reduced keeping only their mean and standard deviations thus relevant information may have been missed due to this averaging, which may induce the relatively low classification rate reported so far. To characterize precisely the correlation matrix and quantify the associated connectivity, we proposed in this thesis to use a network measure technique based on graph theory. According to this approach, the obtained correlation matrix can be represented as graphs consisting of a set of nodes (electrodes) interconnected by edges (connectivity/correlation values between electrodes). The new framework, to analyze the EHG signals recorded during pregnancy and labor, is based on the characterization of the correlation between the uterine electrical activities and on its precise quantification by using graph theory approach. The processing pipeline includes i) the estimation of the statistical dependencies between the different recorded EHG signals, ii) the quantification of the obtained connectivity matrices using graph theory-based analysis and iii) the clinical use of network measures for pregnancy monitoring as well as for the classification between pregnancy and labor EHG bursts. A comparison with the already existing parameters used in the state of the art for labor detection and preterm labor prediction will also be performed. We also investigate a new method to study the EHG source connectivity, to overcome the problem of computing the connectivity at the abdominal surface level. The results of this thesis showed that this network-based approach is a very promising tool to quantify uterine synchronization, when applied at the abdominal level, for a better pregnancy monitoring. We expect this approach to be further used for the monitoring of pregnancy and would thus help for the early prediction of preterm labor.

L’emprise de la lumière artificielle s’étend de manière importante et rapide à travers le monde entier et est en train de changer le paysage nocturne menaçant ainsi une large part des écosystèmes. L’augmentation des niveaux de lumière la nuit entraîne une perturbation du rythme circadien et par là une modification des comportements des espèces nocturnes mais aussi diurnes et des interactions entre espèces. Malgré l’importance de l’enjeu que représente la pollution lumineuse, le manque de connaissances dans le domaine limite la création de réglementations pour réduire l’impact de l’éclairage nocturne sur la biodiversité. Il est donc urgent d’apporter des éléments concrets pour construire des recommandations et des outils d’évaluation à destination des gestionnaires du territoire.Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse est d’étudier l’impact de la pollution lumineuse sur la faune nocturne à deux échelles paysagères afin de préconiser des méthodes d’évaluation et de gestion de l’éclairage artificiel. Nous avons utilisé les chauves-souris comme modèle d’étude car elles sont longévives et nocturnes et donc fortement affectées par la pollution lumineuse. De plus, il a été montré que les tendances de leurs populations tendent à refléter celles d’espèces plus basses dans la chaîne trophique, les rendant ainsi d’autant plus sensibles aux pressions anthropiques. Dans un premier temps, nous avons étudié l’effet de la pollution lumineuse à l’échelle de villes, une échelle paysagère en cohérence à la fois avec les distances de déplacement des individus et avec une réalité de gestion de l’éclairage. Malgré que les espèces anthropophiles vivant toujours dans les grandes villes soient considérée comme bénéficiant de l’éclairage artificiel, ce travail a montré qu’à une échelle regroupant tous les aspects des déplacements quotidiens des individus, l’effet global de la lumière est négatif. De plus, bien qu’une part significative de la pollution lumineuse soit due à l’éclairage public de par sa permanence et son étende, l’étude montre que l’éclairage privé n’est pourtant pas à négliger. Au-delà d’un effet sur le niveau d’activité, la lumière artificielle peut avoir un effet de barrière dans le déplacement des individus et ainsi réduire la connectivité du paysage. Alors que les politiques environnementales sont en faveur du développement de corridors écologiques, la non-inclusion du facteur pollution lumineuse pourrait réduire significativement leur efficacité pour les espèces nocturnes. Un travail de modélisation mettant en lien des données biologiques d’activité avec des aspects paysagers mais aussi lumière a permis de construire des corridors adaptés pour les espèces nocturnes. Cela a aussi mené à des outils d’évaluation de scénarios d’éclairage qui peuvent être utilisés en amont d’aménagements afin de prédire l’impact d’un changement et de les adapter aux enjeux de biodiversité. A une échelle plus fine, il est nécessaire de comprendre quelles caractéristiques des points lumineux sont les plus pertinents à maîtriser afin de formuler des recommandations pour limiter l’impact sur la biodiversité. Nous avons mené une étude de terrain dans un espace protégé où les enjeux sur les chauves-souris sont d’autant plus importants que les espèces les plus sensibles à la lumière y sont protégées, ainsi que leurs habitats, à l’échelle européenne. En travaillant à l’interface entre urbanisation et habitats semi-naturels, nous avons pu montrer que c’est la quantité de lumière émise qui ont l’effet le plus notable. C’est donc ce paramètre sur lequel il faut travailler en priorité pour limiter l’impact de la lumière sur des zones pouvant servir de corridor ou de zone refuge aux espèces sensibles. / The spatial extent of artificial light is increasing rapidly and significantly on Earth surface hence changing the nocturnal lightscape and threatening an important part of ecosystems. The rise in nighttime light levels induces a perturbation of the circadian rhythm and thus a modification of nocturnal, but also some diurnal, species behavior and interactions between species. Despite the spread of light pollution being of major concern, the knowledge gaps in this field limit the creation of regulations to reduce the impact of nighttime lighting on biodiversity. Therefore it is urgent to produce clear and practical information to build tools and define recommendations for land managers. In this context, the aim of the PhD thesis is to study the impact of light pollution on nocturnal fauna through two spatial scales in order to propose methods to evaluate and manage artificial light. We used bats as a model species as they are long-lived and nocturnal and thus highly impacted by light pollution. In addition, it has been shown that their population trends tend to reflect those of species lower in the trophic chain which makes them even more sensitive to anthropic pressures. First, we studied the effect of light pollution within cities. This spatial scale is both coherent with bats distance of movement and with the reality of public lighting management. Although some urban-adapted species living within large cities are considered to benefit from artificial light, this work showed that, at a scale including all aspects of bats daily travels, light has a negative effect on bats activity level. Also, even if a large part of light pollution is due to public lighting, the results show that private lighting should not be neglected. Beyond the impact on bat activity, artificial light can have a barrier effect when individuals are transiting and thus reduce the landscape connectivity. Whereas environmental policies are promoting the development of ecological corridors, not considering light pollution could significantly reduce their efficiency for nocturnal species. Modelling the link between biological data and landscape variables including light level allowed us to build adapted corridors for nocturnal species. This lead to the development of a tool to evaluate lighting scenarios that could be used prior to the implementation of a lighting plan in order to predict the impact it would have and hence adapt it to the local biodiversity issues. At a finer scale, it is necessary to understand which light characteristics are the most relevant levers of actions to formulate recommendations to limit light pollution impact on biodiversity. We carried a field work experiment in a protected area where conservation issues on bat species are even higher as the species most sensitive to light are protected there, together with their habitat, at the EU level. We worked at the interface between urban and semi-natural areas and showed that the illuminance was the most important light characteristic. Hence it is on this parameters that regulations should be applied in priority to limit the impact of light on areas that could potentially be used as corridors or dark refuges for sensitive species.

Les réseaux véhiculaires sont des systèmes de communication basés sur un échange d'informations de véhicules à infrastructures fixes installées au bord des routes, on parle alors de mode V2I (Vehicle-to-Infrastructure), ou de véhicules à véhicules dit mode V2V (Vehicle-to-Vehicle) ou VANET (Vehicular Ad hoc Network). L'objectif est de fournir aux conducteurs et aux opérateurs de transport des informations sur le trafic routier permettant d'améliorer l'efficacité des systèmes de transport, la sécurité et le confort des usagers. Depuis leur apparition, les VANET ont connu un très grand essor, de nombreux standards, applications et mécanismes de routage ont été proposés pour répondre aux spécificités de cette nouvelle classe de réseaux. Les défis à relever pour leur conception découlent principalement de la forte mobilité des véhicules, de la diversité spatio-temporelle de la densité du trafic et de la propagation des ondes radio en environnement extérieur défavorable à l'établissement des communications sans fil. La difficulté, aussi bien économique que logistique, de la mise en œuvre réelle des réseaux véhiculaires fait de la simulation le moyen le plus largement utilisé pour la conception et l'évaluation des solutions proposées. Cependant la validité des résultats de simulation dépend fortement de la capacité des modèles utilisés à reproduire le plus fidèlement possible les situations réelles. Deux aspects sont essentiellement importants dans les VANET : la mobilité des véhicules et la propagation des ondes radio. Nous proposons dans cette thèse un nouveau modèle de mobilité et un nouveau modèle de propagation d’ondes radio pour réseaux de véhicules en environnement urbain et suburbain. Pour définir des schémas réalistes, ces deux modèles se basent sur des données statiques et dynamiques réelles sur les caractéristiques topographiques et socio-économiques de l'environnement. Ces données décrivent particulièrement la distribution spatio-temporelle des véhicules et les infrastructures présentes dans l'environnement. Trois cas d'études sont présentés dans la thèse pour la validation des modèles développés ; un environnement théorique, urbain ou suburbain, défini par l'utilisateur, notamment le cas Manhattan très utilisé, et deux environnements réels qui représentent des agglomérations de taille moyenne. Une autre contribution de cette thèse est l'étude de la connectivité radio et des performances des protocoles de routage dans les VANET. A partir de graphes dynamiques de connexions représentant la variation des liens radio entre véhicules en déplacement, nous avons analysé et déterminé les propriétés de la topologie des liaisons radio des réseaux véhiculaires. Pour étudier les protocoles de routage, nous avons utilisé le modèle de mobilité et le modèle de propagation radio que nous avons développés en association avec le simulateur de réseaux ns-2. Nous avons comparé les performances des protocoles de routage les plus répandus et déterminé les mécanismes de routage les plus adaptés aux réseaux véhiculaires. / Vehicular networks are communication systems based on information exchange either between vehicles and roadside fixed infrastructure, which is called V2I (Vehicle-to-Infrastructure) mode, or from vehicle to vehicle V2V (Vehicle-to-Vehicle) mode also known as VANET (Vehicular Ad hoc Network). The objective of these networks is to provide drivers and transport authorities the most timely information on road traffic in order to improve the efficiency of transportation systems, users safety and comfort.Since their appearance, the VANET have been greatly developed; many standards, applications and routing mechanisms have been proposed to address the specifics of this new class of networks. The challenges arise mainly from the high vehicles mobility, the spatiotemporal diversity of traffic density and, the radio waves propagation in external environment unfavorable to wireless communications establishment.The difficulty, both economic and logistical, of a real implementation of vehicular networks makes the simulation widely used to conceive and assess the proposed solutions. The validity of simulation results depends strongly on the ability of the models to reproduce as faithfully as possible the real situations. Two aspects are mainly important in the VANET: the simulation of vehicles mobility and radio wave propagation.We propose in this thesis a new mobility model and a new radio propagation model for vehicular networks in urban and suburban environment. To be realistic, these two models are based on real static and dynamic data describing the topographic and socioeconomic characteristics of the environment. These data concern particularly the spatiotemporal vehicles distribution and the description of the infrastructures present in the environment. Three case studies are presented in the thesis to validate the models, a theoretical user-defined urban or suburban environment (the Manhattan case very often used) and two real environments from mean size cities.Another contribution of this thesis is the study of radio connectivity and performance of routing protocols in the VANET. From dynamic graphs representing the variation of the radio links between vehicles in motion, we have analyzed and determined the topology properties of vehicular networks. To study routing protocols, we used the mobility model and the radio propagation model in association with the network simulator ns-2. We have compared the performance of the widespread routing protocols and determined the most adapted routing mechanisms to vehicular networks.