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Šiame darbe pasiūlyta pakeisti kreivę diapazone 1 ≤ N ≤ 107 trimis laužtinėmis tiesėmis. Tam tikslui nustatyta kokiame ilgaamžiškumo diapazone galioja (M.Daunio) pasiūlyta priklausomybė. Darbe naudojami analitiniai skaičiavimo metodai, panaudojant eksperimentinių tyrimų rezultatus.Pateikta nuovargio kreivių sudarymo schema esant mažacikliam standžiam deformavimui. Iš pradinių nuovargio kreivių eksperimentinių duomenų ir ε2 skaičiavimo priklausomybės analizės pasiūlyta supaprastinta nuovargio kreivės viršutinės galiojimo ribos (deformacijos ε2 ) skaičiavimo metodika, įgalinanti su praktikai tinkamu tikslumu nustatyti šį parametrą. / For determination of lifetime of structural elements number cycles Nc before fatigue crack appearance must be known. Dependence of cyclic plastic strains δ on the number of cycles Nc can be expressed by Coffin`s law. but determining of material cyclic constants C and m for cyclic non – stable materials is complicated because in this case the cyclic plastic strain δ depends on number of cycle N. Therefore an equation was proposed by M. Daunys, which approximately may be used for determination lifetime on the interval of cyclic strains .

Pour maintenir l'architecture du tissue, les cellules épithéliales se divisent de manière planaire, perpendiculaire à leur axe principal de polarité. Du fait que le centrosome retrouve sa localisation apicale à l'interphase l'orientation du fuseau mitotique est réinitialisée à chaque cycle cellulaire. Nous utilisons de l'imagerie live en trois dimensions de centrosome marqués en GFP pour investiguer la dynamique de l'orientation du fuseau mitotique des cellules neuroépithéliales de l'embryon de poulet. Le fuseau mitotique présente des mouvements stéréotypiques pendant la métaphase, avec dans un premier temps une phase active de d'orientation planaire suivie par une phase de maintenance planaire jusqu'à l'anaphase. Nous décrivons la localisation des protéines NuMA et LGN formant un anneau au niveau du cortex latéral cellulaire au moment de l'orientation du fuseau. Enfin, nous montrons que le complexe protéique formé par LGN, NuMA et par la sous unité Gai localisé au cortex est nécessaire pour les mouvements du fuseau et pour réguler la dynamique de l'orientation du fuseau. La localisation restreinte de LGN et NuMA en anneau cortical est instructive pour l'alignement planaire du fuseau mitotique et est également requise pour sa maintenance planaire. / To maintain tissue architecture, epithelial cells divide in a planar fashion, perpendicular to their main polarity axis. As the centrosome resumes an apical localization in interphase, planar spindle orientation is reset at each cell cycle. We used three-dimensional live imaging of GFP-labeled centrosomes to investigate the dynamics of spindle orientation in chick neuroepithelial cells. The mitotic spindle displays stereotypic movements during metaphase, with an active phase of planar orientation and a subsequent phase of planar maintenance before anaphase. We describe the localization of the NuMA and LGN proteins in a belt at the lateral cell cortex during spindle orientation. Finally, we show that the complex formed of LGN, NuMA, and of cortically located Gái subunits is necessary for spindle movements and regulates the dynamics of spindle orientation. The restricted localization of LGN and NuMA in the lateral belt is instructive for the planar alignment of the mitotic spindle, and required for its planar maintenance.

L'orientation du fuseau mitotique joue un rôle essentiel dans le choix du destin cellulaire et dans l'homéostasie des tissus. Dans certains contextes, l'orientation du fuseau est contrôlée par le complexe moléculaire LGN, dont la localisation sous-corticale détermine le site de recrutement du moteur dyneine, lequel exerce des forces sur les microtubules astraux pour orienter le fuseau. Chez les vertébrés la régulation moléculaire de ce processus est cependant peu caractérisée. Nous avons décidé de chercher de nouveaux régulateurs de l'orientation du fuseau chez les vertébrés. Avec cet objectif, j'ai développé un modèle d'orientation du fuseau spécifiquement contrôlé par le complexe LGN. Avec ce modèle, j'ai réalisé un crible RNAi en évaluant 110 candidats incluant des moteurs moléculaires pour leur fonction dans l'orientation du fuseau. Notamment, ce crible a révélé que les régulateurs de la dyneine sont inégalement requis pour orienter le fuseau. De plus, entre les sous-unités de la dynactine, j'ai trouvé que la protéine du capping de l'actine, CAPZ-B, est un régulateur majeur de l'orientation du fuseau. La caractérisation de la fonction de CAPZ-B in vitro a révélé que CAPZ-B contrôle l'orientation du fuseau en régulant les complexes dyneine et dynactine ainsi que la dynamique des microtubules du fuseau, indépendamment de son rôle comme modulateur de l'actine. Finalement, nous avons démontré que CAPZ-B régule l'orientation planaire du fuseau in vivo dans le neuroépithelium. Je pense que mes travaux vont contribuer à la compréhension de la fonction de la dyneine dans l'orientation du fuseau chez les vertébrés, ouvrant la voie pour de nouvelles recherches dans le domaine. / Mitotic spindle orientation is involved in cell fate decisions, tissue homeostasis and morphogenesis. In many contexts, spindle orientation is controlled by the LGN molecular complex, whose subcortical localization determines the site of recruitment of the dynein motor which exerts forces on astral microtubules orienting the spindle. In vertebrates, there is missing information about the molecules regulating the formation of the complex and those working downstream of it. This prompted us to screen for new regulators of vertebrate spindle orientation. For this, I developed a novel model of spindle orientation specifically controlled by the LGN complex. Using this model, I performed a live siRNA screen testing 110 candidates including molecular motors for their function in spindle orientation. Remarkably, this screen revealed that specific dynein regulators contribute differentially to spindle orientation. Moreover, I found that an uncharacterized member of the dynactin complex, the actin capping protein CAPZ-B, is a strong regulator of spindle orientation. Analyses of CAPZ-B function in cultured cells showed that CAPZ-B regulates spindle orientation independently of its classical role in modulating actin dynamics. Instead, CAPZ-B controls spindle orientation by modulating the localization/activity of the dynein/dynactin complexes and the dynamics of spindle microtubules. Finally, we demonstrated that CAPZ-B regulates planar spindle orientation in vivo in the chick embryonic neuroepithelium. I expect that my work will contribute to the understanding of dynein function during vertebrate spindle orientation and will open the path for new investigations in the field.

The ability to read proficiently is key to social participation and an important premise for individual well-being and vocational success. Individuals with developmental dyslexia, a highly prevalent neurodevelopmental disorder affecting hundreds of millions of children and adults worldwide, face severe and persistent difficulties in attaining adequate reading levels. Despite years of extensive research efforts to elucidate the neurobiological origin of this disorder, its exact etiology remains unclear to date. In this context, most neuroimaging research on dyslexia in humans has focused on the cerebral cortex and has identified alterations in a distributed left-lateralized cortical language network. However, pioneering post-mortem human studies and animal models suggest that dyslexia might also be associated with alterations in subcortical sensory thalami and early sensory pathways. The largely cortico-centric view of dyslexia is due in part to considerable technical challenges in assessing the human sensory thalami non-invasively using conventional magnetic resonance imaging (MRI). As a result, the role that sensory thalami may play in dyslexia has been largely unaddressed. In this dissertation, I leveraged recent advances in high-field MRI to investigate the role of the human lateral geniculate nucleus (LGN) of the visual thalamus in adults with dyslexia in-vivo. In three multi-modal high-field MRI studies, I show that (i) dyslexia is associated with structural alterations in the direct V1-bypassing white matter pathway connecting the LGN with cortical motion-sensitive area V5/MT in the left hemisphere; (ii) the connectivity strength of which predicts a core symptom of the disorder, i.e., rapid naming ability. I further demonstrate that (iii) the two major functional subdivisions of the LGN can be distinguished non-invasively based on differences in tissue microstructure; and that (iv) adults with dyslexia show functional response alterations specifically in the magnocellular subdivision of the LGN. I also demonstrate that this subdivision deficit (v) is more pronounced in male than female dyslexics; and (vi) predicts rapid naming ability in male dyslexics only. The results of this doctoral thesis are the first to confirm previous post-mortem evidence of LGN alterations in dyslexia in-vivo and point to their relevance to key symptoms of the disorder. In synergy, our research findings offer new perspectives on explanatory models of dyslexia and bear potential implications also for prospective treatment strategies.:Contribution Statement i Acknowledgments iii Abstract v Table of Contents vii 1 General Introduction 1 1.1 Developmental Dyslexia 1 1.1.1 Diagnostic Criteria 1 1.1.2 Prevalence and Etiology 2 1.1.3 Cognitive and Behavioral Symptoms 3 1.1.4 Explanatory Models in Cognitive Neuroscience 4 1.2 Lateral Geniculate Nucleus 7 1.2.1 Anatomy and Function 7 1.2.2 Technical Challenges in Conventional MRI 8 1.2.3 High-Field MRI 9 1.3 Research Aim and Chapter Outline 10 2 Altered Structural Connectivity of the Left Visual Thalamus in Developmental Dyslexia 13 2.1 Summary 14 2.2 Results and Discussion 15 2.3 Conclusions 22 2.4 Materials and Methods 23 2.4.1 Subject Details 23 2.4.2 High-Resolution MRI Acquisition and Preprocessing 23 2.4.3 Lateral Geniculate Nucleus Definition 24 2.4.4 Cortical Region of Interest Definition 26 2.4.5 Probabilistic Tractography 27 2.4.6 Quantification and Statistical Analysis 29 2.5 Supplementary Information 30 3 Mapping the Human Lateral Geniculate Nucleus and its Cytoarchitectonic Subdivisions Using Quantitative MRI 33 3.1 Abstract 34 3.2 Introduction 35 3.3 Materials and Methods 37 3.3.1 In-Vivo MRI 37 3.3.2 Post-Mortem MRI and Histology 41 3.4 Results 44 3.4.1 Lateral Geniculate Nucleus Subdivisions in In-Vivo MRI 44 3.4.2 Lateral Geniculate Nucleus Subdivisions in Post-Mortem MRI 46 3.5 Discussion 50 3.6 Supplementary Information 54 3.6.1 In-Vivo MRI 54 3.6.2 Post-Mortem MRI and Histology 58 3.6.3 Data and Code Availability 60 4 Dysfunction of the Visual Sensory Thalamus in Developmental Dyslexia 61 4.1 Abstract 62 4.2 Introduction 63 4.3 Materials and Methods 66 4.3.1 Subject Details 66 4.3.2 High-Resolution MRI Experiments 66 4.3.3 High-Resolution MRI Acquisition and Preprocessing 67 4.3.4 Lateral Geniculate Nucleus Definition 68 4.3.5 Quantification and Statistical Analysis 69 4.4 Results 70 4.5 Discussion 75 4.6 Supplementary Information 77 4.6.1 Supporting Methods 77 4.6.2 Supporting Results 81 4.6.3 Data and Code Availability 82 5 General Conclusion 83 5.1 Summary of Research Findings 83 5.2 Implications for Dyslexia Models 84 5.2.1 Phonological Deficit Hypothesis 84 5.2.2 Magnocellular Theory 84 5.2.3 Model According to Ramus 85 5.2.4 Need for Revised Model 86 5.3 Implications for Remediation 87 5.4 Research Prospects 88 5.5 Brief Concluding Remarks 90 6 Bibliography 91 7 List of Tables 113 8 List of Figures 115 9 Selbstständigkeitserklärung 117

Motion in the outside world forms one of the primary uses of visual information for many animals. The ability to interpret motion quickly and accurately permits interaction with and response to events in the outside world. While much is known about some aspects of motion perception, there is less agreement about how feature selectivity leading to motion perception is actually formed in the convergent and divergent pathways of the visual system. It is even less clear how these classical understandings of motion processing, often driven by artificial stimuli with little resemblance to the outside world, correspond to responses of neurons when using more natural stimuli. In this thesis, we probe these gaps, first by demonstrating that synchronization within the visual thalamus leads to efficient representations of motion (through tuning properties) in primary visual cortex, exploiting precise timing across populations in a unique manner compared to traditional models. We then create a novel “minimally-natural” stimulus with the appearance of an infinite hallway wallpapered with sinusoidal gratings, to probe how such minimally natural features modulate our predictions of neural responses based upon feature tuning properties. Through encoding and decoding models we find that measuring a restricted tuning parameter space limits our ability to capture all response properties but preserves relevant information for decoding. We finish with an exploration of ethologically relevant natural features, perspective and complex motion, and show that even moderate amounts of each feature within or near the classical V1 receptive field changes the neural response from what classical feature tuning would predict and improves stimulus classification tremendously. Together all of these results indicate that capturing information about motion in the outside world through visual stimuli requires a more advanced model of feature selectivity that incorporates parameters based on more complex spatial relationships.

Résumé : Au repos, l'activité du cerveau d'un humain sain est caractérisée par de larges fluctuations dans la bande de fréquences de 8-13 Hz d'un électroencéphalogramme (EEG), connue sous le nom de bande alpha. Bien qu'il soit établi que son activité varie d'un individu à l'autre, peu d'études se sont intéressées à la façon dont elle peut être reliée aux variations morphologiques des structures du cerveau. Entre autres, on pense que le corps géniculé latéral (CGL) et ses fibres efférentes (la radiation optique) jouent un rôle clé sur l'activité alpha, bien qu'il n'est pas certain que leur forme ou leur grosseur contribuent à sa variabilité inter-individuelle. Considérant l'utilisation courante d'EEG dans la recherche fondamentale ou clinique, ce sujet est important, mais difficile à traiter vu les problèmes associés à une bonne segmentation du CGL et de la radiation optique. Pour cette raison, nous avons utilisé la résonance magnétique de diffusion (IRMd), la résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) et l'EEG sur 20 sujets sains pour mesurer la structure et la fonction, respectivement. L'analyse de la structure a nécessité une nouvelle approche semi-automatique pour segmenter le CGL et la radiation optique, qui nous a permis de mesurer plusieurs variables, telles que le volume et la position. Ces mesures correspondent bien aux connaissances sur la morphologie de ces structures basées sur des études post-mortem, et pourtant, nous avons trouvé que leur variabilité inter-sujet n'influençait pas la puissance des ondes alpha ou leur fréquence-type (p>0.05). Ces résultats suggèrent que la variabilité alpha soit médiée par d'autres sources structurelles. Notre méthodologie pourra servir pour de futures recherches sur l'influence de l'anatomie sur la fonction en IRMf, tomographie par émission de positron (TEP), EEG, etc., ou pour améliorer les recherches cliniques sur la radiation optique. / Abstract : At rest, healthy human brain activity is characterized by large electroencephalography (EEG) fluctuations in the 8-13 Hz range, commonly referred to as the alpha band. Although it is well known that EEG alpha activity varies across individuals, few studies have investigated how this may be related to underlying morphological variations in brain structure. Specifically, it is generally believed that the lateral geniculate nucleus (LGN) and its efferent fibres (optic radiation, OR) play a key role in alpha activity, yet it is unclear whether their shape or size variations contribute to its inter-subject variability. Given the widespread use of EEG alpha in basic and clinical research, addressing this is important, though difficult given the problems associated with reliably segmenting the LGN and OR. For this, we employed a multi-modal approach and combined diffusion magnetic resonance imaging (dMRI), functional magnetic resonance imaging (fMRI) and EEG in 20 healthy subjects to measure structure and function, respectively. For the former, we developed a new, semi-automated approach for segmenting the OR and LGN, from which we extracted several structural metrics such as volume, position and diffusivity. Although these measures corresponded well with known morphology based on previous post-mortem studies, we nonetheless found that their inter-subject variability was not significantly correlated to alpha power or peak frequency (p > 0.05). Our results therefore suggest that alpha variability may be mediated by an alternative structural source and our proposed methodology may in general help in better understanding the influence of anatomy on function.

La division cellulaire asymétrique est un des processus clefs pour générer la diversité cellulaire au cours du développement. La régulation de l’orientation du fuseau mitotique est essentielle pour la production de divisions asymétriques. Elle détermine l’héritage asymétrique des déterminants cellulaires entre les cellules filles. Les mécanismes qui contrôlent l’orientation du fuseau mitotique sont bien caractérisés chez le nématode C. elegans et la mouche Drosophile. Ces modèles ont permis d'identifier les protéines clefs impliquées dans ce processus et conservées chez les mammifères, comme celles du complexe d’orientation du fuseau mitotique : Gαi-LGN-NuMA, et celles du complexe de polarité apicale : PAR3-PAR6-aPKC. Chez les vertébrés, la localisation cortico-latérale de LGN-NuMA dans les progéniteurs neuraux en division est déterminante pour l'orientation planaire du fuseau mitotique, mais son mécanisme de régulation reste inconnu. Nous utilisons la rétine de souris en développement comme modèle expérimental pour sa simplicité et son accessibilité. Des résultats antérieurs de notre laboratoire ont démontré que l'asymétrie de la division dépend de l’orientation du fuseau mitotique, et que cette orientation change au cours au développement. Les rares divisions verticales apparaissent surtout aux stades tardifs de la rétinogenèse. Le but de cette thèse est d'élucider les mécanismes régulateurs du changement d'orientation au cours de la rétinogenèse, et de déterminer le rôle des divisions asymétriques dans les phases prolifératives et neurogéniques du développement de la rétine. Avec nos collaborateurs, le laboratoire du Dr Stéphane Angers, nous avons identifié SAPCD2 (suppressor APC domain containing 2), comme un nouvel interacteur des protéines Gαi, LGN et PAR3. Le rôle du gène Sapcd2 est peu décrit jusqu'à ce jour. Son expression protéique varie au cours du cycle cellulaire, avec un pic d'expression en mitose, et sa surexpression est observée dans plusieurs cas de cancers. Dans un premier temps, nous avons analysé l'expression de Sapcd2 et Lgn dans la rétine de souris en développement. Leur expression varie selon les phases de la mitose et du stade développemental. À P0, soit le premier jour postnatal, SAPCD2 et LGN ont une localisation cellulaire complémentaire dans les progéniteurs en division, avec un enrichissement à la membrane apicale et au cortex cellulaire latéral respectivement, dans des proportions corrélées au nombre de divisions planaires. Tandis qu'au jour embryonnaire 14.5 (E14.5), SAPCD2 et LGN sont toutes deux localisées aux pôles du fuseau mitotique, suggérant des rôles dynamiques au cours du développement rétinien. Nous avons ensuite analysé l’orientation du fuseau mitotique à E14.5 et P0, dans des souris en absence de Sapcd2 et/ou Lgn. En parallèle de l'étude de la souris mutante Sapcd2, j'ai participé à l'étude de la souris mutante Lgn à P0, menée par Dre Marine Lacomme, post-doctorante au laboratoire. En absence de Lgn à P0, les divisions horizontales augmentent, à l'inverse de l'absence de Sapcd2, où les divisions verticales augmentent. Pour savoir si ces changements d’orientation affectent le destin cellulaire, nous avons réalisé une analyse clonale des divisions terminales dans des explants rétiniens. Cette approche permet de suivre l'effet d'une délétion clonale d'un gène dans le lignage d’un seul progéniteur. Comme attendu, l'ablation clonale de Sapcd2 augmente les divisions asymétriques terminales, produisant deux cellules postmitotiques différentes, et inversement sans Lgn. En termes de mécanisme, SAPCD2 compétitionne avec NuMA pour se lier à LGN, dont elle régule négativement la localisation au cortex de la cellule. Le phénotype rétinien des souris doubles mutantes Lgn;Sapcd2 est sévère, avec une quasi-exclusivité de divisions verticales, une augmentation de la prolifération globale, du nombre de cellules mitotiques non apicales, et une drastique expansion de la population neuronale avec une couche cellulaire supplémentaire, composée de presque tous les types cellulaires rétiniens. Cette hyperprolifération pourrait être due à l'augmentation des divisions verticales, engendrant une asymétrie de l'héritage du déterminant cellulaire NUMB, antagoniste de Notch. Nous faisons l'hypothèse que le progéniteur basal qui n'hérite pas de NUMB, a une capacité proliférative supérieure aux progéniteurs apicaux. Pour la première fois, nous suggérons que les progéniteurs rétiniens ne sont pas équipotents. Ces travaux ont permis d'identifier un nouveau régulateur de l’orientation du fuseau mitotique, et d'élucider la régulation de la localisation cortico-latérale de LGN dans les progéniteurs rétiniens des vertébrés. Ils suggèrent que SAPCD2 et LGN interagissent différemment et changent de rôle au cours de la rétinogenèse. Ces découvertes contribuent à mieux comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires qui contrôlent la taille du lignage neuronal et régulent la formation de la diversité cellulaire au cours du développement du système nerveux central des vertébrés. / The control of cell division orientation is an integral processing during asymmetric cell division, a critical process ensuring cell diversity by asymmetrically distributing cell fate determinants between daughter cells. Cell fate determinants in invertebrate model organisms such as the C. elegans nematode and Drosophila fruit fly have been well characterized, and genetic analyses in these organisms has identified the evolutionarily conserved ternary protein complex Gai-LGN-NuMA as essential molecules involved in mitotic spindle orientation, as well as the polarity protein complex PAR3-PAR6-aPKC. Precisely how the Gai-LGN-NuMA complex achieves proper sub-cellular localization in vertebrate neural progenitors to induce planar cell division remains unclear. We used the developing vertebrate retina as a model system to study the role of cell division orientation in cell fate decisions. We have previously demonstrated a link between cell division orientation and daughter cell outcome in neural retina. Specifically, vertical cell divisions have a tendency to give rise to asymmetric pairs of daughter cells, and appear in later stages of retinogenesis. We wished to elucidate the mechanism underlying the switch from planar to vertical cell divisions over time during the neurogenic vs. proliferative developmental phases of retinogenesis. With our collaborators from the University of Toronto in the lab of Dr Stéphane Angers, we identified a novel Gai, LGN and PAR3 interacting protein, named SAPCD2 (suppressor APC domain containing 2). SAPCD2 is a poorly characterized protein, but known to be expressed in a cell cycle-dependent manner with higher expression during mitosis and elevated expression in many human cancers. We first analyzed Sapcd2 and Lgn expression in the developing retina, and found strong expression during proliferative phases, with its subcellular localization dependent on mitotic phase and developmental stage. During mitoses at P0 (birth), SAPCD2 and LGN display complementary localization with an apical or cortico-lateral enrichment, respectively, suggestive of a role in planar cell division induction. However, at E14.5, SAPCD2 and LGN have a highly similar localization, independent of spindle orientation, suggesting different roles during retinal development. We then analyzed mitotic spindle orientation in Sapcd2 and Sapcd2/Lgn DKO mice at E14.5 and P0, and Lgn mutant mice studied in parallel by Dre Marine Lacomme, post-doc in the Cayouette lab. In the absence of Sapcd2, vertical divisions drastically increased, whereas in the absence of Lgn, horizontal cell divisions increased. To test if this reorientation affects cell fate outcome, we analyzed the lineage of individual progenitor cells. As expected, in absence of Sapcd2, we observed a drastic increase in terminal asymmetric cell divisions, leading to two different neurons; whereas in the absence of Lgn, we observed an increase in terminal symmetric cell divisions, leading to two photoreceptors. Mechanistically, we showed that SAPCD2 negatively regulates LGN cortical localization, by competing with NuMA for its binding. In Lgn;Sapcd2 DKO mice, the mitotic spindle reorientation phenotype is even more drastic, containing almost exclusively vertical cell divisions, combined with an increase of proliferation and non-apical mitoses. This leads to a drastic expansion of the neuronal population, which forms an extra-layer containing many different retinal cell types. This over-proliferation could be due to the increase of vertical cell divisions, leading to an asymmetrical distribution of cell fate determinant, NUMB, an antagonist of Notch, between daughter cells. We hypothesize that the retinal basal progenitor, without NUMB, has a higher proliferative potential than the apical progenitor. Contrary to previous studies, this suggests that retinal progenitors are not equipotent. This work identifies a new regulator of mitotic spindle orientation and clarifies the sub-cellular localization of the LGN-NuMA complex. Our results also suggest that SAPCD2 and LGN change their role and the way they interact throughout the course of retinogenesis. This research contributes to an understanding of both how neural number is regulated, and how cell diversity is generated during vertebrate central nervous system development.

L’exposition du fœtus à l’éthanol est reconnue comme étant la principale cause de maladies évitables lors du développement. Une forte exposition à l’alcool durant la gestation peut occasionner des dysmorphies cranio-faciales et des retards mentaux, ainsi que des troubles d’apprentissages et du comportement. Le développement du système visuel est également perturbé chez une grande majorité d’enfants qui ont été exposés à l’alcool. Lorsque les doses prises sont élevées, le système visuel peut présenter une panoplie de symptômes comme une augmentation de la tortuosité des vaisseaux rétiniens, de la myopie, de l’hypermétropie, du strabisme et une hypoplasie du nerf optique. Cependant, très peu d’études se sont penchées sur les effets de plus faibles doses sur le développement du système visuel du primate. Le singe est un excellent modèle pour étudier le système visuel car il possède plusieurs similitudes avec l’humain tant au niveau développemental qu’au niveau structurel. De plus, le singe utilisé, le Chlrocebus aethiops sabeus, possède l’avantage que des individus de cette espèce ont une consommation naturelle et volontaire à l’alcool. Une étude (Clarren et al., 1990) a suggéré qu’une faible exposition à l’alcool du fœtus du primate non humain occasionnait une diminution du nombre de cellules ganglionnaires de la rétine (CGRs). Étant donné que le corps genouillé latéral dorsal (CGLd) reçoit la plupart de ses intrants de la rétine, il est raisonnable d’assumer que les couches rétino-récipientes du CGLd devraient être aussi affectées. Nous avons alors émis l’hypothèse que le CGLd devrait également subir une diminution du nombre de neurones. Pour la première fois, nous avons utilisé une méthode stéréologique pour quantifier le nombre de cellules dans les couches parvo- (P) et magnocellulaires (M) du CGLd. Contrairement à notre hypothèse de départ, nous n’avons pas observé de diminution dans le nombre global de neurones dans le CGLd des animaux exposés à l’alcool par rapport à des sujets contrôles, ni une diminution de son volume. Nous avons toutefois observé une diminution de la taille du corps cellulaire seulement dans la population M du CGLd. Ces résultats suggèrent que le système visuel est affecté par une faible exposition à l’alcool durant son développement qui devrait se traduire sur le comportement par des déficits dans les fonctions de la voie M. / An alcohol exposition during the gestation is recognized as the leading causes of preventable developmental disorders. A heavy exposure to ethanol can lead to a litany of symptoms ranging from cranio-facial dysmorphology and mental retardation to developmental learning and behavioural disorders. The visual system development is also the target for a high percentage of children exposed prenatally to alcohol. When the concentrations are relatively high, the visual system can show signs of increased tortuosity of the retina vessels, myopia, hyperopia, strabismus and hypoplasia of the optic nerve. Few studies have examined the effects of a moderate exposure to alcohol on the development of the primate visual system. The monkey is an excellent model to study the visual system because this model owns a lot of similarities with human at the developmental and structural levels. Moreover, the monkey used for this study, Chlrocebus sabeus, naturally and voluntarily consumes alcohol. One study (Clarren et al., 1990) suggested that a low dose exposure of alcohol induce a diminution of neurons in the ganglion retinal cell population. But, no information is given about the numbers and the cell population of neurons. We hypothesized that the lateral geniculate nucleus (LGN) should show a decrease in the number of neurons after moderate prenatal exposure to alcohol. The LGN is a key region because it is situated between the region that receives visual information, the retina, and the first visual region that analyzes the visual information, the primary visual cortex (V1). We utilized a stereological method to study the effects of moderate doses of alcohol on the neuronal population of the LGN in the non-human primate. In opposition to our hypothesis, we have not observed any diminution in the number of neurons or the volume of the LGN. However, we have found a diminution in the neuronal volume of only the magnocellular (M) region. These results suggest that the visual system is affected by a low dose of alcohol that should translate into deficits in the functions of the M pathway.

L’exposition du fœtus à l’éthanol est reconnue comme étant la principale cause de maladies évitables lors du développement. Une forte exposition à l’alcool durant la gestation peut occasionner des dysmorphies cranio-faciales et des retards mentaux, ainsi que des troubles d’apprentissages et du comportement. Le développement du système visuel est également perturbé chez une grande majorité d’enfants qui ont été exposés à l’alcool. Lorsque les doses prises sont élevées, le système visuel peut présenter une panoplie de symptômes comme une augmentation de la tortuosité des vaisseaux rétiniens, de la myopie, de l’hypermétropie, du strabisme et une hypoplasie du nerf optique. Cependant, très peu d’études se sont penchées sur les effets de plus faibles doses sur le développement du système visuel du primate. Le singe est un excellent modèle pour étudier le système visuel car il possède plusieurs similitudes avec l’humain tant au niveau développemental qu’au niveau structurel. De plus, le singe utilisé, le Chlrocebus aethiops sabeus, possède l’avantage que des individus de cette espèce ont une consommation naturelle et volontaire à l’alcool. Une étude (Clarren et al., 1990) a suggéré qu’une faible exposition à l’alcool du fœtus du primate non humain occasionnait une diminution du nombre de cellules ganglionnaires de la rétine (CGRs). Étant donné que le corps genouillé latéral dorsal (CGLd) reçoit la plupart de ses intrants de la rétine, il est raisonnable d’assumer que les couches rétino-récipientes du CGLd devraient être aussi affectées. Nous avons alors émis l’hypothèse que le CGLd devrait également subir une diminution du nombre de neurones. Pour la première fois, nous avons utilisé une méthode stéréologique pour quantifier le nombre de cellules dans les couches parvo- (P) et magnocellulaires (M) du CGLd. Contrairement à notre hypothèse de départ, nous n’avons pas observé de diminution dans le nombre global de neurones dans le CGLd des animaux exposés à l’alcool par rapport à des sujets contrôles, ni une diminution de son volume. Nous avons toutefois observé une diminution de la taille du corps cellulaire seulement dans la population M du CGLd. Ces résultats suggèrent que le système visuel est affecté par une faible exposition à l’alcool durant son développement qui devrait se traduire sur le comportement par des déficits dans les fonctions de la voie M. / An alcohol exposition during the gestation is recognized as the leading causes of preventable developmental disorders. A heavy exposure to ethanol can lead to a litany of symptoms ranging from cranio-facial dysmorphology and mental retardation to developmental learning and behavioural disorders. The visual system development is also the target for a high percentage of children exposed prenatally to alcohol. When the concentrations are relatively high, the visual system can show signs of increased tortuosity of the retina vessels, myopia, hyperopia, strabismus and hypoplasia of the optic nerve. Few studies have examined the effects of a moderate exposure to alcohol on the development of the primate visual system. The monkey is an excellent model to study the visual system because this model owns a lot of similarities with human at the developmental and structural levels. Moreover, the monkey used for this study, Chlrocebus sabeus, naturally and voluntarily consumes alcohol. One study (Clarren et al., 1990) suggested that a low dose exposure of alcohol induce a diminution of neurons in the ganglion retinal cell population. But, no information is given about the numbers and the cell population of neurons. We hypothesized that the lateral geniculate nucleus (LGN) should show a decrease in the number of neurons after moderate prenatal exposure to alcohol. The LGN is a key region because it is situated between the region that receives visual information, the retina, and the first visual region that analyzes the visual information, the primary visual cortex (V1). We utilized a stereological method to study the effects of moderate doses of alcohol on the neuronal population of the LGN in the non-human primate. In opposition to our hypothesis, we have not observed any diminution in the number of neurons or the volume of the LGN. However, we have found a diminution in the neuronal volume of only the magnocellular (M) region. These results suggest that the visual system is affected by a low dose of alcohol that should translate into deficits in the functions of the M pathway.