Les exosomes sont des vésicules d’origine endosomale sécrétées par les cellules dans leur environnement après fusion à la membrane plasmique des endosomes multivésiculés. Les exosomes représentent un nouveau mode de communication entre les cellules en permettant un transfert direct de protéines, de lipides et d’ARN. L’objectif de ma thèse était d’étudier le rôle des exosomes dans la communication entre les neurones. Précédemment, le laboratoire a montré que les neurones sécrètent des exosomes de manière régulée par l’activité synaptique. Nous avons observé que les exosomes neuronaux ne sont endocytés que par les neurones. Après avoir montré qu’ils ne contiennent que des ARN courts, nous avons réalisé un séquençage complet de leurs microARN et observé que ces microARN étaient sélectivement exportés dans les exosomes. Nos observations suggèrent que les microARN contenus dans les exosomes peuvent modifier la physiologie des neurones receveurs. Nos résultats renforcent l’hypothèse du rôle des exosomes dans la communication entre les neurones via le transfert de microARN. / Exosomes are vesicles of endocytic origin released by cells into their environment following fusion of multivesicular endosomes with the plasma membrane. Exosomes represent a novel mechanism of cell communication allowing direct transfer of proteins, lipids and RNA. The goal of my PhD thesis was to study that exosomes represent a novel way of interneuronal communication. Our team has previously reported that neurons release exosomes in a way tightly regulated by synaptic activity. We observed that exosomes released by neurons are only endocytosed by neurons. We found that exosomes contain only small RNA and did a deep sequencing of all their microRNA. MicroRNA are selectively exported into exosomes. It seems that exosomal microRNA can modify the physiology of receiving neurons. Our results strengthen the hypothesis of the role of exosomes in the interneuronal communication by the way of microARN transfert.

La première partie de mon thèse s'intéresse aux problèmatiques de la technologie du semi-conducteur traditionnelle. Ensuite dans la deuxième partie je vais m'intérésser aux propriétés des nanocomposants. Ils se distinguent du CMOS classique selon plusieurs critères. Ayant une connaissance globale des architectures, j'ai choisi de développer plus amplement les réseaux de neurones en seconde partie. En effet, des fonctions logiques peuvent être émulées par les réseaux de neurones réalisés à partir des nanotubes de carbones et des mémoires multiniveaux. Pour la dernière partie, la robustesse d'une architecture de réseaux de neurones est évaluée par simulation qui montre la possibilité de construire un circuit robuste grâce à l'apprentissage.

Document de 180 pages décrivant en détail les techniques de descente du gradient dans les réseaux de neurones récurrents.

En raison de l'augmentation constante du volume d'information accessible électroniquement, la conception et la mise en uvre d'outils efficaces, permettant notamment à l'utilisateur de n'avoir accès qu'à l'information qu'il juge pertinente, devient une nécessité absolue. Comme la plupart de ces outils sont destinés à être utilisés dans un cadre professionnel, les exigences de fiabilité et de convivialité sont très importantes; les problèmes à résoudre pour satisfaire ces exigences sont nombreux et difficiles. L'accès à cette information pertinente peut se faire en fournissant à un utilisateur des documents pertinents ou en lui proposant des passages de documents pertinents (ou des réponses à des questions). Le premier cas relève du domaine de la recherche de textes et le second du domaine de l'extraction d'informations. C'est dans le domaine très actif de la recherche de textes que s'est situé notre travail, réalisé dans le cadre d'une collaboration entre Informatique CDC, filiale de la Caisse des Dépôts et Consignations, et le Laboratoire d'Électronique de l'ESPCI. Le but de nos travaux a été de développer un modèle fondé sur l'apprentissage numérique pour la catégorisation de textes ou, plus précisément, pour ce qui correspond à la tâche de routing dans le découpage de la conférence TREC (Text REtrieval Conference). L'approche que nous avons conçue nous a permis d'obtenir un résultat très satisfaisant: nous avons remporté la tâche de "routing" de la compétition TREC 9, devançant notamment Microsoft. Le point essentiel de notre approche est l'utilisation d'un classifieur qui est un réseau de neurones dont l'architecture prend en considération le contexte local des mots. La mise en uvre d'une méthode de sélection des entrées nous a permis de réduire à une vingtaine le nombre de descripteurs de chaque texte; néanmoins, le nombre de paramètres reste élevé eu égard au nombre d'exemples disponibles (notamment lors de la compétition TREC 9). Il a donc été nécessaire de mettre en uvre une méthode de régularisation pour obtenir des résultats significatifs à l'issue des apprentissages. Nos résultats ont été validés d'une part grâce au corpus Reuters-21578 qui est souvent utilisé par la communauté de la catégorisation de textes, et d'autre part, par la participation aux sous-tâches de routing de TREC-8 et TREC-9, qui ont permis d'effectuer des comparaisons chiffrées avec d'autres approches. Nos travaux ont été intégrés dans l'application ExoWeb développée à la Caisse des Dépôts, pour y ajouter des fonctionnalités opérationnelles originales. Cette application offrait, sur l'intranet du groupe, un service de catégorisation de dépêches AFP en temps réel; cette catégorisation s'effectuait grâce à des modèles à bases de règles. La première fonctionnalité nouvelle résultant de nos travaux est un outil qui permet à l'administrateur du système de surveiller automatiquement le vieillissement de filtres construits sur des modèles à base de règles. L'idée de cette application est de fabriquer une "copie" d'un filtre à base de règles avec un filtre utilisant un réseau de neurones. Comme le réseau de neurones produit une probabilité de pertinence et non une réponse binaire, il est possible d'attirer l'attention de l'administrateur sur les documents pour lesquels les filtres et les réseaux de neurones fournissent des réponses divergentes: documents considérés comme pertinents par la méthode à base de règles, mais obtenant une probabilité proche de zéro avec le réseau de neurones, et documents considérés comme non pertinents avec le premier et obtenant une probabilité de pertinence proche de un avec le second. Nous avons également proposé les bases d'une deuxième application, qui permet à un utilisateur de fabriquer lui-même un filtre à sa convenance avec un travail minimum. Pour réaliser cette application, il est nécessaire que l'utilisateur fournisse une base de documents pertinents. Cela peut se faire grâce à l'utilisation d'un moteur de recherche conjointement avec un réseau de neurones ou uniquement grâce au moteur de recherche.

Les canaux TRPC6 sont des canaux cationiques non sélectifs perméables au calcium et au sodium. In vitro, ils laissent passer du manganèse, du baryum ou du fer. Ces canaux peuvent être activés par des analogues du diacylglycérol (SAG ou OAG) et par l'hyperforine (un antidépresseur d'origine végétal). Des expériences de dosages par ICP-OES, d'imagerie synchrotron et d'imagerie de fluorescence du FluoZin-3 ont montré que les cellules HEK surexprimant TRPC6 sont enrichies en zinc. Ces cellules sont plus sensibles à un stress oxydant et produisent plus d'espèces réactives de l'oxygène que les cellules HEK non transfectées. Dans les cellules HEK exprimant TRPC6, l'entrée de zinc en réponse au SAG est plus importante que celle observée dans les cellules HEK ou HEK-TRPC3. Les canaux TRPC6 sont exprimés dans les neurones corticaux. En réalisant des expériences d'imagerie de fluorescence et d'électrophysiologie, nous avons observé que l'activation de ces canaux par le SAG ou par l'hyperforine permettait l'entrée de zinc dans les neurones. La taille du pool de zinc fixé sur des protéines à groupement thiols est augmentée après un influx de zinc via TRPC6. Ceux-ci forment donc une voie d'entrée pour ce métal dans les neurones corticaux embryonnaires. Dans certains types cellulaires, les canaux TRPC6 participent à l'entrée calcique déclenchée en réponse à la déplétion du stock calcique du réticulum (canaux SOC). Cependant, dans les neurones corticaux, les voies SOC et activées par l'hyperforine possèdent des propriétés pharmacologiques distinctes suggérant que les canaux TRPC6 ne participent pas à la voie SOC. L'homéostasie des métaux dans les neurones est perturbée par l'hyperforine. Cet antidépresseur diminue la taille des pools de calcium et de zinc des mitochondries à la fois lors de traitements aigus et chroniques. Une relocalisation du zinc est observée dans les neurones traités de façon chronique à l'hyperforine ainsi qu'une augmentation de l'expression des métallothionéines à la fois in vitro et in vivo. Chez la souris, la quantité de soufre du cerveau est augmentée lors un traitement à l'hyperforine. Celle-ci serait donc un antidépresseur qui module les capacités de stockage du zinc en augmentant le nombre de groupements thiols cellulaires. L'hyperforine est présente dans les extraits de millepertuis. Ceux-ci ont diverses cibles pharmacologiques, agissant notamment sur la voie de signalisation du BDNF. Nos expériences montrent que, lors d'un traitement chronique de souris adultes, l'hyperforine augmente l'expression de TrkB et P-TrkB dans le cortex. In vitro, dans les neurones corticaux, TrkB, CREB et P-CREB sont surexprimés après un traitement de trois jours à l'hyperforine. L'inhibition de la PKA ou le blocage des canaux TRPC6 par le SKF-96365 empêche l'effet de l'hyperforine. Par ailleurs, la chélation du calcium par le BAPTA-AM supprime partiellement l'effet de l'hyperforine. Un traitement chronique avec cet extrait végétal semble agir sur une voie dépendante de la PKA et du calcium pour réguler la phosphorylation de CREB et l'expression de TrkB. Nos expériences montrent que l'effet de l'hyperforine sur les acteurs de la voie du BDNF n'est pas présent au niveau de l'hippocampe où l'expression de TrkB n'est pas affectée. De plus, ces traitements n'influencent pas la neurogenèse adulte chez la souris. L'hyperforine seule n'explique donc pas les effets complexes des extraits de millepertuis sur les activités neuronales.

Les machines-outils ont été l'objet des études au fur et à mesure que les entreprises voulaient augmenter la productivité. De nos jours, les aspects qui sont traités sont les nouveaux matériaux pour la partie mécanique d'une part et l'amélioration du contrôle numérique d'autre part. Cette thèse essaie de répondre à la question sur la viabilité de l'usage des Réseaux de Neurones Artificiels à la compensation des résonances et l'autoréglage. Plus exactement nous avons étudié la modélisation de l'axe, la mécanique aussi comme l'électrique, avec ses imperfections et l'application des réseaux de neurones pour identifier ces phénomènes non linéaires. Nous avons aussi profité pour faire le parallèle avec les méthodes traditionnelles d'identification linéaire.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Mémoire (M.Eng.)--Université du Québec à Chicoutimi, 1995. / Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2007. / Bibliogr.: f. 66-70. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2003. / Bibliogr.: f. 92-119. Publ. aussi en version électronique.