Le diabète de type 2 et la dépression sont des problèmes majeurs de santé publique associés par un lien bidirectionnel. La dérégulation de l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HPA), accompagnée par un taux élevé de glucocorticoïdes circulants, pourrait constituer un mécanisme commun à ces pathologies. L'axe HPA est régulé principalement au niveau de l'hypothalamus, siège de régulations nutritionnelles et émotionnelles. En ciblant les noyaux hypothalamiques, la néoglucogenèse intestinale (NGI) a des effets bénéfiques contre le développement du diabète de type 2 via la stimulation des nerfs vagal et spinal. Nous avons donc testé si la NGI, par sa communication avec l'hypothalamus, pourrait également réguler les comportements émotionnels et ainsi exercer des effets bénéfiques sur les maladies métaboliques et émotionnelles.L'absence de NGI provoque un dysfonctionnement de l'axe HPA et de son rétrocontrôle négatif (via des modifications moléculaires), caractérisés par une hypersécrétion de glucocorticoïdes et le développement d'une résistance aux glucocorticoïdes. Grâce à des études comportementales et moléculaires, nous montrons que les souris dépourvues de NGI développent des altérations phénotypiques et neurobiologiques caractéristiques d'un état anxio-dépressif. La restauration de la NGI par une perfusion de glucose portale rétablit les altérations neurobiologiques de l'axe HPA. L'induction de la NGI par un régime riche en protéines exerce des effets anxiolytiques et antidépresseurs. Ces données suggèrent que la NGI en ciblant l'hypothalamus, contrôle le métabolisme et, via l'axe HPA, les comportements émotionnels / Type 2 diabetes and major depressive disorder are major health concerns, which are highly comorbid. Hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis dysfunction, associated with elevated circulating levels of glucocorticoids, was suggested to be a common mechanism for those pathologies. The hypothalamus, which mainly regulates the HPA axis, is a key integrative center, playing a role in both metabolic and emotional processes. By targeting hypothalamic nuclei, intestinal gluconeogenesis (IGN) exerts beneficial effects against the development of type 2 diabetes through the stimulation of the vagal and spinal nerves. We therefore evaluated whether IGN, via the hypothalamus, may represent a putative common regulator of metabolic and emotional disorders.In the absence of IGN, mice exhibited HPA axis dysregulation along with decreased glucocorticoid-mediated negative feedback (due to molecular modifications), highlighted by hypercortisolism and glucocorticoid resistance. Using behavioral and molecular studies, we demonstrated that mice lacking IGN displayed phenotypic and neurobiological hallmarks of anxiety/depression-like state. Rescuing IGN by portal glucose infusion reversed neurobiological alterations of the HPA axis. Induction of IGN by a protein-enriched diet had anxiolytic and antidepressant effects. Together, these data raise the possibility that IGN by targeting hypothalamus, controls metabolism and, via the HPA axis, emotional behavior

Le choix du partenaire sexuel est l'une des décisions les plus importantes auxquelles sont confrontés les animaux au cours de leur vie. Une manière pour un individu de choisir un partenaire sexuel est de copier le choix de ses congénères. Bien que décrit dans différentes espèces de vertébrés et chez la Drosophila, ce processus d'imitation du choix du partenaire reste malgré tout peu compris. L'objectif de ma thèse a été d'étudier la capacité des femelles à choisir leur partenaire sexuel par imitation dans deux espèces de poisson, le poisson zèbre (Danio rerio) et la Gambusie de l'Est (Gambusia holbrooki), et d'étudier si cette capacité des femelles à imiter est corrélée à leur personnalité, plus particulièrement à leur caractère sur l'axe timide-audacieux. Les femelles poisson zèbre et G. holbrooki ont une préférence naturelle pour les grands mâles. Afin d'évaluer leur capacité à imiter, nous avons testé si, comme décrit dans d'autres espèces de poissons, les femelles augmentent leur préférence pour le petit male après avoir observé le grand male seul et le petit mâle en interaction avec une autre femelle. Nous n'avons pas pu mettre en évidence une tendance à imiter le choix de ses congénères chez des femelles poisson zèbre, suggérant que ce modèle n'est pas adapté pour étudier les mécanismes cognitifs sous-tenant le processus d'imitation du choix du partenaire (Article 1, Chapitre 2). Afin d'évaluer leur caractère exploratoire-audacieux, nous avons testé le comportement de ces mêmes femelles poisson zèbre dans un labyrinthe toutes les deux semaines, cinq fois de suite. Bien que nous ayons trouvé une répartition claire des individus le long de l'axe timide-audacieux dans le premier test, nous n'avons cependant pas pu détecter une répétabilité des comportements individuels à travers les tests suivants. Ceci était sans doute du au fait qu'après le premier test de personalité dans le labyrinthe, les femelles avaient appris que ce labyrinthe ne contenait aucun attracteur (alimentation ou congénère), ce qui les conduisaient à bouger de moins en moins dans le labyrinthe. Ainsi, bien que les traits de personnalité doivent persister au fil du temps, nos données suggèrent que la répétabilité des mesures dans un même test pourrait être faussée par l'apprentissage et l'habituation (Article 2, Chapitre 3). Finalement, nos données sur les femelles Gambusie de l'Est suggèrent que la capacité à imiter le choix d'un partenaire sexuel est liée à la personnalité des femelles: comme anticipé, seules les femelles timides, et non les plus audacieuses, montrent une réelle capacité à imiter le choix de leurs congénères femelles. Ce comportement des femelles timides est maximum lorsque la différence de taille entre les mâles est comprise entre 10% et 25%. Enfin, l'imitation du choix du partenaire semble également être affectée par la pression atmosphérique au moment de l'expérience, les femelles étant plus susceptibles d'imiter leurs congénères lorsque la pression de l'air augmente, en prévision de condition climatique favorable. Si nous avions ignoré ces effets confondants (personnalité, différence relative de taille des mâles attracteurs et pression atmosphérique), nous n'aurions pas détecté le comportement d'imitation du choix du partenaire sexuel chez la gambusie. Nous concluons qu'il est important de prendre en compte de tels effets confondants dans l'étude du comportement d'imitation du choix du partenaire social chez les autres espèces (Article 3, Chapitre 4). / Le choix du partenaire sexuel est l'une des décisions les plus importantes auxquelles sont confrontés les animaux au cours de leur vie. Une manière pour un individu de choisir un partenaire sexuel est de copier le choix de ses congénères. Bien que décrit dans différentes espèces de vertébrés et chez la Drosophila, ce processus d'imitation du choix du partenaire reste malgré tout peu compris. L'objectif de ma thèse a été d'étudier la capacité des femelles à choisir leur partenaire sexuel par imitation dans deux espèces de poisson, le poisson zèbre (Danio rerio) et la Gambusie de l'Est (Gambusia holbrooki), et d'étudier si cette capacité des femelles à imiter est corrélée à leur personnalité, plus particulièrement à leur caractère sur l'axe timide-audacieux. Les femelles poisson zèbre et G. holbrooki ont une préférence naturelle pour les grands mâles. Afin d'évaluer leur capacité à imiter, nous avons testé si, comme décrit dans d'autres espèces de poissons, les femelles augmentent leur préférence pour le petit male après avoir observé le grand male seul et le petit mâle en interaction avec une autre femelle. Nous n'avons pas pu mettre en évidence une tendance à imiter le choix de ses congénères chez des femelles poisson zèbre, suggérant que ce modèle n'est pas adapté pour étudier les mécanismes cognitifs sous-tenant le processus d'imitation du choix du partenaire (Article 1, Chapitre 2). Afin d'évaluer leur caractère exploratoire-audacieux, nous avons testé le comportement de ces mêmes femelles poisson zèbre dans un labyrinthe toutes les deux semaines, cinq fois de suite. Bien que nous ayons trouvé une répartition claire des individus le long de l'axe timide-audacieux dans le premier test, nous n'avons cependant pas pu détecter une répétabilité des comportements individuels à travers les tests suivants. Ceci était sans doute du au fait qu'après le premier test de personalité dans le labyrinthe, les femelles avaient appris que ce labyrinthe ne contenait aucun attracteur (alimentation ou congénère), ce qui les conduisaient à bouger de moins en moins dans le labyrinthe. Ainsi, bien que les traits de personnalité doivent persister au fil du temps, nos données suggèrent que la répétabilité des mesures dans un même test pourrait être faussée par l'apprentissage et l'habituation (Article 2, Chapitre 3). Finalement, nos données sur les femelles Gambusie de l'Est suggèrent que la capacité à imiter le choix d'un partenaire sexuel est liée à la personnalité des femelles: comme anticipé, seules les femelles timides, et non les plus audacieuses, montrent une réelle capacité à imiter le choix de leurs congénères femelles. Ce comportement des femelles timides est maximum lorsque la différence de taille entre les mâles est comprise entre 10% et 25%. Enfin, l'imitation du choix du partenaire semble également être affectée par la pression atmosphérique au moment de l'expérience, les femelles étant plus susceptibles d'imiter leurs congénères lorsque la pression de l'air augmente, en prévision de condition climatique favorable. Si nous avions ignoré ces effets confondants (personnalité, différence relative de taille des mâles attracteurs et pression atmosphérique), nous n'aurions pas détecté le comportement d'imitation du choix du partenaire sexuel chez la gambusie. Nous concluons qu'il est important de prendre en compte de tels effets confondants dans l'étude du comportement d'imitation du choix du partenaire social chez les autres espèces (Article 3, Chapitre 4).

The electromagnetic machines like the dc, induction, synchronous motor/generator and the transformer have an energy flow framework that is similar. All these machines deal with electrical energy in the electrical domain that is interfaced with the magnetic domain. Except for the transformer, the other machines also have one more energy interface i.e. with the mechanical domain. In all these machines, the magnetic domain acts as the silent energy manager. The electrical and the mechanical domain energies will have to pass through the magnetic domain and appropriately get routed. In recognition of the commonality of this pattern of energy flow, this thesis proposes a generalised model of a multiphase electromagnetic device wherein the dc machine, induction machine, synchronous machine and the transformers are special cases of the proposed generalised model. This is derived using bond graphs that is based on the underlining principle of Energy Flow rooted in the concept of Conservation of Energy. A model is a set of mathematical equations representing a physical system. A model is as good as a modeller understanding of the physical system and the underlying approximation he makes while writing down the equations describing the models behaviour to the stimulus. A modelling language tool, which can cut down the approximations made by using the power of identified analogous characteristics across the physical domain, can help make a model more close to real life situation. Bond Graph is such a modelling language which is powerful enough to model the non-linear, multi-disciplinary, hybrid continuous-discrete phenomena encountered in a real life physical system. Bond graphs as a modelling tool was introduced by Professor H.Paynter at Massachusetts Institute of Technology in 1959. The Bond Graph methodology is based on consideration of energy flows between the ports of the components of an engineering system. Bond Graph methodology enables one to develop a graphical model that is consistent with the first principle of energy conservation without having the need to start with establishing and reformulating equations. The derivation of a mathematical model from the graphical description is automated by software tools. As a consequence, a modeller using this methodology can focus on modelling of the physical system. In the graphical representation of bond graph the vertices of a bond graph denote subsystems, system components or elements, while the edges, called power bonds, represent energy flows between them. The nodes of a bond graph have power ports where energy can enter or exit. Bond graph models are developed in a hierarchical top-down or bottom-up approach by using component models or elements from model libraries. An electromagnetic machine is a black box having an assemblage of windings in iron resulting in a combination of input/output ports on shaft and electrical terminals. Abstraction of an machine model by a modeller matching the vision of the observer above is an ideal goal. Bond graph methodology is an appropriate tool for trying to reach this goal as it is based on object oriented modelling techniques. There have been few attempts to model electric machine in bond graph earlier. A well established DC motor bond graph has been widely used in all bond graph literature. But AC rotating machine being a higher order nonlinear system poses a tougher challenge. Here too, there have been few attempts in modelling AC machines. It is observed that majority of AC machine bond graph models have been built up from their mathematical models. But as the bond graph modelling technique is based on the unifying theory of energy exchange, better insight into the system is achievable if the model is conceptualised from its physical structure. This thesis starts from the basic theory of energy port to conceptualise the generalised model from physical correspondence. In this thesis a Rotating Electrical Machine is studied as a physical system. The energy ports inside this physical system is identified. When a physical system receives the energy through its energy port in one energy cycle, it processes this energy in one of the three ways. The received energy is converted into useful work or it is dissipated or stored. The storage can further be classified into two ways, either as kinetic energy or as potential energy. For a rotating electric machine the input-output port for energy exchange are either in electrical or mechanical domain depending on the class of the machine. The magnetic domain across all class of electromagnetic device acts as the energy manager. In order to capture the features of the energy jumping across the air gap in a rotating electrical machine, wherein the magnetic fields from spatially distributed windings of the stator and rotor interplay, an Axis Rotator (AR) element -a mathematical commutator, is introduced in this thesis as a new bond graph element. In a multiphase device, the energy from the various phases and spatial axes are transferred through the axis rotator element. The Axis Rotator is a critical element which helps distinguish between the various classes of electromagnetic devices. The defining features of the Axis Rotator helps in deriving the various special electromagnetic devices (such as the dc machine, induction machine, synchronous machine and the transformer) from the generalised model. The Axis Rotator exists in the magnetic domain. It naturally inherits the characteristics of the magnetic domain. The Axis Rotator as a bond graph element is complex. In a specific case of 3φ Induction Motor an alternative bond graph model with all integral elements is developed. By one to one correspondence with the AR bond graph model, the inner component of ’AR’ can be identified. Another advantage of using this model is that saturable and non-saturable magnetic permeance can be separated out, a useful feature in the nonlinear model discussed next. One of the most distinguishing features of the magnetic domain is the existence of Magnetic Hysteresis. Magnetic Hysteresis is a well understood and studied subject. But this physical process is wilfully ignored by the modelling community at large. The main reason for this is the difficulty of modelling a nonlinear phenomena. The bond graph modelling naturally allows the inclusion of such non-idealities within its framework. This thesis proposes the generalised model along with the inclusion of magnetic non-linearities and non-idealities into the model of the system. This inherent strength of bond graph model flows from the fact that the models in bond graph are developed from the first principles of energy conversation and the mathematical equations are derived later from the evolved graph. The tools that are available for bond graph simulation are not adequate for power electronics systems. The existing tools do not address space vectors and frame transformations. As a consequence it is difficult to simulate the electromagnetic device models developed in this thesis. The need for a bond graph tool to address vectors and frame transformations, a common occurrence in electric machines dynamic model study was acutely felt. This necessitated a support for handling complex data class from the underlying mathematical engine of the software. MATLAB/Simulink is the commonly available mathematical tool which has a support for complex variables. Therefore during the course of this research work a new software tool box was developed which meets the need of electromagnetic machines in particular and other engineering domains in general. For developing the new bond graph simulation software, the language extender approach was chosen, as it combines the capabilities of existing popular mathematical engine with its tested graphical frontend and the flexibility of combining different modelling technique like bond graph, block diagram, equations etc. It also ensures portability as they are compiled by interpreted language compiler of the mathematical engine and are thus independent of the computer operating system. C-MEX S-function methodology was used to develop the software as it has access to lower level functions and methods of the underlying mathematical engine. This helps in speeding up the software execution time alongwith the flexibility in defining new complex elements like the Nonlinear Axis Rotator. In conclusion, this thesis makes the following contributions: (i) The Axis rotator concept to handle space vectors and frame transformations, (ii) generalised model of the electromagnetic device, (iii) introduction of the saturation and hysteresis non-linearity in the magnetic domain, (iv) development of the bond graph toolbox to handle vector and frame transformations.

During the course of this thesis, two scenarios are considered. In the first one, we contribute to feature extraction algorithms. In the second one, we use features to improve object detection solutions and localization. The two scenarios give rise to into four thesis sub-goals. First, we present a new shape skeleton pruning algorithm based on contour approximation and the integer medial axis. The algorithm effectively removes unwanted branches, conserves the connectivity of the skeleton and respects the topological properties of the shape. The algorithm is robust to significant boundary noise and to rigid shape transformations. It is fast and easy to implement. While shape-based solutions via boundary and skeleton analysis are viable solutions to object detection, keypoint features are important for textured object detection. Therefore, we present a keypoint featurebased planar object detection framework for vision-based localization. We demonstrate that our framework is robust against illumination changes, perspective distortion, motion blur, and occlusions. We increase robustness of the localization scheme in cluttered environments and decrease false detection of targets. We present an off-line target evaluation strategy and a scheme to improve pose. Third, we extend planar object detection to a real-time approach for 3D object detection using a mobile and uncalibrated camera. We develop our algorithm based on two novel naive Bayes classifiers for viewpoint and feature matching that improve performance and decrease memory usage. Our algorithm exploits the specific structure of various binary descriptors in order to boost feature matching by conserving descriptor properties. Our novel naive classifiers require a database with a small memory footprint because we only store efficiently encoded features. We improve the feature-indexing scheme to speed up the matching process creating a highly efficient database for objects. Finally, we present a model-free long-term tracking algorithm based on the Kernelized Correlation Filter. The proposed solution improves the correlation tracker based on precision, success, accuracy and robustness while increasing frame rates. We integrate adjustable Gaussian window and sparse features for robust scale estimation creating a better separation of the target and the background. Furthermore, we include fast descriptors and Fourier spectrum packed format to boost performance while decreasing the memory footprint. We compare our algorithm with state-of-the-art techniques to validate the results.

A Savonius wind turbine is a self-starting vertical axis rotor. It can be designed to be compact in size and also produces less noise which makes it suitable to integrate into urban spaces such as rooftops and sign-poles. These characteristics make it interesting from a sustainability point of view, especially when aiming to increase the decentralization of electricity production. This thesis aimed to investigate the aerodynamic performance of different two-bladed Savonius profiles by varying the blade arc angle and the overlap ratio. For evaluation, the dimensionless power coefficient and torque coefficient were investigated over different tip speed ratios. The study was conducted numerically with 2D simulations in Ansys Fluent. The partial differential equations describing the characteristics of the flow, including the flow turbulence effects, were solved with the Reynolds-average Navier Stokes in combination with the k-omega SST model. A validation was performed by comparing data from simulated and experimental tests of a semi-circular profile and a Benesh profile. The investigation of the blade arc angle and overlap ratio was performed on a Modified Bach profile. The profile with a blade arc angle of 130 degrees and an overlap ratio of 0.56 generated a maximal power coefficient of 0.267 at a tip speed ratio of 0.9. This blade configuration generated the best performance of all conducted simulations in this project. However, this project contained uncertainties since simulations can never be an exact description of reality. The project was also limited by the computational power available. Nevertheless, according to the conducted simulations, it was observed that a higher blade arc angle and a larger overlap ratio seem to generate higher efficiency. / En Savonius vindturbin är en självstartande vertikalaxlad rotor som kan utformas i en kompakt design samtidigt som den producerar mindre oljud än horisontalaxlade vindkraftverk. Dagens hållbarhetssträvan i kombination med Savonius turbinens karakteristiska egenskaper gör den till ett potentiellt starkt vertyg för vindenergi. Då den kan placeras på exempelvis hustak eller skyltstolpar, utan att störa närliggande omgivning, finns det många möjliga sätt att implementera och integrera den i samhällets infrastruktur. Målet med detta projekt var att undersöka den aerodynamiska prestationen för Savoniusturbiner med två blad genom att variera bladvinkeln och överlappningsförhållandet. För att jämföra de olika profilerna användes den dimensionslösa effektkoefficienten och momentkoefficienten. Dessa koefficienter beräknades i förhållande till löptalet. Studien utfördes numeriskt med 2D-simuleringar i Ansys Fluent. De partiella differentialekvationerna som beskriver flödets egenskaper, inkluderat turbulenseffekterna, löstes med Reynolds-average Navier Stokes i kombination med k-ω SST modellen. En validering utfördes genom att jämföra data med simulerade och experimentella värden av en Semi-circular profil och en Benesh profil. Studien av bladvinkel och överlappningsförhållandet utgick från en Modified Bach profil. Den mest effektiva profilen hade en bladvinkel av 130 grader och ett överlappsförhållande på 0,56. Den genererade en maximal effektkoefficient av 0,267 vid löptal 0,9. Projektet innehöll en del osäkerheter då simuleringar aldrig kan beskriva verkligheten till fullo. Den tillgängliga beräkningskapaciteten begränsade även projektet ytterligare. Trots vissa begränsningar, visar ändå utförda simuleringar att ökad bladvinkel och ökat överlappningsförhållande genererar högre effekt. / <p>This project was conducted within Stand up for wind and Stand up for energy.</p>

Accumulating data indicate a common occurrence of tic exacerbations and periods of psychosocial stress. Patients with Tourette’s syndrome (TS) also exhibit aberrant markers of hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis activation. Based on these findings, a functional relationship between stress and tic disorders has been suggested, but the underlying mechanism of how stress may affect tic pathology remains to be elucidated. We suggest that dopaminergic and noradrenergic neurotransmission as well as immunology play a crucial role in mediating this relationship. Two possibilities of causal direction might be assumed: (a) psychosocial stress might lead to an exacerbation of tics via activation of HPA axis and subsequent changes in neurotransmission or immunology and (b) TS-related abnormalities in neurotransmission or immunology result in a higher vulnerability of affected

The purpose of this master’s thesis is a design of the robotic cell for spot welding followed by manipulation with parts assigned for automotive industry. The cell should consist of a rotary table operated by a process operator and set of six-axis robots for spot welding and manipulation with parts. The thesis also describes the design of the end effectors of all robots, the design of rotary table with regard to welding technology and configuration of the cell to obtain maximal efficiency. The output of the thesis is 3D model, workflow simulation, evaluation of the production times and operator work conditions.

This diploma thesis is focused on the design of the conversion of the car front suspension for racing purpose. Existing suspension solution is described by analyse static and kinematic quantities. Furthermore, a change of suspension is proposed to improve the driving characteristics of the vehicle, where the kinematic, dynamic and strength analysis of the newly designed suspension is performed. The conclusion summarizes the comparison of the original and the new suspension design.

This diploma thesis deals with the design the drive of the feed coordinate portal machining center using a gear rack and pinion. The thesis contains researches from the area of CNC machining centers for non-rotating parts and sliding linear systems. Market analysis of portal machining centers of type of lower gantry with a gear rack and pinion was done. Furthermore, several design variants are proposed in terms of positioning the drive on the machine. These variants were further compared and the best option was selected for the specified machine. Subsequently, the technical calculation of the drive is performed and individual parameters and structural elements are proposed. The thesis also includes a 3D model of the proposed variant and the required drawing documentation.

Tato diplomová práce se zabývá modifikací původního tvaru součásti za účelem co nejlepšího splnění provozních podmínek daného zatížení a omezujících podmínek v programech M.S.C. NASTRAN, M.S.C. PATRAN a FUSION 360. Součást je připevněna na ortotropní desce (sendvičovém panelu). Cílem této práce je zjištění efektu elastického podkladu na výsledky optimalizace. Součást bude optimalizována za použití různých cílových funkcí a omezení. Elastický podklad změní tuhost, což může změnit napěťový stav součásti. Únosnost původního a modifikovaného tvaru bude srovnána pomocí programu M.S.C NASTRAN/PATRAN. Po tvarové optimalizaci má být 3D model připravený pro výrobní proces, který bude cenově nejefektivnější.