Les LT CD8 mémoires constituent une population hétérogène. Une modulation des différents signaux d’activation des LT CD8 naïfs influe sur la diversité des LT CD8 effecteurs et mémoires générés. A coté des sous populations classiquement décrites de LT CD8 mémoires développés dans des conditions infectieuses, il existe une population de LT CD8 mémoires générés dans des conditions d’inflammation stérile, c’est-à-dire en absence de pathogènes et de signaux moléculaires dérivés de pathogènes : les TIM pour « T-inflammatory memory cells ». Au cours de cette thèse j’ai eu pour objectif : 1) de mieux caractériser la population de TIM 2) d’évaluer leur capacité à répondre à une activation par un pathogène viral et ainsi leur plasticité et 3) d’étudier leur recrutement au site d’une infection locale respiratoire.J’ai ainsi pu identifier de nouvelles propriétés des TIM et montrer que les TIM sont recrutés dans une réponse secondaire à un virus exprimant la même spécificité antigénique, en générant des LT CD8 mémoires secondaires aux fonctions améliorées. De plus, les LT CD8 mémoires secondaires générés présentent un avantage fonctionnel par rapport aux LT CD8 mémoires primaires dans leur capacité de production de TNF-α et de la chimiokine XCL1. Cette dernière propriété pourrait leur conférer un avantage pour la réponse à des antigènes cross présentés. J’ai par ailleurs montré la capacité des TIM à être recrutés au niveau du poumon et des voies aériennes au cours d’une infection respiratoire virale. Ces résultats montrent que les LT CD8 mémoires générés dans des conditions d’activation inflammatoires stériles peuvent prendre part au contingent de cellules immunitaires impliquées dans des réponses à des infections. Ces résultats ouvrent un champ d’investigation intéressant concernant la plasticité des LT CD8 mémoires. Ils pourraient avoir une incidence sur certaines pathologies inflammatoires, dans le cas d’une ré-activation des TIM par un virus cross réactif. / Memory CD8 T cells represent a heterogeneous population. A modulation of the activation signals during naïve CD8 T cells activation influences the diversity of the Effector and Memory CD8 T cells generated. Besides the classically described subsets of Memory CD8 T cells, generated under infectious conditions, are T inflammatory memory CD8 T cells (TIM). TIM are generated under sterile priming conditions that are devoid of pathogens and pathogen-derived danger signals.During this thesis, I had the latter objectives: 1) a better characterisation of TIM, 2) to evaluate whether they could be recruited in an immune response directed against a virus and thus investigate their plasticity, 3) to examine their recruitment to the site of a respiratory local infection.I have identified new features of TIM and shown that TIM can take part to the immune response triggered by a virus expressing their cognate antigen and further differentiate into secondary memory cells with improved functions. The secondary memory CD8 T cells they generate display a functional advantage over primary memory cells in their capacity to produce TNF-α and the XCL1 chemokine. This last result could give them an advantage against cross-presented antigen. Furthermore, I have shown that TIM cells can be recruited in lung and airways during a respiratory viral infection. These results show that memory CD8 T cells generated under sterile priming conditions can take part to the contingent of immune cells involved in responses to infection. They open an interesting field of investigation of the plasticity of memory CD8 T cells. They could have an impact in inflammatory diseases, in the case of re-activation of TIM by a cross-reactive virus.

Dans le but de mieux comprendre le rôle et le fonctionnement des régions cérébrales impliquées dans le traitement et la modulation de la perception douloureuse, la première partie de cette thèse s’intéresse à l’évaluation en IRMf des modifications de la réponse cérébrale à la douleur grâce à deux modulations de la perception douloureuse. La première s’intéresse à l’effet d’un contexte émotionnel négatif sur la perception douloureuse afin de dissocier des aires cérébrales répondant à la douleur, les réponses liées à la composante émotionnelle. La deuxième s’intéresse à l’effet d’une manipulation de l’appréciation de la durée d’une stimulation douloureuse sur la perception de la douleur. L’utilisation d’une illusion permet, pour une intensité de stimulation thermique donnée, de modifier la perception douloureuse et d’évaluer les zones cérébrales impliquées dans ce type de modulation. Nous avons modulé la douleur perçue et pu observer que l’émotion met en jeu la partie prégénuale du cortex cingulaire antérieur, tandis que l’illusion d’une durée raccourcie met en jeu un réseau occipito-pariétal attentionnel. La seconde partie de cette thèse s’intéresse à la caractérisation du décours temporel de la réponse hémodynamique dans deux régions importantes pour le traitement de l’information douloureuse qui sont l’insula et le cortex cingulaire. La douleur est caractérisée par une latence de la réponse plus courte, par rapport à une stimulation non-douloureuse, dans l’insula antérieure et le cortex cingulaire moyen, tandis qu’il est possible de différencier une stimulation douloureuse d’une stimulation non-douloureuse grâce à l’amplitude de la réponse dans l’insula postérieure. / Pain is a complex and multidimensional experience that can be modulated by many factors. In order to better understand the respective role and function of the brain regions involved in the processing and the modulation of pain perception, the first part of this thesis focuses on the evaluation with functional magnetic resonance imaging (fMRI) of changes in the brain response to pain through two modulations of pain perception. The first study examines the effect of a negative emotional context on pain perception in order to dissociate the brain areas responding to pain from that related to the emotional context. The second study focuses on the effect of the manipulation of perceived duration of a painful stimulation on the perception of pain. The use of this illusion allows us to change the perceived intensity of pain and to assess the brain areas involved in this type of modulation at given intensity of thermal stimulation. We succeeded to increase or decrease perceived pain intensity and we observed that emotion involves pregenual part of the anterior cingulate cortex, while the illusion of a shortened duration involves an occipito-parietal attentional network. The second part of this thesis focuses on characterizing the time course of the hemodynamic response recorded with fMRI in two important areas processing pain that are the insula and the cingulate cortex. Painful sensation is characterized by a shortened latency of hemodynamic response compared to a non-painful sensation in the anterior insula and the midcingulate cortex, while it is possible to differentiate painful and non-painful sensation by the amplitude of the hemodynamic response in the posterior insula.

La vigne est sujette à de nombreuses contraintes biotiques et abiotiques face auxquelles elle devra optimiser ses stratégies de défense, en favorisant parfois des interconnections entre les réponses adaptatives au stress abiotique et la gestion de la réponse immune face à un pathogène. Dans cette étude nous avons évalué l'effet du stress hydrique (par privation d'eau) sur différentes réactions adaptatives au stress, mais aussi sur des réponses de défense et sur la sensibilité des feuilles et des baies de la vigne à Botrytis cinerea. Ces réactions ont été suivies en utilisant des boutures végétatives de deux cépages : cv. Meski (MSK), tolérant à la sécheresse et cv. Chardonnay (CHR), sensible. La relation entre les réponses au stress hydrique et la réponse immune a également été recherchée au moyen de feuilles de vitroplants et de baies isolées de Chardonnay exposées à des osmotica : le polyéthylène glycol (PEG) et une forte concentration en saccahrose (SUC). Les résultats montrent que le stress hydrique/osmotique conduit à des modifications physiologiques et biochimiques importantes dans les feuilles et les baies mûres de vigne. L'amélioration de la tolérance chez MSK est associée à une faible inhibition de l'activité photosynthétique, une altération du profil des acides aminés et un catabolisme actif des polyamines (PAs) comparé au CHR. Ces résultats suggèrent un rôle potentiel des déviations métaboliques observées dans les processus de tolérance de la vigne au stress osmotique. La tolérance du MSK au déficit hydrique est également corrélée à une forte induction des réponses de défense accumulation de resvératrol et e-viniférine, expression de certains gènes de défense dont STS, Gluc (PR-2), Chit-4c (PR-3) et PR-5 dans les feuilles, ainsi qu'à une faible sensibilité à B. cinerea.Ces résultats suggèrent un lien étroit entre la tolérance au déficit hydrique et la capacité de la vigne à exprimer davantage ses mécanismes de défense et à résister mieux à B. cinerea. Des expériences pharmacologiques ont montré qu'en situation de stress hydrique/osmotique, le catabolisme des PAs, via des diamine- et PA-oxydases, est impliqué dans la régulation de l'homéostasie des PAs et de l'expression des réactions de défense. L'application du stress osmotique avant l'infection des feuilles par B. cinerea potentialise l'accumulation des PAs en réduisant fortement leur dégradation. Ces effets sont corrélés à une réduction de l'amplitude des réponses de défense après infection, et à une sensibilité accrue à B. cinerea. Ces résultats rendent compte (1) de l'importance des stress abiotiques dans la régulation de la réponse immune chez la vigne et sa résistance à B. cinerea et (2) du fait que le niveau des réponses de défense osmo-induites et la résistance au pathogène sont tributaires, au moins en partie, de certains mécanismes adaptatifs au stress, comme c'est le cas ici des voies de dégradation des polyamines. / Grapevine is often exposed to both biotic and abiotic stresses, and it will optimize defense strategies by favoing sometimes the cross-talk between adaptive responses to abiotic stress and immune response against pathogen challenge. In this study we evaluated the effect of water stress (by withholding water) on different adaptive responses, and also on defense responses and sensitivity of grapevine leaves or berries to Botrytis cinerea. These reactions were monitored using vegetative cuttings of two varieties: Meski (MSK) a drought tolerant cultivar and Chardonnay (CHR) as a sensitive one. The relationship between the responses to water stress and the immune response was also assessed using detached leaves from vitroplantlets and detached ripe berries from Chardonnay exposed to osmotic agents: polyethlene glycole (PEG) and a high concentration of sucrose (SUC). The results show that water/osmotic stress leads to significant physiological and biochemical changes in grapevine leaves and ripe berries. The improved tolerance of MSK to drought is associated with a weak inhibition of photosynthetic activity, altered amino acid profile and an activation of polyamine (PA) catabolism, compared to the sensitive plant CHR. These results suggest a potential role of metabolic deviations observed in the process of osmotic stress olerance. MSK tolerance to water deficit is also correlated with a strong induction of defense responses, such as accumulation of resveratrol and e-viniferin, enhanced expression of defense-related genes, including STS , Gluc (PR-2), Chit-4c (PR-3) and PR-5, and a low susceptibility of leaves to B. cinerea. These results suggest a close connection between water stress tolerance and the ability of grapevine to express more their defense mechanisms and then to resist better to the pathogen B. cinerea. Pharmacological experiments showed that experiencing water/osmotic stress, PA oxidation through diamine- and PA-oxidases is involved in the regulation of PA homeostasis and the expression of defense reactions in both leaves and berries. The application of osmotic stress before leaf infection by B. cinerea potentiates PA accumulation probably by reducing PA degradation. These effects are correlated with a reduction of defense responses after B. cinerea infection, as well as to an increased susceptibility to B. cinerea.These results highlight (1) the importance of abiotic stress in regulating the immune response in grapevine plants and resistance to B. cinerea and (2) that the level of defense responses induced by osmotic and the resistance of grapevine to the pathogen are dependent, at least in part, on some adaptive mechanisms to stress, as it is the case here for polyamine degradation pathways.

Une des grandes problématiques en écologie est d’identifier les liens qui existent entre ce qui se passe au niveau de la physiologie et du comportement des individus et les propriétés émergentes qui apparaissent au niveau de la population et des écosystèmes dans leur globalité.Dans cette thèse, nous avons abordé cette problématique à travers la modélisation du phénomène de prédation, en nous intéressant plus particulièrement à la représentation mathématique de la réponse fonctionnelle. Cette fonction représente la quantité de proies consommées par prédateur et par unité de temps. Elle synthétiseau niveau de la population un ensemble de processus survenant à différentes échelles d’organisation. La modélisation du phénomène de prédation rencontre diverses limitations liées à la complexité de ce processus biologique, et il existe donc une forte incertitude sur la nature de la réponse fonctionnelle à utiliser.A travers l’étude d’un modèle prédateur-proie en chemostat d’une part, et l’utilisation de méthodes de changement d’échelle sur un modèle prédateur-proie en patchs d’autre part, nous avons cherché à déterminer les sources de variations dans la représentation de cette réponse.Tout d’abord, nous avons mis en évidence l’influence de la variabilité des données sur la paramétrisation de la réponse fonctionnelle ainsi que sur la robustesse des sorties du modèle. Une étude de sensibilité a également permis de montrer la forte sensibilité structurelle du modèle face à cette formulation, qui peut-être plus importante que face à des changements de paramètres.De plus, il apparait que la représentation mathématique de la réponse fonctionnelle dépend fortement de l’échelle d’observation considérée. En effet, la nature de la réponse peut être modifiée lorsque l’on passe de l’échelle d’une population à celle de la communauté. / One of the major issues in ecology is to identify the links between what happens in terms of physiology and behavior of individuals and the emergent properties that appear at the population and ecosystems level. In this thesis, we addressed this problem through modeling of the phenomenon of predation, especially by focusing on the mathematical functional response representation. This function represents the amount of prey consumed by predator per unit time. It synthesizes at the population level a set processes occurring at different scales of organization. Modeling of the phenomenon of predation encounters various limitations related to the complexity of this biological process, and there is, therefore, considerable uncertainty aboutthe nature of the functional response to use.Through the study of a predator-prey model in chemostat on the one hand, and use of scaling methods in a patches predator-prey model on the other hand, we seek to determine sources of variations in therepresentation of that response.First, we demonstrated the influence of data variability on the parameterization of the functional response as well as the robustness of the model outputs. A sensitivity study has also demonstrated the high structural sensitivity of the model to the formulation of this response, which may be more important than to parameterchanges.In addition, it appears that the mathematical representation of the functional response depends strongly on the scale of observation considered. The nature of the response can, indeed, be modified when changing the scale from the population to the community level.

Les bactériophages sont les virus spécifiques des bactéries. Ils sont considérés comme les entités biologiques les plus abondantes de la biosphère (1031 au total). Une grande partie des bactériophages sont dits tempérés de part leur propriété à intégrer leur génome dans celui de leur hôte et à s'y maintenir en état de réplication passive appelé lysogénie. Les gènes de prophages apportent de nouvelles propriétés à l'hôte via la conversion lysogénique. De nombreux prophages défectifs et fonctionnels sont maintenus dans les génomes bactériens. Nous avons émis l'hypothèse que des stratégies de maintien aient été sélectionnées pour maintenir cette source de gènes, même si elle est potentiellement dangereuse car les prophages peuvent être induits dans des conditions de stress.Nos résultats suggèrent que le maintien de la lysogénie d'une catégorie de prophages, qui présente une organisation génétique atypique du module de recombinaison spécifique de site, est sous le contrôle du facteur de terminaison de la transcription Rho. Pour ces prophages, qu'ils soient défectifs ou fonctionnels, leur induction par inactivation de Rho, fait intervenir une nouvelle voie d'induction lytique indépendante de la voie classique via la réponse SOS.Ces interactions hôtes-virus reflète la coévolution de ces microorganismes, qui permet l'acquisition de gènes via le transfert horizontal tout en contrôlant l'expression des gènes délétères. Ceci permet l'acquisition de nouvelles propriétés et l'adaptation de l'hôte à différentes conditions environnementales. / Bacteriophages are the most abundant biological entities in the biosphere. A majority of them are temperate phages that are able to integrate their genome into the host and replicate passively in a lysogenic state. Hosts frequently benefit from such massive gene acquisition through lysogenic conversion. As prophages may be beneficial to their hosts, we hypothesize that hosts adapted strategies for maintaining that gene source. Since prophages integrate into and excise from the host chromosome through site-specific recombination (SSR), we investigated whether regulation of SSR at the level of gene expression could be involved in the maintenance process. Our results suggest that lysogeny maintenance of a class of prophages, which all share a same unusual genetic organization, are controlled by the transcription termination factor Rho. Rho is not only involved in horizontally acquired gene silencing but also in prophage maintenance, which can be seen as an adaptation of the host to maintain prophage genes. For these prophages, whether defective or functional, their induction by the inactivation of Rho, involves a new pathway of lysogeny escape, which is independent of the classical pathway via the SOS response. This newly characterized interaction reflects the coevolution of host and viruses, which allows the acquisition of genes, and thus new properties, via horizontal transfer, while controlling the expression of deleterious genes.

Dans l'étang de Berre, les apports excessifs en eau douce entraînent souvent des variations brusques de la salinité et des apports en azote parfois abondants. Les processus de régénération sédimentaire et d'élimination d'azote constituent des phénomènes majeurs pouvant expliquer le développement phytoplanctoniques et contrôler l'eutrophisation. L'étude de ces processus a été réalisée dans 2 stations ayant subi des historiques de variations de salinité différents. RDNA et anammox étaient négligeables. La dénitrification (couplée à la nitrification) serait le principal processus de sortie de N2 de l'étang. La forte production primaire pélagique utilisant l'ammonium a pu être expliquée par les processus de régénération, contrairement au nitrate dont la demande pélagique serait soutenue par des apports externes. Comme la salinité est susceptible d'influencer les processus d'azote, des microcosmes ont été utilisés afin d'évaluer la sensibilité de ces processus (résistance, résilience, shift) face aux variations à court terme de la salinité. Les 2 stations ont présenté des réponses différentes (dénitrification et nitrate réduction plus résilientes que la nitrification), suggérant que les stress halins à long terme influencent les réponses à court terme. Une hypothèse serait que la diversité et la structure des communautés joueraient un rôle crucial dans le maintien des taux d'activité. Dans cette étude, seule la communauté nitrifiante (AO) a été étudiée. Les AO et leurs transcrits étaient spécifiques aux sites et leurs abondances changeaient faiblement entre les microcosmes (résistance plus forte dans le site fréquemment soumis à des fluctuations de salinité). / The Berre lagoon receives excess freshwater leading to strong changes in the ecosystem salinity and in the nutrient inputs. Regeneration processes and the N2 removal of nitrogen are of a particular interest as they can explain the planktonic development and control the eutrophication state. These processes were studied in 2 stations with different patterns of long term stresses. DNRA and anammox were negligible. Denitrification (particularly the one coupled to nitrification) would be the main N2 removal in the lagoon. The high primary production based on N-NH4+ can be explained by the regeneration processes, while the primary production based on N-NO3- might be sustained by external inputs. As salinity susceptible to influence directly or indirectly the nitrogen processes, a microcosm approach was used in order to assess their sensitivity (resistance, resilience, shifts) to short term salinity fluctuations. Overall, towards the same kind of perturbations, the two stations responded differently (denitrification and nitrate reduction exhibited showed higher resilience than nitrification.), suggesting that long-term saline stresses would influence short-term responses. We suggest that the diversity and the structure of the communities would be crucial in their functional redundancy and thereby in the maintenance of the rates. In this study, we focused on the total structure of the nitrifying community (AO). AO and their transcripts were site-specific and their abundances changed slightly between microcosms (higher resistance in the site subject to frequent salinity fluctuations compared to the other site which is not affected by changes in the in situ salinity).

Le volume des données structurées produites devient de plus en plus considérable. Plusieurs aspects concourent à l’accroissement du volume de données structurées. Au niveau du Web, le Web de données (Linked Data) a permis l’interconnexion de plusieurs jeux de données disponibles créant un gigantesque hub de données. Certaines applications comme l’extraction d’informations produisent des données pour peupler des ontologies. Les capteurs et appareils (ordinateur, smartphone, tablette) connectés produisent de plus en plus de données. Les systèmes d’information d’entreprise sont également affectés. Accéder à une information précise devient de plus en plus difficile. En entreprise, des outils de recherche ont été mis au point pour réduire la charge de travail liée à la recherche d’informations, mais ces outils génèrent toujours des volumes importants. Les interfaces en langage naturel issues du Traitement Automatique des Langues peuvent être mises à contribution pour permettre aux utilisateurs d’exprimer naturellement leurs besoins en informations sans se préoccuper des aspects techniques liés à l’interrogation des données structurées. Les interfaces en langage naturel permettent également d’avoir une réponse concise sans avoir besoin de fouiller d’avantage dans une liste de documents. Cependant actuellement, ces interfaces ne sont pas assez robustes pour être utilisées par le grand public ou pour répondre aux problèmes de l’hétérogénéité ou du volume de données. Nous nous intéressons à la robustesse de ces systèmes du point de vue de l’analyse de la question. La compréhension de la question de l’utilisateur est une étape importante pour retrouver la réponse. Nous proposons trois niveaux d’interprétation pour l’analyse d’une question : domaine abstrait, domaine concret et la relation domaine abstrait/concret. Le domaine abstrait s’intéresse aux données qui sont indépendantes de la nature des jeux de données. Il s’agit principalement des données de mesures. L’interprétation s’appuie sur la logique propre à ces mesures. Le plus souvent cette logique a été bien décrite dans les autres disciplines, mais la manière dont elle se manifeste en langage naturel n’a pas fait l’objet d’une large investigation pour les interfaces en langage naturel basées sur des données structurées. Le domaine concret couvre le domaine métier de l’application. Il s’agit de bien interpréter la logique métier. Pour une base de données, il correspond au niveau applicatif (par opposition à la couche des données). La plupart des interfaces en langage naturel se focalisent principalement sur la couche des données. La relation domaine abstrait/concret s’intéresse aux interprétations qui chevauchent les deux domaines. Du fait de l’importance de l’analyse linguistique, nous avons développé l’infrastructure pour mener cette analyse. L’essentiel des interfaces en langage naturel qui tentent de répondre aux problématiques du Web de données (Linked Data) ont été développées jusqu’ici pour la langue anglaise et allemande. Notre interface tente d’abord de répondre à des questions en français / No english summary available

Il a récemment été largement reconnu que la dynamique interne des réseaux de neurones pourraient jouer un rôle essentiel dans leur fonction. À cet régard, le "bruit synaptique" -- qui représente l'influence du réseau cortical sur les neurones individuels, et qui est une conséquence directe de la circuiterie récurrente massive du néocortex -- a récemment été identifié comme un facteur important qui affecte les propriétés intégratives des neurones. Cette activité affecte aussi l'évolution des réponses neuronales en fonction des changements d'états du cerveau, parfois en quelques secondes. Ces états d'activité générés en interne, qui résultent -- et eux-même influencent -- la plasticité des connexions synaptiques récurrentes, se combinent alors avec les entrées externes pour produire un riche répertoire de réponses aux stimuli sensoriels. Dans cette thèse, nous nous sommes concentrés sur le aspect spatial de ces dynamiques intrinsèques, en particulier la structure spatiale des oscillations corticales, à la fois dans le cas spontané et des réponses évoquées. Nous avons fait un examen approfondi de la littérature concernant la propagation d'ondes dans le thalamus et le cortex, et nous avons proposé un modèle de réseau neuronal pour examiner l'interaction entre les ondes de propagation et l'activité interne du réseau. Nous avons aussi mis en place de nouveaux outils pour la caractérisation de ce type d'activité spatio-temporelle à partir d'enregistrements multicanaux bruités. Le point culminant de ce travail est une démonstration, en utilisant les données d'imagerie par colorants voltage-sensitifs (VSD, "voltage-sensitive dye imaging") obtenues chez le singe éveillé, que la réponse de la population à un stimulus visuel se propage comme une onde sur une grande étendue du cortex visuel primaire. Ce résultat contredit une série d'études précédentes qui semblaient suggérer l'absence d'onde de propagation dans ce cas. Ensuite, nous avons commencé à étudier la structure spatio-temporelle du potentiel de champ local (``local field potential'') obtenu à partir d'enregistrements multi-électrodes chez l'homme et le singe, dans divers états cérébraux, pour répondre aux questions suscitées par l'étude initale en imagerie VSD chez le singe. En parallèle, nous avons étudié les caractéristiques de la structure de connectivité de plusieurs systèmes nerveux, en utilisant la théorie des graphes, pour identifier les aspects aléatoires ou structurés ("small-world") de cette connectivité. Le résultat principal est que, contrairement au consensus, la structure de connectivité est beaucoup plus proche d'une connectivité aléatoire. Les résultats de ces études de doctorat couvrent ainsi un grand spectre d'échelles en neurosciences, de modèles d'activité macroscopiques à des profils de connectivité microscopiques. J'espère sincèrement pouvoir exposer dans ces pages ces résultats de façon unifiée, dans le but de constituer une base pour la poursuite de ces travaux en neurosciences - une recherche de structure au sein de l'architecture interne du système nerveux central. / It has only recently been acknowledged to what large extent the internal dynamics of neural networks could play a role in their function. In this respect, synaptic "noise" -- that is, the influence of the cortical network on single neurons exerted through the massive recurrent circuity that is the hallmark of neocortex -- has recently been shown to have a profound effect on neuronal integrative properties, changing the responses of single neurons across brain states, sometimes within the matter of a few seconds. These internally generated activity states, shaped by and continually shaping the plastic synaptic recurrent connections, then combine with the external inputs to produce a rich repertoire of responses to sensory stimuli in primary cortical regions. In this thesis, we have focused on the {\it spatial} aspect of these internal dynamics, specifically the spatial structure of cortical oscillations, spontaneous and stimulus-evoked. Along the way, we have made an extensive review of the literature concerning propagating waves in thalamus and cortex, and studied network models to investigate how waves depend on network state. We have also introduced new tools for the characterization of spatiotemporal activity patterns in noisy multichannel data. The culmination of this work is a demonstration, using voltage-sensitive dye imaging data taken from the awake monkey, that the population response to a small visual stimulus propagates like a wave across a large extent of primary visual cortex during the awake state, a result contradicting a range of previous studies which seemed to suggest that propagating waves disappear in this case. Moving forward, we have begun to investigate the spatiotemporal structure of local field potential and spiking activity in multielectrode recordings taken from the human and monkey in various states of arousal, to address questions prompted by our initial voltage-sensitive dye imaging study in the monkey. In parallel, we have initiated an analysis of the extent to which neural connectivity can be characterized by the "small-world" effect, the main result of which is that neural graphs may in fact reside outside the small-world regime. The results from these PhD studies thus span the spectrum of scales in neuroscience, from macroscopic activity patterns to microscopic connectivity profiles. It is my sincere hope to expound in these pages a unified theme for these results, and a foundation for further work in neuroscience -- a search for structure within the internal architecture of the system under study.

Brucella est une bactérie pathogène intracellulaire responsable d'une maladie, la brucellose. Sa capacité à établir une infection chronique est due aux mécanismes qu'elle déploie pour inhiber la réponse immunitaire. Parmi les cellules infectées, les cellules dendritiques (DC) et les macrophages (MO) jouent un rôle primordial dans l'induction de la réponse immunitaire. Nous avons étudié le rôle d'un récepteur des DC, des lymphocytes T (LT), MO : CD150. Il participe à l'activation des LT et il a été montré que CD150 est capable de reconnaître des protéines de l'enveloppe bactérienne, ce qui conduit à une augmentation de son expression à la membrane des MO. Nous avons découvert que l'expression de CD150 sur les DC dérivées de moelle osseuse (BMDC) augmente en présence d'extraits membranaire de Brucella, sauf quand ces derniers proviennent d'un mutant pour Omp25 (∆omp25). L'infection de BMDC par ∆omp25 active les BMDC en termes d'expression de molécules de co-stimulation, d'ARNm pro-inflammatoires (cytokines) et de translocation de NF-κB dans le noyau. En comparant avec une souche sauvage de Brucella, l'activation par ∆omp25 est plus importante. En absence de CD150 la translocation de NF-κB dans les BMDC infectées par la souche sauvage est aussi importante que celle induite par l'infection par ∆omp25. In vivo CD150 contrôle la réplication de Brucella dans la rate de souris infectées. Nous avons démontré que CD150 est capable de lier Omp25. Nous avons identifié un nouveau mécanisme par lequel Brucella inhibe l'activation des DC : la liaison d'Omp25 à CD150. Ce récepteur joue un double rôle puisqu'il est aussi crucial dans le contrôle de la survie de Brucella in vivo. / Brucella is a pathogenic intracellular bacterium responsible for a disease, brucellosis. The ability of Brucella to establish a chronic infection is linked to the mechanism it uses to inhibit immune response. Among Brucella infected cells, dendritic cells (DC) and macrophages play a crucial role in the induction of an immune response. We studied the role of one receptor present at the DC, T cells, macrophages surface: CD150. This molecule participates at the T cell activation and it was shown recently that CD150 can recognize bacterial membrane proteins which lead to its own upregulation. We discovered that CD150 expression onto bone-marrow derived DC (BMDC) is increased when these cells are treated with Brucella membrane extracts, except when those extracts are coming from a mutant for Omp25(∆omp25), a Brucella membrane protein. BMDC infection with ∆omp25 leads to BMDC activation regarding co-stimulatory molecule expression, cytokines and chemokines secretion, pro-inflammatory mRNA expression and NF-κB translocation within the nucleus. In comparison with infection with the wild type strain, ∆omp25 induces a higher activation of BMDC. In absence of CD150, NF-κB translocation within the nucleus of infected-BMDC is the same between the wild type strain and ∆omp25. In vivo, CD150 controls Brucella replication in the spleen of infected mice, and Omp25 infection seems to trigger a higher inflammation in control mice. We finally demonstrate that CD150 binds Omp25. Here, we identified a new mechanism by which Brucella is able to inhibit DC activation: binding of Omp25 to CD150. This receptor plays a dual role since it is also required for controlling Brucella growth in mice.

Le traitement du VHC connaît une évolution rapide avec le développement d'antiviraux à action directe plus efficaces et mieux tolérés qui vont modifier les stratégies thérapeutiques, les facteurs prédictifs de réponse et les modalités de suivi des patients. Notre travail s'intéresse aux paramètres de suivi du traitement que sont les dosages pharmacologiques de ribavirine et le suivi des cinétiques virales lors d'une trithérapie. L'étude d'une cohorte prospective incluant 186 patients sous trithérapie par IP montre que 60% d'entre-eux présentent une SVR12 et que les facteurs prédictifs sont le génotype de l'IL28B et la réponse au précédent traitement. Une diminution de la filtration glomérulaire réversible est également observée. La mesure du taux résiduel de ribavirine permet de réduire les risques hématologiques chez des patients insuffisants rénaux, la réalisation de l'ASC témoigne d'une moins bonne exposition à la ribavirine chez des patients co-infectés par le VIH/VHC et la biodisponibilité de la ribavirine et la sévérité des anémies augmentent chez des patients traités par télaprévir. Au sein de la cohorte CUPIC, la négativation ou la diminution >50-70% de la charge virale initiale à S2 de trithérapie sont fortement prédictives de la SVR12. Cette mesure à S2 permet aussi de dépister les échappements viraux précoces. La place de la ribavirine est importante dans les associations thérapeutiques actuelles et futures. Sa surveillance pharmacologique peut avoir un intérêt au cours de futures multi-thérapies exposant à d'éventuelles interactions médicamenteuses / The rapid development of new direct antiviral agents (DAA) against HCV gives hope of more potent and well tolerated treatments. These new compounds will deeply modify therapeutic schedules, virological response prognostic factors and patients’ monitoring. The aim of our work was to define the relevance of ribavirin plasma concentration and viral kinetics monitoring during triple therapy. The study of a prospective cohort including 186 patients under triple therapy showed an SVR12 rate of 60%. Associated predictive factors were IL-28B genotype and previous treatment response. A reversible decrease of glomerular filtration rate was also observed. Ribavirin plasma concentration monitoring reduced hematological risks among patients with renal insufficiency. Early ribavirin plasma exposure showed an underexposure among HIV/HCV patients and ribavirin biodisponibility with severe anemia increased among telaprevir-treated patients. Within the CUPIC cohort, the initial viral load undetectability or decrease up to 50% or 70% at week 2 of triple therapy were predictive of SVR12. Moreover, this week 2 viral load assessment allowed the detection of early viral breakthrough. Ribavirin still plays a major role in current and future therapeutic strategies. Ribavirin monitoring could also be important during future multi-drug therapy that could be associated with drug interactions