L'homme peut discriminer les caractéristiques acoustiques de bruits Gaussiens. Les mécanismes de la mémoire sensorielle à long terme ont récemment été étudiés en utilisant des segments de bruit répétés en continu, ou bruits cycliques (CNs) (Agus et al., 2010). Les sujets devaient discriminer des CNs d'autres bruits aléatoires, certains CNs cibles étant présentés plusieurs fois à l'insu des sujets. Une mémorisation à long terme de ces CNs cibles a été démontrée, soulevant des questions quant aux mécanismes mnésiques sous-jacents. Ici, nous avons étudié la robustesse de cette mémoire, en testant la reconnaissance implicite à long terme (1 mois) de CNs cibles transformés : son enroulé sur lui-même (CNs " looped "), ou brouillé (CNs " scrambled ", 10 ou 20 ms). Nous montrons que de très courts segments de bruit peuvent être stockés en mémoire à long terme (10 ms). Le rôle des structures (sous-corticales) dans cette reconnaissance à long terme a ensuite été étudié par IRMf. Nous observons une trace mnésique des CNs cibles impliquant les premiers relais de la voie auditive, en particulier le corps genouillé médian, ainsi que l'hippocampe. Enfin, nous avons exploré les limites de cette mémoire en présentant des CNs cibles de différentes durées dans une oreille, et des bruits purement aléatoires dans l'autre oreille ; les sujets devant localiser le CN. Un mois après, les sujets ont une reconnaissance implicite de CNs cibles aussi brefs que 10 ms, avec seulement 8 répétitions (80ms). Nous démontrons ainsi : 1) la capacité d'apprendre et de conserver en mémoire des segments de bruit aussi courts que 10 ms, 2) une trace mnésique sous-corticale, dans les régions impliqués dans la perception des sons, 3) ces résultats sont en accord avec les performances de reconnaissance prédites par un modèle d'apprentissage STDP. / Humans are able to detect acoustic features in Gaussian noise. Researchers recently used repeating noise segments [cyclic noises (CNs), presenting a segment of noise several times back to back] to investigate long-term sensory memory (Agus et al., 2010). They asked participants to discriminate CNs from plain noise, while implicitly presenting them with a few target CNs several times. The results demonstrated long-term memory for such sounds, which have raised several further questions. First, the robustness of memory for implicitly learned Gaussian sounds was tested using a similar paradigm. Participants' recognition memory was tested by presenting them with looped and scrambled (10 or 20-ms bin size) versions of target CNs 4 weeks post-learning. Our results suggest that neurons might code for very small bits of acoustic information (10 ms). Next, the spatial correlates of memory, specifically, the role of subcortical areas in storing auditory patterns was investigated. Using the same paradigm, participants performed the testing session during fMRI scanning. Implicit memory for target CNs was demonstrated and functional contrasts implicate the Medial Geniculate body and hippocampus. Lastly, we explored the mechanisms and resolution limits of this memory. Participants were presented with CNs in one ear and plain noise in the other ear, and had to localize the CN. Implicit and explicit memory for target CNs was tested 4 weeks later. Although participants lacked conscious memory, they were better at localizing target 10-ms CNs than novel CNs, even with 8 repeats (80 ms). Altogether we demonstrate: 1) the ability to learn and store short acoustic patterns (10 ms); 2) this memory is sub-cortical, in regions implicated in perception of sounds; and 3) these results are compatible with an STDP model of learning.

Les récepteurs à dépendance ont la particularité de présenter deux types de signalisation cellulaire : en présence de leur ligand, ils activent des voies positives de survie, de différenciation et de migration, mais en l'absence de leur ligand, ils activent au contraire l'apoptose de la cellule. Cette dualité fonctionnelle des récepteurs à dépendance est impliquée à la fois lors du développement embryonnaire, mais également dans le maintien de l'homéostasie chez l'adulte. En effet, elle permet le contrôle de la prolifération cellulaire, mais aussi l'élimination de cellules migrant en dehors de leur territoire défini, dans un environnement où la quantité de ligand est limitée. De ce fait, les récepteurs à dépendance ont été caractérisés comme des suppresseurs de tumeur conditionnels dans certaines pathologies cancéreuses. TrkC, le récepteur de la neurotrophine-3 (NT-3) appartient à cette famille fonctionnelle. En l'absence de NT-3, TrkC, sous sa forme monomérique, est clivé par les caspases en deux sites : ce clivage induit la libération d'un fragment hautement apoptotique, appelé TrkC-KF pour « Killer Fragment ». Dans ce manuscrit, nous décrivons les mécanismes moléculaires par lesquels TrkC-KF induit l'apoptose. Nous avons en effet pu déterminer que TrkC-KF s'associe dans le cytoplasme avec la protéine Cobral, qui permet son transport à la mitochondrie : TrkC-KF permet ainsi l'activation de Bax, relarguant le cytochrome C nécessaire à la formation de l'apoptosome. TrkC-KF est également transporté dans le noyau des cellules par les importines : cette localisation nucléaire permet son interaction avec le facteur de transcription Heyl / Dependence receptors are able to activate two cellular pathways: in the presence of their ligand, they activate positive signaling of survival, differentiation and migration, but in the absence of their ligand, they activate the apoptosis of the cell. This dual function is implied both during the embryonic development, and in the homeostasis maintenance in adults. lndeed, it enables the control of cellular proliferation, and the elimination of cells migrating outside their defined territory, in an environment where the ligand availability is limited. Therefore, dependence receptors have also been caracterised as conditionnal tumor suppressors in various types of cancer. TrkC, the neurotrophin-3 (NT-3) receptor, belongs to this functional family. ln the absence of NT-3, TrkC under its monomeric for mis cleaved by caspases : this cleavage induces the release of a highly apoptotic fragment, called TrkC-KF (Killer Fragment). ln this manuscript, we describe the molecular mecanism by which TrkC-KF induces apoptosis. lndeed, we determined that TrkC-KF associates in the cytoplasm with the Cobral protein, allowing its transport to the mitochondria : TrkC-KF enables Bax activation, which releases the cytochrome C forming the apoptosome. TrkC-KF is also transported by importins into the nucleus, where it directly interacts with the transcription factor Heyl. This complex inhibits MDM2 transcription, allowing p53 stabilisation : p53 activates the transcription of proapoptotic genes, among them Cobral and Bax. TrkC-KF has therefore a dual signalisation, one mitochondrial pathway enabling the apoptosome formation, one nuclear pathway upregulating the transcription of TrkC-KF partners. We then aimed at defining the biological relevance of this apoptotic signaling of TrkC, both during the development and tumorigenesis. lndeed, TrkC expression, in the absence of NT-3, induces in vivo the apoptosis of developing neurons in the nervous system. Moreover, NT-3-KO mice show a loss of 70% of neurons in the forming dorsal root ganglia (DRG), while TrkC-KO mice show only a 30% loss.

Comprendre les facteurs jouant sur l’état nutritionnel du sujet âgé est un enjeu fort. Une première enquête pluridisciplinaire a permis d'interroger 559 seniors de plus de 65 ans de niveaux d'autonomie culinaire différents. Si un effet de l’âge et des facteurs associés à la dépendance est constaté sur les performances sensorielles, 42% de l’échantillon ont des capacitésolfactives et gustatives préservées. Trois outils de mesure des rejets et des préférences ont été développés afin de mieux prendre en compte les attentes des personnes âgées à l’entrée dans la dépendance : la mesure de la sélectivité alimentaire, le questionnaire des styles de mangeur et le choix du menu préféré. Les facteurs les plus associés à un risque de dénutrition sont une mauvaise santé orale ou un état dépressif. Garder du plaisir à manger et de l'intérêt pour son alimentation sont au contraire des facteurs favorables au maintien du statut nutritionnel. La stratégie sensorielle consistant à améliorer des produits en tenant compte des attentes des personnes âgées plutôt qu’en renforçant en saveurs ou en arômes s'est révélée la plus efficace. Les 166 personnes âgées qui ont testé les différentes variantes ont notamment apprécié, pour le produit le plus complexe, la variante améliorée dans toutes ses dimensions sensorielles – etce, quels que soient leurs niveaux de capacités gustatives et olfactives. Même si le vieillissement s’accompagne d’une baisse des perceptions du goût et des arômes, prendre en compte les attentes des personnes âgées et améliorer les produits qui leur sont destinés est une voie pertinente pour améliorer le statut nutritionnel tout en contribuant à une plus grande satisfaction. / Understanding which factors are linked to nutritional status of the elderly is a major challenge for our aging societies. A first multidisciplinary survey was performed with 559 elderly people, varying on their culinary dependency level, from free living people without help to people living in nursing home. Even if an age and dependency effect on sensory performances was shown, 42% of the sample had still good olfactory and gustatory capacities, compared to the young. Three measurement tools to evaluate food likes and dislikes have been developed: the selectivityevaluation, the eater style questionnaire and the menu choice. They will help to take account of the elderly’s expectations, when becoming culinary dependent. Associated factors to malnutrition risk were mainly poor oral health and depression. Having still eating pleasure and interest for food were on the contrary positive factors for a good nutritional status. Sensory strategy aiming at improving products, starting from the elderly expectations, is more efficient than reinforcing products in taste or flavor, trying to compensate sensory deficiencies. The 166 elderly who evaluated the different products, have liked the improved variant of the most complex product – and that, whatever their gustatory and olfactory abilities. Even if ageing comes with sensory perceptions loss, it is worth taking account the elderly’s expectations and improving products. This is a relevant way to improve the elderly’s nutritional status, while maintaining a gold satisfaction level.

Les pyranoanthocyanes sont des pigments présents dans les vins rouges qui évoluent considérablement pendant la vinification et l’élevage. Ils contribuent à la stabilité de la couleur au cours du vieillissement. Ce sont aussi de bons marqueurs de l’oxydation d’un vin rouge. Cependant, leur impact sensoriel est encore mal connu. L’objectif de cette thèse est de mettre en évidence un possible impact gustatif des pyranoanthocyanes. Pour répondre à cette problématique, une stratégie de caractérisation, de purification et de quantification a été élaborée. La chromatographie de partage centrifuge (CPC) a été utilisée comme technique chromatographique principale pour fractionner des échantillons de vin rouge micro-oxygénés. Huit fractions de composition différente ont été collectées. La première fraction est composée essentiellement de pigments coumaroylés, la seconde fraction principalement de flavanol-pyranoanthocyanes. Les pigments de ces deux fractions ont été purifiés par CLHP préparative puis semi-préparative. L’analyse de la structure par résonnance magnétique nucléaire a permis la caractérisation de quatre nouveaux pigments. La quantification des différentes familles de pigments dans des vins micro-oxygénés ou avec des modalités variables de dioxyde de soufre a été réalisée par UCLHP-DAD-ESI-QToF. Les résultats ont montré une évolution de la contribution des familles de pigments en corrélation avec l’oxygène. En particulier, la corrélation de la concentration en hydroxyphényl-pyranoanthocyanes avec l’oxygène et le SO2 a été pour la première fois mise en évidence. Les quatre nouveaux pigments ont été quantifiés dans tous les vins étudiés. Ils ont montré le même schéma d’évolution que leurs familles de pigments respectives. Ce sont donc de bons marqueurs de l’oxydation d’un vin rouge. Les pigments des deux premières fractions issues de la CPC ont été solubilisés dans une solution modèle de vin et utilisés pour l’analyse sensorielle. La fraction 1 ne nous a pas permis de conclure quant à un possible impact sensoriel. Un test triangulaire construit autour de six concentrations croissantes a été mis en place pour la caractérisation de la fraction 2. Les dégustateurs ont perçu un impact sensoriel en bouche et décrivent de l’amertume et une sensation de rondeur. C’est un premier résultat significatif en faveur de la compréhension et de l’amélioration de la connaissance de l’impact gustatif des pyranoanthocyanes dans les vins rouges. / Pyranoanthocyanins are pigments occurring in red wines. They considerably evolve during winemaking and aging. They contribute to wine color stability during aging. They are also great markers of oxidation. However, data about their sensory impact are still scarce. In order to answer this dilemma, characterization, purification and quantification strategies have been developed. Centrifugal partition chromatography (CPC) has been used as the main chromatographic technique for micro-oxygenated red wine fractionation. Eight fractions with variable composition have been collected. The first fraction is mainly composed of coumaroylated pigments, and the second fraction mainly composed of pyranoanthocyanins-flavanols. Pigments from these fractions have been purified using preparative and semi-preparative HPLC. Nuclear magnetic resonance for structural analysis allowed characterizing four new pigments. The concentration of several groups of pigments has been evaluated in micro-oxygenated red wines of red wines with variable modalities of Sulphur dioxide, using UPLC-DAD-ESI-QToF. The results showed a correlation between the contribution of pigments and oxygen. More specifically, the correlation between the concentration in hydroxyphenyl-pyranoanthocyanins and oxygen and Sulphur dioxide has been highlighted for the first time. The four new pigments have been quantified in all wine samples. They showed the same trend than their respective groups of pigments. They can therefore be considered as good markers of oxidation.Pigments from the two first CPC fractions have been solubilized in a wine-like medium and used for sensory analysis. Fraction 1 did not allow concluding a possible sensory impact. A triangle test has been built using six increasing concentrations to evaluate the impact of fraction 2. The wine-tasters have perceived in-mouth impact and described bitterness and roundness. This is a very first significant result in favor of understanding and improving knowledge about gustative impact of pyranoanthocyanins in red wines.

Les premiers véhicules autonomes ne seront capables de gérer la conduite que sur certaines portions de trajet. Le conducteur, qui pourra être engagé dans une tâche non relative à la conduite, doit être prévenu de reprendre la main avant la fin de disponibilité du mode autonome. L’objectif de cette thèse est de proposer et d’optimiser un signal vibratoire de rappel à la conduite qui soit détectable par tous, et jugé satisfaisant par les conducteurs, ou au moins acceptable étant donné sa signification et le contexte. Le contexte de roulage, la concentration du sujet sur une tâche non relative à la conduite et la diversité interindividuelle doivent être pris en compte. Un prototype de siège à retours vibratoires et un protocole de test en conditions de conduite autonome ont été mis au point, grâce à des expériences préliminaires. Les paramètres de construction d’un signal ont été formalisés et sélectionnés pour permettre la construction d’un plan d’expérience. Une évaluation quantitative de la détection et de la satisfaction pour les 16 signaux issus du plan d’expérience a été réalisée sur 80 sujets en conditions de conduite autonome. L’analyse par modélisation a permis d’identifier les paramètres du signal les plus influents sur les deux critères d’intérêt, et les valeurs de paramètres garantissant la meilleure satisfaction et une haute détection. Enfin, une étude en simulateur a permis de montrer l’intérêt de la modalité sensorielle tactile en complément de l’auditif lors du rappel à la conduite. / In the early steps of developments, autonomous vehicles carry out the driving only on determined road section. The driver, who may be focused in a non-related to driving task, must be warned before the end of the autonomous mode to take over the driving. This PhD work aims at offer and optimize a vibrotactile take-over notification (TON). This TON must be detected by any drivers and evaluated as satisfying, or at least acceptable considering its meaning and the context. The driving environment, the concentration of the subject in a non-related to driving task, as well as the diversity of the drivers have to be considered. A seat prototype and a protocol of evaluation in autonomous driving conditions were developed. The design parameters of a signal were established and selected to build a Design of Experiments (DoE). A quantitative evaluation of the detection and the satisfaction of the 16 signals from the DoE was performed based on 80 subjects in autonomous driving conditions. The influents parameters of the signals on the two evaluated criteria, and the settings optimizing the satisfaction and insuring a high detection level were identified by modelling. Finally, a simulator study showed the interest of tactile modality in addition to auditory modality during take-over request.

Mémoire de maîtrise présenté en vue de l'obtention de la maîtrise en psychologie (M. Sc) / Les symptômes maternels de stress, d’anxiété et de dépression durant la grossesse entraînent des altérations hormonales susceptibles d’affecter le développement fœtal de zones cérébrales et de mécanismes neurologiques impliqués dans l'excitabilité cérébrale et le traitement sensoriel. En période postnatale, ces symptômes de détresse maternelle peuvent affecter l’interaction mère-enfant, influençant le développement comportemental de l'enfant. Les effets de la santé mentale maternelle sur le développement sensoriel de l’enfant ayant été peu explorés, l’objectif est d’étudier la relation entre les symptômes maternels prénataux et postnataux de dépression, d'anxiété et de stress lié à la pandémie de Covid-19, et l'évitement sensoriel chez l'enfant à 18 mois. Les données longitudinales de 409 participantes suivies durant la pandémie de Covid-19 ont été utilisées. Celles-ci ont complété des questionnaires durant leur grossesse et jusqu’à 18 mois après leur accouchement. La dépression, l'anxiété et le stress lié à la pandémie de Covid-19 ont été évalués durant la grossesse et à 18 mois postnatal par l’Edinburgh Postnatal Depression Scale (EPDS), le Generalized Anxiety Disorders 7-item Scale (GAD-7) et une échelle évaluant sur 10 points le niveau de stress ressenti par rapport à la pandémie de Covid-19. L'évitement sensoriel chez l’enfant a été évalué à 18 mois postnatal par le questionnaire Infant/Toddler Sensory Profile – Second Edition. Des corrélations de Pearson et des régressions multiples ont mesuré les associations entre les symptômes de détresse maternelle et l'évitement sensoriel chez l'enfant. La dépression et l'anxiété maternelles prénatales et à 18 mois postnatal étaient significativement corrélées à l'évitement sensoriel chez l'enfant (p<0,05). Ensemble, ces variables expliquent 10,7% (F=2.79, p<.05) de la variance de l'évitement sensoriel chez l'enfant. Ces résultats soutiennent l'effet contributif de certains symptômes prénataux et postnataux de détresse maternelle sur le développement sensoriel de l’enfant. Des recherches supplémentaires seront nécessaires afin d’explorer les mécanismes biologiques de la santé mentale maternelle et des aspects comportementaux chez l’enfant susceptibles d’influencer son développement sensoriel. / Maternal symptoms of stress, anxiety and depression during pregnancy lead to hormonal alterations that can affect fetal development of brain areas and neurological mechanisms involved in cerebral excitability and sensory processing. In the postnatal period, these symptoms of maternal distress can affect mother-child interaction, influencing the child's behavioural development. As the effects of maternal mental health on the child's sensory development have been little explored, the aim is to investigate the relationship between maternal pre- and postnatal symptoms of depression, anxiety and stress related to the Covid-19 pandemic, and child sensory avoidance at 18 months. Longitudinal data from 409 participants followed during the Covid-19 pandemic were used. They completed questionnaires during pregnancy and up to 18 months after delivery. Depression, anxiety and stress related to the Covid-19 pandemic were assessed prenatally and at 18 months postnatal using the Edinburgh Postnatal Depression Scale (EPDS), the Generalized Anxiety Disorders 7-item Scale (GAD-7) and a 10-point scale assessing the level of stress felt related to the Covid-19 pandemic. Child sensory avoidance was assessed at 18 months postnatal using the Infant/Toddler Sensory Profile - Second Edition questionnaire. Pearson correlations and multiple regressions measured the associations between maternal distress symptoms and child sensory avoidance. Prenatal and 18-month postnatal maternal depression and anxiety were significantly correlated with child sensory avoidance (p<0.05). Together, these variables explained 10.7% (F=2.79, p<.05) of the variance of child sensory avoidance. These results support the contributory effect of certain prenatal and postnatal maternal distress symptoms on child sensory development. Further research is needed to explore the biological mechanisms of maternal mental health and behavioural aspects of children that may influence their sensory development.

Résumé : Suite à une lésion de la moelle épinière, divers comportements moteurs invalidants, tels des spasmes peuvent apparaître. Les traitements actuels pour la spasticité causent divers effets secondaires, dont une réduction de la capacité locomotrice des patients. La recherche de traitements non invasifs et non pharmacologiques permettant de réduire la spasticité sans affecter la récupération fonctionnelle du patient s’avère donc un enjeu prioritaire. Par ailleurs, une réduction des spasmes rythmiques peut être observée lorsque la peau lombosacrée est pincée. Ce potentiel inhibiteur d’une stimulation cutanée tonique est également perçu chez l’animal comme le lapin et le chat suite à une perte des voies supraspinales. Par contre, bien que ce type de stimulation semble efficace pour réduire la spasticité, son effet sur la capacité locomotrice n’a toujours pas été évalué. L’objectif du projet était de déterminer l’effet d’un pincement de la peau à divers niveaux lombaires sur la locomotion du chat ayant une lésion de la moelle épinière. Six chats implantés chroniquement pour l’électromyographie (EMG) ont subi une lésion complète de la moelle épinière au niveau thoracique et ont été entraînés sur tapis roulant pour récupérer une fonction locomotrice des pattes postérieures. L’effet d’une stimulation de 6 sites cutanés sur la ligne médiane au niveau des vertèbres lombaires L2 à L7 a été évalué lors de marche à 0.4 m/s via des analyses cinématiques et EMG. Les résultats obtenus démontrent que la zone cutanée perturbant le plus l’activité locomotrice se trouve sur la ligne médiane au niveau lombaire L4. À ce niveau, une diminution de l’activité des extenseurs et des fléchisseurs est perçue au niveau de l’EMG. De plus, des modifications du patron locomoteur comme un positionnement plus caudal de la patte lors de son contact et de son décollage sont également visibles, tout comme une perte du support de poids (force de réaction au sol). La coordination spatiale entre les pattes postérieures est également perturbée. Ces résultats suggèrent que bien que la stimulation cutanée puisse être une alternative intéressante pour le traitement non pharmacologique de la spasticité, celle-ci altère la capacité locomotrice. || Abstract : After a spinal cord injury, multiple abnormal motor activities can occur, such as rhythmic spasms. These activities can be invalidating and are treated with different drugs that cause various side effects, including a reduction of locomotor ability in patients. Therefore, there is a need for novel non-invasive and non-pharmacological treatments for spasticity that will not affect the functional recovery of patients. A reduction of rhythmic spasms can be observed when the lumbosacral skin is pinched in a spinal cord-injured patient. This inhibition of rhythmic activity by a tonic cutaneous stimulation is also present in cats and rabbits after the loss of supraspinal input. Although this stimulation seems effective to reduce spasticity, its effects on real locomotion have not been evaluated. The goal of this project was to determine the effect of stimulating the skin at different lumbar levels on hindlimb locomotion of the spinal cord-transected (spinalized) cat. Six cats chronically implanted for electromyography (EMG) recording were spinalized at low thoracic levels and trained to recover hindlimb locomotion on a treadmill. The effect of stimulating the skin over the midline of lumbar vertebrae was evaluated during locomotion at 0.4 m/s and compared to control trials (without stimulation) with kinematic, kinetic and EMG analyses. Stimulating the lumbar skin disrupted hindlimb locomotion, with the largest effects observed at mid-lumbar levels. Cutaneous stimulation reduced extensor and flexor EMG activity. Moreover, position of the paw at contact and lift-off was more caudal and there was a loss of body weight support with cutaneous stimulation. Spatial coordination between the hindlimb was also perturbed by the cutaneous stimulation. Thus, results suggest that despite the fact that cutaneous stimulation appears to be an interesting approach to diminish rhythmic spasms in spinal cord-injured patients, it disrupts spinal-mediated locomotor capacity.

Dans cette thèse, je me suis intéressé aux mécanismes qui permettent aux axones des neurones sensoriels de trouver leurs organes cibles à une grande distance. Dans le cas du système de la ligne latérale postérieure (LLP) du poisson-zèbre, des organes sensoriels sont déposés au cours de la migration d'un primordium. Des neurites sensoriels accompagnent le primordium au cours de cette migration et sont ainsi guidés vers leurs organes cibles. J'ai démontré que l'inactivation du signal «Glial cell line-Derived Neurotrophic Factor » (GDNF) rend les axones sensoriels incapables de suivre le primordium. GDNF est également utilisé comme signal de guidage lors de la régénération axonale après section du nerf et donc permet aux axones de retrouver leur cible. Ensuite j'ai démontré que le signal « Brain Derived Neurotrophic Factor » (BDNF) exerce un autre rôle dans le développement de la LLP puisqu'il est essentiel pour l'ancrage et la connexion des axones à leurs organes cibles. Dans une deuxième partie, nous avons montré que le développement de la LLP embryonnaire du Thon Rouge est fortement similaire à celui du Poisson-Zèbre, pourtant relativement basal. Cette similitude comprend le fait que les axones de la LLP suivent le primordium. / In this thesis, I address the question of how peripheral axons of sensory neurons find their distant target organs. In the case of the posterior lateral line (PLL) system of zebrafish, sensory organs are deposited by a migrating primordium and sensory neurites accompany this primordium during its migration. In this way, the neurites are guided to their prospective target organs. I show that the inactivation of «Glial cell line Derived Neurotrophic Factor » (GDNF) signaling leads to the inability of sensory axons to track the migrating primordium. GDNF signaling is also used as a guidance cue during axonal regeneration following nerve cut. I conclude that GDNF is a major determinant of directed neuritic growth and of target finding in this system, and propose that GDNF acts by promoting local neurite outgrowth. Further, I demonstrate that «Brain Derived Neurotrophic Factor » (BDNF) signaling exerts another role in PLL development as it is essent ial to anchor and properly connect axons to their targets organs.In another project, we could demonstrate that the development of the embryonic PLL of the atlantic blue-fin tuna shows striking similarities to that of the relatively basal zebrafish, including that PLL axons follow the migrating primordium.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La mécanotransduction correspond à un processus dans lequel la force physique est convertie en signal chimique ou électrique. Ce processus est à la base de nombreuses fonctions physiologiques, y compris le sens du toucher, l’audition, la proprioception et la nociception. Nous ne connaissons pas à ce jour les mécanismes moléculaires à l’origine de la diversité fonctionnelle des mécanorécepteurs. L’objectif de thèse était de fournir 1 caractérisation des canaux mécanosensibles des neurones sensoriels afin d’identifier les mécanismes responsables des propriétés des mécanorécepteurs. 4 types de courants excitateurs ont été identifiés et classés sur la base de leurs cinétiques de relaxation: des courants à relaxation rapide, intermédiaire, lente ou ultra-lente. La relaxation résulte de l’adaptation et de l’inactivation. Nous montrons également que ces courants mécanosensibles possèdent des propriétés spécifiques permettant le codage des différents paramètres du stimulus mécanique. Tous s’activent graduellement en fonction de l’intensité du stimulus mécanique, mais seuls les courants à relaxation lente et ultralente informent sur la persistance du stimulus. A contrario, les courants à relaxation rapide et intermédiaire sont mis en jeu essentiellement par des stimulations rapides, ils traduisent donc la rapidité d’installation du stimulus. Nous avons ensuite identifié un nouveau courant mécanosensible potassique (IKmech) exerçant un effet inhibiteur sur la décharge des mécanorécepteurs. Le profil pharmacologique et les travaux menés sur des souris KO et transgéniques montrent que le courant IKmech est porté par la sous-unité Kv1.1 qui est mécano-susceptible via un mécanisme par lequel la pression altère la sensibilité au potentiel des canaux. En s’opposant aux courants excitateurs, le courant IKmech régule le seuil de décharge des mécano-nocicepteurs et la fréquence de décharge des mécanorécepteurs non nociceptifs. / The somatosensory system mediates fundamental physiological functions, including the senses of touch, pain and proprioception. The aim of my thesis was to understand molecular mechanism of mechanotransduction in mammalian sensory neurons.We identified 4 types of mechanotransducer currents that distribute differentially in cutaneous nociceptors and mechanoreceptors and that differ in desensitization rates. Desensitization of mechanotransducer channels in mechanoreceptors was fast and mediated by channel inactivation and adaptation, which reduces the mechanical force sensed by the transduction channel. Both processes were promoted by negative voltage. These properties of mechanotransducer channels suited them to encode the dynamic parameters of the stimulus. In contrast, inactivation and adaptation of mechanotransducer channels in nociceptors had slow time courses and were suited to encode duration of the stimulus. Thus, desensitization properties of mechanotransducer currents relate to their functions as sensors of phasic and tonic stimuli and enable sensory neurons to achieve efficient stimulus representation.In the second work, we explored the molecular determinants of threshold differences and temporal adaptation among mammalian mechanoreceptors. We identified a novel mechanosensitive K+ current (IKmech) in different classes of mechanosensory neurons from mouse and rat DRGs. IKmech activates slowly in response to mechanical stimulation and is carried by Kv1.1 subunit-containing K+ channels. By antagonizing depolarizing drive induced by excitatory MS currents, IKMech regulates threshold for noxious mechano-perception and temporal adaptation in non-painful mechanosensation. Our work has identified Kv1.1 as an essential molecular element in defining the threshold range of mechanical sensitivity and temporal responses of fibers associated with mechanical perception.