La majeure partie des études menées pour comprendre les aspects fonctionnels du cerveau se concentre sur la notion de spécialisation fonctionnelle c’est-à-dire qu’elles visent à identifier les « rôles » des différentes structures cérébrales et les ensembles de structures qui s’activent lors d’une tâche donnée. Partant de l’hypothèse que pour comprendre comment le cerveau génère les fonctions, l’architecture du réseau de structures est tout aussi important que l’identification des structures activées, nous avons choisi d’utiliser une approche basée sur l’étude de la connectivité intracérébrale afin d’appréhender la complexité des processus cognitifs en général et des systèmes de mémoire en particulier. Pour ce faire, nous avons caractérisé la connectivité intracérébrale induite lors de tâches de mémoire spatiale (« emplacement » et « indice ») et décrit son évolution au cours de l’apprentissage et à la suite d’une lésion de l’hippocampe. La comparaison de la connectivité fonctionnelle induite par chacune des deux stratégies a permis de mettre en évidence qu’alors que la stratégie « emplacement » induit la convergence de la connectivité vers l’hippocampe, l’utilisation de la stratégie « indice » coïncide avec la convergence de la connectivité des mêmes structures vers l’amygdale. Ces résultats nous mènent à penser qu’il serait possible d’établir des dissociations entre les systèmes de mémoire en se basant sur l’étude de leurs connectivités. Dans une deuxième partie, nous avons montré que la maîtrise de la tâche « emplacement » s’accompagnait d’une modification de la connectivité fonctionnelle. En effet, au cours de l’acquisition, l’hippocampe semble se désengager du réseau sous-tendant la procédure au profit du striatum. Enfin, la dernière partie de notre travail visait à caractériser la réorganisation du réseau neuronal associée aux phénomènes compensatoires post-lésionnels. Cette étude s’est appuyée sur des techniques d’analyses statistiques multivariées. Nous avons montré que la récupération comportementale observée suite à la lésion de l’hippocampe était couplée à l’établissement d’un nouveau réseau composé des cortex entorhinal, périrhinal, rétrosplénial, prélimbique, cingulaire, piriforme, visuel et somatosensoriel ainsi que du subiculum. L’ensemble de ces résultats suggère que les processus cognitifs reposent sur la formation de clusters fonctionnels dynamiques, décrits par des schémas de connectivité entre des structures cérébrales spécialisées. / In order to understand the processes underlying memory systems, the first part of my PhD has concerned the way common cerebral structures differentially interact to sustain two different strategies tested in a spatial memory task, the water cross maze. The functional connectivity among these structures has been evaluated by using the matrices of correlation among the structure activities (revealed by counting the number of Zif 268 immunoreactive cells). We have observed a rearrangement of the functional connectivity according to the learning condition, what suggests that the activation of a memory system should be described as the focusing of functional connectivity toward the central structure of the system. My second aim has been to study the effect of brain injuries on the network supporting memory retrieval test inducing bilateral dorso-hippocampal lesions to mice. Though impaired during the first three days, lesioned-mice had the same level of performance than the sham-mice on the last day of behavioural training. Our recent studies have shown that structural equation modeling can accurately be used on low sample sizes. Therefore, we applied this method on imaging data to describe how the pattern of effective connectivity induced by learning is changed face to the lesion of the hippocampus. In other words we have shown that behavioural recuperation is coupled with a change in the pattern of connectivity. Although, this change in connectivity may be due to the use of a different strategy, this study gives an insight into understanding how decreasing cognitive resources due to age (or pathology) may be compensated.

L’objectif des études théoriques et expérimentales présentées dans ce travail était de cerner à l’aide des critères objectifs fiables un niveau optimum de découpage textuel pour la traduction spécialisée assistée par un système de mémoire de traduction (SMT) pour les langues française et polonaise. Afin de réaliser cet objectif, nous avons élaboré notre propre approche : une nouvelle combinaison des méthodes de recherche et des outils d’analyse proposés surtout dans les travaux de Simard (2003), Langlais et Simard (2001, 2003) et Dragsted (2004) visant l’amélioration de la viabilité des SMT à travers des modifications apportées à la segmentation phrastique considérée comme limitant cette viabilité. A la base des observations de quelques réalisations effectives du processus de découpage textuel dans la traduction spécialisée effectuée par l’homme sans aide informatique à la traduction, nous avons déterminé trois niveaux de segmentation potentiellement applicables dans les SMT tels que phrase, proposition, groupes verbal et nominal. Nous avons ensuite réalisé une analyse comparative des taux de réutilisabilité des MT du système WORDFAST et de l’utilité des traductions proposées par le système pour chacun de ces trois niveaux de découpage textuel sur un corpus de douze textes de spécialité. Cette analyse a permis de constater qu’il n’est pas possible de déterminer un seul niveau de segmentation textuelle dont l’application améliorerait la viabilité des SMT de façon incontestable. Deux niveaux de segmentation textuelle, notamment en phrases et en propositions, permettent en effet d’assurer une viabilité comparable des SMT. / The aim of the theoretical and experimental study presented in this work was to define with objective and reliable criterion an optimal level of textual segmentation for specialized translation from French into Polish assisted by a translation memory system (TMS). In this aim, we created our own approach based on research methods and analysis tools proposed particularly by Simard (2003), Langlais and Simard (2001, 2003) and Dragsted (2004). In order to increase the SMT performances, they proposed to eliminate a sentence segmentation level from SMT which is considered an obstacle to achieve satisfying SMT performances. On the basis of the observations of text segmentation process realized during a specialized translation made by a group of students without any computer aid, we defined three segmentation levels which can be potentially used in SMT such as sentences, clauses and noun and verb phrases. We realized then a comparative study of the influence of each of these levels on the reusability of WORDFAST translation memories and on the utility of translations proposed by the system for a group of twelve specialized texts. This study showed that it is not possible to define a unique text segmentation level which would unquestionably increase the SMT performances. Sentences and clauses are in fact two text segmentation levels which ensure the comparable SMT performances.

L’obésité, considérée comme pandémique, est associée à l’apparition de troubles cognitifs et émotionnels chez l’Homme comme chez l’animal. La prévalence de l’obésité augmente de manière drastique chez les enfants et les adolescents. Or l’adolescence est une période primordiale pour la maturation des structures cérébrales (notamment l’hippocampe et l’amygdale) qui vont sous-tendre les processus cognitifs pour le restant de la vie de l’individu. Cependant, aucune étude n’avait investigué la potentielle vulnérabilité de cette période développementale aux effets de l’obésité sur la mémoire, comparativement à l’âge adulte. Nous avons donc effectué cette comparaison chez le rongeur, en modélisant l’obésité par une exposition à un régime hyper-lipidique (HL) pendant une période incluant l’adolescence versus à l’âge adulte uniquement (i.e. excluant l’adolescence). Nous mettons en évidence que l’obésité induite à l’adolescence provoque des altérations mnésiques, qui ne sont pas retrouvés lorsque l’obésité est induite à l’âge adulte. La majorité des études sur les effets de l’obésité ayant mis en évidence une altération des mémoires dépendantes de l’hippocampe, nous nous sommes tout d’abord focalisés sur les fonctions hippocampiques. Nous avons ensuite exploré le système amygdalien, impliqué dans les mémoires émotionnelles et peu étudié dans le cadre de l’obésité. Ces deux systèmes fonctionnels ont été appréhendés au travers d’approches comportementales visant à évaluer les performances mnésiques, mais également d’approches d’imagerie cellulaire et d’électrophysiologie afin d’évaluer la plasticité cellulaire au sein de ces structures. Nous mettons en évidence que l’obésité induite à l’adolescence impacte la mémoire et la plasticité de ces systèmes de manière bidirectionnelle en dégradant les fonctions hippocampiques et en exacerbant les fonctions amygdaliennes. Concernant les mécanismes impliqués dans ces effets nous mettons en évidence l’existence d’une exacerbation de la réponse inflammatoire spécifiquement au niveau de l’hippocampe chez les animaux exposés au régime HL à l’adolescence, ce qui pourrait expliquer les déficits des fonctions hippocampiques. Enfin, nous montrons que la dérégulation de l’axe corticotrope chez ces animaux est responsable des effets comportementaux et cellulaires observés au niveau des fonctions amygdaliennes. L’ensemble de ces résultats montre l’urgence de développer les études sur l’obésité juvénile, dont les effets importants sur les fonctions cognitives et émotionnelles pourraient engendrer une altération importante de la qualité de vie et une prise en charge accrue de ces sujets tout au long de leur vie. / The obesity pandemic is linked to cognitive and emotional disorders in humans. Obesity prevalence in adolescence is increasing at an alarming rate. Adolescence is a crucial period for maturation of brain structures, like hippocampus and amygdala, particularly important for neurocognitive shaping required for whole life duration. However, no study investigated a potential higher vulnerability of this specific developmental period to the effects of obesity on memory. For this purpose we compared, in rodent models, the effects of high-fat diet (HFD)-induced obesity during adolescence (from weaning to adulthood) or at adulthood. We were able to demonstrate that adolescence is more vulnerable than adulthood to the effects of obesity on memory. Most of the studies interested in the effects of obesity on memory found deficits in hippocampal dependent memories. We therefore first focused on hippocampal functioning. We also extended this investigation to another memory system depending on amygdala, since little was known about the effects of obesity on this structure. Using behavioral approaches to evaluate memory performances, but also cellular imaging and electrophysiology to assess cellular plasticity, we evidenced that juvenile obesity affects both memory and plasticity in a bidirectional way, impairing hippocampal function and enhancing amygdala function. Looking for mechanisms to explain these effects, we found a potentiated inflammatory response specifically in the hippocampus that could explain decreased hippocampal function. We also demonstrated that deregulation of hypothalamo-pituitary-adrenal axis is responsible for increased amygdala plasticity and memory. Altogether these results suggest that obesity during adolescence predisposes to later maladaptive cognitive and emotional functions. This is a major concern as it could induce a significant impairment in quality of life of these individuals and contribute considerably to their social and occupational dysfunction.

Le but de cette thèse est d'exploiter efficacement le parallélisme présent dans les applications informatiques séquentielles afin de bénéficier des performances fournies par les multiprocesseurs, en utilisant une nouvelle méthodologie pour la parallélisation automatique des tâches au sein des compilateurs. Les caractéristiques clés de notre approche sont la prise en compte des contraintes de ressources et le caractère statique de l'ordonnancement des tâches. Notre méthodologie contient les techniques nécessaires pour la décomposition des applications en tâches et la génération de code parallèle équivalent, en utilisant une approche générique qui vise différents langages et architectures parallèles. Nous implémentons cette méthodologie dans le compilateur source-à-source PIPS. Cette thèse répond principalement à trois questions. Primo, comme l'extraction du parallélisme de tâches des codes séquentiels est un problème d'ordonnancement, nous concevons et implémentons un algorithme d'ordonnancement efficace, que nous nommons BDSC, pour la détection du parallélisme ; le résultat est un SDG ordonnancé, qui est une nouvelle structure de données de graphe de tâches. Secondo, nous proposons une nouvelle extension générique des représentations intermédiaires séquentielles en des représentations intermédiaires parallèles que nous nommons SPIRE, pour la représentation des codes parallèles. Enfin, nous développons, en utilisant BDSC et SPIRE, un générateur de code que nous intégrons dans PIPS. Ce générateur de code cible les systèmes à mémoire partagée et à mémoire distribuée via des codes OpenMP et MPI générés automatiquement.

Durant ce doctorat financé par l'observatoire B2V des mémoires, nous avons réalisé une modélisation mathématique du comportement dans trois tâches distinctes (avec des sujets humains, des sujets singes et des rongeurs), mais qui supposent toutes une coordination entre systèmes de mémoire. Dans la première expérience, nous avons reproduit le comportement de sujets humains (choix et temps de réaction) en combinant les modèles mathématiques d'une mémoire de travail et d'une mémoire inflexible. Nous avons associé pour un sujet son comportement au meilleur modèle possible en comparant des modèles génériques de coordination de ces deux mémoires issues de la littérature actuelle ainsi que notre propre proposition d'une interaction dynamique entre les mémoires. Au final, c'est notre proposition d'une interaction au lieu d'une séparation stricte qui s'est avérée la plus efficace dans la majorité des cas pour expliquer le comportement des sujets. Dans une deuxième expérience, les mêmes modèles de coordination ont été testés dans une tâche chez le singe. Considérée comme un test de transférabilité, cette expérience démontre principalement la nécessité de coordination de mémoires pour expliquer le comportement de certains singes. Dans une troisième expérience, nous avons modélisé le comportement d'un groupe de souris confronté à l'apprentissage d'une séquence d'action motrice dans un labyrinthe sans indices externes. En comparant avec deux autres stratégies d'apprentissages (intégration de chemin et planification dans un graphe), la combinaison d'une mémoire épisodique avec une mémoire inflexible s'est révélée être le meilleur modèle pour reproduire le comportement des souris. / During this PhD funded by the B2V Memories Observatory, we performed a mathematical modeling of behavior in three distinct tasks (with human subjects, monkeys and rodents), all involving coordination between memory systems. In the first experiment, we reproduced the behavior of human subjects (choice and reaction time) by combining the mathematical models of working memory and procedural memory. For each subject, we associated their behavior to the best possible model by comparing generic models of coordination of these two memories from the current literature as well as our own proposal of a dynamic interaction between memories. In the end, it was our proposal of an interaction instead of a strict separation which proved most effective in the majority of cases to explain the behavior of the subjects. In a second experiment, the same coordination models were tested in a monkey task. Considered as a transferability test, this experiment mainly demonstrates the need for coordination of memories to explain the behavior of certain monkeys. In a third experiment, we modeled the behavior of a group of mice confronted with the learning of a motor action sequence in a labyrinth without visual cues. Comparing with two other learning strategies (path integration and graph planning), the combination of an episodic memory with a procedural memory proved to be the best model to reproduce the behavior of mice.

Le but de cette thèse est d'exploiter efficacement le parallélisme présent dans les applications informatiques séquentielles afin de bénéficier des performances fournies par les multiprocesseurs, en utilisant une nouvelle méthodologie pour la parallélisation automatique des tâches au sein des compilateurs. Les caractéristiques clés de notre approche sont la prise en compte des contraintes de ressources et le caractère statique de l'ordonnancement des tâches. Notre méthodologie contient les techniques nécessaires pour la décomposition des applications en tâches et la génération de code parallèle équivalent, en utilisant une approche générique qui vise différents langages et architectures parallèles. Nous implémentons cette méthodologie dans le compilateur source-à-source PIPS. Cette thèse répond principalement à trois questions. Primo, comme l'extraction du parallélisme de tâches des codes séquentiels est un problème d'ordonnancement, nous concevons et implémentons un algorithme d'ordonnancement efficace, que nous nommons BDSC, pour la détection du parallélisme ; le résultat est un SDG ordonnancé, qui est une nouvelle structure de données de graphe de tâches. Secondo, nous proposons une nouvelle extension générique des représentations intermédiaires séquentielles en des représentations intermédiaires parallèles que nous nommons SPIRE, pour la représentation des codes parallèles. Enfin, nous développons, en utilisant BDSC et SPIRE, un générateur de code que nous intégrons dans PIPS. Ce générateur de code cible les systèmes à mémoire partagée et à mémoire distribuée via des codes OpenMP et MPI générés automatiquement. / This thesis intends to show how to efficiently exploit the parallelism present in applications in order to enjoy the performance benefits that multiprocessors can provide, using a new automatic task parallelization methodology for compilers. The key characteristics we focus on are resource constraints and static scheduling. This methodology includes the techniques required to decompose applications into tasks and generate equivalent parallel code, using a generic approach that targets both different parallel languages and architectures. We apply this methodology in the existing tool PIPS, a comprehensive source-to-source compilation platform. This thesis mainly focuses on three issues. First, since extracting task parallelism from sequential codes is a scheduling problem, we design and implement an efficient, automatic scheduling algorithm called BDSC for parallelism detection; the result is a scheduled SDG, a new task graph data structure. In a second step, we design a new generic parallel intermediate representation extension called SPIRE, in which parallelized code may be expressed. Finally, we wrap up our goal of automatic parallelization in a new BDSC- and SPIRE-based parallel code generator, which is integrated within the PIPS compiler framework. It targets both shared and distributed memory systems using automatically generated OpenMP and MPI code.

Les modifications post-traductionnelles des histones jouent un rôle majeur dans la régulation de l’expression de gènes impliqués dans la plasticité et la mémoire. Parmi ces modifications, l’acétylation des histones permet le maintien de la chromatine dans un état « permissif », accessible pour la transcription. Nos travaux visent à identifier le rôle joué par l’acétylation de deux histones, H3 et H4, dans la formation de différentes formes de mémoire mettant en jeu les systèmes hippocampique et striatal chez la souris. Nous avons également recherché si des perturbations d’acétylation des histones sont responsables des déficits mnésiques observés au cours du vieillissement. Nous avons utilisé deux types d’apprentissage en piscine de Morris permettant de dissocier la mémoire spatiale, impliquant principalement l’hippocampe et la mémoire procédurale/indicée, impliquant le striatum. Nos résultats mettent en lumière une régulation différentielle de l’acétylation des histones dans l’hippocampe et le striatum selon la nature de la tâche et l’âge des animaux. L’apprentissage spatial induit une augmentation de l’acétylation des histones sélectivement dans l’hippocampe (CA1 et gyrus denté) alors que la tâche indicée augmente l’acétylation des histones spécifiquement dans le striatum. Nous montrons également que des changements opposés de l’acétylation de H3 (augmentation) et de H4 (diminution) dans l’hippocampe pourraient contribuer aux déficits de mémoire spatiale observés chez les souris âgées. Lors d’un test de compétition en piscine de Morris, durant lequel les souris ont le choix entre les stratégies spatiale et indicée pour résoudre la tâche, l’injection intra-hippocampique de Trichostatine A (TSA), un inhibiteur des histones déacétylases, immédiatement après l’apprentissage, perturbe la fonction striatale et favorise l’utilisation préférentielle de la stratégie spatiale hippocampique. Cependant, cet effet de la TSA est absent chez les souris âgées dont la fonction hippocampique est altérée. Dans une dernière série d’expérience, l’analyse des effets d’une injection intra-hippocampique de TSA, après un apprentissage spatial, a permis de préciser les contributions respectives des histones H3/H4 et du facteur de transcription CREB dans les déficits mnésiques associés au vieillissement. Dans leur ensemble, nos travaux apportent des éléments importants concernant l’importance de l’acétylation des histones dans la modulation des interactions entre systèmes de mémoire hippocampique et striatal. / Post-translational modifications of histone proteins play a crucial role in regulating plasticity and memory-related gene expression. Among these modifications, histone acetylation leads to a relaxed or “opened” chromatin state, permissive for transcription. Our work aims to identify the role played by histone H3 and H4 acetylation in the formation of different forms of memory involving hippocampal and striatal systems in mice. We also examined whether alterations of histone acetylation are responsible for age-associated memory deficits. We used two versions of the Morris water maze learning task to dissociate a spatial form of memory that relies on the hippocampus and a procedural/cued memory supported by the striatum. Our results highlight a differential regulation of histone acetylation within the hippocampus and striatum depending on the nature of the task and age of animals. Spatial and cued learning elicited histone acetylation selectively in the hippocampus (CA1 region and dentate gyrus) and the striatum, respectively. Age-related spatial memory deficits were associated with opposite changes in H3 acetylation (increase) and H4 (decrease) selectively in the hippocampus. During a water maze competition task in which mice can choose between spatial and cue-guided strategies, intra-hippocampal injection of Trichostatin A (TSA), an histone deacetylase inhibitor, immediately post-acquisition, impaired striatal function and promoted the use of a hippocampus-based spatial strategy. However, this effect of TSA was absent in old mice in which hippocampal function is impaired. In a final series of experiments, analysis of the effects of intra-hippocampal TSA injection immediately after a spatial training helped to clarify the respective contributions of histone H3/H4 and the transcription factor CREB in spatial memory deficits associated with aging. Taken together, our work provides important information regarding the importance of histone acetylation in modulating interactions between hippocampal and striatal memory systems.