Le tremblement essentiel (TE) est le trouble du mouvement le plus commun chez l'adulte. Il est défini principalement par la présence d'un tremblement d'action bilatéral (symétrique) qui affecte les bras, la tête, le cou et/ou la voix, ainsi qu'occasionnellement les jambes, le menton ou le tronc. Les symptômes qui y sont associés sont très hétérogènes. Ils sont aussi chroniques, progressifs et mènent à plusieurs incapacités voire invalidités. Malgré la présence importante de ce trouble dans la société, à ce jour, peu d'étude sur l'étiologie du TE ont été effectuées. C'est d'ailleurs pourquoi nous nous sommes penchés sur la possibilité de la présence d'une protéinopathie chez les patients atteints de TE. Nous avons pu utiliser, lors de nos recherches, des tissus de cerveaux humains post-mortem provenant de patients atteints de TE, suivis de manière longitudinale, par les Dr Ali et Alex Rajput, en Saskatchewan. J'ai effectué principalement plusieurs expériences d'immunobuvardages de type Western ainsi que des hybridations in situ. Les résultats obtenus sur l'étude des protéinopathies dans le TE suggèrent qu'une protéinopathie classique ne soit pas présente, au niveau du cortex cérébelleux, chez les patients atteints de TE. Une dernière étude voulait démontrer le rôle possible de Lingo-1 dans le TE. Tout récemment, selon certains auteurs, ce gène a été associé positivement au risque d'atteinte du TE. En effet, on remarque une augmentation significative de la quantification de la protéine LINGO-1 chez les individus atteints. Finalement, aucune protéinopathie classique n'a été découverte mais, nous avons pu démontrer que la protéine LINGO-1 est associée au risque d'atteinte du TE et ce, de manière quantitative.

L'analyse quantitative de la parole est pratiquée couramment en milieu clinique. Il s'agit d'un moyen d'évaluation non-invasif en vue de la documentation quantitative de la qualité de voix, et de son suivi au cours du temps. En milieu clinique, les méthodes d'analyse de signaux de parole doivent être fiables pour traiter des signaux de parole de locuteurs dysphoniques et âgés. De plus, les résultats de ces analyses doivent pouvoir se résumer à un faible nombre d'indices acoustiques pertinents et interprétables par les cliniciens. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés à la caractérisation des modulations basse-fréquence du signal de parole, et à son application à des locuteurs atteints de la maladie de Parkinson et à des locuteurs normophoniques. Nous avons étudié d'une part l'estimation des modulations de la fréquence phonatoire, qui est la fréquence fondamentale du signal de parole. D'autre part, nous avons examiné les méthodes de caractérisation des modulations des fréquences des formants, qui sont les effets des résonances du conduit vocal dans le signal de parole. Nous avons développé des méthodes basées sur des transformées en ondelettes continues pour analyser ces modulations. Nous nous sommes également intéressés à l'application de méthodes d'estimation d'un conduit vocal acoustiquement équivalent à partir du signal de parole. Nous avons appliqué ces méthodes à des signaux de parole de trois corpora. Le premier corpus est composé de locuteurs atteints de la maladie de Parkinson et de locuteurs normophoniques, le deuxième de locuteurs parkinsoniens enregistrés dans deux états pharmacologiques, et le troisième de locuteurs parkinsoniens enregistrés avant et après une thérapie vocale. Des analyses statistiques ont montré des différences significatives entre les indices de modulation en fonction de l'état de santé, en fonction de l'état pharmacologique, et au cours de la thérapie vocale.

Introduction: Le tremblement physiologique peut être décrit comme étant des oscillations involontaires des membres; ayant des tendances sinusoïdales. Ces oscillations sont présentes dans tous les membres mais sont de si petite amplitude qu'elles ne peuvent être perçues à l'oeil nu. Les oscillations du tremblement physiologique peuvent être séparées en composantes. Les composantes de basse fréquence sont générées par des forces mécaniques et réflexes alors que la majorité des composantes de haute fréquence sont principalement générées par des oscillations provenant du système nerveux central. Nous avons récemment démontré que l'amplitude du tremblement physiologique de l'index pouvait être volontairement réduite. Ceci nous a donc permis de postuler qu'une influence corticale (i.e. commande volontaire) peut être exercée sur les composantes du tremblement physiologique. La relation entre le tremblement des deux mains a déjà été étudiée afin de déterminer si les oscillations de haute fréquence sont générées par un ou plusieurs oscillateurs centraux. Les résultats de ces études suggèrent que les composantes centrales sont générées par de multiples oscillateurs qui les transmettent de façon unilatérale donc, ces oscillateurs seraient indépendants. Nous avons formulé l'hypothèse qu'une tentative de modulation volontaire de l'amplitude du tremblement physiologique changera la relation entre les oscillateurs en les synchronisant. Ceci résulterait en une augmentation de la cohérence entre les oscillations du tremblement des deux index. Objectif: Vérifier si une tentative de modulation de l'amplitude du tremblement physiologique modifie la relation entre les oscillations. Méthode: Trente cinq droitiers ont accepté de faire partie de cette étude. Le tremblement physiologique a été mesuré sur les index des deux mains à l'aide de lasers de déplacement. L'activité électromyographique de l'extensor digitorum communis et du flexor digitorum superficialis des deux avant-bras a été enregistré pour contrôler l'activité musculaire. La fréquence cardiaque et la respiration ont aussi été enregistrées durant chaque essai pour tenter d'identifier si ces paramètres étaient modifiés durant une tentative de modulation. Trois conditions d'enregistrement ont été utilisées: A) condition témoin; B) condition de modulation de l'amplitude du tremblement; et C) condition de co-contraction. Quatre essais ont été enregistrés pour chaque condition. Résultats: L'amplitude du tremblement physiologique a été significativement réduite lors de la tâche de modulation. De plus, cette réduction a aussi été observée du côté controlatéral. Lors de la condition de co-contraction, l'amplitude du tremblement de l'index droit a significativement augmenté mais pas celle du côté controlatéral. La réduction d'amplitude observée lors de la condition de modulation s'est produite uniquement dans les basses fréquences pour la main dominante alors que pour la main non-dominante, une réduction significative a été démontrée dans toutes les bandes de fréquence. La cohérence entre les oscillations du tremblement lors de la condition témoin dans toutes les bandes de fréquence est faible; ce qui démontre l'indépendance des deux mains. De plus, les résultats ont démontrés que la cohérence lors de la tentative de modulation n'était pas significativement différente de celle de la condition témoin et ce, dans toutes les bandes de fréquence. Donc, lors de la condition de modulation, les deux mains sont restées indépendantes. II est à noté que dans toutes les bandes de fréquence, la cohérence la plus élevée a été observée lors de la condition de cocontraction. Aucune différence significative entre les conditions n'a pu être observée pour les caractéristiques de fréquence cardiaque telle la fréquence cardiaque moyenne et les intervalles R-R (NN50 et pNN50). De plus, aucune différence significative n'a été observée pour la respiration entre les conditions. Par contre, lorsque les participants sont séparé en deux groupes, soit ceux capable de réduire l'amplitude de leur tremblement physiologique et ceux qui n'en sont pas capable, les résultats démontrent que ceux capables de réduire avaient une respiration plus rapide et plus profonde lors de la condition témoin. Conclusion: Nos résultats confirment que l'amplitude du tremblement physiologique peut être réduite volontairement, et que cette réduction s'est produite bilatéralement. De plus, la basse cohérence lors de la condition témoin confirme que des oscillateurs multiples génèrent le tremblement physiologique. La tentative de modulation n'a cependant pas changé la relation spectrale entre les deux côtés puisque la cohérence est demeurée basse. Donc, une commande centrale pour réduire l'amplitude du tremblement n'augmente pas la synchronisation entre les oscillateurs responsables pour les composantes centrales du tremblement physiologique donc, les oscillateurs ne sont pas reliés entre eux. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Tremblement, Bimanuel, Modulation, Laser, Cohérence.

Le tremblement physiologique est un très petit mouvement involontaire. Lors d'une tâche posturale impliquant le membre supérieur, certaines études suggèrent que le système nerveux adopte une stratégie de synergie compensatoire afin de stabiliser le membre, i.e., minimiser l'amplitude du tremblement au bout du doigt. Plus précisément, la stratégie de synergie compensatoire serait un ajustement au niveau des articulations métacarpo-phalangienne, du poignet et de l'épaule, lorsque le coude est en extension complète. Selon cette stratégie, l'articulation métacarpo-phalangienne serait « bloquée » afin de réduire le degré de liberté à l'intérieur du membre supérieur. Les articulations du poignet et de l'épaule agiraient de façon complémentaire afin de réduire le mouvement au bout du doigt. Donc, lorsque le membre supérieur est abaissé au niveau de l'épaule (extension), le poignet compenserait (extension) afin de minimiser le mouvement. Par contre, l'effet réel d'une telle stratégie sur l'amplitude du mouvement n'a jamais été mesuré directement, puisqu'elle n'a été observée qu'avec des accéléromètres. La synergie compensatoire serait un mécanisme intrinsèque et involontaire de réduction du tremblement. Par ailleurs, certaines études ont observé qu'il était possible de moduler volontairement l'amplitude du tremblement physiologique du doigt à l'aide d'un feedback approprié. De plus, il a été démontré que la majorité de l'amplitude du tremblement du doigt est principalement situé dans les oscillations de basses fréquences qui ne sont pas reconnus comme étant sous l'influence du système nerveux. Le premier objectif de cette étude est d'identifier si l'amplitude du tremblement physiologique des segments du membre supérieur est située principalement dans les basses fréquences, comme il a été démontré pour le doigt. Le deuxième objectif est d'identifier si la synergie compensatoire est présente lorsque le tremblement est examiné en déplacement. Le dernier objectif est de déterminer s'il est possible de volontairement moduler l'amplitude du tremblement physiologique et d'identifier l'influence de cette tentative de modulation sur la synergie compensatoire. Afin d'atteindre les objectifs, le tremblement postural du membre supérieur de 25 participants âgés entre 18 et 31 ans a été mesuré. Plus précisément, le déplacement du tremblement a été mesuré au niveau du bout de l'index, de l'extrémité distale du 2e métacarpe, du processus styloïde du radius et de l'acromion à l'aide de lasers de haute précision. De plus, l'activité des muscles responsable de la mobilisation du membre supérieur a été mesurée, ainsi que le déplacement de la cage thoracique et de l'abdomen qui est associé à la respiration. Cinq conditions expérimentales ont été réalisées : A) Les participants devaient tenter de maintenir leur membre supérieur stable, vers l'avant (sans feedback). B) Les participants devaient stabiliser le bout de leur doigt afin de le mettre au même niveau qu'une cible stationnaire présentée sur un écran devant eux. C) Les participants devaient réduire volontairement l'amplitude du tremblement de leur membre supérieur en s'aidant d'un feedback représentant l'enveloppe linéaire du tremblement de leur doigt. D) Les participants devaient maintenir leur main et leur doigt stable lorsque l'avant-bras était appuyé. E) Les participants devaient maintenir leur doigt stable lorsque la main était appuyée. Afin de déterminer où se situe la majorité de l'amplitude du tremblement dans le spectre de puissance, nous avons calculé l'amplitude des oscillations situées dans différentes portions du spectre. Les résultats démontrent que la majorité des oscillations du tremblement physiologique se situe dans les basses fréquences pour tous les segments du membre supérieur. Ce qui indique que les oscillations de hautes fréquences, qui sont généralement associées à une origine dans le système nerveux central, n'ont que très peu d'importance dans l'amplitude du tremblement, quelque soit le segment. Ensuite, afin de déterminer si une synergie compensatoire existe, quatre différentes techniques d'analyse ont été utilisées : 1) une analyse de corrélation suggère que l'ensemble des segments du membre supérieur se déplacent dans la même direction la majorité du temps. 2) une analyse de corrélation-croisée démontre qu'aucun délai est introduit dans le lien entre le déplacement des segments. 3) une analyse de la cohérence indique que les oscillations de basses fréquences sont fortement liée et en phase. 4) l'amplitude du tremblement mesuré au bout du doigt n'est pas significativement différent de l'amplitude du tremblement estimé en considérant le membre supérieur comme étant un corps rigide. Ces résultats suggèrent qu'aucun mécanisme intrinsèque n'est présent pour réduire l'amplitude du tremblement physiologique du membre supérieur. De plus, lorsque ces résultats sont mis en contexte avec la littérature, ils proposent que le tremblement physiologique ne soit que du bruit omniprésent dans le système. Finalement, cette étude a permis de démontrer qu'il était possible de réduire l'amplitude du tremblement du membre supérieur et que cette diminution n'était pas due à un changement dans l'organisation du tremblement, ni dans la respiration ou l'activité musculaire. Ces résultats indiquent que malgré le fait qu'aucun mécanisme intrinsèque n'existe afin de moduler l'amplitude du tremblement, il est possible de le faire volontairement. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Tremblement, membre supérieur, modulation, laser, synergie.

Plusieurs indices nous portent à croire que le tremblement essentiel (TE) soit relié à un trouble neurodégénératif du cervelet. Une collaboration avec les neurologues Dr Ali et Alex Rajput nous a permis d’obtenir une banque d’échantillons post-mortems de cervelets : 14 de patients atteints du TE, 15 de patients atteints de la maladie de Parkinson (MP) et 20 de sujets témoins. Plusieurs maladies neurodégénératives sont caractérisées par une accumulation d’agrégats protéiques. Nous avons donc évalué dans le cervelet de ces groupes la présence de protéinopathies classiques telles que la synucléinopathie, la protéinopathie « TAR DNA binding protein 43 » (TDP-43) et la taupathie, que l’on retrouve chez des maladies neurodégénératives classiques. J’ai effectué des immunobuvardages de type « Western » et mes analyses n’indiquent pas la présence d’une protéinopathie franche dans le TE, outre une augmentation non significative de l’hyperphosphorylation de l’épitope AT100 de la protéine tau, un marqueur neuropathologique de la maladie d’Alzheimer (MA), chez les personnes atteintes de TE. / Various studies have led to the hypothesis that essential tremor (ET) is a syndrome resulting from a neurodegenerative process in the cerebellum. The collaboration with the neurologists, Dr Ali and Alex Rajput has allowed to a bank of post-mortem cerebellar cortices: 14 ET patients, 15 Parkinson disease (PD) patients and 20 control subjects. Most neurodegenerative diseases involve a proteinopathy, characterized by the accumulation of misfolded-proteins. I investigated common types of proteic abnormalities such as: synucleinopathies, « TAR DNA binding protein 43 » (TDP-43) and taupathies observed in classic neurodegenerative diseases, using Western immunoblotting. However, results do not indicate a distinctively the presence of a proteinopathy in ET cerebellum, except for a non-significant increase of tau epitopes AT100, a neuropathological marker of Alzheimer's disease (AD).

Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Dans ce mémoire, nous présentons plusieurs variantes du problème de la p-médiane (PPM) classique. Le PPM classique est un problème de localisation-partitionnement. Il consiste à localiser p entrepôts parmi n groupes d'usagers (p et n entiers avec p ≤ n), de sorte que si l'on rattache chaque groupe d'usagers à son entrepôt le plus proche, la somme totale des distances des groupes d'usagers à leur entrepôt soit minimale. Les entrepôts ne peuvent être placés qu'aux emplacements des groupes d'usagers. Suite à une catastrophe humanitaire (ou naturel) provoquée, par exemple, par un séisme ou un ouragan, de nombreuses infrastructures du pays touché sont détruites. Nous nous intéressons au problème de localisation d'entrepôts destinés à l'organisation d'interventions en prévision à de telles catastrophes. Le but est de permettre que les groupes d'usagers (ou de victimes) aient une grande probabilité de recevoir les soins et besoins vitaux nécessaires assez rapidement tout en respectant le budget disponible pour l'aide humanitaire. Le modèle du PPM classique n'est pas adapté à ce type de problème puisqu'il ne tient pas compte des infrastructures qui risquent d'être détruites lors d'un désastre naturel. Ainsi, les solutions qu'il produit ne pourront pas être intégrées dans les décisions logistiques de prépositionnement de dépôts et de matériel d'intervention et de support à la population (ou groupes d'usagers). Dans cette étude, nous tenterons de trouver des solutions à ce type de problème en proposant des variantes du PPM dites "humanitaires" qui prendront en compte de nouvelles contraintes et la probabilité de survie de certaines infrastructures face à un séisme. Un paramètre important, la matrice des distances d'accès, sera modifié en conséquence. L'objectif est de minimiser la distance d'accès totale tout en respectant le budget disponible. Nous présentons des modèles linéaires utilisant des variables binaires. Des expériences numériques sont effectuées, à l'aide du logiciel d'optimisation CPLEX, sur des réseaux expérimentaux et un réseau réel. Les résultats obtenus nous montrent comment varie la distance d'accès totale en fonction du nombre d'entrepôts que l'on souhaite localiser et certains autres paramètres. Ainsi, ayant conscience de l'impact des variantes étudiées, le gestionnaire prendra de meilleures décisions de localisation d'entrepôts en prévision d'une catastrophe de ce type. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Problème de la p-médiane classique (PPM), problème de la p-médiane humanitaire (PPMH), prépositionnement d'entrepôts, catastrophe humanitaire, séisme, aide humanitaire, probabilité de survie d'infrastructures, matrice des distances d'accès.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Verständnis und der Erkenntnis von Erdbeben. Es ist der Versuch, sich diesem Naturereignis anzunähern und es auf unterschiedliche Weisen zu begreifen: (i) Was eigentlich ist ein Erdbeben? Was macht es aus? Worin besteht seine Faszination? (ii) Wie wurden und werden Erdbeben in der europäischen Text- und Bildtradition dargestellt? (iii) Welches Verhältnis besteht zwischen der Form der Darstellung und dem Inhalt 'Erdbeben'? Wie verändert sich das Phänomen, wenn die Darstellungsform sich verändert? (iv) Und schließlich: welche Form scheint am geeignetsten, um Erdbeben darzustellen? Um diesen Fragen nachzugehen, untersucht die Arbeit 16 Beispiele auf das ihnen immanente Verhältnis von Form und Inhalt. Die Beispiele werden dabei so ausgewählt, daß sich ein möglichst breites formales Spektrum ergibt: Neben den heute üblichen Formen der Erdbebendarstellung, die am Beispiel der Reaktion auf das Erdbeben von Kobe behandelt werden (§ 13 Seismologischer Artikel, § 14 Pressemeldung, § 15 Erdbebensimulator im Natural History Museum, London), beschäftigt sich die Arbeit mit Beispielen sowohl aus der griechischen Tradition (§ 1 Poseidon-Mythos, § 2 Aristoteles' 'Meteorologica'), als auch aus der römischen (§ 3 Senecas 'Naturales Quaestiones', § 4 'Aetna'), als auch aus der christlichen (§ 5 'Bibel', § 6 Thomas von Aquins Aristoteles-Kommentar, § 7 Apokalypse-Illustrationen aus dem Hochmittelalter); desweiteren wird eine Gruppe von Darstellungen untersucht, die nach dem Erdbeben von Lissabon 1755 entstanden sind (§ 8 Bänkellieder, § 9 Voltaire, § 10 Kupferstiche von Le Bas, § 11 Kant, § 12 John Michell). Am Ende der Sammlung wird der Science-Fiction Roman 'Richter 10' von Clarke und McQuay (§ 16) näher betrachtet. In einem abschließenden Resüme beklage ich, daß die Form naturwissenschaftlicher Darstellung unsinnlich und verfügend ist. Die Dissertation soll daher in einen Gegenentwurf münden, und so reflektiert das letzte Kapitel (§ 17) die Erfahrung der 16 vorangegangen. Ich schlage hier die Transponierung der Erdbewegung in das Akustische vor und führe dies exemplarisch für ein Beben aus Chile von 1994 durch. Eine Reihe weiterführender Überlegungen zeigt, daß über die formale Dimension hinaus die akustische Transformation auch inhaltlich vielversprechend ist: Weitab vom naturwissenschaftlichen mainstream nämlich bringt diese ganz neue Form die Möglichkeit mit sich, die Frage der Erdbebenprognose auf ungewohnte Weise zu stellen, und somit tut sich hier parallel zu einer neuen Darstellungsform auch ein neues Forschungsfeld auf. / The dissertation in hand is engaged in the understanding and cognition of earthquakes. Essentially it is the attempt to draw near the natural phenomenon and to broaden our conception of it: (i) What actually is an earthquake? What makes it up? Why might it be fascinating? (ii) How were and how are earthquakes depicted in the textual and pictoral tradition in Europe? (iii) How is the form of depiction related to the content 'earthquake'? How does the phenomenon change when the form of depiction is altered? (iv) And last not least: which form seems to be most suitable for the depiction of an earthquake? According to the above questions 16 'earthquake-depictions' are sampled to investigate the relation between form and content. The attempt is made to provide a collection of great diversity in form: Today's usual manner of earthquake depiction is represented by the reaction, the earthquake of Kobe has received (§ 13 seismological article, § 14 press releases, § 15 earthquake simulator in the Natural History Museum London); then there are chosen: two samples of the Old Greek tradition (§ 1 myth of Poseidon, § 2 Aristoteles' 'Meteorologica'), further two from the Roman tradition (§ 3 Seneca's 'Naturales Quaestiones', § 4 'Aetna'), and two from the Christian tradition (§ 5 'Bible', § 6 Thomas Aquinas on Aristotle's 'Meteorologica'); furthermore there are some samples looked upon that show reaction on the Lisbon earthquake of 1755 (§ 8 shocking ballads, § 9 Voltaire, § 10 copper engravings of Le Bas, § 11 Immanuel Kant, § 12 John Michell). Last not least the science fiction novel 'Richter 10' by Clarke and McQuay (§ 16) is examined. Finally I complain that the manner of scientific depiction is 'un-sensual' and disposing. Therefore the dissertation is meant to flow into a counter-project. The last chapter scrutinizes the experience of the investigations before under a wider angle. In consequence I suggest to investigate an acoustical transponation of the earth's movements. An example of the new kind of sound that emerges from that is drawn from a 1994 earthquake in Chile. A range of further considerations show that not only the form of the acoustical transformation seems promising but also its content: far from the mainstream of seismological research the new acoustic form renders the question of earthquake prediction in a unusual but new and fairly easy way. All of this results in me hoping that the releasing of this new form of depiction triggers of a new field of scientific research at the same time.

Les travaux présentés dans ce mémoire sont consacrés à l'étude de la géodynamique du territoire de l'Arménie qui est situé dans la partie centrale de la zone de collision continentale entre les plaques Arabique et Eurasienne. Le mémoire comprend deux parties principales: 1/ l'étude des déformations actuelles par la géodésie GPS; 2/ l'étude paléosismologique et morphométrique détaillée de la zone du segment d'Artanish-Tskhuk de la faille de Pambak-Sevan-Syunik (PSSF). On présente l'analyse et la comparaison des vitesses de déformations estimées par les données de GPS et par les données paléosismologiques et morphométriques. Le réseau d'observations GPS Arméno - Français a été installé en Arménie en septembre 1998. Trois campagnes de mesure du réseau ont été réalisées en 1998, 2000 et 2003. L'analyse détaillée du champ de vitesse à partir des données GPS a permis d'étudier et de quantifier les déformations actuelles de l'Arménie centrale et septentrionale. On a pu estimer les vitesses des déplacements des failles actives principales du territoire de l'Arménie. Un ensemble de travaux sur le terrain comprenant des recherches paléosismologiques, archéosismologiques, archéologiques, géodésiques, et morphologiques a été réalisé entre 2003 et 2005 dans la zone du segment d'Artanish-Tskhuk de la faille de PSSF. La cartographie détaillée de la faille a été réalisée et l'on a estimé et/ou re-estimés les déplacements horizontaux et verticaux le long de la faille. Quatre paléo- et archéoséismes ont été étudiés et datés. À partir des données obtenues, pour le segment d'Artanish-Tskhuk de la faille de PSSF, on a réévalué les vitesses de déplacements, la magnitude maximale possible, et l'intervalle récurrence des séismes forts. Une méthode d'évaluation des déplacements horizontaux et verticaux a été proposée à partir des logs de tranchées sur les failles de décrochements associées à des paléoséismes.