No / BACKGROUND: A Full Thickness Macular Hole (FTMH) is often associated with vitreomacular traction, and this can be asymmetric with vitreomacular traction on one side of the hole but not the other. In cross-section, the elevated retinal rim around a developed FTMH is seen as a drawbridge elevation, and this drawbridge elevation may be used as a measure of morphological change. Examination of the drawbridge elevation of the retinal rim in FTMH with asymmetric vitreomacular traction may help to clarify the role of vitreomacular traction in the development of FTMH. METHOD: Cases of FTMH were identified with an initial OCT scan showing vitreomacular traction on one side of the hole only and that had a follow-up OCT scan showing progression of the hole. A tangent to the retinal surface at a distance of 700 microns from the axis of the hole was used as a marker of the drawbridge elevation of the retinal rim around the macular hole. Comparisons of the drawbridge elevation and change in drawbridge elevation between the sides with and without initial vitreomacular traction were made. RESULTS: There was no significant difference between the drawbridge elevation, or change in drawbridge elevation, on the side of the hole with initial vitreomacular traction compared to the side without initial traction. CONCLUSION: There is some intrinsic mechanism within the retina to link the morphological changes on the two sides of a FTMH. A bistable hypothesis of FTMH formation and closure is postulated to explain this linkage.

No description available.

No / The inner retinal complex is a well-defined layer in spectral-domain OCT scans of the retina. The central edge of this layer at the fovea provides anatomical landmarks that can be observed in serial OCT scans of developing full-thickness macular holes (FTMH). Measurement of the movement of these points may clarify the mechanism of FTMH formation. This is a retrospective study of primary FTMH that had a sequence of two OCT scans showing progression of the hole. Measurements were made of the dimensions of the hole, including measurements using the central edge of the inner retinal complex (CEIRC) as markers. The inner retinal separation (distance between the CEIRC across the centre of the fovea) and the Height-IRS (average height of CEIRC above the retinal pigment epithelium) were measured. Eighteen cases were identified in 17 patients. The average increase in the base diameter (368 microns) and the average increase in minimum linear dimension (187 microns) were much larger than the average increase in the inner retinal separation (73 microns). The average increase in Height-IRS was 103 microns. The tangential separation of the outer retina to produce the macular hole is much larger than the tangential separation of the inner retinal layers. A model based on the histology of the Muller cells at the fovea is proposed to explain the findings of this study.

Le travail présenté dans cette thèse est dédié à l’étude d’un absorbeur bistable continu basé sur le principe du "Nonlinear Energy Sink" (NES) et son utilisation pour l’atténuation des vibrations d’un système mécanique à plusieurs degrés de liberté sous excitation acoustique. Le modèle analytique du comportement linéaire de l’absorbeur ainsi que le modèle numérique complet ont été présentés, analysés et validés par des séries d’expériences. Le complexité du transfert énergétique ciblé ("Targeted Energy Transfer" ou TET) entre l'absorbeur et le système primaire à contrôler n’a pas permis une description analytique simple. Nous avons donc choisi de concentrer cette étude sur l’exploration expérimentale et numérique de l’absorbeur couplé à des systèmes mécaniques sous excitations harmonique et aléatoire ainsi que sur l’identification des mécanismes de transfert d’énergie. Le système couplé a montré une dynamique très riche du fait de différents régimes de TET qui ont été décrits dans la littérature pour d’autres types de NES. Ce projet a été financé par Saint-Gobain. L’absorbeur a été adapté pour l’application prévue par la direction industrielle de la thèse: contrôle des vibrations de la double paroi sous excitation acoustique afin d’améliorer l’isolation acoustique fournie par le système.Les connaissances qualitatives sur la dynamique de l’absorbeur obtenues à partir des résultats expérimentaux et numériques, ainsi que l’analogie avec les autres types de NES, ont permis la création d’un absorbeur qui répond à la problématique posée. Les moyens pour l’optimisation et le développement de l’absorbeur ont été identifiés et les simulations préliminaires ont été fournies. / The work presented in this thesis is dedicated to the study of a continuous bistable absorber based on the principle of Nonlinear Energy Sink (NES) and its use for the vibration mitigation of a many-degree-offreedom mechanical systems under acoustic excitation. The analytical model of the linear behavior of the absorber and its complete numerical model were presented, analyzed and validated by series of experiments. The complexity of the Targeted Energy Transfer (TET) between the absorber and the primary system did not allow a simple analytical description. We have chosen to concentrate this study on the experimental and numerical exploration of the absorber coupled to mechanical systems under harmonic and random excitations, as well as on the identification of the mechanisms of energy transfer. The coupled system have shown very rich dynamics as it possessed different regimes of TET, which were earlier described in literature for other types of NES. This project was funded by Saint-Gobain. The absorber was adapted for the application foreseen by the industrial supervisors of the PhD: the vibration control of partitioning double walls under acoustic excitation so that to improve the acoustic isolation provided by the system. The qualitative knowledge on the absorber dynamics obtained from the experimental and numerical results, as well as the analogy with the other types of NES, permitted the creation of an absorber which corresponds to the problematic. The ways for the further optimization and development of the absorber were identified and preliminary simulations were provided.

Nous évoluons dans un monde incertain. De ce fait, notre survie dépend de notre capacité à prendre rapidement des décisions, et ce de manière fiable et adaptative. Il est possible de mieux comprendre cette capacité en considérant la perception comme un processus d’inférence probabiliste au cours duquel les informations sensorielles sont combinées à nos attentes pour produire une interprétation plausible de notre environnement. Les théories récentes de psychiatrie computationnelle suggèrent par ailleurs que la grande variabilité des troubles psychiatriques, au rang desquelles figure la schizophrénie, pourrait résulter d’une altération de ces mêmes processifs prédictifs. L’Inférence Circulaire est l’une de ces théories. Ce cadre de pensée stipule qu’une propagation incontrôlée d’information dans la hiérarchie corticale pourrait générer des percepts ou des croyances aberrantes. Afin d’explorer le rôle joué par l’Inférence Circulaire en condition normale ou pathologique, ce travail de thèse s’est appuyé sur des tâches de prise de décision en conditions perceptives ambigües. Dans une première partie, nous nous sommes intéressés au rôle joué par la circularité dans la perception bistable. Le phénomène de bistabilité survient lorsque deux interprétations se succèdent à intervalle régulier pour un même percept. Nous présentons les résultats d’une tâche conduite en population saine où nous avons manipulé les informations sensorielles et à priori utilisées par les participants lors de la visualisation d’un cube de Necker (article 1). Nous avons pu montrer un effet propre à chaque manipulation, mais également une interaction entre ces deux sources d’information, incompatible avec une intégration Bayésienne optimale. Résultat confirmé par la comparaison de divers modèles computationnels ajustés aux données, qui a pu mettre en évidence la supériorité de l’Inférence Circulaire sur les modèles Bayésiens classiques. Nous avons ensuite voulu tester un modèle fonctionnel de la bistabilité (article 2). Nous avons donc dérivé la dynamique du modèle et montré que la présence de boucles descendantes dans la hiérarchie corticale, transformait ce qui était jusque là un intégrateur imparfait du bruit sensoriel en modèle à attracteur bistable. Ce modèle ne reproduit pas seulement le phénomène de bistabilité, mais également l’ensemble de ces caractéristiques phénoménologiques. Dans un 3ème article, nous avons testé une prédiction, notamment en cas de présentation discontinue d’un stimulus bistable. Deux expériences complémentaires utilisant un paradigme de présentation intermittente du cube de Necker ont donc été conduites en population générale. Nos résultats étaient compatible avec les prédictions faites par le modèle de l’Inférence Circulaire Dynamique, suggérant que la circularité puisse être un mécanisme générique à l’origine de notre façon de voir le monde. Dans la seconde partie de ce travail, nous avons étudié l’Inférence Circulaire en condition pathologique, notamment lors d’expériences psychotiques (schizophrénie, psychédéliques). Nous avons utilisé la perception bistable pour explorer les mécanismes computationnels à l’œuvre dans la schizophrénie (article 4,5). Nous avons comparé les performances de patients présentant des symptômes psychotiques à des témoins sains appariés lors d’une tâche de perception bistable. Nous avons pu montrer chez les patients une amplification des informations sensorielles combinée à une surestimation de la volatilité environnementale. Enfin nous terminons ce travail en proposant une approche transversale de l’effet des psychédéliques (article 6), sur la base des résultats précédents et de la spécificité clinique de ces expériences sensorielles cross-modales, afin de relier l’échelle macroscopique (i.e., comportement et phénoménologie), mésoscopique (i.e., les boucles inférentielles) et microscopique (i.e., les différents neurotransmetteurs impliqués aboutissant à un microcircuit canonique). / We live in an uncertain world, yet our survival depends on how quickly and accurately we can make decisions and act upon them. To address this problem, modern neuroscience reconceptualised perception as an inference process, in which the brain combines sensory inputs and prior expectations to reconstruct a plausible image of the world. In addition to that, influential theories in the emerging field of computational psychiatry suggest that various psychiatric disorders, including schizophrenia, could be the outcome of impaired predictive processing. Among those theories, the circular inference framework suggests that an unconstrained propagation of information in the cortex, underlain by an excitatory to inhibitory imbalance, can generate false percepts and beliefs, similar to those exhibited by schizophrenia patients. In the present thesis, we probed the role of circular inference from normal to pathological brain functioning, gaining insights from perceptual decision making in the presence of high ambiguity. In the first part of the thesis, we focused on the role of circularity in bistable perception in the general population. Bistability occurs when two mutually exclusive interpretations compete and switch as dominant percepts every few seconds. In a 1st article, we manipulated sensory evidence and priors in a Necker cube task, asking how the brain combines low-level and high-level information to form perceptual interpretations. We found a significant effect of each manipulation but also an interaction between the two, a finding incompatible with Bayes optimal integration. Bayesian model comparison further supported this observation, showing that a circular inference model outperformed purely Bayesian models. Having established a link between circular inference and bistable perception, we then put forward a functional theory of bistability, based on circularity (2nd article). In particular, we derived the dynamics of a dynamical circular inference model, showing that descending loops (i.e. a form of circularity resulting in aberrant amplification of the priors) transform what is normally a leaky integration of noisy evidence into a bistable attractor with two highly trusted stable states. Importantly, this model can explain both the existence and the phenomenological properties of bistable perception, making a number of testable predictions. Finally, in a 3rd article, we tested one of the model’s predictions, namely the perceptual behaviour when the stimulus is presented discontinuously. We ran two Necker cube experiments using a novel intermittent-presentation methodology, and we calculated the stabilisation curves (i.e. persistence as a function of blank durations). We found that participants’ behaviour was compatible with the model’s prediction for a system with descending loops, suggesting that circularity constitutes a general mechanism that shapes the way healthy individuals perceive the world. In the second part, we studied circular inference in pathological conditions related to psychosis. We notably focused on two varieties of the psychotic experience, namely schizophrenia-related psychosis and drug-induced psychosis. After discussing the links between behaviour, aberrant message-passing and the corresponding neural networks (4th article), we used bistable perception to probe the computational mechanisms underlying schizophrenia in a 5th article. We compared patients with prominent positive symptoms with matched healthy controls in two bistable perception tasks. Our results suggest an enhanced amplification of sensory inputs in patients, combined with an overestimation of the environmental volatility. In the last article (6th), we delineated a multiscale account of psychedelics, ultimately linking the macroscale (i.e. phenomenological considerations such as the crossmodal character of the psychedelics experience), the mesoscale (i.e. loops) and the microscale (i.e. neuromodulators and canonical microcircuits).

Le développement récent en micro- et nanotechnologies (dans des domaines tels que l’horlogerie,l’électronique, l’optique, le biomédical, . . .) a créé un fort besoin concernant des systèmes capables de manipuler et d’assembler des objets de plus en plus petits. La conception de stations robotisées, capables de manipuler des micro-objets, s’est multipliée à travers le monde, faisant intervenir des actionneurs de haute résolution adaptés au micro monde, ainsi que de nombreux capteurs.Ce mémoire ouvre une nouvelle voie pour le développement de robots de micromanipulation. Il présente la conception, la modélisation, la fabrication et la commande d’un nouveau concept de micro robot, le DiMiBot (Digital MicroroBot). Il s’agit du premier micro robot numérique – inspiré ´e de l’ ´électronique numérique – qui fait intervenir des actionneurs binaires pour générer un déplacement discret d’une grande précision sans nécessiter de capteur (en boucle ouverte). Ces actionneurs binaires extrêmement répétables et robustes (les modules bistables), assurent chacun un déplacement précis de 25 μm. Ils sont associés de manière monolithique à une architecture robotique parallèle flexible, assurant la génération d’un espace de travail discret, dont les 2N (N est le nombre de modules bistables utilisés au sein du DiMiBot) positions distincts atteignables sont parfaitement stables, répétables et robustes mécaniquement. Elles sont réparties de manière homogène dans un carré de 10,5 μm de côté La micro fabrication du premier prototype de micro robot numérique en silicium – faisant suite `a un dimensionnement minutieux en élément finis – a été réalisé au sein de la salle blanche MIMENTO de l’institut FEMTO-ST. Ce DiMiBot possédant 4 modules bistables assure une résolution de 3,5 μm pour une répétable de chacune des 16 positions atteignables de 90 nm. / With the current expansion of micro- and nano-technologies (in such domains as watchmaking, electronics,optics, biomedical, . . .), came the necessity to build systems able to manipulate and make the assembly ofsmaller and smaller objects. Design of robotic stations, able to manipulate micro-objects, expanded all over theworld, making use of high resolution actuators and numerous sensors adapted to the microworld.This thesis opens a new paradigm in the design of micromanipulation robotics. We present the design, modeling,fabrication and control of a new microrobot, the DiMiBot (Digital MicroroBot). It is the first digital microrobot— inspired from digital electronics — which makes use of binary actuators for the generation of discretedisplacements with high accuracy without any sensors (open-loop control). These highly repeatable and robustbinary actuators (bistable modules) generate an accurate displacement of 25 μm. They are monolithicallyconbined with a parallel flexible architecture, allowing the generation of a discrete workspace, in which all the2N (N is the number of bistable modules used) distinct reachable positions are perfectly stable, repeatable andmechanically robust. They are evenly spread inside a 10.5 μm length square.After dimensioning, the first digital microrobot prototype in silicon was microfabricated in MIMENTO clean-roomof FEMTO-ST institute. This DiMiBot has 4 bistable modules and generates a workspace of 3.5 μm resolutionwith 90 nm repeatability

Spatio-temporal control of the self-ordered structures by use of the time-dependent oscillatory fields of zero-time average, either deterministic (temporally regular) or noisy (temporally irregular) ones, has today become a fundamental field of multidisciplinary research in a wide variety of the highly nonlinear systems of the different physical origin. The self-ordered bistable fronts in the essentially dissipative systems of the reaction-diffusion type, that are formulated by parabolic partial differential equations, are investigated in the dissertation. The objective of the research is to investigate new possibilities of controlling the directed net motion of the self-ordered bistable fronts by the deterministic and stochastic zero-mean ac forces using computer modeling and analytic tools. In order to achieve the objective mathematical and numerical models were applied, computer software was created and new possibilities of controlling the directed net motion of bistable fronts by use of the zero-average periodic, quasi-periodic and bounded noise fields were investigated. / Savaime susidarančių lokalizuotų struktūrų valdymas deterministiškai (reguliariai) arba stochastiškai (atsitiktinai) osciliuojančiais laukais, kurių vidutinė vertė yra nulis, yra plačiai paplitęs įvairiose terpėse. Disertacijoje nagrinėjami savame susidarantys bistabilūs frontai disipatyviose sistemose, kurios aprašomos netiesinėmis parabolinėmis diferencialinėmis lygtimis su dalinėmis išvestinėmis. Disertacijos tikslas yra ištirti kryptingo bistabilių frontų dreifo valdymo nuliniais laukais galimybes, taikant kompiuterinį modeliavimą bei analitinius metodu. Tikslui pasiekti buvo sudaryti matematinis bei skaitinis modeliai, sukurta programinė įranga ir skaitiškai ištirtos savaiminių bistabilių frontų valdymo galimybės, naudojant periodinius, kvaziperiodinius ir stochastinius nulinius laukus.

Savaime susidarančių lokalizuotų struktūrų valdymas deterministiškai (reguliariai) arba stochastiškai (atsitiktinai) osciliuojančiais laukais, kurių vidutinė vertė yra nulis, yra plačiai paplitęs įvairiose terpėse. Disertacijoje nagrinėjami savame susidarantys bistabilūs frontai disipatyviose sistemose, kurios aprašomos netiesinėmis parabolinėmis diferencialinėmis lygtimis su dalinėmis išvestinėmis. Disertacijos tikslas yra ištirti kryptingo bistabilių frontų dreifo valdymo nuliniais laukais galimybes, taikant kompiuterinį modeliavimą bei analitinius metodu. Tikslui pasiekti buvo sudaryti matematinis bei skaitinis modeliai, sukurta programinė įranga ir skaitiškai ištirtos savaiminių bistabilių frontų valdymo galimybės, naudojant periodinius, kvaziperiodinius ir stochastinius nulinius laukus. / Spatio-temporal control of the self-ordered structures by use of the time-dependent oscillatory fields of zero-time average, either deterministic (temporally regular) or noisy (temporally irregular) ones, has today become a fundamental field of multidisciplinary research in a wide variety of the highly nonlinear systems of the different physical origin. The self-ordered bistable fronts in the essentially dissipative systems of the reaction-diffusion type, that are formulated by parabolic partial differential equations, are investigated in the dissertation. The objective of the research is to investigate new possibilities of controlling the directed net motion of the self-ordered bistable fronts by the deterministic and stochastic zero-mean ac forces using computer modeling and analytic tools. In order to achieve the objective mathematical and numerical models were applied, computer software was created and new possibilities of controlling the directed net motion of bistable fronts by use of the zero-average periodic, quasi-periodic and bounded noise fields were investigated.

Ce travail se concentre sur l'étude de la dynamique des dislocations dans le réseau cristallin et il est découpé en deux parties : la première partie porte sur les mouvements horizontaux d'une chaîne d'atomes en interaction contenant une dislocation. Bien que, la deuxième partie traite de l'accumulation de dislocations formant ce qu'on appelle des murs de dislocations. Dans la première partie, nous considérons une généralisation complètement nonlinéaire des équations de diffusion de réaction discrète également appelée “modèles de Frenkel-Kontorova complètement amortis” qui décrivent la dynamique des défauts cristallins (dislocations) dans un réseau. Nous étudions à la fois : les non-linéarités bistable et monostable. Dans des conditions suffisantes, nous montrons l'existence et l'unicité des ondes progressives pour le cas de non-linéarité bistable. Pour le cas monostable, nous étudions l'existence de la branche des solutions d'ondes progressives pour une non-linéarité Lipschitz général. Nous montrons également que la vitesse minimale est positive et délimitée ci-dessous. Dans cette partie, nous étudions aussi la généralisation du modèle de Frenkel-Kontorova pour laquelle nous pouvons ajouter un paramètre de force motrice. Nous illustrons également, dans ce cas, la variation de la vitesse de propagation des ondes progressives en fonction du paramètre de force. Dans la deuxième partie, nous étudions l'accumulation des dislocations dans les murs de dislocations. Nous montrons en fait la convergence de plusieurs dislocations qui interagissent sur les murs de dislocations. Nous présentons aussi les résultats de quelques expériences numériques qui confirment les résultats théoriques que nous obtenons / This work focuses on the study of the dislocation dynamics in the crystal lattice and it is splitted into two parts : the first part is concerned with the horizontal motion of a chain of interacting atoms containing a dislocation. While, the second part deals with the accumulation of dislocations forming what is known as walls of dislocations. In the first part, we consider a fully nonlinear generalization of the discrete reaction diffusion equations “fully overdamped Frenkel-Kontorova models” that describe the dynamics of crystal defects (dislocations) in a lattice. We study both : the bistable and the monostable non-linearities. Under sufficient conditions, we show the existence and uniqueness of traveling wave solution for the bistable non-linearity case. For the monostable case, we study the existence of branch of traveling waves solutions for general Lipschitz non-linearity. We also prove that the minimal velocity is non-negative and bounded below. In this part, we as well study the generalization of Frenkel-Kontorova model for which we can add a driving force parameter. We also illustrate, in this case, the variation of the velocity of propagation of traveling waves in terms of the parameter force. In the second part, we study the accumulation of dislocations in walls of dislocations. We prove actually the convergence of several interacting dislocations to walls of dislocations. We also present results of some numerical experiments that confirm the theoretical results that we obtain

La légèreté, simplicité et robustesse des systèmes mécaniques binaires font en sorte qu'ils sont une alternative prometteuse aux systèmes analogiques employés de nos jours dans des applications en robotique et en mécatronique. Les performances de systèmes mécaniques binaires sont présentement restreintes par la complexité, le poids et le coût des actionneurs conventionnels. De nouvelles technologies d'actionneurs, telles celles des matériaux intelligents (Smart Materials), doivent donc être développées afin de permettre l'essor et la commercialisation de systèmes binaires performants. Les actionneurs diélectriques en polymère (Dielectric Elastomer Actuators : DEA) sont capables de grandes déformations et de hautes énergies volumiques. Toutefois, l'application de cette technologie d'actionneurs à des systèmes binaires concrets est présentement limitée par la faible fiabilité de ces actionneurs et les faibles énergies volumiques développées par les configurations de DEAs actuelles. Afin de permettre l'avancée de la technologie des DEAs dans des applications binaires, cette recherche propose des configurations antagonistes et bistables qui développent ~10x plus d'énergie volumique que les configurations bistables développées antérieurement. De plus, cette recherche investigue les impacts des techniques de fabrication sur la fiabilité des actionneurs.