Dans cette thèse, je propose plusieurs modèles et outils numériques afin de mieux comprendre et prédire le comportement et le développement de cultures et dispositifs neuronaux.Les cultures de neurones ont en effet été un outil précieux durant les 20 dernières années : elles ont permis de mieux comprendre la manière dont le cerveau traite les différentes informations qui lui parviennent en donnant aux scientifiques la possibilité de tester les effets de médicaments sur les neurones, ainsi que d'obtenir leurs réponses détaillées à diverses perturbations et stimuli.De plus, de récentes avancées en microfluidiques ont ouvert la voie à la conception de dispositifs neuronaux plus élaborés, rapprochant encore un peu plus la perspective du traitement de signaux complexes via des neurones in vitro.Dans une première partie, je propose un mécanisme pour expliquer les bouffées d'activité épileptiformes présentes dans les cultures, mécanisme que je formule via un modèle théorique concis. J'effectue ensuite une vérification expérimentale des prédictions du modèle sur des cultures et montre que celles-ci sont effectivement compatibles avec le comportement observé in vitro.Dans une seconde partie, je décris plus en détail la description de la dynamique spatio-temporelle du phénomène, notamment le fait que les bursts nucléent en des zones bien précises du réseau neuronal.Comme les prédictions et analyses effectuées dépendent fortement de la structure de ce réseau, je présente ensuite la réalisation d'une plateforme de simulation afin de permettre de modéliser efficacement le développement des réseaux neuronaux. Ce logiciel prend en compte les interactions entre les neurones et leur environnement et constitue la première plateforme à fournir des modèles polyvalents et complets pour décrire l'intégralité du processus de croissance neuronal. Je montre ensuite que ce simulateur est capable de générer des morphologies valides et l'utilise pour proposer des nouvelles topologies de réseaux afin de décrire les cultures de neurones. Je reproduis également des dispositifs neuronaux existants et montre que les activités entretenues par ces structures sont compatibles avec les observations expérimentales. Enfin, je discute plusieurs directions de recherche possibles, pour lesquelles l'utilisation de dispositifs neuronaux spécifiques permettrait de contourner les limitations des cultures neuronales et fournirait ainsi de nouvelles informations sur les processus sous-tendant le développement et la plasticité cérébrale / In this thesis, I provide models and numerical tools to better understand and predict the behavior and development of neuronal cultures and devices.Neuronal cultures have proven invaluable in improving our understanding of how the brain processes information, by enabling researchers to investigate neuronal and network response functions to various perturbations and stimuli.Furthermore, recent progress in microfluidics have opened the gate towards more elaborated neuronal devices, bringing us one step closer to complex signal processing with living in vitro neurons.In a first part, I propose a mechanism to explain the epileptiform bursts of activity present in cultures, mechanism which I formulate as a concise theoretical model. I subsequently test the predictions of this model on cultures and show that they are indeed compatible with the behavior observed in vitro.I further develop this description in the second part of the thesis, where I analyze its spatiotemporal dynamics and the fact that burst nucleate in specific areas in the network.Since predictions and analysis of these nucleation centers strongly depends on the network structure, I develop a simulation platform to enable efficient modeling of the network development. This software takes into account the interactions between the neurons and their environment and is the first platform to provide versatile and complete models to simulate the entire growth process of neurons. I demonstrate that this simulator is able to generate valid neuronal morphologies, then use it to propose new network topologies to describe neuronal cultures, as well as to reproduce existing neuronal devices. I then show that the activities sustained by these structures are compatible with the experimental recordings.Eventually, I discuss several future directions for which the use of neuronal devices would enable to circumvent current limitations of neuronal cultures, thus providing new information on the processes which underlie brain development and plasticity.

Cette thèse s'intéresse à la contribution de facteurs potentiellement associés à l'insomnie durant la ménopause à l'aide de deux études distinctes. La première étude s'appuie sur les données d'une enquête épidémiologique de cinq années auprès de 3 419 adultes à partir desquels un échantillon de 873 femmes âgées de 40 à 60 ans a été sélectionné. Quatre questionnaires portant sur la qualité de sommeil, la sévérité de l'insomnie, la réactivité du sommeil au stress et la prédisposition à l'activation ont été utilisés dans deux volets distincts. Le volet transversal avait pour but de comparer le sommeil entre des femmes pré et postménopausées et d'observer si la réactivité du sommeil au stress et la prédisposition à l'activation étaient des prédicteurs des difficultés de sommeil pour chacun des groupes. Le volet longitudinal avait pour objectif de suivre l'évolution prospective des difficultés de sommeil et d'examiner si ces difficultés de sommeil étaient modérées par les facteurs d'activation et de réactivité pendant la transition ménopausique. Les résultats transversaux montrent que les femmes postménopausées rapportaient une moins bonne qualité de sommeil et une sévérité d'insomnie plus élevée que les femmes préménopausées. Ces difficultés de sommeil étaient prédites par la réactivité du sommeil au stress et la prédisposition à l'activation. Au regard des résultats longitudinaux, ceux-ci indiquent que la transition ménopausique avait un effet négatif sur le sommeil. Toutefois, la réactivité du sommeil au stress et la prédisposition à l'activation ne semblaient pas modérer la relation entre la transition ménopausique et les difficultés de sommeil. D'autres facteurs biologiques liés à la ménopause, tels que les bouffées de chaleur, pourraient être en lien avec le développement des difficultés de sommeil. Toutefois, aucune information sur leurs présences n'était disponible dans cette base de données. C'est pourquoi la seconde étude visait à étudier la contribution de facteurs préexistants (hyperactivation et stress) et biologiques (bouffées de chaleur) dans le développement de l'insomnie pendant la ménopause. Cette étude impliquait le recrutement d'un échantillon de 63 femmes péri et postménopausées (âgées de 45 à 55 ans), classifiées en trois groupes distincts : sans insomnie, avec de l'insomnie ayant commencé lors de la périménopause et avec de l'insomnie ayant commencé au moins 3 ans avant la périménopause. L'admissibilité des participantes était jugée lors d'une entrevue téléphonique, une entrevue face-à-face (questionnaires, entrevue diagnostique) et une nuit d'enregistrement polysomnographique pour détecter d'autres troubles du sommeil. Les participantes incluses étaient invitées pour une seconde nuit d'enregistrement afin d'évaluer le sommeil, les bouffées de chaleur et l'activation physiologique (ex. cardiovasculaire). Le sommeil, les bouffées de chaleur, les niveaux d'activation et de stress étaient ensuite évalués durant une semaine à l'aide de mesures subjectives (questionnaires, agenda) et objectives (actigraphie, cortisol salivaire). Selon les résultats, les deux groupes avec insomnie rapportaient une activation somatique et cognitive à l'heure du coucher, un impact des événements de stress diurnes et une fréquence des bouffées de chaleur nocturnes subjectives plus élevés que les femmes sans insomnie. De plus, les femmes avec de l'insomnie précédant la ménopause avaient des taux de cortisol salivaire plus élevés que les femmes avec insomnie récente et celles sans insomnie. Les analyses de médiation ont révélé une relation entre le stress quotidien et les réveils subjectifs, par le biais des bouffées de chaleur et d'activation cognitive au coucher. Néanmoins, les résultats de la nuit d'enregistrement polysomnographique ne montrent aucune différence sur les mesures du sommeil et d'activation entre les trois groupes. L'ensemble des résultats de cette thèse souligne la contribution de facteurs de vulnérabilité psychobiologique dans le développement des difficultés de sommeil pendant la ménopause. D'autres recherches sont encore à effectuer, afin de mieux comprendre l'étiologie de l'insomnie pendant cette période et d'adapter les interventions actuelles à cette population. / This thesis investigates the contribution of factors potentially associated with menopausal insomnia using two separate studies. The first study is based on data from a five-year epidemiological survey of 3,419 adults from which a sample of 873 women aged 40 to 60 years was selected. Four annual surveys on sleep quality, insomnia severity, sleep reactivity and arousal predisposition were used to address two questions. The purpose of the cross-sectional component was to compare sleep quality and insomnia severity between reproductive and postmenopausal women and to examine whether sleep reactivity and arousal predisposition were predictors of sleep disturbances for each group. The objective of the longitudinal component was to follow the prospective evolution of sleep disturbances and to examine whether these sleep disturbances were moderated by arousal predisposition and sleep reactivity during menopausal transition. Cross-sectional results showed that postmenopausal women reported poorer quality of sleep and higher severity of insomnia than reproductive women. Sleep disturbances were predicted by sleep reactivity and arousal predisposition. The longitudinal results indicated that the menopausal transition had a negative effect on sleep. However, sleep reactivity and arousal predisposition did not appear to moderate the relationship between menopausal transition and sleep disturbances. Other biological factors related to menopause, such as hot flashes, may be related to the development of sleep difficulties. However, no information on their occurrence was available in this database. Therefore, the second study aimed to investigate the contribution of predisposing psychological (arousal and stress) and biological (hot flashes) factors in the development of menopausal insomnia. This study involved the recruitment of a sample of 63 peri and postmenopausal women (aged 45-55 years), classified into three distinct groups: without insomnia, with insomnia that began during the menopausal transition and with insomnia that began at least 3 years before the menopausal transition. Participants' eligibility was evaluated during a telephone interview, a face-to-face interview (questionnaires, diagnostic interview) and one night's polysomnography recording to detect other sleep disorders (e.g., sleep apnea). Included participants were then invited for a second night recording to assess sleep, hot flashes and physiological arousal (e.g., cardiovascular). Sleep, hot flashes, arousal and stress levels were then assessed over a one-week period using subjective (questionnaires, diary) and objective (actigraphy, salivary cortisol) measures. The results show that the two groups with insomnia reported higher somatic and cognitive arousal at bedtime, higher impact of daytime stress events, and higher frequency of subjective hot flashes than women without insomnia. In addition, women with premorbid insomnia showed higher salivary cortisol levels at bedtime compared to good sleepers and menopausal insomnia group. Mediation analyses revealed that subjective reports of hot flashes mediated the relationship between daily stress and subjective awakenings in the three groups, whereas cognitive pre-sleep arousal mediated this relationship for the insomnia groups only. However, results from the physiological recording showed no differences in sleep and arousal measurements between the three groups. Overall results of this thesis underline the contribution of psychobiological vulnerability factors in the development of sleep difficulties during the menopause. Further research needs to be carried out to better understand the etiology of menopausal insomnia and to adapt current interventions to this population.

Le présent projet de recherche est une étude pilote qui vise principalement à vérifier la faisabilité d'un essai clinique de grande envergure dont l'objectif principal sera de comparer l'effet d'un extrait standardisé de millepertuis (Hypericum perforatum) au placebo sur les changements dans les symptômes de ménopause et la qualité de vie des femmes ménopausées et symptomatiques âgées de 40 à 65 ans. Cette étude pilote était un essai clinique randomisé à double insu, contrôlé par un placebo. Les objectifs spécifiques de cette étude de faisabilité étaient d'évaluer les modalités de recrutement, de vérifier l'observance et l'adhésion à ces traitements et d'estimer les changements observés dans le nombre et l'intensité des bouffées de chaleur après 3 mois (issue principale). Cent six femmes ont été recrutées majoritairement par le biais d'annonces dans les journaux locaux. Cinquante-neuf femmes étaient non admissibles, 22 prenaient des antidépresseurs parmi lesquelles 20 femmes avaient un cancer du sein. Quarante sept patientes ont été aléatoirement assignées au groupe millepertuis (n=22) ou au groupe placebo (n=25). Les participantes du groupe « millepertuis » devaient prendre un comprimé de 300 mg d'un extrait éthanolique de millepertuis 3 fois par jour. Les patientes ont été invitées à évaluer le nombre et l'intensité de leurs bouffées de chaleur dans la semaine précédant le jour de la randomisation et la semaine précédant la visite du mois 3. À chacune de ces visites, les participantes devaient compléter un questionnaire portant sur les différents aspects de la qualité de vie (MENQOL, SF-12, sommeil et fatigue générale). Lors de la randomisation, un journal quotidien était remis à chaque participante sur lequel il lui était demandé de noter le nombre de comprimés pris par jour et toute réaction défavorable et ce, durant toute la durée de l'étude. Les patientes devaient également s'abstenir d'utiliser l'hormonothérapie de remplacement (HTR) ou toute autre médication pouvant éventuellement soulager les symptômes de ménopause. Au cours de l'étude, 2 femmes dans le groupe millepertuis et 3 dans le groupe placebo ont été perdues de vue. Les analyses ont été effectuées selon le principe de l'intention de traiter. Les annonces dans les quotidiens locaux, ou via le site Internet de l'Université Laval ont été les stratégies de recrutement les plus efficaces, alors que le recrutement via les médecins traitants s'est avéré peu efficace. L'inclusion des participantes dans cette étude a été particulièrement difficile, notamment en raison de la fréquence élevée de femmes prenant des antidépresseurs. La prise de millepertuis a été associée à une réduction statistiquement non significative du nombre et de l'intensité des bouffées de chaleur et à une amélioration significative du score de qualité de vie spécifique à la ménopause et des troubles de sommeil.

Le XXe siècle a marqué le succès de la construction du modèle standard de la physique des particules. Elaborée entre les années 1930 et 1970, cette théorie des particules élémentaires et des interactions électromagnétique, faible et forte a depuis été abondamment vérifiée auprès des collisionneurs tels que le LEP et le Tevatron. Malgré ce succès, certaines questions laissées en supsens ont nécessité l'élaboration de nouvelles théories permettant de dépasser le cadre du modèle standard. Parmi ces théories nombreuses sont celles prédisant l'existance d'un nouveau boson Z' à l'échelle du TeV. Les données du LHC, recueillies depuis son démarrage à l'automne 2008, offrent une nouvelle fois l'opportunité de confronter le modèle standard à ses prédictions et de rechercher les signatures de l'existence de nouvelle physique jusqu'à des énergies inégalées. Le travail mené au sein de l'expérience ATLAS au cours de ces quatres premières années s'est ainsi orienté autour de la compréhension du détecteur et de l'analyse des premières données. Cette thèse couvre ces deux aspects. La première partie du travail présenté revient ainsi sur la mise en évidence d'une pathologie de l'électronique de lecture du calorimètre à argon liquide d'ATLAS ainsi que sur l'étude de larges déviations cohérentes du bruit observées depuis sa mise en service. La mise en place d'une stratégie de préservation des données collectées y est détaillée. La seconde partie de ce manuscrit se concentre sur la recherche d'un nouveau boson Z'. Si tant est qu'une telle particule existe, sa décroissance en un électron et un positron devrait donner lieu à l'apparition d'une nouvelle résonance massive dans le spectre en masse invariante diélectron. Les performances de reconstruction et d'identification des électrons, particulièrement à haute impulsion transverse, sont étudiées. L'analyse des 4.9 fb-1 de données collectées en 2011 est décrite. En l'absence de déviation significative par rapport aux prédictions du modèle standard, le spectre en masse invariante diélectron est réinterprété afin de dériver les limites sur l'existence de nouveaux bosons issus de théories de grande unification (E6) et sur l'existence d'un boson de type SSM. Ces limites et celles obtenues par l'expérience CMS sont à l'heure actuelle les plus contraignantes quant à l'existence de ces nouveaux bosons.

Le XXe siècle a marqué le succès de la construction du modèle standard de la physique des particules. Elaborée entre les années 1930 et 1970, cette théorie des particules élémentaires et des interactions électromagnétique, faible et forte a depuis été abondamment vérifiée auprès des collisionneurs tels que le LEP et le Tevatron. Malgré ce succès, certaines questions laissées en supsens ont nécessité l'élaboration de nouvelles théories permettant de dépasser le cadre du modèle standard. Parmi ces théories nombreuses sont celles prédisant l'existance d'un nouveau boson Z' à l'échelle du TeV. Les données du LHC, recueillies depuis son démarrage à l'automne 2008, offrent une nouvelle fois l'opportunité de confronter le modèle standard à ses prédictions et de rechercher les signatures de l'existence de nouvelle physique jusqu'à des énergies inégalées. Le travail mené au sein de l'expérience ATLAS au cours de ces quatres premières années s'est ainsi orienté autour de la compréhension du détecteur et de l'analyse des premières données. Cette thèse couvre ces deux aspects. La première partie du travail présenté revient ainsi sur la mise en évidence d'une pathologie de l'électronique de lecture du calorimètre à argon liquide d'ATLAS ainsi que sur l'étude de larges déviations cohérentes du bruit observées depuis sa mise en service. La mise en place d'une stratégie de préservation des données collectées y est détaillée. La seconde partie de ce manuscrit se concentre sur la recherche d'un nouveau boson Z'. Si tant est qu'une telle particule existe, sa décroissance en un électron et un positron devrait donner lieu à l'apparition d'une nouvelle résonance massive dans le spectre en masse invariante diélectron. Les performances de reconstruction et d'identification des électrons, particulièrement à haute impulsion transverse, sont étudiées. L'analyse des 4.9 fb-1 de données collectées en 2011 est décrite. En l'absence de déviation significative par rapport aux prédictions du modèle standard, le spectre en masse invariante diélectron est réinterprété afin de dériver les limites sur l'existence de nouveaux bosons issus de théories de grande unification (E6) et sur l'existence d'un boson de type SSM. Ces limites et celles obtenues par l'expérience CMS sont à l'heure actuelle les plus contraignantes quant à l'existence de ces nouveaux bosons. / The Standard Model of particle physics has known a tremendous rise during the twentieth century. Built up, from the early 1930s to the 1970s, this theory describing elementary particles and their interactions (electromagnetic, weak, strong) has now been intensivly tested by LEP and Tevatron colliders. Besides its succes, some problems remain and have lead to new theories attempting to go beyond the standard model. Many of them are predicting the existence of a new gauge boson Z', which is supposed to be observed at the TeV scale. Data recorded by the LHC since automn 2008 are a new opportunity to check the consistency of the Standard Model and to search for new physics evidence. Work that has been done by the ATLAS collaboration during the last four years has focused on understanding detector's behaviour and analysing the very first collected collisions. This thesis is reflecting these two aspects. Therefore, the first part of this thesis describes the caracterisation of a pathology of ATLAS liquid argon calorimeter electronics and of coherent noise bursts that have both been observed since the beginning of ATLAS operation. The policy deployed to preserve data quality is also detailled. The second part is focusing on the search for new Z' gauge boson. In case this particle was to exist, its decay into an electron and a positron would lead to a new massive resonance in the dielectron invariant mass spectrum. Therefore electron reconstruction and identification performances are closely looked at, especially at high transverse momentum. Analysis made on the 4.9 fb-1 of collected data is reported. As no significant excess with respect to Standard Model predictions is observed, the dielectron invariant mass spectrum is interpreted to derive mass limits concerning the existence of new Z' gauge bosons appearing in grand unification theories (E6) and effective sequential standard model (SSM). These limits and those derived by the CMS collaboration are the best ever set on such new bosons.

La dépression est une maladie chronique et récurrente qui affecte deux fois plus les femmes que les hommes. Les périodes entourant la ménopause sont marquées par des fluctuations hormonales qui sont associées à des bouffées de chaleur, des troubles psychologiques et du sommeil qui affectent significativement la qualité de vie des femmes. Toutefois, il n'existe pas actuellement de consensus de traitements dans les cas de troubles dépressifs moins sévères. Cette lacune est particulièrement problématique, car leur prévalence dépasse celle de la dépression majeure, laissant ainsi les cliniciens sans recommandations de traitement de base pour la majorité des patients. Parallèlement au manque de confiance des femmes envers les thérapeutiques conventionnelles, plusieurs d'entre elles se tournent vers des pratiques alternatives non médicamenteuses qui n'ont pas été validées. Les suppléments d'acides gras oméga-3 connaissent une popularité grandissante, notamment pour leurs effets cardiovasculaires protecteurs, mais également pour leurs supposés bénéfices dans l'amélioration des symptômes dépressifs. Nos résultats auprès de la population québécoise montrent qu'effectivement la prévalence de consommation de supplément d'oméga-3 est élevée. Notre essai clinique de 8 semaines mené auprès de 120 femmes d'âge moyen n'a pas démontré d'avantages du supplément enrichi en éthyl-EPA par rapport au placebo dans le traitement de la détresse psychologique et les symptômes dépressifs. Toutefois, à la suite de sous-analyses selon le diagnostic d'épisode dépressif majeur (EDM) à la randomisation, nous nous sommes aperçus que les changements à 8 semaines dans les échelles de détresse psychologique et de dépression étaient significativement plus importants dans le groupe EEPA comparativement au placebo chez les femmes sans EDM. De plus, d'autres sousanalyses réalisées auprès des femmes ayant des bouffées de chaleur ont indiqué que la supplémentation en oméga-3 réduirait significativement leurs fréquences et scores comparativement au placebo. En somme, les résultats obtenus dans cette thèse de doctorat indiqueraient que dans les cas de détresse psychologique et de symptômes dépressifs légers chez des femmes d'âge moyen, la supplémentation d'acides gras oméga-3 enrichie d'éthyl- EPA pourrait procurer certains avantages au placebo. Puisque le présent essai clinique est le premier du genre à être réalisé lors de ces périodes importantes de la vie féminine, nos résultats devront être confirmés.

Cette thèse doctorale s'intéresse aux bouffées de chaleur (BCs) et à leur relation avec les difficultés de sommeil dans le contexte du cancer du sein. La première étude utilise les données d'une étude longitudinale antérieure mesurant subjectivement les BCs et les difficultés de sommeil chez 81 patientes traitées pour un cancer du sein non métastatique. Elle poursuit trois objectifs: (a) évaluer l'effet des traitements oncologiques adjuvants (chimiothérapie, radiothérapie et hormonothérapie) sur la fréquence et la sévérité des BCs (article 1); (b) préciser le rôle de certaines caractéristiques sociodémographiques et médicales dans l'augmentation du risque de présenter des BCs (article 1); et (c) évaluer la relation entre les changements survenus sur le plan des BCs et ceux survenus sur le plan des difficultés de sommeil durant et suivant les traitements adjuvants (article 2). Les résultats montrent que les BCs sont exacerbées par la chimiothérapie et l'hormonothérapie. L'utilisation antérieure d'hormones de remplacement et un plus faible indice de masse corporelle sont associés à une augmentation du risque de présenter des BCs plus dérangeantes suite au diagnostic de cancer du sein. Les changements survenus dans les BCs durant les trois mois suivant la fin des traitements adjuvants sont associés à des changements concomitants des difficultés de sommeil. La deuxième étude (article 3) vise à : (d) évaluer la relation entre les caractéristiques des BCs nocturnes et les perturbations du sommeil à l'aide de mesures objectives; et (e) caractériser le sommeil entourant les BCs nocturnes. Cinquante-six participantes ont porté pendant une nuit à domicile un appareil mesurant les BCs par électroconductance sternale et le sommeil par polysomnographie. Une fréquence plus élevée de BCs nocturnes est associée à plus de puissance spectrale dans les bandes de fréquence lente et delta. Des BCs plus longues et présentant une plus lente montée en intensité sont associées à des perturbations du sommeil accrues. Le sommeil suivant le début des BCs paraît être davantage perturbé comparativement aux cinq minutes précédant celles-ci. Dans l'ensemble, cette thèse précise les facteurs de risque des BCs dans le contexte du cancer du sein et leur association avec les difficultés de sommeil des patientes.

Ce mémoire de thèse porte sur le traitement et l'analyse des signaux issus des unités de soins intensifs néonatales (USIN) pour l'étude de la maturité, de l'infection généralisée et de l'influence de l'immunisation chez le nouveau-né prématuré. Une attention particulière est portée sur l'électroencéphalographie et le signal de respiration. Pour le premier, ce signal est souvent bruité en USIN et des méthodes de décomposition du signal et d'annulation optimale du bruit, adaptées aux particularités des EEG immatures, ont été proposées et évaluées objectivement sur signaux réels et simulés. L'analyse de l'EEG et des bouffées delta, repérées automatiquement par un classificateur proposé, ont permis d'étudier la maturation et les effets de la vaccination. Pour la seconde modalité, la respiration, des méthodes non-linéaires et fractales sont retenues et adaptées pour évaluer la maturité et l'infection généralisée. Une étude de robustesse des méthodes d'estimation est menée et on montre que l'exposant de Hurst, estimé sur des signaux de variabilité respiratoire, est un bon détecteur de l'infection. / This Ph.D. dissertation processes and analyzes signals from the neonatal intensive care units (NICUs) for the study of maturity, systemic infection (sepsis) and the influence of immunization in the premature newborn. A special attention is payed to the electroencephalography and the breathing signal. The former is often contaminated by several sources of noise, thus methods based on the signals decomposition and optimal noise cancellation, adapted to the characteristics of the immature EEG, were proposed and evaluated objectively on real and simulated signals. By means of the EEG and delta burst analysis, detected automatically by a proposed classifier, infant's maturation and the effects of vaccination are studied. Concerning the second signal, breathing, non-linear and fractal methods are adapted to evaluate maturity and sepsis. A robustness study of estimation methods is also conducted, showing that the Hurst exponent, estimated on respiratory variability signals, is a good detector of infection.