La métabonomique est une approche de choix pour l’identification de biomarqueurs d’intérêts pour le diagnostic de pathologies mais aussi pour l’amélioration de notre compréhension des processus physiopathologiques. La métabonomique offre de nouvelles perspectives en épidémiologie moléculaire, objet principale de cette thèse. Nous avons appliqué l’approche métabonomique par RMN à haut champ à l’analyse de sérums sanguins issus de la cohorte prospective EPIC (European Prospective Investigation into Cancer and nutrition) dans le but d’identifier des biomarqueurs de la survenue du cancer du foie et du cancer du pancréas. L’analyse statistique des profiles métaboliques des sérums obtenus par RMN à 800MHz a permis de mettre en évidence une signature métabolique associée à l’occurrence des hépatocarcinomes (HCC) à cinq ans avant diagnostic en moyenne. L’analyse stratifiée des données a révélé des biomarqueurs précoces mais aussi des biomarqueurs de l’étiologie des HCC. L’analyse métabonomique portée sur le cancer du pancréas n’a à l’inverse pas été concluante. Des méthodes pertinentes pour l’analyse des cohortes épidémiologiques par métabonomique ont été développées, telle qu’une méthode de correction d’effet batch rendant possible la comparaison de données RMN acquises au cours d’une longue période de temps. La méthode statistique PCPR2 développée permet de quantifier l’impact de différents facteurs sur les données métabonomique afin d’en révéler les sources de variations systématiques. D’autre part, l’approche métabonomique permet également l’investigation de questions biologiques plus fondamentales. Cette thèse offre une approche de génomique fonctionnelle à l’étude des cibles métaboliques du récepteur aux hormones thyroïdiennes TRβ dans le foie. L’analyse des données HR-MAS de tissus de foie intacts complémentée par l’analyse d’extraits hépatiques sur un modèle de souris a permis d’éclaircir le rôle de ce récepteur nucléaire. / Metabonomics is a recent approach that enables not only to identify relevant biomarkers for disease diagnosis but also to improve our understanding of biological processes by gaining insight into metabolism. This thesis is mainly dedicated to the application of metabonomics to molecular epidemiology. High-field NMR metabonomic approach was applied to the analysis of serum samples from the large prospective cohort EPIC (European Prospective Investigation into Cancer and nutrition) to identify biomarkers of liver cancer and pancreatic cancer occurrence. The statistical analysis of NMR serum metabolic profiles obtained at 800 MHz enabled to highlight a metabolic signature associated with the occurrence of hepatocellular carcinoma (HCC), in average five years before diagnosis. The stratified analysis revealed both early and etiologic biomarkers of HCC. The NMR metabonomic analysis of the pancreatic cancer did not reveal any metabolic signature of this cancer. Moreover, relevant methods to allow the NMR metabonomic analysis of epidemiological cohort were developed. This thesis proposes a method to correct data for batch effect, making possible the comparison of NMR data recorded in a long period of time. The statistical method PC-PR2 developed enables the quantification of the contribution of different factors onto metabonomic data to reveal systematic variation sources. In addition, the metabonomic approach is also suitable to address specific biological questions by providing a new read-out of the metabolism. Functional genomics by NMR metabonomics was used in this thesis to study the metabolic targets of the thyroid hormone nuclear receptor TRβ in the liver. The analysis of HR-MAS data obtained on intact liver tissue in addition to the analysis of NMR data of liver extracts from a mice model enabled to better understand the role of this nuclear receptor.

L’imagerie par résonance magnétique de diffusion (IRMd) et de l’IRM fonctionnelle (IRMf) permettent d’explorer la connectivité cérébrale de façon in vivo. Avec l’IRMd, l’architecture du cerveau est inférée en observant la diffusion des molécules d’eau le long des faisceaux de matière blanche. La reconstitution virtuelle de ces fibres est appelée tractographie et représente encore un défi dans ce domaine. Avec l’IRMf, la connectivité fonctionnelle entre deux régions cérébrales est obtenue en examinant la corrélation spatiotemporelle des basses fréquences présentes dans le signal. Effectuer ces analyses sur l’entièreté des voxels du cerveau est très coûteux en termes de temps de calcul et nécessite des connaissances anatomiques précises à chaque individu. Bien qu’il y ait eu d’énormes progrès dans la sophistication des techniques d’imagerie pour traiter les maladies cérébrales, l’infrastructure informatique pour soutenir celles-ci est encore au niveau de l’Âge de pierre, entravant ainsi à leur déploiement en salle d’opération. Il est donc impératif de développer de nouveaux outils informatiques pouvant gérer la complexité de ces données dans un temps efficace. Cette thèse vise à réorienter le paradigme standard d’imagerie cérébrale qui généralise l’information entre individus vers une approche individualisée. Pour ce faire, nous avons 1) quantifié la variabilité présente dans les données d’IRM. Puis, nous avons 2) développé des outils neuro-informatiques permettant d’explorer la connectivité cérébrale au niveau individuel. Ces outils ont permis entre autres 3) d’améliorer la reconstruction virtuelle des radiations optiques, procurant ainsi une information plus complète aux neurochirurgiens. À terme, les méthodes proposées dans ce mémoire fourniront de l’aide aux chirurgiens afin d’améliorer le pronostic d’un patient. / Abstract : Combining diffusion Magnetic Resonance Imaging (dMRI) and functional MRI (fMRI) permits a unique way of exploring brain connectivity in vivo. With dMRI, information about the structural architecture of the brain can be obtained by probing the diffusion of water molecules in and around the white matter (WM) fiber pathways. The process of virtually reconstructing these pathways is called tractography and still represents a difficult challenge in the field. With fMRI, functional connectivity is derived by examining the spatio-temporal correlations in the low frequency bracket of the blood-oxygen-level dependent (BOLD) signal. However, this process can be computationally expensive and requires anatomical knowledge. This thesis aims at shifting the standard brain imaging paradigm of generalizing information across individuals towards a subject-specific approach. Indeed, valuable information is discarded when assuming constant parameters across subjects. From a neurosurgical perspective, capturing the idiosyncrasies of individuals is paramount and requires a highlyspecialized set of mathematical tools. There have been huge advances in the sophistication of brain imaging techniques to treat brain diseases, but computational infrastructure to support the guidance of such treatment has lagged behind, hindering accessibility to their robust deployment. It is therefore imperative to develop a set of new mathematical and computational tools that can handle the complexity of these data in a time efficient manner. Here, applied cutting edge computational methods to improve scientific visualization of brain imaging data in a subject-specific fashion. Ultimately, the methods proposed here will allow surgeons to make a far more informed decision on patient outcome.

Le syndrome de Lynch est une affection héréditaire autosomique dominante due à des mutations constitutionnelles des gènes du système de réparation de l'ADN (MLH1, MSH2 et MSH6). Depuis 20 ans le réseau français des laboratoires impliqués dans le syndrome de Lynch a identifié un total de 6687 variants. Sept cent sept d'entre eux, essentiellement des variants faux sens, restent encore des variants de signification inconnue (VSI), sans utilité pour le conseil génétique. Le but de notre étude était de développer un algorithme permettant de classer les variants de signification inconnue. Les critères utilisés étaient les données des analyses in silico, phénotypiques (ségrégation, critères d'Amsterdam), l'état de la fonction MMR (MisMatch Repair) dans les cellules tumorales, les tests fonctionnels et d'épissage, ainsi que les données publiées. Cet algorithme a été appliqué à l'ensemble des VSI de la base de données française et nous a permis de caractériser 370 variants . Les données ont été intégrées dans la base de données française UMD des gènes MMR afin d'être disponibles pour la communauté scientifique. Grace aux données collectées par le réseau, nous avons également pu caractériser le phénotype du syndrome de Lynch. Nous avons ainsi confirmé que le cancer du sein ne fait pas partie du spectre du syndrome de Lynch et que les formes de ce syndrome associées à une mutation du gène EPCAM n'entrainent qu'un risque très faible de cancers de l'endomètre, permettant ainsi d'adapter les recommandations de suivi dans cette situation.de l'endomètre, permettant ainsi d'adapter les recommandations de suivi dans cette situation. / Lynch syndrome is a frequent cancer predisposition with an autosomal dominant mode of inheritance and caused by heterozygous germ line mutations in one of the major DNA mismatch repair (MMR) genes (MLH1, MSH2 and MSH6). For 20 years, the French laboratories network involved in Lynch syndrome identified a total of 6687 variations. Among them, 707, mainly missense variations, remained variants of uncertain significance (VUS), thus could not be used for reliable genetic counseling. The aim of our study was to develop an algorithm able to classify VUS, according to the international consensus (IARC). This algorithm was constructed based on criteria usually required for genetic characterization such as in silico analysis, phenotypical data (segregation, Amsterdam criteria's), MMR status in tumor cells, functional assays, splicing analyses and published data. Data were registered in the French database. As a result of this work, we were able to classify 370 variants of the 707 (52,3%). As part of this work, we also analyzed phenotypical data of patients with Lynch syndrome and showed that breast cancer can definitively be excluded from the spectrum of Lynch-related cancers, and that EPCAM mutations, which may lead to Lynch syndrome, are associated with a very low incidence of endometrial cancer and have probably to be considered as an allelic disease with specific clinical recommendations.

Dans ce travail, nous avons étudié l’adsorption dissociative de l’hydrogène sur Pd(111) ainsi que la diffusion d’un atome de l’hydrogène sur ce même surface. A l’aide de la théorie de la fonctionnelle de la densité, nous avons mené une étude systématique de l’effet du recouvrement en surface sur l’énergétique de la dissociation de H2 sur une surface de Pd(111) couverte par des atomes de l’hydrogène. Un résultat surprenant que nous avons trouvé est que les atomes adsorbés ont non seulement un effet de poison mais peuvent aussi promouvoir la dissociation de H2 s’ils sont adsorbés sur des sites loin de la molécule d’hydrogène qui dissocie. En ce qui concerne la diffusion d’un atome d’ hydrogène sur Pd(111), nous avons déterminé le coefficient de diffusion par des simulations de dynamique moléculaire en utilisant la formule d’Einstein à différente température de la surface, Ts=500K, 300K and 250K. Une méthode de la dynamique moléculaire accélérée a été développée afin d’étudier la diffusion à bases températures. Dans notre approche, l’accélération se fait moyennant l’augmentation de l’énergie cinétique de l’atome qui diffuse suivant une distribution Maxwell-Boltzmann qui correspond à une température plus élevée et la correction de l’échelle de temps d’une façon consistante. Pour tester la validité de notre approche, nous avons effectué des simulations pour la diffusion d’un atome d’hydrogène sur Pd(111) à Ts=300K and Ts=100K. Les résultats obtenus par la méthode accélérée est en bon accord avec ceux de la simulation standard. Par la méthode accélérée, l’échelle de temps peut être étendu à l’ordre de micro-secondes. / In this thesis, we studied dissociative adsorption of hydrogen on Pd(111) with particular attention paid to the surface coverage effect and the diffusion of a hydrogen adatom on Pd(111). With the help of DFT calculations, we carried out a systematic investigation of the effect of H-adatoms on the dissociation energetics of H2 on H-covered Pd(111) surfaces at various coverages. A quite surprising finding is that the H-adatoms do not only have a poisoning effect but can also promote H2 dissociation when they are adsorbed on sites which are sufficiently far from the dissociating H2 molecule. The macroscopic diffusion coefficient of an H-adatom on Pd(111) is determined from molecular dynamics simulations with the help of Einstein formula for different surface temperatures, i.e., Ts=500K, 300K and 250K. An accelerated molecular dynamics method was developed in order to study the diffusion at low surface temperatures. In our approach, the acceleration is achieved by increasing the kinetic energy of the diffusing atom according to the Maxwell-Boltzmann distribution at a higher temperature and correcting the time scale in a consistent way. For testing the validity of our method, we performed simulations for the diffusion of H adatom on Pd(111) surface at T=300K and T=100K. The diffusion coefficient obtained from the accelerated MD method is in agreement with that obtained from the direct MD and TST methods. And the physical time scale can be extended to the order of microseconds.

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La maladie de Huntington s’accompagne de troubles des conduites sociales perturbant les relations interindividuelles. L'objectif de ce travail de thèse était de mieux comprendre ces troubles sociaux en examinant les habiletés en cognition sociale de personnes porteuses de la mutation ou atteintes de cette maladie neurogénétique. La cognition sociale comprend notamment la reconnaissance des émotions d’autrui, les connaissances sociales et la théorie de l’esprit, soit la capacité à attribuer aux autres des états mentaux affectifs (sentiments) ou cognitifs (intentions,croyances). Nous avons étudié la cognition sociale à la phase présymptomatique et symptomatique de la maladie de Huntington à l’aide de tests neuropsychologiques et de la neuroimagerie morphologique et fonctionnelle. Ce travail a été réalisé dans le cadre d’une collaboration entre le centre national de référence pour les maladies neurogénétiques de l'adulte du CHU d’Angers et la plate-forme d’imagerie médicale Cyceron de Caen. Ce travail visait à mieux comprendre les perturbations en cognition sociale accompagnant la maladie de Huntington, leur évolution et leurs bases neurobiologiques afin d’améliorer notre compréhension des troubles du comportement accompagnant cette maladie. Nous espérons ainsi pouvoir mieux contribuer au diagnostic, au pronostic et à la prise en charge des personnes concernées par cette maladie. / Huntington's disease is accompanied by disturbances insocial behavior that disrupt inter-individual relationships.The aim of this thesis was to better understand these social disorders by examining the social cognition skills of people with the mutation or the neurogenic disease. Social cognition includes the recognition of the emotions of others, social knowledge and the theory of the mind, namely the ability to attribute to others emotional (feelings) or cognitive (intentions, beliefs) mental states. We studied social cognition in the presymptomatic and symptomatic phase of Huntington's disease using neuropsychological tests and morphological and functional neuroimaging. This work was carried out within the framework of a collaboration between the national center of reference for the neurogenic diseases of adults of the CHU of Angers and the platform of medical imaging Cyceron of Caen. This work aimed to better understand the social cognition disruptions accompanying Huntington's disease, their evolution and their neurobiological basis in order to improve our understanding of behavioral disorders accompanying this disease. We hope to be able to better contribute to the diagnosis, prognosis and care of those affected by this disease.

Inscrite dans un contexte sociotechnique particulièrement marqué par la généralisation des technologies dites numériques, cette recherche étudie les représentations et les conceptualisations sous-tendant la modélisation fonctionnelle des élèves relative au fonctionnement des Smartphone tactiles et des Tableaux Numériques Interactifs. Les données sont recueillies selon cinq enquêtes menées par questionnaires et/ou entretiens collectifs auprès d'environ 1300 élèves (6e et 3e). L'analyse des données révèle : 1) l'absence de questionnement sur le fonctionnement des systèmes numériques ; 2) la préoccupation prioritaire sur les fonctions de service ; 3) l'identification de la fonction détection à la différence de la fonction traitement non perçue (logiciel, processeur, information). En outre les enquêtes menées mettent en évidence l'effet de la forme et du contenu des questions sur l'émergence des représentations mobilisées par les élèves et donc des conceptualisations sous-tendant leurs modélisations fonctionnelles. Cette recherche permet d'envisager d'autres travaux complémentaires pour saisir les conditions de cette modélisation en relation avec l'extension du réfèrent empirique. Enfin cette thèse suggère des orientations pédagogiques pour faciliter la relation entre familiarisation pratique et élaborations intellectuelles pour le collège en accord avec le socle commun qui intègre désormais l'étude des systèmes naturels et techniques parmi les contenus prescrits. / Joined in a socio-technical context particularly marked by the rise of digital technologies, this research studies the representations and conceptualizations underlying the functional modeling of middle school students about the functioning of touch Smartphone and Digital Interactive Boards. Data are collected in five investigations by questionnaires and / or group interviews with about 1300 students (6th and 3rd). Data analysis reveals: 1) lack of questioning about how digital systems work; 2) the main concern about the function of the artefact; 3) clear identification of the detection function in contrast with the information processing(software, processor, information). Also investigations highlight the effects of the form and content of questions about the emergence of representations mobilized by students and therefore conceptualizations underlying their functional modeling. This research enables to consider other additional studies to grasp the conditions of this modeling in connection with the extension of empirical referent. Finally this thesis suggests teaching guidelines to facilitate the relationship between practical familiarization and intellectual elaborations to the middle school in agreement with the common basic curriculum in France which now includes the study of natural and technical systems among the prescribed contents.

Le paysage urbain contemporain tunisien, caractérisé par une forte hétérogénéité paysagère s’interroge quant aux facteurs de son émergence. La ville de Monastir en constitue un bon exemple d’analyse des transformations urbaines. Elle se caractérise, notamment, par un taux d’urbanisation élevée de 100% et une croissance différentielle dans le temps et dans l’espace. Cette recherche s’intègre dans les domaines de l’architecture, de l’urbanisme, de la syntaxe spatiale et de la planification territoriale. Elle s’interroge sur l’évolution du paysage urbain de la commune de Monastir (de 1956 à 2013). Le but est de chercher des indicateurs de visibilité quant à la dynamique de la commune dans son contexte d’hétérogénéité morpho-fonctionnelle. Ce travail a entrepris une logique progressive d’appréhension de l’ensemble de l’environnement urbain et de sa continuité culturelle. La mise en place d’une approche globale de la structure spatiale de la commune de Monastir qui porte, d’une part, sur l’analyse diachronique, et d’autre part, sur l’analyse synchronique, a permis de dégager plusieurs faits de paysages urbains. Ils se matérialisent, notamment, par l’identification de la genèse des centralités diffuses associée à des formes non hiérarchisées socio-spatiales. Ces disparités phénoménologues urbaines nous ont conduit à adapter la syntaxe spatiale pour mieux cerner la réalité de l’environnement de la commune de Monastir dans sa totalité où la médiation paysagère y prédomine. / The contemporary Tunisian urban landscape, characterized by a strong heterogeneity, wonders about the factors of its emergence. The city of Monastir is an excellent example of the analysis of urban transformations. This city is characterized, especially, by a high urbanization rate of 100% and differential growth in time and space. This research lies into the fields of architecture, urbanism, space syntax and territorial planning. This work questions the evolution of the urban landscape of the municipality of Monastir from 1956 to 2013. An objective is to search for a series of visibility indices on the city dynamics in its context of morphofunctional heterogeneity. This work undertook a gradual logic of apprehension of the urban environment and its cultural continuity.The establishment of a global approach to the spatial structure of the municipality of Monastir, on the diachronic analysis, and on the synchronic analysis, respectively, allowed us to model several facts of urban landscapes. This materializes, in particular, by identifying the genesis of diffuse centralities associated with non-hierarchical socio-spatial forms. These urban phenomenologists’ disparities have led us to adapt current spatial syntax measures in order to provide a better understanding of the reality of the whole environment of the municipality of Monastir, and where the landscape mediation dominates.

Ce travail de thèse trouve son origine dans une intervention menée auprès du collectif d’ergothérapeutes du centre de rééducation François Gallouedec. Il prend pour objet les dilemmes de métier de ces professionnels lorsqu’ils sont confrontés à la question du travail des patients. L’intervention s’est déployée en suivant une méthodologie développementale propre à la clinique de l’activité. Elle a permis aux ergothérapeutes de prendre pour objet d’analyse leur propre travail lors de programmes de restauration fonctionnelle. La littérature sur ces programmes confirme le choix de s’intéresser aux ergothérapeutes comme principaux destinataires des questions professionnelles des patients. Cependant, les recherches dans le domaine tendent à éluder la question du travail des professionnels de santé et à résumer celui des patients au simple retour à l’emploi.C’est justement pourquoi il nous a semblé intéressant de renverser la question en nous intéressant au travail de ceux qui s’intéressent au travail. Nous avons émis l’hypothèse que ce point difficile confrontait les ergothérapeutes du centre François Gallouedec à des dilemmes de métier notamment lors de la réalisation d’un « atelier geste professionnel ». Les résultats de cette recherche montrent toute l’importance de s’intéresser au travail des professionnels de santé, ce qui est fait mais aussi ce qui n’est pas fait ou ce qu’on aurait voulu faire, pour le développement des modèles de prise en charge des patients. Le réel du travail des rééducateurs peut ainsi devenir une ressource dans la mise en place de programmes de rééducation qui souhaitent s’intéresser à la question du travail du patient. / This thesis work originated in an intervention conducted with the collective of occupational therapists of the rehabilitation center François Gallouedec. It focuses on the job dilemmas of these professionals when confronted with the issue of patient’s work.The intervention was deployed following a developmental methodology specific to the clinic of the activity. It allowed occupational therapists to take their own work as an object of analysis during functional restoration programs. The literature on these programs confirms the choice to focus on occupational therapists as the primary addressee for patients' professional issues. However, research in the field tends to evade the question of the work of health professionals and to summarize that of patients simply returning to employment. This is why we felt it necessary to focus on the work of those who are interested in work. We hypothesized that this difficult point confronted the occupational therapists of the François Gallouedec center with job dilemmas, particularly during the realization of a "professional gesture workshop". The results of this research show the importance of taking an interest in the work of health professionals, which is done but also what is not done or what we would have liked to do, for the development of models of patient care. The real work of there educators can thus become a resource in the implementation of rehabilitation programs that wish to be interested in the question of the work of the patient.

Les grandes matrices de covariance constituent certainement l’un des modèles les plus utiles pour les applications en statistiques en grande dimension, en communication numérique, en biologie mathématique, en finance, etc. Les travaux de Marcenko et Pastur (1967) ont permis de décrire le comportement asymptotique de la mesure spectrale de telles matrices formées à partir de N copies indépendantes de n observations d’une suite de variables aléatoires iid et sa convergence vers une distribution de probabilité déterministe lorsque N et n convergent vers l’infini à la même vitesse. Plus récemment, Merlevède et Peligrad (2016) ont démontré que dans le cas de grandes matrices de covariance issues de copies indépendantes d’observations d’un processus strictement stationnaire centré, de carré intégrable et satisfaisant des conditions faibles de régularité, presque sûrement, la distribution spectrale empirique convergeait étroitement vers une distribution non aléatoire ne dépendant que de la densité spectrale du processus sous-jacent. En particulier, si la densité spectrale est continue et bornée (ce qui est le cas des processus linéaires dont les coefficients sont absolument sommables), alors la distribution spectrale limite a un support compact. Par contre si le processus stationnaire exhibe de la longue mémoire (en particulier si les covariances ne sont pas absolument sommables), le support de la loi limite n'est plus compact et des études plus fines du comportement des valeurs propres sont alors nécessaires. Ainsi, cette thèse porte essentiellement sur l’étude des asymptotiques et des fluctuations des plus grandes valeurs propres de grandes matrices de covariance associées à des processus stationnaires à longue mémoire. Dans le cas où le processus stationnaire sous-jacent est Gaussien, l’étude peut être simplifiée via un modèle linéaire dont la matrice de covariance de population sous-jacente est une matrice de Toeplitz hermitienne. On montrera ainsi que dans le cas de processus stationnaires gaussiens à longue mémoire, les fluctuations des plus grandes valeurs propres de la grande matrice de covariance empirique convenablement renormalisées sont gaussiennes. Ce comportement indique une différence significative par rapport aux grandes matrices de covariance empirique issues de processus à courte mémoire, pour lesquelles les fluctuations de la plus grande valeur propre convenablement renormalisée suivent asymptotiquement la loi de Tracy-Widom. Pour démontrer notre résultat de fluctuations gaussiennes, en plus des techniques usuelles de matrices aléatoires, une étude fine du comportement des valeurs propres et vecteurs propres de la matrice de Toeplitz sous-jacente est nécessaire. On montre en particulier que dans le cas de la longue mémoire, les m plus grandes valeurs propres de la matrice de Toeplitz convergent vers l’infini et satisfont une propriété de type « trou spectral multiple ». Par ailleurs, on démontre une propriété de délocalisation de leurs vecteurs propres associés. Dans cette thèse, on s’intéresse également à l’universalité de nos résultats dans le cas du modèle simplifié ainsi qu’au cas de grandes matrices de covariance lorsque les matrices de Toeplitz sont remplacées par des matrices diagonales par blocs / Large covariance matrices play a fundamental role in the multivariate analysis and high-dimensional statistics. Since the pioneer’s works of Marcenko and Pastur (1967), the asymptotic behavior of the spectral measure of such matrices associated with N independent copies of n observations of a sequence of iid random variables is known: almost surely, it converges in distribution to a deterministic law when N and n tend to infinity at the same rate. More recently, Merlevède and Peligrad (2016) have proved that in the case of large covariance matrices associated with independent copies of observations of a strictly stationary centered process which is square integrable and satisfies some weak regularity assumptions, almost surely, the empirical spectral distribution converges weakly to a nonrandom distribution depending only on the spectral density of the underlying process. In particular, if the spectral density is continuous and bounded (which is the case for linear processes with absolutely summable coefficients), the limiting spectral distribution has a compact support. However, if the underlying stationary process exhibits long memory, the support of the limiting distribution is not compact anymore and studying the limiting behavior of the eigenvalues and eigenvectors of the associated large covariance matrices can give more information on the underlying process. This thesis is in this direction and aims at studying the asymptotics and the fluctuations of the largest eigenvalues of large covariance matrices associated with stationary processes exhibiting long memory. In the case where the underlying stationary process is Gaussian, the study can be simplified by a linear model whose underlying population covariance matrix is a Hermitian Toeplitz matrix. In the case of stationary Gaussian processes exhibiting long memory, we then show that the fluctuations of the largest eigenvalues suitably renormalized are Gaussian. This limiting behavior shows a difference compared to the one when large covariance matrices associated with short memory processes are considered. Indeed in this last case, the fluctuations of the largest eigenvalues suitably renormalized follow asymptotically the Tracy-Widom law. To prove our results on Gaussian fluctuations, additionally to usual techniques developed in random matrices analysis, a deep study of the eigenvalues and eigenvectors behavior of the underlying Toeplitz matrix is necessary. In particular, we show that in the case of long memory, the largest eigenvalues of the Toeplitz matrix converge to infinity and satisfy a property of “multiple spectral gaps”. Moreover, we prove a delocalization property of their associated eigenvectors. In this thesis, we are also interested in the universality of our results in the case of the simplified model and also in the case of large covariance matrices when the Toeplitz matrices are replaced by bloc diagonal matrices