L’évaluation de la Distance de Marche Maximale (DMM) des artériopathes claudicants représente un enjeu primordial puisqu'une DMM inférieure à 300 mètres est en faveur d'une prise charge chirurgicale. En routine clinique, la DMM est évaluée par questionnaires, méthode d'évaluation très subjective, ou par tests de marche sur tapis roulant qui sont protocole-dépendants et reproduisent mal la douleur habituelle. Aussi, l'objet de cette thèse est de tester la validité de méthodologies innovantes utilisant le GPS et la mesure transcutanée de la pression en dioxygène (TcPO2) lors d’un test de marche sur tapis roulant à l’égard de l’évaluation de la gêne fonctionnelle à la marche de patients artériopathes claudicants. La première étude montre que les scores au questionnaire EACHQ et la DMM déclarée par les patients sont plus corrélés à la DMM mesurée avec un GPS (reflet du patron de marche spontané) qu'aux scores du questionnaire WIQ, au test de marche de 6 minutes et au test sur tapis roulant. La seconde étude montre l'intérêt de la TcPO2 d'effort dans la détection des ischémies à l’exercice chez des patients présentant des Index de Pression Systolique de Cheville normaux. Les troisième et quatrième études montrent la fiabilité du GPS ainsi que son applicabilité dans l'évolution des paramètres de marche avant et après une revascularisation. Enfin, la cinquième étude suggère que le couplage GPS-accéléromètre permet l’estimation indirecte de la dépense énergétique chez le patient artériopathe. En conclusion, l'actimétrie (e.g., GPS, accéléromètre) et laTcPO2 d’effort constituent des méthodes valides et fidèles pour évaluer la marche de patients artériopathes claudicants. / Peripheral Arterial Diseased (PAD) is a major concern regarding their clinical care since a revascularization intervention is indicated below the cut-off point of 300 m. In clinical routine, MWD is usually assessed with clinical questionnaires, a highly subjective method, and with walking treadmill tests that are design-dependent and that hardly reproduce the usual pain of the patients during the walk. Therefore, the aim of this doctoral work is to test the validity of innovative methodologies based on GPS and Transcutaneous Pressure in Oxygen (TcPO2) during a treadmill test with respect to the assessment of the functional limitation in PAD patients. The first study shows that scores of the Estimation of Ambulatory Capacity by History-Questionnaire and MWD that is declared by the patients are more related to the GPS-measured MWD (that reflects the spontaneous walking pattern) than to the scores of the Walking Impairment Questionnaire, the 6-min walking test, and the walking treadmill test. The second study evidences the relevance of the use of TcPO2 during a walking treadmill test in detecting ischemia during exercise among patients with normal Ankle to brachial Index. The third and fourth studies show the reliability of the GPS as well as its applicability to the evolvement of the walking parameters following revascularization. Finally, the fifth study suggests that the GPS-accelerometer coupling is able to estimate the energy expenditure of PAD patients. To conclude, actimetry (e.g., GPS, accelerometer) and exercise TcPO2 are valid and reliable methods to evaluate the walk of PAD patients.

Le développement du membre passe par des étapes complexes de polarisation, dans les axes dorso-ventral et antéro-postérieur, qui ont lieu en parallèle de la croissance proximo-distale du bourgeon. Le déterminisme génétique de ces étapes est encore imparfaitement connu. Il implique des facteurs de transcription dont l’expression est temporo-spatiale spécifique, compliquant leur identification. L’étude de cohortes homogènes de patients porteurs d’anomalies développementales des membres est l’un des moyens d’identifier de nouveaux mécanismes impliqués dans leur modélisation. A cet effet, nous avons étudié des patients atteints de Syndrome Nail-Patella correspondant à un défaut de polarisation dorso-ventrale ; une grande famille de polydactylie préaxiale syndromique et une série de patients atteints de Syndrome de Nager comme modèles d’étude de la polarisation antéro-postérieure ; et enfin une cohorte de patients présentant des pieds et mains fendus correspondant à un défaut de la signalisation proximo-distale. Ces travaux nous ont permis de souligner le rôle crucial de la régulation d’expression génique dans la modélisation du bourgeon de membre et plus généralement dans le développement embryonnaire. / Limb development requires complex patterning along dorso-ventral, antero-posterior and proximo-distal axes. The molecular mechanisms underlying these stages are not fully delineated yet. Identification of the transcription factors involved is challenging because of their spatio-temporally restricted expression during limb bud development. Analysis of carefully selected series of patients affected with limb malformations is a clue to identify new mechanisms involved in this patterning. For this purpose, we studied several families presnsenting with Nail-Patella Syndrome corresponding to a disorder of dorso-ventral polarization; a large family affected with syndromic preaxial polydactyly and a series of Nager Syndrome cases as models of antero-posterior polarization; eventually, a cohort of patients affected with split hand/foot malformations corresponding to a defect in the signalisation center of proximo-distal growth and differenciation. This work has led us to emphasize the crucial role of gene expression regulation during limb bud patterning and more generally during embryological development.

Le glycolipide Gb3/CD77 qui est fortement exprimé en surface des cellules de lymphome de Burkitt (LB) est le récepteur d’une toxine bactérienne la Vérotoxine-1 (VT-1). Notre équipe a montré précédemment que, dans les cellules de LB, la VT-1 induit une cascade apoptotique mettant en jeu les caspases et la mitochondrie. Mon travail a consisté à poursuivre l’analyse des bases moléculaires de ce processus, notamment en m’intéressant au rôle de la protéine pro-apoptotique Bid. Bid est un membre de la famille Bcl-2 qui est clivé par la caspase-8 au cours de l’apoptose et dont la forme tronquée (t-Bid) se relocalise à la mitochondrie. Grâce à l’utilisation de clones cellulaires de LB où Bid a été inhibée puis réexprimée sous forme non clivable et d’un inhibiteur de la caspase-8, nous avons montré que lors de l’apoptose induite par la VT1 : 1) la protéine entière Bid (full-length Bid ou FL-Bid) contrôle l’activation de protéines pro-apoptotiques Bax et de Bak ; 2) t-Bid et FL-Bid sont, toutes les deux, impliquées dans la libération des protéines pro-apoptotiques (cytochrome c et Smac/DIABLO) de l’espace intermembranaire de la mitochondrie vers le cytosol ; 3) FL-Bid contrôle l’homodimérisation de Bax et de Bak qui contribuerait à la libération initiale du cytochrome c et de Smac/DIABLO alors que t-Bid est nécessaire à l’hétérodimérisation de Bax et Bak qui permettrait l’amplification de cette libération. L’ensemble de ces résultats montre donc une coopération fonctionnelle entre Bax et Bak au cours de l’apoptose induite par la VT-1 et surtout met en évidence que l’activation de la voie caspase-8/t-Bid n’est absolument pas requise pour initier la mort cellulaire.Gb3/CD77 est aussi exprimé à la surface de certains lymphocytes B normaux, où il constitue un marqueur de différenciation mais sa fonction endogène reste encore indéterminée. Une deuxième partie de mon travail a consisté à essayer d’identifier le ligand physiologique de Gb3/CD77 pour comprendre son rôle biologique. Grâce à une analyse en spectrométrie de masse, nous avons identifié deux protéines potentiellement partenaires de Gb3/CD77 : la galectine-7 et la protéine S100A11. / The Gb3/CD77 glycolipid, which is strongly expressed in Burkitt's lymphoma (BL) cells, is a receptor for the bacterial toxin Verotoxin-1 (VT-1). Previously, our group has shown that VT-1 induces an apoptotic pathway in BL cells which is dependent on caspases and mitochondria. Here, we provide new insights into this pathway. A pro-apoptotic member in the Bcl-2 family, Bid is cleaved by caspase-8 and its truncated form t-Bid is translocated to mitochondria. Using LB cell clones where Bid was inhibited prior to being reexpressed as a non-cleavable mutated form (BID D59A) and a caspase-8 inhibitor to explore VT-1-induced apoptosis, we showed that 1) the full length Bid (FL-Bid) controls the activation of pro-apoptotic proteins Bax and Bak; 2) Both t-Bid and FL-Bid are involved in the release of pro-apoptotic proteins (cytochrome c and Smac/DIABLO) from the mitochondrial intermembrane space to the cytosol; 3) FL-Bid controls the homo-oligomerization of both Bax and Bak, likely contributing to the initial release of cytochrome c and Smac/DIABLO while t-Bid is needed for their hetero-oligomerization followed by amplification of the release. Together, these results reveal a functional cooperation between Bax and Bak during VT-1-induced apoptosis and, most importantly, that activation of caspase-8 and t-Bid is not required to induce the onset of cell death. Gb3/CD77 is also expressed in a proportion of normal B-lymphocytes where it constitutes a differentiation marker but whose function remains uncharacterized. In an effort to look for physiological ligands, we have used a biochemical approach followed by mass spectrometry analysis. Two proteins have been identified as potentially Gb3/CD77 partners, namely galectin-7 and protein S100A11.

Avec le vieillissement de la population, l’Accident Vasculaire Cérébrale (AVC) est l’un des principaux problèmes de santé et touche 15 millions de personnes par an à travers le monde. Après un AVC, de nombreux troubles moteurs et sensoriels, qui ont un impact direct sur les activités de la vie quotidienne (AVQ), peuvent apparaître comme le manque de coordination, la spasticité ou les tremblements. Afin de rétablir au maximum leurs capacités motrices et sensorielles, les patients doivent suivre un processus de rééducation long et coûteux. De plus, le suivi et l’évaluation des patients se fait à partir d’observations visuelles. Peu voire aucune information objective et quantifiable sur la réalisation des exercices n’est collectée pendant les séances de rééducation. Ainsi, des informations potentiellement cruciales sur les capacités motrices des patients ne sont pas mesurées. De nombreuses plates-formes de rééducation et de suivi ont été développées pour collecter des informations objectives à l’aide de la réalité virtuelle, augmentée, d’écrans interactifs ou de dispositifs portables. Cependant, ces plates-formes peuvent présenter des contraintes de coût, de portabilité et d’utilisabilité.L’objectif de cette thèse est de proposer des outils permettant d’améliorer l’accompagnement des patients durant la rééducation fonctionnelle en offrant aux professionnels de santé un suivi plus représentatif de l’état de santé de ces derniers séance après séance. Ce suivi s’effectue à l’aide d’informations objectives et quantifiables sur les fonctions motrices des membres supérieurs collectées par des objets instrumentés de capteurs. Sur la base de l’état de l’art et des résultats d’une étude observationnelle réalisée auprès de quatorze professionnels de santé, nous avons développé cinq objets de rééducation instrumentés pour le suivi des fonctions motrices de la main et du bras et des activités de la vie quotidienne qui se matérialisent par : (i) un osselet qui collecte des informations sur la dextérité manuelle (position et pression des doigts, orientation, mouvements irréguliers, tremblements), (ii) un cube qui collecte des informations sur la préhension globale de la main (pression globale des doigts, orientation, mouvements irréguliers et tremblements), (iii) un bracelet connecté du commerce qui collecte des informations sur les fonctions motrices du bras (mouvements du bras, mouvements irréguliers et tremblements), (iv) un vêtement instrumenté qui mesure l’angle de flexion du coude et (v) un verre qui collecte des informations sur les fonctions motrices du bras et de la main lors de séquences d’actions complexes (niveau de liquide, orientation, position sur une cible, pression des doigts et tremblements) et qui permet de reconnaître les activités de la vie quotidienne boire, s’asseoir, se lever, marcher, monter et descendre des escaliers. Nous avons conduit une étude expérimentale auprès de quatorze professionnels de santé afin d'explorer l'ensemble des fonctionnalités ainsi que le design des objets afin de récolter des retours sur de possibles améliorations. Les résultats de cette étude nous ont permis s’assurer de la validité des fonctionnalités et de développer des interfaces de visualisation visant à afficher les données de manière simple, rapide et facile à interpréter. Nous avons mené une étude auprès de six professionnels de santé afin de valider le développement de ces interfaces. Les résultats indiquent que les choix de conception de ces interfaces de visualisation sont pertinents. Enfin, nous avons mené une étude expérimentale d’utilisabilité et d’acceptabilité auprès de neuf patients victimes d’AVC. Les résultats indiquent que les critères d’efficacité et de satisfaction de l’utilisabilité sont respectés. De plus, les patients ont jugé les objets faciles à utiliser et sont volontaires pour les utiliser pendant les séances de rééducation et à domicile afin d’adapter leur programme de rééducation en fonction de leurs progrès. / As the population ages, stroke is one of the major health problems affecting 15 million people worldwide each year. After a stroke, many motor and sensory disorders, which have a direct impact on activities of daily living (ADL), can appear as lack of coordination, spasticity or tremors. In order to restore their motor and sensory abilities as much as possible, patients must undergo a long and costly rehabilitation process. In addition, patient monitoring and evaluation is based on visual observations. Little or no objective and quantifiable information on the execution of exercises is collected during rehabilitation sessions. Thus, potentially crucial information on patients' motor abilities is not measured. Many rehabilitation and monitoring platforms have been developed to collect objective information using virtual reality, augmented, interactive screens or portable devices. However, these platforms may have cost, portability and usability constraints.The objective of this thesis is to propose tools to improve the accompaniment of patients during the process of functional rehabilitation by offering health professionals a more representative follow-up of the state of health of these, session after session. This monitoring is carried out using objective and quantifiable information on the motor functions of the upper limbs collected by objects instrumented with sensor. On the basis of the state of the art and the results of an observational study conducted with fourteen health professionals, we developed five instrumented rehabilitation objects for monitoring the motor functions of the hand and arm and the activities of daily life that are materialized by: (i) a jack that collects information on manual dexterity (finger position and pressure, orientation, irregular movements, tremors), (ii) a cube that collects information on overall hand grip (overall finger pressure, orientation, irregular movements and tremors), (iii) a commercially available connected watch that collects information on arm motor functions (arm movements), (iv) an instrumented garment that measures the bending angle of the elbow and (v) a cup that collects information on the motor functions of the arm and hand during complex action sequences (fluid level, orientation, position on a target, finger pressure and tremors) and allows the recognition of activities of daily living such as drinking, sitting, standing, walking, climbing and descending stairs. We conducted an experimental study with fourteen healthcare professionals to explore the functionalities and the design of the objects in order to gather feedback on possible improvements. The results of this study allowed us to tighten the measurement perimeter and make the objects more functional. This study also allowed us to develop visualization interfaces to display data in a simple, fast and easy to interpret manner. We conducted a study with six healthcare professionals to validate the development of these interfaces. The results indicate that the design choices of these visualization interfaces are relevant. Finally, we conducted an experimental usability and acceptability study in nine stroke patients. The results indicate that the efficiency and usability satisfaction criteria are met. The results show that patients found the objects easy to use and are willing to use them during rehabilitation sessions and at home to adapt their rehabilitation program according to their progress.

Le sujet de thèse concerne le développement de l'architecture de contrôle et la génération de trajectoire pour un exosquelette évolutif appelé SOL. Les résultats de l'étude biomédicale ont révélé que la progressivité de la maladie pouvait être résolue par une réadaptation précoce et continue tout au long de la croissance. Ainsi, l'importance de l'utilisation d'un exosquelette a un impact positif puisqu'il sert à la fois à la locomotion et à la réhabilitation. Cependant, les exosquelettes actuels ne peuvent pas être adaptés au changement continu de la biomécanique de l'adolescent tout au long de sa croissance. Par conséquent, le besoin de développer un exosquelette évolutif capable de faire face aux besoins croissants est un sujet interdisciplinaire. L'architecture de contrôle d'un tel dispositif évolutif a été abordée dans cette thèse, à la fois dans les développements matériels et logiciels pour incorporer autant que possible la fonctionnalité d'évolutivité. Les étapes initiales ont été franchies en vue d'atteindre l'objectif d'un exosquelette évolutif, en contribuant à la fois aux développements matériels qui permettent d'apporter d'autres améliorations tout au long de l'avancement du projet, et aux développements du firmware, qui ont répondu aux besoins en matière d'évolutivité au niveau du contrôle.L'extensibilité a également été abordée aux trois niveaux hiérarchiques de contrôle. Plus spécifiquement, une attention particulière a été accordée à la génération des trajectoires de référence de la marche pour une population en croissance. Enfin, grâce à la connaissance de la biomécanique du sujet, le contrôleur développé est capable d’identifier les trajectoires appropriées et injecter les trajectoires de référence des actionneurs de l’exosquelette SOL.Un premier prototype de l'exosquelette est utilisé pour manifester les résultats du générateur de marche évolutionnaire (E.G.G.) proposé. Comme premier prototype, un mouvement de marche libre dans l'air est testé, où la validation du matériel proposé et des boucles de contrôle sont démontrées. L'étude des réponses de contrôle des exosquelettes contre les perturbations externes probables et des scénarios de sécurité en cas de défaillance est encore un travail futur obligatoire avant de réaliser les premiers tests sur l'exosquelette humain. / The thesis' subject concerns the development of the control architecture and the trajectory generation for a scalable exoskeleton called SOL. The biomedical study outcomes revealed that the progressiveness of the disease could be solved by early and continuous rehabilitation throughout the growth. Thus, the importance of using an exoskeleton has a positive impact since it is used to provide locomotion and rehabilitation, at the same time. However, the current exoskeletons cannot be adapted to fit the continuous change of teenager biomechanics throughout his growth. Hence, the need for developing a scalable exoskeleton that can cope with the growing needs is still a challenging topic. Especially, the control architecture of such a scalable device was tackled in this thesis, in both hardware and software developments to incorporate the scalability features. Initiative steps have been passed towards the goal of achieving a scalable exoskeleton, by contributing in hardware developments that allowing further enhancements to be included throughout the advancement of the project. Firmware developments achieved have addressed the scalability needs in terms of control by considering the three hierarchical levels (which are: High, Middle, and low-levels of control). More specifically, a focus was dedicated to the generation of the gait reference trajectories for the growing population. Data were collected from healthy subjects wearing a passive exoskeleton to extract the proper joint trajectories, then, the data were processed to build a gait library to be deployed on the exoskeleton controller. Finally, by knowledge of the subject biomechanics, the controller is able to fetch the proper trajectories and inject the reference trajectories to the SOL's actuators. A first prototype of the exoskeleton is used to manifest the outcomes of the proposed Evolutionary Gait Generator (E.G.G.). As a first prototype, A free walking in air motion is tested, where the validation of the proposed hardware and control loops are demonstrated. Studying the exoskeletons' control responses against probable external disturbances and fail-safe scenarios are still future work mandatory before achieving first human-exoskeleton testing.

Résumé: But : Les objectifs étaient de 1) décrire les profils de force musculaires aux membres inférieurs (MIs) et les capacités aux déplacements des personnes présentant les phénotypes adulte classique (DM1-AC) et adulte tardif (DM1-AT) de la dystrophie myotonique de type 1 (DM1), et 2) d’explorer l’influence de la faiblesse des MIs sur les capacités aux déplacements dans cette population. Méthode : Cette étude consiste en une analyse secondaire de données issues d’une plus large recherche qui visait à identifier les déterminants de la participation sociale et de la qualité de vie de personnes atteintes de DM1 (n = 158 DM1-AC et n = 42 DM1-AT). La force de quatre groupes musculaires des MIs a été mesurée à l’aide du bilan musculaire manuel (BMM) et du bilan musculaire quantitatif (BMQ) par dynamométrie manuelle. Les capacités aux déplacements ont été évaluées à l’aide de tests standardisés (échelle d’équilibre de Berg, vitesse de marche et Timed Up & Go). Résultats : Le phénotype DM1-AT présente moins de faiblesse et d’incapacités que le phénotype DM1-AC (p < 0,001 – 0,020). Le BMM ne détecte pas de faiblesse chez le phénotype DM1-AT mais des pertes de force au BMQ de 12 % à 20 % ont été identifiées chez ce phénotype, excepté pour les fléchisseurs du genou, entrainant des limitations aux déplacements chez 22 % à 48 % de ces individus. Dans le phénotype DM1-AC, l’atteinte musculaire était légèrement plus importante en distal qu’en proximal. Selon ces résultats, les phénotypes DM1-AC et DM1-AT présentent des portraits distincts et les données relatives à chacun devraient être analysées séparément. Une progression générale de la faiblesse au BMQ et des scores aux tests fonctionnels a été observée en fonction des cotes de l’échelle Muscular Impairment Rating Scale (MIRS). Un déficit de force au BMQ (excepté pour les fléchisseurs du genou) et des incapacités fonctionnelles ont aussi été observés dès les premières cotes de la MIRS. Finalement, les dorsifléchisseurs de la cheville et les extenseurs du genou semblent être de bons indicateurs de la fonction des membres inférieurs en DM1. Conclusion : Cette étude a permis de dresser un portrait des atteintes de la force musculaire aux MIs et des capacités fonctionnelles liées aux déplacements pour chacun des phénotypes DM1-AC et DM1-AT de la DM1, ainsi que d’explorer la contribution de la faiblesse des groupes musculaires évaluées sur les capacités aux déplacements dans cette population. Ces résultats contribueront à mieux déterminer les cibles d’évaluation et d’interventions en réadaptation et à mieux définir le processus d’évaluation dans le contexte des essais thérapeutiques à venir. / Abstract: Purpose: The purposes of this study were 1) to describe lower limbs muscle strength and mobility capacities, and 2) to explore the respective contribution of lower limb muscle weaknesses on mobility in the adult and late-onset phenotypes of myotonic dystrophy type 1 (DM1). Methods: This study is a secondary analysis of part of the results of a larger study, whose purpose was to identify social participation and quality-of-life determinants in 200 DM1 patients (158 adult and 42 late-onset). The strength of four lower limb muscle groups was assessed using manual muscle testing (MMT) and handheld dynamometry quantitative muscle testing (QMT). Mobility capacities were assessed using standardized tests (Berg balance scale, 10 Meter Walk Test and Timed Up & Go). Results: Although the late-onset phenotype showed less weaknesses and mobility limitations than the adult phenotype (p <0.001-0.020), and although MMT showed no weakness in the late-onset phenotype, quantitative strength losses of 12-20% were measured in this phenotype, with the exception of the knee flexors. These weaknesses led to mobility limitations in 22-48% of participants with the late-onset phenotype. In the adult phenotype, muscle strength impairment was slightly more important distally than proximally (2-2.5/10 and 5.8-8.2% for MMT and QMT, respectively) (p <0.001-0.002). According to those results, the adult and late-onset phenotypes show different profiles of lower limb impairment, and should not be pooled for data analysis. A general progression of quantitative muscle weakness and of mobility scores was observed according to the Muscular Impairment Rating Scale (MIRS) classification. Quantitative weaknesses, with the exception of the knee flexors, and mobility limitations were observed from the first MIRS grades. QMT is therefore definitely a more effective tool for measuring weakness in DM1. Finally, ankle dorsiflexors and knee extensors seem to be good indicators of lower limb function in DM1. Conclusion: This study allowed a better characterization of lower limb weaknesses and mobility limitations in the adult and late-onset phenotypes of DM1, and explored the contribution of lower limb weaknesses on mobility capacities in this population. These results will be useful for developing more specific rehabilitation programs and for optimizing the evaluation of these impairments in the context of the upcoming therapeutic trials. Keywords: Myotonic dystrophy type 1, phenotypes, muscle strength, mobility capacities, lower limbs, explanatory variables, physiotherapy.

Suite à un accident vasculaire cérébral (AVC), des déficits au membre controlatéral et ipsilatéral à la lésion cérébrale sont observés chez les personnes avec un AVC. La performance du membre ipsilatéral est déterminée par l’importance de la sévérité clinique du membre controlatéral ainsi que par l’adéquation du traitement bihémisphérique des informations sensori-motrices. L’objectif de la présente étude est de comparer la performance motrice de la main ipsilatérale lors de diverses tâches nécessitant un niveau plus ou moins complexe de traitement de l’information chez une clientèle hémiplégique ayant une faible sévérité clinique. Les résultats démontrent que les forces de pinces entre le pouce et l’index du membre ipsilatéral sont modulées et anticipées adéquatement chez les personnes avec un AVC ayant une faible sévérité clinique tel que démontré par des scores de cinq ou plus au Chedoke-McMaster Stroke Assessment (modules bras et main). La performance motrice du membre ipsilatéral lors de l’exécution d’une tâche de coordination bilatérale est comparable à celle du membre dominant des sujets sains lorsque la tâche est réalisée sans interaction entre les membres supérieurs (deux objets) et elle est perturbée lorsqu’elle implique une action coordonnée et réciproque des membres supérieurs sur un même objet. Ces personnes, ayant une bonne récupération motrice, ont donc une problématique centrale d’intégration et de traitement de l’information sensori-motrice lorsqu’il y a une complexification de la tâche à réaliser. Ces résultats suggèrent donc que les cliniciens devraient porter une attention plus particulière aux activités unilatérales et de coordination bilatérales lors le l’exécution de tâches complexes nécessitant un niveau d’intégration sensori-motrice élevé. / As a result of a cerebrovascular accident (CVA), deficits in the controlateral and ipsilateral limb of the brain lesion are observed in person who had had a CVA. The performance of the ipsilateral limb is determined by the clinical severity of the contralateral limb and by the adequacy of bi-hemispheral processing of information. The objective of the present study is to compare the motor performance of the ipsilateral hand during tasks implying different level of sensori-motor integration in patients with low clinical impairments. The results demonstrated that the pinch strengths between the thumb and the index finger of the ipsilateral limb are modulated and anticipated adequately in stroke persons who have a good motor recovery such as demonstrated by scores of five or more in the Chedoke-McMaster Stroke Assessment (arm and hand parts). The motor performance of the ipsilateral limb of stroke persons during the execution of a bilateral coordination task is comparable to the motor performance of the dominant limb of healthy subjects when the task is realized without interaction between upper limbs (two objects) and it is perturbed when it implies a coordinated and reciprocal action of upper limbs on the same object. Consequently, these stroke persons with a good motor recovery have a central problem of integration and processing of sensori-motor informations when a more complex task has to be realized. These results suggest that the clinicians should pay more attention during unilateral tasks and during tasks with bilateral coordination that require a higher level of sensori-motor integration.

Bien que partageant une homologie structurelle évidente, les membres antérieurs (MA) sont toujours différents des membres postérieurs (MP). Ceci suggère l’existence d’un programme générique de formation d’un membre, un bauplan, qui doit être modulé de façon spécifique pour engendrer cette différence antéro-postérieure de l’identité. Nous avons donc voulu identifier les mécanismes déployés durant l’évolution pour permettre la mise en place de l’identité des membres. Le laboratoire avait précédemment caractérisé, chez les souris où le gène Pitx1 est inactivé, une transformation partielle des MP en MA couplée à une perte de croissance. Nous avons donc cherché à comprendre les mécanismes en aval de Pitx1 dans la détermination de l’identité postérieure. Notre démarche nous a permis d’identifier les gènes affectés par la perte de Pitx1 dans les MP, où nous avons confirmé une dérégulation de l’expression de Tbx4. Tbx4 et Tbx5 sont des candidats évidents pour déterminer l’identité, leur expression étant restreinte aux MP et MA, respectivement, mais leur implication dans ce processus était sujette à controverse. Nous avons donc évalué l’apport de Tbx4 en aval de Pitx1 dans les processus d’identité en restaurant son expression dans les MP des souris Pitx1-/-. Ce faisant, nous avons pu montrer que Tbx4 est capable de pallier la perte de Pitx1 dans le MP, en rétablissant à la fois les caractères d’identité postérieure et la croissance. En parallèle, nous avons montré que Tbx5 était capable de rétablir la croissance mais non l’identité des MP Pitx1-/-, démontrant ainsi de façon définitive une propriété propre à Tbx4 dans la détermination de l’identité des membres postérieure. La caractérisation de l’activité transcriptionnelle de Tbx4 et Tbx5 nous a permis de mettre en évidence un domaine activateur conservé mais aussi un domaine spécifique à Tbx4, répresseur de la transcription. Par ailleurs, une mutation faux-sens de TBX4 dans les patients atteints du syndrome coxo-podo-patellaire, TBX4Q531R, inactive le domaine répresseur, empêchant la compensation de l’identité mais non de la croissance des MP dépourvus de Pitx1, démontrant l’importance de cette fonction dans l’identité postérieure. La caractérisation de l’activité répressive de Tbx4, qui se manifeste seulement dans les membres postérieurs démontre l’importance de cette fonction dans l’identité postérieure. Nous avons aussi été en mesure d’identifier un corépresseur qui est suffisant pour supporter cette activité de Tbx4. Enfin, nous avons pu aussi démontrer l’activité transcriptionnelle d’un représentant du gène ancestral, présent chez Amphioxus, qui se comporte strictement comme un activateur et semble dépourvu du domaine répresseur. En somme, nous avons précisé le rôle de Tbx4 et Tbx5, ainsi que leur mécanisme, dans la détermination de l’identité des membres. Globalement, nos travaux permettent d’élaborer une théorie où une divergence d’activité transcriptionnelle de Tbx4 et Tbx5 est responsable de l’identité des membres et même entrevoir que cette divergence d’activité soit à la base de son apparition durant l’évolution. / Forelimbs and hindlimbs are a classical example of serial homology, suggesting they share an evolutionary common generic program that directs their formation. Identity is presumably derived from specific modulations of that program in different limb type. Transcription factors are prime candidates to link these structural differences to specific modulations and three factors with limb-specific expression have been identified. Pitx1 and Tbx4 expression is restricted to the hindlimbs while Tbx5 is restricted to the forelimbs and they have all been ascribed functions in both growth and identity from knockout and overexpression studies. Recent studies have produce evidence that Tbx4 and Tbx5 are interchangeable, sharing identical properties to support growth but not identity of the limbs, the latter being a direct consequence of Pitx1 expression. Indeed, Pitx1 deficient mice have been previously described as undergoing a hindlimb-to-forelimb transformation in addition of growth defects. To better assess the shared and specific properties of Tbx4 and Tbx5, we assessed their capacities to rescue identity and growth defects by expression studies in Pitx1-/- hindlimbs. Specifically, previous studies had shown that Pitx1 deficiency causes the loss of hindlimb features, the transformation of hindlimb features toward forelimb-like morphology, the gain of a forelimb feature and the asymmetric loss of growth at the level of the femur. Targeted expression in the limbs of both Tbx4 and Tbx5 rescued the growth defects similarly. Interestingly, only Tbx4 was able to restore identity features affected in absence of Pitx1. To further assess these shared and specific properties, we conducted transcriptional assays that revealed the presence of a shared and conserved transactivating domain in the C-terminal moiety of these proteins. Moreover, we could identify a repressor domain specific to Tbx4. Human small patella syndrome maps to TBX4 and a coding mutation, TBX4Q531R, that specifically inactivates the repressive properties of Tbx4 prevents it from rescuing identity to the Pitx1-/- hindlimbs but not from rescuing growth. We also conducted a yeast two-hybrid assay that allowed the identification of putative co-factors of Tbx4, of which one seems to act as a co-repressor. Together, our results support the presence of a Tbx4/Tbx5 conserved activating domain required for limb outgrowth that is an integral part of the limb bauplan. Importantly, we identified a molecular basis for the determination of limb identity through the Tbx4-specific repressor domain and reveal a novel path through which limb identity may have emerged during evolution.

Dans l’hémiparésie consécutive à un AVC, une coactivation anormale des extenseurs du genou et de la cheville est souvent observée à la jambe atteinte lorsque la personne tente de bouger ou encore lors de la marche. Les mécanismes sous-jacents à cette coactivation sont mal compris. Bien que l’AVC entraîne une lésion supraspinale, des évidences démontrent le dysfonctionnement de certains circuits spinaux dans l’hémiparésie. Ce projet de doctorat visait à évaluer : 1) l’excitabilité des circuits spinaux intersegmentaires projetant des extenseurs du genou aux extenseurs de la cheville et 2) si un éventuel dysfonctionnement de ces circuits dans l’hémiparésie est associé à une coactivation anormale des extenseurs du genou et de la cheville lors de contractions statiques et au cours de la marche. La première étude compare la modulation de l’activité réflexe du soléaire suite à la stimulation du nerf fémoral entre des sujets hémiparétiques et sains. Une augmentation de la facilitation hétéronyme de courte latence et une diminution de l’inhibition ultérieure du réflexe H du soléaire ont été observées chez les sujets hémiparétiques. Ces résultats démontrent un dysfonctionnement des circuits intersegmentaires propriospinaux liant le quadriceps au soléaire suite à l’AVC. La deuxième étude démontre que ces changements dans la modulation hétéronyme des sujets hémiparétiques, évaluée au moyen de la méthode complexe basée sur l’activité réflexe du soléaire, sont similaires à ceux observés lorsque la modulation est évaluée en utilisant une méthode plus simple, soit celle de l’activité volontaire du soléaire. De plus, la modulation hétéronyme évaluée par les deux méthodes est corrélée avec l’atteinte motrice à la jambe parétique. La troisième étude a permis de quantifier une augmentation de la coactivation entre les extenseurs du genou et de la cheville lors de contractions volontaires statiques chez des personnes hémiparétiques par rapport à des personnes saines. De plus, le niveau accru de la coactivation involontaire des extenseurs de la cheville lors de l’activation volontaire des extenseurs du genou s’avère corrélé avec la modulation intersegmentaire du côté parétique. La quatrième étude a utilisé un indice temporel, soit l’intervalle entre les pics d’activation électromyographique (PAI), et un indice d’amplitude de coactivation (CAI) pour quantifier une augmentation de la coactivation entre les extenseurs du genou et de la cheville lors de la marche chez des personnes hémiparétiques par rapport à des personnes saines. Ces indices sont corrélés, pour certains groupes musculaires, avec la modulation intersegmentaire modifiée du côté parétique. Finalement, des résultats préliminaires montrent que la vibration mécanique du tendon rotulien (80 Hz) réduit la facilitation intersegmentaire accrue des sujets hémiparétiques. Ce projet doctoral a permis de mettre en lumière un dysfonctionnement de circuits spinaux liant le quadriceps et le soléaire dans l’hémiparésie consécutive à un AVC. Ce changement dans les mécanismes neurophysiologiques de la moelle épinière est corrélé avec des changements fonctionnels. Ainsi, ce dysfonctionnement pourrait contribuer à la coactivation involontaire entre les extenseurs du genou et de la cheville qui fait partie intégrante de la synergie pathologique en extension souvent rencontrée à la jambe parétique lors d’efforts en statique et pendant la marche. Finalement, une étude préliminaire suggère que la vibration mécanique serait une modalité sensorielle prometteuse pour réguler l’hyperexcitabilité des circuits spinaux qui contribuerait aux atteintes motrices chez les personnes hémiparétiques. / In stroke individuals, an abnormal coactivation of knee and ankle extensors is often observed when the paretic leg is voluntarily moved and during gait. The mechanisms underlying this abnormal coactivation are not well understood. Although, stroke is the result of a supraspinal lesion, studies have shown that spinal pathways might also be affected in hemiparesis. This doctoral project aims: 1) to assess intersegmental pathways projecting from knee extensors to ankle extensors in hemiparetic patients and 2) to evaluate whether a potential malfunction in these pathways after stroke is associated with an abnormal coactivation of leg extensors during static contractions and during gait. The first study of this project compares the effects of femoral nerve (FN) stimulation on soleus reflex activity in hemiparetic patients and healthy individuals. An increase of the early short-latency heteronymous facilitation and a decrease of the later inhibition of soleus H reflex induced by FN stimulation were observed in stroke patients. These results demonstrate the malfunction of intersegmental short propriospinal pathways linking quadriceps to soleus after stroke. The second study shows that these changes in the heteronymous modulation assessed with the complex method using soleus H reflex are similar to those found using a simpler method based on the modulation of soleus voluntary EMG. Moreover, changes in the propriospinal modulation observed with both methods were correlated with motor impairments of the paretic leg. The third study has quantified an increased coactivation of knee and ankle extensors during static contractions in stroke patients compared to healthy controls. Furthermore, the increased coactivation of ankle extensors during the voluntary contraction of knee extensors was related to the modified heteronymous modulation in the paretic leg. The fourth study has quantified an increased coactivation of knee and ankle extensors in hemiparetic gait using a temporal coactivation index, that was the peak activation interval (PAI) and a coactivation amplitude index (CAI). In some muscles, these indexes were correlated to the modified intersegmental modulation of soleus voluntary activity on the paretic side of stroke patients. Finally, preliminary results have shown that vibration of the patellar tendon (80 Hz) can reduce the enhanced heteronymous facilitation observed in the paretic leg. This doctoral project demonstrates the malfunction of intersegmental pathways linking quadriceps to soleus in hemiparesis following stroke. The neurophysiological alterations at the spinal level are correlated with functional changes. This malfunction could contribute to the abnormal involuntary coactivation of knee and ankle extensors often observed in the paretic leg while the person attempts to move or during gait. Finally, a preliminary study indicates that mechanical vibration could be a promising sensory modality in the regulation of the hyperexcitability of spinal reflex pathways, which is thought to participate in motor impairments after stroke.

Cette recherche s’intéresse aux formes et à la capacité des associations patronales à façonner les règles du travail au niveau sectoriel, plus précisément dans le secteur de l’hôtellerie au Québec. Elle vise également à mieux comprendre comment ces règles contribuent à modifier les pratiques locales en relations industrielles de leurs entreprises membres. Notre première question de recherche vise donc à cerner l’impact des logiques de représentation et d’action des associations patronales sur les pratiques en relations industrielles. Pour certains auteurs, notamment Behrens et Traxler (2004 et 2007), Carley et al. (2010), Charest, Laroche et Hickey (à paraître), les logiques de représentation et d’action chez les acteurs patronaux se distinguent l’une de l’autre et influencent de manière différente les pratiques en relations industrielles. Ainsi, la présence, la forme et le rôle d’une association patronale auront un impact significatif sur les pratiques en relations industrielles, car les membres peuvent être influencés par les orientations de leurs associations. Notre seconde question de recherche aborde la manière dont les entreprises membres utilisent leurs ressources de pouvoir afin d’influencer les actions des associations patronales. La littérature existante à ce sujet mentionne que les acteurs patronaux détenant plusieurs ressources de pouvoir, qu’elles soient internes ou externes (Charest, Laroche et Hickey, à paraître; Laroche et Hickey, à paraître), sont en mesure d’exercer une influence dans les institutions politiques. Nous tenterons donc de vérifier si, plus une association patronale sera en mesure de mobiliser ses ressources de pouvoir, plus elle sera apte à influencer le contexte institutionnel dans lequel elle agit. Au plan théorique, cette recherche s’appuie sur les idées développées par les théories néo-institutionnalistes. D’une part, nous reconnaissons que les acteurs doivent réagir et s’adapter aux changements qui s’opèrent au sein de leur environnement. Ils développeront donc des stratégies diverses, autant en matière de coordination des actions patronales que de relations du travail au niveau local, en fonction de leur interprétation de ces transformations (Traxler et Huemer, 2007). D’autre part, nous reconnaissons que les acteurs sont aussi en mesure de mobiliser leurs ressources de pouvoir pour déployer des initiatives stratégiques qui seront susceptibles de provoquer en retour des changements au sein de leur environnement (Crouch, 2005). Ces entrepreneurs institutionnels sont ainsi à la recherche active d’opportunités et de leviers de pouvoir à utiliser pour maximiser leurs intérêts respectifs et, par le fait même, réduire les incertitudes issues de leur environnement (Campbell, 2004; Streeck et Thelen, 2005; Crouch, 2005). Notre recherche reconnaît également que les acteurs qui détiennent le plus grand pouvoir au sein d’un groupe, soient les porteurs de projets, vont être en mesure de façonner les institutions en fonction de leurs intérêts spécifiques (Thelen, 2003). C’est d’ailleurs sur ce plan que notre recherche veut se démarquer des travaux plus larges dans laquelle elle s’insère. Au plan empirique, cette recherche étudie l’acteur patronal dans l’industrie de l’hôtellerie au Québec et vise trois objectifs : 1) faire la cartographie des associations patronales dans le secteur de l’hôtellerie au Québec (formes, structures, activités, missions, etc.); 2) analyser l’impact des règles issues du processus de régulation au niveau sectoriel sur les pratiques de relations du travail locales; et 3) identifier les employeurs dominants au sein du secteur et analyser de quelle manière ils parviennent à modifier les institutions et l’environnement dans lequel ils agissent. Pour atteindre nos objectifs de recherche, nous avons utilisé une méthodologie qualitative de recherche, et plus particulièrement l’étude de cas. Cette dernière a été conduite en trois étapes : la préparation, la collecte des données et l’interprétation (Merriam, 1998). Les données de cette étude ont été recueillies à l’automne 2011, par le biais d’entrevues semi-dirigées auprès de gestionnaires d’hôtels et d’associations hôtelières dans les régions de Québec et de Montréal. Une analyse qualitative du contenu de ces entrevues a été effectuée en lien avec la revue de littérature et nos propositions de recherche. À cette fin, nous avons utilisé la technique de l’appariement logique de Yin (1994), ce qui nous a permis de comparer nos observations à nos propositions de recherche. Il est à noter que puisque cette recherche est une étude de cas, cette dernière présente des limites méthodologiques surtout liées à la généralisation des résultats. Ainsi, il est très difficile d’affirmer que les résultats de cette microanalyse soient généralisables. En contrepartie, les analyses ont servi à consolider le modèle pour utilisation dans des études futures. / This research project is interested by the forms and the capacity of employer organizations to elaborate work rules at a sector level, precisely, the Hotel sector in Quebec. It also aims to have a better understanding how these rules contribute to change the local industrial relation practices of their members. Our first research question is looking to target the impacts of the logic of representation and actions of the employer organization on the industrial relations practices. For some authors, especially Berhens and Traxler (2004 and 2007), Carley and al (2010) Charest, Laroche and Hickey (to be published), the logic of representation and action at the employer level are distinct from one to another and will influence in a different way the industrial relations practices. Thus, the presence, the form and the role of an employer organization will have a significant impact on the industrial relation practices. The members are able to be influenced by the orientation of their association. Our second research question will address the way the firms will use their power resources to influence the actions of employer organizations. The existing literature about this subject mentions that the management actors are holding multiple power resources being internal or external (Charest, Laroche and Hickey, to be published) are able to exercise an influence in the political institutions. We will attempt to verify if the more an association is able to mobilize its power resources, the more it will be able to influence the institutional context in which it’s acting On the theoretical plan this research is based on ideas developed by neo-institutionalism theories. First, we acknowledge that the actors must react and adapt to changes that occur in their environment. They will develop different strategies in management actions coordination as well as work relation at a local level, based on their interpretation of these transformations (Traxler and Huemer 2007). Also we admit that the actors are able to mobilize their power resources to deploy strategic initiatives that can provoque changes inside their environment (Crouch, 2005) These institutional entrepreneurs are actively researching opportunities and power leverage to use to maximize their respective interest and also reduce the uncertainty issued from the environment (Campbell, 2004: Streeck and Thelen, 2005; Crouch, 2005). Our research also concedes that the actors holding the greater power inside a group, the project holders, will be able to modify the institutions in functions of their specific interests. It is specifically on this plan that our research wants to distinguish itself from the wider research it gets into. On the empirical plan, this research will study the management actor in the hotel industry in the province of Quebec and targets three objectives: 1) produce the cartography of employer organizations in the hotel sector of the province of Quebec (form, structure, activities, missions etc.); 2) analyze the impact of the rules issued from the regulation process at the sector level on the local industrial relations practices; and 3) identify the dominant employers inside a sector and analyze the way that they arrive to modify the institution and the environment in which they act. In order to meet our research objectives, we used a qualitative research methodology; the case study was specifically used. This method was processed in three steps; the preparation, the data collection and the interpretation (Merriam, 1998). Data for this research was collected in fall of 2011 from interviews with hotel managers and hotel association managers in the region of Montreal and Quebec City. A quantitative analysis of the interview content was made and linked to the literature review and our research propositions. To this end, we used the patterns matching Yin (1994). This allowed us to compare our observations with our research propositions. It should be noted that since this research is a case study, some methodological limits specifically in the generalization of the results. It is hard to state that the results of this micro-analysis are extendable. On the other hand, the analysis helped to consolidate the model for future studies.