Apprendre de nouvelles habiletés motrices est fondamental à l'expérience humaine et à l'exécution des activités quotidiennes. L'apprentissage moteur peut être défini comme un ensemble de processus associés à la pratique ou à l'expérience menant à la capacité d'exécuter une nouvelle habileté motrice. À l'origine de ces mécanismes d'apprentissage, un contrôle moteur précis et une intégration sensorimotrice adéquate sont essentiels. De plus, la capacité d'identifier une séquence dans des évènements sériels et de reproduire avec précision la série de mouvements détectés est également importante en ce qui concerne l'apprentissage des séquences motrices présentes dans de nombreux comportements humains. Si l'un de ces processus élémentaires est compromis par une pathologie, on peut s'attendre à observer des difficultés à apprendre différentes habiletés motrices. Les études qui composent la présente thèse avaient pour objectif principal de caractériser les capacités d'apprentissage moteur dans deux populations cliniques présentant une anomalie sensorielle ou motrice avec la tâche de temps de réaction sérielle (TTRS). Dans l'article 1, les conséquences de la surdité sur l'apprentissage moteur ont été étudiées. Peu d'études ont examiné les capacités motrices chez les sourds profonds et ces quelques études ont suggéré la présence de déficits en dextérité manuelle et des retards dans la production de mouvements. Avant la publication de cet article, la capacité d'apprendre des séquences motrices complexes n'avait pas été explorée dans une population adulte sourde. L'apprentissage non-spécifique et spécifique à la séquence à la TTRS a été analysé en fonction des caractéristiques individuelles liées à la perte auditive. Les résultats ont révélé des différences significatives entre les groupes dans l'apprentissage spécifique à la séquence, les sujets sourds étant moins efficaces que les contrôles à acquérir les connaissances spécifiques à la séquence. Nous avons interprété les résultats à la lumière de la plasticité intermodale et de l'hypothèse d'échafaudage auditif. Dans l'article 2, l'apprentissage moteur, le transfert intermanuel d'une habileté motrice nouvellement acquise et la modulation du débordement moteur électrophysiologique (mouvements miroirs physiologiques; MMp) ont été évalués dans une grande famille de quatre générations avec des mutations du gène Deleted in Colorectal Cancer (DCC) et des mouvements miroirs congénitaux (MMC). Les MMC sont des contractions musculaires involontaires de l'autre côté du corps survenant lors d'un mouvement unilatéral volontaire. Ils ont été associés à une mutation dans le gène DCC, entraînant des voies cortico-spinales anormales et une inhibition interhémisphérique réduite (IIH). Comparativement aux membres de la famille sans MMC et aux contrôles sains non-apparentés, les MMp des individus avec MMC ont été significativement augmentés après l'exécution de la TTRS. L'apprentissage moteur et le transfert intermanuel ne différaient pas entre les groupes. Cependant, lorsque les participants avec la mutation DCC, avec ou sans MMC, étaient spécifiquement comparés aux participants sans la mutation DCC, l'apprentissage non-spécifique d'une séquence motrice était significativement réduit chez les personnes atteintes de la mutation DCC. Ces données suggèrent qu'une augmentation de l'activité miroir physiologique chez les patients atteints de MMC est associée à une réduction de l'IIH. De plus, les diminutions d'apprentissage moteur non-spécifique chez les porteurs de la mutation DCC pourraient être liés aux altérations de l'activité cérébelleuse et de la connectivité rapportées antérieurement. En résumé, les études comprises dans la présente thèse ont approfondi nos connaissances des capacités d'apprentissage moteur dans les contextes de déficits sensoriels ou moteurs. / Learning new motor skills is essential to the human experience and to the performance of everyday activities. Motor learning can be defined as a set of processes associated with practice or experience leading to the ability to skillfully perform a new motor skill. At the root of these learning mechanisms, precise motor control and adequate sensorimotor integration are critical. Additionally, the ability to identify a sequence in serial events and accurately reproduce the series of detected movements is also important with regards to learning motor sequences that are present in many human behaviors. If any of these fundamental processes are compromised by any pathology, one can expect to observe difficulties in learning different motor skills. The studies that compose the present thesis had as a main objective to characterize the motor learning abilities in two clinical populations presenting a sensory or motor abnormality with the serial reaction time task (SRTT). In article 1, the consequences of hearing impairment on motor learning were investigated. Few studies have examined motor capacities in the profoundly deaf and these studies have suggested the presence of deficits in manual dexterity and delays in movement production. Before the publication of this article, the ability to learn complex sequential motor patterns had not been explored in a deaf adult population. Non-specific and sequence-specific learning on the SRTT were analyzed in relation to individual features related to the hearing loss. The results revealed significant differences between groups in sequence-specific learning, with deaf subjects being less efficient than controls in acquiring sequence-specific knowledge. We interpreted the results in light of cross-modal plasticity and the auditory scaffolding hypothesis. In article 2, motor learning, intermanual transfer of a newly acquired motor skill and activity-dependent modulation of electrophysiological motor overflow (physiological mirror movements; pMM) were assessed in a large, four-generational family with a Deleted in Colorectal Cancer (DCC) gene mutation and congenital mirror movements (CMM). CMM are involuntary muscle contractions in the opposite side of the body occurring during voluntary unilateral movement. They have been associated with a frameshift mutation in the DCC gene, resulting in abnormal corticospinal tracts and reduced interhemispheric inhibition (IHI). Compared with family members without CMM and unrelated healthy controls, pMM were significantly increased in CMM individuals following execution of the SRTT. Motor learning and intermanual transfer did not differ between groups. However, when participants with the DCC mutation, with or without CMM, were compared with participants without the DCC mutation, non-specific learning of a motor sequence was significantly reduced in individuals with the DCC mutation. These data suggest that increased physiological mirroring in CMM patients is associated with reduced IHI. Furthermore, impairments in non-specific motor learning in DCC mutation carriers may be related to the reported alterations in cerebellar activity and connectivity. In summary, the studies comprised in the present thesis significantly increase our knowledge of motor learning abilities in the contexts of sensory or motor deficits.

Le sujet prend appui sur une hypothèse : à l’origine, la musique est un phénomène culturel et biologique, social (et donc pas privé) et communautaire (et donc pas individuel). Les travaux de plusieurs théoriciens évolutionnistes du langage et/ou de la musique étayent l’hypothèse selon laquelle l’objet de la musique dépasse l’opposition nature-culture. Quelle est alors l’influence de ces caractéristiques sur l’apparition de la musicalité ou d’une faculté de musique ? Pour avancer dans notre réflexion, nous mesurons la contribution des recherches sur les amusies quant à la question des origines de la musique. Par la suite, nous étudions le rapport entre l’intentionnalité et l’évolution de la musique. Nous nous concentrons sur la nature sociale du phénomène musical, puis proposons l'intégration de la caractérisation biologique et sociale de la musique dans une conception institutionnelle et communautaire. Ainsi fondée philosophiquement, notre hypothèse de départ devient le véhicule du dépassement disciplinaire convoité. Enfin, certaines options proposées par différents auteurs décrivant la contribution de la musique au développement de réseaux neuronaux à la propriété miroir sont évoquées. Et nous tentons de répondre à cette question, inévitable : la musique peut-elle, étant donné son caractère irréductiblement culturel, social et communautaire, entretenir des connexions neuronales? Nous examinons notamment à cette fin les implications de la théorie du chaos et des résultats des simulations informatiques multi-agents. / The subject is based on an assumption: originally, the music is a cultural and a biological phenomenon, it is social (and not private) and institutional (and not individual). Several evolutionary theorists of language and/or music support the hypothesis that the purpose of language/music is beyond the opposition between nature and culture. Assuming those characteristics, then what is their influence on the development of musicality or of a faculty of music? To advance our thinking, we point out researches on the musical brain. Precisely, we evaluate the contribution of researches on amusia to the question of the origin of music. Subsequently, we study the relationship between intentionality and the evolution of music. Then, we focus on the social nature of the musical phenomenon, and propose to integrate social and biological characterization of music in a community and institutional conception. From then on, our assumption is philosophically founded and we assume that it can be an appropriate vehicle to exceed the disciplinary’s limits. Finally, we present some options proposed by different authors describing the contribution of music to the development of neural networks with a “mirror” property. Then, we try to answer this inevitable question: can music, given its irreducibly cultural, social and institutional characteristics, maintain neural connections? About this part, we examine the implications of chaos theory and the results of computer simulations.

La prochaine décennie instrumentale en astronomie se veut extrême. Elle s’ouvre avec l'arrivée des ELTs (Extremely Large Telescopes). Leur miroir primaire géant permettra d'augmenter considérablement la quantité de flux collectée et d'améliorer la résolution angulaire, paramètres clés pour l'observation et l'imagerie de sources astrophysiques. Des conséquences directes sont l'augmentation de la complexité, de l'envergure et de la masse des instruments placés aux foyers de ces télescopes. Une solution passe par l'utilisation de miroirs de formes libres. Or aujourd’hui, obtenir ces formes exotiques via les méthodes traditionnelles de fabrication optique n’est pas possible et un appel à de nouvelles ruptures technologiques s'avère nécessaire. Cette thèse présente un travail de recherche et développement amont portant sur un procédé de fabrication innovant permettant de fournir des miroirs de formes libres, avec les performances optiques requises en observations visibles et infrarouges. Ce procédé est une évolution des techniques d'Optique Active et exploite la déformation plastique des matériaux métalliques. Cependant, le domaine plastique reste un domaine de comportements non-linéaires analytiquement complexes. Il est alors d'intérêt de comparer des modèles par éléments finis avec des essais réels. Ces derniers ont nécessité la mise en place de la gamme complète de fabrication des substrats et des moyens d’essais. Les premiers miroirs obtenus pourront mettre en évidence les paramètres principaux à prendre en compte ainsi que leur niveau de sensibilité, pour ensuite converger vers des modèles éléments finis fiables et une solution de fabrication optique maîtrisée. / The next instrumental decade in astronomy aims to be extreme. It opens with the arrival of ELTs (Extremely Large Telescopes). Their giant primary mirrors will increase the light collecting power and the angular resolution, key parameters for observing and imaging of celestial bodies. However, this also leads to an increase in the complexity, size and weight of their focal-plane instruments, to minimize flux lost and to correct for the aberrations introduced. A solution would be to implement freeform mirrors inside the optical systems of these instruments. Today, it is not possible to obtain these exotic mirror shapes using the current optical fabrication techniques and new technological breakthroughs in this domain are essential. This PhD thesis present research and development work, in upstream phase, of an innovative manufacturing process to supply freeform mirrors, which should meet required optical performances in Visible and Infrared wavelength astronomical observations. This method is an evolution of Active Optics techniques and based on the ability of metallic materials to plasticize. However, the plasticity of metallic materials remains a field of non-linear behaviours and analytically complex. It is important to compare modeling from finite element analysis and real tests. For these tests, the complete manufacturing steps of the metallic substrates were put in place. The first mirrors obtained will highlight the main working parameters and their sensibility levels, and then converge toward reliable finite elements models and a mastered solution of optical freeform mirrors fabrication.

Ce travail de thèse est axé sur l'utilisation de modes de Bloch lents à pertes rayonnées verticales, dans des cristaux photoniques membranaires 1D (réseau de fentes) et 2D (réseaux de trous) en InP, pour la réalisation de réflecteurs en espace libre. L'intérêt premier de tels réflecteurs réside dans leur compacité verticale (une seule couche épitaxiée), comparés aux miroirs de Bragg traditionnels, mais également dans le contrôle de la polarisation qu'ils autorisent. Les règles de conception de ces réflecteurs, ainsi que leurs procédés de fabrication et de caractérisation sont présentés. Les résultats expérimentaux obtenus sont en bon accord avec la théorie.<br /><br />Ces réflecteurs membranaires à cristaux photoniques ont ensuite été intégrés dans des cavités Fabry-Pérot verticales, où ils remplacent le miroir de Bragg supérieur. Un dispositif passif (filtre MOEMS accordable électriquement, compact et polarisé) et un dispositif actif (VCSEL à puits quantiques, émettant à 1.55µm, compact et polarisé) ont été réalisés.<br /><br />Enfin, des cavités Fabry-Pérot ultimes, uniquement à base de ces réflecteurs à CP, sont étudiées. Le concept est validé en utilisant deux échantillons différents placés en vis-à-vis à l'aide d'un montage piézo-électrique. Ensuite, un démonstrateur passif monolithique, montrant une sélectivité et une compacité verticale sans précédents.<br />En outre, une étude théorique démontre la capacité des miroirs à CP à influer très fortement sur la vitesse d'expansion latérale de la lumière dans les cavités Fabry-Pérot, ce qui ouvre la voie à de toutes nouvelles applications.

La géométrie innovante du laser à cavité verticale présente un attrait considérable pour quelques applications spécifiques telles que les interconnexions optiques massivement parallèles ou l'ordinateur optique qui nécessitent des réseaux uni- ou bi-dimensionnels de lasers à faible courant de seuil. Dans le dessein de réaliser un laser à cavité verticale monolithique émettant aux longueurs d'onde d'intérêt pour les télécommunications optiques (1,3-1,55 µm), le système semiconducteur AlGaAsSb permet d'atteindre de très haut pouvoirs réflecteurs pour les miroirs de Bragg, qui constituent les éléments clés de ce type de composant. La pierre angulaire de ce travail a été d'établir les conditions de croissance par Épitaxie par Jets Moléculaires des couches antimoniures sur InP et sur GaSb. En particulier l'accord de maille de AlGaAsSb sur InP a été obtenu malgré les difficultés liées à une lacune de miscibilité à ces compositions. Le choix de multipuits GaInSb dans des barrières de AlGaAsSb comme zone active sur GaSb émettant à 1,55 µm, nous a permis d'atteindre une émission laser à température ambiante sur des lasers à émission par la tranche, ce résultat constituant une première mondiale. La réalisation de miroirs de Bragg performants aux longueurs d'onde de 1,55 µm et 2 µm valide les grandes potentialités du système semiconducteur AlGaAsSb/AlAsSb pour la fabrication de lasers à cavité verticale fonctionnant dans le proche infrarouge. De même la croissance d'une structure à cavité verticale 3l centrée à 1,5 µm montre la faisabilité de lasers à cavité verticale totalement monolithiques sur GaSb pour les applications aux télécommunications optiques.

Le langage du corps tient une place prépondérante dans la communication sociale et ceci dès la petite enfance. L'objectif de ce travail de thèse est de déterminer la contribution du corps en action dans la compréhension des interactions sociales (IS). L'approche développementale nous renseigne sur les mécanismes présidant à sa mise en place chez l'enfant, être éminemment social. En revanche dans l'autisme, trouble neurodéveloppemental complexe, la dimension sociale est altérée. Nos études questionnent dans cette pathologie l'utilisation de l'information portée par le corps en mouvement, dans un contexte social. L'originalité de notre paradigme expérimental repose sur l'utilisation de mouvements humains (MH), ou animations en points lumineux, qui permettent d'isoler l'information sociale portée par le corps en action. Nous avons présenté à nos sujets des scènes visuelles présentant deux acteurs engagés dans une interaction sociale ou pas. Une double approche, comportementale et en IRMf, nous éclaire sur l'utilisation et la mise en place de la simulation motrice et nous permet de questionner son implication dans l'autisme. Nous montrons que les enfants entre 4 et 6 ans et les enfants autistes utilisent les informations visuelles portées par le MH pour comprendre une IS, bien que leurs performances ne soient pas encore optimales. Chez l'adulte, en plus du réseau de la mentalisation attendu, nous avons mis en évidence l'importance du réseau des mécanismes miroirs dans la cognition sociale. Chez l'enfant, l'IRMf nous a permis de rapporter pour la première fois un recrutement fonctionnel précoce du gyrus frontal inférieur, siège du système des neurones miroirs, lors de l'observation des scènes sociales. La discussion générale établit un lien étroit entre la mise en place du mécanisme miroir et la construction des représentations de l'action, elle interroge aussi l'intégrité de ce processus dans l'autisme. En conclusion, ces études ouvrent la voie au rôle fondateur du mécanisme miroir dans le développement social de l'enfant.

Ce travail porte sur la conception et la caractérisation de sources semiconductrices d'états à deux photons pour l'information quantique intégrée. Ces dispositifs, basés sur la fluorescence paramétrique dans des guides d'onde en AlGaAs, émettent des paires de photons à température ambiante aux longueurs d'onde des télécommunications. La première source est une diode laser émettrice de photons jumeaux, basée sur un accord de phase modal entre un mode laser de Bragg à 775 nm injecté électriquement et les modes de photons télécom au sein du même guide d'onde. Nous détaillons le design de la structure, sa caractérisation optique linéaire et non linéaire et son comportement sous injection de courant. L'obtention de l'émission laser et de la génération de seconde harmonique sur un même dispositif ouvre la voie vers une source ultra-compacte de paires de photons. Le second dispositif étudié repose sur une géométrie de pompage transverse où un faisceau laser incident sur le dessus du guide génère deux photons télécom guidés et contrapropageants. Nous explorons la grande versatilité de l'état quantique des paires générées par cette source, avec notamment les possibilités d'ingénierie de l'état dans le domaine fréquenciel offertes par cette géométrie. Nous présentons également la première démonstration expérimentale d'états intriqués en polarisation obtenue avec ce dispositif, ainsi qu'un modèle permettant de calculer la qualité de l'intrication à partir des distributions spatiales et spectrales du faisceau de pompe. Ces sources d'états non classiques, compactes et injectables électriquement, sont d'excellents candidats pour les implémentations photoniques de l'information quantique.

Le sujet prend appui sur une hypothèse : à l’origine, la musique est un phénomène culturel et biologique, social (et donc pas privé) et communautaire (et donc pas individuel). Les travaux de plusieurs théoriciens évolutionnistes du langage et/ou de la musique étayent l’hypothèse selon laquelle l’objet de la musique dépasse l’opposition nature-culture. Quelle est alors l’influence de ces caractéristiques sur l’apparition de la musicalité ou d’une faculté de musique ? Pour avancer dans notre réflexion, nous mesurons la contribution des recherches sur les amusies quant à la question des origines de la musique. Par la suite, nous étudions le rapport entre l’intentionnalité et l’évolution de la musique. Nous nous concentrons sur la nature sociale du phénomène musical, puis proposons l'intégration de la caractérisation biologique et sociale de la musique dans une conception institutionnelle et communautaire. Ainsi fondée philosophiquement, notre hypothèse de départ devient le véhicule du dépassement disciplinaire convoité. Enfin, certaines options proposées par différents auteurs décrivant la contribution de la musique au développement de réseaux neuronaux à la propriété miroir sont évoquées. Et nous tentons de répondre à cette question, inévitable : la musique peut-elle, étant donné son caractère irréductiblement culturel, social et communautaire, entretenir des connexions neuronales? Nous examinons notamment à cette fin les implications de la théorie du chaos et des résultats des simulations informatiques multi-agents. / The subject is based on an assumption: originally, the music is a cultural and a biological phenomenon, it is social (and not private) and institutional (and not individual). Several evolutionary theorists of language and/or music support the hypothesis that the purpose of language/music is beyond the opposition between nature and culture. Assuming those characteristics, then what is their influence on the development of musicality or of a faculty of music? To advance our thinking, we point out researches on the musical brain. Precisely, we evaluate the contribution of researches on amusia to the question of the origin of music. Subsequently, we study the relationship between intentionality and the evolution of music. Then, we focus on the social nature of the musical phenomenon, and propose to integrate social and biological characterization of music in a community and institutional conception. From then on, our assumption is philosophically founded and we assume that it can be an appropriate vehicle to exceed the disciplinary’s limits. Finally, we present some options proposed by different authors describing the contribution of music to the development of neural networks with a “mirror” property. Then, we try to answer this inevitable question: can music, given its irreducibly cultural, social and institutional characteristics, maintain neural connections? About this part, we examine the implications of chaos theory and the results of computer simulations.

Orientador: Susani Silveira Lemos França / Banca: Ana Paula Tavares Magalhães Taconi / Banca: Márcia Regina Capelari Naxara / Resumo: No final da Idade Média, foram formulados escritos pedagógicos que estabeleceram normas de conduta para uma boa governação em muitos dos reinos da Europa. Estes escritos são os conhecidos Espelhos de Príncipe, tratados normativos dirigidos especificamente aos governantes. A França, em especial entre os séculos XIV e XV, foi um dos mais importantes palcos dessa modalidade de escrita, justamente por Carlos V, durante seu reinado (1364- 1380), ter favorecido a presença de inúmeros letrados na sua corte e ter estimulado esta produção normativa. Assim, a proposta deste trabalho gira em torno de perceber como os homens desse período pensaram o poder e contribuíram para construí-lo dentro dos moldes que julgavam ideais. Dados seus objetivos de reformar toda a Cristandade e de formular a imagem do príncipe a partir das memórias do reino da França, as obras de Philippe de Mézières (1327-1405), Le Songe du Vieil Pelerin, e de Christine de Pisan (1363-1430), Le livre des fais et bonnes meurs du sage roy Charles V, foram tomadas como base no presente estudo. Ambos os autores, por terem vivido e servido na corte do referido monarca, fizeram uso de suas experiências e dedicaram-se a destacar o papel dos reis na condução do reino e a traçar novos rumos para as práticas políticas / Résumé: À la fin du Moyen Âge, ont été formules des écris pédagogiques qui ont établi des normalisations de comportements pour une bonne gouvernance en plusieurs royaumes de l'Europe. Ces écris sont les connus Miroirs du Prince, traités normatifs dirigés spécifiquement aux gouvernants. La France, en spécial entre le XIVème et XVème siècles, a été un des plus importants scénario de cette modalité d'écriture, justement parce que Charles V, pendant son règne (1364-1380), a favorisé la présence d'innobrable gens de lettres dans sa cour et a stimulé cette production normative. Ainsi, la proposition de ce travail cherche à percevoir comment les hommes de cette période-là ont pensé le pouvoir et ont contribué pour le construire dans les modèles qu'ils croyaient idéaux. Donnés ses objectifs de reformuler toute la Chrétienté et de formuler l'image du prince à partir des mémoires du royaume de la France, les ouvrages de Philippe de Mézières (1327-1405), Le Songe du Vieil Pelerin, et de Christine de Pisan (1363-1430), Le livre des fais et bonnes meurs du sage roy Charles V, ont été prises comme base dans cette étude. Les deux auteurs pour avoir eu vécu et servi dans la cour du référé monarque, ils ont fait l'usage de leurs expériences et de l'héritage ancien et chrétien pour mettre en relief le rôle des rois dans la conduite du royaume et pour tracer les voies pour les pratiques politiques / Mestre

Master of Music / School of Music, Theatre, and Dance / Slawomir Dobrzanski / This report is a study of Johann Sebastian Bach’s Partita in C minor, BWV 826; Ludwig van Beethoven’s Sonata in F-sharp major, Op.78; Fryderyk Chopin’s Scherzo in B Minor, Op.20; M. Ravel’s “Miroirs”: II. Oiseaux tristes, IV. Alborada del gracioso, V. Vallee de cloches; These compositions are part of the author’s Master’s Piano Recital given on April 12, 2017. The study mainly discusses from historical, theoretical and stylistic perspectives.