En forêt boréale, le flux total de CO₂ du sol (F[indice CO2]) est le deuxième flux de carbone le plus important après la photosynthèse et peut représenter de 48 à 71% de la respiration totale de l'écosystème. Le F[indice CO2] dépend de l'état du sol à petite échelle, c'est-à-dire de sa température, de sa teneur en eau, de la quantité et de la qualité de la matière organique et de l'activité racinaire et microbienne. D'autres facteurs, appelés « facteurs externes », tels quel a topographie, les événements météorologiques et la hauteur de végétation influencent l'état du sol et donc indirectement le F[indice CO2]. Prédire le F[indice CO2] est complexe en raison du nombre important de facteurs à prendre en compte et des différents patrons de variation temporelle à modéliser. L'objectif de l'étude était de quantifier l'effet des facteurs externes susceptibles d'influencer la variabilité saisonnière, intrasaisonnière et spatiale des F[indice CO2] dans la forêt boréale. Des mesures de F[indice CO2] furent prises à la Forêt Montmorency (Québec, Canada) entre juin et octobre 2020. Un modèle de type Random forest regression fut utilisé pour prédire le F[indice CO2] en fonction de facteurs externes liés à la topographie, à la végétation et à la météo récente. Le modèle obtenu a permis d'expliquer 79 % de la variation des mesures de F[indice CO2]. Nos résultats ont démontré l'importance de la variation spatiale et intrasaisonnière (44 %) dans les mesures de F[indice CO2] par rapport à la variation saisonnière (35 %), ce qui a des implications pour la mesure et la modélisation de F[indice CO2]. La hauteur des arbres et la température de l'air furent les deux facteurs les plus importants pour prédire la valeur du F[indice CO2]. La méthodologie proposée permettrait de simuler le F[indice CO2] à partir de facteurs externes qui peuvent être obtenus à grande échelle à partir de relevés LiDAR et des données climatiques. / In the boreal forest, total soil CO₂ efflux (F[indice CO2]) is the second most important carbon flux after photosynthesis and can account for 48-71% of total ecosystem respiration. F[indice CO2]depends on the small-scale condition of the soil, i.e., its temperature, water content, quantity and quality of organic matter and root and microbial activity. Other factors, called "external factors", such as topography, weather events and vegetation height influence the soil condition and thus indirectly F[indice CO2]. Predicting F[indice CO2] is complex due to the large number of factors to be considered and the different patterns of temporal variation to be modeled. The objective of the study was to quantify the effect of external factors that may influence the seasonal, intra-seasonal and spatial variability of F[indice CO2] in the boreal forest. F[indice CO2] measurements were taken in the Montmorency Forest (Quebec, Canada) between June and October 2020. A random forest regression model was used to predict F[indice CO2] as a function of external factors such as topography, vegetation and recent weather. The developed model was able to explain 79% of the variation in F[indice CO2] measurements. Our results demonstrated the importance of spatial and intra-seasonal variation (44%) in F[indice CO2] measurements compared to seasonal variation (35%), which has implications for F[indice CO2] measurement and modeling. Tree height and air temperature were the two most important factors in predicting F[indice CO2] value. The proposed methodology would allow F[indice CO2] to be predicted from external factors that can be obtained on a large scale from LiDAR surveys and climate data.

Cette thèse traite du problème d’optimisation de formes dans le contexte de la mécanique des solides en contact. Le modèle physique considéré est celui de solides linéaires élastiques en petites déformations, en contact (glissant ou avec frottement de Tresca) avec un corps rigide. Les formulations mathématiques étudiées sont deux versions régularisées de l’inéquation variationnelle décrivant le système d’origine : la formulation pénalisée et la formulation Lagrangien augmenté. Comme ces deux formulations présentent des non différentiabilités, nous proposons une approche par dérivées directionnelles pour obtenir les dérivées de forme associées. En particulier, pour chacune des formulations, nous exprimons des conditions suffisantes pour que la solution soit dérivable par rapport à la forme. Ceci nous permet de construire un algorithme d’optimisation topologique de type gradient, s’appuyant sur les dérivées obtenues et une représentation des formes par des ensembles de niveau (level-sets). L’algorithme bénéficie en outre d’une technique de découpage de maillage qui permet d’obtenir une représentation explicite de la forme à chaque itération, et ainsi d’appliquer fortement les conditions aux limites sur la zone de contact. Après avoir détaillé les différentes étapes de la méthode, nous présentons des résultats numériques en deux et trois dimensions pour en tester la validité. / This thesis deals with shape optimization for contact mechanics. More specifically, the linear elasticity model is considered under the small deformations hypothesis, and the elastic bodyis assumed to be in contact (sliding or with Tresca friction) with a rigid foundation. The mathematical formulations studied are two regularized versions of the original variational inequality: the penalty formulation and the augmented Lagrangian formulation. In order to get the shape derivatives associated to those two non-differentiable formulations, we suggest an approach based on directional derivatives. Especially, we derive sufficient conditions for the solution to be shape differentiable. This allows to develop a gradient-based topology optimization algorithm, built on these derivatives and a level-set representation of shapes. The algorithm also benefits from a mesh-cutting technique, which gives an explicit representation of the shape at each iteration, and enables to apply the boundary conditions strongly on the contact zone. The different steps of the method are detailed. Then, to validate the approach,some numerical results on two-dimensional and three-dimensional benchmarks are presented.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2007-2008. / Pendant l'évolution des métazoaires, les mécanismes moléculaires qui contrôlent le remodelage de la morphologie des mitochondries sont changés. Ceci a permis le recrutement de cette organelle dans le développement, la signalisation du calcium, et l'apoptose. Une protéine centrale au remodelage des mitochondries est la protéase rhomboïde PARL (presenilin-associated rhomboid-like), mais ces mécanismes de régulation sont toujours inconnus. Dans cette étude, nous démontrons que la phosphorylation et le clivage d'un domaine N-terminal de PARL règlent la morphologie des mitochondries. Dans ce clivage, le domaine C-terminal de PARL joue un rôle structural essentiel. Nos résultats démontrent que la phosphorylation et le clivage de PARL ont un impact sur la dynamique des mitochondries, ce qui nous fournit un modèle pour étudier l'évolution moléculaire de la morphologie des mitochondries. / Remodeling of mitochondria is a dynamic process coordinated by fusion and fission of the inner and outer membranes of the organelle, mediated by a set of conserved proteins. In metazoans, the molecular mechanism behind mitochondrial morphology has been recruited to govern novel functions, such as development, calcium signalling, and apoptosis, which suggests that novel mechanisms should exist to regulate the conserved membrane fusion/fission machinery. Here we show that phosphorylation and cleavage of the vertebrate-specific Pbeta domain of the mammalian presenilin-associated rhomboidlike (PARL) protease can influence mitochondrial morphology. Phosphorylation of three residues embedded in this domain, Ser-65, Thr-69, and Ser-70, impairs a cleavage at position Ser(77)-Ala(78) that is required to initiate PARL-induced mitochondrial fragmentation. Our findings reveal that PARL phosphorylation and cleavage impact mitochondrial dynamics, providing a blueprint to study the molecular evolution of mitochondrial morphology.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / Contexte: Les pratiques de faible valeur dans les soins de traumatologie pour adultes sont fréquentes. Cependant, il existe un manque important de connaissances sur celles-ci dans les admissions pour traumatismes pédiatriques. Les objectifs de cette étude étaient d'estimer l'incidence des pratiques cliniques de faible valeur et d'évaluer les variations inter hospitalières. Méthodes: Les recommandations des guides de pratique clinique identifiées dans une revue de la portée ont été analysées afin d'identifier les recommandations relatives aux pratiques qui devraient être évitées. Pour évaluer la variation inter hospitalière, nous avons utilisé des modèles linéaires généralisés multiniveaux pour générer des coefficients de corrélation intraclasse, à l'aide des données du registre de traumatologie du Québec sur toutes les admissions pour blessures pédiatriques (0-16 ans) de 2013 à 2020. Résultats: Nous avons identifié 18 pratiques de faible valeur, dont 11 ont pu être évaluées. Notre population d'études comprenait 14,137 patients dont 34 % étaient âgés de 12 ans et plus et 62% étaient des hommes. Trois pratiques présentaient des incidences > 10 % et des variations inter-hospitalières modérées à fortes: consultation neurochirurgicale pour traumatisme cérébral léger (TBI; 21%, ICC=11%), admission à l'hôpital en cas de TBI léger isolé (15%, ICC=20%), et admission à l'hôpital en cas de traumatisme abdominal par objet contondant isolé avec scanner négatif (26%, ICC=20%). Les incidences de l'imagerie de faible valeur, de l'admission en soins intensifs et de la prise en charge chirurgicale étaient toutes inférieures à 10%, mais les variations inter hospitalières de la reprise du scanner après le transfert, en cas de trauma crânien léger et l'admission en soins intensifs en cas de trauma crânien léger étaient modérées à élevées. Conclusion: Nous avons identifiés trois pratiques cliniques ayant une incidence élevée, présentant des variations inter hospitalières significatives. Ces pratiques peuvent être ciblées pour des interventions de désadoptions. Cependant, nous devrions identifier les déterminants de ces pratiques ainsi que les obstacles et les facilitateurs de leur désadoptions. / Background: Low-value clinical practices are one of the most important areas of excess healthcare spending. Research has suggested that low-value practices in adult trauma care are frequent and subject to significant inter-hospital variation. However, there is a major knowledge gap on low-value care for pediatric injury admissions. Objectives: 1) Estimate the incidence of low-value practices 2) Evaluate inter-hospital practice variations. Methods: Low-value practices identified in a recent scoping review and expert consultation study were screened to identify recommendations pertaining to pediatric injury care. We then estimated incidences of low-value practices using data from the Québec trauma registry on all pediatric (0-16 years of age) injury admissions to any of the 59 provincial trauma centers from April 2013 to March 2020. To evaluate inter-hospital practice variations in adherence, we used multilevel generalized linear models to generate intraclass correlation coefficients (ICCs) interpreted as low if <5%, moderate if 5-20% and high if >20%. Results: We identified 18 low-value practices of which 11 could be evaluated using trauma registry data; Our study population comprised 14,137 patients including 62% males and 34% aged ≥ 12 years. Three practices had incidences > 10% and moderate to strong inter-hospital variation: neurosurgical consultation for mild traumatic brain injury (TBI; 21%, ICC=11%), hospital admission in isolated mild TBI (15%, ICC=20%), and hospital admission in isolated blunt abdominal trauma (26%, ICC=20%). Incidences of low-value imaging, ICU admission and surgical management were all <10% but inter-hospital variation of post-transfer repeat CT, repeat head CT for mild TBI, and ICU admission in mild TBI were moderate to high. Conclusions: We identified three low-value clinical practices in pediatric trauma care that can be measured with trauma registry data, have high incidence and significant inter-hospital variation. Before de-implementing, we should identify the determinants of these practices and barriers and facilitators to their de-implementation.

Nous proposons dans un premier essai de développer un modèle d’équilibre général calculable dynamique séquentiel avec l’infrastructure publique comme externalité positive sur la productivité totale des facteurs. Les résultats des simulations démontrent que, globalement, l’augmentation des investissements publics en infrastructures produit des effets positifs sur les différents agrégats macroéconomiques. Toutefois, en Tunisie la meilleure façon de financer ces infrastructures serait à travers l’aide internationale. Dans le deuxième essai, nous proposons d'étendre le modèle présenté dans le premier essai, afin de prendre en compte la dimension temporelle liée aux choix du consommateur et du producteur. Nous présentons un modèle dynamique d’équilibre général intertemporel. Nous essayons de comparer les résultats des simulations obtenus par le modèle intertemporel avec les résultats du modèle dynamique séquentiel. Nos résultats démontrent que dans les deux scénarios envisagés (crédit et taxe de vente), la quantité de la valeur ajoutée est plus élevée dans le modèle intertemporel, par contre, en valeur c’est plutôt le contraire. Contrairement aux deux autres essais où nous considérons les infrastructures au sens large, nous proposons dans le troisième essai de désagréger les infrastructures publiques. Nous considérons trois types d’infrastructures, deux types d’infrastructures économiques (les infrastructures agricoles, et les infrastructures des transports et des communications) le troisième type est les infrastructures sociales. Nos résultats démontrent que dans les deux scénarios de financement de l’augmentation des investissements publics en infrastructures (crédit et taxe de vente), l’augmentation la plus importante est enregistrée dans le cas des infrastructures des transports et des communications. Pour l’économie tunisienne, il serait plus rentable de consacrer la plus grande partie des investissements publics pour les réseaux des transports et des télécommunications.

Ce mémoire met l’accent sur deux questions essentielles: la flambée du prix du pétrole et son impact sur l’emploi et le taux de change au Canada. Dans ce papier, nous avons cherché à étudier et analyser l’impact des récentes hausses du prix du pétrole sur certaines variables macro-économiques de l’union monétaire Canadienne dans le cadre de la théorie de la Zone Monétaire Optimale. Nous adopterons l’approche d’un modèle VEC basé sur les modèles VAR, en utilisant des données mensuelles couvrant la période du 1994M03 au 2012M06. Les résultats empiriques obtenus pour le Canada confirment notre intuition et indiquent que l’incidence de l’augmentation de prix du pétrole de WTI sur l’emploi total et l’emploi en transport et entreposage est positive à court et long termes, mais négative en ce qui a trait à l’emploi en fabrication et au taux de change à long terme. Enfin, l’impact sur les principales provinces canadiennes s’avère différent entre régions et confirme la sensibilité et la souffrance du secteur manufacturier dans certaines provinces, surtout au Québec et en Ontario. Mots clés : Le Canada, la hausse des prix du pétrole, Variables macro-économiques théorie de la Zone Monétaire Optimale, modèles VEC et VAR.

La maladie de Parkinson est caractérisée par une dégénérescence des cellules dopaminergiques, laquelle est soupçonnée d'être, en partie, l'aboutissement de phénomènes d'oxydation. Des traitements véhiculés par des anti-oxydants pourraient donc avoir des effets neuroprotecteurs sur cette population neuronale. Nous avons exploré cette hypothèse par l'intermédiaire de la cystamine - un anti-oxydant aux propriétés neuroprotectrices chez un modèle animal de la maladie de Huntington - chez des souris parkinsoniennes générées par la toxine l-méthyl-4-phényl-l,2,3,6-tétrahydropyridine (MPTP), une molécule qui reproduit la plupart des symptômes parkinsonniens. Nous avons ici soumis des souris âgées de 16 mois à un traitement de 10 ou 50 mg/kg/jour de cystamine commençant 2 jours avant (pré-traitement) ou pendant (traitement) les injections de MPTP et se poursuivant durant 14 jours. Les résultats obtenus ont démontré que le pré-traitement d'une faible dose de cystamine (10 mg/kg) permet de protéger, de façon significative, le système dopaminergique. Ces travaux suggèrent que la cystamine possède des propriétés neuroprotectrices chez un modèle animal de la maladie de Parkinson.

Le trouble de l'hyperphagie boulimique (THB) est un trouble de l'alimentation défini de manière autonome dans la 5e édition du Manuel diagnostique et statistique des troubles mentaux (DSM-5) en mai 2013. Le THB est caractérisé par des épisodes d'ingestion d'une quantité anormalement élevée de nourriture dans une courte période de temps sans comportements compensatoires tels que des vomissements auto-induits. La prévalence du THB a augmenté très rapidement en raison de la grande disponibilité d'aliments riches en calories et du stress croissant dans la vie moderne. Malheureusement, l'étiologie du THB est encore mal comprise et les traitements cliniques actuels du THB sont principalement limités à la thérapie cognitive comportementale, dont le pronostic est également assez limité. Afin d'étudier le THB, notre laboratoire a précédemment développé un modèle de THB chez le rat en utilisant une combinaison de stress causé par des chocs électriques aux pattes et d'un accès intermittent d'une heure à une solution de sucrose à 10%. Dans notre modèle de rat THB, les rats sujets à la frénésie alimentaire (BEP; de l'anglais binge-eating prone) ont consommé plus de sucrose que les rats résistants à la frénésie alimentaire (BER, de l'anglais binge-eating resistant) à la fois dans des conditions normales et ces rats ont augmenté davantage leur consommation après avoir vécu le stress. Nous avons également observé une alimentation compulsive dans les rats BEP avec notre test modifié de boîte claire / sombre. Une alimentation compulsive est la caractéristique la plus obstinée du THB. Mon projet de thèse se concentre sur l'observation de l'alimentation compulsive dans le modèle de THB chez le rat avec un test concurrentiel, dans lequel les comportements d'alimentation et d'immobilité ont été surveillés en présence d'un stimulus auditif conditionné de manière aversive. Les rats BEP ont montré une consommation persistante élevée de sucrose et ont montré une réponse inhibée à la peur induite en situation stressante en comparaison aux rats BER, indiquant respectivement un déficit de dévaluation de l'appétence et une réponse anxiolytique plus forte au sucrose. Après l'observation de l'alimentation compulsive dans nos rats BEP, nous avons analysé les activités cérébrales de ces rats avec l'hybridation in situ de l'ARNm c-fos. Nous avons trouvé que, dans les rats BEP, le sucrose réduisait l'activité c-fos du noyau paraventriculaire de l'hypothalamus, tout en augmentant l'activité dans la zone hypothalamique latérale face au stimulus conditionné aversif. La résistance à la dévaluation de l'appétence de la nourriture pourrait être le résultat d'un recrutement atténué de la réponse iii du cortex préfrontal médian et d'une réponse persistante du noyau accumbens à la consommation de sucrose. Ces résultats suggèrent que le système de récompense a pris le dessus sur les systèmes homéostatiques et répondant au stress. Étonnamment, l'apport de sucrose sous la peur conditionnée n'a pas inhibé l'activité de l'amygdale centrale, mais l'a plutôt activée à la place. Cette étude a exploré le mécanisme de l'alimentation compulsive dans un modèle de THB et a fourni certaines cibles cérébrales, telles que le noyau accumbens, pour de futures recherches thérapeutiques / The binge eating disorder (BED) is an eating disorder that was defined in the 5th edition of Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM-5) in May 2013. The BED is characterized by episodes of ingestion of abnormally large amounts of food in a short period of time without compensative behaviors such as self-induced vomiting. The prevalence of the BED is on the rise due to the availability of high-calorie food and the stressors of modern life. Unfortunately, the etiology of the BED is still poorly understood, and current clinical treatments of the BED are mostly limited to cognitive behavioral therapy, of which the prognosis is also quite limited. In order to study the BED, our lab previously developed a rat model of the BED with combination of foot-shock stress and intermittent 1 h access to a 10% sucrose solution. In our BED rat model, the binge-like eating prone rats (BEPs) consumed more sucrose than the binge-like eating resistant rats (BERs) in normal conditions and consumed more sucrose in response to stress. We also observed compulsive eating in the BEPs with our modified light/dark box test. Compulsive eating is the most obstinate feature of the BED. My PhD project focuses on the observation of compulsive eating in the BED rat model with a conflicting test, in which the feeding and freezing behaviors were monitored in the presence of an aversively conditioned auditory stimulus. The BEPs showed persistently high sucrose intake and inhibited fear response under stress when comparted with BERs, respectively indicating a deficiency in palatability devaluation and stronger anxiolytic response to sucrose. After the observation of compulsive eating in the BEPs, we further analyzed the brain activities of the BEPs and BERs by analyzing the expression of c-fos mRNA using in situ hybridization. In the BEPs, we found that sucrose reduced c-fos expression in the paraventricular nucleus of the hypothalamus (PVN) in response to an aversively conditioned stimulus (CS), but enhanced activities in the lateral hypothalamic area (LHA) in response to the CS. The resistance to devaluating the palatable food could be a result of attenuated recruitment of the medial prefrontal cortex (mPFC) and persistent nucleus accumbens (Acb) response to the sucrose intake. These findings suggest that the rewarding system overrode the homeostatic and the stress-responding systems. Surprisingly, the sucrose intake under fear conditions did not inhibit the activity of the central amygdala, but further activated it instead. Current study explored the mechanism of compulsive eating in the BED, and suggests that the mPFC and Acb should be examined for further therapeutic.

Les gestionnaires des entreprises sont souvent des personnes différentes des actionnaires de ces entreprises. Une littérature récente (Danthine et Donaldson, 2004) explore les conséquences potentielles de cette séparation entre gestion et propriété, habituellement ignorée, pour la modélisation macroéconomique. Toutefois, les travaux de Danthine et Donaldson se basent sur un modèle simple et sans frictions et il est donc difficile de mesurer leur impact sur la modélisation macroéconomique récente, dans laquelle interagissent plusieurs frictions et chocs. Le présent mémoire adapte le modèle de Danthine et Donaldson à un environnement avec chocs monétaires et frictions nominales (contrats de salaires); à ce chapitre, le mémoire représente donc un premier pas dans la généralisation de ce modèle.

L'utilisation accrue de l'aluminium structural au cours des dernières décennies s'explique par ses nombreux avantages, tels que son excellente résistance par rapport à son poids, sa résistance à la corrosion et ses bénéfices environnementaux. Dû à son coup initial élevé, l'optimisation des méthodes de conception est essentielle pour exploiter pleinement ces propriétés. Cependant, les normes actuelles utilisent des approches simplifiées pour prédire la résistance des éléments en aluminium, qui ne sont pas optimisées pour tenir compte des effets de l'écrouissage, des instabilités, des propriétés réduites dans la zone affectée thermiquement et des formes extrudées souvent complexes. Ce mémoire présente le développement d'une méthode alternative de dimensionnement des sections ouvertes en aluminium, basée sur l'Overall Interaction Concept (O.I.C.). Cette approche de conception innovante est basée sur l'interaction entre résistance et stabilité, tout en considérant les imperfections géométriques et matérielles. De plus, elle permet d'obtenir des résultats précis et cohérents par l'utilisation de courbes de flambement continues. Un modèle numérique d'éléments finis a été développé pour prédire avec précision la résistance en section des éléments en aluminium. Son efficacité a été validée en comparant les résultats à ceux de tests expérimentaux. Des études paramétriques approfondies ont ensuite été menées, permettant d'étudier l'impact de diverses géométries, d'alliages et de cas de charge sur la résistance. Avec les résultats de plus de 4500 simulations numériques non linéaires, des propositions de calculs de type O.I.C. ont été formulées pour la résistance locale des sections d'aluminium extrudées et soudées en forme de "I". La performance des propositions a été évaluée en la comparant d'abord aux résultats numériques, puis aux prévisions de résistance des normes de conception d'aluminium canadienne, européenne et américaine. Les comparaisons ont prouvé que la méthode de conception de l'O.I.C. mène à des résultats beaucoup plus précis que les normes actuelles, tout en étant plus simple et plus efficace. / The increased use of structural aluminium in the last decades can be explained by the many advantages of this material, such as its great strength-to-weight ratio, resistance to corrosion, and environmental benefits. Due to its high initial cost, optimization of design methods is essential to fully benefit of these properties. However, current standards use simplified approaches to predict the resistance of aluminium elements, that are not optimized to account for the effects of strain hardening, instabilities, heat reduced properties and often complex extruded shapes. This thesis presents the investigations conducted for the development of an alternative design method for aluminium open cross-sections, based on the Overall Interaction Concept (O.I.C.). This innovative design approach relies on the interaction between resistance and stability, and also allows to consider geometrical and material imperfections. Moreover, it allows to obtain precise and consistent results by the use of continuous buckling curves. A numerical finite element model was developed to accurately predict the cross-sectional resistance of aluminium elements. Its efficiency was validated by comparing the results to available experimental test data. Extensive parametric studies were then conducted, allowing to study the impact of various geometries, alloys, and load cases on the resistance. Using the results from more than 4500 nonlinear numerical simulations, O.I.C.-type design proposals were formulated for the local resistance of extruded and welded aluminium sections of "I" shape. The performance of the proposals was evaluated by first comparing it to the numerical results, then to the resistance predictions from the Canadian, European, and American aluminium design standards. The comparisons showed that the O.I.C. design proposal leads to much more accurate results than the current standards, while still being simpler and more efficient.