" - Comment apprécions-nous la complexité du monde qui nous entoure ? - En bougeant nos yeux ! - Pourquoi ? - Parce qu'une perception visuelle efficace (avec une acuité maximale !) nécessite de placer l'image des éléments pertinents du champ visuel au niveau d'une petite partie de notre rétine : la fovéa. " Les saccades oculaires sont les mouvements les plus rapides que peut produire notre organisme et sont malgré tout très précises. Le contrôle de ces mouvements représente un défi pour notre cerveau. En effet, ces saccades sont tellement rapides qu'aucune information visuelle ne peut modifier leur trajectoire en cours d'exécution. Mais alors, de quels moyens dispose notre cerveau pour maintenir ces performances tout au long de notre vie? En cas d'imprécision répétée, des mécanismes vont progressivement modifier l'amplitude de nos saccades oculaires afin d'en rétablir la précision. Cette adaptation saccadique repose sur des modifications centrales plastiques. Ce travail de thèse a comme vocation d'élucider les caractéristiques de l'adaptation saccadique chez l'homme. Des approches complémentaires ont permis d'étudier d'une part, l'adaptation des deux grandes catégories de saccades, réactives et volontaires, et d'autre part, l'adaptation en diminution et en augmentation d'amplitude. Nos données permettent de disséquer les mécanismes d'adaptation saccadique dans leur complexité et de mettre en évidence des structures neuronales indispensables à leur mise en place. Notre travail constitue également le support pour le développement de nouvelles procédures de rééducation, basées sur la plasticité oculomotrice.

" - Comment apprécions-nous la complexité du monde qui nous entoure ?- En bougeant nos yeux !- Pourquoi ?- Parce qu'une perception visuelle efficace (avec une acuité maximale !) nécessite de placer l'image des éléments pertinents du champ visuel au niveau d'une petite partie de notre rétine : la fovéa. " Les saccades oculaires sont les mouvements les plus rapides que peut produire notre organisme et sont malgré tout très précises. Le contrôle de ces mouvements représente un défi pour notre cerveau. En effet, ces saccades sont tellement rapides qu'aucune information visuelle ne peut modifier leur trajectoire en cours d'exécution. Mais alors, de quels moyens dispose notre cerveau pour maintenir ces performances tout au long de notre vie? En cas d'imprécision répétée, des mécanismes vont progressivement modifier l'amplitude de nos saccades oculaires afin d'en rétablir la précision. Cette adaptation saccadique repose sur des modifications centrales plastiques. Ce travail de thèse a comme vocation d'élucider les caractéristiques de l'adaptation saccadique chez l'homme. Des approches complémentaires ont permis d'étudier d'une part, l'adaptation des deux grandes catégories de saccades, réactives et volontaires, et d'autre part, l'adaptation en diminution et en augmentation d'amplitude. Nos données permettent de disséquer les mécanismes d'adaptation saccadique dans leur complexité et de mettre en évidence des structures neuronales indispensables à leur mise en place. Notre travail constitue également le support pour le développement de nouvelles procédures de rééducation, basées sur la plasticité oculomotrice.

Les lasers solides activés Ln3+ offrent de grands avantages: compacité, grande monochromaticité, faible divergence. Deux gammes spectrales sont étudiées: vers 1,55μm et le bleu. Le dopage Yb-Er de cristaux comme le CAS (Ca2Al2SiO7), LnCOB (LnCa4O(BO3)3 - Ln=Y,Gd), GdVO4 ou CLAPO (Ca8La2(PO4)6O2) conduit à une émission vers 1,55μm. Après cristallogenèse et études spectroscopiques, un effet laser vers 1,55μm est obtenu dans le CAS et les LnCOB. Avec des cristaux dopés Nd, nous désirons une courte longueur d'onde laser (~900nm) pour réaliser un laser bleu après conversion de fréquence. Les matrices dopées Nd3+ sont des aluminates ABAlO4 (A=Ca,Sr-B=Y,Gd) ou ASL (Sr1-xLaxMgxAl12-xO19), gallates ABGa3O7 (A=Ca,Sr-B=La,Gd) ou scheelites AMO4 (A=Ca,Sr,Ba-M=Mo,W). Après cristallogenèse et études spectroscopiques, l'effet laser est obtenu vers 900nm dans CaWO4, SrLaGa3O7 et l'ASL. Avec celui-ci, un laser à 450nm est réalisé par doublage de fréquence avec LBO, BiBO, GdCOB, YCOB ou Gd0,58Y0,42COB.

Leur grande efficacité et leur directivité font des lasers des sources optiques extrêmement dangereuses pour l' oeil humain. Cependant il existe une bande spectrale s'étendant de 1,5 à 1,55 µm où le seuil d'endommagement de l'oeil est plus élevé et où les risques encourus sont moins importants. Cette bande spectrale est dite à " sécurité oculaire ". Un laser solide pompé par diode laser émettant dans cette bande spectrale doit trouver de nombreuses applications dans les domaines de la détection d' obstacles et de la télémétrie. Ce travail a donc pour objectif d' étudier théoriquement et de valider expérimentalement un tel laser à sécurité oculaire pompé par diode laser de puissance fondé sur l'utilisation d'un verre codopé erbium et ytterbium. Ce laser fonctionne en régime continu et déclenché mécaniquement. En régime continu une puissance de 100 mW avec un faisceau gaussien parfait a été obtenue pour une puissance de pompe absorbée de 650 mW. En régime déclenché par insertion dans la cavité d'un disque tournant, nous avons obtenu une puissance crête de 120W sur une impulsion de 35 ns de largeur à mi-hauteur et en régime déclenché par insertion d'un diapason dans la cavité, nous avons obtenu une puissance crête de 50 W sur une impulsion de 60 ns de largeur à mi-hauteur. Les résultats intéressants obtenus en régime déclenché nous ont permis de réaliser un télémètre à sécurité oculaire.

Cette thèse de Sciences du langage, s’inscrit dans le contexte de la communication interculturelle et se fonde sur l’analyse d’un corpus de 184112 mots (56 locuteurs, 13 nationalités), 9155 tours de paroles dialogiques. Il s’agit de rechercher un ou plusieurs indices mimogestuels de rupture de compréhension, en l’absence de verbalisation, chez le locuteur silencieux, durant l’interaction. La PARTIE I, propose un état des lieux concernant le repérage des ruptures de compréhension, en situation d’exolinguisme. La PARTIE II, expérimentation préliminaire (méthodologie et analyse de contenu), délimite 177 « blocs-textes », où s’encapsulent des ruptures de compréhension. Un item mimo-gestuel, lié à une excentration brève et rapide du regard (ERBR), souvent répliqué, est prélevé. La PARTIE III est une expérimentation princeps qui découle de l’expérimentation préliminaire. La variable indépendante (le langage verbal) et la variable dépendante (la mimogestualité), sont inversées, pour vérifier si les ruptures de compréhension, une fois rapportées aux critères verbaux corollaires, sont directement identifiables, à partir d’attitudes mimo-gestuelles précises. L’indice (ERBR) est donc systématiquement recherché dans le corpus : sa présence, largement répliquée, en situation de rupture de compréhension, suggère donc qu’il s’agit d’un signal de non-compréhension langagière. Ainsi, une corrélation forte entre le langage verbal et la gestualité non-consciente est bien objectivée, en situation dialogique, multiculturelle : ce repérage de moments de non-compréhension, dès leur incidence, pourrait être un réel apport à la didactique des langues, dans les sociétés cosmopolites d’aujourd’hui. / This PhD thesis is part of the context of intercultural communication and is based on the analysis of a corpus of 184112 words (56 speakers, 13 nationalities), 9155 turns of dialogic words. It is a question of looking for one or more mimogestual indices of rupture of comprehension, in the absence of verbalization, in the silent speaker, during the interaction. The PART I, proposes a state of the places concerning the locating of the breaks of comprehension, in situation of exolinguism. PART II, Preliminary Experimentation (Methodology and Content Analysis), delineates 177 "text-blocks", in which breaks in comprehension occur. A mimo-gestual item, linked to a short and fast eccentric look (ERBR), often replicated, is taken. PART III is a first experiment that arises from preliminary experimentation. The independent variable (the verbal language) and the dependent variable (the mimogestuality), are reversed, to check if the breaks of comprehension, once reported to the corollary verbal criteria, are directly identifiable, starting from precise mimo-gestures attitudes. The index (ERBR) is therefore systematically searched for in the corpus: its presence, which is largely replicated, in a situation of rupture of understanding, therefore suggests that it is a signal of linguistic non-comprehension. Thus, a strong correlation between verbal language and non-conscious gestuality is well objectified, in a dialogical, multicultural situation: this identification of moments of non-understanding, as soon as they have an impact, could be a real contribution to the didactics of languages, in the cosmopolitan societies of today.

Les douleurs oculaires aiguës et chroniques sont parmi les plus invalidantes et les plus difficiles à traiter. Elles touchent plus particulièrement la cornée, tissu le plus innervé et le plus sensible du corps humain. Cette riche innervation provient des neurones sensoriels primaires localisés dans le ganglion trijumeau (GT) qui transmettent directement l'information douloureuse au niveau du complexe sensitif du trijumeau (CST). Cependant, les mécanismes physiopathologiques de la douleur oculaire de nature neurogène et/ou inflammatoire demeurent de nos jours encore mal connus. Un approfondissement des connaissances fondamentales sur l'anatomie du système nociceptif cornéen mais aussi sur les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans l'initiation et la chronicisation de la douleur oculaire, sont donc indispensables à l'amélioration des thérapies actuelles. Dès lors, les travaux de cette thèse se sont donc orientés sur deux axes principaux ; 1) approfondir les connaissances neuroanatomiques du système nociceptif cornéen en établissant la première cartographie tridimensionnelle des neurones cornéens au sein du GT ; 2) étudier les conséquences neuro-inflammatoires des voies trigéminées cornéennes (cornée, GT et CST) dans un modèle murin de douleur oculaire induit par des instillations chroniques de chlorure de benzalkonium (conservateur neurotoxique). Dans l'ensemble, nos travaux expérimentaux montrent qu'une lésion cornéenne chez la souris induit une neuro-inflammation qui se propage de la périphérie jusqu'au système nerveux central, et offrent de nouvelles perspectives thérapeutiques pour les patients atteints de douleurs oculaires aiguës ou chroniques. / Acute and chronic eye pain are among the most debilitating and difficult to treat. They particularly affect the cornea, the most innervated and most sensitive tissue of the human body. Corneal innervation comes from primary sensory neurons localized in the trigeminal ganglion (TG) that directly transmit pain information to the trigeminal sensory complex (TSC). However, pathophysiological mechanisms of ocular pain with neurogenic and /or inflammatory type remain poorly understood. Deeper fundamental knowledge about the anatomy of the corneal nociceptive system and the cellular and molecular mechanisms involved in the initiation and chronicity of eye pain, are essential to improving current therapies. Therefore, the work of this thesis are focused on two main topic: 1) expand our current knowledge about the neuroanatomy of the corneal nociceptive system by establishing the first three-dimensional mapping of corneal neurons within the TG; 2) study the neuro-inflammatory consequences in the corneal trigeminal pathways (cornea, TG and TSC) in a murine model of ocular pain induced by chronic instillations of benzalkonium chloride (neurotoxic preservative). Overall, our experimental work reveals that a corneal lesion in mice induces neuroinflammation that spreads from the periphery to the central nervous system, and offer new therapeutic opportunities for patients with acute or chronic eye pain.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La sécheresse oculaire est une pathologie fréquente qui peut impacter fortement la qualité de vie des patients. D’origine multifactorielle complexe, elle présente de nombreuses étiologies et son diagnostic est difficile en raison de présentations cliniques variées, en termes de symptômes et de tests cliniques, et en l'absence d'un marqueur spécifique. En outre, elle ne bénéficie actuellement que d’une seule molécule thérapeutique, cependant non curative, la ciclosporine. Devenant un réel problème de santé publique, la recherche visant à une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents à son apparition reste indispensable. L'état actuel des connaissances sur la sécheresse oculaire reconnaît à l'inflammation et à l'hyperosmolarité un rôle central. Ce travail de thèse a eu pour objectif d'étudier le comportement pro-inflammatoire des cellules conjonctivales dans un modèle in vitro classique de sécheresse oculaire induite par une hyperosmolarité saline. Nous avons ainsi montré que les cellules conjonctivales sécrètent une chimiokine pro-inflammatoire majeure, CCL2/MCP-1, et que cette induction est totalement sous la dépendance du facteur de transcription osmoprotecteur NFAT5/TonEBP ainsi que partiellement liée à la voie des MAPKs et de NFκB. Nous avons également observé que cette induction était en partie inhibée par la ciclosporine et la dexaméthasone. Nous avons ensuite complété ce travail par l'étude de l'inflammasome à la fois sur ces cellules et sur des monocytes, type cellulaire majeur ciblé par CCL2, en utilisant différents activateurs classiques dans le modèle d’hyperosmolarité. Nos résultats ont montré l’absence d’activation de l’inflammasome par l'hyperosmolarité seule. En revanche, l'hyperosmolarité aurait un rôle inhibiteur de l’inflammasome dans les monocytes. Ces résultats ouvrent des pistes nouvelles d’exploration afin de mieux comprendre les relations entre monocytes et cellules épithéliales de la conjonctive. Ils nous ont permis d'identifier le rôle incontournable de cellules épithéliales conjonctivales dans l'apparition ou le maintien de l'inflammation dans la pathologie et de caractériser certaines voies intracellulaires impliquées dans ce processus, ouvrant de nouvelles perspectives en termes de thérapeutiques. / Dry eye disease is a common condition that significantly impacts the quality of life of patients. It is a complex multifactorial disease with many etiologies and a diagnosis recognized as difficult due to the multiple clinical presentations in terms of symptoms and clinical tests, and lacking of a reliable and specific marker. There is currently only one therapeutic molecule to treat this disease, cyclosporin. However it is not curative. Dry eye disease is becoming an important public health problem and it is necessary to focus research on its underlying mechanisms, as they remain largely unknown. The current state of knowledge in dry eye disease recognizes inflammation and hyperosmolarity as central elements in the pathology. This work aimed to study the pro-inflammatory behavior of conjunctival cells in an in vitro model of dry eye disease by NaCl-induced hyperosmolarity. We showed that conjunctival cells secrete a major pro-inflammatory chemokine known as CCL2/MCP-1. This induction depends entirely on the osmoprotectant transcription factor NFAT5/TonEBP and is partially related to the MAPKs and the NFκB pathways. We showed that the process could be partially inhibited by cyclosporin and dexamethasone. We also studied the inflammasome in conjunctival cells and monocytes, the major cell type targeted by CCL2, using various classical inflammasome activators in this hyperosmolarity model. We did not observe any inflammasome activation induced by hyperosmolarity alone. On the other hand, hyperosmolarity shows signs of inhibiting inflammasome activation in monocytes. These results open new ways of understanding the relations between monocytes and conjunctival epithelial cells. They highlight the crucial role of the conjunctival epithelial cell type in the inflammation process in dry eye disease and make it possible to characterize intracellular pathways involved in this process, opening new therapeutic prospects.

Les informations visuelles sont prépondérantes pour guider le comportement. Malgré une bonne connaissance du système visuel, un phénomène représentant une latéralisation de celui-ci, le phénomène de dominance oculaire (DO), reste mal compris et finalement peu étudié. Nos travaux de thèse ont permis de démontrer que cette DO exerce une large influence sur différentes étapes de la transformation des informations visuelles en mouvements manuels ou oculaires et que celle-ci s’exprime en interaction avec d’autres latéralisations du système nerveux telles que les latéralisations manuelle et des réseaux attentionnels. Nous montrons également son influence sur les processus de transfert d'information entre les deux hémisphères du cerveau. Enfin, nos travaux comportent des retombées cliniques directes : ils introduisent une méthode de quantification plus précise de la DO utilisable par les cliniciens pour une meilleure réussite de certaines techniques chirurgicales. En conclusion, nous montrons que la DO constitue un aspect important de la latéralisation du cerveau humain, relativement négligé jusqu’à présent. / Processing of visual information from the environment is preponderant for the successful performance of many motor behaviors. Despite a good knowledge of the visual system, a phenomenon corresponding to a lateralization of this system, called eye dominance (ED), remains not well understood and poorly studied. Our thesis demonstrated that ED has a widespread influence on different levels of the transformation of visual information into manual or ocular movements and interacts with other lateralizations of the central nervous system such as the manual and attentional networks. We also show the influence of ED on the process of information transfer between the two hemispheres of the brain. Finally, our work has direct clinical implications: it introduces a more accurate method of quantifying ED which is usable by clinicians for better success of some surgical techniques. In sum, we show that ED is an important aspect of the human brain lateralization which has been overlooked until now.