Ces dernières années, plusieurs modèles d'évolution moléculaire, basés sur l'hypothèse que les séquences des protéines évoluent sous la contrainte d'une structure bien dénie et constante au cours de l'évolution, ont été développés. Cependant, un tel modèle repose sur l'expression de la fonction repr ésentant le lien entre la structure et sa séquence. Les potentiels statistiques proposent une solution intéressante, mais parmi l'ensemble des potentiels statistiques existants, lequel serait le plus approprié pour ces modèles d'évolution ? Dans cette thèse est développé un cadre probabiliste d'optimisation de potentiels statistiques, dans le contexte du maximum de vraisemblance, et dans une optique de protein design. Le potentiel statistique utilisé ici est composé d'un terme de contact entre deux acides aminés et un terme d'accessibilité au solvant, mais le cadre statistique peut être très facilement généralisé à des formes plus complexes de potentiel. Ce cadre intègre diérentes méthodes d'optimisation, incluant la prise en compte de structures alternatives (decoys) pour l'optimisation des potentiels, et utilise une amélioration algorithmique permettant l'obtention rapide de potentiels statistiques adaptés au contexte. Tout cela nous fournit un cadre robuste et des tests statistiques (à la fois dans le contexte de l'optimisation des potentiels et dans le contexte de l'évolution moléculaire), permettant de comparer diérentes méthodes d'optimisation de potentiels statistiques pour les modèles soumis à des contraintes structurales.

L’influence de la couleur dans les mécanismes perceptuels et attentionnels a été étudiée. Quatre couleurs (le rouge, le vert, le bleu et le jaune) ont été calibrées individuellement à travers la technique heterochromatic flicker photometry. Suivant cela, les participants ont déployé leur attention à une cible (un cercle de couleur avec une ligne orientée). Les données électrophysiologiques ont été enregistrées pendant que les sujets performaient la tâche de recherche visuelle, et les analyses ont été basées sur les potentiels évoqués (PÉs). Trois composantes des PÉs ont été examinées : la posterior contralateral positivity (Ppc); la N2pc, reflétant le déploiement de l’attention visuo-spatiale et la temporal and contralateral positivity (Ptc). Des conditions dans lesquelles la cible était bleu ou rouge, lorsque comparées à des conditions avec une cible jaune ou verte suscitaient une N2pc plus précoce. Une amplitude plus élevée est aussi observée pour les cibles rouges pour les composantes Ppc et Ptc, reflétant une sélectivité pré-attentionelle. Ces résultats suggèrent de la prudence dans l’interprétation de données comparant des cibles de différentes couleurs dans des tâches de PÉs, et ce même lorsque les couleurs sont équiluminantes. / We investigated how target color affected behavioral and electrophysiological results in a visual search task. Perceptual and attentional mechanisms were tracked using the N2pc component of the event-related potential and other lateralized components. Four colors (red, green, blue, or yellow) were calibrated for each participant for luminance through heterochromatic flicker photometry and equated to the luminance of grey distractors. Each visual display contained 10 circles, 1 colored and 9 grey, each of which contained an oriented line segment. The task required deploying attention to the colored circle, which was either in the left or right visual hemifield. Three lateralized ERP components relative to the side of the lateral colored circle were examined: a posterior contralateral positivity (Ppc) prior to N2pc, the N2pc, reflecting the deployment of visual spatial attention, and a temporal and contralateral positivity (Ptc) following N2pc. Red or blue stimuli, as compared to green or yellow, had an earlier N2pc. Both the Ppc and Ptc had higher amplitudes to red stimuli, suggesting particular selectivity for red. The results suggest that attention may be deployed to red and blue more quickly than to other colors and suggests special caution when designing ERP experiments involving stimuli in different colors, even when all colors are equiluminant.

Les troubles du comportement en sommeil paradoxal (TCSP) ont été individualisés comme un type de parasomnie par Carlos Schenck en 1986. Il s'agit d'une parasomnie caractérisée par l'absence d'atonie musculaire pendant le sommeil paradoxal associée à l'apparition de mouvements anormaux allant de simples secousses à des comportements élaborés souvent violents. Ces comportements dépendent de l'activité onirique et sont décrits comme une " mise en acte des rêves ". Les TCSP sont fréquents dans la maladie de Parkinson. Les patients parkinsoniens ayant des TCSP ont des troubles cognitifs plus importants et ont un risque de démence plus important que les autres patients. Les TCSP peuvent également se présenter de manière isolée, sans aucune cause pathologique apparente. Ils sont alors considérés comme " idiopathiques " (TCSPi). Ce terme " idiopathique " a néanmoins été remis en cause du fait de la présence de nombreux signes évocateurs d'une synucléinopathie chez ces patients (affaiblissement des performances cognitives, anomalies cérébrales structurales et fonctionnelles). De nombreux patients ayant des TCSP initialement considérés comme idiopathiques, vont développer un syndrome parkinsonien et/ou une démence après plusieurs années d'évolution. Une étude récente rapporte que cela concerne 81 % des patients après 16 ans de suivi. Ces données ont conduit à l'hypothèse selon laquelle les TCSP seraient un symptôme révélant les stades précoces " non-moteurs " de la MP. Les agrégats pathologiques d'alpha-synucléine touchant les structures du tronc cérébral seraient à l'origine de l'apparition de TCSP avant même le syndrome parkinsonien. Cette chronologie dans les stades d'évolution de la MP (pré-clinique, pré-moteur, moteur, démence) ne semble néanmoins pas être retrouvée chez tous les patients parkinsoniens. Elle révèlerait plutôt un certain sous-type de MP, caractérisée par de nombreux symptômes non-moteurs précédant le syndrome parkinsonien et par un risque accru de démence précoce. Parmi ces symptômes non moteurs, les troubles cognitifs seraient importants et toucheraient notamment le fonctionnement visuo-perceptif. Ce travail a eu pour objectif d'étudier le lien entre les TCSP, les troubles visuo-perceptifs et la maladie de Parkinson. Dans une première étude, des évaluations spécifiques des fonctions visuo-spatiales ont permis de mettre en évidence des troubles visuo-perceptifs chez les patients ayant des TCSPi. Les patients parkinsoniens ayant des TCSP avaient des troubles visuo-perceptifs plus marqués que ceux n'ayant pas de TCSP. Les résultats ont également permis d'identifier la nature des troubles visuo-perceptifs. Les processus intermédiaires de traitement de l'information visuelle semblent spécifiquement touchés dans ces groupes de patients.La deuxième partie de notre travail a été consacrée à l'exploration des corrélats neurophysiologiques de cette atteinte perceptive chez les patients ayant des TCSPi. Cette étude était basée sur l'analyse d'un potentiel évoqué cognitif : la Ncl (negativity associated with closure) décrite comme un marqueur de notre capacité à reconnaître des objets partiellement occultés ; autrement dit, une composante générée par la mise en jeu des processus intermédiaires de traitement de l'information visuelle. L'absence de Ncl observée chez les patients ayant des TCSPi est compatible avec l'hypothèse d'un dysfonctionnement des régions du Lateral occipital complex (LOC) situées sur la voie ventrale de traitement de l'information visuelle. [...]

L’hypothèse de ce travail est que les sujets schizophrènes souffrant d’hallucinations auditives verbales perçoivent leur propre voix comme une voix étrangère. L'objectif de notre travail est donc d'étudier les réponses électrophysiologiques évoquées par la voix des participants et celle d’une personne inconnue. Nos résultats chez les sujets sains montrent que nous allouons moins de ressources attentionnelles automatiques à notre propre voix que par rapport à une voix inconnue. Cet effet d’atténuation de l’orientation automatique de l’attention pour sa propre voix n’est pas observé chez les patients schizophrènes. De plus, conformément à notre hypothèse initiale, cet effet est d’autant plus faible que la sévérité des hallucinations est forte. / The hypothesis of this study was that schizophrenic patients with auditory verbal hallucinations perceive their own voices as alien voices. The aim of the study was to investigate the electrophysiological responses evoked by participants’own voices and those of unknown individuals. Our results in healthy subjects showed that they allocated fever automatic attentional resources to their own voices than to unfamiliar voices. This attenuation effect of the automatic orientation of attention to own voice was not observed in schizophrenic patients. In addition, in agreement with our initial hypothesis, the attenuation decreased even further as the hallucinations became more severe.

L’intolérance au changement est fréquemment observée dans l'autisme et s'exprime dans toutes les modalités sensorielles. L’objectif de ce travail était d’étudier la perception automatique du changement visuel chez des enfants et adultes avec autisme via un paradigme oddball passif. En utilisant l’électrophysiologie, des réponses atypiques aux changements visuels mêmes mineurs, ont été mises en évidence dans l’autisme, quel que soit l'âge, suggérant une hyperdistractibilité des patients. De plus, l’utilisation de l’IRMf a permis de révéler, lors de la présentation d’un changement visuel, une hyperactivation du cortex sensoriel associée à une hyperactivation du cortex cingulaire antérieur, d’autant plus élevée que les patients avaient des traits autistiques marqués. Cette étude suggère donc qu’une hyper-réactivité sensorielle associée à des troubles de l’attention visuelle sélective contribueraient aux troubles de perception du changement et aux difficultés d'adaptation dans l’autisme. / Resistance to change is often reported in autism spectrum disorders (ASD) and may occur in all sensory modalities. The aim of the present work was to investigate automatic visual change detection in children and adults with ASD using a passive oddball paradigm. Whatever the age, electrophysiological results showed atypical responses to, even minor, changes, suggesting an hyper distractibility in the patients. Besides, fMRI results revealed hyperactivation of the sensory cortex associated with hyperactivation of the anterior cingulate cortex in adults with ASD, the latest being correlated with the degree of autistics symptoms. These studies thus suggest that a sensory hyper-reactivity associated with visual selective attention deficits might contribute to atypical change perception and adaptation in ASD.

Des réactions inhabituelles et disproportionnées face aux changements survenant de manière imprévisible dans l’environnement sont observées dans l’autisme. L’objectif de ce travail est de caractériser chez des adolescents et des jeunes adultes avec autisme les mécanismes neurophysiologiques impliqués dans le traitement d’un contexte visuel prédictif à partir de l’analyse des potentiels évoqués et des oscillations cérébrales. L’étude de la maturation au cours de l’adolescence chez le sujet au développement typique montre que les mécanismes de prédiction sont matures dès l’âge de 12 ans. Les personnes avec autisme parviennent à extraire l’information pertinente dans un contexte simple, certain et explicite, et à l’utiliser pour se préparer à la survenue d’un événement afin d’y avoir une réponse adaptée. Ces résultats suggèrent que les mécanismes de traitement d’un contexte visuel prédictif dans un contexte certain sont préservés dans l’autisme. Toutefois, les personnes avec autisme sur-anticipent les stimulations imprévisibles, en accord avec leur impression de surcharge sensorielle. Elles présentent également des difficultés pour moduler de manière flexible les activités corticales en fonction du niveau d’incertitude du contexte, en accord avec le défaut d’adaptation à un monde en perpétuel changement. Ce travail suggère qu’un dysfonctionnement des mécanismes de prédiction dans un contexte incertain pourrait fournir un cadre théorique permettant de mieux comprendre les particularités rencontrées dans l'autisme. / Individuals with autism react in an unusual and disproportionate way if unpredictable changes occur in their environment. The aim of the present work is to investigate brain mechanisms involved in visual predictive context processing in adolescents and adults with autism using analysis of event-related potentials and brain oscillations. The developmental study shows that mechanisms of prediction are mature by the age of 12 in typically developing adolescents. Individuals with autism are able to extract relevant information from the stimulus train in a simple, certain and explicit context, to use it in order to anticipate the occurrence of an event and to have an appropriate response, suggesting preserved extraction and use of predictive information during a certain context. However, individuals with autism over-anticipate stimuli during an uncertain context, consistent with the sense of being overwhelmed by incoming information, and also cannot flexibly modulate cortical activity according to changing levels of uncertainty, in agreement with atypical adaptation in an ever-changing world. This work suggests that a dysfunction of predictive processing in an uncertain context might provide a theoretical framework to better understand the symptoms encountered in autism.

Dans un contexte où les négociations commerciales multilatérales languissent dans une impasse, les accords commerciaux régionaux ACR prennent de l’élan. Cette thèse doctorale cherche à faire avancer la connaissance sur ce domaine. C’est grâce au modèle de gravité du commerce que trois chapitres supportés par des analyses économétriques appliqués ont été mis au point.Le premier chapitre examine les effets sur les flux bilatéraux de commerce attribuables aux ACR, le système généralisé de préférences (SGP) et l’appartenance à l’Organisation mondiale du commerce OMC. Plusieurs spécifications économétriques et techniques d’estimation ont été testées. Particulièrement Poisson Pseudo Maximum Likelihood (PPML), qui se présente comme la technique la plus recommandée pour contenir des biais bien connues et des problèmes d’endogénéité. Cette recherche a été conduite avec un modèle de gravité du commerce international qui comporte 153 pays sur la période 1980-2012. Les résultats montrent systématiquement qu’un effet positif et significatif sur les flux bilatéraux de commerce est à attendre après l’entrée en vigueur d’un ACR. De même, des effets positifs mais peu importants, voir nuls sont accordés à la participation au sein de l’OMC. La spécification qui utilise PPML et qui contrôle l’influence de l’hétérogénéité inobservable montre un effet non-significatif pour le SGP. Le deuxième chapitre, coécrit avec mon directeur de thèse Jean-Marc Siroën, explore quel est l’effet de l’hétérogénéité des ACR sur le cadre de l’approfondissement de l’intégration. Nous envisageons pouvoir déceler si les ACR qui sont plus profonds contribuent plus à la création de commerce que ceux qui sont moins profonds. Nous avons recours à deux bases de données récemment ouverts au public. La première appartenant à l’OMC et la deuxième a la World Trade Institute (WTI-DESTA). Nous procédons à créer des indicateurs crédibles de l’approfondissement de l’intégration pour passer à les tester dans un modèle de gravité. Nous trouvons qu’un effet positif et significatif peut-être accordé aux accords les plus profonds, indépendamment que l’indicateur testé soit un indicateur additive où un indicateur obtenu par l’Analyse de correspondance multiple (ACM). De même cet effet est constaté pas seulement dans les accords qui comportent des clauses classiquement négociées sur le cadre de l’OMC, mais aussi dans les accords qui dépassent cette dimension. Le troisième chapitre se consacre à étudier l’existence des potentiels de commerce entre la Colombie et l’Union Européenne. Des prédictions dans l’échantillon après des estimations avec PPML et effets fixes qui varient dans le temps nous indiquent que des potentiels de commerce existent avec l’Autriche, la République Tchèque, la Finlande, la France, l’Allemagne, la Hongrie, la Suède et la Pologne. Dans le sens inverse la Suède, l’Irlande, la Finlande et Pologne détiennent une marge importante à gagner dans le marché colombien. Des tests de sensibilité ont été effectués pour garantir la robustesse de ces résultats. / Regional trade agreements (RTAs) have surged in a context of stalled multilateral trade negotiations. This doctoral thesis intends to advance scientific knowledge in the field. Thus, thanks to a gravity model theoretical framework, three chapters of applied empirical econometrics analysis have been completed. The first chapter examines the effects of RTAs, the Generalized System of Preference (GSP) and World Trade Organization memberships on bilateral trade flows. I put into practice different econometric specifications and estimation methods, notably Poisson Pseudo Maximum Likelihood (PPML), which is the one that better seems to contend with well-known biases and endogeneity problems. I conduct this research with an international trade gravity model estimated across 153 countries from the year 1980 to 2012.I consistently found a strong positive impact of regional trade agreement RTAs on most specifications and low or non-significant results for WTO membership. The estimates from the PPML method that includes controls for unobserved heterogeneity show non-significant effects of the Generalized System of Preference (GSP) on trade.The second chapter, co-authored with my supervisor Jean-Marc Siroën, explores the effect of heterogeneity of RTAs in the scope of deep integration. We intend to determine if deeper RTAs promote trade more effectively than less ambitious agreements. We make use of two recently available data sets from the World Trade Organization (WTO) and the World Trade Institute (WTI-DESTA) to generate credible indicators of deep integration. Additive and Multiple Correspondence Analysis derived indicators for the depth of the agreements are then computed and their significance is tested in a gravity model. We find that deeper agreements increase trade more than shallow ones, whereas the provisions they included are within or outside of the WTO domain.The third chapter investigates the existence of trade potentials between Colombia and the EU. I obtain in-sample predictions after the estimation of a gravity model with the Poisson Pseudo Maximum Likelihood estimator. I control for unobserved omitted variable bias by the inclusion of exporter and importer time varying fixed effects, and run a series of sensitivity analysis.Untapped trade potentials are found between Colombia and a group of EU countries in both directions of the trade flows. Exports from Colombia have a gap to bridge with Austria, Czech Republic, Finland, France, Germany, Hungary, Poland and Sweden. In the other direction, Sweden, Ireland, Finland and Poland have an interesting margin to gain in the Colombian market.

Ce travail s’est intéressé au traitement sous cortical de la parole dégradée par le bruit, notamment par la caractérisation première de l’importance de certains traits acoustiques dans la perception de la parole normale. Pour cela, nous avons d’abord participé à la mise au point de la technique électrophysiologique de potentiels évoqués auditifs obtenus en réponse à des sons de parole, technique proche de celle des potentiels évoqués auditifs précoces, mais qui a des exigences propres en matière de traitement du signal et de techniques de recueil, qui nécessitent une adaptation importante de part la nature différente des stimuli français par rapport aux stimuli anglais utilisés par l’équipe de référence américaine. Les différents axes de notre recherche ont, par ailleurs, permis de mettre en évidence l’importance de l’encodage sous cortical de certaines caractéristiques acoustiques telles que l’enveloppe temporelle, le voisement, mettant par là même en évidence un possible effet corticofuge sur l’encodage de celui-ci. Ces différentes expériences nous ont amenés à nous poser la question des conditions idéales de recueil des PEASP, et notamment l’effet de l’intensité sur le recueil de ceux-ci, mettant en évidence une relation non-linéaire entre l’intensité de stimulation, et les caractéristiques des PEAPSP. Si une intensité de 20 dB SL semble nécessaire au recueil d’un PEAPSP, les réponses montrent une variabilité qui reste très grande à l’échelon individuel, ce qui rend l’utilisation de l’outil PEAPSP à visée diagnostique, que ce soit dans les troubles du langage chez l’enfant, ou dans les troubles de l’audition dans le bruit, difficile. / The major purpose of my thesis was the investigation of brainstem structures implications into speech in noise processing, particularly by identifying the impact of acoustic cues on normal speech perception. Firstly, we were involved in the engineering of the speech auditory brainstem responses (SABR) recording system. SABR are similar to brainstem auditory evoked responses to clicks, but require different acquisition and signal processing set-ups, due to the difference between the French and the American stimuli used by the American reference team. The different studies presented here, permitted to emphasize the role of brainstem structures into the subcortical processing of acoustical cues, such as the temporal enveloppe, or the voicing, with a possible evidence of a corticofugal effect on SABR. These experimentations lead us to a more fundamental question on the best conditions required for PEASP collection, in particular, the best stimulation intensity needed. The results of the experiment on intensity effect showed a non linear relation between the stimulation intensity and PEASP characteristics. Even if an intensity of only 20 dB SL seems enough for SABR recording, individual results are still highly variable so that diagnostic application of SABR on, for example, children with language learning problems or subject suffering from speech in noise perception impairment remains difficult.

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Chez l’humain, les corrélats EEG du système de supervision de l’action ont largement été explorés dans le cadre de travaux sur la prise de décision, mettant en évidence plusieurs potentiels évoqués caractéristiques du traitement des erreurs de sélection de l'action. Typiquement, les tâches employées impliquent des réponses motrices élémentaires et l’évaluation des performances est de nature catégorielle. En contraste, l'EEG n'a que rarement été associée à des tâches motrices plus complexes, dans lesquelles les erreurs d'exécution du mouvement correspondent à des événements spatio-temporels variant en amplitude de manière continue. Pour explorer les corrélats EEG du traitement des erreurs d’exécution du mouvement nous avons enregistré l'activité cérébrale de participants engagés dans des tâches d'adaptation visuomotrice impliquant des perturbations mécaniques ou visuelles.Dans une première étude, nous avons identifié une négativité fronto-centrale sensible à la taille des erreurs cinématiques. Sa forte similitude avec la négativité liée au feedback (FRN), classiquement associée aux erreurs de prédiction de la récompense (EPR) suggère que le traitement des erreurs de prédiction sensorielles recrute des processus neuronaux communs à celui des EPR. Dans une seconde étude, nous avons exploré la sensibilité de l'activité oscillatoire β aux erreurs cinématiques. Nous avons ainsi mis en évidence deux patrons de modulation distincts. Alors que la modulation du rebond β post-mouvement serait liée à la saillance des erreurs cinématiques indépendamment de l’adaptation sensorimotrice, la modulation de la puissance β pré-mouvement semble être le reflet de mécanismes adaptatifs. / In humans, EEG correlates of performance monitoring have been extensively investigated in relation to decision-making theories. Event-related potentials correlates of error processing have been well documented using choice reaction-time tasks in which very simple motor responses are required. In these tasks, errors concern inappropriate action selection only and the evaluation of the performance is discrete (e.g. failure or success). In contrast, EEG activity has been much less examined in more complex motor tasks in which inaccurate movement-execution produces errors that vary continuously in magnitude. Our goal was to explore EEG correlates of movement-error processing and sensorimotor adaptation. In this purpose, we recorded EEG while volunteers performed reaching movements under mechanically or visually perturbed conditions. In a first study, we identified a fronto-central negativity whose amplitude was modulated by the size of movement errors. This potential presents great similarities with the Feedback Related Negativity (FRN), a potential often assumed to reflect reward-prediction errors (RPE). These findings suggest that the processing of movement-execution errors, corresponding to sensory-prediction errors, and the processing of RPE involve a shared neural network. In a second study we assessed β-power sensitivity to errors and found two clearly distinct patterns of β-band modulation. Our results suggest that the postmovement β-power may reflect error-salience processing independent of sensorimotor adaptation whereas modulations in the foreperiod may directly relate to the motor-command adjustments activated after movement-execution errors are experienced.