Les gaz quantiques dégénérés des atomes neutres sont d’excellentssystèmes avec les applications importantes dans les études de la physique à plusieurs corps, de la matière condensée, de la mesure de haute précision et de l'information quantique. Dans cette thèse, nous démontrons la production des condensats de Bose-Einstein de 87Rb dans les différents modes transverses de la cavité qui a une configuration en papillon (bow-tie cavity). La cavité est résonante à deux longueurs d'onde, 1560 nm et 780 nm. Nous utilisons la radiation à 1560 nm, une longueur d'onde accessible dans la télécommunication (bande C) pour obtenir le condensat de Bose-Einstein dans un piège dipolaire intra-cavité. La cavité optique permet de réaliser un piège dipolaire profond à partir d'une source optique à puissance modérée (3W), grâce à l'amplification de la puissance au sein du résonateur. Les modes non dégénérés du résonateur permettent d'obtenir de multiples condensats dans les modes transverses supérieurs. Comme exemples représentatifs, nous avons réalisé le condensat de Bose-Einstein dans le mode fondamental et le mode TEM01 de la cavité. L'utilisation de ces modes nous permet d'avoir un et deux puits de potentiels pour le piégeage où l'échantillon atomique ultra-froid est couplé au mode du résonateur. En contrôlant la puissance relative entre le mode fondamental et les modes transverses supérieurs (TEM01, TEM10), nous arrivons à réaliser la division et la recombinaison d’un 'ensemble atomique ultra-froid. De plus, dans ce manuscrit nous présentons le développementd'un système d'asservissement autour de la cavité optique qui nous permet d'obtenir les deux radiations asservies sur le résonateur ainsi que la stabilisation de la longueur de la cavité sur les atomes de rubidium. La deuxième longueur d'onde provient du faisceau à 1560 nm après le doublage de fréquence. Par la suite, les deux longueurs d'onde sont asservies sur la cavité par la technique de Pound-Drever-Hall. Une partie du composant doublé en fréquence est comparée en fréquence avec un laser à 780 nm asservi sur les atomes de rubidium par la technique de battement optique. Ensuite, le signal de battement est converti par un synthétiseur de fréquence et est envoyé vers le contrôleur de transducteur piézo-électrique de la cavité via un régulateur PI pour éviter la dérive à long terme liée aux fluctuations de la température. La résonance à 780 nm sera utilisée comme faisceau de sonde intra-cavité. Cela nous permettra de réaliser une mesure quantique non-destructive et de générer des états comprimés de spins induits par cette mesure / Quantum degenerate gases of neutral atoms are excellent systems with important applications in the study of many body quantum physics, condensed matter physics, precision measurements, and quantum information processing. In this thesis we demonstrate the creation of 87Rb Bose-Einstein condensates (BECs) in different transverse modes of a bow-tie cavity. The cavity resonant at two wavelengths, 1560 and 780 nm. We are using the radiation 1560 nm accessible in telecom (C band) to create BEC in the cavity enhanced optical dipole trap with only 3 W of optical power from the source. The non-degenerate cavity modes enable the creation of arrays of BECs in the higher transverse modes. As representative examples we realize the BEC in the fundamental TEM00 and the TEM01 mode of the cavity which are the single well and double well trapping configuration with ultra-cold atomic simple well coupled to the cavity modes. By controlling the relative power between the fundamental and the higher transverses cavity modes (TEM01, TEM10), splitting and merging of ultra-cold atomic ensemble is shown. Moreover, in this manuscript we present the development of a lock system around the optical cavity which allows us to obtain both radiations locked to the cavity as well as the lengthe of the optical resonator is referenced on the rubidium atoms. The second wavelength is derived from 1560 nm beam by frequency doubling and then both radiations are locked to the cavity by Pound-Drever-Hall technique. One part of the frequency doubled 780 nm is referenced to an independent 780 nm laser locked on the rubidium atoms. The beat signal between these two lasers is frequency synthesized and through the PI controller is sent to the piezo-electric transducer driver to avoid long-term drifts of the cavity due to temperature fluctuations. The cavity resonance at 780 nm will be used as a probe beam for cavity aided quantum non-demolition measurements to generate measurement induced spin squeezed states.

Face à un environnement changeant, la cellule a dû développer des systèmes de régulation lui permettant de s’adapter et d’assurer son développement et sa survie. Ces systèmes de régulation s’organisent autour de réseaux de régulation transcriptionnelle permettant l’expression des gènes codant pour les protéines dont la cellule a besoin. Dans la plupart des réseaux trancriptionnels, la régulation de la transcription des gènes est « raffinée » par la présence de circuits de rétroaction positifs et négatifs à l’origine de deux types de comportements différents: la multistabilité d’une part, et les comportements homéostatiques ou oscillants d’autre part. Deux réseaux de régulation transcriptionnelle de complexité différente ont été étudiés au cours de cette thèse :le réseau p53-Mdm2 impliqué dans l'arrêt de la croissance cellulaire, la réparation de l’ADN et l’apoptose chez les mammifères, et le réseau de facteurs transcriptionnels GATA impliqué dans la régulation du catabolisme de l’azote chez la levure Saccharomyces cerevisiae. L’analyse théorique du réseau p53-Mdm2 a eu pour principal objectif de reproduire et d’interpréter les données expérimentales disponibles dans la littérature concernant la réponse oscillante de la p53 lorsque l’ADN de la cellule est endommagé. L’analyse théorique des comportements du réseau GATA, quant à elle, a été couplée à une étude expérimentale dans les milieux de qualité intermédiaire en azote peu investigués jusqu’à présent. Pour analyser les propriétés dynamiques de ces deux réseaux, plusieurs approches complémentaires, se situant à différents niveaux de description, ont été utilisées: l’approche logique, différentielle et stochastique.<p>La première partie de cette thèse a été consacrée à l’étude du réseau p53-Mdm2 pour lequel nous avons développé un modèle simple composé d’un circuit de rétroaction positif imbriqué dans un circuit de rétroaction négatif. Les résultats de notre analyse logique montrent que les principales propriétés dynamiques du réseau peuvent être résumées par un petit nombre de diagrammes de bifurcation logique. Ces scénarios de bifurcations diffèrent par la séquence d’activation du circuit positif et négatif composant le réseau et dépendent d’une part de l’affinité de la p53 pour ses gènes cibles et d’autre part de son activité transcriptionnelle. Nous proposons que différents stress et types cellulaires pourraient correspondre à différents scénarios de bifurcation et donc conduire à des réponses différentes après irradiation. Cette première analyse qualitative nous a permis de rendre compte de différents aspects de la dynamique du réseau observés expérimentalement, tels que le changement de fréquence des oscillations en cours de réponse, les oscillations de longue durée de la p53 ou l’amortissement rapide des oscillations à l’échelle d’une population de cellules. Pour nous affranchir des fortes non-linéarités inhérentes au traitement logique, nous avons ensuite traduit le modèle logique en un modèle différentiel et montré que les principaux comportements présentés par le modèle logique sont conservés, suggérant que la structure du réseau détermine dans une large mesure les principales potentialités dynamiques du système. L’analyse des propriétés de bifurcation du modèle différentiel en fonction du niveau de dommage à l’ADN nous a également permis de mettre en évidence la présence de deux régimes oscillants d’amplitude, de valeur moyenne et de fréquence nettement différentes, séparés par une zone de bicyclicité où ces deux régimes coexistent. Cette propriété permet d’expliquer l’existence des deux fréquences d’oscillation différentes qui ont été observées expérimentalement en fonction de la dose d’irradiation. Enfin l’analyse stochastique de notre modèle nous a, en particulier, permis de rendre compte de l’augmentation du nombre de cellules oscillant à des fréquences élevées lorsque la dose d’irradiation augmente, observée expérimentalement.<p>La deuxième partie de notre thèse a été consacrée à l’étude du réseau de facteurs GATA chez la levure S.cerevisiae. Ce réseau, constitué des activateurs Gln3 et Nil1 et des répresseurs Dal80 et Gzf3, comporte plusieurs circuits de rétroaction positifs et négatifs interconnectés. Dans le but d’aider à comprendre le rôle et le fonctionnement du réseau GATA, nous avons effectué une analyse théorique et expérimentale de son comportement dynamique en fonction de la qualité de la source azotée. L’analyse différentielle montre la possibilité d’un comportement bistable dans les milieux de qualité intermédiaire en azote et d’oscillations amorties suite à un transfert nutritionnel d’une condition azotée à une autre, lorsque l’activation des gènes du réseau par Gln3 et Nil1 est synergique ou lorsque le gène Gln3 est supprimé. Gzf3 serait le répresseur clef impliqué dans la bistabilité tandis que Dal80 serait le répresseur clef impliqué dans les comportements oscillants. L’analyse stochastique nous a permis d’étudier l’effet des fluctuations moléculaires sur ces comportements et les distributions de variables importantes du système dans une population de cellules. Pour le modèle synergique de la souche sauvage et celui du mutant gln3°, elle a montré l’existence, dans des milieux de qualité intermédiaire en azote, de deux populations de cellules qui coexistent :une population où l’expression de Dal80 est réprimée, une autre où son expression est activée. Enfin, l’étude de la dynamique du couplage entre la protéine fluorescente Gfp, sous le contrôle du promoteur de DAL80, et le réseau GATA montre que, pour des ordres de grandeur physiologique de la vitesse de disparition de la Gfp, la bimodalité présente au niveau du réseau GATA devrait se refléter au niveau de la Gfp.<p>Les comportements bistables et oscillants mis en évidence dans notre étude théorique du réseau GATA ont ensuite été testés expérimentalement en suivant la Gfp sous le contrôle du promoteur de DAL80 en fonction de la concentration de la source azotée glutamine. Cette étude expérimentale nous a permis de mettre en évidence l’existence d’oscillations amorties de la fluorescence de la protéine de fusion Dal80-Gfp. De telles oscillations cependant n’ont pas été observées dans les expériences réalisées sur les autres souches testées pour lesquelles le gène de la Gfp est fusionné au promoteur de DAL80. Notre étude expérimentale montre également l’existence, chez la souche sauvage, d’une population unique de cellules fluorescentes quelle que soit la concentration du milieu extérieur en glutamine testé (0.2mM à 10mM). Un modèle additif où l’activation des gènes du réseau par Gln3 et Nil1 n’est pas synergique serait donc en meilleur accord avec nos observations. Chez les souches où le facteur Gln3 est inactivé, par contre, deux populations cellulaires, l’une de forte fluorescence et constituée de cellules de grande taille, l’autre de plus faible fluorescence et constituée de cellules de taille plus petite, coexistent pour des concentrations intermédiaires du milieu extérieur en glutamine. La forte corrélation observée entre la taille et la fluorescence des cellules suggère que le comportement bimodal observé au niveau de la fluorescence est lié au comportement bimodal observé au niveau de la taille. Enfin, un modèle phénoménologique de la croissance cellulaire nous a permis de reproduire l’existence de deux populations cellulaires de taille distincte.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L'objectif de cette étude est de contribuer à explorer le changement dans les représentations des enseignants quant à la rétroaction corrective (RC), et ce, afin de mieux informer les programmes de formation des enseignants. Pour atteindre cet objectif, nous avons tenté d’apporter des éléments de réponse aux questions de recherche suivantes (1) quelles représentations relatives à la RC les futurs enseignants Algériens de français langue étrangère (FLE) détenaient-ils avant la formation, (2) comment ces représentations ont-elles changé après une formation sur la RC, (3) quels éléments de la formation sont-ils les plus susceptibles de changer les représentations de ces futurs enseignants quant à la RC? Deux groupes (un groupe expérimental et un groupe témoin) de 14 futurs enseignants Algériens, inscrits au Mastère en FLE, ont participé à l'étude. Le groupe expérimental a participé à un cours de formation sur la RC, alors que le groupe témoin n'a pas participé. Les instruments de recherche comprennent un questionnaire à échelle de Likert et des groupes de discussion (entrevues) qui abordent quatre facteurs en rapport avec la RC (reformulation, incitation, mise en œuvre des techniques de RC et importance de la RC). Chacun des deux instruments a été administré avant et après la formation, et seul le groupe expérimental a effectué les entrevues avant et après la formation. La formation inclut une base théorique et des résultats empiriques sur les différentes dimensions de la RC, ainsi qu'une composante pratique (activités d'enseignement). Les données provenant des deux outils de recherche ont été analysées de façon descriptive. Les exemples de changement de représentations - dans les transcriptions d'entrevues - ont été identifiés en utilisant cinq catégories correspondant aux différents types de changement (inversion, élaboration, consolidation, pseudo-changement et aucun changement). Les principaux résultats de cette étude : (1) avant la formation, les futurs enseignants avaient des représentations neutres et non claires sur les techniques de RC (reformulation et incitation) qui doivent tenir compte du type d'erreur et du niveau de compétence de l'apprenant. De plus, les participants du groupe expérimental étaient contre la RC immédiate et n'avaient pas une idée précise sur les erreurs à corriger ; (2) la formation sur la RC a été jugée efficace. En d'autres termes, après la formation, il y avait un changement évident vers des représentations plus positives au sujet de la RC immédiate et des représentations plus négatives quant à la reformulation. En outre, les participants ont subi une reconstitution totale de leurs représentations en lien avec les quatre facteurs avec beaucoup d'élaborations. Les participants ont attribué le changement de leurs représentations à la deuxième partie de la formation (études empiriques, techniques de RC et mise en œuvre de la RC). Les participants préconisent qu'ils ont été exposés pour la première fois à ce contenu sur la RC. Cette étude offre des implications pour d'autres études autour de questions de recherche similaires. / The objective of this study is to contribute to the range of research exploring change in teachers' corrective feedback (CF) beliefs to better inform future teacher training programs. The research questions used to accomplish the purpose of this study focused on1) what beliefs Algerian pre-service teachers of French as a foreign language (FFL) at University of Hadj Lakhdar Batna hold regarding CF before a CF training course, 2) how those beliefs change after a CF training course, and 3) what dimensions of the training course influence these pre-service teachers’ beliefs about CF? Two groups of 14 Algerian MA pre-service teachers of FFL-one experimental and one control- participated in this study. The experimental group participated in a teacher training course about CF while the control group did not. The research instruments included a Likert-scale questionnaire and focus group interviews that addressed four CF factors (recasts, prompts, CF implementation and CF importance). Each of the two instruments was administered twice before the training started and immediately after it ended, with only the experimental group taking the pre and post focus group interviews. The training course included theoretical information and empirical results about CF and its dimensionsas well as a practical component (teaching activities).Data obtained from the two research tools were analysed descriptively. Patterns of belief change-in the interviews transcripts- were identified using five categories about types of change (reversal, elaboration, consolidation, pseudo change and no change). Findings indicated that prior to the CF training, preservice teachers' beliefs were barely defined (i.e. they were largely neutral) especially in relation to CF techniques (recasts and prompts) for error type and learner's proficiency level. Furthermore, they were against immediate CF and did not have a clear idea about which errors should be corrected. Concerning the results in belief change, the CF training course was found to be effective. That is, after CF training, there was an obvious shift toward more positive beliefs about immediate CF and more negative beliefs about recasts. Furthermore, participants underwent a total re-construction of their beliefs in relation to the four factors with lots of elaborations. Participants attributed change in their beliefs to the second part of the training course (CF empirical studies, CF techniques and CF implementation). The participants explained that they were exposed for the first time to this content about CF and its dimensions.

L’Interaction Humain-Machine a évolué d’une perspective classique vers un environnement plus naturel, dans lequel les humains peuvent utiliser la langue naturelle pour échanger des connaissances avec un ordinateur. Pour bien “comprendre” les intentions de l’humain, l’ordinateur doit être capable de détecter les émotions et de répondre en conséquence. Cette thèse porte sur plusieurs aspects de la détection des émotion humaines, en partant de différentes techniques de détection jusqu’à leur intégration dans un Système Interactif Distribué. Les émotions sont un concept flou et leur perception par des individus humains peut aussi varier. Par conséquent, cela rend le problème de détection très difficile en informatique. Du point vue de la détection de l’affect, nous avons proposé trois approches différentes : une méthode à base de Cartes Auto-Organisatrices (Self Organizing Maps- SOM), un classifieur de la valence basé sur des caractéristiques multi-modales et un Séparateur à Vaste Marge (Support Vector Machines - SVM) et une technique pour résoudre les conflits dans un dictionnaire affectif (SentiWordNet). En outre, du point de vue de l’intégration aux systèmes, deux questions sont abordées : une expérience de type Magicien d’Oz dans un environnement de narration d’histoires pour enfants et une architecture de Système Interactif Distribué. / Human-Computer Interaction migrates from the classic perspective to a more natural environment, where humans are able to use natural language to exchange knowledge with a computer. In order to fully “understand” the human’s intentions, the computer should be able to detect emotions and reply accordingly. This thesis focuses on several issues regarding the human affects, from various detection techniques to their integration into a Distributed Interactive System. Emotions are a fuzzy concept and their perception across human individuals may vary as well. Therefore, this makes the detection problem very difficult for a computer. From the affect detection perspective, we proposed three different approaches: an emotion detection method based on Self Organizing Maps, a valence classifier based on multi-modal features and Support Vector Machines, and a technique to resolve conflicts into a well known affective dictionary (SentiWordNet). Moreover, from the system integration perspective, two issues are approached: a Wizard of Oz experiment in a children storytelling environment and an architecture for a Distributed Interactive System.

L’étude de la rétroaction corrective constitue un enjeu important dans la recherche en didactique des langues et a été en partie renouvelée par l’utilisation des technologies. Or, peu de recherches se sont penchées sur la manière dont les enseignants fournissent une rétroaction corrective sur la production orale des apprenants lors d’interactions en ligne. C’est pourquoi nous nous proposons d’analyser six semaines d’interactions entre des apprentis enseignants en formation dans un master de didactique de français langue étrangère (désormais FLE) d’une université française (Lyon 2) et des apprenants de FLE d’une université étrangère (DCU). Notre étude relevant d’une recherche qualitative s’appuie un corpus complexe comprenant des interactions en ligne transcrites et annotées au moyen du logiciel ELAN, des bilans multimodaux réalisés par les enseignants et les discours des participants. Nous avons analysé ces données dans une perspective multimodale selon laquelle toutes les ressources sémiotiques contribuent à produire du sens, sans hiérarchisation de celles-ci a priori. En somme, ce travail vise à étudier les effets de la multimodalité sur la manière dont les apprentis enseignants et les apprenants coconstruisent les séquences de rétroactions correctives en ligne afin, dans un deuxième temps, de faire des propositions didactiques pour la formation. / This work aims to analyze six weeks of videoconferenced pedagogical interaction between trainee teachers enrolled in a master's degree in teaching French as a foreign language (FLE) at a French university (Lyon 2) and learners of French at a foreign university (Dublin City University). Corrective feedback is an important issue in foreign language pedagogy, renewed by the use of technologies. However, there has been little research on how teachers provide corrective feedback on learners' oral production in online interactions. Our qualitative study is based on the analysis of ecological data, organized into a complex corpus of video interactions transcribed and annotated using the ELAN software. We observed multimodal assessments made by the teachers, as well as participants' commentary containing their perception of the corrective feedback. We analyzed these data from a multimodal perspective according to which all the semiotic resources contribute to make meaning without automatically prioritizing one mode over another. In sum, this work aims to understand how teachers and learners co-construct corrective feedback sequences. We also want to update the effects of multimodality on the interactions in order to make pedagogical proposals for the training of future teachers of French as a foreign language.

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L’évolution actuelle des systèmes de communications optiques est telle que la circulation d’information n’est plus exclusivement limitée par les liens longues distances transocéaniques ou par les réseaux cœurs. De nombreuses applications courtes distances comme les réseaux d’accès où les débits des systèmes amenant la fibre chez l’abonné doivent être maximisés et les connexions internes et externes des centres de données transportent un trafic de données important produit en partie par les applications de type « Big Data ». Les critères imposés par ces nouvelles architectures notamment en termes de coût et consommation énergétique doivent être pris en compte en particulier par le déploiement de nouveaux composants d’extrémités. Grâce au très fort confinement des porteurs, les lasers à boites quantiques constituent une classe d’oscillateurs présentant des caractéristiques remarquables notamment en termes de courant de seuil et de stabilité thermique. En particulier, l’application d’une perturbation optique externe permet d’exploiter les nonlinéarités optiques des boîtes quantiques pour la réalisation de convertisseurs en longueur d’onde performants ou de transmetteurs à haut-débit fonctionnant sans isolateur optique. Ce dernier point est particulièrement critique dans les réseaux courtes distances où l’utilisation de sources modulées directement reste une solution technologique importante.Ce travail de thèse réalisé sur des structures lasers à base d’Arséniure de Gallium (GaAs) et de Phosphure d’Indium (InP) montre la possibilité d’améliorer l’efficacité de conversion non-linéaire par injection optique et de générer de nombreuses dynamiques dans des oscillateurs rétroactionnés et émettant sur différents états quantiques. Par ailleurs, le déploiement massif des systèmes cohérents mais également la conception des futures horloges atomiques sur puces nécessite l’utilisation de sources optiques à faible largeur de raie et ce afin de limiter la sensibilité de la réception au bruit de phase du transmetteur et de l’oscillateur local et induire un taux d’erreur binaire important. La conception de laser à faible largeur spectrale constitue un autre objectif de ce travail thèse. Les avantages de la technologie boites quantiques ont été mis à profit pour d’atteindre une largeur spectrale de 160 kHz (100 kHz en présence de rétroaction optique) ce qui est de première importance pour les applications susmentionnées. / The recent evolution of optical communication systems is such that the transfer of massive amounts of information is no longer limited to long-distance transoceanic links or backbone networks. Numerous short-reach applications requiring high data throughputs are emerging, not only in access networks, where upgrades of the bit rate of fiber-to-the-home systems need to be anticipated, but also in data center networks where huge amounts of information may need to be exchanged between servers, in part triggered by the rise of big data applications. The new requirements in terms of cost and energy consumption set by novel short-reach applications therefore need to be considered in the design and operation of a new generation of semiconductor laser sources. Owing to the tight quantum confinement of carriers, quantum dot lasers constitute a class of oscillators exhibiting superior characteristics such as a lower operating threshold, a better thermal stability as well as larger optical nonlinearities. The investigation of quantum dot lasers operating under external perturbations allows probing such optical nonlinearities in the view of developing all-optical wavelength-converters with improved performance as well as optical feedback-resistant transmitters. This last point iseven more critical since it is expected that short-reach links making use of directly modulated sources will experience massive deployment in the near future, in contrast to conventional backbone links where the number of required optoelectronic interfaces remains relatively modest. In order to do so, the thesis reports on novel findings in GaAs- and InP-based quantum dot lasers such as improved bandwidth and conversion efficiency under optical injection and various complex dynamics with delayed quantum dot oscillators emitting on different lasing states. Last but not the least, the massive deployment of coherent systems as well as the realization of future chip-scale atomic clocks require the implementation of optical sources with narrow spectral linewidth otherwise the sensitivity to the phase noise of both transmitters and local oscillators can strongly affect the bit error rates at the receiver. This is another objective to be addressed in the thesis where the benefits of the quantum dot technology has allowed to reach a spectral linewidth as low as 160 kHz (100 kHz under optical feedback) which is of paramount importance not only regarding the aforementioned applications.

Thèse de doctorat présenté en vue de l'obtention du doctorat en psychologie - recherche intervention, option psychologie clinique (Ph.D) / Être parent est une tâche particulièrement complexe à l’adolescence puisque la nature de la relation entre le parent et l’adolescent est en renégociation. Malgré les défis posés par ces changements, certains parents demeurent capables d’offrir les ingrédients clés d’une parentalité de haute qualité qui s’articulent en quatre composantes : l’affiliation parentale, la structure, le soutien à l’autonomie et l’absence de comportements contrôlants. Malheureusement, les facteurs qui permettent aux parents d’éviter les comportements contrôlants, tout en demeurant impliqués, structurant et soutenant de l’autonomie, sont encore méconnus dans le domaine de la discipline. De surcroit, les comportements que les parents privilégient sont mal définis dans ce domaine, ce qui donne lieu à des recommandations contradictoires et limite en retour notre capacité à soutenir les parents. Ancrée dans le domaine de la discipline, la présente thèse a comme objectifs de (1) mieux comprendre un des déterminants potentiels des comportements parentaux clés, soit les buts parentaux (c.-à-d., les buts centrés sur l’obéissance, la réduction d’inconfort, l’enfant et la relation) et (2) contribuer à définir un comportement additionnel pouvant permettre d’offrir de la structure tout en soutenant l’autonomie des adolescents, soit la rétroaction orientée vers le changement soutenant les besoins psychologiques. Ce comportement pourrait avoir des retombées importantes en permettant d’intervenir plus efficacement lorsque les comportements des adolescents ne correspondent pas aux valeurs sociétales. Pour atteindre les objectifs de la thèse, l’étude 1 a d’abord examiné, auprès de 240 mères et 197adolescents (Mâge = 13,23 ans), les associations entre les buts et l’adoption de comportements maternels clés (c.-à-d., affiliation, structure, soutien à l’autonomie et absence de contrôle) dans le domaine de la discipline, en contrôlant pour le sentiment maternel d’autoefficacité. Les mères rapportaient leurs buts à l’aide d’un nouveau questionnaire, l’Inventaire d’orientation des buts parentaux, préalablement validé dans une étude pilote (N = 623) et leur sentiment d’autoefficacité, alors que les adolescents rapportaient leur perception des comportements de leur mère. L’étude 2 a ensuite examiné l’apport de la rétroaction orientée vers le changement soutenant les besoins psychologiques dans la prédiction de la santé psychologique (estime de soi, problèmes intériorisés et extériorisés) des adolescents à l’aide d’un devis prospectif. Un total de 197 adolescents ont rapporté la qualité de la rétroaction orientée vers le changement soutenant les besoins psychologiques offerte par leurs mères, sa quantité ainsi que la qualité et la quantité de la rétroaction orientée vers la promotion (c.-à-d., compliments). Ils ont ensuite évalué leur santé psychologique. Les résultats de l’étude 1 ont premièrement soutenu les qualités psychométriques de l’Inventaire d’orientation des buts parentaux. Deuxièmement, les statistiques descriptives ont indiqué que les mères tendent à endosser davantage les buts centrés sur la relation, suivi de près par les buts centrés sur l’enfant et, de façon moindre, les buts d’obéissance et de réduction d’inconfort. Troisièmement, une analyse acheminatoire a révélé qu’à des niveaux d’autoefficacité équivalents, plus les mères rapportent adopter des buts d’obéissance, moins elles ont recours, selon leurs adolescents, à des comportements soutenant l’autonomie. Les buts de réduction d’inconfort étaient, quant à eux, associés à une perception plus faible d’affiliation maternelle, indépendamment de l’autoefficacité maternelle. Contrairement à ce qui était attendu, les buts centrés sur l’enfant et sur la relation n’étaient pas liés aux comportements parentaux. Le sentiment maternel d’autoefficacité était positivement lié à tous les comportements parentaux sains. Ces résultats suggèrent que les buts parentaux peuvent présenter un risque pour la capacité des mères à adopter des comportements clés pour le développement des adolescents, et ce, au-delà du sentiment maternel d’autoefficacité. Les résultats de l’étude 2 ont été obtenus à l’aide d’analyses de régression hiérarchique. Ceux-ci ont indiqué que la qualité de la rétroaction orientée vers le changement soutenant les besoins psychologiques était positivement liée à la santé psychologique des adolescents (meilleure estime de soi ainsi que moins de problèmes intériorisés et extériorisés), indépendamment de la quantité des deux types de rétroaction, de la qualité de la rétroaction orientée vers la promotion et de covariables sociodémographiques. Ces résultats suggèrent un rôle potentiellement positif de la rétroaction orientée vers le changement soutenant les besoins psychologiques lors d’interactions mère-adolescent dans le domaine de la discipline. Ensemble, ces deux études permettent de mieux comprendre les facteurs pouvant entraver l’adoption de certains comportements parentaux dans le domaine de la discipline ainsi que la façon qu’il convient d’intervenir à la suite des transgressions des adolescents. Ces nouvelles connaissances revêtent une grande importance surtout considérant que les cognitions et les comportements parentaux mis de l’avant dans cette thèse sont malléables et peuvent alors être modifiés pour favoriser le développement des adolescents. La discussion générale souligne les implications théoriques et pratiques des résultats obtenus, de même que les limites et les forces méthodologiques de la thèse et les pistes pour les recherches ultérieures. / Being a parent is a particularly complex task during adolescence as the nature of the parent- adolescent relationship is being renegotiated. Despite the challenges posed by these developmental changes, some parents remain able to offer the four key ingredients of high-quality parenting, namely parental affiliation, structure, autonomy support, and the absence of controlling behaviors. Unfortunately, the factors that help parents to avoid controlling behaviors, while remaining involved, structuring and autonomy supportive, are still unclear in the discipline domain. Moreover, the behaviors that parents may use to provide structure, be affiliated, and support youth autonomy are poorly defined in this domain, which generates contradictory recommendations and, in turn, limits our ability to support parents. Rooted in the discipline domain, this thesis aims to (1) better understand one of the potential determinants of key parental behaviors, that is parental goals (i.e., obedience, discomfort reduction, child-centered, and relationship-centered goals), and (2) contribute to defining an additional behavior, need-supportive change-oriented feedback, which can make it possible to provide structure while supporting adolescent autonomy. This behavior could have important repercussions by making parental interventions more effective in promoting youth socialization when youth behaviors do not correspond to societal values. To achieve the first objective of this thesis, Study 1 examined, among 240 mothers and 197 adolescents (Mage = 13.23 years), the associations between goals and the adoption of key maternal behaviors (i.e., affiliation, structure, autonomy support, and the absence of controlling behaviors) in the discipline domain, accounting for maternal self-efficacy. Mothers reported their goals using a new questionnaire, the Parental Goal Orientation Inventory, initially validated in a pilot study (N = 623) and their sense of self-efficacy, while adolescents reported their perception of their mother’s behaviors. Next, Study 2 examined the value of need-supportive change-oriented feedback in predicting adolescent psychological health (self-esteem, internalized and externalized problems) using a prospective design. A total of 197 adolescents reported the quality of their mother’s change-oriented feedback, its quantity, and the quality and quantity of their promotion-oriented feedback (e.g., praise). Adolescents then assessed their psychological health. First, the results of Study 1 initially supported the psychometric qualities of the Parental Goal Orientation Inventory. Second, descriptive statistics indicated that mothers tended to endorse relationship-centered goals to a greater extent, followed closely by child-centered goals, and to a lesser extent, obedience and discomfort reduction goals. Third, path analyses revealed that at equivalent levels of self-efficacy, the more mothers reported adopting obedience goals, the less autonomy supportive they were, according to their adolescents. Discomfort reduction goals were associated with lower perceptions of maternal affiliation, independently of maternal self-efficacy. Contrary to expectation, child-centered and relationship-centered goals were not related to maternal behaviors while maternal self-efficacy was related to all key parenting behaviors. These results suggest that parental goals may pose a risk to mothers’ ability to adopt key parenting behaviors shown to be beneficial for adolescent development, beyond their sense of self-efficacy. Results for Study 2 were obtained using hierarchical regression analyses. These indicated that need-supportive change-oriented feedback was positively related to adolescent psychological health (higher self-esteem as well as fewer internalized and externalized problems), regardless of the amount of both types of feedback, the quality of promotion-oriented feedback, and sociodemographic covariates. These results suggest a potentially positive role of need-supportive change-oriented feedback in mother-adolescent disciplinary interactions. Together these two studies enhance our understanding of the factors that can hinder the adoption of positive parental behaviors in the discipline domain as well as how one may intervene effectively following youth transgressions. This new knowledge is of great importance, especially considering that the parenting cognitions and behaviors put forward in this thesis are malleable and can thus be modified to promote the development of adolescents. The general discussion highlights the theoretical and practical implications of the obtained results, along with the methodological strengths and limitations of the thesis and avenues for future research.

Environ 75 % des personnes ayant eu un accident vasculaire cérébral (AVC) sont atteintes de déficiences sensorimotrices à la main qui persistent après la réadaptation fonctionnelle intensive. Pour optimiser la récupération de ces personnes, un programme de réadaptation basé sur la pratique intensive de tâches spécifiques inspirées de la vie quotidienne (ex : la préhension) et couplée avec différentes rétroactions, est recommandé. Ces tâches doivent contenir un certain niveau de difficulté, doivent être progressivement adaptées, et impliquer une participation active de la personne. Toutefois, la mise en œuvre d’un tel programme est parfois entravée par des contraintes clinico-administratives. Dans cette perspective, l'utilisation de gants souples robotisés couplés à un environnement de réalité virtuelle, en complément à la thérapie conventionnelle et supervisée de manière indirecte par des professionnels, représente une solution prometteuse. L'objectif général de cette thèse vise la poursuite du développement d’une intervention technologique émergente utilisant un gant souple robotisé pour intensifier la réadaptation sensorimotrice de la main après un AVC. Pour ce faire, trois étapes ont été déployées dans le présent doctorat : La première visait, par l’intermédiaire d’une étude mixte, à évaluer la facilité d'utilisation et l'utilité perçue d'un prototype de gant souple robotisé pour optimiser la fonction de la main post-AVC auprès de 14 ergothérapeutes experts. Cette première étude confirme que les ergothérapeutes perçoivent positivement le gant souple robotisé en tant qu'outil de réadaptation et suggère de tenir compte de certains facteurs, se rattachant notamment aux différents domaines de la Théorie unifiée de l'acceptation et de l'utilisation des technologies (UTAUT) (c.-à-d. utilité perçue, facilité d’utilisation perçue, influence sociale, conditions facilitantes) dans la poursuite de son développement. La deuxième visait, par l’intermédiaire d’une étude mixte avec approche de conception centrée sur l’utilisateur, à co-développer une interface d'exploitation supportant l'utilisation d'un gant souple robotisé couplé à un environnement virtuel, et d’en évaluer sa facilité d'utilisation auprès de 14 personnes atteintes d’hémiparésie de la main à la suite d’un AVC. Cette deuxième étude confirme que cette interface d'exploitation présente un haut niveau d’utilisabilité (moyenne=87,0/100; SD=11,6) au « System Usability Scale ». De plus, 74 recommandations visant à améliorer l'interface d'exploitation, ses 3 fonctionnalités, et ses exercices ont été formulés au cours de deux cycles itératifs, aboutissant à des améliorations subséquentes à la version préliminaire. La troisième visait, par l’intermédiaire d’une étude préliminaire de faisabilité, à évaluer la faisabilité, la sécurité, les effets préliminaires et la satisfaction du nouveau programme d'exercices co-développé à l’étape précédente combinant le gant souple robotisé et l'environnement de réalité virtuelle auprès de 11 personnes atteintes d’hémiparésie de la main à la suite d’un AVC récent. Cette troisième étude confirme la faisabilité du programme, avec des taux d'assiduité et de conformité atteignant respectivement 96 % et 95 %. Elle démontre également une augmentation notable du nombre de répétitions de mouvement de la main dépassant les 2543 répétitions sur deux semaines (médiane des répétitions/séance = 260) avec un soutien professionnel minimal (indépendance médiane acquise en six séances). De plus, des améliorations individuelles, allant au-delà des changements minimaux détectables ou importants sur le plan clinique de différents tests fonctionnels (ex : ARAT, FMA-UE, BBT et ABILHAND), sont mesurées, ainsi qu’un niveau de satisfaction élevé vis-à- vis du programme (médiane = 5/5). L’engagement dans un processus d'amélioration continu est essentiel pour maximiser l'utilité et la facilité d'utilisation du nouveau programme d’exercices. La combinaison du gant souple robotisé et de son environnement de réalité virtuelle, développée dans le cadre de cette thèse, est perçue par les ergothérapeutes et les personnes ayant eu un AVC comme acceptable et utile pour intensifier la neuroréadaptation. De plus, ce nouveau programme d'exercices est faisable, sécuritaire, bénéfique et satisfaisant pour les utilisateurs finaux ciblés. Un futur essai contrôlé randomisé multicentrique est suggéré pour évaluer son efficacité (effet de supériorité) et envisager son intégration dans les milieux cliniques. / Approximately 75% of individuals who have had a stroke experience sensorimotor impairments in their hand that persist beyond their discharge from intensive functional rehabilitation. To optimize recovery, a program based on repetition, intensity, task specificity and the combination of various sensory feedback mechanisms is recommended. However, implementing these recommendations in clinical practice is often hindered by clinical and administrative constraints. From this perspective, the use of soft robotic gloves, coupled with a virtual reality environment as an adjunct to conventional therapy and indirectly supervised by professionals, represents a promising intervention. The overarching goal of this thesis is to further develop an emerging technological intervention, based on key neuroplasticity principles, to enhance sensorimotor hand rehabilitation post-stroke. To achieve this, three phases were deployed in this doctoral research program. The first phase aimed to assess the ease of use and perceived utility of a soft robotic glove prototype for post-stroke hand function recovery among 14 expert occupational therapists (OTs) via a mixed-method study. This initial study confirmed positive perceptions towards the soft robotic glove among OTs and suggested considering factors related to the Unified Theory of Acceptance and Use of Technology (UTAUT) (i.e. performance expectancy, effort expectancy, social influence, facilitating conditions) in its ongoing development. The second phase aimed to co-develop an operating interface supporting the use of a soft robotic glove coupled with a virtual environment and assess its usability among 14 individuals with hand hemiparesis post-stroke through a mixed-method study using a user-centered design approach. This study confirmed the high usability of the co-developed operating interface (mean=87.0; SD=11.6) on the System Usability Scale. Additionally, from two iterative cycles, 74 recommendations for interface, functionality, and exercise improvements were formulated, leading to subsequent enhancements to the preliminary version of the glove and software. 5 The third phase aimed to evaluate the feasibility, safety, preliminary effects, and security of the newly co-developed exercise program involving a soft robotic glove and a virtual reality environment among 11 individuals with hand hemiparesis following a recent stroke through a randomized feasibility study. This study confirmed the feasibility of the program, with attendance and compliance rates reaching 96% and 95%, respectively. It also demonstrates a significant increase in the number of hand movement repetitions performed by participants (exceeding 2543 over two weeks (median repetitions/session = 260) with minimal professional supervision (median independence achieved in six sessions). Furthermore, individual improvements beyond minimal detectable or clinically important changes were detected on various functional tests (e.g., ARAT, FMA-UE, BBT, and ABILHAND), along with high satisfaction levels regarding the intervention (median = 5/5). Commitment to a continuous improvement process is crucial to maximize the utility and ease of use of this technological intervention. The combination of the soft robotic glove and virtual reality environment developed in this thesis were perceived as acceptable and useful by both OTs and individuals who had a recent stroke for enhancing neurorehabilitation. Moreover, the exercise program associated with this technology is feasible, safe, beneficial, and satisfying for individuals recently affected by a stroke. A future multicenter randomized controlled trial is suggested to evaluate its effectiveness and consider its integration into clinical settings.

Dans la première partie de cette thèse, motivée par le développement de la stimulation cérébrale profonde comme traitement des symptômes moteurs de la maladie de Parkinson, nous considérons le problème de réduire la synchronie d'une population neuronale par l'intermédiaire d'une stimulation électrique en boucle fermée. Ceci, sous les contraintes que seule la tension de membrane moyenne de l'ensemble est mesurée et qu'un seul signal de stimulation est disponible (retour du champ moyen). La population neuronale est modélisée comme un réseau d'oscillateurs de Landau-Stuart contrôlé par un dispositif de rétroaction mono-entrée mono-sortie. En nous basant sur la dynamique de phase associée au système, nous analysons l'existence et la robustesse des solutions à verrouillage de phase, modélisant l'état pathologique, et nous dérivons des conditions nécessaires à une désynchronisation efficace par retour du champ moyen. Des conditions suffisantes sont ensuite dérivées pour deux objectifs de contrôle: l'inhibition et la désynchronisation neuronale. Notre analyse suggère que, en fonction de l'intensité du gain de rétroaction, le retour du champ moyen peut soit bloquer l'oscillation collective (inhibition neuronale) soit désynchroniser l'ensemble.Dans la deuxième partie, nous explorons deux voies possibles pour l'analyse des problèmes similaires dans des modèles biologiquement plus plausibles. Dans la première, la population est modélisée comme une interconnexion d'opérateurs entrée-sortie non-linéaires et la synchronisation neuronale est analysée en s'appuyant sur une approche entré-sortie récemment développée. Dans la seconde, les propriétés d'excitabilité et de synchronisabilité des neurones sont analysées via les bifurcations sous-jacentes. En nous basant sur la théorie des formes normales, un nouveau modèle réduit est dérivé pour capturer les comportements d'une grande classe de neurones qui restent inexpliqués dans les modèles réduits existants. / In the first part of this thesis, motivated by the development of deep brain stimulation for Parkinson's disease, we consider the problem of reducing the synchrony of a neuronal population via a closed-loop electrical stimulation. This, under the constraints that only the mean membrane voltage of the ensemble is measured and that only one stimulation signal is available (mean-field feedback). The neuronal population is modeled as a network of interconnected Landau-Stuart oscillators controlled by a linear single-input single-output feedback device. Based on the associated phase dynamics, we analyze existence and robustness of phase-locked solutions, modeling the pathological state, and derive necessary conditions for an effective desynchronization via mean-field feedback. Sufficient conditions are then derived for two control objectives: neuronal inhibition and desynchronization. Our analysis suggests that, depending on the strength of feedback gain, a proportional mean-field feedback can either block the collective oscillation (neuronal inhibition) or desynchronize the ensemble.In the second part, we explore two possible ways to analyze related problems on more biologically sound models. In the first, the neuronal population is modeled as the interconnection of nonlinear input-output operators and neuronal synchronization is analyzed within a recently developed input-output approach. In the second, excitability and synchronizability properties of neurons are analyzed via the underlying bifurcations. Based on the theory of normal forms, a novel reduced model is derived to capture the behavior of a large class of neurons remaining unexplained in other existing reduced models.