La gravité est omniprésente et affecte la dynamique de tous les mouvements que nous réalisons au quotidien. Variant de moins de 1% sur la surface terrestre, la force d’attraction gravitationnelle (9.81 m/s2) est actrice de l’évolution de toute espèce vivante. Grâce à un système sensoriel performant, les conséquences des effets de la gravité sur nos mouvements sont mémorisées sous la forme de représentations internes. Pour éviter d’être tributaires des délais temporels contraignants des signaux afférents du système sensoriel (trop longs si le mouvement doit être réalisé en urgence), l’individu agit de façon proactive en utilisant des modèles internes adaptés qu’il a notamment élaborés au cours de son expérience passée. Ces modèles sont utilisés essentiellement au cours d’une phase de planification motrice durant laquelle une commande motrice est définie pour initier l’action. La connaissance antérieure de notre système biomécanique et de notre environnement détermine donc l’ensemble des modèles internes de chaque individu. Cependant, à l’état initial, les retours sensoriels peuvent aussi être utilisés pour élaborer une stratégie motrice optimale. Pour anticiper au mieux les effets de la gravité, le rôle de ces informations initiales issues de feedback sensoriel reste encore à approfondir. C’est au cours de ces travaux de thèse que nous avons mis en évidence l’importance de ces informations avant l’exécution du mouvement. Une fois disponible (~100ms après le début du mouvement), les retours sensoriels disponibles sont alors intégrés aux modèles internes pour permettre un monitoring de la tâche motrice et éventuellement ajuster la stratégie au cours du mouvement. Ils sont d’autant plus utiles lorsque l’individu fait face à un nouveau contexte dynamique. En effet, l’individu va se fier davantage aux informations issues du système sensorimoteur, étant donné qu’il ne dispose d’aucun modèle interne adapté. C’est au cours d’une phase d’apprentissage que de nouveaux modèles internes vont être établis. Les facteurs qui permettent un apprentissage sont multivariés et dépendent du système sensoriel de chaque individu. Nous avons montré que lorsque tous les systèmes sensoriels subissent les effets d’un nouvel environnement gravito-inertiel, l’apprentissage était facilité. Ce résultat contraste avec le manque d’adaptation – voire les interférences – parfois observés lors d’apprentissages de tâches beaucoup plus simples. Tous ces mécanismes observables au niveau comportemental sont traités dans le cortex cérébral, et la prise en compte puis l’encodage des effets de la gravité sont effectués dans des aires cérébrales spécifiques. Si elles forment le réseau visuel vestibulaire lorsqu’il s’agit de prédire les effets de la gravité appliqués à des objets extérieurs, nous avons voulu savoir si le même réseau fonctionnel était responsable du traitement de la gravité lorsqu’il s’agissait de la production d’un mouvement. Nous avons mis en évidence que le cortex insulaire est le siège de ce réseau vestibulaire. Ainsi, grâce à une étude d’imagerie mentale qui n’induit pas de mouvement, nous avons également pu observer des différences de circuiterie au sein même de l’insula lorsque des informations gravitaires utiles fournies par les capteurs sensoriels, en particulier proprioceptifs, sont transmises (phase d’exécution), ou non (phase de planification du mouvement) au cerveau. / Gravity is immutable, ubiquitous and affects the dynamic of our daily movements. The gravitational attraction (9.81 m / s2) which varies less than 1% of the earth's surface, is an actress of the evolution of all living species. Thanks to an efficient sensorimotor system, the dynamical consequences of the effects of gravity on our movements are stored as internal representations. To circumvent the time delays of the afferent signals coming from the sensorimotor system (too long to plan quick movements), the Central Nervous System (CNS) acts in a proactive fashion by using suitable internal models developed during our past experiences. These models are mainly used during the motor planning to provide a motor command to initiate the action. Prior knowledge of our biomechanical system and our environment therefore characterizes the diversity of internal models of each individual. However, before movement’s execution, sensory feedback can also be used to develop an optimal strategy of the motor task. The role of this initial information coming from the sensory feedback to anticipate the effects of gravity remains to deepen. During this thesis, we have highlighted the critical role of the initial information to plan a movement. Once available (~ 100 ms after the beginning of the movement), the sensory feedback is then integrated into internal models to control the motor task and if it is necessary, to adjust the strategy during movement execution. The initial information is especially useful when we have to deal with a new dynamical context. Indeed, the CNS will much more rely on this information coming from the sensorimotor system, given that no internal model related to the unusual context has still been developed. During a learning phase new internal models will be established. The parameters which allow learning are various and depend on the sensorimotor system of each individual. We have shown that when all the sensory systems are affected by the effects of a new gravito-inertial environment, learning was facilitated. This result contrasts with the lack of adaptation - or interference - sometimes observed during learning tasks much easier. All these mechanisms observed at a behavioral stage are processed in the cerebral cortex, and the integration and encoding of the effects of gravity are processed in specific brain areas. In particular, concerning external objects, the vestibular network is engaged to predict the effects of gravity. Thus, we wanted to know if the same functional network was responsible of the processing of the dynamical constraints of gravity during movement’s execution. We have shown that the insular cortex, which is the core region of the visual vestibular system, plays an important role. Then, by using mental imagery paradigm that does not induce movement, we also observed differences in the circuitry within the insula when gravity-relevant signals related to movement’s execution are transmitted or not to the brain.

L’émollience est un terme définissant la capacité d’une matière première à adoucir, amollir, ou lubrifier la peau. Dans le domaine de la cosmétique, les émollients sont utilisés pour modifier la consistance, la viscosité ou la polarité d’une formulation. Il existe un nombre non négligeable d’émollients pouvant être utilisés en cosmétique. Cependant, les données aussi bien physico-chimiques que sensorielles disponibles dans la littérature sont encore très rares, rendant le choix des émollients complexe. De plus, les analyses sensorielles habituellement réalisées par les fournisseurs constituent une méthode de caractérisation particulièrement chronophage et coûteuse.Parmi les différents types d’émollients, les dérivés siliconés se démarquent par des propriétés bien spécifiques. Il s’agit notamment d’un très bon étalement, un toucher doux, non huileux et non collant, ou encore d’un effet sec sans effet de fraicheur. Cependant, malgré ces propriétés sensorielles exceptionnelles, de récentes études soulèvent la question de la toxicité d’un dérivé cyclique particulièrement utilisé dans les produits cosmétiques : le décaméthylcyclopentasiloxane (D5). Ainsi, deux problématiques font le sujet de ces travaux : une portant sur la recherche d’un substituant biosourcé au D5 et pour laquelle des molécules commerciales et synthétisées ont été caractérisés et comparés par des mesures physico-chimiques et sensorielles. La seconde problématique repose sur la recherche de corrélations entre les données physico-chimiques et sensorielles dans le but de faciliter le travail des formulateurs lors du screening des émollients par la prédiction de certaines de leurs propriétés sensorielles. / Emolliency is a word used to define the ability of a compound to soften or lubricate the skin. ln the cosmetic field, emollients are used to modify the consistency, the viscosity or the polarity of a formulation. Many emollients can be used in cosmetic products. However, in the literature both physicochemical and sensory data ar still lacking, making it difficult to choose an emollient. Furthermore, the sensory analysis usually performed to characterize emollients are particularly time-consuming and thus, expensive. Among the different chemical families of emollients, silicone derivatives stand out thanks to their specific properties. Indeed, they are characterized by an excellent spreading on skin and hair, a smooth skin feel, non-greasy and non-sticky, or by a dry skin feel without a fresh effect. However, even though these sensory properties are exceptional, recent studies wonder about the toxicity of a cyclic silicone particularly used in cosmetic products: the decamethylcyclopentasiloxane (D5). Thus, this work deals With two main objectives. The first one consists in the research of a bio-based alternative to the D5 For this purpose, a number of commercial and synthesized molecules were characterized and compared With physicochemical measurements and sensory analysis, allowing the observations of trends between structures and properties. The second objective relies on the study of correlations between physico-chemical and sensory data in order to predict the emollient properties of cosmetic ingredients. This would ease the work of formulators during the screening of ingredients.

J.M.G. Le Clézio a été plébiscité par le jury du Nobel en sa qualité d’écrivain de « l’extase sensuelle ». Les sens seraient-ils le filtre sémantique de « cet explorateur d’une humanité au-delà et en-dessous de la civilisation régnante » ?D’un point de vue diégétique, sémiotique et stylistique, la prose leclézienne illustre de diverses manières (entre mots, typographie, photographies ou techniques cinématographiques) un univers physique, où les perceptions sensorielles forment un prisme de significations sur l’époque contemporaine. Comme un sismographe à l’affût des pulsations du monde, l’écrivain enregistre, tous sens ouverts, les mouvements, les formes, et les idées des XXe et XXIe siècles. Telle est l’hypothèse centrale de cette étude. Le concept polysémique de « sens » est ainsi appréhendé depuis le monde perceptuel de l’auteur jusqu’aux strates les plus profondes du texte. La démarche repose sur l’étude de la description, en tant que clé de déchiffrement – ou de « dé-scription » selon le concept foucaldien –, à partir d’une analyse linguistico-textuelle puisant dans le champ élargi des sensory studies (phénoménologie de la sensation, philosophie du corps, sociologie de la perception, etc.). La finalité ultime est d’éclairer sous un nouvel angle la quête ontologique d’un homme de lettres pour lequel la littérature ne peut plus feindre d’être détachée du corps des hommes. J.M.G. Le Clézio was hailed by the Nobel jury as the author of “sensual ecstasy.” Would the senses be the semantic filter of this “explorer of a humanity beyond and below the reigning civilization?” From a diegetic, semiotic and stylistic viewpoint, the Leclezian prose depicts in many ways (through words, typography, photos or cinematic techniques) a physical universe, where sensory perceptions form a prism of meanings of the contemporary era. As a seismograph records the world’s pulse, the writer registers, with his senses fully attuned, the movements, shapes and ideas of the twentieth and twenty-first centuries. This is the central hypothesis of the research. The polysemous concept of “senses” is thus apprehended from the writer’s world beneath to the deepest strata of his texts. The approach relies on the study of description, as the key to deciphering – or to “de-scribing” according to Foucault’s concept –, from a linguistic-textual analysis drawing on the broader field of sensory studies (phenomenology of sensation, philosophy of the body, sociology of perception, etc.). The ultimate purpose is to enlighten from a new angle the ontological quest of a man of letters, according whom literature can no longer pretend to be detached from the body of human beings. / Doctorat en Langues et lettres / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Problématique : Le trouble du spectre de l’autisme (TSA) affecte plus de 1 % des enfants. Les caractéristiques communes associées au TSA sont des difficultés de communication et d’interaction sociale, ainsi qu’une rigidité ou une répétitivité dans les intérêts et comportements. Certains intérêts et comportements restreints ou répétitifs peuvent être liés à des difficultés de traitement de l’information sensorielle (TIS). De fait, entre 45 et 95 % des enfants ayant un TSA présentent des difficultés sur le plan sensoriel, affectant leur fonctionnement dans la vie quotidienne. Cependant, les données disponibles dans la littérature scientifique nous apportent peu de connaissances quant à l’évolution des habiletés sensorielles chez les enfants ayant un TSA. Objectif : L’objectif principal est de documenter l’évolution des habiletés sensorielles chez les enfants ayant un TSA entre l’âge de 3-4 ans (T1) et deux ans après (T2), au moment de l’entrée à l’école. Méthodologie : Il s’agit d’une analyse secondaire de données non traitées d’une étude prospective antérieure (de 2008 à 2010). Dans le présent projet, un devis corrélationnel rétrospectif a été utilisé pour étudier 34 enfants ayant un TSA. Les données provenant d’outils d’évaluation normalisés permettant de documenter les habiletés sensorielles des enfants dans le temps, soit le Sensory Profile (SP) et le Short Sensory Profile (SSP), ont été analysées. Résultats: Les analyses démontrent une stabilité des difficultés sensorielles chez les enfants atteints de TSA de l'âge de trois à six ans. La stabilité des scores sensoriels est indépendante de la correction par des variables contrôlées, telles que l'âge mental et la gravité du TSA. Conclusions : La persistance des difficultés sensorielles chez les enfants ayant un TSA souligne la nécessité de bien évaluer cet aspect et de le considérer lors de la planification des interventions et du suivi de ces enfants. En effet, si l’on souhaite améliorer leur fonctionnement dans la vie quotidienne et accroître leur intégration sociale, il importe de tenir compte de leurs difficultés persistantes. / Abstract : Introduction: Autism Spectrum Disorder (ASD) affects more than 1% of children. Common characteristics associated with ASD are difficulties in communication and social interaction, as well as repetitive interests and behaviors. Some restricted or repetitive interests and behaviors may be linked to difficulties in sensory processing. Indeed, between 45% and 95% of children with ASD have sensory featuresaffecting their functioning in everyday life. However, the data available in the scientific literature give us little knowledge about the evolution of sensory abilities in children with ASD. Objective:The main objective of this project was to evaluatethe evolution of sensory features in children with ASD between the age of 3-4 years (T1) and two years after (T2), when they entered school. Methods:This project is a secondary analysisof untreated data from a previous prospective study (from 2008 to 2010).In the presentproject, a retrospective correlation design was usedto study 34 children with ASD. The data from standardized assessment tools were used to evaluate children's sensory features over time, the Sensory Profile (SP) and the Short Sensory Profile (SSP), were analyzed. Results:Our analyses demonstratea stability of sensory features in children with ASD from the age of three to six years old. The stability of sensory scores is independent of correction by covariates such as mental age and autism severity. Conclusions: The persistence of sensory features in children with ASD highlights the need to adequately assess this aspect and to consider it when planning and monitoring interventions. Indeed, in order to improve their functioning in everyday life and increase their social integration, it is important to take into account their persistent sensory features.

L’objectif de la thèse est de caractériser la poudre du kishk libanais, un lait fermenté traditionnel, et d’optimiser sa technologie de transformation dans une démarche d’industrialisation. Des échantillons de poudre de kishk traditionnel ont été collectés, et leurs propriétés physico-chimiques, rhéologiques, microbiologiques et sensorielles ont été étudiées, en fonction du type de lait utilisé. Il en résulte que le kishk préparé à base de lait de chèvre est plus riche en matières grasses que les autres types. La distribution granulométrique est très large, quel que soit le type de lait, avec présence simultanée de fines particules à forme irrégulière et d’agrégats de grande taille. Les particules de poudre sont revêtues d’une épaisse couche de lipides leur conférant un caractère cohésif et une grande résistance au cisaillement. Il s’avère aussi que la soupe de kishk présente un comportement rhéofluidifiant, et ses propriétés sensorielles sont fortement liées à la région de production et au type de lait. L’effet des conditions de production optimisée sur les propriétés de la poudre et de la soupe de kishk a été également étudié. Les résultats sont prometteurs et montrent que la structure de la poudre de kishk et son comportement rhéologique n’ont pas été altérés. En effet, les deux poudres de kishk présentent des propriétés rhéologiques quasi similaires, avec une faible aptitude à l’écoulement, malgré des différences au niveau de la composition chimique et la taille des particules. Au niveau rhéologique et sensoriel, la soupe de kishk issue de la production optimisée semble plus épaisse et consistante que la soupe traditionnelle, sans dépréciation notable des qualités organoleptiques du kishk. / The aim of this thesis is to characterize Lebanese kishk powder, a traditional fermented milk, and to optimize its processing technology. Samples of traditional kishk powder were collected, and their physicochemical, rheological, sensory and microbiological properties were studied based on the type of milk. As a result, kishk prepared with goat milk is richer in fat than other types. The particle size distribution is very wide, regardless of the type of milk, with simultaneous presence of fine irregularly shaped particles and large aggregates. Powder particles are coated with a thick layer of fat conferring a cohesive character and a high shear strength. Kishk soup has a shear-thinning behavior, and its sensory properties are strongly related to the production region and the type of milk. The effect of optimized production conditions on the properties of kishk powder and soup was also studied. The results are promising and show that the structure and rheological behavior of kishk powder were not altered. Indeed, the two kishk powders exhibit almost similar rheological properties, with low flowability, despite slight differences in chemical composition and particle size. Finally, kishk soup resulting from the optimized production seems thicker and consistent than traditional soup, without significant loss of the organoleptic properties of kishk.

L'observation d'une synchronisation entre les systèmes locomoteur et respiratoire soulève de nombreuses questions concernant son utilité fonctionnelle pour l'organisme et les contraintes susceptibles de moduler son apparition. A l'heure actuelle, des contradictions subsistent dans les réponses apportées à ces interrogations, notamment en raison de la multiplicité des méthodes employées pour l'étude de ce phénomène. La théorie des oscillateurs couplés, et plus particulièrement le modèle de la sine circle map, nous permet de rendre compte de façon précise des relations de couplage entre les systèmes locomoteur et respiratoire. Les objectifs de ce travail de thèse sont de renforcer la validité de l'utilisation de ce modèle pour l'étude du couplage locomotion-respiration (CLR), d'examiner le lien entre le CLR et la performance sportive, ainsi qu'identifier les contraintes influençant les relations de couplage entre ces deux systèmes. Dans des tâches de pédalage ou de course à pied, les participants avaient pour consigne ou non de synchroniser leur locomotion ou leur respiration avec une stimulation auditive dont le tempo correspondait à leurs fréquences préférentielles (locomotrice ou respiratoire). Nos résultats montrent l'efficacité du rythme auditif pour induire une stabilisation du CLR, indépendamment de la consigne donnée aux participants et du système rythmé. Ces résultats révèlent une bidirectionnalité dans le couplage entre les systèmes locomoteur et respiratoire. De plus, nous mettons en évidence une forte corrélation entre le gain de stabilité entre les deux systèmes et le gain de consommation d'oxygène (i.e., diminution). Par conséquent, la stabilité du CLR est un facteur important à prendre en compte pour la performance sportive. Nous rapportons également une déstabilisation du CLR lors de l'éloignement d'un des deux systèmes de sa fréquence préférentielle. Ce résultat suggère l'adoption spontanée par les individus d'une synchronisation optimale entre les deux systèmes. Ainsi, il semble primordial de présenter une stimulation adaptée à chacun et adaptable aux changements de fréquences locomotrice ou respiratoire imposés par les contraintes de la tâche. Pris ensemble, nos résultats permettent une meilleure compréhension de l'évolution du CLR face aux contraintes qui lui sont imposées (e.g., fréquences locomotrice ou respiratoire, rythme auditif, modalité d'exercice) et mettent en évidence l'influence positive de sa stabilité sur la performance sportive. Nous rapportons également l'efficacité d'une stimulation visuelle pour apprendre à mieux gérer les ressources énergétiques au cours de l'effort. Ainsi, ce travail ouvre des perspectives de travaux sur l'utilisation d'une stimulation auditive ou visuelle, simple (e.g., métronome) ou complexe (e.g., musique, avatar), dans le cadre de l'entraînement et de l'amélioration de la performance sportive. / The natural synchronization between locomotor and respiratory systems raises many questions regarding its functional utility for the organism, as well as constraints that may modulate its appearance. Currently, contradictions remain in answers provided to these issues, especially because of the multiple methods used to study this phenomenon. The theory of coupled oscillators, and more specifically the sine circle map model, allows to accurately assess the coupling between locomotor and respiratory systems. This work aims at strengthening the validity of the use of this model for the study of locomotor-respiratory coupling (LRC), examining the relationship between LRC and sport performance, as well as identifying the constraints influencing the coupling between both systems. In pedalling or running tasks, participants were instructed or not to synchronize their locomotion or their breathing with an auditory rhythm which tempo matched their preferred frequencies (locomotor or respiratory). Our results show the effectiveness of auditory rhythm to induce stabilization of LRC, regardless of the instructions given to participants and the system paced. These results reflect a bidirectionality in the coupling between the locomotor and respiratory systems. Furthermore, we show a strong correlation between the increase in stability between the two systems and the gain in oxygen consumption (i.e., decrease). Therefore, the stability of LRC is an important factor to consider for sport performance. We also report a destabilization of LRC when one of the two systems is far off its preferred frequency. This result suggests that individuals spontaneously adopt an optimum synchronization between the two systems. Thus, it seems important to use a customized suitable stimulation that could be able to adapt its tempo to changes in locomotor or respiratory frequencies imposed by the constraints of the task. Overall, our results provide a better understanding of the evolution of LRC when confronted to constraints (e.g., locomotor or respiratory frequencies, auditory rhythm, exercise modality) and highlight the positive impact of its stability on sport performance. We also report the effectiveness of a visual stimulation to learn how to better manage energy resources during effort. Thus, this work opens perspectives on the use of auditory or visual stimuli, simple (e.g., metronome) or complex (e.g., music, avatar), for training and performance enhancement.

Dans le cadre de cette thèse, nous avons mené trois études sur le terrain et/ou en laboratoire pour comparer l'importance relative de la géométrie des routes, représentée visuellement ou tactilement en deux dimensions, des informations multidimensionnelles extraites sur la base d'une visite directe du monde réel, et des informations symboliques indirectes sur les lieux par le biais d' instructions verbales, dans la construction de représentations spatiales chez l'homme, lui permettant de naviguer de mémoire dans des environnements complexes et non-familiers. Ces expériences ont permis de mettre en lumière certains aspects multidimensionnels et multi-sensoriels dans le traitement cognitif des informations spatiales et l'influence de celui-ci sur les performances d'hommes et de femmes, qui avaient pour tâche de retrouver de mémoire un itinéraire donné dans un milieu urbain non familier. Les résultats montrent clairement que des informations relatives aux repères visuels, transmises au moyen de séquences d'images panoramiques des itinéraires étudiés, sont inutilisables par un navigateur s'il ne dispose pas d'informations valides sur les distances relatives entre ces repères dans le monde réel (expérience 1). L'influence d'une exposition au préalable à un plan 2D visuel ou tactile des itinéraires a été comparé avec celle d'une expérience directe au moyen d'une visite guidée, ou indirecte au moyen d'indications verbales, sur les performances de navigation de personnes voyantes (expérience 1 et 2), déficientes visuelles (expérience 3), ou voyantes mais privées temporairement de leur vision (expérience 3) dans des environnements urbains à grande échelle. Les tests ont été réalisés en milieu réel (expériences 1 et 3) et virtuel (expérience 2) généré par ordinateur (Google Street View). Les performances ont été analysées en termes de temps du point de départ au point d'arrivée, nombre d'arrêts, nombre d'erreurs et taux de succès. Les stratégies potentiellement employées durant la navigation sont mis en avant sur la base des réponses des sujets à un questionnaire standardisé ; leurs capacités individuelles de se représenter l'environnement exploré sous forme d'images mentales a été évaluée sur la base de dessins. Les niveaux subjectifs de stress psychologique ont été mesurés pour mettre en évidences des différences possibles entre l'homme et la femme à cet égard. Les données ici montrent, d'une part, qu'une exploration rapide de représentations virtuelles correctement mises à l'échelle d'un environnement complexe permet aux sujets de retrouver cet itinéraire sans problème dans le milieu réel (expérience 2). Les personnes aveugles de naissance compensent l'absence de repères visuels dans la navigation efficacement par la mémorisation d'informations géométriques sur la base d'une brève exploration d'un plan tactile des itinéraires étudiés ici. Les sujets voyants privés de repères visuels, par contre, ne sont pas instantanément capables d'une telle compensation (expérience 3). Les résultats de ce travail sont discutés ici à la lumière des hypothèses actuelles sur la nature intrinsèque des représentations spatiales chez l'homme et placés ici dans le contexte d'un modèle de la mémoire de travail. Nous suggérons que cette dernière comprend des sous-systèmes multidimensionnels de stockage temporaire, capables de traiter en parallèle une multitude d'entrées sensorielles avec une capacité beaucoup plus grande que précédemment postulé dans le modèle classique de la mémoire de travail, qui présume un traitement sériel d'informations à capacité limitée. Un tel modèle est globalement mis en question par les résultats de cette thèse, qui ouvre une porte importante aux recherches futures sur le traitement cognitif d'informations spatiales chez l'homme dans un monde en perpétuel changement.Mots-clés : Environnements à grandes échelles – perception – traitement multi-sensoriel – représentation spatiale – navigation – humain / Previous studies investigating how humans build reliable spatial knowledge representations allowing them to find their way from one point to another in complex environments have been focused on comparing the relative importance of the two-dimensional visual geometry of routes and intersections, multi-dimensional data from direct exposure with the real world, or verbal symbols and/or instructions. This thesis sheds further light on the multi-dimensional and multi-sensorial aspects by investigating how the cognitive processing of spatial information derived from different sources of sensory and higher order input influences the performance of human observers who have to find their way from memory through complex and non-familiar real-world environments. Three experiments in large-scale urban environments of the real world, and in computer generated representations of these latter (Google Street View), were run to investigate the influence of prior exposure to 2D visual or tactile maps of an itinerary, compared with a single direct experience or verbal instructions, on navigation performances in sighted and/or visually deficient individuals, and in individuals temporarily deprived of vision. Performances were analyzed in terms of time from departure to destination, number of stops, number of wrong turns, and success rates. Potential strategies employed by individuals during navigation and mental mapping abilities were screened on the basis of questionnaires and drawing tests. Subjective levels of psychological stress (experiment 2) were measured to bring to the fore possible differences between men and women in this respect. The results of these experiments show that 2D visual maps, briefly explored prior to navigation, generate better navigation performances compared with poorly scaled virtual representations of a complex real-world environment (experiment 1), the best performances being produced by a single prior exposure to the real-world itinerary. However, brief familiarization with a reliably scaled virtual representation of a non-familiar real-world environment (Google Street View) not only generates optimal navigation in computer generated testing (virtual reality), but also produces better navigation performances when tested in the real-world environment and compared with prior exposure to 2D visual maps (experiment 2). Congenitally blind observers (experiment 3) who have to find their way from memory through a complex non-familiar urban environment perform swiftly and with considerable accuracy after exposure to a 2D tactile map of their itinerary. They are also able to draw a visual image of their itinerary on the basis of the 2D tactile map exposure. Other visually deficient or sighted but blindfolded individuals seem to have greater difficulty in finding their way again than congenitally blind people, regardless of the type of prior exposure to their test itinerary. The findings of this work here are discussed in the light of current hypotheses regarding the presumed intrinsic nature of human spatial representations, replaced herein within a context of working memory models. It is suggested that multi-dimensional temporary storage systems, capable of processing a multitude of sensory input in parallel and with a much larger general capacity than previously considered in terms of working memory limits, need to be taken into account for future research.Keywords: large scale environments – perception – multisensory processing - spatial representation – navigation - human

Comment le cerveau intègre-t-il toutes les informations sensorielles qu'il reçoit en une perception cohérente de l'environnement ? Cette intrigante et importante question en neuroscience n’est pas élucidée et a inspiré ce travail de thèse. Plus précisément, mon objectif a été d’étudier les modifications cérébrales induites par l’apprentissage d’une association entre un son et une odeur. Inhabituelle chez l’homme, hormis dans l’alimentation, cette association est pourtant fréquente chez l’animal, pour la détection de prédateurs par exemple. Mais sons et odeurs permettent surtout d'étudier les mécanismes cérébraux nécessaires à l'association entre deux sens très différents : le système auditif traite l’information en temps réel tandis que le système olfactif est lent et rythmé par la respiration. Ce travail de thèse était centré autour de la question suivante : comment le cerveau traite-t-il les interactions multisensorielles audio-olfactives ? En enregistrant l’activité de potentiel de champs local de plusieurs structures cérébrales chez des rats en train d’apprendre cette association, nous avons pu mettre en évidence un potentiel rôle des oscillations neuronales béta (15-35 Hz), dans le traitement et la mise en mémoire des différentes informations sensorielles. Ces oscillations représenteraient un lien fonctionnel entre aires cérébrales distantes, permettant l’intégration et l’association d'informations de natures très différentes. / Multisensory interactions are constantly present in our everyday life and allow a unified representation of environment. Cross modal integration is often studied in multisensory associative brain regions, but recent findings suggest that most of the brain could be multisensory. But at this time, we still don’t know how the brain deals with information from different sensory systems. In this project, we want to understand whether the establishment of neuronal oscillations can functionally connect sensory regions and take part of the multisensory integration, and how this connection is built up by learning. For this, we examine changes in the cortical network involved in the acquisition of a multisensory association between a sound and an odor in rats through the analysis of the local field potentials’ oscillations The originality of the project is to sample a large network of brain structures including primary sensory cortex (primary auditory cortex, olfactory bulb) and multimodal areas towards which converge these two senses: the piriform and perirhinal cortices. We have developed a behavioral GO/NO GO test in which the rat must combine simultaneous auditory and olfactory informations to succeed. Data and brain signals obtained in this task suggest that the power of oscillations in beta frequency band within the olfactory areas and the coherences of oscillations between these areas are modified by the multisensory learning.

L’impact de l’oxygène a été suivi pendant 4 mois pour 3 vins de Merlot d’IPT 61, 63 et 76. Le vin d’IPT 63 était enrichi par une fraction d’ellagitannins de bois de chêne. Les vins ont été ajustés à pH 3, pH 3,5 et pH 4. Pour chaque pH, des doses de 0, 2, 8 et 20 mg/L d’oxygène ont été fournies à l’aide d’oxygène pur, puis des analyses mensuelles ont permis de suivre les évolutions chimiques et sensorielles des vins afin d’apprécier les impacts liés à l’oxygène.Les résultats montrent pour tous les vins, que la consommation de l’oxygène augmente de 2 à 4 fois plus lorsque l’on passe de pH 3 à pH 4. La présence d’ellagitannins dans le vin favorise la consommation d’oxygène, ainsi qu’en solutions modèles hydro-alcooliques de fractions phénoliques. Les teneurs en tannins totaux sont globalement stables. Les polymérisations analysées par la méthode DMACH se produisent majoritairement à pH 3 et pH 3,5 pour le vin d’IPT 61, alors que les différences liées à l’oxygène sont moins fortes sur le vin d’IPT 76. Pour le vin d’IPT 63 + ellagitannins, les polymérisations sont favorisées à pH 3. Les teneurs en anthocyanes totales et moléculaires montrent généralement des diminutions en fonction du temps, de l’oxygène ainsi que de l’acidité. Pour le vin d’IPT 76 et d’IPT 63 + ellagitannins, les anthocyanes se polymérisent davantage aux tannins polymères en présence d’oxygène, et à pH plus acide. 13 pyranoanthocyanes ont pu être identifiées et quantifiées, dont deux molécules de pyranomalvidine-di-(épi)catéchine quantifiées pour la première fois dans des vins rouges secs qui peuvent être considérées comme des marqueurs en lien avec l'apport en oxygène subi par le vin. Les analyses sensorielles réalisées sur le vin d’IPT 76 en fonction des pH montrent que l’amertume est plus forte à pH 4, et pH 3,5 dans une moindre mesure. Cette tendance se retrouve aussi sur la perception d’oxydation.Pour les deux autres vins, d’IPT 61 et d’IPT 63 enrichi par une fraction d’ellagitannins, l’intensité du fruité diminue globalement avec les doses d’oxygène, tandis que le caractère oxydé est bien corrélée avec les doses croissantes d’oxygène, ainsi que l’amertume dans une moindre mesure. / The impact of oxygen has been followed-up during 4 months for 3 Merlot red wines of TPI 61, 63 anf 76. The wine of TPI 63 was supplied by a fraction of ellagitannin from oak wood. Wines have been adjusted at pH 3, pH 3.5 and pH 4. For each pH, quantities of 0, 2, 8 and 20 mg/L of pure oxygen have been added. Then, anlyses have been performed each month to follow the wine chemical and sensory evolutions in order to determine the impact of oxygen.For all wines, the results show that oxygen consumption is 2 to 4 fold higher from pH 3 to pH 4. The presence of ellagitannin in wine favors oxygen consumption, as well as in wine model solutions with phenolic fractions. Total tannin contents remain quite constant. Polymerisations analysed by DMACH index occur mainly at pH 3 and pH 3.5 for the wine of TPI 61, while the differences related to oxygen are less important in the wine of TPI 76. For the wine of TPI 63 + ellagitannins, polymerisations are favored at pH 3. Total and molecular anthocyanins contents generally show a decrease according to time, oxygen and acidity. For the wines of TPI 76 and TPI 63 + ellagitannins, the anthocyanins polymerise more to polymers of tannins with oxygen and acidity. 13 pyranoanthocyanins have been identified et quantified. Among them, two molecules of pyranomalvidin-di-(epi)catechin quantified for the first time in a dry red wine. They can be considerated as marker related to oxygen amount consumed by wine. Sensory analyses realized on wine of TPI 76 according to pH show that bitterness is higher at pH 4, and pH 3.5 in a lesser extent. There is the same trend with the oxidation perception.For the two other wines, of TPI 61 and 63 with ellagitannin fraction, fruity intensity globally decreases with oxygen quantities, while the oxidized parameter is well related to increasing oxygen amounts, as wella s bitterness in a lesser extent.

Les canaux ASIC3 (« Acid-Sensing Ion Channel 3) sont des canaux ioniques excitateurs qui appartiennent à la famille des ASIC (ASIC1-4). Ils sont activés par une acidose extracellulaire et le proton reste jusqu’à présent leur seul activateur endogène. Les ASIC3 sont notamment exprimés dans les neurones sensoriels périphériques innervant la peau, les muscles, les viscères et les articulations. Ils ont été impliqués dans la détection de différents types de douleur, tels que les douleurs inflammatoires, postopératoires et articulaires. Durant ma thèse, j’ai étudié la régulation des canaux ASIC3 et leur implication dans les perceptions sensorielles et douloureuses. La première partie de mon travail de thèse a permis de mettre en évidence pour la première fois de nouveaux activateurs endogènes des canaux ASIC3, différents des protons. En effet, j’ai pu démontrer que des lipides (i.e., la lysophosphatidylcholine et l’acide arachidonique) présents dans les liquides synoviaux issus de patients souffrants de différentes pathologies articulaires douloureuses, étaient capables d’activer les canaux ASIC3 sans acidification extracellulaire. Ces lipides sont capables de générer un comportement douloureux chez les rongeurs, qui implique au moins en partie les canaux ASIC3. Lors de la seconde partie de ma thèse je me suis intéressé à la régulation des canaux ASIC3 par la température. J’ai pu montrer que ces canaux sont activés par une température froide (i.e., 15°C) à pH physiologique. Ces résultats sont renforcés par des expériences de comportement, in vivo, qui montrent une implication d’ASIC3 dans la perception du froid nocif et non nocif. / Acid-Sensing Ion channel 3 (ASIC3) is a member of the ASIC family (ASIC1-4), which are excitatory ion channels activated by extracellular acidosis. Proton remains so far the unique endogenous activator of ASIC. ASIC3 channels are expressed in peripheral sensory neurons which innervate skin, muscles, viscera and joints. In rodents, they have been reported to be involved in the detection of different types of pain, including inflammatory pain, postoperative pain and arthritis. During my thesis, I studied the regulation of ASIC3 channels and their involvement in sensory and painful perceptions. The first part of my thesis project allowed the discovery for the first time of new endogenous activators of ASIC3 channels, which differ from protons. I demonstrated that lipids (i.e., lysophosphatidylcholine and arachidonic acid) present in human painful synovial fluids from patient with different joint pathologies, are able to activate ASIC3 channels without any extracellular acidification. These lipids are able to generate an acute painful behavior in rodents mediated, in a large part, by ASIC3. During the second part of my thesis I was interested by the regulation of ASIC3 channels by temperature. I demonstrated that these channels are activated by cold temperature (i.e., 15°C) at physiological pH. These results are reinforced by behavior experiments, showing an implication of ASIC3 in the perception of noxious and innocuous cold.