Дисертації з теми "Potentiels de champs"
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Bautin, Antoine. "Stratégie d'exploration multirobot fondée sur le calcul de champs de potentiels." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0261/document.
Анотація:
Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet Cart-O-Matic mis en place pour participer au défi CAROTTE (CArtographie par ROboT d'un TErritoire) organisé par l'ANR et la DGA. Le but de ce défi est de construire une carte en deux et trois dimensions et de localiser des objets dans un environnement inconnu statique de type appartement. Dans ce contexte, l'utilisation de plusieurs robots est avantageuse car elle permet d'augmenter l'efficacité en temps de la couverture. Cependant, comme nous le montrons, le gain est conditionné par le niveau de coopération entre les robots. Nous proposons une stratégie de coopération pour une cartographie multirobot efficace. Une difficulté est la construction d'une carte commune, nécessaire, afin que chaque robot puisse connaître les zones de l'environnement encore inexplorées. Pour obtenir une bonne coopération avec un algorithme simple nous proposons une technique de déploiement fondée sur le choix d'une cible par chaque robot. L'algorithme proposé cherche à distribuer les robots vers différentes directions. Il est fondé sur le calcul partiel de champs de potentiels permettant à chaque robot de calculer efficacement son prochain objectif. En complément de ces contributions théoriques, nous décrivons le système robotique complet mis en oeuvre au sein de l'équipe Cart-O-Matic ayant permis de remporter la dernière édition du défi CAROTTEThis thesis is part of Cart-O-Matic project set up to participate in the challenge CARROTE (mapping of a territory) organized by the ANR and the DGA. The purpose of this challenge is to build 2D and 3D maps of a static unknown 'apartment-like' environment. In this context, the use of several robots is advantageous because it increases the time efficiency to discover fully the environment. However, as we show, the gain is determined by the level of cooperation between robots. We propose a cooperation strategy for efficient multirobot mapping. A difficulty is the construction of a common map, necessary so that each robot can know the areas of the environment which remain unexplored.For a good cooperation with a simple algorithm we propose a deployment technique based on the choice of a target by each robot. The proposed algorithm tries to distribute the robots in different directions. It is based on calculation of the partial potential fields allowing each robot to compute efficiently its next target. In addition to these theoretical contributions, we describe the complete robotic system implemented in the Cart-O-Matic team that helped win the last edition of the CARROTE challenge
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Bautin, Antoine. "Stratégie d'exploration multirobot fondées sur le calcul de champs de potentiels." Phd thesis, Université de Lorraine, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00936953.
Анотація:
Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet Cart-O-Matic mis en place pour participer au défi CAROTTE (CArtographie par ROboT d'un TErritoire) organisé par l'ANR et la DGA. Le but de ce défi est de construire une carte en deux et trois dimensions et de localiser des objets dans un environnement inconnu statique de type appartement. Dans ce contexte, l'utilisation de plusieurs robots est avantageuse car elle permet d'augmenter l'efficacité en temps de la couverture. Cependant, comme nous le montrons, le gain est conditionné par le niveau de coopération entre les robots. Nous proposons une stratégie de coopération pour une cartographie multirobot efficace. Une difficulté est la construction d'une carte commune, nécessaire, afin que chaque robot puisse connaître les zones de l'environnement encore inexplorées. Pour obtenir une bonne coopération avec un algorithme simple nous proposons une technique de déploiement fondée sur le choix d'une cible par chaque robot. L'algorithme proposé cherche à distribuer les robots vers différentes directions. Il est fondé sur le calcul partiel de champs de potentiels permettant à chaque robot de calculer efficacement son prochain objectif. En complément de ces contributions théoriques, nous décrivons le système robotique complet mis en œuvre au sein de l'équipe Cart-O-Matic ayant permis de remporter la dernière edition du défi CAROTTE.
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Perrin, Hélène. "Condensats de Bose-Einstein, champs évanescents et champs radio-fréquences." Habilitation à diriger des recherches, Université Paris-Nord - Paris XIII, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00355511.
Анотація:
Cette habilitation porte sur une série d'expériences faites avec comme leitmotiv la condensation de Bose-Einstein à deux dimensions. Pour confiner très fortement les atomes dans une direction, nous avons utilisé deux approches différentes. Dans un premier temps, nous avons projeté d'utiliser deux champs évanescents, ce qui permet de réaliser des gradients de champ très importants. Avec cet objectif, nous avons produit un condensat et mis au point une méthode de transfert vers le piège à ondes évanescentes. La production d'un condensat à 3 mm seulement d'une surface a constitué une première. Nous avons réalisé une série d'expériences impliquant une seule onde évanescente, qui ont montré que la surface du diélectrique présentait une rugosité trop importante pour confiner efficacement les atomes en dimension 2. Cette étude nous a permis en revanche de caractériser très précisément l'interaction entre les atomes et le champ diffusé par les défauts de surface. Nos expériences ont confirmé quantitativement la théorie de Carsten Henkel et al., ce qui est un point important pour les expériences, de plus en plus nombreuses, menées à proximité directe d'une surface. Nous avons également montré que la diffraction était toujours clairement observable malgré la forte diffusion, lors du rebond d'un condensat sur un miroir modulé.Dans un second temps, sur la proposition d'Oliver Zobay et Barry Garraway, nous avons mis au point une nouvelle approche pour confiner les atomes dans des potentiels très anisotropes. La combinaison d'un champ radiofréquence (RF) et d'un champ magnétique statique résulte en un potentiel adiabatique dont la géométrie peut être largement contrôlée, y compris dynamiquement. Ces potentiels RF permettent de réaliser une « bulle » à atomes, un double puits, un anneau... Nous nous sommes intéressés principalement à produire un piège quasi bidimensionnel dans l'épaisseur de la bulle. Ces pièges sont compatibles avec les condensats de Bose-Einstein, et les atomes peuvent être refroidis par évaporation in situ. Nos premières expériences impliquant des champs radiofréquence ont eu un impact important dans la communauté des atomes froids, en particulier pour les expériences sur puce. A la suite de nos travaux, de nombreuses équipes ont utilisé cette technique avec succès.
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Bahouli, Bassem. "Caracterisations de champs de matrices, potentiels matrices et applications aux operateurs traces." Thesis, Pau, 2021. http://www.theses.fr/2021PAUU3053.
Анотація:
Plusieurs auteurs ont utilisé les champs de contraintes pour résoudre l'équation d’équilibre de la mécanique des milieux continus. Airy (1863) a résolu le cas bidimensionnel, Maxwell (1870) et Morera (1892) ont étudié le cas tridimensionnel. Les solutions obtenues sont des cas particuliers de celles de Beltrami (1892). Gurtin a donné un exemple de solutions ne satisfaisant pas la représentation S = CurlCurlA de Beltrami, ce qui signifie que la représentation précédente est incomplète. De plus, il a montré que si l’ouvert est régulier, alors elle est complète dans l’espace des champs réguliers de contraintes auto-équilibrés.Dans cette thèse intitulée ”Caractérisations de champs de matrices, potentiels matrices et applications aux opérateurs traces”, on s’intéresse à diverses caractérisations de champs de vecteurs, de champs de matrices et spécialement au résultat de Gurtin dans le cas où l’ouvert et les champs de contraintes ne sont pas réguliers.Cette thèse est décomposée en cinq chapitres. Le premier chapitre expose la problématique de recherche traitée dans cette thèse. Il présente également l’origine du sujet de recherche. Dans le deuxième chapitre, on étudie l’opérateur et en particulier l’existence de potentiels vecteurs dans différents cadres fonctionnels.Dans les chapitres 3 et 4, on va montrer quelques versions de la complétude de la représentation de Beltrami et en déduire des décompositions de Helmholtz pour les champs de matrices.Le dernier chapitre est consacré à l’étude de l’image de différents opérateurs traces de fonctions W 2,p (Ω), W 3,p (Ω) lorsque Ω est un ouvert borné de R 2 lipschitzien. L’ingrédient essentiel est donné par la fonction d’Airy ou par la représentation de BeltramiMany authors have used stress fields to solve the equilibrium equation of continuum me- chanics. Airy (1863) solved the two-dimensional case, Maxwell (1870) and Morera (1892) solved the three-dimensional case. The above solutions are special cases of those of Beltrami (1892). Gurtin gave an example of solutions that do not have Beltrami’s S = CurlCurlA representation. He showed that if the domain Ω is regular, then this representation is complete in the class of regular stress fields which are self-equilibrated.My thesis title is ”Characterizations of matrix fields, potential matrices and applications to trace operators”. In this work, we are interested by showing many characterizations ofvector fields, of matrix fields and especially by generalizing the result of Gurtin in the case when the open set and the stress fields are not regular.This thesis consists of five chapters. The first chapter presents the research problem ad- dressed in this thesis. It also presents the origin of the subject of research.In the second chapter, we study the operator . In particular, the existence of potential vectors in different functional frameworks.In Chapters 3 and 4, we will show some versions of Beltrami’s completeness and we deduce some Helmholtz decomopsitions for symmetric matrix fields.The last chapter is devoted to the study of the image of different trace operators of functions W 2,p (Ω), W 3,p (Ω) when Ω is a bounded open of R 2 with Lipschitz boundary. The essential ingredient is given by the Airy’s function or by the Beltrami representation
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Sfeir, Joe. "Navigation d'un robot mobile en environnement inconnu utilisant les champs de potentiels artificiels." Mémoire, École de technologie supérieure, 2009. http://espace.etsmtl.ca/81/1/SFEIR_Joe.pdf.
Анотація:
Ce projet traite de la navigation d’un robot mobile en environnement inconnu. Le but est de
développer une méthode complète qui permet de commander un robot à atteindre un but en
évitant des obstacles imprévus en utilisant le moins de moyens possibles en terme de capteurs
et de puissance de calcul. Il s’agit aussi de minimiser la période de réglage qui précède
l’exécution de la tâche en développant une approche objective qui calcule les paramètres
requis de manière automatique.
L’approche développée se base sur la méthode des champs de potentiels artificiels (APF) qui
consiste à considérer que le but crée une force virtuelle qui attire le robot alors que les
obstacles en crée une qui le repousse. Les méthodes basées sur les APF sont intéressantes de
par leur simplicité mais présentent certains inconvénients qui font entre autre que la
trajectoire peut présenter des oscillations indésirables.
Une nouvelle forme du potentiel de répulsion est proposée pour réduire les oscillations et
pour éviter les conflits lorsque le but est proche d’un obstacle. Une force additionnelle est
aussi proposée qui permet d’améliorer la qualité de la trajectoire dans certains cas
d’ambiguïté.
Avec la nouvelle forme des potentiels, une méthode de calcul objectif des paramètres est
proposée. Cette méthode fixe des critères d’optimisation et calcule les paramètres en
fonction.
La théorie développée est mise à l’épreuve à travers des simulations et des résultats
pratiques. Les simulations sont faites sur Matlab dans un environnement contrôlé, alors que
les essais pratiques sont effectués sur un robot réel (Pioneer 3AT) dans un environnement
moins idéal. Le modèle du robot utilisé est aussi détaillé afin de mettre en contexte les
conditions de l’expérimentation.
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Gomes, Jean-Marie. "Etude expérimentale et théorique de la genèse des potentiels de champs locaux par les neurones corticaux." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066409/document.
Анотація:
Les potentiels de champs locaux (LFP) sont des événements de fréquence inférieure à 200-500 Hz, résultant de l'activité cérébrale. Leur signification et les mécanismes contribuant à leur formation sont encore très débattus. Ainsi, l'existence et l'importance d'un filtrage des courants ioniques par le tissu cérébral est controversée. Certains auteurs concluent que le milieu est résistif, alors que d'autres suggèrent que le tissu cérébral pourrait exercer un filtrage passe-bas significatif sur les courants électriques. Une méthode de mesure nouvelle est présentée ici, s'appuyant sur le concept d'impédance naturelle, mesurée en utilisant un neurone comme " électrode " . Ceci permet d'obtenir l'impédance la plus pertinente d'un point de vue physiologique, en termes d'interface électrode-milieu, d'intensité des courants et d'échelle spatiale. L'impédance mesurée est stable, reproductible, plus forte que celle mesurée traditionnellement, et possède une dépendance en fréquence en 1/vf. Un modèle physique prenant en compte la diffusion ionique dans le milieu est capable de reproduire cette impédance. Une méthode similaire permet de calculer la fonction de transfert entre les potentiels intra- et extracellulaire d'un neurone. Des modèles sont proposés pour expliquer sa forme, prédire les LFP d'après l'activité cellulaire et vice-versa. Ces résultats pourraient aider à l'interprétation des signaux de LFP et d'électroencéphalographie, permettant une compréhension plus profonde du fonctionnement cérébral physiologique et pathologiqueLocal field potentials (LFPs) are low-frequency (< 200-500 Hz) events resulting from brain activity. Their meaning and the mechanisms shaping them have been highly debated for decades. The existence and importance of a frequency-dependant filtering of ionic currents by brain tissue is controversial. Some authors conclude that the medium is resistive, while others suggest that brain tissue may exert significative low-pass filtering on electrical currents. A new measurement method is presented here, relying on the concept of natural impedance, which is measured using a neuron as an ''electrode''. This allows to obtain the most relevant impedance from a physiological point of view, in terms of electrode-medium interface, current intensity and spatial scale. The measured impedance is stable, reproducible, stronger than what is traditionally measured, and has a 1/\√f frequency dependance. A physical model, taking into account ionic diffusion in the medium, is able to reproduce this impedance. A similar method allows to compute the transfer function between the intra- and extracellular potentials of a neuron. Models are proposed to explain its structure, predict LFPs from cell activity and vice-versa. These results may help interpreting LFP and electroencephalography signals, yielding a deeper understanding of the physiological and pathological brain function
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Villard, Paul. "Réalisation d'un implant réseau de haute densité d'électrodes intra-corticales pour la détection stable de potentiels d'action et de potentiels de champs locaux." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAS015.
Анотація:
Pour comprendre la dynamique du réseau neuronal, la spécificité des neurones, les pathologies neuronales et trouver de nouveaux traitements, les dispositifs devront permettre un enregistrement neuronal stable et une stimulation multisites avec une bonne résolution temporelle. Dans cette thèse, nous avons conçu un implant SU-8 flexible à haute densité d'électrodes pour enregistrer simultanément différentes régions du cortex cérébral. Chaque électrode de platine de 15 µm de diamètre de l'implant est située à l'extrémité d'un fil de 11, 20 ou 50 µm de largeur, libre de tout mouvement sur une longueur de 2 mm. Les différentes tailles des fils permettront en outre d’évaluer l’influence des dimensions sur la réponse immunitaire. Dans cette thèse, des implants très minces ont été fabriqués, manipulés et connectés avec succès au système d'enregistrement en utilisant une extension en polyimide / cuivre et un film conducteur anisotrope. La moyenne des impédances pour les électrodes est de 810 KOhm et la moyenne du bruit blanc est de 10 µV. Diverses techniques d'insertion chirurgicales dans le cortex de rat ou un matériau similaire (agarose 0,6%) ont été étudiées, notamment via l'encapsulation d'électrodes dans des matériaux biodégradables ou l'utilisation d'un fil fin comme support d’implantation. Les deux techniques présentent des avantages et des inconvénients et devraient être améliorées à l'avenir. L'activité neuronale, des potentiels de champ locaux ainsi que des potentiels d’action, ont pu être enregistrés sur trois rats implantés avec la technique de la navette, démontrant la capacité d'enregistrement de ce nouveau type d'implant. Enfin, dans cette thèse, une nouvelle méthode a été développée pour comparer les performances des matériaux d'électrodes couramment utilisés pour stimuler les tissus nerveux. Il détermine la capacité de charge d'injection d'une électrode en observant un changement de fluorescence d'un colorant sensible au pH autour de l'électrode selon différents courants de stimulation. Les outils de mesure habituels tels que la spectroscopie d'impédance, l'enregistrement du bruit ou l'évaluation de la capacité de charge d'injection et la capacité de stockage de charge ont également été utilisés pour vérifier la fiabilité de la nouvelle méthode. Cette étude montre que les matériaux les plus efficaces pour stimuler sont le diamant 3D nanostructuré et le PEDOT et met en évidence que plus l'impulsion de courant de stimulation est courte, plus la densité de courant sera située aux bords de l'électrodeTo understand the dynamics of the neural network, neuron specificity, neural pathologies, and find new treatments, devices will have to allow a stable neural recording and multi-site stimulation with a good temporal resolution. In this thesis, we designed a flexible SU-8 implant with a high electrode density to record different regions of the cortex simultaneously. Each 15µm diameter platinum electrode of the implant is located at the end of a 11, 20 or 50 µm wide wire, free of its movements over a length of 2mm. The different sizes of the wires will further allow to evaluate the influence of dimensions on the immune response. In this thesis, the very fragile and thin implant fabrication, manipulation and connection with the recording station using a thick polyimide/copper extension and an anisotropic conductive film, were successfully achieved. The mean impedance was 810 KOhm and the mean RMS noise of electrode implants in saline solution was about 10 µV. Various surgical insertion techniques in rat cortex or agar gel (agarose 0,6%) have been studied, in particular the electrodes encapsulation in biodegradable tips or the use of a thin wire as a shuttle. Both techniques present pros and cons and should be improved in the future. Neuronal activity, such as local field potentials as well as action potentials, could be recorded in three rats implanted with the shuttle technique, demonstrating the capacity of this new type of implant in recording. Finally, in this thesis, a new method was developed to compare the performance of electrode materials commonly used to stimulate neurale tissue. It determines the injection charge capacity of an electrode by observing a change in fluorescence of a pH-sensitive dye around the electrode for different stimulation current intensities. Usual measurement tools such as impedance spectroscopy, noise recording, or evaluation of the injection charge capacity and the charge storage capacity were used as well, to check the new method reliability. This study shows that most effective materials to stimulate are the 3D nanostructured diamond and the PEDOT and highlights that when the stimulation current pulse is shorter, the current density will rather be located in the edges of the electrode
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Roux, Sébastien. "L'influence des aspects temporels dans la planification motrice : activité neuronale, interactions neuronales, potentiels de champs locaux." Aix-Marseille 2, 2006. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2006AIX22068.pdf.
Анотація:
L'estimation temporelle est une fonction prépondérante du système nerveux central qui est indispensable pour interagir avec son environnement, cependant cette notion n'est que très rarement prise en compte dans le contexte de la préparation motrice et notamment en ce qui concerne la dynamique des modulations d'activités neuronales au cours des délais imposés. Pour étudier l'influence des aspect temporels et plus particulièrement l'influence des processus d'estimation du temps dans la préparation à l'action, nous avons développé deux tâches comportementales conceptuellement différentes qui obligent les sujets à effectuer des estimations temporelles très précises, mais pour des propos différents : ''discrimination versus production de durées''. En utilisant des enregistrements "multi-électrodes" chez le singe vigile au niveau du cortex moteur primaire (MI), nous avons recueilli simultanément l'activité de plusieurs neurones et des potentiels de champs locaux (LFP). Nous avons observé des représentations contextuelles des processus d'estimations du temps, notamment des représentations liées à l'attente d'un signal, au niveau des modulations de l'activité unitaire des neurones, des synchronisations d'activités neuronales et des LFP. Enfin, nous avons étudié les interactions entre les différents niveaux d'activités dans le but de caractériser la relation entre l'activité neuronale unitaire et le LFPNeuronal correlates of movement preparation and execution are generally studied by using tasks in which the different steps of the motor plan are triggered by stimuli. However in natural conditions, movements are rarely triggered. Time estimation processes play an important role in motor performance, but only a few studies take this fact in account. To study the influence of time estimation processes in motor cortical activity, we trained monkeys to estimate and discriminate durations in order to perform the required arm reaching movement. Movements were either self initiated or triggered by a signal. We also manipulated the probability of signal occurrence to induce signal expectancy. By using a multi-electrode device, we recorded multiple single-neuron activity and local field potentials (LFP) in primary motor cortex (MI). We found neuronal correlates of time estimation processes in motor cortical activity, such as single neuron activity, precise spike synchronizations and LFP patterns linked to signal expectancy. To better understand the relationship between spiking activity and LFPs, we also studied the correlation between the two. In general, we found that, for a given mouvement, neuronal activity is largely influenced by the temporal context of the task
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Moujahed, Sana. "Approche multi-agents réactive pour l'optimisation de systèmes spatialement distribués et dynamiques : application aux problèmes de positionnement." Besançon, 2007. http://www.theses.fr/2007BESA2019.
Анотація:
Ce travail s'inscrit dans la continuité des travaux qui prônent l'idée que la résolution de problèmes complexes peut être élaborée à partir d'éléments réactifs simples en interaction. L'objectif de cette thèse est de proposer une approche auto-organisée d'inspiration physique pour le problème de positionnement mono et multi-niveaux. Ce type de problème concerne le positionnement d'un ensemble de facilities par rapport à des demandes de façon à optimiser un objectif global. L'enjeu de notre approche est la conception d'un comportement intelligent d'un point de vue global à partir d'agents avant des comportements réactifs simples. La solution au problème de positionnement peut être considérée comme un phénomène émergent dû à l'organisation spatiale issue des interactions des agents entre eux et avec leur environnement. Le point nodal est alors la mise au point de comportements élémentaires simples afin d'obtenir un résultat émergent correspondant aux objectifs désirés. Les comportements des agents facilities se basent sur des lois physiques simples d'attraction et de répulsion. Ces agents sont attirés vers la demande pour satisfaire leurs objectifs locaux et repoussés entre eux pour assurer une répartition cohérente sur l'environnement. La solution globale du problème correspond à un agencement cohérent des agents par rapport à la demande. Notre travail porte donc sur plusieurs aspects : l'agentification du problème de positionnement, la définition du processus de résolution, et l'évaluation des caractéristiques quantitatives et qualitatives de l'approche à travers divers cas d'applications. Les applications traitées dans cette thèse sont très variées en terme de caractéristiques et de contraintes. Elles ont permis de traiter plusieurs variantes du problème de positionnement, notamment le problème de positionnement multi-niveaux, et de montrer la pertinence de notre approcheThe work presented in this PhD thesis promotes the idea that the resolution of complex problems can be tackled thanks to a population of simple interacting agents. The objective of this thesis is to propose a self-organized approach to solve the single and multi-level facility location problem. This kind of problem requires locating facilies considering a certain demand, in order to optimize some performance criteria. The proposed model relies on a set-organizing simple agents situated in a common environment which interact and attempt to reach a global optimization goal. The agents have neither cognitive abilites nor a representation of the global system. The interactions between agents and their environment, which are based on the artificial potential fields approach, allow to locally optimize the agent's locations. In particular, the agents' behaviors are based on a combination of attractive and repulsive forces. The facility agents are attracted to the demand to satisfy their local objectives and repulsed by each other to ensure a consistent repartition in the environment. The optimization of the whole system is the outcome of a process of agents' self-organization. Our work has several concerns : agentifying the location problem, defining the solving process, and evaluating the approach relying on qualitative and quantitative criteria. We conduct empirical studies on various case studies. These, allow to handle several variants of the location problem, especially the multi-level problem, and to check the relevance of our approach
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Corpetti, Thomas. "Estimation et analyse de champs denses de vitesses d'écoulements fluides." Phd thesis, Université Rennes 1, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005351.
Анотація:
Cette étude a pour cadre l'analyse de mouvements fluides dans des séquences d'images et s'articule autour de deux axes. Nous traitons en premier lieu le problème de l'estimation du mouvement. Dans un contexte d'imagerie fluide, la luminance des images fait parfois apparaître de fortes distorsions spatiales et temporelles, rendant délicate l'utilisation de techniques standard issues de la Vision par Ordinateur, originalement conçues pour des mouvements rigides et reposant sur une hypothèse d'invariance de la fonction de luminance. Nous proposons un estimateur de mouvement modélisé au moyen d'une formulation énergétique et spécialement dédié à l'estimation du mouvement fluide. La fonctionnelle considérée est composée d'un terme d'attache aux données original issu de l'équation de continuité de la mécanique des fluides. Ce nouveau modèle de données, spécifié pour être aisément intégré dans un schéma multirésolution, est associé à une régularisation de type ``div-curl''. Les performances de cet estimateur sont expérimentalement démontrées sur des images synthétiques et réelles météorologiques. Une validation de la méthode sur un écoulement expérimental représentant une ``couche de mélange'' est par ailleurs présentée. L'intérêt de l'étude est en second lieu porté sur l'analyse d'un champ de déplacement préalablement estimé, relatif à un mouvement fluide. Nous proposons une méthode visant à extraire les vortex et puits/sources de l'écoulement en s'appuyant sur le modèle de Rankine. Ce problème est essentiel dans de nombreuses applications comme par exemple la détection d'importants événements météorologiques (dépressions, cellules convectives, ...) ou la caractérisation d'écoulements expérimentaux. La connaissance de telles structures autorise par ailleurs une représentation paramétrique de l'écoulement. La méthode que nous proposons s'appuie sur une représentation analytique du champ des vitesses e permet d'extraire d'autres informations pertinentes relatives à l'écoulement (fonctions de potentiels, décomposition selon Helmholtz de l'écoulement, points singuliers, ...). L'approche présentée sera expérimentalement étudiée sur des écoulement représentant divers phénomènes physiques.
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Cenier, Tristan. "Interactions entre rythmes rapides et rythmes lents dans la représentation de l'information olfactive dans le réseau bulbaire." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00543909.
Анотація:
Une particularité de la modalité sensorielle olfactive est la nature complexe du stimulus chimique à représenter. Les cellules sensorielles de la cavité nasale sont sensibles aux traits physico-chimiques des molécules et transmettent cette information vers le bulbe olfactif, premier relais central de cette modalité. L'organisation des voies de projection vers le bulbe entraîne une spatialisation de l'activité dans cette structure, ce qui constitue un mode de représentation de l'information mais qui n'est pas suffisant à lui seul. Le bulbe olfactif est également marqué par des phénomènes dynamiques prépondérants. Tout d'abord le rythme respiratoire, qui organise temporellement le niveau d'activation de l'appareil sensoriel, ensuite les oscillations des potentiels de champs locaux, et enfin les oscillations sous-liminaires des potentiels de membrane des cellules. Ces éléments dynamiques pourraient être le support de la formation d'assemblées de neurones, sous-populations de cellules synchronisées transitoirement et permettant la représentation de l'information suivant un principe spatio-temporel. Les travaux présentés dans cette thèse sont basés sur l'enregistrement conjoint des activités unitaires des cellules du bulbe, des oscillations des potentiels de champs locaux et de la respiration en réponse à des stimulations olfactives. Nous montrons les relations existant entre les différents phénomènes dynamiques et comment ils permettent d'organiser l'activité des cellules pour aboutir à la formation d'assemblées de neurones fonctionnelles. Nous mettons particulièrement en évidence le rôle central de la respiration dans le fonctionnement intégré du bulbe olfactif.
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El, Tatar Aziz. "Caractérisation et modélisation des potentiels induits par les commutations des gradients de champ magnétique sur les signaux électrophysiologiques en IRM." Phd thesis, Université de Technologie de Compiègne, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00869185.
Анотація:
Les développements récents des techniques IRM engendre des sources de potentiels induits qui " polluent " les signaux électrophysiologiques, utilisé simultanément en IRM pour surveiller le patient et synchroniser les images. Le système élaboré dans ce travail est compose de deux modules " émetteur-récepteur " IRM-compatibles. Le premier permet d'introduire dans le tunnel d'IRM des signaux EPS dont on connait les caractéristiques. Les signaux sont injectés dans un tissu conducteur placé dans le tunnel. Le second module permet de recueillir les signaux après leur contamination par les artéfacts générés par les séquences d'imagerie. Il comporte 20 canaux répartis en quatre bandes fréquentielles (40, 80, 160 et 350 Hz). Des mesures du potentiel induit ont été réalisées en environnements 1,5 T et 3 T. Nous pouvons ainsi analyser les modifications des paramètres des signaux selon les séquences, mais aussi à l'intérieur des différentes bandes de fréquences. Dans ce travail, nous présentons une caractérisation et modélisation des potentiels induits par les commutations de gradients de champ magnétique recueilli par notre dispositif expérimental. La caractérisation et la modélisation permettent d'obtenir des informations pertinentes à prendre en compte pour l'élaboration des algorithmes de filtrage efficaces et robustes.
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Zaepffel, Manuel. "Etude des mécanismes fonctionnels de la préparation du mouvement : inférences à partir des potentiels électrophysiologiques de surface, intracorticaux et des rythmes cérébraux dans une tâche de saisie manuelle." Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM5100.
Анотація:
Pour un mouvement de saisie, le système moteur doit contrôler un certain nombre de paramètres pour produire une commande motrice adaptée aux propriétés de l'objet. La compréhension des mécanismes mis en jeu dans l’élaboration de cette commande motrice repose ainsi sur plusieurs questions. Quelle est la nature des paramètres traités par le système nerveux ? Quelles sont les structures corticales impliquées ? Quand et comment ces paramètres sont-ils traités ? Durant l’exécution du mouvement ou durant la phase de préparation qui précède son initiation ? Ces questions sont autant de problématiques abordées dans ce travail de thèse dont l'objectif général est d'apporter une meilleure compréhension, d'une part, de l'organisation fonctionnelle des processus mentaux qui lient la perception à l'action, et d'autre part, de la façon dont ces processus se traduisent au niveau neurophysiologique. Nos recherches reposent notamment sur la comparaison entre l'homme et le singe étudiés dans un contexte expérimental similaire et réalisant une tâche de saisie manuelle identique. L'ensemble de nos travaux ont orienté notre réflexion vers 3 axes principaux. Premièrement, ils nous ont permis de préciser les principes fonctionnels qui régissent la préparation des mouvements de saisie manuelle. Deuxièmement, ils nous ont conduits à identifier plusieurs composantes qui caractérisent les modulations du rythme bêta (13 -35 Hz) et à dégager les principaux facteurs régissant leur présence ou leur absence. En ce sens, nous avons proposé une hypothèse qui permet d’interpréter dans un cadre théorique unifié la majorité des études proposant des interprétations souvent contradictoires du rythme bêtaFor grasping, the motor system has to control several movement parameters to produce a motor command adapted to the object properties. The understanding of the mechanisms involved in the development of this motor command relies on several questions. What kinds of parameters are processed by the nervous systems? What are the cortical structures involved? When and how these parameters are processed? During the execution or during the preparation phase preceding movement initiation? All these questions are addressed in this thesis which general objective is to provide a better understanding of the mental processes linking perception to action and to clarify how the functional organization of these processes is reflected in the neurophysiological activity. Our research is based in particular on the comparison between humans and monkeys studied in a similar experimental setting and performing an identical reach-to-grasp task. The results of this work led us to focus our discussion on three main axes. First, they allowed to specify the functional principles underlying the preparation of grasping movements. Second, we identified several components that characterize the modulations of the beta rhythm (15-35 Hz) and pinpointed the main factors governing their presence or absence. In this sense, we propose a hypothesis for interpreting in a unified theoretical framework a large number of studies that often provide conflicting interpretations of this sensorimotor rhythm
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Benis, Damien. "Rôle du noyau subthalamique dans les fonctions exécutives chez le patient Parkinsonien." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENS016/document.
Анотація:
Par sa connectivité directe avec le cortex, le noyau subthalamique (NST) représente une des structures d'entrée du système des ganglions de la base, et se trouve impliqué dans différents aspects du comportement (contrôle moteur, cognitif et limbique). Néanmoins, les corrélats électrophysiologiques de ces processus restent débattus. Les études effectuées dans le cadre de cette thèse visent à éclaircir le rôle possible du NST dans trois fonctions exécutives, à savoir l'inhibition réactive (suppression d'un mouvement programmé), l'inhibition proactive (préparation à inhiber son mouvement) et l'attention soutenue. Pour ce faire, les activités extracellulaires et/ou en potentiels de champs locaux du NST ont été enregistrées chez 28 patients parkinsoniens pendant qu'ils effectuaient des taches cognitives, visant à dissocier les corrélats de ces différentes fonctions exécutives. Dans une première étude, les activités en potentiel de champs locaux du NST lors de l'inhibition réactive et proactive ont été étudiées à l'aide d'un paradigme modifié du « stop signal ». L'inhibition réactive se caractérise par une augmentation rapide de synchronisation relative de l'activité du NST dans la bande de fréquence β (13-35 Hz), tandis que l'inhibition proactive se caractérise par la maintenance tonique d'un niveau élevé d'activité β qui prédit les performances des patients lors de l'inhibition réactive. Dans la seconde étude, nous avons montré qu'une population neuronale (n=7 neurones) augmente rapidement sa fréquence de décharge lors de l'inhibition réactive. Enfin, dans la troisième étude, nous avons utilisé un paradigme permettant de moduler le niveau attentionnel requis pour réaliser un comportement simple. Nos résultats indiquent qu'une baisse d'activité β est observée uniquement lorsque le sujet maintient une attention soutenue pour encoder, retrouver en mémoire une information afin de produire une réponse. L'ensemble de ces résultats nous ont permis d'apporter des preuves électrophysiologiques de l'implication du NST dans ces différentes fonctions et de clarifier la dynamique temporelle des activités neuronales supportant ces processus. Ils suggèrent ainsi l'hypothèse d'une implémentation de différents aspects du contrôle exécutif dans le NST via des mécanismes communs et interactifs dont la dynamique temporelle permettrait la modulation fine du comportementThe subthalamic nucleus (STN) is an input structure of the basal ganglia implicated in many behavioral processes (motor, cognitive and limbic control). However the electrophysiological correlates of these processes remain unclear. This thesis aims to clarify the role of the STN during 3 executive functions: reactive inhibition (suppression of a prepotent move), proactive inhibition (preparation to inhibit a move) and sustained attention. To this end, extracellular and local field potential activities were recorded in 28 patients with Parkinson's disease while they performed cognitive tasks, aiming to dissociate the neural correlates of these executive functions In a first study, local field potentials β (13-35 Hz) activity was recorded in the STN during reactive and proactive inhibition. Reactive Inhibition was related to a relative increase of β activity, while proactive inhibition was related to maintenance of a tonic level of β activity predictive of reactive inhibitory performances. In a second study, we showed that reactive inhibition is related to a phasic increase of firing rate in a neuronal subpopulation (n=7 neurons). In a third study, we recorded Local field potentials in the STN while patients performed a sustained attention-demanding task (combining a visual search and a delayed match-to-sample paradigm) and found a systematic suppression of 15-35 Hz activity during each repetition of the task directly related to the amount of attention allocated by the participants. Altogether, these results present electrophysiological evidences of the implication of the STN in these functions and clarify the temporal dynamics of neuronal activities supporting these processes. These results may suggest an implementation of various executive functions in the STN via common and interactive mechanisms which temporal dynamics would mediate behavioral control
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Besseron, Guillaume. "Contrôle de la stabilité des systèmes locomoteurs à haute mobilité évoluant sur des terrains accidentés." Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066545.
Анотація:
Les recherches présentées dans ce mémoire portent sur l'amélioration des capacités de locomotion de systèmes mobiles autonomes en milieux naturels. Dans le cadre de ces travaux, un système de locomotion adaptatif bénéficiant d'une structure cinématique redondante hybride roue-patte a été conçu et réalisé permettant de répondre à cette problématique. Ce type de mécanisme dispose en effet de capacités intrinsèques d'adaptation aux variations géométriques des terrains extérieurs qui lui permettent d'y répondre efficacement. Outre ces capacités cinématiques d'adaptation, la notion d'autonomie est également liée à la dépendance énergétique de ces systèmes. Or l'actionnement des mobilités internes pour la reconfiguration du véhicule lors de son évolution sur un terrain accidenté nécessite un apport non négligeable d'énergie. Dans cette optique, une commande de gestion de posture cherchant à limiter les phases de reconfigurations du robot a été mise en place. Celle-ci s'attache à modifier l'état postural du système seulement lorsque son intégrité, en l'occurrence sa stabilité, est mise en péril. Une loi de commande originale de gestion de la posture s'appuyant sur une mesure de stabilité dynamique du robot conduit à ce type de comportement grâce à l'utilisation des champs de potentiels. Cette commande des déplacements du robot s'appuie sur l'inversion de son modèle cinématique à partir duquel un découplage des termes de posture et de trajectoire est réalisé assurant simultanément le suivi de chemin et la modification éventuelle de son état postural. La reconfiguration de la posture du robot intervient alors lorsque la mesure de la stabilité atteint une valeur critique déterminée comme telle. Ce principe de commande est validé et montre son intérêt à travers des simulations numériques au cours desquelles le comportement dynamique du robot en évolution sur un terrain naturel quelconque a été modéliséThe research presented in this report deals with the improvement of the autonomous mobile robots locomotion capacities on natural terrains. In this work, an adaptive locomotion system with a redundant wheel-legged hybrid kinematic structure was designed and realized. Indeed, this kind of mechanism has the capacities to adapt itself to uneven grounds. The autonomy of the robot is linked to both its kinematics capacities of adaptation and to its energetic dependence. When the vehicle reconfigurates itself, while moving on an uneven field, a big amount of energy is needed by its internal mobilities. That is why, a posture control aiming at minimizing the number of reconfigurations of the robot has been developed. The goal is to modify the posture of th erobot only when its integrity, i. E. Its stability is jeopardized. The use of a posture control command law based on the potential fields allow to obtain the wanted behaviour of the robot. The command of the movements of the robot relies on the inverse of the differential kinematic model. In this model, the different terms are split, ensuring so both the trajectory and the change of the posture of th erobot. The robot reconfigurates itself when its stability reached a pre-determined value. The principle of this control is validated through numeric simulations representing the dynamic behavoiur of the robot moving on a natural terrain
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Barbier, Elisabeth. "Effets de champs magnétiques de très basse fréquence sur les cellules lactotropes de rat : étude in vitro des mécanismes, recherche d'une cible et approche des conséquences physiologiques." Bordeaux 2, 1996. http://www.theses.fr/1996BOR28419.
Анотація:
Les enquêtes épidémiologiques récentes, faisant émerger une association possible entre la présence de champs magnétiques dans l'environnement (lignes à haute tension. . . ) et des pathologies de type tumoral chez l'Homme, ont été instigatrices des études expérimentales sur les éventuels effets biologiques de tels champs. Il apparaît que l'exposition aiguë à des champs de faible intensité (<1 Tesla), variables dans le temps à très basse fréquence (<100 Hz, ELF : extremely low frequency), peut avoir une influence cellulaire. Les mécanismes, ainsi que les cibles à la base de ces effets constituent la thématique de nos recherches memées in vitro, sur les cellules anté-hypophysaires de rat. L'exposition aiguë de ces cellules, à des ELF (0,8Hz) entraîne une augmentation de la libération de prolactine, et met ainsi en évidence une sensibilité magnétique particulière des lactotropes. Les canaux calciques voltages-dépendants, le réticulum endoplasmique et la mitochondrie pourraient être les cibles cellulaires de l'effet du champ. La mesure microfluorimétrique de la concentration de calcium cytosolique libre ([Ca2+]i) sur cellule unique, durant l'exposition à un ELF de 50μT, 50Hz, révèle une réponse calcique dans 78% des lactotropes. Cette réponse non réversible une heure suivant l'arrêt du champ magnétique, et présentant une latence minimale de trente minutes, nécessite la participation des pools du réticulum endoplasmique. Elle correspond à l'augmentation soutenue de la [Ca2+]i due à une entrée de Ca2+ via les canaux voltage-dépendants dihydropiridines sensibles. Ce phénomène concomitant d'une altération de l'activité métabolique mitochondriale, révèle une perturbation de l'homéostasie calcique. Précédant la réponse calcique, une dépolarisation, également irréversible, du potentiel de membrane mitochondrial dans les cellules lactotropes a été mise en évidence par cytométrie de flux. Des résultats préliminaires de quantification de l'apoptose suggèrent que les réponses calciques et mitochondriales concourraient à une mort cellulaire programmée de type apoptoseEpidemiological studies have raised concern about a possible association between environmental magnetic fields (high power lines. . . ) and neoplastic diseases. Experimental studies of biological effects of such fields grew from this public health question. It seems that acute exposure to weak (<1 Tesla), alternating (ELF : Extremely Low Frequency, <100 Hz) fields might have some influence on cells. Targets and mechanisms underlying these effects make up the theme of our in vitro studies, which were conducted on rat pituitary cells. Acute ELF (0. 8Hz) exposure of these cells triggers an increase in prolactin release, and thus reveals that lactotrophs do have a “magnetic sensitivity”. Voltage-gated calcium channels, endoplasmic reticulum and mitochondria might be the cellular targets of the field effect. Microfluorimetric measurements of free cytosolic calcium concentration ([Ca2+]i), in single cells, under the exposure to a 50 Hz, 50 μT ELF reveal that 78% of the lactotrophs are responsive. After a thirty minutes delay, they display a sustained increase in [Ca2+]i, due to a calcium influx via dihydropyridine blocked voltage-gated channles. This response involves calcium mobilization from endoplasmic reticulum pools and is not reversed one hour after the end of exposure. It is concomitant to impairement of mitochondrial activity and reveals a disruption in calcium homeostasis. Prior to the calcium response, a non reversible depolarization of the mitochondrial membrane potential was monitored by flow cytometry. Preliminary results of apoptosis quantification suggest that both calcium and mitochondrial responses might concur to an apoptotic type of programmed cell death
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Ghorbal, Abdel-Mounai͏̈m. "Etude fonctionnelle du réseau auditif du tronc cérébral par analyse de la dynamique spatio-temporelle des champs de potentiel intra-cérébraux enregistrés in vivo chez le cobaye : contribution à l'étude des générateurs des potentiels évoqués auditifs précoces." Poitiers, 1997. http://www.theses.fr/1997POIT2368.
Анотація:
Les deux objectifs principaux etaient de : 1) decrire l'evolution spatio-temporelle de l'information auditive au sein du tronc cerebral auditif et 2) d'etablir la relation avec les composantes des potentiels evoques auditifs precoces (peap) du tronc cerebral. Les potentiels evoques intracraniens ont ete enregistres in vivo chez le cobaye, apres stimulation auditive unilaterale, pour obtenir des cartes isopotentielles. Secondairement chaque carte a ete appliquee sur la coupe histologique frontale correspondante du tronc cerebral avec une precision temporelle de 14 s et spatiale de 400 m et 1 mm. Quatre voies principales de sortie ont ete identifiees a partir de subdivisions du noyau cochleaire (nc) : i) une issue du noyau cochleaire anteroventral anterieur (ncava) (cellules spheriques), ii) une deuxieme issue du noyau cochleaire anteroventral posterieur (ncavp) (cellules globulaires et multipolaires), iii) une a partir du noyau cochleaire posteroventral (ncpv) (cellules multipolaires et octopus), iv) et a partir du ncd (cellules fusiformes). Une premiere activation du nc etait responsable de l'arrivee de l'information : i) a la region periolivaire ipsilaterale (rpoi) et au noyau median du corps trapezoide controlateral (nmctc, cellules globulaires), ii) aux complexes olivaires superieurs ipsilateral (cosi) et cos controlateral (cosc), iii) au nvllc (a partir des cellules globulaires), iv) puis au nvlli ventral via la rpoi et le cosi. Une deuxieme activation du nc etait responsable principalement de l'arrivee de l'information : i) au coss (osmc principalement et oslc, cellules spheriques), ii) au noyau ventral du lemnisque controlateral (nvllc, cellules globulaires), iii) puis au nvlli, iv) au noyau dorsal controlateral du lemnisque lateral (ndllc) avant le ndlli, vi) au noyau central du colliculus inferieur (ncci) controlateral avant le nccii. Les peap ont ete mis en relation : i) les fibres du nerf auditif pour le p1 et le n1, ii) le nmctc, la rpoi, le cosi pour le p2, iii) les nvll et la rpoi pour le n2, iv) le ncav, l'osmc et le nvllc pour le p3, v) le ncav et les nvll pour le n3, vi) l'osmc pour le p4.
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Cenier, Tristan. "Interactions entre rythmes rapides et rythmes lents dans la représentation de l’information olfactive dans le réseau bulbaire." Thesis, Lyon 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LYO10093/document.
Анотація:
Une particularité de la modalité sensorielle olfactive est la nature complexe du stimulus chimique à représenter. Les cellules sensorielles de la cavité nasale sont sensibles aux traits physico-chimiques des molécules et transmettent cette information vers le bulbe olfactif, premier relais central de cette modalité. L’organisation des voies de projection vers le bulbe entraîne une spatialisation de l’activité dans cette structure, ce qui constitue un mode de représentation de l’information mais qui n’est pas suffisant à lui seul. Le bulbe olfactif est également marqué par des phénomènes dynamiques prépondérants. Tout d’abord le rythme respiratoire, qui organise temporellement le niveau d’activation de l’appareil sensoriel, ensuite les oscillations des potentiels de champs locaux, et enfin les oscillations sous-liminaires des potentiels de membrane des cellules. Ces éléments dynamiques pourraient être le support de la formation d’assemblées de neurones, sous-populations de cellules synchronisées transitoirement et permettant la représentation de l’information suivant un principe spatio-temporel. Les travaux présentés dans cette thèse sont basés sur l’enregistrement conjoint des activités unitaires des cellules du bulbe, des oscillations des potentiels de champs locaux et de la respiration en réponse à des stimulations olfactives. Nous montrons les relations existant entre les différents phénomènes dynamiques et comment ils permettent d’organiser l’activité des cellules pour aboutir à la formation d’assemblées de neurones fonctionnelles. Nous mettons particulièrement en évidence le rôle central de la respiration dans le fonctionnement intégré du bulbe olfactifA striking feature of the olfactory sensory system is its ability to deal with a complex multi-dimensional chemical stimuli. Receptor cells in the nasal cavity are sensitive to specific features of molecules and transmit this information to the olfactory bulb, first relay for olfaction in the central nervous system. Due to the organization of projection pathways to the bulb, afferent information activates the structure in a topographical fashion ; although this may constitute a coding strategy for olfactory information it has proven insufficient, and other strategies must be investigated. Dynamic phenomenons are a preponderant feature of the olfactory bulb. The respiratory rhythm imposes a sinusoidal level of activation to the system, oscillations in local field potentials and subthreshold oscillations in neurons membrane potentials may interact and lead to the transient synchronization of sub-populations of neurons. This particular mechanism, designated as neural assemblies, is in theory a good candidate for the representation of olfactory information. The work presented here is based on conjoint recordings, in anesthetized animals, of unitary activities, oscillations in the LFP and respiration, in response to olfactory stimulation. We show the relationships existing between the various dynamic phenomenons, and hypothesize on their functional roles. We propose that a same mechanism may form different neural assemblies each assuming a specific functional role. The respiratory rhythm acts as a gating system, organizing the formation of successive yet different neural assemblies
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Fraix, Valérie. "Motricité, cognition, émotion dans la maladie de Parkinson : rôle des oscillations du noyau subthalamique." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00358139.
Анотація:
La maladie de Parkinson constitue un modèle de fonctionnement et d'étude des ganglions de la base (GB). Le traitement par stimulation du noyau subthalamique (NST) offre l'opportunité d'enregistrer in vivo l'activité électrophysiologique des potentiels de champs locaux dans les fonctions mettant en jeu les boucles motrice, préfrontale dorsolatérale et limbique des GB. L'akinésie est associée à une hypersynchronisation dans la bande de fréquence bêta prédominant dans la partie dorsolatérale du NST, corrélée au degré d'akinésie. Les tâches de prise de décision et d'inhibition sont associées à une activité bêta différente des tâches de préparation et d'attente réflexe. L'altération de la perception de stimuli à contenu émotionnel est associée à un défaut de synchronisation alpha. La lévodopa module partiellement ces activités oscillatoires. Une balance entre les activités alpha, bêta et gamma constituerait le mode de fonctionnement normal des réseaux neuronaux.
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Raphel, Fabien. "Mathematical modelling and learning of biomedical signals for safety pharmacology." Thesis, Sorbonne université, 2022. http://www.theses.fr/2022SORUS116.
Анотація:
En tant que branche de la pharmacologie, la pharmacologie de sécurité cardiaque vise à étudier les effets secondaires des composés sur le système cardiaque, à des doses thérapeutiques. Ces études, réalisées par le biais d’expériences in silico, in vitro et in vivo, permettent de sélectionner/rejeter un composé à chaque étape du processus de développement du médicament. Un vaste sous-domaine de la pharmacologie de sécurité cardiaque est consacré à l’étude de l’activité électrique des cellules cardiaques à partir d’expériences in silico et in vitro. Cette activité électrique est la conséquence d’échanges de structures polarisées (principalement des ions) entre le milieu extracellulaire et intracellulaire. Une modification des échanges ioniques induit des changements dans l’activité électrique de la cellule cardiaque qui peuvent être pathologiques (par ex. en générant des arythmies). Une bonne connaissance de ces signaux électriques est donc essentielle pour prévenir les risques d’évènements létaux. Les techniques de patch-clamp sont les méthodes les plus courantes pour enregistrer l’activité électrique d’une cellule cardiaque. Bien que ces signaux électriques soient bien connus, ils sont lents et fastidieux à réaliser, et donc, coûteux. Une alternative récente consiste à considérer les dispositifs de réseaux de microélectrodes (MEA). Développés à l’origine pour l’étude des neurones, leur extension aux cellules cardiaques permet un criblage à haut débit qui n’était pas possible avec les techniques de patch-clamp. Un MEA est une plaque avec des puits dans lesquels des cellules cardiaques (formant un tissu) recouvrent des électrodes. Par conséquent, l’extension de ces dispositifs aux cellules cardiaques permet d’enregistrer l’activité électrique des cellules au niveau du tissu (avant et après l’ajout d’un composé dans les puits). Comme il s’agit d’un nouveau signal, de nombreuses études doivent être menées pour comprendre comment les échanges ioniques induisent cette activité électrique enregistrée, et, enfin, pour procéder à la sélection/rejet d’un composé. Bien que ces signaux soient encore mal connus, des études récentes ont montré des résultats prometteurs dans la prise en compte des MEA dans la pharmacologie de sécurité cardiaque. L’automatisation de la sélection/rejet d’un composé est encore difficile et loin des applications industrielles, ce qui est l’objectif final de ce manuscrit. Mathématiquement, le processus de sélection/rejet peut être considéré comme un problème de classification binaire. Comme dans toute classification supervisée (et dans les tâches d’apprentissage automatique, plus généralement), une entrée doit être définie. Dans notre cas, les séries temporelles des activités électriques cardiaques sont éventuellement longues (minutes ou heures) avec un taux d’échantillonnage élevé (∼ kHz) conduisant à une entrée appartenant à un espace de grande dimension (centaines, milliers ou même plus). De plus, le nombre de données disponibles est encore faible (au plus quelques centaines). Ce régime critique nommé haute dimension/faible taille d’échantillon rend le contexte difficile. Le but de ce manuscrit est de fournir une stratégie systématique pour sélectionner/rejeter des composés d’une manière automatisée, sous les contraintes suivantes: • Traiter le régime de haute dimension/faible taille d’échantillon. • Aucune hypothèse sur la distribution des données. • Exploiter les modèles in silico pour améliorer les performances de classification. • Pas ou peu de paramètres à régler. La première partie du manuscrit est consacrée au contexte, suivie de la description des techniques de patch-clamp et de MEA. Enfin, une description des modèles de potentiel d’action et de potentiel de champ pour réaliser des expériences in silico est donnée. Dans une seconde partie, deux aspects méthodologiques sont développés en respectant au mieux les contraintes définies par le contexte industriel. Le premier décrit une stratégie de [...]As a branch of pharmacology, cardiac safety pharmacology aims at investigating compound side effects on the cardiac system at therapeutic doses. These investigations, made through in silico, in vitro and in vivo experiments, allow to select/reject a compound at each step of the drug development process. A large subdomain of cardiac safety pharmacology is devoted to the study of the electrical activity of cardiac cells based on in silico and in vitro assays. This electrical activity is the consequence of polarised structure exchanges (mainly ions) between the extracellular and intracellular medium. A modification of the ionic exchanges induces changes in the electrical activity of the cardiac cell which can be pathological (e.g. by generating arrhythmia). Strong knowledges of these electrical signals are therefore essential to prevent risk of lethal events. Patch-clamp techniques are the most common methods to record the electrical activity of a cardiac cell. Although these electrical signals are well known, they are slow and tedious to perform, and therefore, expansive. A recent alternative is to consider microelectrode array (MEA) devices. Originally developped for neurons studies, its extension to cardiac cells allows a high throughput screening which was not possible with patch-clamp techniques. It consists of a plate with wells in which cardiac cells (forming a tissue) cover some electrodes. Therefore, the extension of these devices to cardiac cells allow to record the electrical activity of the cells at a tissue level (before and after compound addition into the wells). As a new signal, many studies have to be done to understand how ionic exchanges induce this recorded electrical activity, and, finally, to proceed the selection/rejection of a compound. Despite these signals are still not well known, recent studies have shown promising results in the consideration of MEA into cardiac safety pharmacology. The automation of the compound selection/rejection is still challenging and far from industrial applications, which is the final goal of this manuscript. Mathematically, the selection/rejection process can be seen as a binary classification problem. As in any supervised classification (and machine learning tasks, more generally), an input has to be defined. In our case, time series of the cardiac electrical activities are possibly long (minutes or hours) with a high sampling rate (∼ kHz) leading to an input living in a high-dimensional space (hundreds, thousands or even more). Moreover the number of available data is still low (at most hundreds). This critical regime named high dimension/low sample size make the context challenging. The aim of this manuscript is to provide a systematic strategy to select/reject compounds in an automated way, under the following constraints:• Deal with high dimension/low sample size regime. • No assumptions on the data distributions. • Exploit in silico models to improve the classification performances. • No or few parameters to tune. The first part of the manuscript is devoted to the context, followed by the description of the patch-clamp and MEA technologies. This part ends by the description of action potential and field potential models to perform in silico experiments. In a second part, two methodological aspects are developped, trying to comply, at best, with the constraints of the industrial application. The first one describes a double greedy goal-oriented strategy to reduce the input space based on a score function related to the classification success rate. Comparisons with classical dimension reduction methods such as PCA and PLS (with default parameters) are performed, showing that the proposed method led to better results. The second method consists in the construction of an augmented training set based on a reservoir of simulations, by considering the Hausdorff distance between sets and the maximisation of same score function as in the first method. The proposed strategy [...]
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Dinvaut, Sarah. "Champs électriques : un potentiel système de codage des informations spatiales dans l'embryon." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSE1089.
Анотація:
La navigation des axones sur de longues distances est jalonnée de zones de choix, entraînant des changements de direction pour suivre des trajectoires hautement stéréotypées. Dans ce modèle de guidage séquentiel, chaque étape est vue comme essentielle à la suivante. De façon intrigante, quelques exemples suggèrent que le suivi strict de la trajectoire puisse être dispensable pour que les axones atteignent leur destination finale. Nous nous sommes intéressés à cette capacité trajectoire indépendante des axones à localiser leur cible. Pour ce faire, nous avons utilisé deux populations neuronales de la moelle épinière ayant des cibles diamétralement opposées dans l'organisme : les interneurones dorsaux, qui projettent dans le système nerveux central, et les motoneurones ventraux, qui ciblent les muscles en périphérie. Après avoir été déplacés chirurgicalement dans des embryons de poulet, ces deux populations de neurones envoient des axones vers leurs territoires cibles qu'ils atteignent par des trajectoires inédites. Ces observations suggèrent l'existence d'un système de guidage global délivrant aux axones des informations spatiales à large échelle. Outre les signaux moléculaires de guidage bien connus, les signaux bioélectriques sont également des candidats intéressants pour remplir cette fonction. Des champs électriques (CE) ont été détectés dans les embryons en développement et sont connus pour être des vecteurs d'information spatiale. Nous avons testé sur des neurones en culture si des CE comparables à ceux mesurés pendant le développement embryonnaire pourraient guider l'élongation des axones moteurs et d'interneurones dorsaux de poulet. Nous avons trouvé que les deux types d'axones s'orientent en direction de la cathode (-) dans un CE. Cependant, ils présentent des sensibilités significativement différentes aux CE, qui pourraient contribuer à des choix de trajectoires différents in vivo. Ensuite, nous avons observé un effet inhibiteur de la Concanavaline A (ConA) sur la réponse des axones aux champs, indiquant un rôle des récepteurs membranaires connus pour lier la ConA. Nous avons donc réalisé un screen pharmacologique sur des pompes et des canaux ioniques qui se lient à la ConA, conduisant à l'identification des pompes Na+/K+ ATPases comme des candidats prometteurs. Des expériences préliminaires d'invalidation des sous-unités de ces pompes suggèrent qu'elles contribuent à la réponse aux CE et à la navigation axonale in vitro et in vivo. Finalement, nos résultats apportent une vision nouvelle des mécanismes assurant la fidélité et la résilience du guidage axonal, et révèlent la contribution méconnue des signaux bioélectriques et des pompes Na+/K+ ATPases au développement neuronalLong distance navigation of axons is marked by choice points, instructing highly stereotyped directional changes of axon trajectories. In this stepwise model, each step is thought to be essential for the next one, but intriguingly, examples suggest that pathway experience can be dispensable for axons to reach their final destination. We investigated pathway-independent ability of axons to locate their target, using two populations of spinal cord neurons having drastically different target location in the organism: the dorsal interneurons, which target the central nervous system and ventral motoneurons, which target muscles. After grafting these neurons at ectopic positions in the chicken embryo, both neuron-types were observed to form axons which, remarkably, oriented towards and reached appropriate targets. This suggests that, in the embryo, an overall guidance information might exist that enables the axons to locate positions over large scales. Beside well-studied chemical cues, bioelectric signals are attractive candidates for this function. Electric Fields (EF) were detected in the embryo and reported to encode spatial information. Thus, using in vitro set-ups, we investigated whether EFs in the range of the ones measured in the embryo could influence the navigation of chick motor and dorsal interneuron axons. We found that both axon subsets orient parallel to EFs. Yet, they significantly exhibited different sensitivities, which could contribute to elicit different trajectory choices in vivo. Next, we found that Concanavalin A (ConA) could block axon response to EF, supporting a role of cell surface receptors known to bind to ConA. Thus, we performed a pharmacological screening on ion channels and pumps that bind ConA and identified Na+/K+ ATPases as promising candidates. Preliminary knock-down experiments targeting Na+/K+ ATPases subunits suggest their contribution to CE response and axon navigation in vitro and in vivo. Collectively, our findings should provide novel insights into the mechanisms ensuring axon guidance fidelity and resilience and reveal unknown contributions of bioelectric signals and Na+/K+ ATPases during neuronal development
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Huneau, Clément. "Détection et modélisation biomathématique d'évènements transitoires dans les signaux EEG intracérébraux : application au suivi de l'épileptogenèse dans un modèle murin." Phd thesis, Université Rennes 1, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00869599.
Анотація:
Les épilepsies acquises se déclarent après un processus graduel appelé épileptogenèse. Bien que cliniquement silencieux, ce processus implique des modifications fonctionnelles observables notamment par électroencéphalographie. Cette thèse vise i) à identifier des marqueurs électrophysiologiques apparaissant au cours de l'épileptogenèse, et ii) à comprendre les modifications physiopathologiques sous-jacentes responsables de ces marqueurs et de leur évolution temporelle. Dans un premier temps, nous avons, dans un modèle d'épilepsie partielle chez la souris, monitoré des signaux électrophysiologiques intracérébraux pendant la mise en place de la maladie. Nous avons observé dans ces signaux expérimentaux, l'émergence d'événements transitoires pathologiques appelés pointes épileptiques. Nous avons développé des méthodes de traitement du signal pour détecter et caractériser automatiquement ces événements. Ainsi, nous avons pu mettre en évidence certains changements dans la forme des pointes épileptiques au cours de l'épileptogenèse ; en particulier l'apparition et l'augmentation d'une onde qui suit la pointe épileptique. Une hypothèse défendue dans ces travaux est que ces changements morphologiques peuvent constituer des marqueurs de l'épileptogenèse dans ce modèle animal. Dans un second temps, afin d'interpréter ces modifications électrophysiologiques en termes de processus neurophysiologiques sous-jacents, nous avons implémenté un modèle biomathématique, physiologiquement argumenté, capable de simuler des pointes épileptiques. Formellement, ce modèle est un système dynamique non linéaire qui reproduit les interactions synaptiques (excitatrices et inhibitrices) dans une population de neurones. Une analyse de sensibilité de ce modèle a permis de mettre en évidence le rôle critique de certains paramètres de connectivité dans la morphologie des pointes. Nos résultats montrent en effet, qu'une diminution de l'inhibition GABAergique entraîne un accroissement de l'onde dans les pointes épileptiques. À partir du modèle théorique, nous avons pu ainsi émettre des hypothèses sur les modifications opérant au cours du processus d'épileptogenèse. Ces hypothèses ont pu être en partie vérifiées expérimentalement en bloquant artificiellement l'inhibition GABAergique, dans le modèle in vivo chez la souris, et dans un modèle in vitro chez le rat. En conclusion, ce travail de thèse fournit, dans un modèle animal, un biomarqueur électrophysiologique de l'épileptogenèse et tente d'expliquer, grâce à une modélisation biomathématique, les processus neurophysiologiques sous-jacents qu'il reflète.
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Briffaud, Virginie. "Rythme lent du bulbe olfactif : étude des oscillations du potentiel de membrane des cellules mitrales/à panache et de leurs relations avec l'activité de décharge et l'activité du réseau." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00820089.
Анотація:
Le rythme lent lié à la respiration est une caractéristique proéminente de l'activité du bulbe olfactif de rat. Il se définit par des oscillations de grande amplitude du potentiel de champ local, une activité de décharge des cellules mitrales/ à panache (M/P) synchronisée à la respiration et des oscillations lentes de leur potentiel de membrane (OPLM). Des relations spécifiques entre ces activités détermineraient la participation d'une cellule M/P au traitement de l'information olfactive. Jusqu'à présent, il n'existait que très peu de données sur ces relations. L'objectif de cette thèse a été de caractériser les OLPM des cellules M/P et d'étudier les relations qu'elles entretiennent avec l'activité de décharge et l'activité du réseau bulbaire. Pour répondre à cet objectif, nous avons mis au point une technique d'enregistrements simultanés de l'activité intracellulaire des cellules M/P et du potentiel de champ local du bulbe olfactif chez l'animal anesthésié et libre de respirer. Nous montrons que plusieurs types d'OLPM existent. Des relations spécifiques s'établissent entre ces OLPM et la synchronisation de l'activité de décharge à la respiration. Nous observons également l'existence de relations complexes entre les OLPM et les oscillations du réseau bulbaire. L'ensemble de ces résultats nous permet d'intégrer la dynamique lente, et plus particulièrement celle du potentiel de membrane, à un schéma général du traitement de l'information olfactive et de proposer son implication dans la formation d'assemblée de neurones.
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Moisescu, Georgeta Mihaela. "Effets des champs électromagnétiques sur la membrane cellulaire et applications biomédicales potentielles." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA114814.
Анотація:
Le travail de la thèse concerne les impulsions de téléphonie mobile GSM (900MHz, 217Hz, 576µs) de DAS (débit d'absorption spécifique) jusqu'à 4. 6W/kg, agissant sur l'endocytose et la mitose cellulaires. Les résultats montrent que l'endocytose en phase fluide des cellules en culture est stimulée de 1. 4 fois environ sous GSM, pour des DAS moyens au-dessus de valeurs seuil entre 1. 3 et 2. 6W/kg, sans augmentation de température du milieu, dans deux systèmes d'exposition: une cellule fil-plaque et une cellule TEM, à 30°C. L'endocytose dépendante de la clathrine est la voie d'incorporation endocytaire stimulée par les GSM. La composante électrique des GSM est à l'origine de cette stimulation. La durée totale de la mitose cellulaire et les durées des différentes phases mitotiques, aussi bien que la cinétique de succession de ces étapes ne sont pas modifiées par l'exposition pendant 1h aux GSM à DAS local de 2. 2W/kgThis thesis reports the effects of electromagnetic GSM mobile phones pulses (900MHz, 217Hs, 576µs) with SAR (specific absorption rate) up to 4. 6 W/kg on cellular endocytosis and mitosis. The results here presented report that the fluid phase endocytosis of different cells in culture is stimulated 1. 4 fold under GSM exposure to average SARs above treshold values from 1. 3 to 2. 6W/kg without any bulk temperature increase. The effect was revealed using two exposure setups: a wire patch cell and a TEM cell, at 30°C. The clathrin-mediated endocytosis is the endocytotic pathway perturbed by the GSM exposure. A similar stimulation was observed under exposure to electrical pulses comparable to GSM electrical component suggesting that this electrical component is at the origin of endocytosis perturbation. The GSM exposure of 2. 2W/kg local SAR applied for 1h did not affect the mitosis progression, the total mitosis duration or each mitotic phase duration in our experimental conditions
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Tertois, Anne-Laure. "Création et modification de modèles géologiques par champs de potentiel. Application au modèle GeoChron." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2007. http://www.theses.fr/2007INPL032N/document.
Анотація:
La construction du réseau de failles d'un domaine géologique à l'aide d'un logiciel de géomodélisation peut être longue et fastidieuse pour des géométries et des contacts de failles complexes et peu marqués sur les données de subsurface. En utilisant une représentation implicite de ces surfaces de faille par des champs de potentiel calculés sur un maillage tétraédrique, le processus de création d'un modèle structural a été totalement automatisé. Les contacts de failles sont détectés et des surfaces avec une géométrie cohérente au niveau des contacts sont construites. Les champs de potentiel permettent la modification du réseau de failles tout en préservant la cohérence géologique du modèle. Une technique développée ici permet également de corriger la géométrie d'un maillage tétraédrique à proximité des failles. Ainsi, de nouvelles informations ou interprétations ou des perturbations représentant les incertitudes sur la position des failles sont intégrées au modèle géologiqueOne of the first steps when a geological study area is modelled in three-dimensional geomodelling software is to build the fault network. This can be tedious and time-consuming when fault geometry and branching are complex and difficult to locate from sub-surface data. The process of creating a three-dimensional structural model from various data types was entirely automated by using an implicit representation of fault surfaces by level sets computed on a tetrahedral mesh. Fault branching is detected automatically and surfaces with coherent contact geometry are built. Using level sets for fault surfaces also enables easy editing of the fault network while maintaining the geological consistency of the model. A further tetrahedral mesh editing technique was developed during this PhD in order to modify mesh geometry close to faults. New information or interpretations or perturbations which represent geometrical uncertainty on faults can thus be integrated to the geological model
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Valat, Bruno. "Potentiel de l'Antarctique pour l'interférométrie optique : double champ & reconstruction d'images." Nice, 2011. http://www.theses.fr/2011NICE4009.
Анотація:
Les instruments en astronomie offrent des sensibilités pour l'observation de plus en plus grandes. Corrélativement, ils deviennent aussi sensibles aux perturbations externes telles que la turbulence optique. Dans l'objectif d'optimiser le choix des sites en vue de l'installation de futurs instruments toujours plus performants, de nombreuses équipes se sont spécialisées dans la caractérisation de sites. Dans mon mémoire, j'ai étudié l'impact des mesures de sites en performances instrumentales du domaine de l'interférométrie optique. Les paramètres du site du Dôme C sont discutés et comparés à ceux du Cerro Paranal. Pour se faire, une expérience numérique capable de simuler la turbulence optique a été développée. Des études théoriques préliminaires ont révélé le Dôme C comme un site particulièrement adapté à l'interférométrie double champ. Le paramètre principal caractérisant ce mode d'observation est l'angle isopistonique. Son estimation actuelle se fait analytiquement et nécessite des approximations. C'est par l'intermédiaire d'une expérience numérique que je propose l'étude de ce paramètre. Les résultats obtenus renforcent l'approche analytique. Une des grandes percées envisagées par l'observation avec ce mode concerne les possibilités de reconstruction d'images. J'ai porté une attention particulière à cet aspect en réalisant des reconstructions issues de données simulées dans ce mode. Enfin, je présente un algorithme dont l'intérêt immédiat est l'accès aux visibilités absolues mesurées avec AMBER. L'algorithme permet de s'affranchir d'une partie des erreurs induites par le mouvement des franges durant le temps de pose sur le contraste des franges d'interférencesAstronomical Instruments are becoming more and more accurate, and consequently, are also becoming more sensitive to external effects such as optical atmospheric turbulence. In the interest of optimizing the choice of sites for the installation of ever more powerful instruments created in the future, many teams have specialized in developing site-testing techniques and have listed potential astronomical observation sites all over the world. My thesis has involved the study of the impact of these measurements on instrument performance, in the field of optical interferometry. The parameters of Dome C are discussed and contrasted with those of Cerro Paranal. In order to do this, a numerical experiment which simulates optical turbulence was developed. Preliminary theoretical studies have shown Dome C to be a site which is well suited for the study of double field interferometry. The principal parameter which characterises this type of observation is the isopistonic angle. The estimation of its’ value is made analytically and requires approximations. I propose that the study of this parameter be made by a numerical experiment /(or simulation)/. The results obtained using this method reinforce the use of an analytical approach. One of the major breakthroughs foreseen in the field of double field interferometry lies in image reconstruction. I addressed this by creating image reconstructions using the data obtained from this numerical approach. Finally, I introduce and discuss an algorithm whose interest lies in the access of absolute visibilities measured using AMBER. This algorithm estimates fringe motion during exposure, and corrects its effects on visibility
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Amami, Ezzedinne. "Amélioration de la déshydratation osmotique des produits végétaux par champ électrique pulsé." Compiègne, 2006. http://www.theses.fr/2006COMP1624.
Анотація:
Ce travail de thèse traite du développement d'un procédé de déshydratation osmotique (DO) des produits végétaux, couplé à un champ électrique pulsé (CEP). Il vise à augmenter la perte en eau en minimisant le gain en solide. Pour ceci nous avons étudié les effets des paramètres du CEP (intensité et nombre d'impulsions), de la concentration de la solution osmotique, du type de soluté(s), de leur mélange, de la température de la solution osmotique et d'un champ centrifuge sur la cinétique de DO, de réhydratation et de séchage convectif L'essentiel de l'étude expérimentale de ce procédé a été mené sur des pommes et des carottes sous forme de disques traités par CEP de différentes intensités (0,10-1,10 kV/cm) et différents nombres d'impulsions (l00-1000) d'une durée de 100 μs. La DO a été réalisée à température variable (20-40°C), sous agitation magnétique (250 tr/min) et en présence d'accélération centrifuge variable (0-5430 x g). Après la mise en place d'une méthodologie expérimentale, nous avons montré que le CEP augmente la perte en eau (WL) et le gain en solide (SG) pendant la DO (sous agitation ou centrifugation). La combinaison de CEP avec du sel augmente davantage la WL, le SG et la capacité de réhydratation du tissu de carotte, mais diminue légèrement la fermeté du produit réhydraté. L'application du champ centrifuge pendant la DO augmente la WL tout en abaissant le SG, la capacité de réhydratation et la fermeté du tissu réhydraté. Si le but de la DO est également le gain en solide, la DO statique est particulièrement plus intéressante que la DO centrifuge. Par une augmentation modérée de la température de la solution osmotique (de 20 à 40°C), la durée de la DO centrifuge a été divisée par deux (de 120 à 60 minutes). On atteint ainsi une WL de 70% avec une consommation d'énergie électrique de 19 kJ/kg pour les carottes. Par ailleurs, la combinaison du CEP avec le champ centrifuge, le sel et le chauffage modéré a permis de réduire d'un facteur 2 le temps de DO. La cinétique de DO a été décrite par un modèle à deux exponentielles mettant en évidence deux étapes du transfert : un lessivage rapide, ne pouvant pas être pris en compte par la loi de Fick, et une diffusion lente. Une DO centrifuge avant un séchage convectif du tissu de carotte a eu comme conséquence une réduction importante du temps de séchage et une augmentation de la diffusivité effective de l'eauThe work presented in this thesis deals with the development of the osmotic dehydration (OD) process of vegetable products coupled to a pulsed electric field (PEF). It aims at increasing the water loss by minimizing the solid gain. The effect of PEF parameters (intensity and number of pulses), osmotic solution concentration, type of solute or mixtures, osmotic solution temperature and centrifugal field on the kinetics of OD, rehydration and convective drying, has been studied. The main experimental work was carried out with samples of apple and carrot, in form of disk, treated by PEF of different intensities (0. 10-1. 1 0 kV/cm) and different numbers of pulses (100-1000) of 100 μs. OD was carried out at various temperatures (20-40°C), under agitation (250 rpm) or various centrifugal accelerations (0-5430 x g). After the development of an experimental methodology, we observed that the application of PEF enhances both water loss (WL) and solid gain (SG) during OD (under stirring or centrifugation). The combination of PEF with salt enhances additionally the both WL, SG and the rehydration capacity of carrot tissue, but somewhat decreases the firmness of rehydrated product. The application of centrifugal force in combination with PEF and salt addition enhances significantly the WL during OD of carrots, but decreases SG, rehydration capacity and firmness of rehydrated tissue. If the goal of OD is also the gain of solids, the static OD may be better appropriated than the centrifugal OD, which is especially interesting in the case of desirable limitation of solid uptake. By an increase in mild temperatures of the osmotic solution (20 to 40°C), the centrifugal OD duration was reduced in two times (from 120 to 60 minutes). Thus a WL of 70% reached under an electrical energy consumption of 19 kJ/kg for carrots. The combination of the PEF with centrifugal force, salt and moderate heating is desirable when the maximal dehydration of product should be attained. The OD kinetics was described by a two-exponential model involving Iwo simultaneous processes : rapid convection, which cannot be taken into account by Fick's law, and diffusion. Centrifugal osmotic dehydration before the air drying of carrot tissue resulted in a spectacular reduction of drying time and an increase of effective water diffusivity
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Wu, Xiaojing. "Contribution to the Development of Advanced Approaches for Electron and Molecular Dynamics Simulations in Extended Biomolecules." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS252/document.
Анотація:
Cette thèse porte sur deux projets visant au développement de nouvelles approches pour simuler les dynamiques moléculaire et électronique avec application à des biomolécules étendues. Dans la première partie nous cherchons à améliorer significativement la précision des simulations des propriétés rédox des protéines. Dans ce contexte, l'objectif est de recourir à de champ de force reposant sur une description multipolaire des interactions électrostatiques (AMOEBA) pour estimer les potentiels redox d'hémoprotéines. Nous avons dérivé des paramètres pour AMOEBA afin de décrire précisément les interactions électrostatiques avec l'hème. Une amélioration très encourageante est obtenue par rapport aux champs de forces standard. Le second projet vise à développer de nouvelles méthodes pour étudier la dynamique des électrons dans des biomolécules à l'échelle attoseconde en incluant les effets d'environnement. Nous avons conçu un couplage original entre la théorie de la fonctionnelle de la densité dépendant du temps (RT-TDDFT) et un modèle de mécanique moléculaire polarisable (MMpol). Une implémentation efficace et robuste de cette méthode a été réalisée dans le logiciel deMon2k. L'utilisation de techniques d'ajustements de densités électroniques auxiliaires permet de réduire drastiquement le coût de calcul des propagations RT-TDDFT/MMpol. La méthode est appliquée à l'analyse de la dissipation d'énergie dans l'environnement d'un peptide excité par un impulsion laserThis thesis involves two projects devoted to the development of advanced approaches for simulating molecular and electron dynamics in extended biomolecules. The first project aims at significantly improving the accuracy of redox potentials of proteins by numerical simulations. A sophisticated force field relying on a multipolar description of electrostartic interactions (AMOEBA) is used to perform molecular dynamics simulations onheme proteins. We derived parameters for AMOEBA to accurately describe electrostatic interactions with hemein both ferrous and ferric states. Very encouraging improvements are obtained compared to the standard force fields. The second project aims at developing original approaches for simulating ultrafast electron dynamics in biomolecules in contact to polarizable environments. We devised acombination of Real-time Time-Dependent Density Functional Theory (RT-TDDFT) and polarizable Molecular Mechanics (MMpol). An efficient and robust implementation of this method has been realized in deMon2k software. Density fitting techniques allow to reduce the computational cost of RT-TDDFT/MMpol propagations. The methodology is applied to understand the mechanisms of energy dissipation of a peptide excited by a laser pulse
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Tallot, Lucille. "Temporal Processing In The Amygdalo-Prefronto-Dorsostriatal Network In Rats." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS215.
Анотація:
Le temps est une dimension essentielle de la vie. Il est nécessaire, entre autres, pour réaliser des mouvements coordonnés, pour communiquer, mais aussi dans la prise de décisions. L’objectif principal de cette thèse était de caractériser le rôle d’un réseau amygdalo-préfronto-dorsostriatal dans la mémorisation et l’encodage du temps chez le rat. Dans un premier temps, nous avons décrit le comportement temporel du rat lors d’une tâche de suppression conditionnée (i.e. la suppression d’une réponse instrumentale d’appui sur levier par la présentation d’un son associé à un stimulus aversif), démontrant ainsi un contrôle temporel fin du comportement dans une situation Pavlovienne aversive. Dans un deuxième temps, nous avons analysé les potentiels de champs locaux (analyse fréquentielle des activités oscillatoires) de notre réseau d’intérêt au début d’un apprentissage associatif et après surentraînement dans la tâche de suppression conditionnée. En effet, le comportement temporel moteur nécessite un grand nombre de séances d’apprentissage pour devenir optimal, alors que l’apprentissage temporel est, lui, très rapide. Cette étude nous a permis de caractériser des corrélats neuronaux temporels au sein de ce réseau, que ce soit au niveau des structures individuelles ou au niveau de l’interaction entre ces structures. De plus, ces corrélats neuronaux sont modifiés selon le niveau d’entraînement des animaux. Enfin, dans une troisième étude, nous avons démontré que des ratons juvéniles (pré-sevrage), qui présentent un cortex préfrontal ainsi qu’un striatum dorsal immatures, peuvent mémoriser et différencier des intervalles de temps, ouvrant donc la question sur le rôle de ce réseau dans l’apprentissage temporel au cours du développementTime is an essential dimension of life. It is necessary for coordinating movement, for communication, but also for decision-making. The principal goal of this work was to characterize the role of an amygdalo-prefronto-dorsostriatal network in the memorization and encoding of time in a rat model. Firstly, we described temporal behavior in a conditioned suppression task (i.e. the suppression of an instrumental lever-pressing response for food by the presentation of a cue associated with an aversive event), therefore showing a precise temporal control in Pavlovian aversive conditioning. Secondly, we measured local field potentials in our network of interest at the beginning of associative learning and after overtraining in the conditioned suppression task. In effect, motor temporal behavior requires a large number of training sessions to become optimum, but temporal learning happens very early in training. This study allowed us to characterize, using frequency analysis of oscillatory activities, neuronal correlates of time in this network both at the level of individual structures, but also in their interactions. Interestingly, these neural correlates were modified by the level of training. Finally, we demonstrated that juvenile rats (pre-weaning), with an immature prefrontal cortex and dorsal striatum, can memorize and discriminate temporal intervals, raising questions on the role of this amygdalo-prefronto-dorsostriatal network in temporal learning during development
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Bazelot, Michaël. "Origine des potentiels de champ unitaires et macroscopiques dans la région CA3 de l'hippocampe." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066697.
Анотація:
L’électroencéphalogramme (EEG) est largement utilisé comme mesure de l’activité des populations de neurones. Néanmoins, les mécanismes gouvernant se genèse restent peu connus. La première étude a confirmé que les cellules inhibitrices génèrent un champ monosynaptique détectable. Nous avons utilisé des faisceaux d’électrodes extracellulaires disposées le long du stratum pyramidale ou dans l’axe somato-dendritique des cellules pyramidales de CA3 afin d’étudier le patron spatial des événements. La technique de clusterisation par la méthode k-means nous a permis d'isoler l'activité d'interneurones innervant des zones distinctes de la membrane somato-dendritique ou d'interneurones innervant des zones périsomatiques diverses. La seconde étude a eu pour but de déterminer les altérations de la région CA3 de l’hippocampe des souris KO pour la doublecortine. Lorsque cette protéine est mutée chez la souris, la migration neuronale est désorganisée. Les tranches d’hippocampes issues des animaux KO sont spontanément épileptiques. Il se produit une augmentation de l’activité des interneurones, et ceux-ci semblent innerver à la fois les deux couches de cellules pyramidales. Nous avons enfin mis en évidence que les cellules pyramidales de CA3 sont également capables d’initier un potentiel de champ extracellulaire. Les mécanismes contribuant à la genèse des sharp-waves ne sont pas complètement connus. Nos données suggèrent que (1) les sharp-waves sont initiées au niveau de sites qui varient lors d’un enregistrement, (2) se propagent au sein même de CA3 et (3) comprennent des champs initiés par les interneurones périsomatiques de la région CA3
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Hervé, Stephen. "Dynamique quantique d'une molécule diatomique soumise à un champ d'énergie potentielle extérieur." Université de Marne-la-Vallée, 2002. http://www.theses.fr/2002MARN0138.
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Safeea, Mohammad. "Des robots manipulateurs collaboratifs sûrs." Thesis, Paris, HESAM, 2020. http://www.theses.fr/2020HESAE036.
Анотація:
Les manipulateurs industriels collaboratifs ouvrent une nouvelle ère dans la fabrication flexible, où les robots et les humains sont capables de coexister et de travailler ensemble. Cependant, divers défis persistent pour parvenir à une collaboration complète entre les robots et les humains en milieu industriel. Dans cette thèse, deux défis principaux - la sécurité et la collaboration - sont abordés pour atteindre cet objectif. Concernant la sécurité, la thèse présente une méthode d'évitement des collisions en temps réel qui permet au robot d'ajuster les chemins générés hors ligne pour une tâche industrielle, tout en évitant les collisions avec les humains à proximité. En outre, la thèse a présenté une nouvelle méthode pour effectuer un mouvement d'évitement de collision réactif, en utilisant la méthode de Newton du second ordre qui offre divers avantages par rapport aux méthodes traditionnelles utilisées dans la littérature. Sur la collaboration, la thèse présente un mode de guidage manuel précis comme alternative au mode de guidage actuel pour effectuer des opérations de positionnement précis de l'effecteur terminal du robot d’une manière simple et intuitive. La thèse présente également de nouvelles contributions à la formulation mathématique de la dynamique des robots, y compris un algorithme récursif pour calculer la matrice de masse des robots sériels avec un coût minimal du second ordre et un algorithme récursif pour calculer efficacement les symboles de Christoffel. Tous les algorithmes présentés sont validés soit en simulation, soit dans un scénario réelCollaborative industrial manipulators are ushering a new era in flexible manufacturing, where robots and humans are allowed to coexist and work side by side. However, various challenges still persist in achieving full human robot collaboration on the factory floor. In this thesis two main challenges - safety and collaboration - for achieving that goal are addressed. On safety, the thesis presents a real-time collision avoidance method which allows the robot to adjust the offline generated paths of the industrial task in real-time for avoiding collisions with humans nearby. In addition, the thesis presented a new method for performing the reactive collision avoidance motion using second order Newton method which offers various advantages over the traditional methods in the literature. On collaboration, the thesis presents the precision hand-guiding as an alternative to the teach-pendant for performing precise positioning operations of the robot’s end-effector in a simple and intuitive manner. The thesis also presents new contributions into the mathematical formulation of robot dynamics, including a recursive algorithm for calculating the mass matrix of serially linked robots with a minimal second order cost, and a recursive algorithm for calculating Christoffel symbols efficiently. All the presented algorithms are validated either in simulation or in a real-world scenario
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Faivre, Hugo Branchina Vincenzo. "Potentiel effectif non-perturbatif Limites sur la masse du boson de Higgs et applications dynamiques /." Strasbourg : Université Louis Pasteur, 2007. http://eprints-scd-ulp.u-strasbg.fr:8080/676/01/FAIVRE2006.pdf.
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MULLER-GERKING, JOHANNES. "La dynamique cerebrale comme phenomene non-lineaire : une etude quantitative de potentiels de champ local." Paris 6, 1996. http://www.theses.fr/1996PA066302.
Анотація:
La question de la presence de dynamiques non-lineaires et de chaos au sein du cerveau reste irresolue. Des resultats recents indiquent que la revendication initiale de basse dimensionalite a ete faussee par des tests statistiques incomplets. Ici, nous avons applique une analyse rigoureuse a des donnees neuroelectriques controlees precisement et possedant une signification comportementale. L'activite fonctionnelle du cerveau semble etre liee aux potentiels de champs locaux synchronises, ce qui motive notre choix de donnees. La recherche de structures non-lineaires dans ces donnees est motivee de plus par des proprietes surprenantes de quelques systemes dynamiques deterministes. Comme la methode de la reconstruction de l'espace de phases a partir de donnees scalaires permet de conclure a une dynamique deterministe seulement en cas de systeme chaotique simple, nous ne pouvons que chercher la presence de non-linearites, c'est-a-dire des relations temporelles qui depassent celles obtenues pour des processus lineaires autoregressifs (arma). Nous presentons des tests statistiques pour la detection de non-linearites. Les resultats principaux de cette these sont bases sur l'examen d'episodes synchrones dans des potentiels de champs locaux enregistres au sein du systeme visuel de chats et de pigeons actifs. Notre propos etait d'examiner dans ces conditions ideales si des non-linearites apparaissaient simultanement a l'emergence de synchronisations neuronales. Nos resultats indiquent effectivement des traces de non-linearites faibles. Une etude plus detaillee nous convainc que les tentatives de les caracteriser ne nous permettront pas de mieux comprendre les proprietes dynamiques de ces systemes biologiques extremement compliques. Nous concluons qu'il est peu probable de trouver du chaos de basse dimension dans le cerveau et qu'aujourd'hui il faut preferer, pour l'analyse des donnees cerebrales, des statistiques lineaires avancees. Ces methodes sont moins exigeantes concernant la quantite et la qualite des donnees, et fournissent des informations sur des relations temporelles qui restent inexploitees a present
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Oubaid, Rania. "Contribution à la modélisation du champ électromagnétique dans les dispositifs basses fréquences par la méthode des moments." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2014. http://oatao.univ-toulouse.fr/13834/1/oubaid.pdf.
Анотація:
La modélisation numérique est devenue incontournable dans le monde de la conception industrielle et de la recherche scientifique. Les problèmes à résoudre étant de plus en plus complexes, il est nécessaire d'adopter une approche adaptée au problème traité. Dans les domaines d'application de l'électromagnétisme basses fréquences, la méthode des éléments finis (MEF) est la méthode de référence. Actuellement, de plus en plus de dispositifs ouverts comportant de grands entrefers sont développés. Dans ce genre de problèmes, la MEF n'est pas optimale car elle nécessite de mailler un grand volume d'air pour obtenir une bonne précision. Dans cette thèse nous étudions, au travers de deux applications (représentant respectivement un système ouvert et un système à grands entrefers) une méthode alternative qui ne souffre pas des limitations évoquées : la méthode des moments (MoM) de type intégrale volumique. En effet, cette méthode nécessite de mailler uniquement les milieux magnétiques. Le principe de cette méthode est d'abord de calculer l'aimantation induite dans le milieu linéaire ou non linéaire placé sous l'effet d'un champ extérieur. Pour cela, le milieu magnétique est discrétisé en éléments hexaédriques. Dans chaque élément est localisée une aimantation considérée comme uniforme. Ensuite, la connaissance de cette aimantation induite permet de déterminer le champ magnétique en tout point de l'espace: interne, proche ou lointain. Dans un premier temps, un code basé sur la MoM a été développé pour la première application. Il permet de calculer le champ magnétostatique proche ou lointain d'une antenne basse fréquence. Une méthode permettant de calculer l'énergie magnétostatique contenue dans tout l'espace a été également mise au point. Dans deuxième temps, afin de pouvoir traiter une géométrie complexe, des modifications ont été intégrées au code afin de modéliser la deuxième application : le dispositif de test des propulseurs à effet Hall (PPS-Flex). Il s'agit de prendre en compte des symétries géométriques et physiques caractéristiques de ce dispositif. Les résultats montrent que la MoM permet de calculer le champ magnétique à l'intérieur de son canal et éventuellement au-delà. Dans les deux exemples étudiés, la méthode des moments a donné des résultats satisfaisants lors de la comparaison avec la méthode des éléments finis 3D et avec les résultats de mesures. Ces résultats montrent des gains potentiellement significatifs sur le plan des temps de calculs. A l'issu de cette thèse, nous disposons d'un outil de laboratoire permettant de modéliser le comportement du champ magnétostatique dans des systèmes ouverts et/ou à grands entrefers. Abstract : The numerical modeling has become essential in the world of industrial design and scientific research. The problems to be solved are increasingly complex making it necessary to adopt an appropriate approach for the problem addressed. In the domains of application of low frequency electromagnetic, the finite element method (FEM) is the reference method. Currently, more and more devices having large open gaps are developed. In this kind of problems, the MEF is not optimal as it requires to mesh a large volume of air to get a good accuracy. In this thesis we study, through two applications (an open system and a large gap system), an alternative method that does not suffer from the limitations discussed: the method of moments (MoM) of volume integral type. Indeed, this method requires to mesh only the magnetic media. The principle of this method is first to calculate the induced magnetization in the linear or nonlinear medium under the effect of an external field. To accomplish this, the magnetic medium is discretized into hexahedral elements. In each element, a uniform magnetization is localized. Then, the determination of this induced magnetization allows to compute the magnetic field at any point in the space: internal, near or far. In the first step, a code based on the MoM has been developed for the first application. It allows to calculate the magnetostatic field near or far from a low-frequency antenna. A method to calculate the magnetostatic energy in the whole space was also developed. Meanwhile, in the second step, in order to treat complex geometry, some modifications have been integrated into the code to model the second application: the test device of Hall effect thrusters (PPS-Flex). It consists in taking into account the physical characteristics and geometric symmetry of the device. The results show that MoM allows to calculate the magnetic field inside the channel and possibly beyond. In both examples studied, the MoM has given satisfactory results when compared with the 3D finite element method and with the results of measurements. These results show potentially significant gains in the computation time. At the end of this thesis, we have developed a laboratory tool allowing to model the behavior of the static magnetic field in open and/or wide-gap systems.
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Boukerbout, Hassina. "Analyse en ondelettes et prolongement des champs de potentiel. Développement d'une théorie 3-D et application en géophysique." Rennes 1, 2004. http://www.theses.fr/2004REN10095.
Анотація:
Cette thèse porte sur les méthodes de traitement des données de champs de potentiel. Vu l'importance des informations que nous pouvons en extraire, les méthodes de traitement sont en perpétuelle évolution. Ce travail comporte trois parties: la première porte sur le développement d'un programme de prolongement des données de champs de potentiel sur des surfaces arbitraires, en apportant des améliorations à la méthode et en faisant des tests sur des modèles synthétiques. La deuxième partie de cette thèse porte sur un rappel de la méthode de localisation des sources de champs de potentiel, à partir des lignes de maxima de la transformée en ondelettes. En moyennant le principe d'entropie maximum, nous avons pu mettre au point une méthode automatique pour réaliser le passage du demi-plan supérieur de la transformée en ondelettes, vers le demi-plan inférieur des profondeurs. Le calcul des pentes le long des lignes de maxima permet d'accéder au degré d'homogénéité de la source. Nous avons étendu l'application de cette méthode, en utilisant la phase de la transformée en ondelettes sur les données VLF. La troisième partie de ce travail porte sur le développement d'une méthode de localisation des sources de champs de potentiel, dans le cas 3-D. Pour cela, nous avons mis au point une méthode pour calculer la transformée en ondelettes dans le cas 3-D, en faisant intervenir les transformées de radon et en ridgelet. La méthode de localisation suit le même principe que celui dans le cas 2-D. Nous avons testé la méthode développée sur des données synthétiques et sur des données aéromagnétiques, ceci nous a permis d'améliorer la méthode et de valider les résultats obtenus par rapport à ceux obtenus avec d'autres méthodes.
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Boukerbout, Hassina. "Analyse en ondelettes et prolongement des champs de potentiel : développement d'une théorie 3-D et application en géophysique /." Rennes : Géosciences-Rennes, 2004. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb39995468z.
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Aug, Christophe. "Modélisation géologique 3D et caractérisation des incertitudes par la méthode du champ de potentiel." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001077.
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Burke, Ryan. "Investigating the role of voltage-gated ion channels in pulsed electric field effects in excitable and non-excitable cell lines." Thesis, Limoges, 2017. http://www.theses.fr/2017LIMO0118/document.
Анотація:
L'utilisation de champs électriques pulsés (PEF) dans les secteurs de la médecine et de la biotechnologie est devenue de plus en plus courante au cours des dernières décennies. La recherche a montré qu'en ajustant la durée du PEF, nous pouvons prédire quels effets seront observés. Alors que les PEF dans la gamme micro - milliseconde ont été utilisés pour perméabiliser la membrane cellulaire et améliorer l'absorption de médicament ou de protéine, le PEF nanoseconde (nsPEF) a démontré des effets uniques sur les organites intracellulaires. Les deux PEF et nsPEF ont démontré un potentiel thérapeutique pour une variété de pathologies humaines, y compris le traitement du cancer. Utilisant l'imagerie des cellules vivantes, cette thèse a étudié in vitro les effets de champs pulsés d'une durée de 10 ns à 10 ms sur des lignées cancéreuses (U87 glioblastome multiforme) et non cancéreuses (neurones hippocampes de souris (HT22) et cellules ovariennes du hamster chinois (CHO)). Des résultats publiés antérieurement ont démontré que les cellules cancéreuses sont plus sensibles aux champs électriques que les cellules saines. Nos résultats sont en accord avec ces résultats, dans la mesure où les cellules U87 ont subi une dépolarisation significativement plus importante de leur potentiel transmembranaire après une seule impulsion électrique à toutes les durées. Dans un ensemble d'expériences parallèles, malgré des seuils de champ électrique similaires pour la perméabilisation membranaire, les cellules U87 ont démontré une absorption significativement améliorée de YO-PRO par rapport aux autres lignées cellulaires. Bien que les cellules U87 aient subi le plus grand changement dans la dépolarisation membranaire et la perméabilisation membranaire, elles ont également montré la constante de rescellement de la membrane la plus rapide, qui était environ 30 secondes plus rapide que les autres lignées cellulaires. Pour élucider certains des mécanismes sous-jacents par lesquels les cellules U87 répondent aux champs électriques, une série d'expériences a examiné le rôle des canaux ioniques transmembranaires. Plusieurs études récentes ont rapporté que les PEF peuvent agir directement sur les canaux ioniques voltage-dépendants. En utilisant divers modulateurs de canaux ioniques pharmacologiques spécifiques et à action large, nous avons démontré que nous pouvions presque entièrement inhiber la dépolarisation membranaire induite par le champ électrique dans les cellules U87 en bloquant certains canaux cationiques. Ces résultats étaient assez spécifiques, tels que le canal de potassium de grande conductance (BK), les canaux calciques de type L et T, et le canal cationique non spécifique, TRPM8, étaient capables d'inhiber la dépolarisation tandis que le blocage d'autres canaux ioniques ne produisait aucun changement significatif. . Les travaux de cette thèse ont montré que la lignée cellulaire maligne U87 présentait une plus grande sensibilité aux champs électriques allant de 10 ns à 10 ms par rapport aux lignées cellulaires non cancéreuses étudiées. Des améliorations potentielles aux protocoles de traitement actuels ont été proposées sur la base des résultats présentés iciThe use of pulsed electric fields (PEF) in medical and biotechnology sectors has become increasingly prevalent over the last few decades. Research has shown that by adjusting the duration of the PEF we can predict what effects will be observed. Whereas PEF in the micro-to-millisecond range have been used to permeabilize the cell membrane and enhance drug or protein uptake, nanosecond PEF (nsPEF) have demonstrated unique effects on intracellular organelles. Both PEF and nsPEF have demonstrated therapeutic potential for a variety of human pathologies, including the treatment of cancer. Using live-cell imaging, this thesis investigated, in vitro, the effects of pulsed fields ranging in duration from 10 ns to 10 ms on cancerous (U87 glioblastoma multiforme) and non-cancerous cell lines (mouse hippocampal neurons (HT22) and Chinese hamster ovary (CHO) cells). Previously published results have demonstrated that cancerous cells have a greater sensitivity to applied electric fields than healthy cells do. Our results are in agreement with these findings, insofar as the U87 cells underwent a significantly greater depolarization of their transmembrane potential following a single electric pulse at all durations. In a parallel set of experiments, despite having similar electric field thresholds for membrane permeabilization, the U87 cells demonstrated significantly enhanced YO-PRO uptake compared to the other cells lines. Although U87 cells underwent the greatest change in both membrane depolarization and membrane permeabilization, they also showed the fastest membrane resealing constant, which was approximately 30 seconds faster than other cell lines. To elucidate some of the underlying mechanisms by which U87 cells respond to electric fields, a series of experiments looked at the role of transmembrane ion channels. Several recent studies have reported that PEFs can act directly on voltage-gated ion channels. Using a variety of specific and broad acting pharmacological ion channel modulators, we demonstrated that we could almost entirely inhibit the electric field-induced membrane depolarization in U87 cells by blocking certain cationic channels. These results were quite specific, such that the big conductance potassium (BK) channel, L- and T-type calcium channels, and the non-specific cationic channel, TRPM8, were able to inhibit depolarization while blocking other ion channels produced no significant change. The work in this thesis showed that the malignant U87 cell line showed a greater sensitivity to electric fields from ranging from 10 ns – 10 ms when compared to the non-cancerous cell lines that were investigated. Potential improvements to current treatment protocols have been proposed based on the findings presented herein
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Schwarz, Alexandra. "Antibody responses to saliva of Triatoma infestans (Hemiptera: Reduviiae) potential novel epidemiological tools for Chagas disease survelllance." Thesis, Available from the University of Aberdeen Library and Historic Collections Digital Resources, 2009. http://digitool.abdn.ac.uk:80/webclient/DeliveryManager?application=DIGITOOL-3&owner=resourcediscovery&custom_att_2=simple_viewer&pid=53384.
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Turpin, Florence. "Étude théorique de collisions inélastiques atome – diatome sous l’action d’un champ magnétique : applications en Astrochimie et au domaine du refroidissement et du piégeage moléculaires." Thesis, Bordeaux 1, 2010. http://www.theses.fr/2010BOR14205/document.
Анотація:
D’immenses progrès ont été réalisés ces dernières années dans le champ de production de condensats de Bose-Einstein moléculaires pour l’obtention et le piégeage de molécules ultrafroides ioniques et neutres. Ces échantillons de molécules ultrafroides trouvent des applications dans des domaines très variés tels que les mesures pectroscopiques de haute précision ou bien encore le stockage de l’information quantique. La volonté d’optimiser les procédés de refroidissement et des techniques de piégeage a stimulé un grand nombre d’études théoriques. La plupart de ces études sont dédiées au refroidissement des molécules en collision avec un gaz tampon (3 He). La surface d’énergie potentielle de l’état fondamental du complexe de van der Waals He–MnH(X7Σ+) est présentée, suivie du calcul des états liés correspondant au complexe ainsi que l’étude de la relaxation Zeeman associée au système en fonction du champ magnétique appliqué. Dans le domaine de l’astrochimie, l’étude de la désexcitation rotationnelle de CH+ en collision avec l’hélium est également présentéeTremendous progress in experimental production and trapping of ultracold neutral and ionic molecules has been achieved over the past few years which even allowed the production of molecular Bose–Einstein condensates. These ultracold molecules samples have potential applications in many different fields, such as precision spectroscopic measurements or quantum information storage and processing. The optimization of the cooling processes and the trapping techniques also stimulated a great number of theoretical studies. Many of them are dedicated to inelastic scattering of molecules in collisions with 3He atoms (buffer gas cooling method). The potential energy surface of the ground state of the He–MnH(X7Σ+) van der Waals complex is presented, followed by the calculations of the bound states of this system and the Zeeman relaxation in function of the magnetic field. In the field of astrochemistry, a quantum mechanical investigation of rotational energy transfer in cold collisions of CH+ with 4He atoms is presented
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Abtout, Abdeslam. "La determination des anomalies des champs de potentiel (magnetisme, gravimetrie) et la structure de la lithosphere continentale en asie." Paris 7, 1987. http://www.theses.fr/1987PA077300.
Анотація:
Les anomalies gravimetriques de l'asie du sud-est montrent un equilibre isostatique. Le modele d'epaisseur de la croute lithospherique calculee a partir des anomalies de bouguer montre un surepaississement de la croute tibetaine et une remontee du moho au-dessous de la suture du tsang-po. Une epaisseur de croute faible est obtenue dans le bassin de grance et est interpretee comme etant liee a un rechauffement de la lithosphere. Les anomalies magnetiques obtenues par le satellite magsat sont traitees, prolongees vers le bas et correlees aux structures geologiques un modele d'epaisseur de la croute aimentee est etabli et interprete en terme de la variation laterale de l'isotherme de curie. Il est en accord avec les resultats de la gravimetrie
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Courtiol, Emmanuelle. "L’inextricable relation olfaction-respiration chez le rat : études de l’impact des variations de flairages sur l’activité du bulbe olfactif et sur la discrimination des odeurs." Thesis, Lyon 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LYO10309/document.
Анотація:
Chez les mamifères terrestres, l’échantillonnage des odeurs (flairage) est inextricablement lié à la respiration. Le flairage contraint à la fois le décours temporel et l’intensité de l’input olfactif. Or le flaireage est un acte dynamique, il peut varier aussi bien en fréquence qu’en débit. Dans une 1ère partie de mon travail de thèse, nous avoins souhaité caractériser l’impact des variations de fréquence et de débit respiratiore sur l’activité du bulbe olfactif. Pour cela, nous avons mis au point une méthode de double trachéotomie chez le rat anesthésié nous permettant de contrôler précisément les flux d’air ans la cavité nasale. En paralèlle, nous avons enregistrer l’acitivité unitaire et de réseau du bulbe olfactif. Nous montrons que les variations de flairage modulent la représentation neuronale bulbaire des odeurs en modifiant à la fois l’activité de décharge des cellules principales et l’occurence des oscillaations du potentiel de champ local. Dans une 2e partie de ma thèse, nous avons souhaitécomprendre quel pouvait être le rôle du flairage chez un animal qui se comporte. Nous avons posé l’hypothèse qu’un animal pouvait adapter sa façon de flaireer en fonction de la qualité des molécules odorantes. Pour tester cette hypothèse, nous avons mis au point un système d’enregeistrement non invasif de la respiration couplé à une tâche de discrimination olfactive chez le rat. Nous montrons non seulement que les animaux peuvent adapter leur flairage en fonction des molécules odorantes masi également en focntion du contexte dans lequel l’odeur est présentée. L’ensemble de ces résultats s’intègre donc dans la problématique plus générale de l’intégration sensori-motriceIn terrestrial mammals, an inextricable link between olfaction and respiration exists due to the periodic sampling of odorant molecules by inhalation. The features of sniffing (or breathing) constrain both the timing and the intensity of the input to the olfactory structures. But rather than being fixed, sniffing in the bahavingrodent is highly dynamic and varies both in frequency and flow rate. During the firs stage of my PhD, I asked to what extent sniffing parameters (frequency and flow rate) variations could affect the olfactory bulb activity. To address this question, I developped a double tracheotomy protocol in anesthetized rats to precisely control and modify the nasal airflow. In parallel, I recorded oldfactory bulbactivities, single-unit activity and local field potentials. We showed that, at the olfactory bulb level, the neutral representation of an odor is highly modified by sampling variations. In fact both the mitral/tufted cell discharge patterns and local field potentials oscilliations were affected by sniffing variations. In the second stage, we wanted to understand the role of sniffing variations in behaving animals. We hypothesized tha t an animal could adapt its sniffing strategy relative to the quality of the odorant molecules. To test this hypothesis, we developped a tool to record sniffing in a non invasive way, and combined it to an olfactory discrimination task in the rat. We showed that animals not only adapted their sniffing relative to the odorant quality but also to the odorant context. Taken together, these results fit into the broader context of sensory-motor integration
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Zbib, Nadine. "Allocation et routage dynamique dans un FMS basés sur le concept de champ de potentiel." Phd thesis, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00553003.
Анотація:
Ce mémoire traite de la notion de champ de potentiel et de son application à l'allocation dynamique des tâches et au routage de produits dans des systèmes de production flexibles (FMS). Dans cette approche, les produits ont une liste de services à obtenir au sein du système de production. Les ressources émettent des champs de potentiel correspondant aux différents services offerts. Les produits détectent les champs émis par les ressources et sélectionnent le champ qui répond mieux à leur besoin. Les interactions se font donc entre produits et ressources et non uniquement entre ressources comme c'est généralement le cas dans les approches de pilotage plus classiques. Après un état de l'art sur les différentes approches d'interaction entre les entités intervenant dans le pilotage des systèmes de production, nous choisissons et détaillons l'approche à base de champs de potentiel. Un modèle formalisant les champs de potentiel est proposé pour le contrôle hétérarchique résolvant simultanément les problématiques d'allocation dynamique des ressources et de routage dynamique des produits en temps réel. L'approche repose sur l'utilisation d'entités autonomes décisionnelles capables de capter des informations dans leur environnement et de réagir dans celui-ci. Un modèle de produit « actif » embarquant des capacités décisionnelles, basé sur le concept d'augmentation est proposé. Grâce à la plateforme de simulation multi-agents « NetLogo », le modèle est validé tenant compte de contraintes caractéristiques des systèmes de production (temps de transport non négligeables, capacité des files d'attente des ressources et certaines situations de panne), et en s'inspirant d'un benchmark existant. Ce dernier est utilisé pour effectuer une comparaison entre notre modèle et une étude de référence basée sur l'utilisation du protocole contrat-net pour résoudre les problèmes d'allocation des produits entre ressources. Pour valider ce modèle, une mise en oeuvre réelle est présentée sur la cellule flexible AIP-PRIMECA de Valenciennes dans une partie « implémentation ». Dans celle-ci, après une présentation des équipements utilisés, une comparaison des deux approches (champ de potentiel / contract-net) est réalisée en utilisant le même protocole expérimental.
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Hemmerle, Arnaud. "Diffusion de rayons X sur une membrane unique : potentiel d'interaction et effets du champ électrique." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00876946.
Анотація:
Nous avons déterminé par diffusion de rayons X le potentiel d'interaction entre deux bicouches, une première adsorbée sur un substrat solide et une deuxième flottant à proximité. Nous montrons que les interactions dans ces systèmes fortement hydratés sont deux ordres de grandeur plus faibles que dans les travaux précédents menés sur des phases multilamellaires. Cette caractéristique est attribuée à la répulsion électrostatique due à la faible fraction de lipides ionisés. Nous avons de plus accès aux potentiels de répulsion entropique, et testons les différents modèles théoriques existants. Les effets d'un champ électrique sur les membranes ont également été étudiés. Nous montrons que le champ induit une tension négative et une rigidité positive, et mène à la déstabilisation d'une bicouche supportée sous certaines conditions. Finalement, nous mesurons les propriétés de membranes chargées par diffusion de rayons X, nous permettant d'accéder aux limites de la théorie de Poisson-Boltzmann.
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Hemmerle, Arnaud. "Diffusion de rayons X sur une membrane unique : potentiel d'interaction et effets du champ électrique." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00993900.
Анотація:
Nous avons déterminé par diffusion de rayons X le potentiel d'interaction entre deux bicouches, une première adsorbée sur un substrat solide et une deuxième flottant à proximité. Nous montrons que les interactions dans ces systèmes fortement hydratés sont deux ordres de grandeur plus faibles que dans les travaux précédents menés sur des phases multilamellaires. Cette caractéristique est attribuée à la répulsion électrostatique due à la faible fraction de lipides ionisés. Nous avons de plus accès aux potentiels de répulsion entropique, et testons les différents modèles théoriques existants.Les effets d'un champ électrique sur les membranes ont également été étudiés. Nous montrons que le champ induit une tension négative et une rigidité positive, et mène à la déstabilisation d'une bicouche supportée sous certaines conditions.Finalement, nous mesurons les propriétés de membranes chargées par diffusion de rayons X, nous permettant d'accéder aux limites de la théorie de Poisson-Boltzmann.
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Sukhomlinov, Sergey. "Development of effective interatomic potentials for computer simulation of oxides." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10092/document.
Анотація:
Le modèle de potentiels effectifs d'interactions interatomiques (champ de forces) pour la modélisation d'oxydes a été développé avec l'utilisation de calculs ab initio basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité. Le champ de forces décrit l'énergie potentielle totale du système par la somme de l'énergie électrostatique, celle de dispersion, et l'énergie d'interactions à courte portée. L'énergie électrostatique a été décrite par le modèle d'équilibration des tranferts de charge (SQE) basé sur l'approche d'égalisation du potentiel chimique (CPE). Le calcul de coefficients de dispersion, qui déterminent les interactions de dispersion, a été réalisé avec l'utilisation de fonctions Wannier maximalement localisées (MLWF). Dans les oxydes la position des centres des MLWF près d'atomes permet de calculer les coefficients de dispersion pour chaque atome. Les calculs de ces coefficients ont montré que leur valeur dépend du nombre d'atomes et du rayon de la première sphère de coordination. Le développement de potentiels d'interactions à courte portée a été réalisé avec l'utilisation de la méthode "force-matching", ce qui a permis de choisir la forme analytique des potentiels. Les paramètres des composants du champ de force ont été obtenus sur la base de calculs de chimie quantique de systèmes isolés et périodiques de structures de silicates. Les paramètres du modèle SQE on été calibrés en utilisant le potentiel électrostatique comme la grandeur de référence. Le champ de forces complet a été testé par simulation de polymorphes cristallins de la silice par la méthode de la dynamique moléculaire. Les résultats des calculs ont permis de choisir le meilleur modèle. Le champ de forces sélectionné reproduit bien les caractéristiques structurelles de α-quartz et α-cristobalite. Le calcul de spectres vibrationnels des systèmes montre que le champ de forces sous-estime les constantes de forces Si-O, ce qui conduit à un déplacement de spectres vibrationnels vers les basses fréquences par rapport aux spectres expérimentaux. Des voies visant l'amélioration de la performance du champ de forces sont proposéesThe effective interatomic potential model (force field) for the atomistic modeling of oxide materials was developed with the extensive use of ab initio density functional calculations. The force field represents the total potential energy of system as a sum of the long-range electrostatic, dispersion, and short-range energy contributions. The long-range energy electrostatic energy was described with the use of split-charge equilibration (SQE) model based on the chemical potential equalization (CPE) approach. The electrostatic potential was used as the reference quantity for the calibration of parameters of the SQE model. The computation of dispersion coefficients, which determine the magnitude of the dispersion interactions, was carried out with the use of maximally localized Wannier functions (MLWF). The position of MLWF centers close to the nuclei in oxides permits the computation of the dispersion coefficients in an atom-wise manner. The values of the dispersion coefficients were found to be affected by the coordination number and the radius of the first coordination sphere of atom. The short-range (SR) interaction potentials were designed with the use of force-matching method, which has allowed a judicious choice of the functional form of the SR potentials. The parametrization of the force field components was performed on the basis of extensive quantum-chemical calculations of isolated and periodic silicate systems. The complete force field was tested in the molecular dynamics simulations of crystalline silica polymorphs. Results of the calculations allowed to choose the best model. The selected force field well reproduces structural characteristics of the α-quartz and α-cristobalite polymorphs. The calculation of the vibrational spectra of the systems has shown that the model underestimates the Si-O force constants that leads to a downward shift of the vibrational spectra in comparison with the experimental data. A number of ways aimed at improving the force field's performance are suggested
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Assowe, Dabar Omar. "Etude des processus de corrosion du nickel par dynamique moléculaire avec un potentiel réactif ReaxFF." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00867048.
Анотація:
La compréhension des processus de corrosion est un élément majeur de l'étude de la durabilité des matériaux en environnements agressifs. C'est dans ce cadre que ce travail de thèse se situe. L'objectif est d'apporter un nouvel éclairage sur les processus de corrosion du nickel en milieu aqueux en utilisant la simulation par dynamique moléculaire avec un champ de force réactif " ReaxFF ".Nous nous sommes particulièrement intéressé aux réactions entres les molécules d'eau et les surfaces monocristallines de nickel. Ces résultats ont montré aucune dissociation de l'eau sur les surfaces. Par ailleurs, une adsorption des molécules en bicouche a été constatée, traduisant la polarisation mutuelle entre l'eau et le nickel, ce que confirme le calcul de charges. La surface du métal s'est chargée positivement alors que la première couche d'eau se charge négativement, reproduisant la double couche électrique. L'introduction d'un champ électrique extérieur a conditionné la réaction entre l'eau et le nickel. La présence du champ a permis d'observer les différentes étapes d'oxydation du nickel : l'adsorption des molécules d'eau puis leurs dissociations en OH- et H3O+. La dissolution des atomes de nickel à la surface puis la pénétration de O dans Ni. Ces processus d'oxydation sont répétés au cours du temps pour obtenir le film d'oxyde. L'épaisseur du film d'oxyde dépend linéairement de l'intensité du champ électrique. La cinétique d'oxydation est améliorée pour la surface (110) par rapport aux autres surfaces étudiées. L'étude de l'oxydation d'un bicristal de nickel a montré des processus identique. Par ailleurs, nous avons constaté que les premiers germes d'oxydation se sont produits au niveau des joints de grains et se sont propagés sur toute la surface. L'ensemble de ces résultats est en bon accord avec les observations expérimentales
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Longchamps, Louis. "Structure spatiale des populations de mauvaises herbes dans les champs de maïs et mesure du potentiel pour le désherbage localisé." Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/28752/28752.pdf.
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Abtout, Abdeslam. "Contribution à l'étude de la lithosphère continentale, par l'étude des anomalies des champs de potentiel en Asie magnétisme et gravimétrie /." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37602101g.