ED Mathématiques et Informatique
Caractérisation des I/O des applications HPC pour l'ordonnancement
par Alexis BANDET (LaBRI - Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique)
Cette soutenance a lieu à 9h00 - Ada Lovelace 200 Av. de la Vieille Tour, 33405 Talence
devant le jury composé de
- Guillaume AUPY - Chargé de recherche - Centre Inria de l'Université de Rennes - Directeur de these
- Francieli ZANON-BOITO - Maîtresse de conférences - Universite de Bordeaux - CoDirecteur de these
- Samuel THIBAULT - Professeure des universités - INRIA, University of Bordeaux - Examinateur
- Shadi IBRAHIM - Chargé de recherche - Centre Inria de l'Université de Rennes - Examinateur
- François TRAHAY - Professeur des universités - Télécom SudParis - Rapporteur
- Soraya ZERTAL - Professeure des universités - ISTY - Institut des sciences et techniques des Yvelines - Rapporteur
L'informatique haute performance est une composante essentielle du flux de travail scientifique d'aujourd'hui. La conception d'aéronefs, la simulation météorologique, la médecine ou la recherche en astronomie ne sont que quelques-uns de ses nombreux domaines d'application. Mais l'émergence récente d'une convergence entre le HPC et le Big Data exerce une forte pression sur les infrastructures d'entrée/sortie (E/S). Contrairement aux ressources de calcul, qui sont attribuées en accès exclusif à une application, les ressources d'E/S sont généralement partagées par toutes les applications, ce qui peut entraîner des interférences dans les performances E/S des unes et des autres. La nature non déterministe de ces ralentissements pose un problème pour la gestion des ressources. De plus, ralentir les E/S signifie souvent que les ressources de calculs, coûteuses et énergivores, restent inactives pendant que les applications attendent que les opérations de données se terminent. Pour atténuer ce problème, il est nécessaire d'appliquer un ordonnancement des applications sur les ressources d'E/S. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur le profilage et la caractérisation des E/S des applications afin de fournir au gestionnaire de ressources les informations nécessaires pour prendre de bonnes décisions. Nous visons à identifier les informations minimales dont nous avons besoin sur une application. Les outils existants de surveillance des E/S, tels que Darshan et Tau, n'ont pas été conçus pour relever ces nouveaux défis. Ils fournissent beaucoup plus d'informations que nécessaire, créant une quantité importante mais, pour notre problème, inutile de données. Dans cette thèse, nous avons d'abord travaillé à identifier les connaissances minimales requises sur les applications pour planifier les ressources d'E/S distribuées, telles que les OST et les nœuds d'E/S. Pour cela, nous avons conçu des heuristiques de planification simples, mais efficaces, nécessitant différents niveaux de connaissances sur les applications. Nous avons démontré que même des informations de haut niveau telles que le nombre de ressources qui maximisent le débit d'E/S suffisent pour observer des améliorations grâce à la planification des E/S. Nous nous sommes ensuite concentrés sur la proposition d'une méthode pour obtenir ces informations. Nous avons utilisé certaines techniques d'apprentissage automatique pour trouver le nombre de ressource qui maximise la bande passante d'E/S d'une application. Comme entrée du modèle, nous avons utilisé des paramètres d'applications E/S tels que la taille des requêtes, le nombre de processus effectuant des opérations d'E/S, et le modèle d'accès. De plus, nous avons utilisé l'élagage de caractéristiques pour mieux comprendre le rôle de chaque paramètre dans notre prédiction. Nous avons conclu que toutes les caractéristiques restent importantes pour une bonne prédiction, mais avec des ordres de grandeur différents. Enfin, nous avons travaillé sur le profilage du comportement temporel des applications HPC, qui sont connues pour alterner entre des phases de calcul et des phases d'E/S. Cette périodicité est une composante importante, car elle crée une pression temporelle mais énorme sur les systèmes d'E/S, appelée "burst". Des travaux connexes ont montré que des informations sur la fréquence des phases d'E/S peuvent être utilisées pour une planification efficace des accès au système de fichiers partagé. À cette fin, nous avons développé FTIO, un outil qui tire parti de l'algorithme de transformation de Fourier rapide pour prédire la périodicité des applications. En plus de la fréquence des phases d'E/S, nous avons proposé des métriques pour vérifier si l'application est périodique, ce qui permet de vérifier si la fréquence obtenue est correcte. Prendre en compte le comportement temporel est une partie importante des contributions de cette thèse, car il est courant que les applications changent de comportement au cours de leur exécution.
ED Sciences Chimiques
Étude théorique de la relaxation vibrationnelle de l'eau par collisions avec quelques uns des constituants les plus abondants des atmosphères des étoiles évoluées
par Ricardo Manuel GARCIA VAZQUEZ (Institut des Sciences Moléculaires)
Cette soutenance a lieu à 10h00 - Amphis C 351 Cours de la Libération, Bâtiment A29, 33405 TALENCE cedex
devant le jury composé de
- Thierry STOECKLIN - Directeur de recherche - Institut des Sciences Moléculaires, Université de Bordeaux - Directeur de these
- Majdi HOCHLAF - Professeur des universités - Université Gustave Eiffel - Rapporteur
- Ugo ANCARANI - Professeur des universités - Université de Lorraine - Rapporteur
- Astrid BERGEAT - Maîtresse de conférences - Institut des Sciences Moléculaires, Université de Bordeaux - Examinateur
- Otoniel DENIS-ALPIZAR - Assistant professor - Facultad de Ciencias, Universidad de Chile - Examinateur
- Alexandre FAURE - Directeur de recherche - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble, Université de Grenoble Alpes - Examinateur
- Philippe HALVICK - Chargé de recherche - Institut des Sciences Moléculaires, Université de Bordeaux - Examinateur
- Fabrice HERPIN - Astronome - Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, Universite de Bordeaux - Examinateur
L'existence de molécules d'eau dans l'espace a été confirmée en 1964 lorsque des raies du spectre de vapeur d'eau ont été détectées dans l'atmosphère d'étoiles riches en oxygène. Des raies de rotation ont depuis été détectées dans de très nombreux environnements, incluant les nuages moléculaires et les régions de formation stellaire. Les modèles astrophysiques utilisés pour modéliser les conditions physiques régnant dans ces milieux ne prennent pour l'instant en compte que la rotation des molécules d'eau. Mais, des études d'environnements plus chauds, comme les enveloppes et les atmosphères des étoiles évoluées, ont conduit plus récemment à la détection de molécules d'eau dans des états vibrationnels excités. La détermination des taux de relaxation vibrationnelle de l'eau par collisions avec les éléments les plus abondants du milieu interstellaire, H2, He, H and e- est ainsi devenue nécessaire à la modélisation de ces environnements. Malheureusement, les données théoriques actuellement disponibles se limitent aux transitions rotationnelles. Les études expérimentales souffrent des mêmes limitations mais offrent la possibilité de valider les résultats des modèle théorique employés. Lorsque les systèmes astrophysiques pertinents sont trop difficiles à mesurer, les expérimentateurs étudient des systèmes modèles choisis pour leurs similarités. C'est pourquoi des études de relaxation rotationnelle ont été menées à la fois pour des systèmes d'intérêt astrophysique et pour des systèmes modèles dont les résultats ont été comparés aux données expérimentales disponibles. C'est le cas des relaxations rotationnelles de H2O, D2O et HDO par collisions avec le néon. Un excellent accord est obtenu avec les résultats d'une expérience récente pour les collisions HDO+ Ne validant ainsi la surface d'énergie potentielle (PES) développée pour ce système. Celle ci est utilisée pour déduire des règles de préférence pour les collisions de l'eau avec des gaz rares. La section efficace différentielle (DCS) offrant l'information la plus détaillée décrivant un processus collisionnel, les collisions H2O+Ne, Ar et Xe sont également étudiées, et un très bon accord est obtenu avec les résultats expérimentaux. Le deuxième objectif principal de ce travail est d'étudier la relaxation collisionnelle de niveaux vibrationnellement excités de l'eau. La relaxation du bending de l'eau par collision avec l'argon et de ce{D2O} par collision avec l'hélium et l'argon sont les premiers systèmes étudiés à l'aide de la méthode Rigid Bender Close Coupling (RBCC). La comparaison avec l'experience a permis de valider cette approche. La dernière partie de ce manuscrit est consacrée à la relaxation vibrationnelle de l'eau par collisions avec H2. La méthode RBCC est étendue pour inclure tous les modes vibrationnels de l'eau ainsi que pour traiter les collisions avec une molécule linéaire au lieu d'un atome. Un nouveau code, appelé "Divitas", est développé permettant d'effectuer à la fois des calculs Close Coupling (CC) et Coupled States (CS) pour étudier la relaxation rovibrationnelle de molécules triatomiques, telles que l'eau par collision avec des molécules linéaires, telles que H2. Ce nouveau code est d'abord utilisé pour étudier la relaxation du bending de l'eau par collisions avec H2 et un nouvel ensemble de taux Close Coupling incluant les transitions ro-vibrationnelles est produit. Le taux calculé est en excellent accord avec sa valeur expérimentale à 295 K. Néanmoins, le coût de calcul élevé de la méthode CC représente un obstacle important à l'étude de la relaxation d'états vibrationnels plus excités. Pour surmonter cette difficulté, l'utilisation de l'approximation CS est d'abord validée par comparaison avec les résultats CC. Elle est ensuite utilisée pour étudier la relaxation du deuxième état excité de bending en utilisant pour l'eau une base incluant ses cinq premiers états vibrationnels.
Imagerie chimique, structurale et morphologique nanométrique en milieu aqueux : Développement de nanosources optiques par électrodéposition et caractérisation d'agrégats amyloïdes
par Yuhan HUANG (Institut des Sciences Moléculaires)
Cette soutenance a lieu à 10h00 - Salle de Conférence (3ème EST) Bâtiment A12 — 351 Cours de la Libération 33405 TALENCE
devant le jury composé de
- SEBASTIEN BONHOMMEAU - Maître de conférences - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Emmanuel MAISONHAUTE - Professeur des universités - Sorbonne Université - Rapporteur
- Katrin F. DOMKE - Full professor - Max Planck Institute for Polymer Research - Rapporteur
- Bernard HUMBERT - Professeur des universités - Nantes Université - Examinateur
- Christine GRAUBY-HEYWANG - Professeure des universités - Université de Bordeaux - Examinateur
La spectroscopie Raman exaltée de pointe (TERS) est une technique puissante pour caractériser la structure et la composition des fibrilles amyloïdes, ce qui est fondamental pour une compréhension plus approfondie des maladies associées. Ce manuscrit de thèse se concentre sur deux axes scientifiques majeurs en TERS, à savoir la fabrication de sondes TERS efficaces et leur utilisation pour de l'imagerie chimique et structurale nanométrique à l'air ambient et en milieu aqueux. Il présente le développement de pointes de microscopie à force atomique (AFM) recouvertes d'or par électrodéposition potentiostatique pour des applications en TERS. Cette méthode économique a permis de fabriquer des sondes TERS robustes, rendant possible la cartographie TERS d'un feuillet de graphène oxydé et d'un nanotube de carbone avec une résolution spatiale latérale inférieure à 20 nm. De plus, une méthode originale basée sur l'électrodéposition bipolaire pour préparer des pointes AFM recouvertes d'or utilisées comme sondes TERS est aussi décrite. Cette méthode sans fil est simple à mettre en œuvre, économique et permet la fabrication parallèle de plusieurs pointes TERS avec une bonne répétabilité. L'activité TERS a été confirmée en imageant des feuillets de graphène oxydé avec une haute résolution spatiale (inférieure à 10 nm). Des pointes TERS fabriquées par la méthode bipolaire ont ensuite été choisies pour réaliser de l'imagerie TERS en réflexion totale interne (TIR-TERS) des fibrilles β-amyloïdes (Aβ(1–42)-L34T) dans l'eau. L'imagerie TIR-TERS révèle la prédominance de la structure secondaire en feuillets β parallèles des fibrilles Aβ(1–42)-L34T et la distribution spatiale à l'échelle nanométrique des acides aminés aromatiques de tyrosine, histidine et phénylalanine. Les conclusions tirées des expériences TERS dans l'eau corroborent et enrichissent les études précédentes, confirmant que l'hydratation a seulement un impact marginal sur la structure de telles fibrilles amyloïdes. Ainsi, cette première étude TIR-TERS en environnement liquide ouvre des perspectives fascinantes pour de futures applications en biologie.
Développement d'une méthode électrochimique pour la mesure de l'état rédox des quinones à différents niveaux d'intégration cellulaire chez la levure Saccharomyces cerevisiae
par Mélanie MARTINS PINTO (Institut de Chimie & de Biologie des Membranes & des Nano-objets)
Cette soutenance a lieu à 9h30 - Salle de conférence IBGC IBGC Institut de Biochimie et Génétique Cellulaire UMR 5095 1 rue Camille Saint Saëns 33077 Bordeaux Cedex
devant le jury composé de
- Stéphane ARBAULT - Directeur de recherche - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Anne DEVIN - Directrice de recherche - IBGC UMR 5095 - CoDirecteur de these
- Petra HELLWIG - Professeure des universités - Université de Strasbourg - Rapporteur
- Fabien PIERREL - Directeur de recherche - Laboratoire TIMC UMR 5525 - Rapporteur
- Bertrand BEAUVOIT - Maître de conférences - INRAE UMR 1332 - Examinateur
- Frédéric LEMAITRE - Professeur des universités - Sorbonne Université - Examinateur
Le métabolisme énergétique cellulaire regroupe toutes les voies métaboliques participant à la conversion d'énergie chimique contenue dans des sources carbonées disponibles dans son environnement en énergie sous forme d'adénosine triphosphate (ATP), indispensable pour assurer les principales fonctions cellulaires. Il est également impliqué dans le maintien d'un potentiel rédox compatible avec les réactions enzymatiques de la cellule, passant par la réoxydation de coenzymes réduits tels que le NADH par exemple. Dans les cellules aérobies, les mitochondries assurent le couplage de la réoxydation de molécules réduites à la synthèse de la majorité de l'ATP cellulaire par le biais du système des oxydations phosphorylantes (OXPHOS). Le potentiel rédox cellulaire (défini par le rapport NADH/NAD+) est donc un paramètre important pour le métabolisme cellulaire puisqu'il régule les réactions d'oxydo-réductions liées à la production d'ATP ainsi que l'homéostasie cellulaire vis-à-vis du stress oxydatif. Cependant, le potentiel rédox cellulaire est difficile à déterminer, de par sa double compartimentation (cytosolique et mitochondrial) et du fait que la majorité du NADH cellulaire est liée aux enzymes. Les quinones sont des molécules lipophiles présentes dans la membrane interne mitochondriale (Q6 chez la levure Saccharomyces cerevisiae), qui initient le transfert des électrons en début de la chaîne respiratoire des OXPHOS : des déshydrogénases jusqu'au complexe III. Leur état rédox va dépendre de la capacité de la chaîne respiratoire à réoxyder les substrats disponibles dans la cellule et, de manière plus générale, du fonctionnement des OXPHOS, au centre du métabolisme énergétique cellulaire. L'objectif de ces travaux était de développer une technique de mesure électrochimique permettant le suivi en temps réel du taux de réduction des quinones à l'aide d'un médiateur rédox, le coenzyme Q2, couplée à celle de la respiration mitochondriale. Nous avons développé cette technique chez la levure S. cerevisiae à trois niveaux d'intégration : la mitochondrie isolée, le sphéroplaste perméabilisé et le sphéroplaste intact. Nos résultats sur mitochondries isolées mettent clairement en évidence que l'état rédox des quinones est un marqueur du métabolisme mitochondrial, qui est dépendant du substrat respiratoire, de l'état bioénergétique mitochondrial mais aussi par le fonctionnement du cycle de Krebs. Nos études sur sphéroplastes perméabilisés ont montré des régulations différentes du taux de réduction des quinones comparé à celles observées sur le premier niveau d'intégration, démontrant une influence d'un environnement cytosolique préservé sur le paramètre mesuré. Les études préliminaires sur sphéroplastes intactes montrent un lien entre métabolisme cellulaire et l'état rédox des quinones. L'ensemble de ce travail permet donc un apport supplémentaire sur la compréhension des relations flux/forces régulant l'activité des OXPHOS et l'influence de l'environnement cellulaire sur le métabolisme mitochondrial.
ED Entreprise Economie Société
Le rôle de la qualité des institutions dans le développement des pays d'Afrique Subsaharienne
par Moulaye OWONA BINDZI (BSE - Bordeaux sciences économiques)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - salle des thèses université 16 avenue Léon Duguit 33600 Pessac
devant le jury composé de
- Désiré AVOM - Professeur des universités - UNIVERSITE DE YAOUNDE 2 - Examinateur
- François COMBARNOUS - Professeur des universités - Université de Bordeaux - Examinateur
- Sophie BRANA - Professeure des universités - Université de Bordeaux - Examinateur
- ITCHOKO MOTANDE MONDJELI MWA NDJOKOU - Professeur des universités - UNIVERSITE DE MAROUA - Rapporteur
- Françoise OKAH EFOGO - Maître de conférences - UNIVERSITE D'EBOLOWA - Examinateur
- Roger Antoine Pepin TSAFACK NANFOSSO - Recteur d'université - UNIVERSITE DE DSCHANG - Rapporteur
L'objet de cette thèse est de déterminer le rôle de la qualité des institutions dans le développement économique, sous le prisme d'une analyse empirique originale de la double relation causale, qui découle des interactions spécifiques qui existent entre les institutions formelles et informelles, et de ses répercussions sur la croissance à long terme et par effet induit sur le développement des pays d'Afrique subsaharienne. À cet égard, la thèse consiste non seulement à appréhender l'acuité, voire la pertinence des déterminants d'essence institutionnelle pour penser et mesurer la croissance, ainsi que le développement économique des pays d'Afrique Subsaharienne, mais encore et surtout pour évaluer la performance de la gestion stratégique des États, en vue de l'internalisation et de l'alignement optimal de leurs institutions aux objectifs de développement qu'ils se sont fixés. Autant le dire, contrairement aux nations où la culture politique et administrative est réputée suffisamment élevée, la « qualité des institutions » ou la gouvernance publique des pays d'Afrique subsaharienne est souvent citée comme une, si ce n'est la variable clé qui obère la relative bonne performance de ces pays sur les plans économique, politique, social et environnemental. En l'occurrence, l'existence de chaînons manquants en matière de planification de réformes structurelles, mais aussi d'évaluation de la mise en œuvre opérationnelle des politiques de développement économique, découle pour l'essentiel des comportements déviants qui caractérisent la gouvernance publique patrimoniale, voire néo patrimoniale de ces pays. Cette situation, qui semble perdurer, justifie la piètre qualité des institutions responsables des dynamiques sectorielles. En effet, le débat sur « la qualité des institutions et son rôle sur le développement économique » est souvent justifié par l'absence de capacités institutionnelles et la faible performance organisationnelle des institutions publiques. Toutes choses qui ont pour corollaires des effets d'entraînement, induits, qui ont des répercussions sur les institutions privées, à l'instar notamment des structures de marché classiques ou encore de celles qui ont pignon sur rue dans le secteur informel en Afrique. Au demeurant, ces contraintes stratégiques et opérationnelles rendent indispensables le besoin d'arrimer les moyens financiers, logistiques et humains disponibles aux objectifs d'amélioration de la qualité des institutions et de la gouvernance publique. Les résultats obtenus à partir des simulations de modèles économétriques et d'une analyse empirique des données de panel légitiment ceux mis en exergue au plan conceptuel par les différents courants de pensée doctrinaux qui fondent la galaxie institutionnaliste. De même qu'ils renseignent à la suffisance d'une part, sur les forces et les limites des indicateurs traditionnellement retenus pour apprécier la qualité des institutions d'un pays et, d'autre part, sur les effets de complémentarité ou de substitution entre les institutions formelles et les institutions informelles, tenant compte du caractère inclusif ou extractif des économies d'ASS considérées. Des propositions de politiques économiques sont en fin de compte formulées, en vue de leur mise en œuvre dans le cadre de l'Agenda 2063 de l'Union africaine.
ED Sciences de la Vie et de la Santé
Dynamique conformationnelle et interactions de l'IDR de l'eIF4B et de ses mutants phosphomimétiques
par Pascale SARKIS (Acides nucléiques : Régulations Naturelles et Artificielles)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Auditorium 2, Rue Robert Escarpit - 33607 PESSAC - France
devant le jury composé de
- Mikayel AZNAURYAN - Chargé de recherche - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Isabel ALVES - Directrice de recherche - CNRS, université de bordeaux - Examinateur
- Sigrid MILLES - Professeure - FMP - Rapporteur
- Andrea SORANNO - Professeur - WUSTL - Rapporteur
Selon le paradigme structure-fonction, la fonction d'une protéine dépend de sa structure, et une connaissance approfondie de cette structure révèle des mécanismes fonctionnels essentiels. Cependant, ce paradigme est remis en question par les protéines intrinsèquement désordonnées (IDPs), qui, bien qu'elles n'aient pas de structure stable, restent fonctionnelles. Le facteur d'initiation de la traduction eucaryotique 4B (eIF4B) est une IDP clé dans la régulation de l'initiation de la traduction chez les eucaryotes. Cofacteur essentiel de l'hélicase eIF4A, eIF4B est crucial pour la traduction des ARNm dotés de longues régions 5' non traduites structurées. Il possède plusieurs domaines fonctionnels, dont le domaine structuré du motif de reconnaissance de l'ARN (RRM) en N-terminal, la région désordonnée DRYG, riche en aspartate, arginine, tyrosine et glycine, et la région désordonnée riche en arginine (ARM) en C-terminal. Les domaines RRM et ARM sont connus pour se lier à l'ARN, tandis que la région DRYG est essentielle à l'auto-association de l'eIF4B. La surexpression d'eIF4B dans les cellules cancéreuses pourrait influencer la formation des granules de stress, et son activité est régulée par la phosphorylation, en particulier aux sites Ser406 et Ser422. Malgré l'importance de l'eIF4B, seul son domaine RRM structuré a été caractérisé au niveau atomique. Les détails moléculaires de sa région intrinsèquement désordonnée (IDR) restent inconnus, car ces protéines sont difficiles à étudier en raison de leur hétérogénéité conformationnelle et de leur comportement dynamique. Pendant ma thèse, j'ai poursuivi quatre objectifs : (i) caractériser structurellement l'IDR de l'eIF4B à l'état monomérique ; (ii) explorer la dynamique conformationnelle et les interactions de l'IDR au niveau moléculaire lors de l'oligomérisation et de la condensation à l'échelle mésoscopique ; (iii) étudier les dynamiques conformationnelles de l'IDR lors des interactions avec l'ARN ; (iv) analyser l'impact des mutations phosphomimétiques de l'eIF4B sur l'auto-association, sur la séparation de phase et sur les interactions ARN-protéine. Grâce au transfert d'énergie par résonance de Förster à molécule unique (smFRET), j'ai étudié l'IDR de l'eIF4B en tant que monomère, révélant un comportement conformationnel non uniforme et une flexibilité variable selon les régions. La région DRYG, bien que désordonnée, est étonnamment compacte, tandis que la région C-terminale (CTR) est plus étendue et flexible. Ces caractéristiques sont largement dictées par la composition spécifique de chaque sous-région. SmFRET a aussi permis d'analyser l'oligomérisation de l'eIF4B et les changements conformationnels associés. L'augmentation de la concentration protéique au-delà d'un certain seuil a conduit à une séparation de phase d'eIF4B. Ces analyses ont permis de cartographier un paysage d'auto-association complexe d'eIF4B, passant des monomères aux oligomères et aux gouttelettes condensées. Les mutations phosphomimétiques S406E et S422E n'affectent que peu l'oligomérisation d'eIF4B, mais réduisent sa tendance à la séparation des phases. Enfin, une combinaison d'expériences smFRET et RMN a permis d'étudier les interactions eIF4B-ARN. Il en ressort que la liaison concerne principalement la région 332 à 457, qui se compacte lors de la liaison à l'ARN. Cette interaction dépend de la force ionique, suggérant que les interactions électrostatiques en sont le moteur principal, tandis que la spécificité pour les ARN riches en guanosine indique des interactions π-π supplémentaires. Notamment, les mutations phosphomimétiques Ser406 et Ser422 affectent significativement l'affinité de liaison entre l'eIF4B et l'ARN. En résumé, ce travail offre une compréhension approfondie du comportement conformationnel de l'eIF4B et des mécanismes de ses interactions, fournissant des éclaircissements sur la manière dont une protéine sans structure stable peut remplir des fonctions essentielles.
Correction des mouvements physiologiques sans appareillage externe en TEP : applications aux acquisitions à faible statistique pour la radioembolisation hépatique et la cardiologie.
par Alizée SERIEYSSOL (Institut de neurosciences cognitives et intégratives d'Aquitaine)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Salle de conférence 146, rue Léo Saignat 33076 Bordeaux cedex Site Carreire de l'Université de Bordeaux Batiment CARF
devant le jury composé de
- Frédéric LAMARE - Docteur - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Catherine CHEZE-LE-REST - Professeure des universités - praticienne hospitalière - Centre Hospitalier Universitaire de Poitiers - Rapporteur
- Thomas CARLIER - Docteur - CHU de Nantes -Hôtel-Dieu - Rapporteur
- Laurence BORDENAVE - Professeure émérite - Université Bordeaux - Examinateur
La Tomographie par Emission de Positons (TEP) est une modalité d'imagerie essentielle au diagnostic et au suivi thérapeutique en oncologie. Les mouvements physiologiques peuvent dégrader la qualité de l'image et avoir un impact sur la précision diagnostique et la quantification des images TEP. Ce programme de recherche se concentre sur la détection des mouvements physiologiques (respiration et battements cardiaques) sans utilisation d'appareillage externe, pour des applications cliniques très spécifiques. Des méthodes de compensation de ces mouvements sont développées afin de reconstruire une image corrigée de ces effets. Deux applications cliniques ont été identifiées pour évaluer les méthodologies mises en œuvre. La première concerne la radioembolisation hépatique basée sur l'imagerie TEP à l'90Y qui nécessite le développement de méthodes de détection et de correction du mouvement respiratoire pour des données impliquant une très faible statistique de comptage. La seconde est l'imagerie TEP cardiaque au 18F-FDG nécessitant le développement d'une méthode de double détection des mouvements respiratoire et cardiaque ainsi que des méthodes de compensation de ces deux mouvements physiologiques. Les résultats obtenus avec les méthodes de détection proposées sont comparés à ceux obtenus par des dispositifs externes : un soufflet (46-265679G-1, GE HealthCare) pour les signaux respiratoires et une électrocardiogramme (ECG) pour le signal cardiaque. Concernant les méthodes de correction, deux méthodes de correction sont proposées pour la radioembolisation hépatique et leur impact sur la dosimétrie post-traitement est étudiée en comparaison avec les résultats obtenus sans utilisation de méthodes de correction. La première méthode développée consiste à ne conserver que la phase quiescente du cycle respiratoire tandis que la deuxième utilise toute la statique en proposant un recalage rigide entre toutes les phases du cycle respiratoire. Deux autres méthodes sont implémentées pour la cardiologie et basées sur l'estimation de vecteurs de déformation 3D déterminés à partir des triggers cardiaques et respiratoires calculés grâce à la méthode détection proposée. La première méthode estime ces vecteurs de déformation par un recalage rigide entre les images de chaque cycle respiratoire alors que la deuxième méthode utilise les différents volumes du cœur. Dans cette méthode, les vecteurs de déformations 3D sont calculés en identifiant les volumes télédiastolique et télésystolique. L'évaluation de l'efficacité de ces méthodes est réalisée en comparant les images obtenues avec ces méthodes aux images non corrigées du mouvement ainsi qu'à celle reconstruite avec la méthode de correction utilisée en routine clinique sur les caméras TEP/TDM (algorithme Q.Static, General Electric HealthCare). Les résultats obtenus montrent une réelle amélioration de la qualité des images avec, pour les images cardiologiques, de meilleurs résultats que ceux obtenus avec la méthode de correction utilisée en routine clinique. Les résultats dosimétriques obtenus avec l'utilisation des deux méthodes de correction pour les données à l'Yttrium-90 démontrent une augmentation de la dose à la tumeur.
Analyse du rôle de la protéine smn-1 dans le développement/la survie neuronale par des analyses transcriptomiques et protéomiques cellulaires spécifiques chez c. elegans
par Sara SAVAHELI (Acides nucléiques : Régulations Naturelles et Artificielles)
Cette soutenance a lieu à 14h30 - auditorium of Bâtiment bordeaux biologie santé 2, rue Dr Hoffman-Martinot 33000 Bordeaux
devant le jury composé de
- Denis DUPUY - Directeur de recherche - Université de Bordeaux - Directeur de these
- karine MASSE - Maître de conférences - Université de Bordeaux - Examinateur
- mirko FRANCESCONI - Directeur de recherche - Laboratoire de Biologie et Modélisation de la Cellule ENS de Lyon - Rapporteur
- Nuria FLAMES BONILLA - Directrice de recherche - Molecular and Cellular Pathology and Therapy, Developmental Neurobiology - Rapporteur
- Cindy DEGERNY - Professeur des universités - université Paris-Saclay - Examinateur
L'amyotrophie spinale (SMA) est une maladie neuromusculaire principalement causée par des mutations du gène SMN1 (Survival of Motor Neuron 1). SMN1 est exprimé de manière ubiquitaire et contrôle l'assemblage de petites ribonucléoprotéines nucléaires (snRNP), essentielles à l'épissage du pré-ARNm. Ce qui rend certains MN plus sensibles à l'épuisement de SMN1 n'est pas encore entièrement compris. Nous explorons les origines moléculaires de la sensibilité distincte de différents neurones à la perte de SMN1 dans un modèle de C. elegans en utilisant trois approches: - Nous avons utilisé l'ARNi spécifique des neurones pour éliminer sélectivement l'homologue de SMN1, smn-1, dans les motoneurones ou dans les neurones récepteurs tactiles (TRN) dans les souches qui expriment des rapporteurs fluorescents dans les cellules souhaitées. Dans les deux types de neurones, nous avons observé que lorsque le smn-1 est silencieux, les neurones nés après l'embryon semblent moins robustes que dans les témoins, tandis que les neurones nés à l'embryon présentent une dégénérescence axonale qui précède la disparition neuronale. Les résultats suggèrent le rôle du SMN dans le développement et la maintenance neuronale. -Nous avons exprimé le SMN-1 fusionné à TurboID dans les MN et les TRN pour identifier les interactions protéiques différentielles potentielles impliquées dans le développement/la survie des neurones. Nous avons capturé certaines des interactions connues du SMN-1 dans les deux types de neurones ainsi que d'autres protéines connues pour participer au traitement de l'ARN. L'analyse des résultats de la spectrométrie de masse est toujours en cours. -Les neurones TRN et VD/DD ciblés ont été isolés pour générer des bibliothèques d'ADNc spécifiques aux cellules pour le séquençage du transcriptome à l'aide de Nanopore. Nous sommes en train de préparer suffisamment d'ADNc à partir de cellules isolées pour atteindre l'entrée nécessaire au séquençage Nanopore et d'identifier les changements transcriptomiques en aval après l'épuisement du SMN-1.
Adaptation des réseaux vestibulaires pendant la métamorphose chez le xénope
par Gabriel BARRIOS (Institut de neurosciences cognitives et intégratives d'Aquitaine)
Cette soutenance a lieu à 9h00 - Amphithéâtre RdC Broca Centre Broca Nouvelle-Aquitaine 146 Rue Léo Saignat, 33000 Bordeaux
devant le jury composé de
- Mathieu BERANECK - Directeur de recherche - Integrative Neuroscience and Cognition Center - CNRS UMR 8002 CNRS, Université de Paris - Rapporteur
- Hélène BRAS - Chargée de recherche - Institut de Neurosciences de la Timone, UMR7289 - Rapporteur
- Agnès NADJAR - Professeure - Université de Bordeaux, INSERM, Neurocentre Magendie - Examinateur
- Pascal FOSSAT - Professeur - institut des maladies neurodégénératives, CNRS UMR 5293 Université de Bordeaux - Examinateur
Chez tous les vertébrés, le système vestibulaire utilise la détection des mouvements de la tête pour stabiliser le regard et la posture. Ce mécanisme de transformation sensorimotrice se fait via les voies vestibulo-motrices qui intègrent les signaux sensoriels vestibulaires afin d'élaborer une commande motrice réflexe, vestibulo-oculaire (VO) ou vestibulo-spinale (VS) participant respectivement au contrôle oculomoteur et postural. Cette transformation est spécifiquement adaptée aux contraintes vestibulo-oculaires et spinales. Dans ce contexte, les amphibiens offrent un modèle unique pour appréhender la maturation anatomo-fonctionnelle des réseaux vestibulaires, en particulier les neurones vestibulaires centraux, en fonction des contraintes et des spécificités du contrôle vestibulaire du regard et de la posture. En effet, pendant la métamorphose, le système oculomoteur, les organes labyrinthiques et l'anatomie des noyaux vestibulaires ne sont pas fondamentalement modifiés, alors que le système posturo-locomoteur ainsi que le référentiel sensoriel vestibulaire vont être totalement réorganisés. Le but de ce travail de thèse est donc d'étudier la maturation et la réorganisation des réseaux vestibulo-moteurs à la lumière des changements plus ou moins importants que subissent les comportements réflexes vestibulaires pendant cette période développementale. Les enregistrements intracellulaires des neurones vestibulaires centraux réalisés chez la larve, avant métamorphose et chez le juvénile, après métamorphose, ont révélé deux phénotypes électrophysiologiques distincts : des neurones phasiques à la décharge transitoire et des neurones toniques avec une décharge continue. Les propriétés des neurones phasiques ne présentent pas de différences majeures entre la larve et le juvénile. En revanche, pour les neurones toniques, la dynamique de décharge apparait plus réduite chez le juvénile que chez la larve. La proportion de neurones VS phasique et tonique change radicalement d'une majorité de tonique chez la larve à une majorité de phasique chez le juvénile. A l'inverse les neurones VO restent majoritairement toniques pendant la métamorphose. Ces variations différentielles des proportions de neurones phasiques et toniques pourraient s'expliquer, au moins en partie, par une activité neurogénique spécifique au sein des populations VS et VO au cours du développement larvaire précoce. Ces différences observées dans les groupes neuronaux VO et VS sous-tendent le remaniement plus ou moins important des comportements réflexes vestibulo-oculaires et vestibulospinaux. La réorganisation des fonctions vestibulaires s'opère également au niveau des réseaux vestibulo-moteurs. Ainsi un autre aspect de ce travail de thèse a été de comprendre comment les voies vestibulospinales assurant le contrôle postural du système axial chez la larve pourraient s'adapter au cours de la métamorphose pour produire de manière approprié le contrôle de la posture chez le juvénile. Le traçage neuronal et l'enregistrement des réponses réflexes spinales ont révélé la présence d'entrée vestibulaires directes à la fois sur les motoneurones spinaux des segments rostraux, conservés chez le juvénile, mais aussi sur les segments plus caudaux qui dégénèrent pendant la métamorphose. Ces voies vestibulospinales sont capables de produire deux types d'activité posturale, les réflexes vestibulospinaux et une activité de nage induite, plus ou moins continue. La présence de voies vestibulospinales dans les segments spinaux amenés à disparaitre chez le juvénile pose la question de la réorganisation de ces voies pendant la métamorphose. A la lumière de ces travaux de thèse, il semble que des neurones VS larvaires soient conservés chez le juvénile ce qui suggère la mise en œuvre de mécanismes de plasticité développementale au niveau cellulaire ayant pour but d'adapter les propriétés cellulaires de base et les projections en fonction des contraintes vestibulaires dédiées.
Étude des effets de l'expérience sensorimotrice sur le traitement numérique
par Julie LENOIR (Institut de neurosciences cognitives et intégratives d'Aquitaine)
Cette soutenance a lieu à 13h30 - Amphi 6 146 Rue Léo Saignat, 33000 Bordeaux
devant le jury composé de
- Arnaud BADETS - Chargé de recherche - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Maria Dolores DE HEVIA - Chargée de recherche - Université de Paris-Cité - Rapporteur
- Michael ANDRES - Professeur des universités - Université Catholique de Louvain - Rapporteur
- Sandrine MEJIAS - Maître de conférences - Université de Lille - Examinateur
- Thibaut BROUILLET - Professeur des universités - Université Paris-Nanterre - Examinateur
- David COHEN - Professeur des universités - praticien hospitalier - Sorbonne Université - Examinateur
D'un point de vue incarné de la cognition, le traitement des nombres et l'organisation spatiale des réponses motrices s'influencent mutuellement. La première partie expérimentale de cette thèse (Axe 1) a examiné comment les expériences corporelles (i.e., les mouvements de la main) influençaient la cognition numérique, révélant que l'expérience sensorimotrice affectait ce traitement. Dans la perspective d'une cognition numérique ancrée dans le système sensorimoteur, les deux études présentées ont illustré le rôle de la main dans la compréhension des magnitudes continues et discrètes. L'Étude 1 a montré comment l'observation et la réalisation d'actions manuelles orientaient le traitement numérique, tandis que l'Étude 2 a exploré l'effet des expériences sensorimotrices sur le transcodage entre les codes analogiques (e.g., perception d'une distance) et symboliques (e.g., chiffre). Dans la perspective d'une cognition numérique située, la seconde partie de cette thèse (Axe 2) a exploré la dimension spatiale de la cognition numérique. Les trois articles de cet axe ont montré que la perception de l'espace et l'intégration des référentiels corporels influençaient la manipulation des informations numériques, dans une dynamique réciproque. Dans l'ensemble, les interactions entre le corps, l'espace et les nombres se sont révélées adaptatives, nécessitant une compréhension des référentiels spatiaux utilisés et une inscription théorique précise des phénomènes observés.
Évaluation de l'effet de facteurs environnementaux sur les stilbénoïdes, conséquences sur leurs activités antimicrobiennes et recherche de solutions de protection
par Anthony PEBARTHE-COURROUILH (Oenologie)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - ISVV, Amphithéâtre 210 Chemin de Leysotte, Institut des Sciences de la Vigne et du Vin (ISVV), CS50008, 33882 Villenave-d'Ornon
devant le jury composé de
- Stéphanie CLUZET - Professeure - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Muriel VIAUD - Directrice de recherche - Université Paris-Saclay - Rapporteur
- Virginie PUECH-PAGES - Maîtresse de conférences - Université Toulouse III - Paul Sabatier - Rapporteur
- Marie-France CORIO-COSTET - Directrice de recherche - INRAE - Examinateur
- Michel HERNOULD - Professeur - Université de Bordeaux - Examinateur
- Arnaud LANOUE - Maître de conférences - Université de Tours - Examinateur
La vigne (Vitis vinifera L.), culture d'importance économique majeure à travers le monde, est sensible à de nombreuses maladies provoquant des dégâts sur la plante et ses fruits, et conduisant à des pertes de rendement et de qualité des vins. Le mildiou (Plasmopara viticola) et la pourriture grise (Botrytis cinerea) comptent parmi les maladies les plus dommageables. Leur contrôle se fait traditionnellement par l'utilisation de pesticides issus de chimie de synthèse ou à base de cuivre, composés étant à la fois nocifs pour l'environnement et l'Homme. Dans le cadre d'une viticulture plus durable, il est nécessaire de développer des solutions alternatives/complémentaires, avec par exemple l'utilisation de biopesticides (composés naturels antimicrobiens). Chez la vigne, les stilbénoïdes, et plus particulièrement les stilbènes stricto sensu, sont considérés comme des phytoalexines car dotés d'activités antimicrobiennes envers de nombreux agents pathogènes. Ces polyphénols peuvent être induits suite à des stress mais sont aussi accumulés de manière constitutive dans la plante surtout dans les parties ligneuses, comme les sarments considérés comme coproduits de la viticulture. Des extraits enrichis en stilbénoïdes et obtenus depuis de tels coproduits, permettant ainsi leur valorisation, pourraient être utilisés comme des biopesticides. Cependant, lorsqu'appliqués au vignoble, leurs activités antimicrobiennes sont moindres, probablement en raison de l'instabilité des stilbènes en conditions environnementales. Le rayonnement solaire et des enzymes fongiques ont notamment été identifiées comme des facteurs compromettant la stabilité de certains stilbénoïdes. De ce fait, l'objectif de cette thèse était i) d'étudier la stabilité des stilbénoïdes d'un extrait de sarments face aux UV-A (facteur abiotique) et aux laccases de B. cinerea (facteur biotique), (ii) d'évaluer les conséquences de l'action de ces 2 facteurs sur le potentiel antimicrobien des stilbénoïdes envers P. viticola et B. cinerea et iii) de rechercher des méthodes de protection pour assurer la stabilité des stilbénoïdes. Les résultats révèlent que la majorité des stilbénoïdes de l'extrait, tous des stilbènes, sont dégradés par les UV-A. Par une étude sur molécules pures avec la trans-ɛ-viniférine et le trans-resvératrol, deux molécules majeures de l'extrait de sarment, nous avons noté que les photo-transformations commencent par l'isomérisation des composés suivie de leur oxydation menant à des structures phénanthréniques. Après exposition aux UV-A, l'extrait de sarments présente une diminution drastique de ses activités antimicrobiennes sur P. viticola et dans une moindre mesure sur B. cinerea. Pour limiter l'impact négatif des UV-A, deux approches de photoprotection des stilbènes ont été étudiées : combinaison de l'extrait de sarments avec des flavonoïdes et émulsification de l'extrait. Ainsi, les stilbènes ont été protégés durant les premières minutes d'exposition, en corrélation avec une conservation partielle de l'activité anti-mildiou. Dans un second temps, l'objectif était d'améliorer la stabilité des stilbènes de l'extrait en présence de laccases de B. cinerea, enzymes oxydant les stilbènes. Des tanins de pépins de raisin, rapportés comme inhibiteurs de laccases dans le vin, ont montré une capacité d'inhibition de l'activité des laccases supérieure à celle des stilbénoïdes. Parmi les stilbénoïdes, les stilbènes s.s. ont été les seuls à être biotransformés par les laccases et dans une moindre mesure en présence de tanins, en corrélation avec un léger gain d'activité anti-mycélienne. Enfin, différents extraits de tanins ont été évalués pour leur potentiel antimicrobien sur le mildiou. Les résultats soulignent que les extraits de tanins de pépins de raisin (tanins condensés) sont les plus inhibiteurs sur le développement de l'oomycète. De plus, l'activité inhibitrice de ces extraits a aussi été évaluée sur la libération des sporanges et la mobilité des zoospores.
ED Sciences Physiques et de l'Ingénieur
Études expérimentales de plasmas magnétisés à haute densité d'énergie, en route vers la fusion magnéto-inertielle
par Christos VLACHOS (Centre Lasers Intenses et Applications)
Cette soutenance a lieu à 14h30 - Amphithéâtre B, Bâtiment A29 351 cours de la Libération, 33405, Talence
devant le jury composé de
- Joao Jorge SANTOS - Professor - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Xavier RIBEYRE - Directeur de recherche - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Examinateur
- Olga ROSMEJ - Professor - Plasma Physics Department, GSI- Darmstadt - Rapporteur
- Michael TATARAKIS - Professor - Hellenic Mediterranean University - Directeur de these
- Fabrizio CONSOLI - Directeur de recherche - ENEA, Fusion and Technologies for Nuclear Safety and Security Department - Rapporteur
- Sophie BATON - Directrice de recherche - LULI, CNRS, CEA, École Polytechnique - Examinateur
- Ioannis FITILIS - Associate Professor - Hellenic Mediterranean University - Examinateur
Cette thèse porte sur l'étude de plasmas créés par laser, à haute densité d'énergie (HDE) et magnétisés, et sur la physique de la génération de champs magnétiques (champs B) par l'interaction laser avec des cibles en forme de boucle (LDCs). Ces dernières peuvent être une alternative pour magnétiser les plasmas HDE dans les installations non-équipées d'un banc de capacité externe. L'un des principaux axes a été de dimensionner et de réaliser des expériences d'implosion cylindrique par laser sous un champ B d'amorçage, pour étudier l'impact de la magnétisation sur les implosions, en particulier sur le transport de l'énergie et du flux magnétique. Nous discutons des spectres d'émission de couche K de l'Ar, issus de l'implosion radiale de cylindres remplis de D2 dopés à l'Ar, obtenus sur l'installation OMEGA avec un drive laser UV de 15 kJ, avec des différences remarquables entre les cas avec et sans champ B initial. L'interprétation des expériences s'est appuyée sur des simulations de magnétohydrodynamique (MHD) étendue, de physique atomique et de transport du rayonnement. Une analyse multi-zone des spectres expérimentaux a conduit à des mesures quantitatives des conditions du plasma à la stagnation, avec une augmentation de 50% sur la température et une densité réduite d'un facteur deux, lorsqu'un champ B initial de 30 T est appliqué. De plus, un traitement de physique atomique des sorties des simulations MHD montre des spectres en étroit accord avec les résultats expérimentaux, montrant que les conditions obtenues à la compression maximale correspondent à l'effet d'un champ B compressé de 10 kT. Ces résultats établisent une base pour vérifier les modèles de transport magnétisé dans les plasmas HDE – notamment pour tester la microphysique derrière les coefficients de transport utilisés dans les modèles macroscopiques MHD – et pour une plus robuste conception d'expériences à plus large échelle, sur le LMJ ou le NIF. L'autre grand axe de la thèse a porté sur la génération de champs B en laboratoire à partir de LDCs. Nous présentons des nouvelles mesures de tels champs générés par des impulsions laser à haute énergie, de durée sub-nanoseconde ou de plusieurs nanosecondes, avec des longueurs d'onde IR ou UV, et des intensités de l'ordre de 1015 W/cm2. Les champs B générés au LULI2000 ont été caractérisés par déflectométrie de protons selon deux axes perpendiculaires. Nous avons identifié les effets des champs B et des champs électriques sur les protons sonde, permettant ainsi de quantifier, à différents temps, le courant de décharge de la boucle (et sa polarité) et la charge statique. Les mesures concordent avec les prédictions d'un modèle de diode déclenchée par laser couplé à un circuit électrique RL, ce qui souligne la quasi-stationnarité des courants. Des champs B de 50 T maximum ont ainsi été obtenus au centre de boucles de 0.5 mm de diamètre. Sur PALS, nous avons caractérisé plus en détail la zone active de génération du courant dans les LDCs, c'est-à-dire la région d'interaction laser. Nous avons mesuré simultanément le champ magnétique près de la boucle et celui auto-généré dans la plume plasma produite par laser, et en complément les spectres de particules issues du plasma et les décharges électriques à travers le support de la cible. Nous discutons de la corrélation entre les courants dans la boucle et dans la plume plasma. Cette plateforme a permis d'optimiser l'amplitude du champ B obtenu en fonction de différents paramètres géométriques de la cible. Enfin, nous discutons des mesures de champs B avec des LDCs drivés par des lasers UV, effectuées sur OMEGA et sur LMJ, en vue de leur possible utilisation pour la magnétisation de plasmas HDE dans des expériences laser à grande échelle. Plusieurs modèles théoriques pour l'évolution des champs B générés dans les LDCs sont comparés aux résultats expérimentaux de l'ensemble des expériences.
ED Sociétés, Politique, Santé Publique
Socialisation de genre dans la famille et à l'école et construction des rapports au numérique des filles et des garçons de 7 à 10 ans : études auprès d'enfants et d'enseignant.es
par Lisa FERICELLI (Laboratoire de Psychologie)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Amphithéâtre Gintrac Bâtiment Q 3ter Pl. de la Victoire, 33000 Bordeaux
devant le jury composé de
- Véronique ROUYER - Professeure des universités - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Christine MORIN-MESSABEL - Professeure des universités - Université Lumière Lyon 2 - Rapporteur
- Cédric FLUCKIGER - Professeur des universités - Université de Lille - Rapporteur
- Isabelle COLLET - Professeure associée - Université de Genève - CoDirecteur de these
- Gaël PASQUIER - Maître de conférences - Université Paris Est Créteil - Examinateur
L'intégration croissante du numérique dans tous les secteurs de la société a redéfini les paradigmes éducatifs en mettant en avant la nécessité d'acquérir des compétences dans ce domaine (MENJ, 2023). Cependant, un déséquilibre existe dans l'engagement des femmes par rapport aux hommes dans les filières et les métiers du numérique (Collet, 2019). Bien que de nombreux travaux révèlent des inégalités de sexe dans ce domaine chez les adultes, les études explorant ces phénomènes chez les enfants restent rares. Pourtant, il existe des différences marquées dans les usages numériques et les aspirations professionnelles des adolescent.es (Coavoux, 2019; Fontar & Le Mentec, 2020; Monfort & Réguer-Petit, 2022). Ces recherches ont révélé que les stéréotypes de sexe et les attentes sociales jouent un rôle significatif dans la formation des compétences et des intérêts technologiques chez les jeunes, influençant ainsi leur parcours futur. Il est donc pertinent d'explorer la construction du rapport au numérique des personnes dès l'enfance, puisqu'au cours de cette période, les filles et les garçons vivent déjà des expériences liées au numérique dans différents contextes (Cordier, 2021; Dajez & Roucous, 2010). Les modèles auxquels les enfants sont exposés dans la famille et à l'école sont hétérogènes et peuvent être conflictuels. Les enfants ne se contentent pas de recevoir passivement ces influences : ils.elles jouent un rôle actif dans leur socialisation de genre et dans l'appropriation des normes associées (Rouyer & Troupel, 2013). Dans ce contexte, cette recherche a pour objectif d'examiner la construction du rapport au numérique (représentations du numérique, usages et intérêt numériques de l'enfant, sentiment d'efficacité personnelle) des filles et des garçons âgé.es de 7 à 10 ans, dans les contextes familial et scolaire. A cette fin, nous avons examiné le rôle de la socialisation de genre de l'enfant dans ses milieux de vie, notamment la famille et l'école, et la façon dont l'enfant construit activement son rapport au numérique. En nous intéressant plus particulièrement au milieu scolaire, nous avons analysé les représentations et les pratiques liées au numérique des enseignant.es afin de les documenter et de dégager des perspectives de réflexion sur l'enseignement du numérique à l'école. Plus spécifiquement, notre recherche se décline en deux volets principaux : premièrement, une étude visant à documenter la construction du rapport au numérique des enfants, basée sur des entretiens individuels avec 52 enfants et un questionnaire sur les usages numériques familiaux rempli par les parents (n=42). Deuxièmement, une étude est centrée sur l'école, qui inclue des entretiens avec 8 enseignant.es ainsi que des observations de leurs pratiques lors de séances mobilisant les outils numériques Les analyses thématiques des entretiens avec les enfants révèlent que leurs usages du numérique sont influencés par divers facteurs comme l'accès aux outils numériques, l'intérêt pour ces outils, leurs représentations, notamment genrées, et leurs expériences individuelles dans la famille et à l'école. Les expériences et points de vue variés soulignent la nécessité d'une approche nuancée pour comprendre les rapports au numériques des enfants et la prise en compte des points de vue des enfants sur leurs expériences de socialisation, en matière de numérique. Les entretiens réalisés auprès des enseignant.es montrent que leurs représentations personnelles du numérique semblent fortement influencer leurs pratiques pédagogiques. Les observations de classes durant des séances mobilisant les outils numériques ont donné à voir différentes modalités pédagogiques qui varient selon les enseignant.es et les outils numériques à leur disposition. Leur analyse au regard de la toile de l'égalité (Collet et al., 2024) a permis d'identifier quelques pratiques enseignantes qui ne favorisent pas un environnement égalitaire durant des séances mobilisant les outils numériques.
Utilisation des modèles mathématiques face à la COVID-19: Analyse des effets des interventions en santé publique et de la dynamique immunitaire
par Iris GANSER (Bordeaux Population Health Research Center)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Amphitheâtre Louis Université de Bordeaux Bâtiment ISPED 146 rue Léo-Saignat 33076 BORDEAUX CEDEX
devant le jury composé de
- Rodolphe THIEBAUT - Professeur des universités - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Alison HILL - Assistant professor - Johns Hopkins University - Rapporteur
- Michael WHITE - Directeur de recherche - Institut Pasteur - Rapporteur
- Robert PLATT - Full professor - McGill University, Departments of Epidemiology, Biostatistics, and Occupational Health and of Pediatrics - Rapporteur
- David BUCKERIDGE - Full professor - McGill University, School of Population and Global Health - CoDirecteur de these
- Marta NUNES - Professeur à l'université - Centre International de Recherche en Infectiologie (CIRI) - Examinateur
- Temime LAURA - Professeur des universités - Conservatoire national des Arts et Métiers (Cnam) - Examinateur
La pandémie de COVID-19, causée par le SRAS-CoV-2, a entraîné une morbidité et une mortalité importantes, mettant à rude épreuve les systèmes de santé mondiaux. Les vaccinations et les interventions non pharmaceutiques (INP) sont essentielles pour contrôler la propagation du virus. Avant les vaccins, les gouvernements s'appuyaient sur des INP dont l'impact épidémiologique et sociétal réstait incertain, notamment sur plusieurs vagues pandémiques. Le déploiement des vaccins a augmenté l'immunité collective, mais l'émergence de variantes préoccupantes (VoCs) échappant à l'immunité et l'affaiblissement de l'immunité induite ont reduit l'immunité effective. La dynamique à long terme de ce déclin est mal comprise, surtout dans le contexte d'infections multiples et par divers VoCs. Les épidémies étant partiellement observées et leur dynamique non linéaire, les modèles mathématiques sont bien adaptés pour leur analyse. Dans ma thèse, j'ai appliqué ces modèles à diverses données COVID-19, depuis les données agrégées sur les infections et les hospitalisations jusqu'aux titres d'anticorps (Ac) chez les individus, pour quantifier l'efficacité des INP et vaccins, identifier les seuils de protection des Ac et caractériser la décroissance de l'immunité. Mon premier objectif était d'estimer l'efficacité des INP et des vaccins en France et d'explorer des scénarios contrefactuels des INP et des vaccins. Nous avons développé un modèle mécaniste ajusté aux données épidémiologiques françaises de mars 2020 à octobre 2021. Le modèle a montré une réduction significative de la transmission virale grâce aux INP, bien que leur efficacité ait diminué avec le temps. Les simulations ont montré que les vaccins avaient sauvé près de 160000 vies au cours de la période étudiée, mais qu'une mise en œuvre plus précoce ou un déploiement plus rapide aurait évité encore plus de décès. Pour comprendre la variabilité des estimations de l'efficacité des INP, nous avons évalué deux méthodologies dans mon deuxième objectif: les modèles mécanistes et une régression en deux étapes couramment utilisée, qui d'abord estime le nombre de reproduction (Rt), puis le regresse sur les paramètres des INP. En utilisant des données simulées, les modèles mécanistes ont montré un biais minimal (0-5%) et une couverture d'intervalle de confiance (IC) élevée, tandis que les régressions en deux étapes ont montré des biais jusqu'à 20% et une couverture d'IC inférieure. Ce biais était dû à la déplétion des susceptibles et aux difficultés d'estimation de Rt, montrant que cette méthode nécessite prudence malgré sa rapidité. Les modèles épidémiologiques précis nécessitent des paramètres actualisés. Mon troisième objectif était donc 1) relier les niveaux d'Ac SARS-CoV-2 au risque de (ré)infection et 2) caractériser la décroissance des Ac. Grâce aux données d'Ac de plus de 220000 donneurs de sang canadiens entre avril 2020 et décembre 2023, nous avons constaté que les Ac anti-S et anti-N réduisaient le risque d'infection, avec un effet plus prononcé des anti-N à de faibles titres. J'ai estimé avec des modèles de décroissance biphasique que 51.3% (95% IC 40.6-66.1%) des individus tomberaient en dessous des niveaux détectables d'Ac anti-N dans les trois ans suivant une infection. La durée de détection des Ac augmentait après chaque infection. Cependant, les Ac chutaient en quelques mois en dessous des seuils requis pour une protection substantielle, même après plusieurs infections et vaccinations, indiquant la nécessité d'administrer des rappels régulières pour maintenir la protection. Les analyses dans ma thèse soulignent l'importance des interventions rapides et du suivi continu de l'immunité pour mieux se préparer aux futures épidémies. De plus, j'ai démontré que les modèles mathématiques sont un outil puissant pour orienter la prise de décision en santé publique et les stratégies de prévention.