ED Mathématiques et Informatique
IA incrémentale et explicable pour les données multi-modales, application à la reconnaissance de situations de risque
par Meghna Parameswaran AYYAR (LaBRI - Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique)
Cette soutenance a lieu à 14h30 - Amphithéâtre (050) LaBRI, 351, cours de la Libération F-33405, Talence cedex
devant le jury composé de
- Jenny BENOIS-PINEAU - Full professor - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Akka ZEMMARI - Full professor - Université de Bordeaux - CoDirecteur de these
- Pascal DESBARATS - Full professor - Université de Bordeaux - Examinateur
- Damian GARREAU - Full professor - Julius-Maximilians-Universität Würzburg - Examinateur
- Hichem SAHBI - Chargé de recherche - LIP6, CNRS - Rapporteur
- Guillaume GRAVIER - Directeur de recherche - IRISA, INRIA - Rapporteur
- Hervé JEGOU - Senior Research Director - Meta - Examinateur
L'intelligence artificielle (IA) est aujourd'hui la pierre angulaire de nombreuses avancées technologiques, en particulier dans des domaines comme la vision par ordinateur ou le traitement du langage naturel. Malgré des progrès remarquables, les approches actuelles souffrent encore de limitations importantes. Elles reposent généralement sur de larges corpus statiques disponibles au moment de l'entraînement et peinent à s'adapter à des environnements dynamiques en constante évolution. Contrairement aux humains, capables d'apprendre continuellement sans oublier les acquis précédents, les réseaux neuronaux ont du mal à intégrer de nouvelles connaissances sans subir d'oubli catastrophique. Par ailleurs, leur opacité rend difficile l'interprétation de leurs décisions, soulevant ainsi des enjeux de confiance, de responsabilité et de contrôle humain. Ces limites soulignent l'importance de deux axes de recherche complémentaires : l'apprentissage incrémental, qui permet aux modèles de s'adapter en continu à un flux de données, et l'intelligence artificielle explicable (XAI), qui vise à rendre leurs décisions plus compréhensibles pour les humains. Cette thèse s'inscrit dans cette double perspective, à travers trois contributions principales : une famille de méthodes d'apprentissage incrémental, des approches explicables pour les Transformers, et l'intégration de l'explicabilité dans les processus d'apprentissage. Dans un premier axe, nous présentons une famille de méthodes d'apprentissage en ligne, échantillon par échantillon, s'appuyant sur l'approche Move-to-Data (MTD) précédemment développée au LaBRI. Nous systématisons l'analyse de convergence de MTD, et introduisons plusieurs variantes, dont EMTD (MTD basée sur l'entropie), qui sélectionne les exemples informatifs via l'entropie des prédictions. Les variantes MTDR et EMTDR utilisent un mécanisme de reciblage conditionnel pour limiter la dérive du modèle au fil de l'adaptation. Ces méthodes se distinguent par une mise à jour directe du classificateur, sans rétropropagation complète, et une correction conditionnelle par descente de gradient à pas unique. Les évaluations sur des benchmarks publics et des données multimodales montrent des performances compétitives, souvent supérieures à l'état de l'art, tout en étant significativement plus rapides. Le deuxième axe explore l'explicabilité des Vision Transformers (ViT). Nous adaptons la méthode FEM, initialement conçue pour les CNN, aux Transformers, en proposant Rollout-FEM (RFEM), une méthode classe-agnostique exploitant l'auto-attention filtrée par des critères statistiques. Nous introduisons également RFEM-Class, une variante ciblée par classe intégrant les gradients d'attention. Testées sur des jeux de données comportant des fixations oculaires humaines, nos méthodes atteignent des scores de plausibilité visuelle très élevés, surpassant les approches existantes (Attention Rollout, Grad-CAM, AttnLRP) sur les critères de stabilité, d'exactitude et de robustesse aux perturbations. Dans un troisième axe, nous proposons une intégration de l'explicabilité dans le processus d'apprentissage. L'approche Explain-to-Train (ET) utilise les explications RFEM pour guider l'entraînement vers les régions les plus pertinentes de l'image. Évalué sur des données vidéo et multimodales, ET améliore systématiquement les performances. Nous généralisons cette idée dans Explain-to-Improve Streaming Learning (ESL), qui couple RFEM avec EMTDR afin d'orienter la sélection d'exemples et les mises à jour en apprentissage en ligne. Les résultats sur tous les benchmarks montrent des gains constants par rapport aux méthodes existantes. Enfin, nous étendons nos contributions à l'adaptation en ligne non supervisée (Test-Time Adaptation – TTA) en utilisant des pseudo-étiquettes générées par le modèle. Nous adaptons MTD et EMTD à ce cadre et les comparons à d'autres approches TTA, montrant la faisabilité d'une adaptation en temps réel réaliste.
Mappes diffeomorphiques pour la réduction de modèle appliqué en aérodynamique
par Jon LABATUT (IMB - Institut de Mathématiques de Bordeaux)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Salle Contensou centre ONERA châtillon 29 Av. de la Division Leclerc 92320 Châtillon
devant le jury composé de
- Angelo IOLLO - Professeur - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Damiano LOMBARDI - Directeur de recherche - INRIA Rocquencourt - Rapporteur
- Sanderse BENJAMIN - Directeur de recherche - Centrum voor Wiskunde en Informatica (CWI) - Rapporteur
- Astrid DECOENE - Professeure - Université de Bordeaux - Examinateur
- Emmanuel TRéLAT - Professeur - Sorbonne Université (Paris 6) - Examinateur
- Tommaso TADDEI - Professeur associé - Sapienza University of Rome - CoDirecteur de these
Les simulations paramétriques de dynamique des fluides présentent des défis computa- tionnels significatifs en aérodynamique. Les modèles de dynamique des fluides compu- tationnelle (CFD) de haute fidélité impliquent des millions de degrés de liberté. Les modèles d'ordre réduit (ROM) résolvent cette charge computationnelle en construisant des approximations de faible dimension du système d'ordre complet. Cependant, les ap- proches standard basées sur la projection linéaire des équations présentent de mauvaises performances pour les écoulements dominés par la convection. Une solution proposée consiste à s'appuyer sur des changements de coordonnées pour améliorer la compression des ROMs. Cette thèse aborde la question du calcul des transformations difféomorphes dans le cadre général afin d'aligner les structures aérodynamiques pour l'application de ROMs plus robustes. Pour répondre à ce problème, nous établissons d'abord les fondements mathématiques de la méthode. Pour cela, la transformation d'intérêt est définie comme le minimiseur d'une fonction objective. Ceci constitue le problème de recalage (ou d'alignement). La fonction objective combine un terme d'inadéquation des données, basé sur l'alignement d'ensembles de points de structures cohérentes, avec un terme de régularisation dérivé d'un opérateur différentiel. La transformation est définie à partir d'une paramétrisa- tion d'un champ de vitesse. Ceci garantit des transformations difféomorphes dans les domaines CFD bornés grâce à des conditions aux limites tangentielles. Le problème de minimisation est résolu en utilisant une discrétisation par éléments finis, une optimisa- tion basée sur le gradient, et un algorithme d'Espérance-Maximisation pour l'étiquetage automatique des structures cohérentes. La méthodologie est validée sur trois cas de test représentatifs de complexité crois- sante : (i) des mélanges gaussiens coalescents, pour illustrer l'alignement de structures fusionnantes ; (ii) un écoulement Euler transsonique autour d'un profil NACA0012, démontrant le recalage multi-structures ; et (iii) un écoulement RANS visqueux autour de l'aile ONERA M6, présentant l'alignement de chocs en lambda dans des géometries 3D. À travers ces cas, l'approche proposée améliore la précision des ROM et démontre une robustesse aux problèmes aérodynamiques.
ED Sciences Chimiques
Systèmes in vitro pour l'ingénierie tissulaire osseuse: Multi-fonctionnalisation biochimique avec des peptides mimétiques
par Melissa KOSOVARI (Institut de Chimie & de Biologie des Membranes & des Nano-objets)
Cette soutenance a lieu à 14h30 - Salle des thèses Bâtiment C, r-d-c, 16 Avenue Léon Duguit, 33600 Pessac
devant le jury composé de
- Marie-Christine DURRIEU - Directrice de recherche - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Farida DJOUAD - Directrice de recherche - The Institute for Regenerative Medicine and Biotherapy (IRMB) - Rapporteur
- Vincent HUMBLOT - Directeur de recherche - Institut FEMTO-ST, Département Micro Nano Sciences & Systèmes - Rapporteur
- Gaétan LAROCHE - Professeur - Université Laval - CoDirecteur de these
- Corinne HOESLI - Associate Professor - McGill University - Examinateur
- Frédéric HEIM - Professeur - Université de Haute Alsace - Examinateur
L'ingénierie des surfaces de biomatériaux fonctionnalisées avec des ligands dérivés de la matrice extracellulaire (MEC) est un domaine multidisciplinaire en expansion, essentiel aux progrès en médecine régénérative. En conditions physiologiques, les cellules perçoivent de multiples signaux de l'échelle nanométrique à micrométrique, qui guident leur comportement et leur destin. La MEC, réseau dynamique et structuré, fournit non seulement un support mécanique mais aussi des signaux biochimiques et biophysiques déterminants via son architecture moléculaire. Les cellules souches mésenchymateuses (CSM), capables d'auto-renouvellement et de différenciations multiples, répondent finement à leur microenvironnement. Leur destinée, notamment ostéogénique, dépend de caractéristiques comme la rigidité, la nanotopographie et la présentation de motifs bioactifs. Les biomatériaux peuvent ainsi être optimisés en incorporant des peptides d'adhésion, mimétiques de facteurs de croissance ou inspirés des protéines de la MEC. Toutefois, les approches limitées à un ou deux peptides ne reflètent pas la complexité multifactorielle de la MEC. Des études récentes démontrent que la co-présentation de plusieurs peptides induit des effets synergiques sur l'expression ostéogénique. La réussite de ces stratégies repose sur une modification de surface précise, où la silanisation joue un rôle clé. Les méthodes classiques, comme l'immersion en solution avec des silanes commerciaux, souffrent de variabilité compromettant la reproductibilité. Pour dépasser ces limitations, une plateforme innovante a été développée sur wafers de silicium: la technique de spin coating combinée à l'emploi d'aminosilanes protégés. Cette méthode génère des monocouches auto-assemblées (SAM) homogènes et stables, permettant une présentation contrôlée des ligands, tout en montrant l'importance de la longueur de chaîne alkyle et de la chimie du groupe protecteur dans l'efficacité d'immobilisation. L'activation et la silanisation ont été caractérisées par mesures d'angle de contact, PM-IRRAS et XPS, établissant un protocole reproductible adapté aux évaluations biologiques. Sur cette base, des surfaces de silicium ont été co-fonctionnalisées avec jusqu'à trois peptides différents: RGD (adhésion via intégrines), P15 (mimétique du collagène I) et BMP-2 (activation de récepteurs de facteurs de croissance ostéogéniques). Cette combinaison inédite reconstitue une interface biomimétique complexe et cohérente. Des CSM humaines cultivées sur ces substrats multifonctionnels ont été analysées par RT-qPCR et immunocytochimie. Les résultats révèlent une induction significative des marqueurs ostéogéniques, tant précoces que tardifs, démontrant une différenciation accélérée et robuste, surpassant les substrats fonctionnalisés par un ou deux peptides. En conclusion, ce travail illustre une avancée majeure en ingénierie de surface des biomatériaux. Il établit qu'une co-fonctionnalisation simultanée de plusieurs peptides, fondée sur une compréhension fine des interactions cellule-MEC, offre un contrôle puissant et reproductible de la différenciation ostéogénique des CSM. Cette stratégie ouvre la voie à de nouvelles interfaces biomimétiques adaptées aux applications de médecine régénérative.
Formulation d'une matrice intermétallique pour l'élaboration d'un composite à renfort discontinu
par Elena DAUFRESNE DE LA CHEVALERIE (Laboratoire des Composites ThermoStructuraux)
Cette soutenance a lieu à 10h00 - Amphithéâtre Laboratoire des Composites Thermostructuraux (LCTS) 3 Allée de la Boétie, 33600 Pessac
devant le jury composé de
- Yann LEPETITCORPS - Professeur - Laboratoire des CompositesThermostructuraux, Université de Bordeaux - Directeur de these
- Olivier DEZELLUS - Professeur - Laboratoire des Multimatériaux et Interfaces (LMI), Université Claude Bernard Lyon I - CoDirecteur de these
- Gérard VIGNOLES - Professeur - Laboratoire des Composites Thermostructuraux, Université de Bordeaux - Examinateur
- Aurélie JANKOWIAK - Ingénieure de recherche - ONERA - Examinateur
- Jérôme CHEVALIER - Professeur - Laboratoire MatéIS, INSA Lyon - Rapporteur
- Sylvain MARINEL - Professeur - Laboratoire CRISMAT, Université de Caen Normandie - Rapporteur
Les Composites à Matrice Céramique (CMC) sont aujourd'hui envisagés dans le cadre de la « céramisation » des turboréacteurs en raison de leur capacité à supporter des températures supérieures au maximum admis pour les superalliages base Nickel actuellement employés. En particulier, du fait de leur propriétés a priori isotropes, les CMC à renforts discontinus (CMC-FD) sont considérés pour la réalisation de pièces de petites tailles ou de forme complexes à moindre coût. Ces travaux de thèse s'inscrivent dans une démarche d'innovation industrielle avec pour objectif principal le développement d'un nouveau CMC-FD à matrice intermétallique et à renforts SiC Hi Nicalon type S discontinus tolérant aux dommages. Le procédé d'élaboration sélectionné est le frittage flash sous charge (SPS), pour sa rapidité de mise en œuvre et sa capacité à améliorer les propriétés mécaniques des matériaux densifiés. Les systèmes chimiques matriciels étudiés comprennent le composé MoSi2, choisi pour ses propriétés mécaniques et de résistance à l'oxydation à haute température ainsi que sa compatibilité avec le renfort SiC. Une première matrice composite (Mo,Ti)Si2 -SiCp a été synthétisée in-situ par frittage SPS en voie solide à partir de poudres de MoSi2, TiSi2 et de SiC particulaire. L'analyse de sa microstructure et de sa composition post-frittage a révélé la présence de phases secondaires, dont l'origine a été discutée. L'effet de la granulométrie de la poudre de départ et de la méthode de préparation des poudres par broyage s'est révélé significatif sur la formation complète de la solution solide (Mo,Ti)Si2. Les faibles propriétés mécaniques de cette dernière sont attribuées à la microfissuration des phases secondaires ainsi qu'à ses mauvaises propriétés mécaniques intrinsèques. L'ajout des fibres SiCf discontinues à différents taux volumiques n'a pas permis de défragiliser le matériau (Mo,Ti)Si2-SiCp, notamment en raison des faibles propriétés mécaniques de ce dernier et de son coefficient d'expansion thermique élevé. Une autre voie matricielle au sein du système chimique Mo-Si-Al-O-N a ensuite été privilégiée. La formulation choisie a permis d'abaisser le CTE de la matrice tout en l'architecturant à l'échelle micrométrique. Par conséquent, ses propriétés mécaniques ainsi que celles du composite associé sont fortement améliorées. Les analyses physico-chimiques de la matrice ont mis en évidence la forte sensibilité de sa composition et de sa microstructure à la température et à la pression appliquées lors du frittage SPS, liée à la présence d'impuretés non maîtrisées. L'utilisation de fibres discontinues revêtues par une double couche PyC-SiC a permis l'obtention d'un composite dense à haute température tout en contrôlant l'épaisseur de l'interphase. Cependant, le CMC-FD élaboré est caractérisé par un endommagement précoce avant sa contrainte maximale et sa rupture reste fragile, ce qui soulève des interrogations sur l'intérêt de l'ajout des fibres discontinues. Des pistes d'optimisation ont été explorées et suggèrent qu'il existe encore une marge d'amélioration des propriétés mécaniques de CMC-FD à matrice intermétallique et à renforts SiC. Finalement, ce travail se présente comme un guide de conception d'un nouveau CMC-FD de la formulation matricielle à la caractérisation du matériau fibreux final, et offre un cadre méthodologique applicable à l'innovation d'un large éventail de matériaux.
ED Sciences de la Vie et de la Santé
Caractérisation des altérations du microenvironnement splénique des patients atteints de néoplasie myéloproliférative
par Bérénice DUGUE (Biologie des maladies cardiovasculaires)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Salle de Séminaire Inserm U1034 1 Av. Magellan, 33600 Pessac
devant le jury composé de
- Chloé JAMES - Professeure des universités - praticienne hospitalière - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Lina BENAJIBA - Professeure des universités - praticienne hospitalière - Université Paris Cité - Rapporteur
- David MICHONNEAU - Professeur des universités - praticien hospitalier - Université Paris Cité - Rapporteur
- Diana PASSARO - Chargée de recherche - Université Paris Cité - Examinateur
- Yacine BOULAFTALI - Chargé de recherche - Université Paris Cité - Examinateur
- Damien LUQUE PAZ - Professeur des universités - praticien hospitalier - Université Angers - Examinateur
Les néoplasies myéloprolifératives (NMP) sont des hémopathies malignes chroniques caractérisées par une production excessive de cellules sanguines. Elles incluent plusieurs maladies, la plus grave étant la myélofibrose. La survenue de thromboses est la complication la plus fréquente et la principale cause de mortalité des NMP. Elle peut survenir dans des territoires inhabituels, comme le territoire splanchnique - qui comprend différents organes dont le foie, le pancréas et la rate -, ce qui est extrêmement rare dans la population générale. De façon intéressante, d'autres aspects importants de la physiopathologie des NMP concernent la rate. Celle-ci devient notamment le siège d'une hématopoïèse extra-médullaire (HEM) quand la myélofibrose se développe, pouvant aboutir à une importante splénomégalie. Chez les patients avec fibrose médullaire, la rate peut aussi être le siège d'une fibrose d'intensité variable. Malgré l'importance de ces altérations, le microenvironnement splénique est très peu étudié comparativement à la moelle. Nous faisons tout d'abord l'hypothèse que le remodelage de la rate observé chez les patients atteints de NMP, est associé à une activation des cellules endothéliales intraspléniques, qui pourrait contribuer au risque accru de thromboses dans la région splanchnique. Par ailleurs, puisque les cellules endothéliales peuvent adopter un phénotype pro-fibrotique dans divers contextes pathologiques, nous faisons également l'hypothèse qu'elles participent, en collaboration avec les autres cellules du microenvironnement, au développement de la fibrose de la rate. Pour explorer ces mécanismes, nous avons étudié par transcriptomique spatiale 12 échantillons FFPE de rate humaine provenant de 9 patients atteints de NMP et de 3 témoins sains. Nous avons également étudié 8 de ces échantillons par snRNAseq. En intégrant les données obtenues, nous avons généré le premier atlas spatial et unicellulaire du transcriptome de la rate humaine saine et NMP. Nos résultats montrent, à l'échelle transcriptomique, que la désorganisation de l'architecture de la rate (hyperplasie de la pulpe rouge, HEM, réduction de la pulpe blanche, environnement fibrotique) s'accompagne de remaniements importants du microenvironnement splénique. En particulier, ils soulignent le rôle des cellules endothéliales spléniques qui acquièrent un phénotype pro-adhésif et pro-thrombotique, pouvant contribuer localement au risque de thrombose. Par ailleurs, nous observons une reprogrammation marquée des cellules réticulaires spléniques. Grâce à une collaboration avec l'équipe du Pr Schneider, nous avons pu mettre en évidence que ces altérations sont également retrouvées dans deux modèles murins de myélofibrose primitive modérée (surexpression de ThPO) et sévère (surexpression de MPL_W515L), étudiés par scRNAseq et par imagerie multiplexe CODEX. Aux stades précoces de la maladie, ces cellules réticulaires semblent d'abord acquérir une capacité de soutien de l'HEM, avant de basculer, aux stades plus avancés, vers un phénotype pro-inflammatoire et pro-fibrotique. Nos résultats mettent également en évidence une activation du système du complément, médiée principalement par les cellules réticulaires spléniques mais aussi par les macrophages de la rate. Enfin, nous avons montré in vivo, qu'une inhibition du complément au sein du compartiment non-hématopoïétique des souris NMP réduit l'importance de la splénomégalie et de la fibrose médullaire. Cette inhibition normalise également une partie des paramètres sanguins, révélant que cette voie constitue une cible thérapeutique prometteuse. En conclusion, l'ensemble de ces résultats met en lumière le rôle sous-estimé du microenvironnement splénique dans les complications thrombotiques et fibrotiques des NMP.
ED Sciences Physiques et de l'Ingénieur
Influence du mode de coopération humain-machine sur la représentation occurrente d'une situation dynamique et sur la charge cognitive : le cas de la gestion d'une meute par le pilote de chasse
par Benjamin COULOMB (Laboratoire de l'Intégration du Matériau au Système)
Cette soutenance a lieu à 10h00 - O108 école nationale supérieure de cognitique 109 Av. Roul, 33400 Talence,
devant le jury composé de
- Jean-Marc ANDRE - Professeur des universités - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Françoise DARSES - Directrice de recherche - Institut de recherche biomédical des armées - CoDirecteur de these
- Philippe RAUFFET - Professeur des universités - Université de Bretagne Sud - Examinateur
- Julien CEGARRA - Professeur des universités - Institut national universitaire Champollion - Examinateur
- Marie-Pierre PACAUX-LEMOINE - Directeur de recherche - Université Polytechnique Hauts-de-France - Rapporteur
- Jordan NAVARRO - Professeur des universités - université lumière Lyon 2 - Rapporteur
Cette thèse étudie les contraintes cognitives du pilote de chasse engagé dans une tâche de supervision d'un système d'armes automatisés (la meute), en environnement dynamique, complexe et hostile. La finalité est d'impulser des orientations anthropocentrées quant à la conception de la meute, en la considérant non comme de simples outils, mais comme un agent artificiel capable de coopérer avec les pilotes. L'activé que nous avons choisi d'étudier est celle effectuée lors de la phase post-largage, c'est-à-dire entre le largage de l'armement et la confirmation de l'atteinte de la cible. Pour réussir sa mission durant cette phase, le pilote doit superviser simultanément l'armement et les processus essentiels à sa survie (route, carburant, radar, etc.). Dans ce cadre, l'apparition de la meute, basée sur les technologies d'intelligence artificielle, transforme profondément cette activité. Dotée d'une forte automatisation, la meute passe du statut d'outils à celui de coéquipiers, nécessitant une coopération active avec le pilote. Il devient alors essentiel d'assurer une interaction qui préserve la qualité de la représentation occurrente tout en maintenant une charge cognitive adaptée. Afin d'assurer la bonne prise en compte des interactions entre l'opérateur et le système dans nos travaux, nous avons fait le choix d'utiliser le concept de coopération humain-machine. Ce champ de recherche souligne l'importance d'une allocation des fonctions adaptée entre humain et machine pour optimiser la performance collective. Dans ce contexte, cette thèse s'appuie sur quatre modes de coopération pour définir différentes allocations de fonctions entre l'opérateur et la meute : (1) Perceptif ; (2) Contrôle mutuel (3) Délégation de fonction ; (4) Automatisé. Ces modes intègrent un degré d'automatisation croissant de la meute. Nous avons structuré notre travail en deux études. La première étude visait à identifier une tâche support qui pourra servir à l'analyse des modes de coopération dans une seconde étude. Nous avons développé des critères d'évaluation portant sur les dimensions cognitives et opérationnelles de l'activité. Nous avons recruté 21 pilotes de chasse opérationnels pour évaluer huit tâches de gestion de meute. Les résultats ont permis, entre autres, de retenir quatre tâches prioritaires, parmi lesquelles la « modification de trajectoire » a été retenue comme tâche support. La seconde étude visait à évaluer l'impact des modes de coopération sur la charge cognitive et la précision de la représentation occurrente. Nous avons recruté 28 pilotes Rafale et Mirage 2000D. Les résultats montrent que la charge cognitive diminue dans les modes les plus automatisés (modes #3 et #4). Toutefois, uniquement dans le mode #3 « délégation de fonction », la précision de la représentation occurrente diminue significativement. Ce résultat peut être expliqué par la diminution significative des activités de diagnostic mise en évidence grâce aux entretiens d'autoconfrontation réalisés en fin de passation. L'analyse des entretiens a également permis d'identifier deux types de stratégies cognitives en fonction de l'automatisation des modes. Les modes manuels #1 et #2 induisent une stratégie cognitive « anticipatrice », alors que les modes automatisés #3 et #4, induisent une stratégie « réactive ». En conclusion, les résultats de cette thèse permettent : (1) de mieux comprendre la future activité de gestion de meute ; (2) de quantifier les effets de différentes allocations de fonction d'un système d'arme sur la charge cognitive et la représentation occurrente ; (3) d'apporter des éléments de connaissances sur les stratégies mises en place par les pilotes dans le cadre de la gestion de situations dynamiques. Ces résultats offrent également des pistes précieuses pour la conception future de systèmes d'armes coopératifs.
Augmentation de la quantité d'information spatiale en microscopie plénoptique pour l'observation d'organoïdes
par Aymerick BAZIN (Laboratoire Photonique, Numérique & Nanosciences)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Amphitheatre André Ducasse Institut Optique d'Aquitaine 1 Rue François Mitterrand, 33400 Talence
devant le jury composé de
- Amaury BADON - Chargé de recherche - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Corinne LORENZO - Ingénieur de recherche - Institut des Technologies Avancées en sciences du Vivant - Rapporteur
- Loic LE GOFF - Directeur de recherche - Institut Fresnel - Rapporteur
- Vincent STUDER - Directeur de recherche - Institut Interdisciplinaire de Neurosciences (IINS) de Bordeaux - Examinateur
- Antoine AUBRET - Chargé de recherche - Laboratoire Ondes et Matière d'Aquitaine - Examinateur
- Giovanni CAPPELLO - Directeur de recherche - Laboratoire Interdisciplinaire de Physique, Université Grenoble Alpes - Examinateur
L'imagerie volumétrique est essentielle pour l'observation non invasive d'échantillons biologiques ou de composants industriels. Ces méthodes doivent posséder des capacités de sectionnement optique, en collectant la lumière uniquement provenant d'un point ou d'un plan spécifique, tout en rejetant le signal issu d'autres profondeurs. L'acquisition du volume s'effectue généralement par déplacement axial de l'échantillon. Cependant, ce procédé peut s'avérer problématique pour les systèmes biologiques immergés dans des milieux aqueux, qui ne peuvent rester parfaitement immobiles durant ce déplacement. C'est notamment le cas des organoïdes, des agrégats multicellulaires reproduisant in vitro certaines fonctions d'organes. Dans ce contexte, la microscopie plénoptique (LFM) constitue une alternative prometteuse, car elle permet une imagerie 3D instantanée grâce à l'insertion d'un réseau de microlentilles dans le plan image du microscope. Ce réseau permet de capturer les informations angulaires à chaque position de l'échantillon ; le traitement de cette image 4D permet ensuite d'en extraire des données volumétriques. Cependant, la LFM présente une limitation majeure : le compromis entre résolution spatiale et angulaire, lié au nombre limité de pixels des capteurs. L'objectif de cette thèse est de dépasser ces limitations en développant une version améliorée de la LFM, tout en augmentant le produit bande passante spatiale. Trois objectifs spécifiques guideront cette démarche : (1) accroître la quantité d'informations capturées en une seule acquisition en remplaçant le déplacement de l'échantillon par un système de remote scanning, ce qui permettra d'élargir le champ de vue et d'améliorer la résolution spatiale ; (2) développer une version compacte du système, compatible avec une intégration en incubateur permettre l'imagerie d'organoïdes sur des périodes prolongées (> 15 jours).
ED Sciences et environnements
La fluorose endémique à l'époque romaine dans l'arc volcanique campanien (Cumes et Pompéi) : un cas d'école pour l'écotoxicologie historique
par Eliza ORELLANA GONZÁLEZ (De la Préhistoire à l'Actuel : Culture, Environnement, Anthropologie)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Amphithéâtre GABA Amphithéâtre GABA (bâtiment B5, campus de Talence) 33400 Talence
devant le jury composé de
- Dominique CASTEX - Directrice de recherche - CNRS - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Caroline POLET - Professeur chargé de cours - Institut royal des Sciences naturelles de Belgique - Rapporteur
- Nick SCHIAVON - Directeur de recherche - University of Évora - Rapporteur
- Sacha KACKI - Chargé de recherche - CNRS - Université de Bordeaux - Examinateur
- Nicolas LAUBRY - Maître de conférences - Université Paris-Est Créteil - Examinateur
- Rémy CHAPOULIE - Professeur des universités - Université Bordeaux Montaigne - CoDirecteur de these
Cette thèse explore l'impact sanitaire de l'exposition chronique au fluor dans l'Antiquité, à travers l'étude des populations de Cumes et de Pompéi, situées dans l'arc volcanique campanien. Si le fluor est essentiel à la minéralisation osseuse et dentaire, une ingestion en excès ou chronique peut provoquer une fluorose osseuse, pathologie se traduisant par une hyperostose, une ostéosclérose et parfois des ossifications des tissus mous. Dans les zones volcaniques, où le fluor est naturellement présent dans les sols et les eaux, cette affection peut devenir endémique. Les contextes funéraires étudiés (IIᵉ s. av. J.-C. – Iᵉ s. apr. J.-C.) sont constitués de sépultures secondaires à crémation, pratique dominante dans la Rome républicaine et impériale. Ces restes, altérés par le feu posent d'importants défis diagnostiques : dents absentes ou très fragmentées, os fragmentés limitant les observations de lésion macroscopiques, et transformation chimique de l'os. Malgré ces contraintes, des observations anthropologiques préliminaires ont mis en évidence à Cumes une masse osseuse anormalement élevée, évoquant une pathologie métabolique, tandis qu'un tel signal n'apparaissait pas à Pompéi. La recherche a mobilisé une approche interdisciplinaire alliant paléopathologie, archéométrie et archéologie funéraire. Un protocole d'observations macroscopiques a été établi sur douze zones anatomiques pour relever des lésions compatibles avec la fluorose. En parallèle, la spectroscopie LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) a été employée afin de détecter le fluor dans les os brûlés, méthode innovante validée par comparaison avec des analyses de référence (PIXE, PIGE). Cette combinaison a permis d'établir la faisabilité de la détection du fluor sur ce type de matériaux et de proposer un seuil indicatif (0,095 u.a. LIBS) pour suspecter la fluorose dans des contextes archéologiques comparables. Les résultats révèlent une différence nette entre les deux sites : à Cumes, une fréquence élevée de lésions osseuses et des teneurs en fluor suggèrent une exposition chronique importante, liée à la proximité de la caldeira des Champs Phlégréens et à un approvisionnement en eau probablement souterrain. À Pompéi, la contamination paraît plus diffuse, en lien avec des systèmes d'approvisionnement distincts (aqueduc, citernes, aquifères du Somma-Vésuve). L'analyse diachronique, conduite sur la période couverte par le corpus étudié, souligne également des variations dans l'intensité de l'exposition au fil du temps. Au-delà du diagnostic paléopathologique, cette étude propose une réflexion plus large dans le champ émergent de l'écotoxicologie historique, qui interroge les effets différés et cumulatifs des polluants environnementaux sur les sociétés du passé. En croisant données bioarchéologiques, archéométriques et historiques, Elle apporte un éclairage nouveau sur les facteurs de risque pour la santé des populations antiques et invite à considérer les environnements volcaniques non seulement comme des ressources, mais aussi comme des milieux potentiellement toxiques. Ce travail contribue ainsi à poser les bases méthodologiques et théoriques d'une écotoxicologie historique, attentive aux processus d'exposition chronique, d'incorporation corporelle et d'adaptation physiologique des populations anciennes.