ED Sciences de la Vie et de la Santé
Bases thalamocorticales de la décision en milieu incertain
par Emma MARILLAT (Institut de neurosciences cognitives et intégratives d'Aquitaine)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Amphithéatre BBS Bâtiment Bordeaux Biologie Santé, 2 Rue Dr Hoffmann Martinot, 33000 Bordeaux
devant le jury composé de
- Mathieu WOLFF - Directeur de recherche - CNRS / Université de Bordeaux - Directeur de these
- Emmanuelle COURTIOL - Chargée de recherche - CNRS / Université de Lyon - Rapporteur
- Romain GOUTAGNY - Directeur de recherche - CNRS / Université de Strasbourg - Rapporteur
- Agnes NADJAR - Professeure des universités - Université de Bordeaux - Examinateur
La prise de décision en environnement incertain repose sur un équilibre dynamique entre exploration de nouvelles options et exploitation des choix connus comme avantageux. Comprendre les substrats neuraux de cet équilibre constitue un enjeu majeur des neurosciences cognitives. Le cortex orbitofrontal (OFC) et le noyau médiodorsal du thalamus (MD) apparaissent comme des acteurs majeurs de la prise de décision adaptative mais les interactions fonctionnelles entre ces régions sont mal caractérisées. Pour étudier cette question, nous avons utilisé une épreuve instrumentale de « bandit à trois bras » dans laquelle l'option la plus favorable (un levier parmi trois autres) varie au cours du temps, contraignant les animaux à alterner entre stratégies d'exploration et d'exploitation. Nous avons d'abord établi que la lésion de l'OFC ou du MD produit un déficit spécifique dans l'épreuve, se traduisant par une difficulté à retrouver une performance optimale quand l'option la plus favorable est permutée. De façon importante, nous avons pu établir que la lésion du thalamus submédian (Sub), l'autre afférence thalamique majeure de l'OFC, est sans effet. De plus, une stratégie virale de traçage neuroanatomique nous a permis d'établir que si les voies thalamocorticales issues du MD et du Sub convergent bien vers l'OFC, elles contactent majoritairement des populations neuronales corticales différentes. Pris dans leur ensemble, ces données suggèrent l'existence de deux circuits thalamocorticaux anatomiquement et fonctionnellement distincts au sein de l'OFC. Afin de préciser le rôle fonctionnel du circuit OFC-MD, nous avons ensuite évalué la contribution fonctionnelle de chaque région par une approche de photométrie de fibre chez l'animal en train de réaliser la tâche. Nous avons pu observer que l'activité de l'OFC augmente lors du choix et également lorsqu'une récompense est obtenue, indiquant que le choix et son renforcement semblent représentés au niveau cortical. En revanche, l'activité du thalamus n'est modulée ni par le choix ni par la récompense puisque le MD ne montre une augmentation d'activité que lorsque l'animal évalue les conséquences de son choix. De façon intéressante, cette activation thalamique semble résulter de l'apprentissage puisque le MD est essentiellement silencieux chez l'animal naïf. Cette dynamique suggère donc que le MD ne code pas directement la valeur de la récompense, mais contribue plutôt au maintien et à la consolidation des stratégies de choix optimales en pouvant influer sur les régions préfrontales au moment où la représentation de la valeur courante du choix peut être remise en cause. Pris dans leur ensemble, ces données indiquent une contribution fonctionnelle spécifique différente et complémentaire de l'OFC et du MD qui permet d'assurer la mise en place de stratégies adaptives lorsqu'un changement brusque survient dans l'environnement. Ces résultats obtenus chez le rongeur convergent avec des travaux antérieurs menés chez le primate humain et non humain, suggérant une large conservation des principes d'organisation fonctionnelle des circuits thalamocorticaux dans le phylum. Les altérations de la connectivité thalamocorticale sont un symptôme récurrent dans de nombreuses pathologies psychiatriques telles que les troubles addictifs, la schizophrénie ou les troubles obsessionnels-compulsifs. Mieux comprendre les principes d'organisation fonctionnelle des circuits thalamocorticaux pourrait donc ouvrir la voie à une meilleure prise en charge des altérations de la flexibilité comportementale et de la prise de décision de ces troubles mentaux.
Caractérisation moléculaire et anatomique des pépins de raisins (cv Merlot) au cours de la maturation de la baie: applications pour l'œnologie.
par Julien FOISNON (Oenologie)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Amphitéatre ISVV 210 Chemin de Leysotte 33140 Villenave-d'Ornon
devant le jury composé de
- Régis GOUGEON - Professeur des universités - Université de Bourgogne - Rapporteur
- Jérémy LOTHIER - Professeur - Université d'Angers - Rapporteur
- Natalia QUIJADA-MORIN - Maîtresse de conférences - Université de Bourgogne - Examinateur
- Arnaud LANOUE - Maître de conférences - Université de Tours - Examinateur
Bien que la vinification des vins rouges mobilise l'intégralité de la baie de raisin (Vitis vinifera L.), le pépin demeure une structure anatomique sous-explorée, traditionnellement reléguée au seul rôle de réservoir de tanins condensés. Les connaissances relatives à son organisation tissulaire reposent sur des données historiques fragmentaires, et sa dynamique d'évolution biochimique au cours de la maturation reste très largement méconnue en dehors de sa fraction polyphénolique. Ce travail de thèse propose une caractérisation approfondie de la biologie du pépin de raisin afin d'en réévaluer le rôle fonctionnel et le potentiel œnologique. S'appuyant sur un suivi cinétique de la fermeture de la grappe jusqu'à la surmaturité, une approche analytique multi-échelle a été déployée : Caractérisation anatomique et structurale : L'association de coupes histologiques à de l'imagerie tridimensionnelle non destructive (scanner et microtomographie X) a permis d'établir une cartographie spatio-temporelle précise du développement du pépin. Ces observations ont été complétées par le suivi de l'incorporation des macromolécules de structure (lignine, cutine et subérine), éléments clés de l'ontogenèse du tégument et de sa rigidification. Exploration métabolomique et dynamique de transfert : Par une approche non ciblée, un catalogue exhaustif de la diversité moléculaire du pépin a été dressé. Ce profilage a permis de tracer la cinétique de synthèse de ces composés et de suivre leur devenir et leur transfert vers le milieu liquide lors de la vinification. L'ensemble de ces travaux apporte des avancées fondamentales majeures sur la compréhension du développement du pépin de raisin. Sur le plan anatomique, ils révèlent la chronologie précise de la lignification et de la mise en place des barrières polyesters (cutine/subérine), redéfinissant ainsi l'organisation fonctionnelle des enveloppes du pépin. Sur le plan biochimique, la caractérisation du métabolome prouve que le pépin possède une empreinte moléculaire d'une complexité insoupçonnée, qui va bien au-delà de sa fraction tannique. La démonstration du transfert de ces métabolites non polyphénolique vers le vin réévalue le rôle du pépin comme acteur direct de la composition chimique et de la signature organoleptique des vins. Enfin, la maîtrise de ces caractéristiques physico-chimiques offre des perspectives rationnelles pour sa valorisation. Notamment par traitement thermique pour une utilisation à des fins d'élevage des spiritueux.
ED Sciences Physiques et de l'Ingénieur
ARCHITECTURES PHOTONIQUES INTEGREES INSCRITES PAR LASER FEMTOSECONDE
par Mathis CARPENTIER (ICMCB - Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Amphithéâtre ICMCB – UMR5026 87, Avenue du Docteur Schweitzer, 33608 PESSAC cedex
devant le jury composé de
- Yannick PETIT - Maître de conférences - Université de Bordeaux - ICMCB – UMR5026 - Directeur de these
- Pavel LOIKO - Chargé de recherche - CIMAP - UMR 6252 - Rapporteur
- Lionel CANIONI - Professeur - Université de Bordeaux - ICMCB – UMR5026 - CoDirecteur de these
- Elise GHIBAUDO - Professeure - CROMA - MINATEC - G-INP - IUT 1 de Grenoble - Rapporteur
- Jérome NEAUPORT - Directeur de recherche - CEA - Examinateur
- Emmanuel ABRAHAM - Professeur - Université de Bordeaux - LOMA - UMR 5798 - Examinateur
L'inscription laser femtoseconde constitue une approche versatile et frugale pour induire des modifications dans un large panel de matériaux, compatibles avec une large gamme d'applications photoniques allant du visible au moyen infrarouge. La focalisation d'un faisceau laser femtoseconde au cœur de matériaux innovants permet de concevoir et de fabriquer des structures photoniques 3D multi-échelles allant du (sub-)micrométrique au centimétrique. Dans ce travail de thèse, nous exploitons cette technique pour développer des composants photoniques (i) passifs, tels que des guides d'onde et des structures périodiques de type réseaux de Bragg volumiques ou intégrés, et (ii) actifs, à travers la réalisation d'amplification optique dans le proche infrarouge. En collaboration avec des spécialistes en science des matériaux, les recherches menées s'appuient sur des mécanismes originaux d'interaction laser-matière au sein de matrices vitreuses innovantes spécialement sensibilisés par insertion d'argent. En effet, l'irradiation laser femtoseconde permet d'activer sélectivement la photochimie de l'argent au sein de telles matrices vitreuses adaptées, ce qui a permis de réaliser des réseaux de Bragg volumiques en transmission (dans le visible et le proche infrarouge) ainsi que des guides d'onde avec réseaux de Bragg intégrés, ces derniers affichant une atténuation à la résonance de Bragg allant jusqu'à 99,7 % sur des longueurs de réseau records aussi courtes que 500 µm correspondant à des coefficients de couplage de l'ordre de 7 mm-1. De plus, l'étude de verres photosensibles à l'argent avec co-insertion d'ions terres rares (Ytterbium et Néodyme) a permis de généraliser et d'exploiter le fort transfert énergétique hautement localisé entre agrégats d'argent créés par laser et des ions terres rares co-insérés. Ceci permet ainsi la réalisation d'une émission infrarouge spatialement localisée, malgré la distribution homogène des émetteurs infrarouges, ce qui a conduit à la réalisation d'un guide d'onde amplificateur laser par pompage indirect. Par ailleurs, une nouvelle photochimie basée sur le bismuth a été explorée au sein de verres phosphate. Les variations locales d'indice induites optiquement s'accompagnent corrélativement de changements de degré d'oxydation des ions Bismuth donnant accès à des propriétés spectroscopiques étendues couvrant la bande O de télécommunication (vers 1300 nm), une région spectrale relativement peu couverte par les sources cohérentes. Une amplification de 2 dB/W/cm a ainsi été obtenue à 1345 nm sous pompage à 976 nm au sein d'un guide inscrit, présentant un intérêt pour des applications médicales. Enfin, nous avons ouvert l'exploration par irradiation laser de nouveaux verres d'oxydes lourds (Baryum-Germanium-Gallium) pour applications moyen infrarouge. De façon générale, cette thèse apporte de nouvelles réalisations tout-optiques de composants photoniques en vue du développement de futures plateformes photoniques.