ZHARP: three-dimensional motion tracking from a single image plane.

Three-dimensional imaging and quantification of myocardial function are essential steps in the evaluation of cardiac disease. We propose a tagged magnetic resonance imaging methodology called zHARP that encodes and automatically tracks myocardial displacement in three dimensions. Unlike other motion encoding techniques, zHARP encodes both in-plane and through-plane motion in a single image plane without affecting the acquisition speed. Postprocessing unravels this encoding in order to directly track the 3-D displacement of every point within the image plane throughout an entire image sequence. Experimental results include a phantom validation experiment, which compares zHARP to phase contrast imaging, and an in vivo study of a normal human volunteer. Results demonstrate that the simultaneous extraction of in-plane and through-plane displacements from tagged images is feasible.

Étude du mécanisme de transport des cations par la Na, K-ATPase et de son implication dans la migraine familiale hémiplégique de type 2

Résumé La Na,K-ATPase est une protéine transmembranaire, présente dans toutes les cellules de mammifères et indispensable à la viabilité cellulaire. Elle permet le maintien des gradients sodiques et potassiques à l'origine du potentiel membranaire en transportant 3 Na+ en dehors de la cellule contre 2 K+, grâce à l'énergie fournie par l'hydrolyse d'une molécule d'ATP. Le potentiel membranaire est indispensable au maintien de l'excitabilité cellulaire et à la transmission de l'influx nerveux. Il semblerait que la Na,K-ATPase soit liée à l'hypertension et à certains troubles neurologiques comme la Migraine Familiale Hémiplégique (1VIFH). La MFH est une forme de migraine avec aura, qui se caractérise par une hémiparésie. Cette forme de migraine est très rare. Elle se transmet génétiquement sur un mode autosomique dominant. Plusieurs mutations localisées dans le gène de la Na,K-ATPase ont été identifiées durant ces 3 dernières années. C'est la première fois qu'une maladie génétique est associée au gène de la Na,K-ATPase. La compréhension du fonctionnement de cette protéine peut donner des informations sur les mécanismes conduisant à ces pathologies. On sait que la fonction d'une protéine est liée à sa structure. L'étude de sa fonction nécessite donc l'étude de sa structure. Alors que la structure de la SERCA a été déterminée à haute résolution, par cristallographie, celle de la Na,K-ATPase ne l'est toujours pas. Mais ces 2 ATPases présentent une telle homologie qu'un modèle de la Na,K-ATPase a pu être élaboré à partir de la structure de la SERCA. Les objectifs de cette étude sont d'une part, de comprendre le contrôle de l'accessibilité du K+ extracellulaire àses sites de liaison. Pour cela, nous avons ciblé cette étude sur la 2ìème et la 31eme boucle extracellulaire, qui relient respectivement les segments transmembranaires (STM) 3-4 et 5-6. Le choix s'est porté sur ces 2 boucles car elles bordent le canal des cations formés des 4ième' Sième et 6'ème hélices. D'autre part, nous avons également essayer de comprendre les effets des mutations, liées à la Migraine Familiale Hémiplégique de type 2 (MFH2), sur la fonctionnalité de la Na,K-ATPase. Alors que les STM et les domaines cytoplasmiques sont relativement proches entre la Na,KATPase et la SERCA, les boucles extracellulaires présentent des différences. Le modèle n'est donc pas une approche fiable pour déterminer la structure et la fonction des régions extracellulaires. Nous avons alors utilisé une approche fonctionnelle faisant appel à la mutation dirigée puis à l'étude de l'activité fonctionnelle de la Na,K ATPase par électrophysiologie sur des ovocytes de Xenopus. En conclusion, nous pouvons dire que la troisième boucle extracellulaire participerait à la structure de la voie d'entrée des cations et que la deuxième boucle extracellulaire semble impliquée dans le contrôle de l'accessibilité des ions K+àses sites de liaison. Concernant les mutations associées à la MFH2, nos résultats ont montré une forte diminution de l'activité fonctionnelle de la pompe Na,K, inférieure aux conditions physiologiques de fonctionnement, et pour une des mutations nous avons observés une diminution de l'affmité apparente au K+ externe. Nous poumons faire l'hypothèse que l'origine pathologique de la migraine est liée à une diminution de l'activité de la pompe à Na+. Summary The Na,K-ATPase is a transmembrane protein, present in all mammalian cells and is necessary for the viability of the cells. It maintains the gradients of Na+ and K+ involved in the membrane potential, by transporting 3Na+ out the cell, and 2K+ into the cell, using the energy providing from one ATP molecule hydrolysis. The membrane potential is necessary for the cell excitability and for the transmission of the nervous signal. Some evidence show that Na,K-ATPase is involved in hypertension and neurological disorders like the Familial Hemiplegic Migraine (FHM). La FHM is a rare form of migraine characterised by aura and hemiparesis and an autosomal dominant transmission. Several mutations linked to the Na,KATPase gene have been identified during these 3 last years. It's the first genetic disorder associated with the Na,K-ATPase gene. Understand the function of this protein is important to elucidate the mechanisms implicated in these pathologies. The function of a protein is linked with its structure. Thus, to know the function of a protein, we need to know its structure. While the Ca-ATPase (SERCA) has been crystallised with a high resolution, the structure of the Na,K-ATPase is not known. Because of the great homology between these 2 ATPases, a model of the Na,K-ATPase was realised by comparing with the structure of the SERCA. The aim of this study is on one side, understand the control of the extracellular K+ accessibility to their binding sites. Because of theirs closed proximity with the cation pathway, located between the 4th, 5th and 6th helices, we have targeted this study on the 2nd and the 3rd extracellular loops linking respectively the transmembrane segment (TMS) 3 and 4, and the TMS 5 and 6. And on the other side, we have tried to understand the functional effects of mutations linked with the Familial Hemiplegic Migraine Type 2 (FHM2). In contrast with the transmembrane segments and the cytoplasmic domains, the extracellular loops show lots of difference between Na,K-ATPase and SERCA, the model is not a good approach to know the structure and the function of the extracellular loops. Thus, we have used a functional approach consisting in directed mutagenesis and the study of the functional activity of the Na,K-ATPase by electrophysiological techniques with Xenopus oocytes. In conclusion, we have demonstrated that the third extracellular loop could participate in the structure of the entry of the cations pathway and that the second extracellular loop could control the K+ accessibility to their binding sites. Concerning the mutations associated with the FHM2, our results showed a strong decrease in the functional activity of the Na,K-pump under physiological conditions and for one of mutations, induce a decrease in the apparent external K+ affinity. We could make the hypothesis that the pathogenesis of migraine is related to the decrease in Na,K-pump activity. Résumé au large publique De la même manière que l'assemblage des mots forme des phrases et que l'assemblage des phrases forme des histoires, l'assemblage des cellules forme des organes et l'ensemble des organes constitue les êtres vivants. La fonction d'une cellule dans le corps humain peut se rapprocher de celle d'une usine hydroélectrique. La matière première apportée est l'eau, l'usine électrique va ensuite convertir l'eau en énergie hydraulique pour fournir de l'électricité. Le fonctionnement de base d'une cellule suit le même processus. La cellule a besoin de matières premières (oxygène, nutriments, eau...) pour produire une énergie sous forme chimique, l'ATP. Cette énergie est utilisée par exemple pour contracter les muscles et permet donc à l'individu de se déplacer. Morphologiquement la cellule est une sorte de petit sac rempli de liquide (milieu intracellulaire) baignant elle-même dans le liquide (milieu extracellulaire) composant le corps humain (un adulte est constitué environ de 65 % d'eau). La composition du milieu intracellulaire est différente de celle du milieu extracellulaire. Cette différence doit être maintenue pour que l'organisme fonctionne correctement. Une des différences majeures est la quantité de sodium. En effet il y a beaucoup plus de sodium à l'extérieur qu'à l'intérieur de la cellule. Bien que l'intérieur de la cellule soit isolé de l'extérieur par une membrane, le sodium arrive à passer à travers cette membrane, ce qui a tendance à augmenter la quantité de sodium dans la cellule et donc à diminuer sa différence de concentration entre le milieu extracellulaire et le milieu intracellulaire. Mais dans les membranes, il existe des pompes qui tournent et dont le rôle est de rejeter le sodium de la cellule. Ces pompes sont des protéines connues sous le nom de pompe à sodium ou Na,K-ATPase. On lui attribue le nom de Na,K-ATPase car en réalité elle rejette du sodium (Na) et en échange elle fait entrer dans la cellule du potassium (K), et pour fonctionner elle a besoin d'énergie (ATP). Lorsque les pompes à sodium ne fonctionnent pas bien, cela peut conduire à des maladies. En effet la Migraine Familiale Hémiplégique de type 2, est une migraine très rare qui se caractérise par l'apparition de la paralysie de la moitié d'un corps avant l'apparition du mal de tête. C'est une maladie génétique (altération qui modifie la fonction d'une protéine) qui touche la pompe à sodium située dans le cerveau. On a découvert que certaines altérations (mutations) empêchent les pompes à sodium de fonctionner correctement. On pense alors que le développement des migraines est en partie dû au fait que ces pompes fonctionnent moins bien. Il est important de bien connaître la fonction de ces pompes car cela permet de comprendre des mécanismes pouvant conduire à certaines maladies, comme les migraines. En biologie, la fonction d'une protéine est étudiée à travers sa structure. C'est pourquoi l'objectif de cette thèse a été d'étudier la structure de la Na,K-ATPase afin de mieux comprendre son mécanisme d'action.

Classification of urban multi-angular image sequences by aligning their manifolds

When dealing with multi-angular image sequences, problems of reflectance changes due either to illumination and acquisition geometry, or to interactions with the atmosphere, naturally arise. These phenomena interplay with the scene and lead to a modification of the measured radiance: for example, according to the angle of acquisition, tall objects may be seen from top or from the side and different light scatterings may affect the surfaces. This results in shifts in the acquired radiance, that make the problem of multi-angular classification harder and might lead to catastrophic results, since surfaces with the same reflectance return significantly different signals. In this paper, rather than performing atmospheric or bi-directional reflection distribution function (BRDF) correction, a non-linear manifold learning approach is used to align data structures. This method maximizes the similarity between the different acquisitions by deforming their manifold, thus enhancing the transferability of classification models among the images of the sequence.

Le paradoxe tibétain : Théodore Pavie et les explorateurs du Tibet

Si le Tibet figure en marge des voyages et de l'oeuvre de Théodore Pavie, il occupe pourtant une position-clé, quoique déconsidérée, dans le programme scientifique de l'auteur. L'orientaliste - indianiste et sinologue - s'est rendu en Inde et en Chine lors de son voyage de 1839, mais non au Tibet, alors encore largement inexploré. De surcroît, alors que Pavie succède à Eugène Burnouf, auteur éminent de l'Introduction au bouddhisme indien (1844), à la chaire d'études indiennes du Collège de France, ce n'est pas lui mais son condisciple Philippe-Edouard Foucaux qui prendra en charge l'enseignement du tibétain dans les milieux orientalistes parisiens. Dès lors, en quoi le nom de Pavie se rapporte-t-il à l'histoire des savoirs et des représentations du Tibet ?A Calcutta, notre voyageur fait la rencontre d'Alexandre Csoma de Kőrös, savant hongrois fondateur des études tibétaines. A son retour en France, alors même que l'on apprend en Europe l'exploit du père Huc, lequel missionnaire vient de pénétrer à Lhassa, Pavie rédige un article dans la Revue des Deux Mondes sur « Le Thibet et les études thibétaines » (1847). Cet article, pétri par un souffle romantique grandiose, articule savoirs et imaginaire sur le Tibet. Les Tibétains, sauvages et primitifs, à l'image de leur territoire, sont présentés comme les héritiers historiques des civilisations indienne et chinoise. Le Tibet apparaît dès lors comme le musée pétrifié du bouddhisme originel, que le savant peut reconstituer sous les traits - à ses yeux dégénérés - du « lamaïsme », et, en premier lieu, à travers les livres innombrables des bibliothèques des monastères tibétains - attirant sans le savoir l'attention du public français sur l'une des plus grandes littératures du monde. Tout en balisant un nouveau domaine d'études « interdisciplinaire » s'ouvrant à l'orientalisme, Pavie n'en vient-il pas à formuler ce que l'on pourrait appeler un paradoxe tibétain ? Comment le Tibet, isolé par-delà les plus imposantes chaînes de montagne du globe, peut-il être le dépositaire d'une des plus grandes civilisations de l'histoire humaine ? A l'orée de la grande période d'exploration du Tibet, l'orientaliste ne consacre-t-il pas une vision du Tibet qui fera fortune chez les voyageurs français de la seconde moitié du XIXe siècle ? Examiner ce pan de la tibétologie française naissante amène à croiser différentes figures de savants et d'explorateurs, en vue de dégager les processus par lesquels savoirs et représentations liés au Tibet se sont constitués à la fin du XIXe siècle.

Entre stéréotypie et singularité : la construction de l''ethos' de Laurent de Premierfait dans ses prologues

L'époque charnière de la fin du xive siècle, début du xve siècle, voit émerger des voix auctoriales de plus en plus engagées, subjectives et conscientes de leur talent. Cet article tend à montrer en quoi la notion d'ethos issue de la linguistique moderne permet de caractériser l'évolution d'une de ces voix médiévales, celle d'un traducteur du xve siècle, Laurent de Premierfait, au regard de la tradition. L'étude des prologues de ses traductions témoigne d'une forte influence de la situation de communication et de la scène d'énonciation, celle du patronage et de la tradition poétique héritée de la traduction du xive siècle, qui oblige le traducteur à négocier sa propre image dans son texte. Ainsi, l'auteure de cet article propose de caractériser à travers différents indices rhétoriques, poétiques, discursifs, voire extra-discursifs, les deux êthê qui émanent de ces prologues : un ethos de moraliste, conforme aux attentes du public et un ethos d'humaniste, révélant un positionnement singulier et individuel du traducteur dans la communauté des écrivains.

Volochinov en contexte : essai d'épistémologie historique

Valentin N. Volochinov (1895-1936), un des amis de Mikhaïl Bakhtine, a longtemps été considéré par certains chercheurs du domaine des études bakhtiniennes comme le prête-nom de ce dernier ; les oeuvres de Volochinov et de Bakhtine ont souvent été reçues comme émanant d'un seul et même projet scientifique. Ce livre donne de Volochinov une image radicalement nouvelle. D'une part, on montre en quoi il est un auteur totalement indépendant de Bakhtine. D'autre part, on analyse les sources de ses textes - livres et articles - en les replaçant dans le contexte, peu connu du public francophone, de la vie intellectuelle russe d'avant et après la Révolution d'Octobre. Sont étudiés le type de sociologie et de critique marxiste de l'idéologie qui s'est diffusé en Russie avec Lénine, Plékhanov, Bogdanov et Boukharine, la réception du Cours de linguistique générale de Saussure et de la psychanalyse de Freud, les apports de la psychologie expérimentale et des travaux de De Roberty et de Sorokine en sciences humaines, que l'on retrouve à l'origine des premières théories de l'interaction verbale et de la parole dans la vie quotidienne. On rend ainsi à Volochinov, outre l'originalité et la cohérence de sa pensée, l'énergie roborative de son engagement scientifique, qui culminera en 1929 avec Marxisme et philosophie du langage