Functional calibration procedure for 3D knee joint angle description using inertial sensors.

Measurement of three-dimensional (3D) knee joint angle outside a laboratory is of benefit in clinical examination and therapeutic treatment comparison. Although several motion capture devices exist, there is a need for an ambulatory system that could be used in routine practice. Up-to-date, inertial measurement units (IMUs) have proven to be suitable for unconstrained measurement of knee joint differential orientation. Nevertheless, this differential orientation should be converted into three reliable and clinically interpretable angles. Thus, the aim of this study was to propose a new calibration procedure adapted for the joint coordinate system (JCS), which required only IMUs data. The repeatability of the calibration procedure, as well as the errors in the measurement of 3D knee angle during gait in comparison to a reference system were assessed on eight healthy subjects. The new procedure relying on active and passive movements reported a high repeatability of the mean values (offset<1 degrees) and angular patterns (SD<0.3 degrees and CMC>0.9). In comparison to the reference system, this functional procedure showed high precision (SD<2 degrees and CC>0.75) and moderate accuracy (between 4.0 degrees and 8.1 degrees) for the three knee angle. The combination of the inertial-based system with the functional calibration procedure proposed here resulted in a promising tool for the measurement of 3D knee joint angle. Moreover, this method could be adapted to measure other complex joint, such as ankle or elbow.

Petrology and chemistry of the Chalten Plutonic Complex and implications on the magmatic and tectonic evolution of the Southernmost Andes (Patagonia) during the Miocene

Résumé Scientific:Pétrologie et Géochimie du Complexe Plutonique de Chaltén et les conséquences pour l'évolution magmatique et tectonique du Andes du Sud (Patagonia) pendant le MiocèneLe sujet de cette thèse est le Complexe Plutonique de Chaltén (CHPC), situé à la frontière entre le Chili et l'Argentine, en Patagonie (49°15'S). Ce complexe s'est mis en place au début du Miocène, dans un contexte de changements tectoniques importants. La géométrie et la vitesse de migration des plaques en Patagonie a été modifiée suite l'ouverture de la plaque Farallon il y a 25Ma (Pardo-Casas and Molnar 1987) et la subduction de la ride active du Chili sous la plaque sud-américaine il y a 14Ma (Cande and Leslie 1986). Les effets de cette reconfiguration tectonique sur la morphologie et le magmatisme de la plaque supérieure sont encore sujets à discussion. Dans ce contexte, un groupe d'intrusions miocènes - telle que le CHPC - est particulièrement intriguant, car en position transitionnelle entre le batholithe patagonien et l'arc volcanique cénozoïque et récent à l'ouest, et les laves de plateau de Patagonie à l'est (Fig. 1). A cause de leur position tectonique transitoire, ces plutons isolés hors du batholithe représentent un endroit clé pour comprendre les interactions entre la tectonique à large échelle et le magmatisme en Patagonie. Ici, je présente de nouvelles données de terrain, petrologiques, géochimiques et géochronologiques dans le but de caractériser la nature du CHPC, qui était largement inconnu avant cette étude, dans le but de tester l'hypothèse de migration de l'arc et erosion par subduction.Les résultats de l'investigation géochimique (chapitre 2) montrent que le CHPC n'est qu'un exemple parmi les plutons isolés d'arrière arc ave une composition calco-alcaline caractéristique, c-à-d une signature d'arc. La plupart de ces plutons isolés ont une composition alcaline. Le CHPC, contrairement, a une signature calco-alcaline avec Κ intermédiaire, tel que le batholithe patagonien et la plupart des roches volcaniques quaternaires liées à l'arc le long des Andes.De nouvelles données géochronologiques U-Pb de haute précision sur des zircons, acquis par TIMS, sur le CHPC donnent des âges entre 17.0 et 16.4Ma. Les âges absolus sont en accord avec la séquence intrusive déduite des relations de terrain (chapitre 1). Ces données sont les premières contraintes d'âge U-Pb sur le CHPC. Elles montrent clairement que l'histoire magmatique du CHPC n'a pas de lien direct avec la subduction de la ride à cette latitude (Cande and Leslie 1986), car le complexe est au moins 6Ma plus ancien.Une comparaison en profondeur avec les autres intrusions d'âge Miocène en Patagonie révèlent - pour la première fois - une évolution temporelle intéressante. Il y a une tendance E-W distincte au magmatisme calco-alcalin entre 20-16Ma avec une diminution de l'âge vers l'est - le CHPC est l'expression la plus orientale de cette tendance. Je suggère que la relation espace-temps reflète une migration vers l'est (vers le continent) de l'arc magmatique. Je propose que le facteur principal contrôlant cette migration est la subduction rapide suite à la reconfiguration de la vitesse des plaques tectoniques après l'ouverture la plaque Farallon (à ~26Ma) qui résulterait en une déformation importante ainsi qu'à des taux élevés d'érosion dans la fosse de subduction.Les rapports d'isotopes radiogéniques (Pb, Sr, Nd) élevés, une signature 6018 basse et un rapport Th/La élevé sont des paramètres distinctifs pour les roches mafiques du CHPC. Le modèle isotopique présenté (chapitre 2) suggère que cette signature reflète une contamination de la source, dans le coin de manteau, plutôt qu'une contamination crustale. La signature des éléments en trace du CHPC indiquent que le coin de manteau a été contaminé par des composés terrigènes, le plus vraisemblablement par des sédiments paléozoïques.Les travaux de terrain, la pétrographie et la géothermobarométrie ont été utilisés dans le but de comprendre l'histoire interne du CHPC (chapitre 3). Ces données suggèrent deux niveaux distincts de cristallisation : l'un dans la croûte moyenne (6 à 4.5kbar) et l'autre à un niveau peu profond (3.5 à 2kbar). La modélisation isotopique AFC de la contamination crustale indique des taux variables d'assimilation, qui ne sont pas corrélés avec le degré de différenciation. Cela suggère que différents volumes de magma se sont différenciés en profondeur, de façon indépendante. Cela implique que le CHPC se serait formés en plusieurs puises de magmas provenant d'au moins trois sources différentes. Les textures des granodiorites et des granites indiquent des teneurs élevées en cristaux avant la mise en place et, par conséquent, des températures d'emplacement faibles. Les observations de terrain montrent que les roches mafiques sont déformées, alors que ce n'est pas le cas pour les granodiorites et granites (plus jeunes). La déformation des roches mafiques est encore sujet de recherche, afin de savoir si elle est liée à la déformation régionale en régime compressif ou à l'emplacement lui-même. Cependant, la mise en place de grand volume de magma felsique riche en cristaux suggère un régime d'extension.Scientific Abstract:Petrology and chemistry of the Chaltén Plutonic Complex and implications on the magmatic and tectonic evolution of the Southernmost Andes (Patagonia) during the MioceneThe subject of this thesis is the Chaltén Plutonic Complex (CHPC) located at the frontier between Chile and Argentina in Patagonia (at 49° 15 'Southern latitude). This complex intruded during early Miocene in a context of major tectonics changes. The plate geometry of Patagonia has been modified by changes in the plate motions after the break up of the Farallôn plate at 25Ma (Pardo-Casas and Molnar 1987) and by the subduction of the Chile spreading Ridge beneath South-America at 14 Ma (Cande and Leslie 1986). The effects of this tectonic setting on the morphology and the magmatism of the overriding plate are a matter of on-going discussion. Particularly intriguing in this context is a group of isolated Miocene intrusions - like the CHPC - which are located in a transitional position between the Patagonian Batholith and the Cenozoic and Recent volcanic arc in the West, and the Patagonian plateau lavas in the East (Fig. 1). Due to their transient tectonic position these isolated plutons outside the batholith represent a key to understanding the interaction between global-scale tectonics and magmatism in Patagonia. Here, I present new field, penological, geochemical and geochronological data to characterize the nature of the CHPC, which was largely unknown before this study, in order to test the hypothesis of time- transgressive magmatism.The results of the geochemical investigation (Chapter 2) show that the CHPC is only one among these isolated back-arc plutons with a characteristic calc-alkaline composition, i.e. arc signature. Most of these isolated intrusives have an alkaline character. The CHPC, in contrast, has a medium Κ calc-alkaline signature, like the Patagonian batholith and most of the Quaternary arc-related volcanic rocks along the Andes.New high precision TIMS U-Pb zircon dating of the CHPC yield ages between 17.0 to 16.4 Ma. The absolute ages support the sequence of intrusion relations established in the field (Chapter 1). These data are the first U-Pb age constraints on the CHPC, and clearly show that the magmatic history of CHPC has no direct link to the subduction of the ridge, since this complex is at least 6 Ma older than the time of collision of the Chile ridge at this latitude (Cande and Leslie 1986).An in-depth comparison with other intrusion of Miocene age in Patagonia reveals - for the first time - an interesting temporal pattern. There is a distinct E-W trend of calc-alkaline magmatism between 20-16 Ma with the younging of ages in the East - the CHPC is the easternmost expression of this trend. I suggest that this time-space relation reflects an eastward (landward) migration of the magmatic arc. I propose that main factor controlling this migration is the fast rates of subduction after the major reconfigurations of the plate tectonic motions after the break up of the Farallôn Plate (at -26 ) resulting in strong deformation and high rates of subduction erosion.High radiogenic isotope ratios (Pb, Sr, Nd) ratios, low 5018 signature and high Th/La ratios in mafic rocks are distinctive features of the CHPC. The presented isotopic models (Chapter 2) suggest that this signature reflects source contamination of the mantle wedge rather than crustal contamination. The trace element signature of the CHPC indicates that the mantle wedge was contaminated with a terrigenous component, most likely from Paleozoic sediments.Fieldwork, petrography and geothermobarometry were used to further unravel the internal history of the CHPC (Chapter 3). These data suggest two main levels of crystallization: one a mid crustal levels (6 to 4.5 kbar) and other a shallow level (3.5 to 2 kbar). Isotopic AFC modeling of crustal contamination indicate variable rates of assimilation, which are not correlated with the degree of differentiation. This suggests that different batches of magma differentiate independently at depths. This implies that the CHPC would have formed by several pulses of magmas from at least 3 different sources. Textures of granodiorites and granites indicate a high content of crystals previous to the emplacement and consequently low emplacement temperatures. Field observations show that the mafic rocks are deformed, whereas the (younger) granodiorites and granites are not. It is still subject of investigation whether the deformation of the mafic rocks is related to regional deformation during a compressional regime or to the emplacement it self. However, the emplacement of huge amount of crystal rich felsic magmas suggests an extensional regime.Résumé Grand PublicPétrologie et Géochimie du Complexe Plutonique de Chaltén et les conséquences pour l'évolution magmatique et tectonique du Andes du Sud (Patagonia) pendant le MiocèneLe Complexe Plutonique de Chaltén (CHPC) est un massif montagneux situé à 49°S à la frontière entre le Chili et l'Argentine, en Patagonie (région la plus au sud de l'Amérique du Sud). Il est composé de montagnes qui peuvent atteindre plus de 3000 mètres d'altitude, telles que le Cerro Fitz Roy (3400m) et le Cerro Torre (3100m). Ces montagnes sont composées de roches plutoniques, c.-à-d. des magmas qui se sont refroidis et ont cristallisés sous la surface terrestre.La composition chimique de ces roches montre que les magmas, qui ont formé ce complexe plutonique, font partie d'un volcanisme d'arc. Celui-ci se forme lorsqu'une plaque océanique plonge sous une plaque continentale. Les géologues appellent ce processus « subduction ». Dans un tel scénario, le manteau terrestre, qui se fait prendre entre ces deux plaques, fond pour former ainsi du magma. Ce magma remonte à travers la plaque continentale vers la surface. Si celui-ci atteint la surface, il forme les roches volcaniques, comme par exemple des laves. S'il n'atteint pas la surface, le magma se refroidit pour former finalement les roches plutoniques.Le long de la marge ouest d'Amérique du Sud, la plaque Nazca - qui se situe au sud-est de la plaque océanique pacifique - passe en dessous de la plaque d'Amérique du Sud. La bordure ouest du sud de la plaque sud-américaine a également été affectée par d'autres processus tectoniques, tels que des changements dramatiques dans les déplacements de plaques (il y a 25Ma) et la collision de la ride du Chili (depuis 15 Ma jusqu'à aujourd'hui). Ces caractéristiques tectoniques et magmatiques font de cette région un haut lieu pour les géologues. La plaque Nazca, s'est formée suite à l'ouverture d'une plaque océanique plus ancienne, il y a 25Ma. Cette ouverture est liée aux vitesses de subduction les plus rapides jamais connues. La ride du Chili est l'endroit où le sol de l'Océan Pacifique s'ouvre, formant deux plaques océaniques : les plaques Nazca et Antarctique. La ride du Chili subducte sous la plaque sud-américaine depuis 15Ma, en association avec la formation de grands volumes de magma ainsi que des changements morphologiques importants. La question de savoir lequel de ces changements tectoniques globaux affecte la géologie et la géographie de Patagonie a été, et est encore, discutée pendant de nombreuses années. De nombreux chercheurs suggèrent que la plupart des caractéristiques morphologiques et magmatiques en Patagonie sont liés à la subduction de la ride du Chili, mais cette suggestion est encore débattue comme le montre notre étude.Le batholithe de Patagonie du sud (SPB) est un énorme massif composé de roches plutoniques et il s'étend tout au long de la côte ouest de Patagonie (au sud de 47°S). Ces roches correspondent certainement aux racines d'un ancien arc volcanique, qui a été soulevé et érodé. Le CHPC, ainsi que d'autres petites intrusions dans la région, se situe dans une position exotique, à 100km à l'est du SPB. Certains chercheurs suggèrent que ces intrusions pourraient être liées à la subduction de la ride du Chili.Afin de débattre de cette problématique, nous avons utilisé différentes méthodes géochronologiques pour déterminer l'âge du CHPC et le comparer (a) à l'âge des roches intrusives similaires du SPB et (b) à l'âge de la collision de la ride du Chili. Dans ce travail, nous prouvons que le CHPC s'est formé au moins 7Ma avant la collision avec la ride du Chili. Sur la base des âges du CHPC et de la composition chimique de ses roches et minéraux, nous proposons que le CHPC fait partie d'un arc volcanique ancien. La migration de l'arc volcanique plus profondément dans le continent résulte de la grande vitesse de subduction entre 25 et lOMa. Des caractéristiques évidentes pour un tel processus - telles qu'une déformation importante et une vitesse d'érosion élevée - peuvent être rencontrées tout au long de la bordure ouest de l'Amérique du sud.

Aerodynamic drag modeling of alpine skiers performing giant slalom turns.

PURPOSE: Aerodynamic drag plays an important role in performance for athletes practicing sports that involve high-velocity motions. In giant slalom, the skier is continuously changing his/her body posture, and this affects the energy dissipated in aerodynamic drag. It is therefore important to quantify this energy to understand the dynamic behavior of the skier. The aims of this study were to model the aerodynamic drag of alpine skiers in giant slalom simulated conditions and to apply these models in a field experiment to estimate energy dissipated through aerodynamic drag. METHODS: The aerodynamic characteristics of 15 recreational male and female skiers were measured in a wind tunnel while holding nine different skiing-specific postures. The drag and the frontal area were recorded simultaneously for each posture. Four generalized and two individualized models of the drag coefficient were built, using different sets of parameters. These models were subsequently applied in a field study designed to compare the aerodynamic energy losses between a dynamic and a compact skiing technique. RESULTS: The generalized models estimated aerodynamic drag with an accuracy of between 11.00% and 14.28%, and the individualized models estimated aerodynamic drag with an accuracy between 4.52% and 5.30%. The individualized model used for the field study showed that using a dynamic technique led to 10% more aerodynamic drag energy loss than using a compact technique. DISCUSSION: The individualized models were capable of discriminating different techniques performed by advanced skiers and seemed more accurate than the generalized models. The models presented here offer a simple yet accurate method to estimate the aerodynamic drag acting upon alpine skiers while rapidly moving through the range of positions typical to turning technique.

Auditory motion affects visual biological motion processing.

The processing of biological motion is a critical, everyday task performed with remarkable efficiency by human sensory systems. Interest in this ability has focused to a large extent on biological motion processing in the visual modality (see, for example, Cutting, J. E., Moore, C., & Morrison, R. (1988). Masking the motions of human gait. Perception and Psychophysics, 44(4), 339-347). In naturalistic settings, however, it is often the case that biological motion is defined by input to more than one sensory modality. For this reason, here in a series of experiments we investigate behavioural correlates of multisensory, in particular audiovisual, integration in the processing of biological motion cues. More specifically, using a new psychophysical paradigm we investigate the effect of suprathreshold auditory motion on perceptions of visually defined biological motion. Unlike data from previous studies investigating audiovisual integration in linear motion processing [Meyer, G. F. & Wuerger, S. M. (2001). Cross-modal integration of auditory and visual motion signals. Neuroreport, 12(11), 2557-2560; Wuerger, S. M., Hofbauer, M., & Meyer, G. F. (2003). The integration of auditory and motion signals at threshold. Perception and Psychophysics, 65(8), 1188-1196; Alais, D. & Burr, D. (2004). No direction-specific bimodal facilitation for audiovisual motion detection. Cognitive Brain Research, 19, 185-194], we report the existence of direction-selective effects: relative to control (stationary) auditory conditions, auditory motion in the same direction as the visually defined biological motion target increased its detectability, whereas auditory motion in the opposite direction had the inverse effect. Our data suggest these effects do not arise through general shifts in visuo-spatial attention, but instead are a consequence of motion-sensitive, direction-tuned integration mechanisms that are, if not unique to biological visual motion, at least not common to all types of visual motion. Based on these data and evidence from neurophysiological and neuroimaging studies we discuss the neural mechanisms likely to underlie this effect.

Mito, tragedia y metateatro en el teatro espanol del siglo XX : ensayo sobre el cuerpo y la conciencia en el drama

RÉSUMÉMythe, tragédie et méta-théâtre sont des termes techniques provenant de disciplines comme l'anthropologie, l'histoire, la théorie et la critique littéraires. Malgré le fait que l'on puisse les assigner à des périodes historiques déterminées, ce sont des notions qui ont encore un sens à la fois actuel (elles sont indispensables pour comprendre le théâtre contemporain) et concret (à travers les différentes poétiques qui les reconfigurent, elles affectent le spectateur d'une certaine façon, ont un effet déterminé sur son corps et sa conscience). Je propose donc de les définir synthétiquement en fonction de l'effet qu'ils produisent sur le spectateur qui est conçu comme une unité de corps et de conscience. Le corps étant défini comme le lieu des émotions, la conscience sera la connaissance que le sujet acquiert de soi et du monde en fonction de ces émotions. Or, le mûthos génère des émotions que la tragédie purge à travers le phénomène de la catharsis. En revanche, le méta-théâtre interrompt le processus émotif de la conscience. Tout en appuyant mes définitions sur des notions de psychologie, neurologie et physique quantique, j'oppose tragédie et méta-théâtre de la façon suivante: la tragédie produit une forme de conscience incarnée chez le spectateur, alors que le méta-théâtre n'aboutit qu'à une forme de conscience cartésienne ou vision désincarnée. J'applique ensuite cette conception à une série de pièces importantes de l'histoire du théâtre espagnol au XXe siècle qui comportent toutes une part de réécriture d'un ou de plusieurs mythes. Je constate une généralisation du traitement méta-théâtral de la réécriture, au détriment non du tragique, mais de la tragédie proprement dite. Par conséquent, je diagnostique un déficit d'incarnation dans le théâtre espagnol au XXe siècle.

A CRTC1 deficient mouse line study : relevance to mood disorders

Summary Mood disorders are among the most prevalent, psychosocial^ debilitating, chronic and relapsing forms of psychiatric illnesses. Despite considerable advances in their characterization, the heterogeneous nature of susceptibility factors and patient's symptoms could account for the lack of totally effective and remissive treatment. The neurobiological hypothesis of mood disorders etiology has evolved since the monoamine and neurotrophin theories and current evidence is pointing toward their integration in a broader polygenic epistatic model resulting in defective neuroplasticity of circuitries involved in emotion processing. Consequently, the unraveling of molecular underpinning pathways involved in neuronal plasticity, commonly altered among mood disorder syndromes and symptoms, should shed light on their etiology and provide new drug target. The transcription factor CREB has been critically involved in the long-lasting forms of neuronal plasticity and in the regulation of several mood disorders susceptibility genes. In addition, altered CREB activity has been associated with mood disorders pathophysiology and pharmacotherapy. Interestingly, the newly-identified protein CREB-regulated transcription coactivator 1 (CRTC1) was shown by previous studies in the laboratory to be a neuroactivity- dependent cAMP and calcium sensor, a potent activator of CREB-dependent transcription and involved in neuroplasticity mechanisms associated with long-term synaptic potentiation. Furthermore, the major mood disorder susceptibility gene Bdnf was suggested to be transcriptional regulated by CRTC1. Therefore, we aimed to investigate a role for CRTC1 in mood disorders by generating and characterizing a Crtcl deficient mouse model at the behavioral and molecular levels. Interestingly, their comprehensive characterization revealed a behavioral profile mirroring several major symptoms comorbid in mood disorders, including altered social interactions, aggressive behaviors, obesity, psychomotor retardation, increased emotional response to stress, decreased sexual drive and depression-like behaviors. To investigate the molecular mechanisms underlying these pathological behaviors and the implication of CRTC1 in the regulation of CREB-regulated genes in vivo, we also quantified transcript levels of several relevant CREB-regulated susceptibility genes in brain structures involved in the pathophysiology of mood disorders. Strikingly, we found the underexpression of primary components of the neurotrophin system: Bdnf and its cognate receptor TrkB, a marked decrease in the Nr4a family of transcription factors, implicated in neuroplasticity and associated with dopamine-related disorders, as well as in several other relevant CREB regulated genes. Moreover, neurochemical analysis revealed that Crtcl null mice presented alteration in prefrontal cortical monoamine turnover as well as in hippocampal and accumbal serotonin levels, similarly associated with mood disorders etiology and pharmacotherapy. Together, the present thesis supports the involvement of CRTC1 pathway hypofunction in the pathogenesis of mood disorders and specifically in pathological aggression, obesity and depression-related behavior comorbidities. Ultimately, CRTC1 may represent an interesting antidepressant, antiaggressive or mood stabilizer drug target candidate through the modulation of major CREB regulated susceptibility genes. Les troubles de l'humeur comptent parmi les maladies psychiatriques les plus prévalentes, psychosocialement débilitantes, chroniques et avec le plus grand risque de rechute. Malgré de considérable avancées dans leur caractérisation, la nature hétérogène des facteurs de susceptibilité et des symptômes présentés par les patients, semble justifier l'absence de traitement entraînant une rémission complète de la maladie. L'hypothèse de l'étiologie neurobiologique des troubles de l'humeur a évolué depuis la théorie des monoamines et des neurotrophines. Actuellement, elle tend à les englober dans un modèle polygénique épistatique induisant une déficience de la neuroplasticité des circuits impliqué dans la régulation des émotions. Par conséquent, il apparaît particulièrement relevant de caractériser des voies moléculaires impliquées dans la plasticité neuronale, communément altérées parmi les différents syndromes et symptômes des maladies de l'humeur, afin d'améliorer leur compréhension ainsi que de proposer de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles. Le facteur de transcription CREB a été de façon répétée et cohérente impliqué dans les mécanismes à long terme de la plasticité neuronale, ainsi que dans la régulation de plusieurs gènes de susceptibilité aux maladies de l'humeur. De plus, une altération dans l'activité de CREB a été impliqué dans leur étiologie et pharmacothérapie. De façon intéressante, des résultats préliminaires sur la protéine récemment découverte CREB-regulated transcription coactivator 1 (CRTC1) ont indiqué que son activation était dépendante de l'activité neuronale, qu'il était un senseur du calcium et de l'AMPc, ainsi qu'un coactivateur de CREB requis et puissant impliqué dans les mécanismes de plasticité neuronale associés à la potentialisation à long terme. En outre, des résultats ont suggéré que le gène majeur de susceptibilité Bdnf est régulé par CRTC1. Ainsi, notre objectif a été d'investiguer un rôle éventuel de CRTC1 dans les maladies de l'humeur en générant et caractérisant une lignée de souris déficiente pour Crtcl, tant au niveau comportemental que moléculaire. De façon intéressante, leur caractérisation détaillée a révélé un profil comportemental reflétant de nombreux aspects des maladies de l'humeur incluant une altération des interactions sociales, une agression pathologique, l'obésité, un retard psychomoteur, une réponse émotionnelle au stress accrue, une diminution de la motivation sexuelle, et des comportements reliés à la dépression. Afin d'investiguer les mécanismes moléculaires sous- jacents cette altération du comportement, ainsi que l'implication de CRTC1 dans l'expression des gènes régulés par CREB in vivo, nous avons quantifié les niveaux de transcrits de plusieurs gènes de susceptibilité régulés par CREB et impliqués dans la physiopathologie des maladies de l'humeur. Remarquablement, nous avons trouvé la sous-expression de composants primordiaux du système neurotrophique: Bdnf et son récepteur TrkB, une diminution majeure de la famille des facteurs de transcription Nr4a, impliqués dans la neuroplasticité et associés à des désordres liés à la dopamine, ainsi que de nombreux autres gènes relevants régulés par CREB. De plus, une analyse neurochimique a révélé que les souris déficientes pour Crtcî présentent une altération du turn-over des monoamines du cortex préfrontal ainsi que des niveaux hippocampaux et accumbaux de sérotonine, associés de façon similaire dans l'étiologie et la pharmacothérapie des maladies de l'humeur. Vue dans son ensemble, la présente thèse supporte l'implication d'une sous-régulation de la voie de CRTCI dans la pathogenèse des maladies de l'humeur ainsi que dans la comorbidité de l'agression pathologique, l'obésité et la dépression. En conclusion, CRTCI pourrait représenter une cible médicamenteuse intéressante aux propriétés antidépressante, antiagressive ou stabilisatrice de l'humeur au travers de la modulation de gènes de susceptibilité majeurs régulés par CREB.

Molecular modeling study of the binding and signaling properties of the TCRpMHC complex

The activation of the specific immune response against tumor cells is based on the recognition by the CD8+ Cytotoxic Τ Lymphocytes (CTL), of antigenic peptides (p) presented at the surface of the cell by the class I major histocompatibility complex (MHC). The ability of the so-called T-Cell Receptors (TCR) to discriminate between self and non-self peptides constitutes the most important specific control mechanism against infected cells. The TCR/pMHC interaction has been the subject of much attention in cancer therapy since the design of the adoptive transfer approach, in which Τ lymphocytes presenting an interesting response against tumor cells are extracted from the patient, expanded in vitro, and reinfused after immunodepletion, possibly leading to cancer regression. In the last decade, major progress has been achieved by the introduction of engineered lypmhocytes. In the meantime, the understanding of the molecular aspects of the TCRpMHC interaction has become essential to guide in vitro and in vivo studies. In 1996, the determination of the first structure of a TCRpMHC complex by X-ray crystallography revealed the molecular basis of the interaction. Since then, molecular modeling techniques have taken advantage of crystal structures to study the conformational space of the complex, and understand the specificity of the recognition of the pMHC by the TCR. In the meantime, experimental techniques used to determine the sequences of TCR that bind to a pMHC complex have been used intensively, leading to the collection of large repertoires of TCR sequences that are specific for a given pMHC. There is a growing need for computational approaches capable of predicting the molecular interactions that occur upon TCR/pMHC binding without relying on the time consuming resolution of a crystal structure. This work presents new approaches to analyze the molecular principles that govern the recognition of the pMHC by the TCR and the subsequent activation of the T-cell. We first introduce TCRep 3D, a new method to model and study the structural properties of TCR repertoires, based on homology and ab initio modeling. We discuss the methodology in details, and demonstrate that it outperforms state of the art modeling methods in predicting relevant TCR conformations. Two successful applications of TCRep 3D that supported experimental studies on TCR repertoires are presented. Second, we present a rigid body study of TCRpMHC complexes that gives a fair insight on the TCR approach towards pMHC. We show that the binding mode of the TCR is correctly described by long-distance interactions. Finally, the last section is dedicated to a detailed analysis of an experimental hydrogen exchange study, which suggests that some regions of the constant domain of the TCR are subject to conformational changes upon binding to the pMHC. We propose a hypothesis of the structural signaling of TCR molecules leading to the activation of the T-cell. It is based on the analysis of correlated motions in the TCRpMHC structure. - L'activation de la réponse immunitaire spécifique dirigée contre les cellules tumorales est basée sur la reconnaissance par les Lymphocytes Τ Cytotoxiques (CTL), d'un peptide antigénique (p) présenté à la suface de la cellule par le complexe majeur d'histocompatibilité de classe I (MHC). La capacité des récepteurs des lymphocytes (TCR) à distinguer les peptides endogènes des peptides étrangers constitue le mécanisme de contrôle le plus important dirigé contre les cellules infectées. L'interaction entre le TCR et le pMHC est le sujet de beaucoup d'attention dans la thérapie du cancer, depuis la conception de la méthode de transfer adoptif: les lymphocytes capables d'une réponse importante contre les cellules tumorales sont extraits du patient, amplifiés in vitro, et réintroduits après immunosuppression. Il peut en résulter une régression du cancer. Ces dix dernières années, d'importants progrès ont été réalisés grâce à l'introduction de lymphocytes modifiés par génie génétique. En parallèle, la compréhension du TCRpMHC au niveau moléculaire est donc devenue essentielle pour soutenir les études in vitro et in vivo. En 1996, l'obtention de la première structure du complexe TCRpMHC à l'aide de la cristallographie par rayons X a révélé les bases moléculaires de l'interaction. Depuis lors, les techniques de modélisation moléculaire ont exploité les structures expérimentales pour comprendre la spécificité de la reconnaissance du pMHC par le TCR. Dans le même temps, de nouvelles techniques expérimentales permettant de déterminer la séquence de TCR spécifiques envers un pMHC donné, ont été largement exploitées. Ainsi, d'importants répertoires de TCR sont devenus disponibles, et il est plus que jamais nécessaire de développer des approches informatiques capables de prédire les interactions moléculaires qui ont lieu lors de la liaison du TCR au pMHC, et ce sans dépendre systématiquement de la résolution d'une structure cristalline. Ce mémoire présente une nouvelle approche pour analyser les principes moléculaires régissant la reconnaissance du pMHC par le TCR, et l'activation du lymphocyte qui en résulte. Dans un premier temps, nous présentons TCRep 3D, une nouvelle méthode basée sur les modélisations par homologie et ab initio, pour l'étude de propriétés structurales des répertoires de TCR. Le procédé est discuté en détails et comparé à des approches standard. Nous démontrons ainsi que TCRep 3D est le plus performant pour prédire des conformations pertinentes du TCR. Deux applications à des études expérimentales des répertoires TCR sont ensuite présentées. Dans la seconde partie de ce travail nous présentons une étude de complexes TCRpMHC qui donne un aperçu intéressant du mécanisme d'approche du pMHC par le TCR. Finalement, la dernière section se concentre sur l'analyse détaillée d'une étude expérimentale basée sur les échanges deuterium/hydrogène, dont les résultats révèlent que certaines régions clés du domaine constant du TCR sont sujettes à un changement conformationnel lors de la liaison au pMHC. Nous proposons une hypothèse pour la signalisation structurelle des TCR, menant à l'activation du lymphocyte. Celle-ci est basée sur l'analyse des mouvements corrélés observés dans la structure du TCRpMHC.

Prévention de la violence commise par les spectateurs lors de manifestations sportives : étude des mesures préventives et de la responsabilité de l'organisateur à la lumière du droit comparé, du droit suisse et du droit associatif

Introduction 1. Généralités : Le sport occupe une place importante dans notre société, de manière active par la pratique d'une ou de plusieurs activités sportives, ou de manière passive, au travers de la presse, de la radio et de la télévision. Le sport est ainsi un acte de participation, d'appartenance, de revendication et d'intégration à la société en général ou à un groupe. Il stimule l'imagination et permet de rêver aux héros sportifs. Enfin, non seulement il améliore la santé de ceux qui le pratique, mais il a une dimension éducative et joue un rôle social, culturel et récréatif. Toutefois, le sport est également un spectacle qui provoque des passions et engendre des émotions de la part des supporters, dont certains s'exaltent pour leur équipe fétiche. Il arrive que ce supportérisme soit à tel point exacerbé qu'il mène à des dérives pouvant aboutir à des actes de violence dans et en dehors des stades, ceci tant avant, pendant qu'après le match. A titre d'exemple tragique, les téléspectateurs garderont longtemps en mémoire les scènes auxquelles ils ont assisté le 29 mai 1985, en direct, lorsque, avant le début de la rencontre, des hooligans anglais ont attaqué des supporters italiens dans les gradins du bloc Z du stade du Heysel à Bruxelles, lors de la finale de la Coupe d'Europe des champions, opposant le FC Liverpool à la Juventus de Turin; 39 personnes en sont mortes et 600 ont été blessées. La Suisse, longtemps épargnée par le phénomène, en regard de la situation qui a prévalu dans d'autres Etats européens, ne peut échapper, depuis quelques années, au triste constat selon lequel les stades constituent désormais des environnements propices à des actions de violence, de racisme et, plus rarement, d'extrémisme. Le cas le plus révélateur a eu lieu le 13 mai 2006, lorsque des fauteurs de trouble ont envahi le terrain du Parc Saint-Jacques de Bâle après le coup de sifflet final du match de championnat opposant le FC Bâle au FC Zurich, match dont l'enjeu était la première place du classement du championnat de Super League, pour attaquer à coups de pied et à coups de poing des joueurs, des accompagnants et des personnes chargées de la sécurité. Les affrontements ont continué dans la rue jusque tard dans la soirée. Il s'en est suivi une centaine de blessés et des dégâts d'un demi million de francs. De tels débordements mettent en danger la sécurité du public, des équipes et des arbitres. Il s'agit de tout mettre en oeuvre afin que les spectateurs qui assistent à une manifestation sportive puissent prendre du plaisir aux performances des sportifs sans devoir craindre pour leur sécurité. De même, les acteurs sur le terrain doivent pouvoir exercer leur sport sans craindre un envahissement de l'aire de jeu. Ainsi, les Etats et les associations sportives ont élaboré des textes juridiques afin d'éviter des débordements ou tout autre événement qui pourraient mettre en danger des personnes ou des biens matériels lors de manifestations sportives. Sous l'angle du droit étatique helvétique, cela s'est traduit, notamment en vue du déroulement en Suisse du Championnat d'Europe de football de l'UEFA en 2008 (EURO 2008) et du Championnat du monde de hockey sur glace en 2009, par l'adoption de mesures préventives permettant de lutter contre les actes de violence lors de manifestations sportives, introduites dans la Loi fédérale du 21 mars 1997 instituant des mesures visant au maintien de la sûreté intérieure (LMSI). Elles se concrétisent par l'inscription d'individus ayant commis des actes de violence dans une banque de données nationale, ainsi que par le recours au périmètre d'exclusion, à l'interdiction de sortie du territoire, à l'obligation de s'annoncer à la police et, en dernier ressort, à la garde à vue; enfin, il est également possible de saisir, séquestrer ou confisquer du matériel de propagande5. La mise en place de telles mesures relève de l'Etat, garant de la sécurité et de l'ordre publics à l'extérieur des enceintes sportives. L'organisateur, chargé quant à lui d'assurer la sécurité à l'intérieur du stade, n'est toutefois pas en marge, puisque les fédérations et associations sportives ont édicté des règlements dont il est le destinataire. Ces textes prévoient, à sa charge, notamment les mesures suivantes: le prononcé d'interdictions de stade à l'encontre de supporters violents, la fouille accrue des spectateurs, l'engagement d'un service de sécurité privé, l'obligation de désigner un responsable de la sécurité, la séparation des différents groupes de supporters, etc.. Il appartient ainsi aux associations sportives, aux organisateurs, aux chargés de la sécurité au sein des clubs et aux forces de l'ordre public d'appliquer de la meilleure façon que ce soit les mesures proposées et de collaborer afin de combattre les débordements des spectateurs de manière effective. Prévenir et supprimer la violence dans les manifestations sportives exige ainsi la mobilisation et la collaboration de tous les protagonistes concernés.

Active solubilization and refolding of stable protein aggregates by cooperative unfolding action of individual hsp70 chaperones.

Hsp70 is a central molecular chaperone that passively prevents protein aggregation and uses the energy of ATP hydrolysis to solubilize, translocate, and mediate the proper refolding of proteins in the cell. Yet, the molecular mechanism by which the active Hsp70 chaperone functions are achieved remains unclear. Here, we show that the bacterial Hsp70 (DnaK) can actively unfold misfolded structures in aggregated polypeptides, leading to gradual disaggregation. We found that the specific unfolding and disaggregation activities of individual DnaK molecules were optimal for large aggregates but dramatically decreased for small aggregates. The active unfolding of the smallest aggregates, leading to proper global refolding, required the cooperative action of several DnaK molecules per misfolded polypeptide. This finding suggests that the unique ATP-fueled locking/unlocking mechanism of the Hsp70 chaperones can recruit random chaperone motions to locally unfold misfolded structures and gradually disentangle stable aggregates into refoldable proteins.

L'amour impératif

La théorie de l'attachement offre depuis longtemps à la relation précoce un cadre de réflexion marqué par l'importance de la transmission de l'adulte à l'enfant d'une certaine sécurité affective, qui l'aide à réguler ses émotions et à s'ouvrir progressivement vers le monde extérieur.

Le stress du soignant ou comment se soigner soi-même [Stress in health care workers]

La littérature scientifique confirme que les soignants ont besoin de soutien. Par-delà la surchage clinique et administrative, le stress lié à la signifiance des facteurs contextuels est une source de détresse importante. La reconnaissance et la gestion de ce stress peuvent soutenir le clinicien de manière durable. L'article discute les éléments clés de ces stresseurs, notamment le rôle des émotions du soignant, la reconnaissance des limites, la confusion concernant l'empathie, l'influence du développement et de la trajectoire de vie sur l'identité professionnelle ainsi que le conflit que représente le fait d'être un soignant qui a besoin d'aide. A growing body of evidence indicates that health care professionals are in need of support. Beside heavy clinical patient volume or administrative duties, stress related to the significance of contextual factors is an important source of clinician's distress. Identification of and working through such stress can be a durable source of support. This article discusses key elements of these stressors, namely, the role of emotions of the clinician, awareness of limits, confusion about empathy, the influence of development and life trajectory on professional identity and the conflicting roles of the health care provider being in need of support http://titan.medhyg.ch/mh/formation/article.php3?sid=32934

Trouble du déficit d'attention/hyperactivité (TDAH) et attachement: pistes convergentes ou parallèles ?

L'attachement offre un cadre pour investiguer et comprendre les problématiques parentales et développementales des enfants avec un TDAH. Des observations cliniques et des recherches récentes évoquent la présence assez fréquente d'attachements de type insecure chez les enfants avec un TDAH. Des études signalent la présence fréquente de symptômes évocateurs d'un TDAH chez des enfants ayant vécu des déprivations précoces dans des orphelinats. Les hypothèses sur la régulation des émotions et la qualité des relations interpersonnelles provenant de la théorie de l'attachement pourraient apporter des pistes intéressantes dans la compréhension des TDAH et comporter des points de jonction avec les hypothèses de Barkley (2010) sur le rôle de l'autorégulation et de l'inhibition émotionnelle dans le TDAH.