Transport électrique dans les nanotubes de carbone et leurs dérivés fonctionnalisés

Les nanotubes de carbone forment une structure quasi-unidimensionnelle de diamètre nanométrique, dont les propriétés mécaniques et électroniques, en particulier leur remarquable conductivité électrique, présentent un grand potentiel pour la conception de dispositifs électroniques. Les nanotubes fonctionnalisés, c’est-à-dire dont la paroi a été chimiquement modifiée, présentent aussi un intérêt majeur pour leur mise en œuvre facilitée et pour la formation d’une interface active entre le nanotube et l’environnement, cette dernière étant essentielle pour la conception de nanocapteurs chimiques et biologiques. La présente thèse porte sur l’étude des mécanismes gouvernant le transport électrique dans les nanotubes de carbone et leurs dérivés fonctionnalisés. Les travaux, de nature expérimentale, ont été réalisés sur des dispositifs électroniques constitués d’un nanotube individuel monoparoi ou biparoi, additionné de groupes fonctionnels au besoin. En première partie, on s’intéresse à l’effet de la dimensionnalité sur les mécanismes d’injection des porteurs de charge au niveau des contacts électriques avec le nanotube. En seconde partie, on étudie l’effet de la fonctionnalisation covalente sur les propriétés de transport électrique des nanotubes, et on montre notamment que l’impact de l’addition des greffons varie fortement selon leur valence et qu’il est possible d’obtenir des nanotubes fonctionnalisés avec une bonne conductance. En troisième partie, on explore les phénomènes de saturation du courant et de claquage électrique survenant à haut voltage. Enfin, on discute de l’impact des résultats obtenus sur l’avancement de la compréhension des mécanismes de transport électrique dans les systèmes hautement confinés, ainsi que des perspectives fondamentales et technologiques ouvertes par ces travaux.

Le port des signes religieux dans l'espace public : une réflexion à partir du droit international et d'une comparaison entre le Canada, les États-Unis, la France et la Suisse

Après avoir établi les bases méthodologiques de cette recherche, nous avons débuté notre réflexion en inscrivant la problématique du port des signes religieux dans l’espace public dans le débat qui perdure entre les perspectives différentialiste et universaliste au niveau de l’application des droits à l’égalité. Par la suite, nous effectuons un survol des cadres conceptuels appropriés à l’analyse du sujet: le libéralisme classique et le républicanisme qui se rapportent à la vision universaliste. Les divers types de féminisme juridique, la théorie de l’intersectionnalité, l’approche communautarienne, le libéralisme repensé de Kymlicka et les valeurs relatives au droit à l’égalité de Sandra Fredman qui se rangent sous la houlette de la philosophie différentialiste. Par la suite, le libéralisme repensé de Kymlicka et les valeurs relatives au droit à l’égalité de Fredman sont identifiés comme étant les cadres les plus appropriés à l’analyse du sujet à l’étude. Dans cette même optique, notre examen du droit international nous a permis de démontrer que pendant que le droit européen se range davantage dans la perspective universaliste au niveau de l’examen du droit à la liberté de religion, tel n’est pas le cas pour le droit onusien qui se joint timidement à la vision différentialiste et donc, du libéralisme repensé de Kymlicka et de la perspective des droits à l’égalité de Fredman. Au niveau des systèmes juridiques des États-Unis, du Canada, de la France et de la Suisse, nous avons vu une application intermittente des deux perspectives dépendant du domaine d’activité en cause. Cependant, le Canada est ressorti de notre analyse comme étant celle ayant une approche plus axée sur la vision différentialiste en raison de sa neutralité inclusive ou bienveillante qui accorde une grande place à l’inclusion et à l’égalité réelle de ces nationaux.

Le leadership interstitiel, le champ d'action des Amérindiens ou le pouvoir dans la marge : l'exemple de la communauté algonquine de Kitigan Zibi (Québec)

Quel est le champ d’action des Amérindiens dans le contexte politique canadien? Malgré les tentatives de l’État canadien de briser la structure politique traditionnelle des Autochtones en introduisant le système électif et politique du conseil de bande, ceux-ci sont loin d'avoir été des victimes passives. L'étude du leadership interstitiel est la ligne directrice de cette thèse car il est la clé d’une pratique politique « in the cracks » qui confère un pouvoir marginal aux Amérindiens. En s'intéressant aux conditions historiques et sociales de déploiement de l’arène politique en milieu de réserve, il est possible de comprendre la quotidienneté et la contemporanéité de l’exercice du pouvoir au sein d’une population minoritaire fortement politisée. La recherche ethnographique porte sur la politique locale de la communauté algonquine de Kitigan Zibi (Québec). L’analyse des acteurs anishnabeg a montré une variabilité du leadership politique chez les Algonquins et l’existence de différents types de leader malgré l’imposition d’une fonction de chef par la Loi sur les Indiens. Le contrôle des affaires politiques officielles d’une bande par les agents coloniaux, c'est-à-dire les missionnaires et les agents indiens, n’a pas donné lieu à un contrôle total de sa dynamique politique interne et de ses membres. L'enquête de terrain a dévoilé que les diverses manifestations et actions politiques menées par les Anishnabeg s’avèrent être des stratégies du pouvoir dans la marge, une forme quotidienne de résistance face aux nouvelles façons de faire la politique établies par les autorités canadiennes, des ruses et des tactiques employées pour tenter de changer le système formel en remettant en question le pouvoir des Affaires indiennes. La contestation et la résistance ne sont toutefois pas l’unique moteur du leadership et de la politique amérindienne. En fait, le leadership politique chez les Kitigan Zibi Anishnabeg est aussi basé sur diverses représentations (traditionnelles, spirituelles, symboliques) qui ont permis aux Algonquins de préserver une identité politique malgré certaines ruptures et transformations introduites dans leur société par les colonisateurs. Les ambiguïtés, les contradictions et les paradoxes de la quotidienneté politique d’une bande autochtone ne sont pas que le résultat de la rencontre d’un univers politique Autre, mais aussi l’aboutissement de l’évolution et de la reconstruction d’un système sociopolitique traditionnel et de ses dynamiques internes reliées au pouvoir, d’une redéfinition de l’autorité et de la légitimité du politique, de l'essor de leaders nouveau genre pour répondre adéquatement aux exigences politiques de la vie en réserve. La politique de réserve n’est pas une chose concrète mais plutôt une dynamique dans un temps et dans un lieu donné, au chevauchement culturel de diverses traditions politiques et formes d’autorité, au truchement de divers espaces (imposé ou symbolique) et institutions (formelle et informelle). Les Algonquins se renouvellent continuellement politiquement au sein de leur système. Ceci n’est pas un effet de l’acculturation, d’une hybridité ou de la modernité mais relève bien de la tradition. Le rattachement de fonctions et dynamiques traditionnelles à la structure formelle constitue un début de gouvernance « par le bas ». Cette dernière renouvelle de l’intérieur, par l’établissement d’un dialogue, la relation entre les leaders autochtones et les représentants de l’État, ce qui donne aux acteurs locaux une marge de manœuvre. Les Algonquins ont saisi les incompatibilités des deux systèmes – blanc et autochtone – pour définir un nouveau territoire, « in the cracks », qui devient leur domaine d’action. L'analyse de la flexibilité du leadership algonquin, de la vision eurocanadienne du leadership amérindien, de l’usage instrumental des exigences de l’État, des élections et des éligibles contemporains, de l'empowerment des femmes algonquines et du leadership féminin en milieu de réserve, a révélé que le leadership interstitiel est une force politique pour les Kitigan Zibi Anishnabeg. En portant un regard critique sur la politique locale dans le quotidien d'une bande et en incluant les voix autochtones, il est possible d’observer le processus de décolonisation et des formes embryonnaires de pratiques postcoloniales au sein des réserves. Cette recherche a démontré que le chef et les autres leaders sont au cœur de cette dynamique politique dans les marges, de l’essor et de l’émancipation politique de leur bande.

Alignement de phrases parallèles dans des corpus bruités

La traduction statistique requiert des corpus parallèles en grande quantité. L’obtention de tels corpus passe par l’alignement automatique au niveau des phrases. L’alignement des corpus parallèles a reçu beaucoup d’attention dans les années quatre vingt et cette étape est considérée comme résolue par la communauté. Nous montrons dans notre mémoire que ce n’est pas le cas et proposons un nouvel aligneur que nous comparons à des algorithmes à l’état de l’art. Notre aligneur est simple, rapide et permet d’aligner une très grande quantité de données. Il produit des résultats souvent meilleurs que ceux produits par les aligneurs les plus élaborés. Nous analysons la robustesse de notre aligneur en fonction du genre des textes à aligner et du bruit qu’ils contiennent. Pour cela, nos expériences se décomposent en deux grandes parties. Dans la première partie, nous travaillons sur le corpus BAF où nous mesurons la qualité d’alignement produit en fonction du bruit qui atteint les 60%. Dans la deuxième partie, nous travaillons sur le corpus EuroParl où nous revisitons la procédure d’alignement avec laquelle le corpus Europarl a été préparé et montrons que de meilleures performances au niveau des systèmes de traduction statistique peuvent être obtenues en utilisant notre aligneur.

Les dimensions négligées de l'évaluation de la performance : les valeurs et la qualité de vie au travail

L’objet de cette thèse est l’élaboration d’un modèle logique de mesure du maintien des valeurs, ainsi que son opérationnalisation afin d’entreprendre l’évaluation de la performance des systèmes de santé. Le maintien des valeurs est l’une des quatre fonctions de la théorie de l’action sociale de T.Parsons permettant d’analyser les systèmes d’action. Les autres fonctions sont l’adaptation, la production et l’atteinte des buts. Cette théorie est la base du modèle EGIPSS (évaluation globale et intégrée de la performance des systèmes de santé), dans lequel cette thèse s’insère. La fonction étudiée correspond, dans l’oeuvre de T.Parsons, au sous-système culturel. Elle renvoie à l’intangible, soit à l’univers symbolique par lequel l’action prend son sens et les fonctions du système s’articulent. Le modèle logique de mesure du maintien des valeurs est structuré autour de deux concepts principaux, les valeurs individuelles et organisationnelles et la qualité de vie au travail. À travers les valeurs individuelles et organisationnelles, nous mesurons la hiérarchie et l’intensité des valeurs, ainsi que le niveau de concordance interindividuelle et le degré de congruence entre les valeurs individuelles et organisationnelles. La qualité de vie au travail est composée de plusieurs concepts permettant d’analyser et d’évaluer l’environnement de travail, le climat organisationnel, la satisfaction au travail, les réactions comportementales et l’état de santé des employés. La mesure de ces différents aspects a donné lieu à la conception de trois questionnaires et de trente indicateurs. Ma thèse présente, donc, chacun des concepts sélectionnés et leurs articulations, ainsi que les outils de mesure qui ont été construits afin d’évaluer la dimension du maintien des valeurs. Enfin, nous exposons un exemple d’opérationnalisation de ce modèle de mesure appliqué à deux hôpitaux dans la province du Mato Grosso du Sud au Brésil. Cette thèse se conclut par une réflexion sur l’utilisation de l’évaluation comme outil de gestion soutenant l’amélioration de la performance et l’imputabilité. Ce projet comportait un double enjeu. Tout d’abord, la conceptualisation de la dimension du maintien des valeurs à partir d’une littérature abondante, mais manquant d’intégration théorique, puis la création d’outils de mesure permettant de saisir autant les aspects objectifs que subjectifs des valeurs et de la qualité de vie au travail. En effet, on trouve dans la littérature de nombreuses disciplines et de multiples courants théoriques tels que la psychologie industrielle et organisationnelle, la sociologie, les sciences infirmières, les théories sur le comportement organisationnel, la théorie des organisations, qui ont conçu des modèles pour analyser et comprendre les perceptions, les attitudes et les comportements humains dans les organisations. Ainsi, l’intérêt scientifique de ce projet découle de la création d’un modèle dynamique et intégrateur offrant une synthèse des différents champs théoriques abordant la question de l’interaction entre les perceptions individuelles et collectives au travail, les conditions objectives de travail et leurs influences sur les attitudes et les comportements au travail. D’autre part, ce projet revêt un intérêt opérationnel puisqu’il vise à fournir aux décideurs du système de santé des connaissances et données concernant un aspect de la performance fortement négligé par la plupart des modèles internationaux d’évaluation de la performance.

JSreal : un réalisateur de texte pour la programmation web

Site web associé au mémoire: http://daou.st/JSreal

Study of baleen whales’ ecology and interaction with maritime traffic activities to support management of a complex socio-ecological system

Thesis written in co-mentorship with Robert Michaud.

Les pratiques communautaires de lutte au VIH et le droit à la santé : une exploration de l’effectivité internormative du droit

Cette thèse s’intéresse à la vie empirique du droit à la santé, à l’échelle locale, dans le contexte de la lutte au VIH au Québec. Ce sujet soulève des questions particulières au Québec en raison de l’absence d’intégration de ce droit, en tant que droit de la personne, au plan interne. En raison de cette situation, cette thèse propose une réflexion qui s’inscrit d’abord dans une analyse plus vaste du droit à la santé en tant que droit international des DESC. Ainsi, après avoir situé la réflexion dans le contexte de l’émergence d’une nouvelle ère des droits économiques, sociaux et culturels à l’échelle globale, l’analyse met en lumière les développements marquants du droit à la santé en droit international et en droit comparé, lesquels tranchent par rapport à l’absence de ce droit, au plan formel, dans les ordres juridiques constitutionnel et quasi constitutionnel. Dans un tel contexte de décalage juridique et alors que de nombreux obstacles à la réalisation du droit à la santé des personnes marginalisées et vulnérables au VIH traduisent de réelles violations des obligations internationales qu’impose le droit à la santé aux autorités gouvernementales, cette thèse nous amène en dehors des cadres prédéterminés, pour penser le droit à la santé en action. Ainsi, la réflexion est orientée en direction du travail des acteurs qui luttent contre les obstacles au droit à la santé, en agissant localement, en entretenant un lien social avec les personnes vulnérables au VIH/sida et en portant, par le biais de réseaux multiples, leurs revendications à une plus grande échelle. Au Québec, en matière de lutte au VIH, ces acteurs sont les organismes communautaires. Leur travail de terrain s’inscrit dans le paradigme de la santé et des droits humains, dont le postulat fondamental est de considérer que le respect des droits des personnes vivant avec le VIH et vulnérables au VIH est intimement lié à la lutte au VIH. Ainsi, de nombreuses stratégies de défense, de promotion et de protection des droits de la personne colorent leur approche de travail, le tout valorisé par les contributions expertes d’organismes non gouvernementaux québécois et canadiens et parfois, par les instances internationales, telle ONUSIDA. Cette posture place les organismes communautaires dans un rapport théorique privilégié avec le droit à la santé. Que ce soit en tant qu’acteurs de proximité offrant des soins et services de santé ou en tant qu’entité de transformation sociale, les organismes communautaires semblent en effet particulièrement bien placés pour concrétiser, via leurs services ou à travers leur plaidoyer, l’accès à des soins, services et facteurs déterminants de la santé adaptés, en l’absence de toute discrimination et en accordant une attention prioritaire aux besoins des personnes vulnérables. Mais qu’en est-il concrètement dans les faits ? Est-ce que leurs pratiques sont véritablement en adéquation avec le contenu normatif du droit à la santé ? Est-ce que leur engagement en faveur des droits de la personne englobe le droit à la santé, dans un État où ce droit n’est pas incorporé formellement ? Et en l’absence de relais par le droit interne, est-ce que le droit international du droit à la santé peut entraîner des effets chez ces acteurs ? Comment ces derniers se perçoivent-ils à l’égard de ce droit, dans un contexte de gouvernance décentralisée en santé ? Ce sont ces questions qui ont structuré la présente thèse et qui nous ont poussé à proposer une nouvelle approche théorique, se voulant complémentaire à la théorie de l’effectivité du droit. Partant du constat d’une pluralité de normes, provenant des paliers normatifs international, national et local, en co-existence dans le champ social de la lutte communautaire de lutte au VIH, nous avons proposé une rencontre entre l’effectivité du droit et le pluralisme normatif, pour explorer l’effectivité internormative du droit à la santé. Selon notre approche, l’effectivité internormative se concrétise à travers l’existence de zones d’adéquation entre des pratiques et le contenu normatif d’un droit lesquelles sont attribuables à la force normative d’une norme instituante autre que celle actualisée en pratiques. Dans ce schéma, les pratiques d’actualisation du droit, qui concrétisent le rapport internormatif, se comprennent à travers l’analyse d’affinités électives qui relient de manière dynamique la norme instituante à l’esprit de la norme instituée. Sur cette base, nous avons avancé, à titre d’hypothèse de recherche, qu’il existe, entre les pratiques de revendications et de services des organismes communautaires et, le droit à la santé, un phénomène d’effectivité internormative. Plus concrètement, nous avons suggéré qu’il existe une adéquation entre les pratiques et le droit à la santé et que celle-ci s’explique par l’existence d’une norme communautaire qui influence et oriente les pratiques et qui entretient avec l’esprit du droit à la santé, des affinités électives. Pour vérifier cette hypothèse, une étude empirique auprès des organismes communautaires québécois de lutte au VIH a été réalisée. L’analyse des données nuance quelque peu l’hypothèse de départ et offre une réponse en trois volets. C’est le premier volet de l’analyse qui nous invite à revenir sur l’hypothèse puisqu’il révèle l’existence d’une adéquation partielle entre les pratiques communautaires de lutte au VIH et le droit à la santé. Plus précisément, l’analyse qualitative révèle des zones de recouvrement entre les pratiques des organismes communautaires et les dimensions matérielle et procédurale du droit, laissant, en dehors de l’adéquation, les dimensions formelles et opératoires. Concrètement, cela signifie que les pratiques communautaires de lutte au VIH, tant à travers leurs services que leurs revendications, contribuent à rendre disponibles et accessibles des soins, services et facteurs déterminants de la santé de qualité, qui sont acceptables pour les personnes vulnérables au VIH. Ils réussissent à inscrire leurs pratiques dans ce spectre d’adéquation en raison des espaces de non jugement, de dignité et de respect des personnes qu’ils créent dans leurs milieux. Leurs approches de travail, ancrées dans les concepts de réduction des méfaits, de sexualité à risques réduits, de santé globale et de participation, leur souci constant de l’anonymat et de la confidentialité, les cliniques mobiles qu’ils mettent sur pied, l’information adaptées aux réalités et aux besoins qu’ils diffusent, leur conception large et englobante de la non-discrimination et leur prise en compte des besoins et des réalités des personnes les plus vulnérables de la société, sont les facteurs qui entraînent le plus haut niveau d’adéquation entre les pratiques et le droit à la santé. Ce rapport d’adéquation est toutefois fragilisé par les exigences liées au financement des organismes qui mettent en péril la disponibilité de leurs activités et, de manière plus pernicieuse, leur autonomie, en dictant des objectifs déconnectés des besoins réels des personnes et des enjeux véritables du terrain. Dans la mesure où ces contraintes de financement proviennent des autorités gouvernementales provinciales et fédérales, ce constat vient formaliser l’idée qu’en restreignant l’autonomie des organismes communautaires, en limitant leur champ d’action, les gouvernements créent de nouveaux obstacles à la réalisation du droit à la santé des personnes vulnérables au VIH. Pour expliquer le phénomène d’adéquation des pratiques au droit à la santé, le deuxième volet de notre analyse met en lumière l’existence d’une norme, la norme du terrain, qui oriente les pratiques et ce, en l’absence de rapport (connaissance et usage) au droit à la santé, tel qu’il est posé en droit international des droits économiques, sociaux et culturels. Cela signifie qu’il existe, chez les organismes communautaires, une méconnaissance du droit à la santé au plan formel, plutôt en phase avec l’état du droit, au plan interne. Cette méconnaissance se présente en parallèle à une connaissance profane d’un droit moral à la santé qui surdétermine subtilement le travail des organismes et qui, par ailleurs, entretient certaines correspondances avec le contenu normatif du droit à la santé posé en droit international des droits économiques, sociaux et culturels. Cette situation de pluralisme normatif, inconsciente chez les acteurs eux-mêmes, suscite une certaine confusion, notamment quant aux modalités des obligations imposées par ce droit. En l’absence de rattachement du droit à une source formelle, et à un contenu normatif déterminé, le droit à la santé, en tant que valeur morale, apparaît comme un concept large qui semble davantage représenter, en soi, un objectif à atteindre plutôt qu’un outil juridique destiné à réaliser la dignité humaine. Ainsi, dans l’esprit des acteurs communautaires, leurs pratiques donnent effet au droit à la santé, en tant que concept moral dissocié de toute juridicité, mais ne peuvent être orientées en amont, par ses prescriptions juridiques puisqu’il ne s’agit pas, selon eux, d’une norme juridique. Cette situation démontre que la connaissance profane qu’ont les organismes du droit à la santé est influencée par l’état du droit interne québécois et est peu familière avec le droit international, et encore moins avec les spécificités du droit international des droits économiques sociaux et culturels. En demeurant innomé, cet état de fait contribue à entretenir un certain flou autour de l’idée du droit à la santé et n’est pas favorable au développement de stratégies ancrées dans la norme juridique. Cela n’altère en rien, chez les organismes communautaires, la force de la norme du terrain qui oriente de manière régulière les pratiques de lutte au VIH dans le sens de l’inclusion sociale. En tirant ses sources des besoins et réalités du terrain, cette norme, tributaire de la position d’acteurs de proximité des organismes, occupe une place prioritaire de l’univers normatif au moment de concevoir leurs pratiques. Bien qu’informelle, dans le sens où elle n’est pas exprimée de manière explicite, cette norme est intériorisée et partagée par l’ensemble des acteurs. Elle est structurée sur un axe bottom up et requiert un accès, une captation et un décodage des besoins et réalités du terrain pour catalyser les besoins des milieux. Elle s’avère également surdéterminée par des valeurs propres à la lutte au VIH, telles la justice sociale, la santé globale et l’autonomisation des personnes. Tout en ciblant les pratiques de services et de revendications des organismes, nous observons que cette norme du terrain est susceptible de transiter, du bas, vers le haut, en direction des institutions publiques ou des acteurs privés, le cas échéant. Dans de tels cas, les organismes communautaires revêtent les traits de véritables passeurs entre le monde du terrain et le monde institutionnel. Dans tous les cas, la norme prescrit l’élaboration de pratiques qui s’arriment véritablement aux enjeux et problématiques qui sont vécus sur le terrain, loin des pratiques standardisées. Le fait que cette norme du terrain oriente les pratiques des organismes dans la zone d’adéquation au droit à la santé témoigne d’un véritable phénomène d’effectivité internormative au sein du champ social de la lutte communautaire au VIH. Pour explorer plus profondément le rapport internormatif qui sous-tend les pratiques d’actualisation du droit à la santé, nous avons recours au concept d’affinités électives. Ce dernier est particulièrement pertinent, au plan heuristique, pour comprendre les relations dynamiques de convergence entre la norme instituante et la norme instituée. Dans le cadre de notre démarche, ces affinités électives sont repérables chez les organismes communautaires, entre la norme du terrain et la norme morale du droit à la santé. L’analyse des pratiques et des représentations des organismes nous amène en effet à constater qu’il existe, selon leur point de vue, des convergences réciproques entre la norme du terrain et l’esprit du droit à la santé. Ces affinités prennent forme à trois niveaux. D’abord, entre la structure bottom up de la norme du terrain et l’exigence de participation associé au droit moral à la santé. Ensuite, entre l’ancrage de la norme du terrain dans une conception globale de la santé et la place des facteurs déterminants dans la définition du droit moral à la santé. Et enfin, entre l’exigence de non-jugement de la norme du terrain et les composantes de la non-discrimination, de l’accès et de l’acceptabilité des soins, services et déterminants au cœur de l’esprit du droit à la santé. Tout en étant innomées et implicites, ces convergences naturelles entre la norme du terrain et l’esprit du droit à la santé se déploient de manière fluide et naturelle chez les organismes communautaires en traduisant à la fois, leur manière d’être et de faire. Ces attirances réciproques s’activent concrètement par le biais des pratiques qui prennent alors les traits de véritables pratiques d’actualisation du droit à la santé. En attirant l’attention sur ces dynamiques de parentés intimes, c’est à un réel travail de compréhension de la généalogie normative des pratiques d’actualisation du droit à la santé que nous convie le concept des affinités électives. Cet exercice nous invite alors à réintroduire, dans l’analyse, l’influence des structures et des systèmes dans la concrétisation de l’effectivité internormative. Sur cette base, notre analyse démontre que l’autonomie des organismes communautaires est la pierre angulaire du rapport de convergence mutuelle entre la norme du terrain et l’esprit du droit à la santé. Par conséquent, toute atteinte à cette autonomie, notamment par les exigences du financement, est susceptible de déséquilibrer les rapports dynamiques d’attirances réciproques et ainsi, de nuire à la concrétisation des pratiques d’actualisation du droit à la santé.

Rôle et implication du système cannabinoïde dans la modulation périphérique de la douleur inflammatoire et neuropathique

Les dérivés de l’opium (opioïdes) et du cannabis (cannabinoïdes) présentent de nombreuses propriétés intéressantes. Suite à l’identification de leurs récepteurs respectifs, diverses stratégies pharmacologiques ont tenté d’exploiter leurs propriétés analgésiques. Le clonage des récepteurs cannabinoïdes CB1 et CB2 a favorisé la découverte de composés endogènes pour ces récepteurs, les endocannabinoïdes, dont les deux plus étudiés sont l’anandamide et le 2-arachidonyl glycérol (2-AG). Cette découverte a également mené à l’identification d’enzymes qui catalysent l’inactivation de ces cannabinoïdes endogènes : une amidohydrolase des acides gras ou FAAH ainsi qu’une monoacylglycérol lipase ou MAGL. Le système cannabinoïde endogène est régulé à la hausse dans une variété de processus pathologiques, tels que les douleurs inflammatoire et neuropathique. Cette augmentation est habituellement interprétée comme une réaction physiologique visant à rétablir l’homéostasie et elle a notamment été observée en périphérie. Les endocannabinoïdes semblent donc agir de façon spécifique à des moments clés dans certains tissus ciblés afin de minimiser les conséquences reliées au déclenchement de ces douleurs. Cette observation est très intéressante d’un point de vue thérapeutique puisqu’elle suggère la possibilité de cibler les enzymes de dégradation des endocannabinoïdes dans le but d’augmenter leurs concentrations locales et d’ainsi prolonger leur action neuromodulatrice. En périphérie, l’activation des récepteurs cannabinoïdes induit des effets antinociceptifs bénéfiques tout en minimisant les effets indésirables souvent associés à leur activation centrale. Nous avons orienté nos travaux vers la modulation périphérique de ce système endogène à l’aide d’inhibiteurs des enzymes de dégradation des endocannabinoïdes afin d’évaluer leur potentiel thérapeutique et d’élucider les mécanismes d’action qui sous-tendent leurs effets dans des modèles animaux de douleurs inflammatoire et neuropathique. Nous avons démontré que cette approche permet de soulager les symptômes associés à ces deux types de douleurs, et ce via les récepteurs CB1 et CB2. Les systèmes cannabinoïde et opioïde présentent des similitudes, dont des localisations similaires le long des voies de la douleur, des mécanismes d’action relayés par des récepteurs couplés aux protéines G et des propriétés pharmacologiques communes telles que l’analgésie. Le système opioïde est impliqué dans les effets antinociceptifs induits par les cannabinoïdes. À l’inverse, le rôle joué par le système cannabinoïde dans ceux induits par la morphine demeure incertain. Nous avons démontré que les effets antinociceptifs périphériques et spinaux produits par la morphine sont diminués chez les souris génétiquement modifiées chez lesquelles l’expression des récepteurs CB1 ou CB2 a été éliminée, laissant supposer un rôle pour ces récepteurs dans les effets de la morphine. Nous avons de plus démontré que la diminution de l'analgésie produite par la morphine dans ces souris n'est pas causée par un dysfonctionnement des récepteurs opioïdes mu (MOP) ni par une régulation à la baisse de ces récepteurs. Nos résultats confirment l'existence d'interactions fonctionnelles entre les systèmes cannabinoïde et opioïde au niveau périphérique et spinal. Ces observations sont prometteuses d’un point de vue thérapeutique puisqu’une modulation périphérique ciblée des niveaux d’endocannabinoïdes et d’opioïdes endogènes permettrait de produire des effets analgésiques bénéfiques potentiellement synergiques tout en minimisant les effets indésirables associés à l’activation centrale de ces systèmes.

Principe de finalité, protection des renseignements personnels et secteur public : étude sur la gouvernance des structures en réseau

Thèse réalisée en cotutelle avec l'Université de Montréal et l'Université Panthéon-Assas Paris II

Étude de la formation et de l'évolution de nanostructures par méthodes Monte Carlo

Cette thèse, composée de quatre articles scientifiques, porte sur les méthodes numériques atomistiques et leur application à des systèmes semi-conducteurs nanostructurés. Nous introduisons les méthodes accélérées conçues pour traiter les événements activés, faisant un survol des développements du domaine. Suit notre premier article, qui traite en détail de la technique d'activation-relaxation cinétique (ART-cinétique), un algorithme Monte Carlo cinétique hors-réseau autodidacte basé sur la technique de l'activation-relaxation nouveau (ARTn), dont le développement ouvre la voie au traitement exact des interactions élastiques tout en permettant la simulation de matériaux sur des plages de temps pouvant atteindre la seconde. Ce développement algorithmique, combiné à des données expérimentales récentes, ouvre la voie au second article. On y explique le relâchement de chaleur par le silicium cristallin suite à son implantation ionique avec des ions de Si à 3 keV. Grâce à nos simulations par ART-cinétique et l'analyse de données obtenues par nanocalorimétrie, nous montrons que la relaxation est décrite par un nouveau modèle en deux temps: "réinitialiser et relaxer" ("Replenish-and-Relax"). Ce modèle, assez général, peut potentiellement expliquer la relaxation dans d'autres matériaux désordonnés. Par la suite, nous poussons l'analyse plus loin. Le troisième article offre une analyse poussée des mécanismes atomistiques responsables de la relaxation lors du recuit. Nous montrons que les interactions élastiques entre des défauts ponctuels et des petits complexes de défauts contrôlent la relaxation, en net contraste avec la littérature qui postule que des "poches amorphes" jouent ce rôle. Nous étudions aussi certains sous-aspects de la croissance de boîtes quantiques de Ge sur Si (001). En effet, après une courte mise en contexte et une introduction méthodologique supplémentaire, le quatrième article décrit la structure de la couche de mouillage lors du dépôt de Ge sur Si (001) à l'aide d'une implémentation QM/MM du code BigDFT-ART. Nous caractérisons la structure de la reconstruction 2xN de la surface et abaissons le seuil de la température nécessaire pour la diffusion du Ge en sous-couche prédit théoriquement par plus de 100 K.

Méthode de calcul à N-corps basée sur la G0W0 : étude du couplage électron-phonon dans le C60 et développement d’une approche accélérée pour matériaux organiques

La présente thèse porte sur les limites de la théorie de la fonctionnelle de la densité et les moyens de surmonter celles-ci. Ces limites sont explorées dans le contexte d'une implémentation traditionnelle utilisant une base d'ondes planes. Dans un premier temps, les limites dans la taille des systèmes pouvant être simulés sont observées. Des méthodes de pointe pour surmonter ces dernières sont ensuite utilisées pour simuler des systèmes de taille nanométrique. En particulier, le greffage de molécules de bromophényle sur les nanotubes de carbone est étudié avec ces méthodes, étant donné l'impact substantiel que pourrait avoir une meilleure compréhension de ce procédé sur l'industrie de l'électronique. Dans un deuxième temps, les limites de précision de la théorie de la fonctionnelle de la densité sont explorées. Tout d'abord, une étude quantitative de l'incertitude de cette méthode pour le couplage électron-phonon est effectuée et révèle que celle-ci est substantiellement plus élevée que celle présumée dans la littérature. L'incertitude sur le couplage électron-phonon est ensuite explorée dans le cadre de la méthode G0W0 et cette dernière se révèle être une alternative substantiellement plus précise. Cette méthode présentant toutefois de sévères limitations dans la taille des systèmes traitables, différents moyens théoriques pour surmonter ces dernières sont développés et présentés dans cette thèse. La performance et la précision accrues de l'implémentation résultante laissent présager de nouvelles possibilités dans l'étude et la conception de certaines catégories de matériaux, dont les supraconducteurs, les polymères utiles en photovoltaïque organique, les semi-conducteurs, etc.

Analyse des propriétés électroniques de supraconducteurs à l’aide de la théorie de la fonctionnelle de la densité

Cette thèse traite de la structure électronique de supraconducteurs telle que déterminée par la théorie de la fonctionnelle de la densité. Une brève explication de cette théorie est faite dans l’introduction. Le modèle de Hubbard est présenté pour pallier à des problèmes de cette théorie face à certains matériaux, dont les cuprates. L’union de deux théories donne la DFT+U, une méthode permettant de bien représenter certains systèmes ayant des électrons fortement corrélés. Par la suite, un article traitant du couplage électron- phonon dans le supraconducteur NbC1−xNx est présenté. Les résultats illustrent bien le rôle de la surface de Fermi dans le mécanisme d’appariement électronique menant à la supraconductivité. Grâce à ces résultats, un modèle est développé qui permet d’expliquer comment la température de transition critique est influencée par le changement des fré- quences de vibration du cristal. Ensuite, des résultats de calcul d’oscillations quantiques obtenus par une analyse approfondie de surfaces de Fermi, permettant une comparaison directe avec des données expérimentales, sont présentés dans deux articles. Le premier traite d’un matériau dans la famille des pnictures de fer, le LaFe2P2. L’absence de su- praconductivité dans ce matériau s’explique par la différence entre sa surface de Fermi obtenue et celle du supraconducteur BaFe2As2. Le second article traite du matériau à fermions lourds, le YbCoIn5. Pour ce faire, une nouvelle méthode efficace de calcul des fréquences de Haas-van Alphen est développée. Finalement, un dernier article traitant du cuprate supraconducteur à haute température critique YBa2Cu3O6.5 est présenté. À l’aide de la DFT+U, le rôle de plusieurs ordres magnétiques sur la surface de Fermi est étudié. Ces résultats permettent de mieux comprendre les mesures d’oscillations quan- tiques mesurées dans ce matériau.

Méthode numérique d'estimation du mouvement des masses molles

L’analyse biomécanique du mouvement humain en utilisant des systèmes optoélectroniques et des marqueurs cutanés considère les segments du corps comme des corps rigides. Cependant, le mouvement des tissus mous par rapport à l'os, c’est à dire les muscles et le tissu adipeux, provoque le déplacement des marqueurs. Ce déplacement est le fait de deux composantes, une composante propre correspondant au mouvement aléatoire de chaque marqueur et une composante à l’unisson provoquant le déplacement commun des marqueurs cutanés lié au mouvement des masses sous-jacentes. Si nombre d’études visent à minimiser ces déplacements, des simulations ont montré que le mouvement des masses molles réduit la dynamique articulaire. Cette observation est faite uniquement par la simulation, car il n'existe pas de méthodes capables de dissocier la cinématique des masses molles de celle de l’os. L’objectif principal de cette thèse consiste à développer une méthode numérique capable de distinguer ces deux cinématiques. Le premier objectif était d'évaluer une méthode d'optimisation locale pour estimer le mouvement des masses molles par rapport à l’humérus obtenu avec une tige intra-corticale vissée chez trois sujets. Les résultats montrent que l'optimisation locale sous-estime de 50% le déplacement des marqueurs et qu’elle conduit à un classement de marqueurs différents en fonction de leur déplacement. La limite de cette méthode vient du fait qu'elle ne tient pas compte de l’ensemble des composantes du mouvement des tissus mous, notamment la composante en unisson. Le second objectif était de développer une méthode numérique qui considère toutes les composantes du mouvement des tissus mous. Plus précisément, cette méthode devait fournir une cinématique similaire et une plus grande estimation du déplacement des marqueurs par rapport aux méthodes classiques et dissocier ces composantes. Le membre inférieur est modélisé avec une chaine cinématique de 10 degrés de liberté reconstruite par optimisation globale en utilisant seulement les marqueurs placés sur le pelvis et la face médiale du tibia. L’estimation de la cinématique sans considérer les marqueurs placés sur la cuisse et le mollet permet d'éviter l’influence de leur déplacement sur la reconstruction du modèle cinématique. Cette méthode testée sur 13 sujets lors de sauts a obtenu jusqu’à 2,1 fois plus de déplacement des marqueurs en fonction de la méthode considérée en assurant des cinématiques similaires. Une approche vectorielle a montré que le déplacement des marqueurs est surtout dû à la composante à l’unisson. Une approche matricielle associant l’optimisation locale à la chaine cinématique a montré que les masses molles se déplacent principalement autour de l'axe longitudinal et le long de l'axe antéro-postérieur de l'os. L'originalité de cette thèse est de dissocier numériquement la cinématique os de celle des masses molles et les composantes de ce mouvement. Les méthodes développées dans cette thèse augmentent les connaissances sur le mouvement des masses molles et permettent d’envisager l’étude de leur effet sur la dynamique articulaire.

L’effet du stress sur la douleur aiguë et chronique

Objectif : Cette thèse a pour objectif de mieux comprendre l’effet du stress sur la douleur aiguë et chronique. Devis expérimental : 16 patients souffrant de douleur chronique lombalgique et 18 sujets contrôles ont participé à une étude d’imagerie par résonance magnétique (IRM) et ont collecté des échantillons de salive afin de quantifier les niveaux d’hormone de stress (i.e. cortisol) la journée de l’étude (réponse réactive) et durant les sept jours consécutifs suivants (réponse basale). Étude 1 : Une première étude a examiné le lien entre les niveaux de cortisol basal, le volume de l’hippocampe et l’activité cérébrale évoquée par la douleur thermique chez des patients souffrant de douleur chronique et les sujets contrôles. Les résultats révèlent que les patients souffrant de douleur chronique avaient des niveaux de cortisol plus élevés que ceux des sujets contrôles. Chez ces patients, un niveau élevé de cortisol était associé à un plus petit volume de l'hippocampe et à davantage d’activation dans le gyrus parahippocampique antérieure (une région impliquée dans l'anxiété anticipatoire et l'apprentissage associatif). De plus, une analyse de médiation a montré que le niveau de cortisol basal et la force de la réponse parahippocampique explique statistiquement l’association négative entre le volume de l'hippocampe et l'intensité de la douleur chronique. Ces résultats suggèrent que l’activité endocrinienne plus élevée chez les patients ayant un plus petit hippocampe modifie le fonctionnement du complexe hippocampique et contribue à l’intensité de la douleur chronique. Étude 2 : La deuxième étude a évalué la contribution de la réponse de stress réactif aux différences interindividuelles dans la perception de la douleur aiguë chez des patients souffrant de douleur chronique et chez des sujets normaux. Les deux groupes ont montré des augmentations significatives du niveau de cortisol en réponse à des stimulations nocives administrées dans un contexte d’IRM suggérant ainsi que la réactivité de l’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien est préservée chez les patients lombalgiques. De plus, les individus présentant une réponse hormonale de stress plus forte ont rapporté moins de douleur et ont montré une réduction de l'activation cérébrale dans le noyau accumbens, dans le cortex cingulaire antérieur (CCA), le cortex somatosensoriel primaire, et l'insula postérieure. Des analyses de médiation ont indiqué que la douleur liée à l'activité du CCA explique statistiquement la relation entre la réponse de stress et le désagrément de la douleur rapportée par les participants. Enfin, des analyses complémentaires ont révélé que le stress réduit la connectivité fonctionnelle entre le CCA et le tronc cérébral pendant la douleur aiguë. Ces résultats indiquent que le stress réactif module la douleur et contribue à la variabilité interindividuelle de l'activité cérébrale et la réponse affective à la douleur. Discussion : Conjointement, ces études suggèrent dans un premier temps que la douleur chronique peut être exacerbée par une réponse physiologique inadéquate de l'organisme exposé à un stress récurrent, et en un second temps, que le CCA contribuerait à l'analgésie induite par le stress. Sur le plan conceptuel, ces études renforcent le point de vue prédominant suggérant que la douleur chronique induit des changements dans les systèmes cérébraux régissant les fonctions motivationnelles et affective de la douleur.