Modèle informatique du coapprentissage des ganglions de la base et du cortex : l'apprentissage par renforcement et le développement de représentations

Tout au long de la vie, le cerveau développe des représentations de son environnement permettant à l’individu d’en tirer meilleur profit. Comment ces représentations se développent-elles pendant la quête de récompenses demeure un mystère. Il est raisonnable de penser que le cortex est le siège de ces représentations et que les ganglions de la base jouent un rôle important dans la maximisation des récompenses. En particulier, les neurones dopaminergiques semblent coder un signal d’erreur de prédiction de récompense. Cette thèse étudie le problème en construisant, à l’aide de l’apprentissage machine, un modèle informatique intégrant de nombreuses évidences neurologiques. Après une introduction au cadre mathématique et à quelques algorithmes de l’apprentissage machine, un survol de l’apprentissage en psychologie et en neuroscience et une revue des modèles de l’apprentissage dans les ganglions de la base, la thèse comporte trois articles. Le premier montre qu’il est possible d’apprendre à maximiser ses récompenses tout en développant de meilleures représentations des entrées. Le second article porte sur l'important problème toujours non résolu de la représentation du temps. Il démontre qu’une représentation du temps peut être acquise automatiquement dans un réseau de neurones artificiels faisant office de mémoire de travail. La représentation développée par le modèle ressemble beaucoup à l’activité de neurones corticaux dans des tâches similaires. De plus, le modèle montre que l’utilisation du signal d’erreur de récompense peut accélérer la construction de ces représentations temporelles. Finalement, il montre qu’une telle représentation acquise automatiquement dans le cortex peut fournir l’information nécessaire aux ganglions de la base pour expliquer le signal dopaminergique. Enfin, le troisième article évalue le pouvoir explicatif et prédictif du modèle sur différentes situations comme la présence ou l’absence d’un stimulus (conditionnement classique ou de trace) pendant l’attente de la récompense. En plus de faire des prédictions très intéressantes en lien avec la littérature sur les intervalles de temps, l’article révèle certaines lacunes du modèle qui devront être améliorées. Bref, cette thèse étend les modèles actuels de l’apprentissage des ganglions de la base et du système dopaminergique au développement concurrent de représentations temporelles dans le cortex et aux interactions de ces deux structures.

Étude des transitions de phases dans le modèle de Higgs abélien en (2+1) dimensions et l'effet du terme de Chern-Simons

Nous avons investigué, via les simulations de Monte Carlo, les propriétés non-perturbatives du modèle de Higgs abélien en 2+1 dimensions sans et avec le terme de Chern-Simons dans la phase de symétrie brisée, en termes de ses excitations topologiques: vortex et anti-vortex. Le but du présent travail est de rechercher les phases possibles du système dans ce secteur et d'étudier l'effet du terme de Chern-Simons sur le potentiel de confinement induit par les charges externes trouvé par Samuel. Nous avons formulé une description sur réseau du modèle effectif en utilisant une tesselation tétraédrique de l'espace tridimensionnel Euclidien pour générer des boucles de vortex fermées. En présence du terme de Chern-Simons, dans une configuration donnée, nous avons formulé et calculé le nombre d'enlacement entre les différentes boucles de vortex fermées. Nous avons analysé les propriétés du vide et calculé les valeurs moyennes de la boucle de Wilson, de la boucle de Polyakov à différentes températures et de la boucle de 't Hooft en présence du terme de Chern-Simons. En absence du terme de Chern-Simons, en variant la masse des boucles de vortex, nous avons trouvé deux phases distinctes dans le secteur de la symétrie brisée, la phase de Higgs habituelle et une autre phase caractérisée par l'apparition de boucles infinies. D'autre part, nous avons trouvé que la force entre les charges externes est écrantée correpondant à la loi périmètre pour la boucle de Wilson impliquant qu'il n'y a pas de confinement. Cependant, après la transition, nous avons trouvé qu'il existe toujours une portion de charges externes écrantée, mais qu'après une charge critique, l'énergie libre diverge. En présence du terme de Chern-Simons, et dans la limite de constante de couplage faible de Chern-Simons nous avons trouvé que les comportements de la boucle de Wilson et de la boucle de 't Hooft ne changent pas correspondants à une loi périmètre, impliquant qu'il n'y a pas de confinement. De plus, le terme de Chern-Simons ne contribue pas à la boucle de Wilson.

Conditions de l’organisation du travail, consommation d’alcool à risque et médicaments psychotropes : le rôle modérateur des traits de personnalité

L'objectif principal de ce mémoire est d'évaluer le rôle modérateur de trois traits de personnalité, soit l'estime de soi, le sentiment de cohésion, ainsi que le centre de contrôle interne sur la relation entre les conditions de l'organisation du travail et la consommation d'alcool à risque, ainsi que la consommation de médicaments psychotropes des travailleurs canadiens. Les données sur lesquelles nous nous sommes basés proviennent de l'Enquête Nationale sur la Santé de la Population (ENSP) de Statistique Canada. Celle-ci a été conduite à des intervalles de deux ans, de l’année 1994 jusqu'à l’année 2003, et comprend ainsi cinq cycles longitudinaux. Les analyses multiniveaux que nous avons effectuées nous ont permises d’identifier cinq variables des conditions de l'organisation du travail qui s’associent de manière significative à la consommation d'alcool à risque, soit l’utilisation des compétences qui augmente de 7% le risque de faire partie du groupe de consommation d’alcool à risque par un travailleur, les demandes psychologiques qui augmentent ce risque de 69%, et les travailleurs confrontés à un horaire de travail irrégulier qui consomment 61% plus d’alcool à risque que les travailleurs qui ont un horaire de travail régulier. Inversement, l’insécurité d’emploi réduit de 12% le risque de faire partie du groupe de consommation d’alcool à risque, et les travailleurs bénéficiant d’un soutien social au travail courent 5% moins de risque de consommation d’alcool à risque. Pour ce qui est des médicaments psychotropes, nos analyses multiniveaux nous ont permises d’identifier deux variables des conditions de l’organisation du travail qui y sont associées de manière significative. Il s’agit de l’utilisation des compétences qui augmente de 8% le risque de faire partie du groupe de consommation de médicaments psychotropes, alors que le nombre d’heures travaillées diminue de 1% ce risque. En ce qui concerne les traits de personnalité, l’estime de soi augmente de 17% le risque de consommation d’alcool à risque, alors que le sentiment de cohésion diminue de 1% ce risque. L’estime de soi joue un rôle modérateur faible entre les conditions de l’organisation du travail et la consommation d’alcool à risque, puisque celle-ci diminue de 3% l’effet pathogène des demandes physiques imposées sur les travailleurs sur leur consommation d’alcool à risque. Pour ce qui est des médicaments psychotropes, nos résultats indiquent que l’estime de soi diminue de 4% le risque de consommation de médicaments psychotropes, le centre de contrôle interne diminue de 9% ce risque, et le sentiment de cohésion quant à lui, diminue ce risque de 3%. D’ailleurs, aucun trait de personnalité ne joue un rôle modérateur entre les conditions de l’organisation du travail et la consommation de médicaments psychotropes.

Programme de prévention du décrochage scolaire par l'amélioration d'habiletés sociales chez quatre élèves à risque de devenir décrocheurs de type inadapté

Rapport d'analyse d'intervention présenté à la Faculté des arts et sciences en vue de l'obtention du grade de Maîtrise ès sciences (M. Sc.) en psychoéducation

Homocystéinémie, apports en vitamines B et facteurs de risque cardiométabolique au Bénin, Afrique

L'hyperhomoscystéinémie (HHcy) est considérée comme un facteur indépendant de risque cardio-métabolique. Notre travail avait pour objectifs : 1) de déterminer la prévalence de l’HHcy au Bénin; 2) d’étudier sa relation avec les apports de vitamines B12, B9, B6 et B2, la consommation d’alcool, l’âge, le sexe et le niveau socioéconomique (NSE); 3) de vérifier son association avec les facteurs classiques de risque cardio-métabolique. Un total de 541 sujets apparemment en santé et vivant dans trois zones du Bénin ont été étudiés. L’Hcy sérique a été analysée par ELISA. Des rappels de 24h ont servi à évaluer les apports nutritifs. L’obésité et l’hypertension ont été définies selon l’OMS, la dyslipidémie et la dysglycémie selon la NCEP-ATPIII. Les autres données ont été récoltées par questionnaire. La prévalence de l’HHcy était élevée : 52,2% chez les hommes et de 24,7% chez les femmes. Dans les modèles multivariés, l’Hcy était positivement associée à la consommation de bière locale chez les hommes; chez les femmes, elle était associée négativement à l'apport de vitamine B12. L’Hcy était positivement associée à la tension artérielle, au taux de LDL-cholestérol et au cholestérol total chez les hommes, mais seulement avec le rapport cholestérol total/HDL-cholestérol (CT/HDL-c) chez les femmes. Les femmes présentant une HHcy étaient au moins deux fois plus susceptibles de présenter une hypertension ou un rapport CT/HDL-c élevé que celles dont l’Hcy était normale. Un apport suffisant en B12 ainsi qu’une consommation prudente de boissons alcoolisées pourraient réduire l'HHcy et donc contribuer à réduire le risque cardio-métabolique de cette population du sud du Bénin.

Timing pubertaire et adaptation psychosociale à l'adolescence : le rôle des relations interpersonnelles et des vulnérabilités individuelles

Cette thèse avait pour objectif d’examiner les liens longitudinaux entre le timing pubertaire et les problèmes de comportement intériorisés et extériorisés à l’adolescence, soit les problèmes de conduite et les symptômes dépressifs. Guidé par la perspective théorique biosociale et le modèle de vulnérabilité-stress, le rôle modérateur de l’environnement social et des vulnérabilités personnelles préexistantes était également évalué. Les hypothèses initiales étaient qu’un timing pubertaire précoce ou déviant de la norme (précoce et tardif) serait associé à des niveaux plus élevés de problèmes de conduite et de symptômes dépressifs, mais que ce lien serait accentué dans des contextes sociaux et interpersonnels plus à risque et en présence de vulnérabilités individuelles chez les adolescents. Pour vérifier ces hypothèses, des données provenant de l’Enquête Longitudinale Nationale sur les Enfants et les Jeunes (ELNEJ) ont été analysées. Gérée par Statistique Canada, l’ELNEJ est une enquête prospective biennale comportant différents échantillons représentatifs d’enfants et d’adolescents canadiens. Les mesures utilisées dans cette thèse ont été collectées à différents cycles de l’enquête, soit à 10–11 ans, 12–13 ans, 14–15 ans et 16–17 ans, directement auprès des adolescents et de leurs parents par le biais de questionnaires et d’entrevues. Le premier article de la thèse a vérifié si l’interaction entre le timing pubertaire et des caractéristiques du contexte social des pairs (c.-à-d. l’affiliation avec des pairs déviants et l’implication amoureuse en début d’adolescence) prédisait la présentation de problèmes de conduite avec et sans agressivité physique à l’adolescence. Les résultats ont montré que le contexte social des pairs modérait l’association entre le timing pubertaire et les problèmes de conduite. Une interaction significative entre le timing pubertaire et l’affiliation à des pairs déviants a indiqué qu’une puberté plus précoce était associée à des fréquences plus élevées de problèmes de conduite agressive seulement chez les filles et les garçons qui fréquentaient des pairs déviants. Autrement dit, parmi les adolescents s’affiliant à des pairs déviants en début d’adolescence, les adolescents pubères précoces tendaient à présenter plus de problèmes de conduite agressive deux ans plus tard, en comparaison à leurs pairs pubères dans les temps moyens ou tardifs. Une seconde interaction significative obtenue chez les filles a montré que la puberté plus précoce était prédictrice des problèmes de conduite non-agressive seulement en présence d’un engagement amoureux en début d’adolescence. En effet, dans un contexte d’implication amoureuse, les filles pubères précoces présentaient plus de problèmes de conduite non-agressive que leurs pairs. Le deuxième article de la thèse avait pour objectif d’évaluer le rôle modérateur des vulnérabilités individuelles à la dépression (présence de symptômes intériorisés à la fin de l’enfance), du contexte social des pairs (affiliation à des pairs déviants, expérience amoureuse précoce et perception de popularité auprès des pairs) et des relations parent-adolescent (perception de rejet de la part des parents) dans l’association longitudinale entre le timing pubertaire et les symptômes dépressifs en fin d’adolescence. Chez les filles, une interaction triple a révélé que la puberté plus précoce était liée à davantage de symptômes dépressifs, mais seulement chez celles qui présentaient des symptômes intériorisés à la fin de l’enfance et une implication amoureuse précoce. Chez les garçons, un effet curvilinéaire du timing pubertaire a été observé alors que la puberté précoce et tardive était associée à plus de symptômes dépressifs, mais seulement chez les garçons qui manifestaient des symptômes intériorisés à la fin de l’enfance. La puberté plus précoce était aussi liée à des niveaux plus élevés de symptômes dépressifs en présence d’affiliation à des pairs déviants (garçons) et de perceptions plus importantes de rejet parental (filles et garçons). En somme, la mise en évidence d’interactions significatives entre le timing pubertaire, les caractéristiques de l’environnement social et les vulnérabilités individuelles suscite différentes réflexions au plan théorique et pratique. Tout d’abord, les résultats suggèrent que le timing pubertaire en lui-même ne paraît pas représenter un facteur de risque généralisé des problèmes de comportement intériorisés et extériorisés à l’adolescence. Plus particulièrement, ces résultats soulignent l’importance de considérer l’environnement social et les facteurs de risque individuels préexistants afin de mieux comprendre l’effet de la transition pubertaire sur l’adaptation psychosociale des adolescents.

Efficient estimation using the characteristic function : theory and applications with high frequency data

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Une étude descriptive d’un modèle de supervision en distanciel faisant appel aux TIC lors des stages réalisés dans les milieux scolaires éloignés de leur université

Les différents acteurs impliqués dans la formation pratique en milieu scolaire doivent composer avec les réalités culturelles et territoriales des régions du Québec. Les étudiants issus des régions éloignées des universités souhaitent retourner dans leur milieu d’origine afin d’y réaliser un de leur stage. L’omniprésence des technologies de l’information et des communications (TIC) dans les milieux scolaires et universitaires et l’exigence du Ministère de l’Éducation du Québec (MEQ) (2001) à développer une compétence professionnelle qui vise à intégrer les TIC aux fins de préparation, de pilotage et de gestion de l’enseignement concourent à mettre en place un modèle de supervision qui puisse répondre aux exigences liées au domaine de la formation pratique. Les enjeux sont de taille et méritent que l’on s’y attarde. Prenant en considération le fait que l’observation et la communication entre les différents partenaires de la supervision du stagiaire sont à la base d’une formation efficiente qui puisse répondre aux besoins des étudiants, la présente étude propose un modèle de supervision pouvant accroître la présence des universités dans les milieux plus éloignés et ainsi assurer un accompagnement optimal des stagiaires sur l’ensemble du territoire québécois. Cette recherche a pour objectif de mieux comprendre les avantages et les limites d’un modèle de supervision en distanciel faisant appel aux TIC lors des stages réalisés dans les milieux scolaires éloignés de leur université. Plus précisément, l’étude répond à trois objectifs en identifiant (1) les avantages et (2) les limites liés à la supervision des stages lorsqu’ils se déroulent par l’entremise des TIC et en contribuant à (3) comprendre l’efficience d’un modèle de supervision en distanciel appuyé par les TIC sur l’accompagnement des stagiaires dans le développement de leurs compétences professionnelles de l’acte d’enseigner et de l’identité professionnelle. Afin de saisir les enjeux d’un tel modèle, une étude qualitative descriptive s’avère être le choix qui s’impose. Une rigoureuse collecte de données menée auprès de quatre stagiaires, leur enseignant associé respectif et leur superviseur à l’aide de grilles d’observation, d’enregistrements vidéo, de journaux de bord et d’entrevues semi-dirigées permet de répondre à quatre questions de recherche. Ces dernières s’interrogent sur l’efficience d’un modèle de supervision en distanciel au plan de l’encadrement du stagiaire avant, pendant et après sa prestation, au plan du développement des compétences professionnelles de l’acte d’enseigner et de l’identité professionnelle et au plan de la communication entre les partenaires de la supervision. Les données recueillies à partir des différents outils permettent la présentation d’une description de chaque étape et des avantages et des limites de chacune d’elles : l’accueil, l’observation, les échanges-partenaires et la rétroaction. L’étude permet également de mieux comprendre les avantages et les limites d’une supervision en distanciel appuyé par les TIC lors des stages se déroulant dans les milieux scolaires éloignés de leur université. Ainsi, l’étude fait ressortir que chaque étape du modèle de supervision en distanciel proposé contribue, à différents égards, à rendre la supervision efficiente sur le plan de l’accompagnement au développement des compétences professionnelles. Des recommandations et des pistes de recherches sont proposées afin de maximiser le potentiel du modèle.

Évaluation pharmacoéconomique d'un test de prédisposition génétique aux effets secondaires musculaires reliés aux statines

Introduction : Les statines ont prouvé leur efficacité dans le traitement des dyslipidémies. Cependant, ces molécules sont associées à des effets secondaires d’ordre musculaire. Puisque ces effets peuvent avoir des conséquences graves sur la vie des patients en plus d’être possiblement à l’origine de la non-observance d’une proportion importante des patients recevant une statine, un outil pharmacogénomique qui permettrait d’identifier a priori les patients susceptibles de développer des effets secondaires musculaires induits par une statine (ESMIS) serait très utile. L’objectif de la présente étude était donc de déterminer la valeur monétaire d’un tel type d’outil étant donné que cet aspect représenterait une composante importante pour sa commercialisation et son implantation dans la pratique médicale courante. Méthode : Une première simulation fut effectuée à l’aide de la méthode de Markov, mais celle-ci ne permettait pas de tenir compte de tous les éléments désirés. C’est pourquoi la méthode de simulation d'évènements discrets fut utilisée pour étudier une population de 100 000 patients hypothétiques nouvellement initiés sur une statine. Cette population virtuelle a été dupliquée pour obtenir deux cohortes de patients identiques. Une cohorte recevait le test et un traitement approprié alors que l'autre cohorte recevait le traitement standard actuel—i.e., une statine. Le modèle de simulation a permis de faire évoluer les deux cohortes sur une période de 15 ans en tenant compte du risque de maladies cardio-vasculaires (MCV) fatal ou non-fatal, d'ESMIS et de mortalité provenant d’une autre cause que d’une MCV. Les conséquences encourues (MCV, ESMIS, mortalité) par ces deux populations et les coûts associés furent ensuite comparés. Finalement, l’expérience fut répétée à 25 reprises pour évaluer la stabilité des résultats et diverses analyses de sensibilité ont été effectuées. Résultats : La différence moyenne des coûts en traitement des MCV et des ESMIS, en perte de capital humain et en médicament était de 28,89 $ entre les deux cohortes pour la durée totale de l’expérimentation (15 ans). Les coûts étant plus élevés chez celle qui n’était pas soumise au test. Toutefois, l’écart-type à la moyenne était considérable (416,22 $) remettant en question la validité de l’estimation monétaire du test pharmacogénomique. De plus, cette valeur était fortement influencée par la proportion de patients prédisposés aux ESMIS, par l’efficacité et le coût des agents hypolipidémiants alternatifs ainsi que par les coûts des traitements des ESMIS et de la valeur attribuée à un mois de vie supplémentaire. Conclusion : Ces résultats suggèrent qu’un test de prédisposition génétique aux ESMIS aurait une valeur d’environ 30 $ chez des patients s’apprêtant à commencer un traitement à base de statine. Toutefois, l’incertitude entourant la valeur obtenue est très importante et plusieurs variables dont les données réelles ne sont pas disponibles dans la littérature ont une influence importante sur la valeur. La valeur réelle de cet outil génétique ne pourra donc être déterminée seulement lorsque le modèle sera mis à jour avec des données plus précises sur la prévalence des ESMIS et leur impact sur l’observance au traitement puis analysé avec un plus grand nombre de patients.

Le diabète maternel influence la morphogenèse rénale et la programmation périnatale

Le diabète maternel est un facteur de risque majeur pour le développement de malformations congénitales. Dans le syndrome de l’embryopathie diabétique, l’exposition prolongée du fœtus à de hautes concentrations ambientes de glucose induit des dommages qui peuvent affecter plusieurs organes, dont les reins. Les malformations rénales sont la cause de près de 40 pourcent des cas d’insuffisance rénale infantile. L’hyperglycémie constitue un environnement utérin adverse qui nuit à la néphrogenèse et peut causer l’agenèse, la dysplasie (aplasie) ou l’hypoplasie rénale. Les mécanismes moléculaires par lesquels les hautes concentrations ambientes de glucose mènent à la dysmorphogenèse et aux malformations demeurent toutefois mal définis. Le diabète maternel prédispose aussi la progéniture au développement d’autres problèmes à l’âge adulte, tels l’hypertension, l’obésité et le diabète de type 2. Ce phénomène appelé ‘programmation périnatale’ a suscité l’intérêt au cours des dernières décennies, mais les mécanismes responsables demeurent mal compris. Mes études doctorales visaient à élucider les mécanismes moléculaires par lesquels le diabète maternel ou un environnement in utero hyperglycémique affecte la néphrogenèse et programme par la suite la progéniture a développer de l’hypertension par des observations in vitro, ex vivo et in vivo. Nous avons utilisé les cellules MK4, des cellules embryonnaires du mésenchyme métanéphrique de souris, pour nos études in vitro et deux lignées de souris transgéniques (Tg) pour nos études ex vivo et in vivo, soient les souris HoxB7-GFP-Tg et Nephrin-CFP-Tg. Les souris HoxB7-GFP-Tg expriment la protéine fluorescente verte (GFP) dans le bourgeon urétérique (UB), sous le contrôle du promoteur HoxB7. Les souris Nephrin-CFP expriment la protéine fluorescente cyan (CFP) dans les glomérules, sous le contrôle du promoteur nephrin spécifique aux podocytes. Nos études in vitro visaient à déterminer si les hautes concentrations de glucose modulent l’expression du gène Pax2 dans les cellules MK4. Les cellules MK4 ont été traitées pendant 24h avec du milieu contenant soit 5mM D-glucose et 20mM D-mannitol ou 25mM D-glucose et avec ou sans antioxydants ou inhibiteurs de p38 MAPK, p44/42 MAPK, PKC et NF-kB. Nos résultats ont démontré que le D-glucose élevé (25mM) augmente la génération des espèces réactives de l’oxygène (ROS) dans les cellules MK4 et induit spécifiquement l’expression du gène Pax2. Des analogues du glucose tels le D-mannitol, L-glucose ou le 2-Deoxy-D-glucose n’induisent pas cette augmentation dans les cellules MK4. La stimulation de l’expression du gène Pax2 par le D-glucose dans les cellules MK4 peut être bloquée par des inhibiteurs des ROS et de NF-kB, mais pas par des inhibiteurs de p38 MAPK, p44/42 MAPK ou PKC. Ces résultats indiquent que la stimulation de l’expression du gène Pax2 par les concentrations élevées de glucose est due, au moins en partie, à la génération des ROS et l’activation de la voie de signalisation NF-kB, et non pas via les voies PKC, p38 MAPK et p44/42 MAPK. Nos études ex vivo s’intéressaient aux effets d’un milieu hyperglycémique sur la morphogenèse de la ramification du bourgeon urétérique (UB). Des explants de reins embryonnaires (E12 à E18) ont été prélevés par micro-dissection de femelles HoxB7-GFP gestantes. Les explants ont ensuite été cultivés dans un milieu contenant soit 5mM D-glucose et 20mM D-mannitol ou 25mM D-glucose et avec ou sans antioxydants, catalase ou inhibiteur de PI3K/AKT pour diverses durées. Nos résultats ont démontré que le D-glucose stimule la ramification du UB de manière spécifique, et ce via l’expression du gène Pax2. Cette augmentation de la ramification et de l’expression du gène Pax2 peut être bloquée par des inhibiteurs des ROS et de PI3K/AKT. Ces études ont démontré que les hautes concentrations de glucose altèrent la morphogenèse de la ramification du UB via l’expression de Pax2. L’effet stimulant du glucose semble s’effectuer via la génération des ROS et l’activation de la voie de signalisation Akt. Nos études in vivo visaient à déterminer le rôle fondamental du diabète maternel sur les défauts de morphogenèse rénale chez la progéniture. Dans notre modèle animal, le diabète maternel est induit par le streptozotocin (STZ) chez des femelles HoxB7-GFP gestantes (E13). Les souriceaux ont été étudiés à différents âges (naissants et âgés de une, deux ou trois semaines). Nous avons examiné leurs morphologie rénale, nombre de néphrons, expression génique et les événements apoptotiques lors de cette étude à court terme. La progéniture des mères diabétiques avait un plus faible poids, taille et poids des reins, et possédait des glomérules plus petits et moins de néphrons par rapport à la progéniture des mères contrôles. La dysmorphogenèse rénale observée est peut-être causée par l’augmentation de l’apoptose des cellules dans la région du glomérule. Nos résultats ont montré que les souriceaux nés de mères diabétiques possèdent plus de podocytes apoptotiques et plus de marquage contre la caspase-3 active dans leurs tubules rénaux que la progéniture des mères contrôles. Les souriceaux des mères diabétiques montrent une augmentation de l’expression des composants du système rénine angiotensine (RAS) intrarénal comme l’angiotensinogène et la rénine, ainsi qu’une augmentation des isoformes p50 et p65 de NF-kB. Ces résultats indiquent que le diabète maternel active le RAS intrarénal et induit l’apoptose des glomérules, menant à une altération de la morphogenèse rénale de la progéniture. En conclusion, nos études ont permis de démontrer que le glucose élevé ou l’environnement in utero diabétique altère la morphogenèse du UB, qui résulte en un retard dans la néphrogenèse et produit des reins plus petits. Cet effet est dû, au moins en partie, à la génération des ROS, à l’activation du RAS intrarénal et à la voie NF-kB. Nos études futures se concentreront sur les mécanismes par lesquels le diabète maternel induit la programmation périnatale de l’hypertension chez la progéniture adulte. Cette étude à long terme porte sur trois types de progénitures : adultes nés de mères contrôles, diabétiques ou diabétiques traitées avec insuline pendant la gestation. Nous observerons la pression systolique, la morphologie rénale et l’expression de divers gènes et protéines. Nous voulons de plus déterminer si la présence d’un système antioxydant (catalase) peut protéger la progéniture des effets néfastes des ROS causés par l’environnement in utero hyperglycémique. Les souris Catalase-Tg expriment la catalase spécifiquement dans les tubules proximaux et nous permettrons d’explorer notre hypothèse sur le rôle des ROS dans notre modèle expérimental de diabète maternel.

Polyconsommation d’alcool et de cannabis et comportements à risque chez les étudiants universitaires canadiens : une analyse situationnelle

La polyconsommation d’alcool et de cannabis est rapportée par un grand nombre de jeunes adultes canadiens (Flight, 2007). Les recherches épidémiologiques suggèrent que le statut de polyconsommateur est associé à certains comportements à risque, dont la consommation excessive d’alcool et la conduite d’un véhicule automobile sous l’influence de l’alcool (Jones et al. 2001; Mohler-Kuo, et al. 2003; Shillington & Clapp, 2006). Les études qui soutiennent le risque accru de comportements à risque pour les polyconsommateurs se focalisent sur l’effet des substances. En rupture avec cette approche, ce mémoire présente une étude situationnelle de la polyconsommation en examinant l’effet du statut de polyconsommateur et, pour ceux-ci l’effet de la consommation simultanée d’alcool et de cannabis, en situant l’action dans son contexte de survenu et en examinant la contribution du contexte. La probabilité d’avoir conduit une voiture sous l’influence de l’alcool et d’avoir consommé excessivement de l’alcool sera examinée auprès d’étudiants universitaires. La contribution respective des substances, des situations et de l’expérience de la vie universitaire sera examinée. La méthodologie employée repose sur la construction de modèles de régression logistique multiniveaux, à la fois chez l’ensemble des buveurs (10 747 occasions, nichées dans 4396 buveurs) et dans le sous-échantillon des polyconsommateurs (2311 occasions de consommation d’alcool, nichées dans 880 polyconsommateurs). Les données sont issues de l’Enquête sur les campus canadiens (2004), menée auprès d’un échantillon représentatif de 6282 étudiants issus de 40 universités. Le statut de polyconsommateur est associé à la consommation excessive d’alcool, mais pas à la conduite d’une voiture suite à la consommation. Cependant, la consommation simultanée d’alcool et de cannabis n’est pas associée à un risque plus élevé de consommer excessivement de l’alcool, et est négativement associée à la conduite d’une voiture après la consommation. Plusieurs caractéristiques situationnelles sont associées aux deux comportements à l’étude et diminuent la force d’association entre ces comportements et le statut de polyconsommateur.

Modalities of exercise training on liver fat accretion and inflammatory markers in ovariectomized rats

Les facteurs de risque des maladies cardiovasculaires, telle, que la détérioration du profil lipidique, deviennent plus prononcés après la ménopause, ce qui fait de la maladie coronarienne, l’une des principales causes de décès chez les femmes ménopausées. Une proportion importante de femmes prennent du poids après la ménopause en particulier dans la région abdominale entraînant par conséquent des perturbations métaboliques. Des données récentes suggèrent également que l’absence des œstrogènes observée à la ménopause favorise le développement de la stéatose hépatique. Cette dernière a été incriminée pour incriminée dans le développement de la résistance à l'insuline, et est de ce fait considérée comme une composante hépatique du syndrome métabolique. Il est impératif d'établir des stratégies visant à contrecarrer l'accumulation de graisse dans le foie et l’accroissement du tissu adipeux chez les femmes ménopausées, en tenant compte que l'utilisation de l'hormonothérapie substitutive est de nos jours moins soutenue. Les quatre études de la présente thèse ont été conduites pour tenter de fournir des informations sur le traitement et la prévention de l’augmentation de la masse graisseuse et de la stéatose hépatique qu’entraîne la suppression des œstrogènes, à travers les modifications du mode de vie (diète et exercice physique) chez la rate ovariectomizée (Ovx); un modèle animal de la ménopause. Dans les deux premières études nous nous sommes concentrés sur l’augmentation de la masse graisseuse et sa reprise suite à une perte de poids. Dans la première étude, nous avons montré que les rates Ovx qui ont suivi un programme de restriction alimentaire (FR) ont diminué significativement (P < 0.01) leur poids corporel, leur contenu en graisses intra-abdominales ainsi que leurs triacylglycérols (TAG) hépatiques, comparativement aux rates Ovx nourries à la diète normale. De plus, l’entraînement en résistance (RT) a prévenu la reprise de poids corporel ainsi que l’accroissement du tissu adipeux et l’accumulation de lipides dans le foie des rates Ovx, après l’arrêt du régime amaigrissant. Les résultats de la deuxième étude ont confirmé l'efficacité de la restriction alimentaire associée à l’entraînement en résistance (FR + RT) dans la réduction du poids corporel, des lipides dans le foie et le tissu adipeux chez les rates Ovx. Tenant compte des résultats de notre première étude, l’entraînement en résistance seulement a constitué un atout pour atténuer le poids corporel et la masse grasse reprise par les rates Ovx suite à un programme de perte de poids (FR + RT); bien que l'impact ait été moindre comparé au maintien seul de la restriction alimentaire. De la même manière que la supplémentation en œstrogènes, les résultats de la troisième étude indiquent que l'entraînement en endurance mené concurremment avec l’ovariectomie a significativement atténué l'accumulation de lipides dans le foie ainsi que dans le tissu adipeux. Toutefois, l’entraînement en endurance effectué avant l'ovariectomie n'a pas protégé contre l'accumulation des graisses qu’entraîne l'ovariectomie, si celui-ci est interrompu après l'ovariectomie. Enfin, pour compléter les résultats antérieurs, nous avons montré dans la quatrième étude que l’expression des gènes impliqués dans la synthèse de lipide; SREBP-1c, SCD-1, ChREBP, et ACC dans le foie a augmenté après le retrait des œstrogènes, tandis qu’une diminution (P < 0.01) des niveaux d'ARNm de PPAR-α a été observée. De plus, l'expression hépatique des gènes des cytokines pro-inflammatoires incluant IKKβ, IL-6 ainsi que le contenu protéinique de NF-кB étaient augmentés (P < 0.01) chez les rates Ovx par rapport aux rates ayant subi une Ovx simulée (Sham). Toutes ces perturbations ont été améliorées avec la supplémentation en œstrogènes seulement, ainsi qu'avec l'entraînement en endurance seulement. Dans l'ensemble, nos résultats indiquent que l'exercice physique (en résistance ou en endurance) a un impact significatif sur la réduction de l'accumulation des lipides dans le foie et dans le tissu adipeux des rates Ovx. De plus, chez les rates Ovx, l’entraînement en endurance mimerait les effets des œstrogènes sur l'expression des gènes impliqués dans l'accumulation de lipides et l’inflammation préclinique dans le foie.

Rôle du monoxyde d'azote dans la calcification vasculaire et la rigidité artérielle dans un modèle d'hypertension systolique isolée

L’hypertension systolique isolée (HSI) est le résultat de changements au niveau de la paroi vasculaire qui ont pour conséquence d’augmenter la rigidité artérielle. Ces modifications surviennent surtout au niveau des grosses artères comme l’aorte et sont associées au vieillissement. La fragmentation des fibres élastiques, leur calcification (élastocalcinose) et la fibrose font partie des changements majeurs observés avec l’âge. En plus de ces changements, le vieillissement vasculaire provoque des modifications au niveau des cellules qui composent la paroi. Les cellules endothéliales sécrètent moins de monoxyde d’azote (NO) provoquant une dysfonction endothéliale et les cellules musculaires lisses vasculaires (CMLVs) synthétisent maintenant des protéines matricielles et osseuses. Situé entre le sang et les CMLVs, l’endothélium contrôle le tonus vasculaire par la sécrétion de plusieurs substances vasoactives qui interagissent entre elles afin de maintenir l’homéostasie du système vasculaire. Parmi celles-ci, on note l’endothéline (ET), un puissant vasoconstricteur et le NO, un gaz vasorelaxants. Ce dernier est aussi reconnu pour bloquer la production d’ET par un mécanisme dépendant du guanosine monophosphate cyclique (GMPc). Comme il y a une interaction entre le NO et l’ET, et que cette dernière est impliquée dans la calcification artérielle, le NO pourrait être impliqué dans la modulation de l’élastocalcinose et de la rigidité artérielle par l’inhibition de l’ET et la modification de la composition de la paroi. Cet effet, qui se produirait au delà des effets vasorelaxants du NO, offre un potentiel thérapeutique intéressant pour l’HSI. Afin d’évaluer l’implication du NO dans la calcification vasculaire et la rigidité artérielle, un modèle animal d’HSI a été utilisé (modèle warfarine vitamine K, WVK). Ce modèle d’élastocalcinose est basé sur l’inhibition de la maturation d’une protéine anti-calcifiante, la matrix Gla protein (MGP), par la warfarine. Afin de déterminer l’implication physiologique du NO dans l’initiation et la progression de l’élastocalcinose, sa production a été inhibée par un analogue de la L-arginine, le L-NG-nitroarginine methyl ester (L-NAME). Lors des processus d’initiation de la calcification, le L-NAME a prévenu l’élastocalcinose sans toutefois modifier la vitesse de l’onde de pouls (PWV). Suite au traitement L-NAME, l’expression de la NO synthase inductible (iNOS) a été diminuée alors qu’elle a été augmentée lors du traitement WVK. Elle pourrait donc être impliquée dans les processus de calcification vasculaire. De plus, la NO synthase endothéliale (eNOS) semble également impliquée puisqu’elle a été augmentée dans le modèle WVK. Cette hausse pourrait être bénéfique pour limiter l’élastocalcinose alors que l’expression de la iNOS serait délétère. Lors de la progression de la calcification, le L-NAME a augmenté l’élastocalcinose et le PWV. Dans ce contexte, l’ET serait impliquée dans l’amplification de la calcification vasculaire entrainant une hausse de la rigidité artérielle. Comme le NO endogène limite la progression de la calcification et conséquemment la rigidité artérielle, il semble être protecteur. L’efficacité d’une modulation de la voie du NO dans le modèle WVK a été étudiée par l’administration d’un donneur de NO, le sinitrodil, ou d’un inhibiteur de la phosphosdiestérase 5 (PDE5), le tadalafil. La modulation de la voie du NO semble être bénéfique sur la rigidité artérielle, mais seulement de façon aiguë. En effet, le sinitrodil a modifié de transitoirement la rigidité au niveau de l’aorte possiblement par la modulation du tonus vasculaire sans toutefois avoir des effets sur la composition de la paroi. Comme le modèle WVK n’affecte pas la fonction endothéliale, les concentrations endogènes de NO semblent être optimales puisque le sinitrodil provoque une augmentation de l’élastocalcinose possiblement par le développement d’une tolérance. Tout comme le sinitrodil, le tadalafil a modulé de manière aiguë la rigidité artérielle sans modifier la composition de la paroi. Globalement, ces travaux ont permis de mettre en évidence les effets bénéfiques du NO endogène pour limiter le développement de l’HSI, suggérant qu’une dysfonction endothéliale, tel qu’observé lors du vieillissement, a un impact négatif sur la maladie.

Modèle de structuration des relations lexicales fondé sur le formalisme des fonctions lexicales

Thèse réalisée en cotutelle avec l'Université Paris Diderot (Paris 7)