El color en la transfiguración del espacio: un estudio empírico de los dispositivos de transformación y configuración

La presente investigación analiza la capacidad del color de cualificar los espacios y propone una clasificación que ordene los diferentes dispositivos que actúan en este proceso. El objetivo de esta tesis es describir estos dispositivos estableciéndolos como parte inequívoca de cualquier proceso desencadenado por la presencia del binomio luz y color. El color ha sido objeto de estudio y experimentación a lo largo de la historia, en todas las artes y las distintas disciplinas relacionadas con la física, la percepción y la interacción. De este modo se realiza una aproximación teórica e histórica al color desde puntos de vista interdisciplinares, para llegar a comprender el modo en el que el color se acaba separando de la forma para pasar a formar parte de la configuración del espacio. Con el propósito de alcanzar este objetivo, se ha realizado un recorrido a través de diferentes teorías y manifestaciones artísticas realizadas en torno al color a lo largo de la Historia, para encontrar las claves de la relación del color con el espacio. Tomando de base este primer acercamiento al tema, se realiza un estudio empírico exhaustivo con modelos físicos con el fin de aislar los dispositivos que intervienen el este proceso en el que el color se pone en relación con el espacio; se analiza su variación a medida que fluctúan las características de los elementos que desencadenan los dispositivos. El objetivo es descubrir un orden, una taxonomía, que permita interpretar cualquier transformación producida por el color en el espacio. Posteriormente, se verifica la validez de esta clasificación estudiando siete espacios modelo en los que el color transfigura el espacio mediante la activación conjunta de varios de los dispositivos analizados. Se ha elegido este grupo de siete espacios debido a que, al tomarlos como suma, sus interiores engloban todos los fenómenos encontrados en el análisis previo. El conjunto de los dispositivos que actúan en cada espacio forma un sistema único e irrepetible que tiene que ver con su transfiguración espacial mediante la luz y el color. Estos sistemas constituyen parte de la génesis propia de cada espacio a través de una secuencia de dispositivos de transformación y configuración espacial que lo hace singular. Los dispositivos clasificados en esta investigación se encuentran en cualquier espacio en el que intervengan la luz y el color, agrupándose secuencialmente en sistemas determinados que cualifican el espacio arquitectónico. ABSTRACT This research analyzes the ability of the colour to qualify the spaces and proposes a classification to arrange the different devices that act in this process. The aim of this thesis is to describe these devices, unequivocally established as part of any process triggered by the presence of light and color pairing. Colour has been the subject of study and experimentation throughout history, in all the arts and disciplines related to physics, perception and interaction. Thus a theoretical and historical approach to the colour is developed from interdisciplinary points of view, in order to understand the way that colour separates from the form and is part of the space configuration. With the purpose of reaching this target, there has been a journey through the artistic movements and theories on colour throughout history, seeking for the key points of its relation with the space. Based on these first intuitions as a starting point, an exhaustive empirical study is made with physical models with the purpose of isolating the devices that participate in this process where colour is related with the space as well as analyzing their variation to the extent that the characteristics of the elements which cause them fluctuate. The objective is to discover an order, a taxonomy that allows to performing any transformation produced by the colour in the space. Afterwards, the validity of this classification is verified by studying seven model spaces in which the colour transfigures the space by the combined activation of several analyzed devices. These seven spaces were chosen due to all the phenomenon set in the previous analysis are included in their interior space. The group of devices that act on each space creates an unrepeatable and unique system that has to do with its spatial transfiguration by means of light and colour. These systems form part of the origin itself of each space through a sequence of devices of spatial transformation and configuration that make this space unique. The devices sorted in this research transform and configure any space in which light and colour participate, sequentially grouping together in determined systems that qualify the architectonic space.

Ultrasensitive detection of pathological prion protein aggregates by dual-color scanning for intensely fluorescent targets

A definite diagnosis of prion diseases such as Creutzfeldt–Jakob disease (CJD) relies on the detection of pathological prion protein (PrPSc). However, no test for PrPSc in cerebrospinal fluid (CSF) has been available thus far. Based on a setup for confocal dual-color fluorescence correlation spectroscopy, a technique suitable for single molecule detection, we developed a highly sensitive detection method for PrPSc. Pathological prion protein aggregates were labeled by specific antibody probes tagged with fluorescent dyes, resulting in intensely fluorescent targets, which were measured by dual-color fluorescence intensity distribution analysis in a confocal scanning setup. In a diagnostic model system, PrPSc aggregates were detected down to a concentration of 2 pM PrPSc, corresponding to an aggregate concentration of approximately 2 fM, which was more than one order of magnitude more sensitive than Western blot analysis. A PrPSc-specific signal could also be detected in a number of CSF samples from patients with CJD but not in control samples, providing the basis for a rapid and specific test for CJD and other prion diseases. Furthermore, this method could be adapted to the sensitive detection of other disease-associated amyloid aggregates such as in Alzheimer's disease.

Age-specific inbreeding depression and components of genetic variance in relation to the evolution of senescence.

Two major theories of the evolution of senescence (mutation accumulation and antagonistic pleiotropy) make different predictions about the relationships between age, inbreeding effects, and the magnitude of genetic variance components of life-history components. We show that, under mutation accumulation, inbreeding decline and three major components of genetic variance are expected to increase with age in randomly mating populations. Under the simplest version of the antagonistic pleiotropy model, no changes in the severity of inbreeding decline, dominance variance, or the genetic variance of chromosomal homozygotes are expected, but additive genetic variance may increase with age. Age-specific survival rates and mating success were measured on virgin males, using lines extracted from a population of Drosophila melanogaster. For both traits, inbreeding decline and several components of genetic variance increase with age. The results are consistent with the mutation accumulation model, but can only be explained by antagonistic pleiotropy if there is a general tendency for an increase with age in the size of allelic effects on these life-history traits.

The Gaia-ESO Survey: radial metallicity gradients and age-metallicity relation of stars in the Milky Way disk

We study the relationship between age, metallicity, and α-enhancement of FGK stars in the Galactic disk. The results are based upon the analysis of high-resolution UVES spectra from the Gaia-ESO large stellar survey. We explore the limitations of the observed dataset, i.e. the accuracy of stellar parameters and the selection effects that are caused by the photometric target preselection. We find that the colour and magnitude cuts in the survey suppress old metal-rich stars and young metal-poor stars. This suppression may be as high as 97% in some regions of the age-metallicity relationship. The dataset consists of 144 stars with a wide range of ages from 0.5 Gyr to 13.5 Gyr, Galactocentric distances from 6 kpcto 9.5 kpc, and vertical distances from the plane 0 < |Z| < 1.5 kpc. On this basis, we find that i) the observed age-metallicity relation is nearly flat in the range of ages between 0 Gyr and 8 Gyr; ii) at ages older than 9 Gyr, we see a decrease in [Fe/H] and a clear absence of metal-rich stars; this cannot be explained by the survey selection functions; iii) there is a significant scatter of [Fe/H] at any age; and iv) [Mg/Fe] increases with age, but the dispersion of [Mg/Fe] at ages >9 Gyr is not as small as advocated by some other studies. In agreement with earlier work, we find that radial abundance gradients change as a function of vertical distance from the plane. The [Mg/Fe] gradient steepens and becomes negative. In addition, we show that the inner disk is not only more α-rich compared to the outer disk, but also older, as traced independently by the ages and Mg abundances of stars.

On the relation between dichoptic masking and binocular rivalry

When our two eyes view incompatible images, the brain invokes suppressive processes to inhibit one image, and favor the other. Two phenomena are typically observed: dichoptic masking (reduced sensitivity to one image) for brief presentations, and binocular rivalry (alternation between the two images), over longer exposures. However, it is not clear if these two phenomena arise from a common suppressive process. We investigated this by measuring both threshold elevation in simultaneous dichoptic masking and mean percept durations in rivalry, whilst varying relative stimulus orientation. Masking and rivalry showed significant correlations, such that strong masking was associated with long dominance durations. A second experiment suggested that individual differences across both measures are also correlated. These findings are consistent with varying the magnitude of interocular suppression in computational models of both rivalry and masking, and imply the existence of a common suppressive process. Since dichoptic masking has been localised to the monocular neurons of V1, this is a plausible first stage of binocular rivalry.

Induced gamma activity in primary visual cortex is related to luminance and not color contrast: an MEG study

Gamma activity in the visual cortex has been reported in numerous EEG studies of coherent and illusory figures. A dominant theme of many such findings has been that temporal synchronization in the gamma band in response to these identifiable percepts is related to perceptual binding of the common features of the stimulus. In two recent studies using magnetoencephalography (MEG) and the beamformer analysis technique, we have shown that the magnitude of induced gamma activity in visual cortex is dependent upon independent stimulus features such as spatial frequency and contrast. In particular, we showed that induced gamma activity is maximal in response to gratings of 3 cycles per degree (3 cpd) of high luminance contrast. In this work, we set out to examine stimulus contrast further by using isoluminant red/green gratings that possess color but not luminance contrast using the same cohort of subjects. We found no induced gamma activity in V1 or visual cortex in response to the isoluminant gratings in these subjects who had previously shown strong induced gamma activity in V1 for luminance contrast gratings.

Magnitude da morbidade relacionada ao trabalho no Rio Grande do Norte

Diseases and disorders related to work sets up an important public health problem in Brazil and worldwide. However, the reality of these diseases still constitutes a gap with regard to its characterization and epidemiological situation, especially in Brazil. In this context, this study aims to analyze the magnitude of morbidity related to work from the injuries and illnesses reported by Health the Diseases Notifiable of Health of the State Public River Health Department worker Reference Center Information System services Grande do Norte from 2007 to 2014. It is ecological study, quantitative cross-sectional study in which the analysis unit of the municipalities of Rio Grande do Norte. Data were collected from the state base of Diseases Notifiable Information System Centre of the Secretariat of State Workers' Health Reference Public Health of Rio Grande do Norte, between March and June 2015, after the approval of the Committee of Ethics in Research of the Federal University of Rio Grande do Norte, Opinion 014/2014. The population was represented by the universe of cases of diseases and disorders related to work that were reported and shut down the system from 2007 to 2014. Data were analyzed using descriptive and inferential statistics, presented in tables, graphs, charts and figures. For this, we used the Microsoft Excel 2007 and SPSS version 20.0. To check the significance level we opted for the application of the chi-square or Fisher tests. We adopted the significance level of p <0.05. Of the 10,161 cases of diseases related to the reported work, the biological work accidents had the highest percentage (52.84%) followed by serious occupational accidents (37.49%). For diseases, the highlights were musculoskeletal (4.82%), mental disorders (2.19%) and exogenous intoxication (1.97%). Among men, there was a predominance of major accidents (91.80%), mental disorders (70.00%) and exogenous poisoning (52.84%). Women were most affected by biological accidents (77.50%) and musculoskeletal diseases (64.10%). Among workers who have suffered injuries predominated mulatto (%), mean age of 35.86 years, low education (%) and workers in the formal sector (%). Among the accidents, biological (n = 5,369) accounted for 52.84% of cases occurred predominantly among nursing professionals (48.31%). The percutaneous exposure was the most frequent (73.05%) and the occurrence of circumstances was improper disposal of sharps (45.28%), the needle the most common agent (66.62%) and the organic material was blood (72.99%). Most injured workers were vaccinated against hepatitis B (68.13%), but no information as to the assessment of the vaccine response. In the course of the disease predominated ignored the situation with loss of monitoring of clinical follow-up (55.62%). There was also an increase in the notification of serious industrial accidents predominantly male (91.80%) workers aged 25-44 years (54.3%) and typical accidents (76.3%). The temporary disability was the most common outcome (55.53%) and hand the most affected part (33.00%); the mining and construction industry had the highest number of cases (25.1%) in registered employee (34.2%). The findings of this study show a positive result in relation to increased mandatory reporting of injuries and illnesses related to work together to health services that meet victimized workers, towards the occurrence of knowledge of these accidents for decision making in public plans and policies of health. However, the information system still needs improvement in both the coverage and the quality of the data to demonstrate with greater reliability the magnitude of events to support the planning of workers' health into shares in the state.

Mécanismes psychophysiques et neuronaux de la compensation dynamique de multiples champs de force : facilitation et anticipation liée à des indices de couleur

Dans cette thèse, nous abordons le contrôle moteur du mouvement du coude à travers deux approches expérimentales : une première étude psychophysique a été effectuée chez les sujets humains, et une seconde implique des enregistrements neurophysiologiques chez le singe. Nous avons recensé plusieurs aspects non résolus jusqu’à présent dans l’apprentissage moteur, particulièrement concernant l’interférence survenant lors de l’adaptation à deux ou plusieurs champs de force anti-corrélés. Nous avons conçu un paradigme où des stimuli de couleur aident les sujets à prédire la nature du champ de force externe actuel avant qu’ils ne l’expérimentent physiquement durant des mouvements d’atteinte. Ces connaissances contextuelles faciliteraient l’adaptation à des champs de forces en diminuant l’interférence. Selon le modèle computationnel de l’apprentissage moteur MOSAIC (MOdular Selection And Identification model for Control), les stimuli de couleur aident les sujets à former « un modèle interne » de chaque champ de forces, à s’en rappeler et à faire la transition entre deux champs de force différents, sans interférence. Dans l’expérience psychophysique, quatre groupes de sujets humains ont exécuté des mouvements de flexion/extension du coude contre deux champs de forces. Chaque force visqueuse était associée à une couleur de l’écran de l’ordinateur et les deux forces étaient anti-corrélées : une force résistante (Vr) a été associée à la couleur rouge de l’écran et l’autre, assistante (Va), à la couleur verte de l’écran. Les deux premiers groupes de sujets étaient des groupes témoins : la couleur de l’écran changeait à chaque bloc de 4 essais, tandis que le champ de force ne changeait pas. Les sujets du groupe témoin Va ne rencontraient que la force assistante Va et les sujets du groupe témoin Vr performaient leurs mouvements uniquement contre une force résistante Vr. Ainsi, dans ces deux groupes témoins, les stimuli de couleur n’étaient pas pertinents pour adapter le mouvement et les sujets ne s’adaptaient qu’à une seule force (Va ou Vr). Dans les deux groupes expérimentaux, cependant, les sujets expérimentaient deux champs de forces différents dans les différents blocs d’essais (4 par bloc), associés à ces couleurs. Dans le premier groupe expérimental (groupe « indice certain », IC), la relation entre le champ de force et le stimulus (couleur de l’écran) était constante. La couleur rouge signalait toujours la force Vr tandis que la force Va était signalée par la couleur verte. L’adaptation aux deux forces anti-corrélées pour le groupe IC s’est avérée significative au cours des 10 jours d’entraînement et leurs mouvements étaient presque aussi bien ajustés que ceux des deux groupes témoins qui n’avaient expérimenté qu’une seule des deux forces. De plus, les sujets du groupe IC ont rapidement démontré des changements adaptatifs prédictifs dans leurs sorties motrices à chaque changement de couleur de l’écran, et ceci même durant leur première journée d’entraînement. Ceci démontre qu’ils pouvaient utiliser les stimuli de couleur afin de se rappeler de la commande motrice adéquate. Dans le deuxième groupe expérimental, la couleur de l’écran changeait régulièrement de vert à rouge à chaque transition de blocs d’essais, mais le changement des champs de forces était randomisé par rapport aux changements de couleur (groupe « indice-incertain », II). Ces sujets ont pris plus de temps à s’adapter aux champs de forces que les 3 autres groupes et ne pouvaient pas utiliser les stimuli de couleurs, qui n’étaient pas fiables puisque non systématiquement reliés aux champs de forces, pour faire des changements prédictifs dans leurs sorties motrices. Toutefois, tous les sujets de ce groupe ont développé une stratégie ingénieuse leur permettant d’émettre une réponse motrice « par défaut » afin de palper ou de sentir le type de la force qu’ils allaient rencontrer dans le premier essai de chaque bloc, à chaque changement de couleur. En effet, ils utilisaient la rétroaction proprioceptive liée à la nature du champ de force afin de prédire la sortie motrice appropriée pour les essais qui suivent, jusqu’au prochain changement de couleur d’écran qui signifiait la possibilité de changement de force. Cette stratégie était efficace puisque la force demeurait la même dans chaque bloc, pendant lequel la couleur de l’écran restait inchangée. Cette étude a démontré que les sujets du groupe II étaient capables d’utiliser les stimuli de couleur pour extraire des informations implicites et explicites nécessaires à la réalisation des mouvements, et qu’ils pouvaient utiliser ces informations pour diminuer l’interférence lors de l’adaptation aux forces anti-corrélées. Les résultats de cette première étude nous ont encouragés à étudier les mécanismes permettant aux sujets de se rappeler d’habiletés motrices multiples jumelées à des stimuli contextuels de couleur. Dans le cadre de notre deuxième étude, nos expériences ont été effectuées au niveau neuronal chez le singe. Notre but était alors d’élucider à quel point les neurones du cortex moteur primaire (M1) peuvent contribuer à la compensation d’un large éventail de différentes forces externes durant un mouvement de flexion/extension du coude. Par cette étude, nous avons testé l’hypothèse liée au modèle MOSAIC, selon laquelle il existe plusieurs modules contrôleurs dans le cervelet qui peuvent prédire chaque contexte et produire un signal de sortie motrice approprié pour un nombre restreint de conditions. Selon ce modèle, les neurones de M1 recevraient des entrées de la part de plusieurs contrôleurs cérébelleux spécialisés et montreraient ensuite une modulation appropriée de la réponse pour une large variété de conditions. Nous avons entraîné deux singes à adapter leurs mouvements de flexion/extension du coude dans le cadre de 5 champs de force différents : un champ nul ne présentant aucune perturbation, deux forces visqueuses anti-corrélées (assistante et résistante) qui dépendaient de la vitesse du mouvement et qui ressemblaient à celles utilisées dans notre étude psychophysique chez l’homme, une force élastique résistante qui dépendait de la position de l’articulation du coude et, finalement, un champ viscoélastique comportant une sommation linéaire de la force élastique et de la force visqueuse. Chaque champ de force était couplé à une couleur d’écran de l’ordinateur, donc nous avions un total de 5 couleurs différentes associées chacune à un champ de force (relation fixe). Les singes étaient bien adaptés aux 5 conditions de champs de forces et utilisaient les stimuli contextuels de couleur pour se rappeler de la sortie motrice appropriée au contexte de forces associé à chaque couleur, prédisant ainsi leur sortie motrice avant de sentir les effets du champ de force. Les enregistrements d’EMG ont permis d’éliminer la possibilité de co-contractions sous-tendant ces adaptations, étant donné que le patron des EMG était approprié pour compenser chaque condition de champ de force. En parallèle, les neurones de M1 ont montré des changements systématiques dans leurs activités, sur le plan unitaire et populationnel, dans chaque condition de champ de force, signalant les changements requis dans la direction, l’amplitude et le décours temporel de la sortie de force musculaire nécessaire pour compenser les 5 conditions de champs de force. Les changements dans le patron de réponse pour chaque champ de force étaient assez cohérents entre les divers neurones de M1, ce qui suggère que la plupart des neurones de M1 contribuent à la compensation de toutes les conditions de champs de force, conformément aux prédictions du modèle MOSAIC. Aussi, cette modulation de l’activité neuronale ne supporte pas l’hypothèse d’une organisation fortement modulaire de M1.

Fetal Movements in late Pregnancy : Categorization, Self-assessment, and Prenatal Attachment in relation to women’s experiences

Aim: To explore how pregnant women experience fetal movements in late pregnancy. Specific aims were:  to study women’s experiences during the time prior to receiving news that their unborn baby had died in utero (I), to investigate women’s descriptions of fetal movements (II), investigate the association between the magnitude of fetal movements and level of prenatal attachment (III), and to study women’s experiences using two different self-assessment methods (IV). Methods: Interviews, questionnaires, and observations were used. Results: Premonition that something had happened to their unborn baby, based on a lack of fetal movements, was experienced by the participants. The overall theme “something is wrong” describes the women’s insight that the baby’s life was threatened (I). Fetal movements that were sorted into the domain “powerful movements” were perceived in late pregnancy by 96 % of the participants (II). Perceiving frequent fetal movements on at least three occasions per 24 hours was associated with higher scores of prenatal attachment in all the three subscales on PAI-R. The majority (55%) of the 456 participants reported average occasions of frequent fetal movements, 26% several occasions and 18% reported few occasions of frequent fetal movements, during the current gestational week.  (III). Only one of the 40 participants did not find at least one method for monitoring fetal movements suitable. Fifteen of the 39 participants reported a preference for the mindfetalness method and five for the count-to-ten method. The women described the observation of the movements as a safe and reassuring moment for communication with their unborn baby (IV). Conclusion:  In full-term and uncomplicated pregnancies, women usually perceive fetal movements as powerful. Furthermore, women in late pregnancy who reported frequent fetal movements on several occasions during a 24-hour period seem to have a high level of prenatal attachment. Women who used self-assessment methods for monitoring fetal movements felt calm and relaxed when observing the movements of their babies. They had a high compliance for both self-assessment methods. Women that had experienced a stillbirth in late pregnancy described that they had a premonition before they were told that their baby had died in utero. 

Changes in the perceived color of very bright stimuli

When very intense stimuli in the long-wavelength region of the visual spectrum are viewed continuously, they change in hue from red, through yellow, to green. The relation of the time course of these changes to the intensity of the stimulus is reported.

Characterization of the effect of nitrogen deficiency on above-ground plant phenotypes in relation to root complexity in maize

Nitrogen (N) is an essential plant nutrient in maize production, and if considering only natural sources, is often the limiting factor world-wide in terms of a plant’s grain yield. For this reason, many farmers around the world supplement available soil N with synthetic man-made forms. Years of over-application of N fertilizer have led to increased N in groundwater and streams due to leaching and run-off from agricultural sites. In the Midwest Corn Belt much of this excess N eventually makes its way to the Gulf of Mexico leading to eutrophication (increase of phytoplankton) and a hypoxic (reduced oxygen) dead zone. Growing concerns about these types of problems and desire for greater input use efficiency have led to demand for crops with improved N use efficiency (NUE) to allow reduced N fertilizer application rates and subsequently lower N pollution. It is well known that roots are responsible for N uptake by plants, but it is relatively unknown how root architecture affects this ability. This research was conducted to better understand the influence of root complexity (RC) in maize on a plant’s response to N stress as well as the influence of RC on other above-ground plant traits. Thirty-one above-ground plant traits were measured for 64 recombinant inbred lines (RILs) from the intermated B73 & Mo17 (IBM) population and their backcrosses (BCs) to either parent, B73 and Mo17, under normal (182 kg N ha-1) and N deficient (0 kg N ha-1) conditions. The RILs were selected based on results from an earlier experiment by Novais et al. (2011) which screened 232 RILs from the IBM to obtain their root complexity measurements. The 64 selected RILs were comprised of 31 of the lowest complexity RILs (RC1) and 33 of the highest complexity RILs (RC2) in terms of root architecture (characterized as fractal dimensions). The use of the parental BCs classifies the experiment as Design III, an experimental design developed by Comstock and Robinson (1952) which allows for estimation of dominance significance and level. Of the 31 traits measured, 12 were whole plant traits chosen due to their documented response to N stress. The other 19 traits were ear traits commonly measured for their influence on yield. Results showed that genotypes from RC1 and RC2 significantly differ for several above-ground phenotypes. We also observed a difference in the number and magnitude of N treatment responses between the two RC classes. Differences in phenotypic trait correlations and their change in response to N were also observed between the RC classes. RC did not seem to have a strong correlation with calculated NUE (ΔYield/ΔN). Quantitative genetic analysis utilizing the Design III experimental design revealed significant dominance effects acting on several traits as well as changes in significance and dominance level between N treatments. Several QTL were mapped for 26 of the 31 traits and significant N effects were observed across the majority of the genome for some N stress indicative traits (e.g. stay-green). This research and related projects are essential to a better understanding of plant N uptake and metabolism. Understanding these processes is a necessary step in the progress towards the goal of breeding for better NUE crops.

Mécanismes psychophysiques et neuronaux de la compensation dynamique de multiples champs de force : facilitation et anticipation liée à des indices de couleur

Dans cette thèse, nous abordons le contrôle moteur du mouvement du coude à travers deux approches expérimentales : une première étude psychophysique a été effectuée chez les sujets humains, et une seconde implique des enregistrements neurophysiologiques chez le singe. Nous avons recensé plusieurs aspects non résolus jusqu’à présent dans l’apprentissage moteur, particulièrement concernant l’interférence survenant lors de l’adaptation à deux ou plusieurs champs de force anti-corrélés. Nous avons conçu un paradigme où des stimuli de couleur aident les sujets à prédire la nature du champ de force externe actuel avant qu’ils ne l’expérimentent physiquement durant des mouvements d’atteinte. Ces connaissances contextuelles faciliteraient l’adaptation à des champs de forces en diminuant l’interférence. Selon le modèle computationnel de l’apprentissage moteur MOSAIC (MOdular Selection And Identification model for Control), les stimuli de couleur aident les sujets à former « un modèle interne » de chaque champ de forces, à s’en rappeler et à faire la transition entre deux champs de force différents, sans interférence. Dans l’expérience psychophysique, quatre groupes de sujets humains ont exécuté des mouvements de flexion/extension du coude contre deux champs de forces. Chaque force visqueuse était associée à une couleur de l’écran de l’ordinateur et les deux forces étaient anti-corrélées : une force résistante (Vr) a été associée à la couleur rouge de l’écran et l’autre, assistante (Va), à la couleur verte de l’écran. Les deux premiers groupes de sujets étaient des groupes témoins : la couleur de l’écran changeait à chaque bloc de 4 essais, tandis que le champ de force ne changeait pas. Les sujets du groupe témoin Va ne rencontraient que la force assistante Va et les sujets du groupe témoin Vr performaient leurs mouvements uniquement contre une force résistante Vr. Ainsi, dans ces deux groupes témoins, les stimuli de couleur n’étaient pas pertinents pour adapter le mouvement et les sujets ne s’adaptaient qu’à une seule force (Va ou Vr). Dans les deux groupes expérimentaux, cependant, les sujets expérimentaient deux champs de forces différents dans les différents blocs d’essais (4 par bloc), associés à ces couleurs. Dans le premier groupe expérimental (groupe « indice certain », IC), la relation entre le champ de force et le stimulus (couleur de l’écran) était constante. La couleur rouge signalait toujours la force Vr tandis que la force Va était signalée par la couleur verte. L’adaptation aux deux forces anti-corrélées pour le groupe IC s’est avérée significative au cours des 10 jours d’entraînement et leurs mouvements étaient presque aussi bien ajustés que ceux des deux groupes témoins qui n’avaient expérimenté qu’une seule des deux forces. De plus, les sujets du groupe IC ont rapidement démontré des changements adaptatifs prédictifs dans leurs sorties motrices à chaque changement de couleur de l’écran, et ceci même durant leur première journée d’entraînement. Ceci démontre qu’ils pouvaient utiliser les stimuli de couleur afin de se rappeler de la commande motrice adéquate. Dans le deuxième groupe expérimental, la couleur de l’écran changeait régulièrement de vert à rouge à chaque transition de blocs d’essais, mais le changement des champs de forces était randomisé par rapport aux changements de couleur (groupe « indice-incertain », II). Ces sujets ont pris plus de temps à s’adapter aux champs de forces que les 3 autres groupes et ne pouvaient pas utiliser les stimuli de couleurs, qui n’étaient pas fiables puisque non systématiquement reliés aux champs de forces, pour faire des changements prédictifs dans leurs sorties motrices. Toutefois, tous les sujets de ce groupe ont développé une stratégie ingénieuse leur permettant d’émettre une réponse motrice « par défaut » afin de palper ou de sentir le type de la force qu’ils allaient rencontrer dans le premier essai de chaque bloc, à chaque changement de couleur. En effet, ils utilisaient la rétroaction proprioceptive liée à la nature du champ de force afin de prédire la sortie motrice appropriée pour les essais qui suivent, jusqu’au prochain changement de couleur d’écran qui signifiait la possibilité de changement de force. Cette stratégie était efficace puisque la force demeurait la même dans chaque bloc, pendant lequel la couleur de l’écran restait inchangée. Cette étude a démontré que les sujets du groupe II étaient capables d’utiliser les stimuli de couleur pour extraire des informations implicites et explicites nécessaires à la réalisation des mouvements, et qu’ils pouvaient utiliser ces informations pour diminuer l’interférence lors de l’adaptation aux forces anti-corrélées. Les résultats de cette première étude nous ont encouragés à étudier les mécanismes permettant aux sujets de se rappeler d’habiletés motrices multiples jumelées à des stimuli contextuels de couleur. Dans le cadre de notre deuxième étude, nos expériences ont été effectuées au niveau neuronal chez le singe. Notre but était alors d’élucider à quel point les neurones du cortex moteur primaire (M1) peuvent contribuer à la compensation d’un large éventail de différentes forces externes durant un mouvement de flexion/extension du coude. Par cette étude, nous avons testé l’hypothèse liée au modèle MOSAIC, selon laquelle il existe plusieurs modules contrôleurs dans le cervelet qui peuvent prédire chaque contexte et produire un signal de sortie motrice approprié pour un nombre restreint de conditions. Selon ce modèle, les neurones de M1 recevraient des entrées de la part de plusieurs contrôleurs cérébelleux spécialisés et montreraient ensuite une modulation appropriée de la réponse pour une large variété de conditions. Nous avons entraîné deux singes à adapter leurs mouvements de flexion/extension du coude dans le cadre de 5 champs de force différents : un champ nul ne présentant aucune perturbation, deux forces visqueuses anti-corrélées (assistante et résistante) qui dépendaient de la vitesse du mouvement et qui ressemblaient à celles utilisées dans notre étude psychophysique chez l’homme, une force élastique résistante qui dépendait de la position de l’articulation du coude et, finalement, un champ viscoélastique comportant une sommation linéaire de la force élastique et de la force visqueuse. Chaque champ de force était couplé à une couleur d’écran de l’ordinateur, donc nous avions un total de 5 couleurs différentes associées chacune à un champ de force (relation fixe). Les singes étaient bien adaptés aux 5 conditions de champs de forces et utilisaient les stimuli contextuels de couleur pour se rappeler de la sortie motrice appropriée au contexte de forces associé à chaque couleur, prédisant ainsi leur sortie motrice avant de sentir les effets du champ de force. Les enregistrements d’EMG ont permis d’éliminer la possibilité de co-contractions sous-tendant ces adaptations, étant donné que le patron des EMG était approprié pour compenser chaque condition de champ de force. En parallèle, les neurones de M1 ont montré des changements systématiques dans leurs activités, sur le plan unitaire et populationnel, dans chaque condition de champ de force, signalant les changements requis dans la direction, l’amplitude et le décours temporel de la sortie de force musculaire nécessaire pour compenser les 5 conditions de champs de force. Les changements dans le patron de réponse pour chaque champ de force étaient assez cohérents entre les divers neurones de M1, ce qui suggère que la plupart des neurones de M1 contribuent à la compensation de toutes les conditions de champs de force, conformément aux prédictions du modèle MOSAIC. Aussi, cette modulation de l’activité neuronale ne supporte pas l’hypothèse d’une organisation fortement modulaire de M1.

Lighting ambiances and materialities of wood in architecture: a comparative evaluation of the quality of spaces in relation to interior finishes

Le bois est un matériau souvent utilisé par les architectes pour améliorer l’ambiance générale d’un espace, mais peu de recherches en présentent l’impact réel du matériau sur les impressions visuelles et les effets lumineux. Cette recherche étudie l’influence de la matérialité du bois par rapport à la création d’ambiances d’éclairage spécifiques dans l’architecture. Plus particulièrement, elle se concentre sur l’impact des panneaux décoratifs en bois à générer de la diversité lumineuse dans les espaces intérieurs et son potentiel à améliorer la satisfaction environnementale et l’efficacité énergétique. La recherche utilise des maquettes à l’échelle pour leur précision dans la représentation des ambiances lumineuses d’espaces éclairés naturellement ainsi que les technologies récentes d’imagerie digitale pour capturer et analyser les résultats. La méthodologie permet la comparaison entre les différents réglages des espaces intérieurs créés par une sélection des types de matérialités du bois: la réflectance (valeur), la couleur et la réflectivité. Les modalités spatiales sont comparées en présence d’ensoleillement direct et sous des conditions de ciel couvert puisque les modèles d’éclairage et les ambiances diffèrent considérablement. Les résultats permettent d’établir une discussion sur les ambiances en termes de brillance et de contraste, sur la couleur ainsi que la répartition des zones lumineuses dans l’espace. La recherche souligne le rôle des matérialités que peuvent prendre le bois pour optimiser la diversité lumineuse et la création d’ambiances visuellement confortables, ainsi que ses possibilités d’améliorer les ambiances architecturales par rapport à la lumière.