Les variations spatiales du comportement policier: l'exemple de la Sûreté du Québec

Travail dirigé présenté en vue de l’obtention du grade de maîtrise en criminologie option sécurité intérieure

Les variations spatiales du comportement policier: l'exemple de la Sûreté du Québec

Travail dirigé présenté en vue de l’obtention du grade de maîtrise en criminologie option sécurité intérieure

Contenu total en éléments traces de sols forestiers du Québec méridional

Les sols forestiers constituent un réservoir considérable d’éléments nutritifs disponibles pour soutenir la productivité forestière. Ces sols contiennent aussi une quantité, encore inconnue à ce jour, d’éléments traces biodisponibles provenant de sources anthropiques ou naturelles. Or, plusieurs de ces éléments recèlent un potentiel toxique pour les organismes vivants. Ainsi, la quantification de la concentration et du contenu total en éléments traces des sols forestiers s’avère nécessaire afin d’évaluer les impacts des perturbations sur la qualité des sols. Les objectifs de ce projet de recherche sont: 1) de mesurer le contenu total en éléments traces en phase solide (Ag, As, Ba, Cd, Ce, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Rb, Se, Sr, Tl, V, Y, Zn) des divers horizons de sols d’écosystèmes forestiers du Québec méridional; 2) d’établir des liens significatifs entre la fraction soluble dans l’eau des éléments traces et les propriétés des horizons de sols et; 3) d’évaluer le rôle de la proximité d’un centre urbain sur les contenus en éléments traces. Pour répondre à ces objectifs, quatre profils de sols situés dans la région de St-Hippolyte et deux situés dans la région de Montréal furent échantillonnés jusqu'à l'atteinte du matériel parental. Les résultats de ce projet de recherche ont révélé que le contenu total en éléments traces présents dans les profils de sols se retrouve en grande partie dans les fragments grossiers du sol. Il a été démontré que la teneur en carbone organique, les complexes organométalliques et les oxydes de fer et d’aluminium dictent la distribution en profil de la majorité des éléments traces étudiés. Finalement, il fut prouvé que la région de Montréal présente des niveaux de contamination en éléments traces (Ag, As, Ba, Cu, Mn, Pb, Rb, Se, Sr, Tl et Zn) supérieurs à ceux rencontrés dans les Laurentides.

Écologie et implications trophiques de la cyanobactérie Lyngbya wollei dans le fleuve Saint-Laurent

Les proliférations nuisibles de la cyanobactérie filamenteuse benthique Lyngbya wollei qui forme des tapis déposés sur les sédiments ont augmenté en fréquence au cours des 30 dernières années dans les rivières, lacs et sources de l'Amérique du Nord. Lyngbya wollei produit des neurotoxines et des composés organiques volatils (géosmin, 2-méthylisobornéol) qui ont des répercussions sur la santé publique de même que des impacts d'ordre socioéconomiques. Cette cyanobactérie est considérée comme un habitat et une source de nourriture de piètre qualité pour les invertébrés en raison de sa gaine robuste et de sa production de toxines. Les proliférations de L. wollei ont été observées pour la première fois en 2005 dans le fleuve Saint-Laurent (SLR; Québec, Canada). Nous avons jugé important de déterminer sa distribution sur un tronçon de 250 km afin d'élaborer des modèles prédictifs de sa présence et biomasse en se basant sur les caractéristiques chimiques et physiques de l'eau. Lyngbya wollei était généralement observé en aval de la confluence de petits tributaires qui irriguent des terres agricoles. L’écoulement d’eaux enrichies à travers la végétation submergée se traduisait par une diminution de la concentration d’azote inorganique dissous (DIN), alors que les concentrations de carbone organique dissous (DOC) et de phosphore total dissous (TDP) demeuraient élevées, produisant un faible rapport DIN :TDP. Selon nos modèles, DOC (effet positif), TP (effet négatif) et DIN :TDP (effet négatif) sont les variables les plus importantes pour expliquer la répartition de cette cyanobactérie. La probabilité que L. wollei soit présent dans le SLR a été prédite avec exactitude dans 72 % à 92 % des cas pour un ensemble de données indépendantes. Nous avons ensuite examiné si les conditions hydrodynamiques, c'est-à-dire le courant généré par les vagues et l'écoulement du fleuve, contrôlent les variations spatiales et temporelles de biomasse de L. wollei dans un grand système fluvial. Nous avons mesuré la biomasse de L. wollei ainsi que les variables chimiques, physiques et météorologiques durant trois ans à 10 sites le long d'un gradient d'exposition au courant et au vent dans un grand (148 km2) lac fluvial du SLR. L'exposition aux vagues et la vitesse du courant contrôlaient les variations de biomasses spatiales et temporelles. La biomasse augmentait de mai à novembre et persistait durant l'hiver. Les variations interannuelles étaient contrôlées par l'écoulement de la rivière (niveau d'eau) avec la crue printanière qui délogeait les tapis de l'année précédente. Les baisses du niveau d'eau et l'augmentation de l'intensité des tempêtes anticipées par les scénarios de changements climatiques pourraient accroître la superficie colonisée par L. wollei de même que son accumulation sur les berges. Par la suite, nous avons évalué l'importance relative de L. wollei par rapport aux macrophytes et aux épiphytes. Nous avons examiné l'influence structurante de l'échelle spatiale sur les variables environnementales et la biomasse de ces producteurs primaires (PP) benthiques. Nous avons testé si leur biomasse reflétait la nature des agrégats d'habitat basées sur l'écogéomorphologie ou plutôt le continuum fluvial. Pour répondre à ces deux questions, nous avons utilisé un design à 3 échelles spatiales dans le SLR: 1) le long d'un tronçon de 250 km, 2) entre les lacs fluviaux localisés dans ce tronçon, 3) à l'intérieur de chaque lac fluvial. Les facteurs environnementaux (conductivité et TP) et la structure spatiale expliquent 59% de la variation de biomasse des trois PP benthiques. Spécifiquement, les variations de biomasses étaient le mieux expliquées par la conductivité (+) pour les macrophytes, par le ratio DIN:TDP (+) et le coefficient d'extinction lumineuse (+) pour les épiphytes et par le DOC (+) et le NH4+ (-) pour L. wollei. La structure spatiale à l'intérieur des lacs fluviaux était la plus importante composante spatiale pour tous les PP benthiques, suggérant que les effets locaux tels que l'enrichissement par les tributaire plutôt que les gradients amont-aval déterminent la biomasse de PP benthiques. Donc, la dynamique des agrégats d'habitat représente un cadre général adéquat pour expliquer les variations spatiales et la grande variété de conditions environnementales supportant des organismes aquatiques dans les grands fleuves. Enfin, nous avons étudié le rôle écologique des tapis de L. wollei dans les écosystèmes aquatiques, en particulier comme source de nourriture et refuge pour l'amphipode Gammarus fasciatus. Nous avons offert aux amphipodes un choix entre des tapis de L. wollei et soit des chlorophytes filamenteuses ou un tapis artificiel de laine acrylique lors d'expériences en laboratoire. Nous avons aussi reconstitué la diète in situ des amphipodes à l'aide du mixing model (d13C et δ15N). Gammarus fasciatus choisissait le substrat offrant le meilleur refuge face à la lumière (Acrylique>Lyngbya=Rhizoclonium>Spirogyra). La présence de saxitoxines, la composition élémentaire des tissus et l'abondance des épiphytes n'ont eu aucun effet sur le choix de substrat. Lyngbya wollei et ses épiphytes constituaient 36 et 24 % de l'alimentation in situ de G. fasciatus alors que les chlorophytes, les macrophytes et les épiphytes associées représentaient une fraction moins importante de son alimentation. Les tapis de cyanobactéries benthiques devraient être considérés comme un bon refuge et une source de nourriture pour les petits invertébrés omnivores tels que les amphipodes.

Développement et caractérisation d’une méthode photonique pour créer des distributions spatiales de protéines

Les cellules sont capables de détecter les distributions spatiales de protéines et ainsi de migrer ou s’étendre dans la direction appropriée. Une compréhension de la réponse cellulaire aux modifications de ces distributions spatiales de protéines est essentielle pour l’avancement des connaissances dans plusieurs domaines de recherches tels que le développement, l’immunologie ou l’oncologie. Un exemple particulièrement complexe est le guidage d’axones se déroulant pendant le développement du système nerveux. Ce dernier nécessite la présence de plusieurs distributions de molécules de guidages étant attractives ou répulsives pour connecter correctement ce réseau complexe qu’est le système nerveux. Puisque plusieurs indices de guidage collaborent, il est particulièrement difficile d’identifier la contribution individuelle ou la voie de signalisation qui est déclenchée in vivo, il est donc nécessaire d’utiliser des méthodes pour reproduire ces distributions de protéines in vitro. Plusieurs méthodes existent pour produire des gradients de protéines solubles ou liées aux substrats. Quelques méthodes pour produire des gradients solubles sont déjà couramment utilisées dans plusieurs laboratoires, mais elles limitent l’étude aux distributions de protéines qui sont normalement sécrétées in vivo. Les méthodes permettant de produire des distributions liées au substrat sont particulièrement complexes, ce qui restreint leur utilisation à quelques laboratoires. Premièrement, nous présentons une méthode simple qui exploite le photoblanchiment de molécules fluorescentes pour créer des motifs de protéines liées au substrat : Laser-assisted protein adsorption by photobleaching (LAPAP). Cette méthode permet de produire des motifs de protéines complexes d’une résolution micrométrique et d’une grande portée dynamique. Une caractérisation de la technique a été faite et en tant que preuve de fonctionnalité, des axones de neurones du ganglion spinal ont été guidés sur des gradients d’un peptide provenant de la laminine. Deuxièmement, LAPAP a été amélioré de manière à pouvoir fabriquer des motifs avec plusieurs composantes grâce à l’utilisation de lasers à différentes longueurs d’onde et d’anticorps conjugués à des fluorophores correspondants à ces longueurs d’onde. De plus, pour accélérer et simplifier le processus de fabrication, nous avons développé LAPAP à illumination à champ large qui utilise un modulateur spatial de lumière, une diode électroluminescente et un microscope standard pour imprimer directement un motif de protéines. Cette méthode est particulièrement simple comparativement à la version originale de LAPAP puisqu’elle n’implique pas le contrôle de la puissance laser et de platines motorisées, mais seulement d’envoyer l’image du motif désiré au modulateur spatial. Finalement, nous avons utilisé LAPAP pour démontrer que notre technique peut être utilisée dans des analyses de haut contenu pour quantifier les changements morphologiques résultant de la croissance neuronale sur des gradients de protéines de guidage. Nous avons produit des milliers de gradients de laminin-1 ayant différentes pentes et analysé les variations au niveau du guidage de neurites provenant d’une lignée cellulaire neuronale (RGC-5). Un algorithme pour analyser les images des cellules sur les gradients a été développé pour détecter chaque cellule et quantifier la position du centroïde du soma ainsi que les angles d’initiation, final et de braquage de chaque neurite. Ces données ont démontré que les gradients de laminine influencent l’angle d’initiation des neurites des RGC-5, mais n’influencent pas leur braquage. Nous croyons que les résultats présentés dans cette thèse faciliteront l’utilisation de motifs de protéines liées au substrat dans les laboratoires des sciences de la vie, puisque LAPAP peut être effectué à l’aide d’un microscope confocal ou d’un microscope standard légèrement modifié. Cela pourrait contribuer à l’augmentation du nombre de laboratoires travaillant sur le guidage avec des gradients liés au substrat afin d’atteindre la masse critique nécessaire à des percées majeures en neuroscience.

Lateral bone density variations in the scoliotic spine

Adolescent Idiopathic Scoliosis (AIS) is the most common deformity of the spine, affecting 2-4% of the population. Previous studies have shown that the vertebrae in scoliotic spines undergo abnormal shape changes, however there has been little exploration of how AIS affects bone density distribution within the vertebrae. Existing pre-operative CT scans of 53 female idiopathic scoliosis patients with right-sided main thoracic curves were used to measure the lateral (right to left) bone density profile at mid-height through each vertebral body. This study demonstrated that AIS patients have a marked convex/concave asymmetry in bone density for vertebral levels at or near the apex of the scoliotic curve. To the best of our knowledge, the only previous studies of bone density distribution in AIS are those of Périé et al [1,2], who reported a coronal plane ‘mechanical migration’ of 0.54mm toward the concavity of the scoliotic curve in the lumbar apical vertebrae of 11 scoliosis patients. This is comparable to the value of 0.8mm (4%) in our study, especially since our patients had more severe scoliotic curves. From a bone adaptation perspective, these results suggest that the axial loading on the scoliotic spine is strongly asymmetric.

Lateral bone density variations in the scoliotic spine

Adolescent Idiopathic Scoliosis (AIS) is the most common deformity of the spine, affecting 2-4% of the population. Previous studies have shown that the vertebrae in scoliotic spines undergo abnormal shape changes, however there has been little exploration of how scoliosis affects bone density distribution within the vertebrae. In this study, existing CT scans of 53 female idiopathic scoliosis patients with right-sided main thoracic curves were used to measure the lateral (right to left) bone density profile at mid-height through each vertebral body. Five key bone density profile measures were identified from each normalised bone density distribution, and multiple regression analysis was performed to explore the relationship between bone density distribution and patient demographics (age, height, weight, body mass index (BMI), skeletal maturity, time since Menarche, vertebral level, and scoliosis curve severity). Results showed a marked convex/concave asymmetry in bone density for vertebral levels at or near the apex of the scoliotic curve. At the apical vertebra, mean bone density at the left side (concave) cortical shell was 23.5% higher than for the right (convex) cortical shell, and cancellous bone density along the central 60% of the lateral path from convex to concave increased by 13.8%. The centre of mass of the bone density profile at the thoracic curve apex was located 53.8% of the distance along the lateral path, indicating a shift of nearly 4% toward the concavity of the deformity. These lateral bone density gradients tapered off when moving away from the apical vertebra. Multi-linear regressions showed that the right cortical shell peak bone density is significantly correlated with skeletal maturity, with each Risser increment corresponding to an increase in mineral equivalent bone density of 4-5%. There were also statistically significant relationships between patient height, weight and BMI, and the gradient of cancellous bone density along the central 60% of the lateral path. Bone density gradient is positively correlated with weight, and negatively correlated with height and BMI, such that at the apical vertebra, a unit decrease in BMI corresponds to an almost 100% increase in bone density gradient.

Variations in MIMO-OFDM channel capacity due to random human movement in an indoor environment

Channel measurements and simulations have been carried out to observe the effects of pedestrian movement on multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) channel capacity. An in-house built MIMO-OFDM packet transmission demonstrator equipped with four transmitters and four receivers has been utilized to perform channel measurements at 5.2 GHz. Variations in the channel capacity dynamic range have been analysed for 1 to 10 pedestrians and different antenna arrays (2 × 2, 3 × 3 and 4 × 4). Results show a predicted 5.5 bits/s/Hz and a measured 1.5 bits/s/Hz increment in the capacity dynamic range with the number of pedestrian and the number of antennas in the transmitter and receiver array.

Art, popular culture and cultural policy: variations on a theme of John Carey

The article presents a criticism of the accounts of John Carey in his book entitled "The Intellectuals and the Masses." The author focuses on Carey's argument that the art is not an eternal category but an invention of the late eighteenth century and it no longer has any intellectual legitimacy other than that of provoking feelings which are no more and no less valuable than those provoked by any other form of entertainment or physical activity

Use of Bayesian geostatistical prediction to estimate local variations in Schistosoma haematobium infection in western Africa

Objective We aimed to predict sub-national spatial variation in numbers of people infected with Schistosoma haematobium, and associated uncertainties, in Burkina Faso, Mali and Niger, prior to implementation of national control programmes. Methods We used national field survey datasets covering a contiguous area 2,750 × 850 km, from 26,790 school-aged children (5–14 years) in 418 schools. Bayesian geostatistical models were used to predict prevalence of high and low intensity infections and associated 95% credible intervals (CrI). Numbers infected were determined by multiplying predicted prevalence by numbers of school-aged children in 1 km2 pixels covering the study area. Findings Numbers of school-aged children with low-intensity infections were: 433,268 in Burkina Faso, 872,328 in Mali and 580,286 in Niger. Numbers with high-intensity infections were: 416,009 in Burkina Faso, 511,845 in Mali and 254,150 in Niger. 95% CrIs (indicative of uncertainty) were wide; e.g. the mean number of boys aged 10–14 years infected in Mali was 140,200 (95% CrI 6200, 512,100). Conclusion National aggregate estimates for numbers infected mask important local variation, e.g. most S. haematobium infections in Niger occur in the Niger River valley. Prevalence of high-intensity infections was strongly clustered in foci in western and central Mali, north-eastern and northwestern Burkina Faso and the Niger River valley in Niger. Populations in these foci are likely to carry the bulk of the urinary schistosomiasis burden and should receive priority for schistosomiasis control. Uncertainties in predicted prevalence and numbers infected should be acknowledged and taken into consideration by control programme planners.

Systematic variations in polymer gel dosimeter calibration due to container influence and deviations from water equivalence

There are a number of gel dosimeter calibration methods in contemporary usage. The present study is a detailed Monte Carlo investigation into the accuracy of several calibration techniques. Results show that for most arrangements the dose to gel accurately reflects the dose to water, with the most accurate method involving the use of a large diameter flask of gel into which multiple small fields of varying dose are directed. The least accurate method was found to be that of a long test tube in a water phantom, coaxial with the beam. The large flask method is also the most straightforward and least likely to introduce errors during setup, though, to its detriment, the volume of gel required is much more than other methods.