MODELING HETEROTACHY IN PHYLOGENETICS

Il a été démontré que l’hétérotachie, variation du taux de substitutions au cours du temps et entre les sites, est un phénomène fréquent au sein de données réelles. Échouer à modéliser l’hétérotachie peut potentiellement causer des artéfacts phylogénétiques. Actuellement, plusieurs modèles traitent l’hétérotachie : le modèle à mélange des longueurs de branche (MLB) ainsi que diverses formes du modèle covarion. Dans ce projet, notre but est de trouver un modèle qui prenne efficacement en compte les signaux hétérotaches présents dans les données, et ainsi améliorer l’inférence phylogénétique. Pour parvenir à nos fins, deux études ont été réalisées. Dans la première, nous comparons le modèle MLB avec le modèle covarion et le modèle homogène grâce aux test AIC et BIC, ainsi que par validation croisée. A partir de nos résultats, nous pouvons conclure que le modèle MLB n’est pas nécessaire pour les sites dont les longueurs de branche diffèrent sur l’ensemble de l’arbre, car, dans les données réelles, le signaux hétérotaches qui interfèrent avec l’inférence phylogénétique sont généralement concentrés dans une zone limitée de l’arbre. Dans la seconde étude, nous relaxons l’hypothèse que le modèle covarion est homogène entre les sites, et développons un modèle à mélanges basé sur un processus de Dirichlet. Afin d’évaluer différents modèles hétérogènes, nous définissons plusieurs tests de non-conformité par échantillonnage postérieur prédictif pour étudier divers aspects de l’évolution moléculaire à partir de cartographies stochastiques. Ces tests montrent que le modèle à mélanges covarion utilisé avec une loi gamma est capable de refléter adéquatement les variations de substitutions tant à l’intérieur d’un site qu’entre les sites. Notre recherche permet de décrire de façon détaillée l’hétérotachie dans des données réelles et donne des pistes à suivre pour de futurs modèles hétérotaches. Les tests de non conformité par échantillonnage postérieur prédictif fournissent des outils de diagnostic pour évaluer les modèles en détails. De plus, nos deux études révèlent la non spécificité des modèles hétérogènes et, en conséquence, la présence d’interactions entre différents modèles hétérogènes. Nos études suggèrent fortement que les données contiennent différents caractères hétérogènes qui devraient être pris en compte simultanément dans les analyses phylogénétiques.

Contribution du cortex pariétal postérieur au contrôle de la locomotion sous guidage visuel chez le chat

La vision fournit des informations essentielles sur la surface de marche, ainsi que sur la taille, la forme et la position d’obstacles potentiels dans notre environnement. Dans le cas d’un prédateur, la vision fournit également des informations sur la vitesse d’une proie potentielle. Les mécanismes neuronaux impliqués dans l’exécution des modifications de la marche sous guidage visuel sont relativement bien connus, mais ceux impliqués dans la planification de ces modifications de la marche sont peu étudiés. Le cortex pariétal postérieur (CPP) semble être un candidat approprié si l’on considère les propriétés du CPP lors des mouvements d’atteinte vers une cible. Le but des présents travaux est de déterminer la contribution du CPP au contrôle de la locomotion sous guidage visuel. La première étude présentée dans cette thèse a pour hypothèse que le CPP du chat est impliqué dans la planification du placement précis du pied lors des modifications volontaires de la marche. Nous avons entraîné les animaux à enjamber des obstacles en mouvement attachés à la ceinture d’un tapis roulant. Afin d’augmenter la nécessité d’intégrer les informations visuelles et proprioceptives, nous avons dissocié la vitesse des obstacles de celle du tapis roulant. Nous avons observé que plus la vision devient critique pour la tâche, plus les déficits sont importants. Notre analyse démontre que ceux-ci résultent d’un placement inapproprié du pied dans le cycle de marche précédant l’enjambement de l’obstacle. Ceci suggère que le CPP est impliqué dans la planification du placement précis du pied pendant la locomotion sous guidage visuel. La vision directe est disponible lors de la modification de l’activité des membres antérieurs, mais n’est plus disponible lorsque l’obstacle passe sous le corps. Par conséquent, la modification de l’activité des membres postérieurs doit être basée sur l’information gardée en mémoire et coordonnée avec celle des membres antérieurs. Notre deuxième étude a pour but de caractériser les mécanismes neuronaux responsables de cette coordination. Nous avons proposé que le CPP soit impliqué dans la coordination des membres antérieurs et postérieurs lors de l’enjambement d’obstacles. Pour tester cette hypothèse, nous avons enregistré l’activité de neurones de l’aire 5 pendant la même tâche. Nous avons découvert deux populations: une qui décharge lors du passage de l’obstacle entre les membres antérieurs et postérieurs et une autre qui décharge lors du passage de l’obstacle par les membres postérieurs. Dans la tâche de dissociation visuelle, la décharge est modifiée en fonction du temps de passage de l’obstacle sous le corps et reflète la modification du couplage entre les membres lors du changement dans la stratégie d’enjambement. De plus, ces mêmes neurones maintiennent une décharge soutenue lorsqu’un obstacle fixe se trouve entre les membres antérieurs et postérieurs ou les deux membres postérieurs (limite testée : 1-2min). Ces neurones pourraient être responsables de l’emmagasinage à plus long terme des caractéristiques d’un obstacle pour le guidage des mouvements des membres postérieurs. Nos résultats suggèrent que le CPP est impliqué dans l’intégration des informations visuelles et proprioceptives pour la planification du placement précis du pied devant un obstacle. Le patron de décharge de nos populations neuronales suggère qu’il encode également l’information temporelle et spatiale concernant la vitesse et la position de l’obstacle afin de coordonner l’activité des quatre membres pendant la tâche. Finalement, nous proposons qu’une des fonctions du CPP soit d’estimer la position des membres par rapport à l’obstacle en mouvement.

Rôle du cortex pariétal postérieur dans le processus d'intégration visuomotrice - connexions anatomiques avec le cortex moteur et activité cellulaire lors de la locomotion chez le chat

La progression d’un individu au travers d’un environnement diversifié dépend des informations visuelles qui lui permettent d’évaluer la taille, la forme ou même la distance et le temps de contact avec les obstacles dans son chemin. Il peut ainsi planifier en avance les modifications nécessaires de son patron locomoteur afin d’éviter ou enjamber ces entraves. Ce concept est aussi applicable lorsque le sujet doit atteindre une cible, comme un prédateur tentant d’attraper sa proie en pleine course. Les structures neurales impliquées dans la genèse des modifications volontaires de mouvements locomoteurs ont été largement étudiées, mais relativement peu d’information est présentement disponible sur les processus intégrant l’information visuelle afin de planifier ces mouvements. De nombreux travaux chez le primate suggèrent que le cortex pariétal postérieur (CPP) semble jouer un rôle important dans la préparation et l’exécution de mouvements d’atteinte visuellement guidés. Dans cette thèse, nous avons investigué la proposition que le CPP participe similairement dans la planification et le contrôle de la locomotion sous guidage visuel chez le chat. Dans notre première étude, nous avons examiné l’étendue des connexions cortico-corticales entre le CPP et les aires motrices plus frontales, particulièrement le cortex moteur, à l’aide d’injections de traceurs fluorescents rétrogrades. Nous avons cartographié la surface du cortex moteur de chats anesthésiés afin d’identifier les représentations somatotopiques distales et proximales du membre antérieur dans la partie rostrale du cortex moteur, la représentation du membre antérieur située dans la partie caudale de l’aire motrice, et enfin la représentation du membre postérieur. L’injection de différents traceurs rétrogrades dans deux régions motrices sélectionnées par chat nous a permis de visualiser la densité des projections divergentes et convergentes pariétales, dirigées vers ces sites moteurs. Notre analyse a révélé une organisation topographique distincte de connexions du CPP avec toutes les régions motrices identifiées. En particulier, nous avons noté que la représentation caudale du membre antérieur reçoit majoritairement des projections du côté rostral du sillon pariétal, tandis que la partie caudale du CPP projette fortement vers la représentation rostrale du membre antérieur. Cette dernière observation est particulièrement intéressante, parce que le côté caudal du sillon pariétal reçoit de nombreux inputs visuels et sa cible principale, la région motrice rostrale, est bien connue pour être impliquée dans les fonctions motrices volontaires. Ainsi, cette étude anatomique suggère que le CPP, au travers de connexions étendues avec les différentes régions somatotopiques du cortex moteur, pourrait participer à l’élaboration d’un substrat neural idéal pour des processus tels que la coordination inter-membre, intra-membre et aussi la modulation de mouvements volontaires sous guidage visuel. Notre deuxième étude a testé l’hypothèse que le CPP participe dans la modulation et la planification de la locomotion visuellement guidée chez le chat. En nous référant à la cartographie corticale obtenue dans nos travaux anatomiques, nous avons enregistré l’activité de neurones pariétaux, situés dans les portions des aires 5a et 5b qui ont de fortes connexions avec les régions motrices impliquées dans les mouvements de la patte antérieure. Ces enregistrements ont été effectués pendant une tâche de locomotion qui requiert l’enjambement d’obstacles de différentes tailles. En dissociant la vitesse des obstacles de celle du tapis sur lequel le chat marche, notre protocole expérimental nous a aussi permit de mettre plus d’emphase sur l’importance de l’information visuelle et de la séparer de l’influx proprioceptif généré pendant la locomotion. Nos enregistrements ont révélé deux groupes de cellules pariétales activées en relation avec l’enjambement de l’obstacle: une population, principalement située dans l’aire 5a, qui décharge seulement pendant le passage du membre au dessus del’entrave (cellules spécifiques au mouvement) et une autre, surtout localisée dans l’aire 5b, qui est activée au moins un cycle de marche avant l’enjambement (cellules anticipatrices). De plus, nous avons observé que l’activité de ces groupes neuronaux, particulièrement les cellules anticipatrices, était amplifiée lorsque la vitesse des obstacles était dissociée de celle du tapis roulant, démontrant l’importance grandissante de la vision lorsque la tâche devient plus difficile. Enfin, un grand nombre des cellules activées spécifiquement pendant l’enjambement démontraient une corrélation soutenue de leur activité avec le membre controlatéral, même s’il ne menait pas dans le mouvement (cellules unilatérales). Inversement, nous avons noté que la majorité des cellules anticipatrices avaient plutôt tendance à maintenir leur décharge en phase avec l’activité musculaire du premier membre à enjamber l’obstacle, indépendamment de sa position par rapport au site d’enregistrement (cellules bilatérales). Nous suggérons que cette disparité additionnelle démontre une fonction diversifiée de l’activité du CPP. Par exemple, les cellules unilatérales pourraient moduler le mouvement du membre controlatéral au-dessus de l’obstacle, qu’il mène ou suive dans l’ordre d’enjambement, tandis que les neurones bilatéraux sembleraient plutôt spécifier le type de mouvement volontaire requis pour éviter l’entrave. Ensembles, nos observations indiquent que le CPP a le potentiel de moduler l’activité des centres moteurs au travers de réseaux corticaux étendus et contribue à différents aspects de la locomotion sous guidage visuel, notamment l’initiation et l’ajustement de mouvements volontaires des membres antérieurs, mais aussi la planification de ces actions afin d’adapter la progression de l’individu au travers d’un environnement complexe.

Étude du rôle des récepteurs NMDA du mésencéphale ventral dans la récompense induite par la stimulation électrique du mésencéphale postérieur chez le rongeur.

La voie dopaminergique mésolimbique qui prend son origine dans le mésencéphale ventral et qui projette vers des régions rostrales du système limbique fait partie du substrat nerveux qui contrôle la récompense et les comportements motivés. Il a été suggéré qu’un signal de récompense est produit lorsque le patron de décharge des neurones dopaminergiques passe d’un mode tonique à un mode phasique, une transition qui est initiée par l’action du glutamate aux récepteurs N-Méthyl-D-aspartate (NMDA). Étant donné qu’une altération du système de récompense est souvent associée à des anomalies cliniques telles que l’addiction compulsive et à des troubles émotionnels tels que l’anhédonie, nous avons étudié le rôle des récepteurs NMDA dans la récompense induite par la stimulation électrique intracérébrale. Puisque les récepteurs NMDA sont composés de sous-unités distinctes, GluN1, GluN2 et GluN3, nous avons étudié le rôle de deux sous-unités qui sont présentes dans le mésencéphale ventral : GluN2A et GluN2B. Les résultats montrent que des injections mésencéphaliques de R-CPP et de PPPA, des antagonistes préférentiels aux sous-unités GluN2A/B, ont produit une augmentation dose-dépendante de l’effet de récompense, un effet qui était, à certains temps après les injections, accompagné d’une augmentation du nombre de réponses maximales. Ces effets n’ont pas été observés après l’injection d’une large gamme de doses de Ro04-5595, un antagoniste des sous-unités GluN2B. Ces résultats suggèrent que le glutamate mésencéphalique exerce une modulation négative sur le circuit de récompense, un effet dû à son action au niveau des récepteurs NMDA composés des sous-unités GluN2A.

Le rôle modérateur de la popularité sur le lien prédictif entre l’engagement scolaire des amis et le développement de l’engagement scolaire des élèves au secondaire

L’influence du groupe d’amis prend de l’importance à l’adolescence. Cette influence est observable dans plusieurs domaines, dont au niveau de l’engagement scolaire. On remarque en effet une forte similarité du niveau d’engagement scolaire chez les membres d’un même groupe d’amis. L’importance de cette influence des pairs n’est néanmoins pas uniforme pour tous les adolescents: plusieurs facteurs de modération peuvent entrer en jeu, dont le niveau de popularité de l’adolescent et de ses amis. La présente étude vise à examiner l’effet modérateur du niveau de popularité des élèves et de leurs amis sur le lien prédictif entre l’engagement scolaire des amis et le développement de l’engagement scolaire des élèves. Des données ont été recueillies au cours de deux années scolaires consécutives auprès de 403 élèves de secondaire I et II. Les résultats démontrent que le niveau de popularité des amis permet de prédire la diminution à travers le temps du niveau d’engagement scolaire des élèves, et ce, après avoir contrôlé pour la plupart des facteurs associés. De plus, la popularité de l’élève modère l’influence présumée que les pairs peuvent avoir sur le développement de l’engagement scolaire: l’engagement des amis étant positivement associé l’engagement ultérieur des élèves uniquement lorsque ces deniers s’avèrent populaires au sein de leur groupe de pairs.

Différents parcours de fréquentation des milieux de garde peuvent-ils modérer le lien prédictif entre les caractéristiques socio-familiales et le niveau de préparation scolaire des enfants?

Le niveau de préparation scolaire des enfants est un prédicteur important de la réussite scolaire ultérieure. Les études ont montré que la fréquentation d’un milieu de garde extra-familial avant l’entrée en maternelle influence le niveau de préparation scolaire des enfants. L’objectif de cette étude est d’examiner quels parcours de garde sont associés à une meilleure préparation scolaire autant sur le plan cognitif que socio-émotionnel. Le second objectif est d’examiner si les différents parcours de garde contribuent différemment à la préparation scolaire selon les caractéristiques socio-familiales de l’enfant. Cinq cent soixante-douze enfants ont été recrutés à partir du registre des naissances du Québec et ont été suivis de l’âge de 5 mois jusqu’à leur entrée en maternelle. Trois parcours de garde ont été considérés: la garde continue en milieu familial (F-F), la garde en milieu familial durant la petite enfance suivie de la garde en installation durant l’âge préscolaire (F-I) et la garde continue en installation (I-I). Le niveau de préparation scolaire des enfants ayant suivi un de ces parcours de garde a été comparé à celui des enfants n’ayant jamais fréquenté de façon régulière un service de garde. La dimension cognitive de la préparation scolaire a été évaluée à l’aide du test du Lollipop et la dimension socio-émotionnelle à l’aide du Questionnaire des comportements sociaux. Les résultats indiquent qu’un parcours de garde favorise la dimension cognitive de la préparation scolaire de tous les enfants, sans nuire à la dimension socio-émotionnelle : le parcours F-I. On observe en outre un effet modérateur de la scolarité maternelle : lorsque les mères ont fait des études universitaires, la préparation scolaire de leurs enfants sur les deux dimensions de la préparation scolaire est aussi élevée pour ceux qui n’ont jamais fréquenté de service de garde sur une base régulière que pour ceux qui ont suivi le parcours de garde F-I. La présente étude confirme la contribution positive des milieux de garde au développement cognitif des enfants de milieux défavorisés. De plus, les résultats de cette étude précisent quel parcours de garde est associé à la meilleure préparation scolaire des enfants. Le parcours de garde F-I pourrait contribuer à réduire l’écart entre ceux qui sont prêts à entrer à l’école et ceux qui ne le sont pas et favoriser le succès scolaire pour tous les enfants, réduisant du coup les inégalités sociales.

Les rêves durant la grossesse : étude de leur nature et de leur rôle prédictif dans l’adaptation psychologique à la maternité

De nombreux cliniciens œuvrant en périnatalité constatent que l’activité onirique est plus foisonnante et perturbée durant la grossesse. Certains croient d’ailleurs que le caractère plus vif, réaliste et marquant des rêves de cette période permette aux femmes d’avoir une plus grande accessibilité à leur monde intrapsychique, ce qui faciliterait la résolution d’enjeux relationnels laissés jusqu’alors en suspens. D’autres avancent aussi que les rêves permettent aux futures mères d’intérioriser leur rôle maternel grâce au développement de représentations mentales ayant trait, entre autres, à la future relation mère-bébé. Or, bien que ces notions soient fortement ancrées dans la littérature clinique, elles demeurent, en revanche, peu étudiées sur le plan empirique. Le premier objectif de cette thèse visait à offrir une meilleure description de l’activité onirique au troisième trimestre (≥26 semaines) d’une première grossesse, incluant le rappel onirique, la prévalence des rêves dysphoriques et le contenu des rêves. Nos résultats montrent pour la première fois que, lorsqu’ils sont collectés prospectivement, les rêves des femmes enceintes ne sont pas plus fréquents, mais ils sont nettement plus perturbés (article 1) et globalement plus négatifs (article 2) que ceux d’un groupe témoin constitué de femmes non enceintes et sans enfant. Le deuxième article montre aussi que, sur le plan thématique, les rêves de la grossesse incorporent, en plus des préoccupations typiques de cette période, des images de la femme en relation avec un enfant. Les processus plus généraux de la formation d’imageries oniriques, tels que le développement de la trame narrative et la valence des interactions entre personnages, se montrent quant à eux similaires entre les femmes enceintes et non enceintes. Le deuxième objectif de cette thèse visait à évaluer le rôle prédictif des rêves de la grossesse dans l’adaptation psychologique à la maternité, via l’étude de caractéristiques oniriques affectives et représentationnelles bien spécifiques (article 3). Nous montrons pour la première fois que les rêves qui dépeignent négativement la rêveuse et ceux qui incorporent la relation de la rêveuse avec sa propre mère prédisent indépendamment, et au-delà des symptômes dépressifs prénataux, l’adaptation de la femme aux chamboulements affectifs et relationnels que suscite la venue d’un premier enfant. Les résultats de cette thèse appuient l’hypothèse de la continuité onirique, qui stipule que les préoccupations de l’éveil transparaissent dans les rêves. Ce travail s’inscrit également dans la lignée des conceptions théoriques voulant que les rêves occupent une fonction adaptative pour l’équilibre psychologique.

L’anxiété sociale à l’adolescence en tant que facteur prédictif de la délinquance chez une population de jeunes québécois

La présente thèse regroupe deux articles qui examinent le rôle de l’anxiété sociale sur les comportements délinquants à l’adolescence. Pour le premier article, l’apport de l’anxiété sociale sur l’émergence de comportements de délinquance générale et relationnelle parmi 191 adolescents a été évalué. Les adolescents provenaient d’écoles secondaires de la province de Québec qui participaient à l’évaluation d’une stratégie d’intervention Agir Autrement (SIAA), une stratégie de prévention du décrochage scolaire en milieu défavorisé. L’échantillon obtenu a permis d’identifier deux groupes d’adolescents présentant des caractéristiques de délinquance générale ou relationnelle pour tester le rôle prédictif de l’anxiété sociale, de l’estime de soi, de l’isolement social et de la dépression sur leur profil de délinquance. Les résultats d’une analyse linéaire discriminante ont révélé qu’au-delà des facteurs individuels et sociaux testés, l’anxiété sociale prédit les trajectoires de délinquance deux ans plus tard. Pour le deuxième article, des analyses de trajectoires à partir d’analyses par équations structurelles ont été effectuées pour expliquer les associations prospectives entre l’anxiété sociale, la dépression et l’isolement social au début de l’adolescence sur les comportements de délinquance générale et relationnelle. Les résultats ont montré que l’anxiété sociale et l’isolement social sont des prédicteurs importants dans le développement de la délinquance relationnelle, toutefois la dépression ne s’est pas avérée prédictive. Ces études contribuent à la recherche dans le domaine de l’anxiété en expliquant l’importance de poursuivre les travaux pour mieux cerner le rôle de l’anxiété sociale et de l’isolement social chez les adolescents qui commettent des actes de délinquance relationnelle.

Élaboration et vérification d'un modèle prédictif de l'adaptation aux rôles associés de mère et de travailleuse à statut précaire

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Comparaison de la décharge de cellules dans l'aire 5 du cortex pariétal postérieur et le cortex moteur primaire dans des tâches motrices

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La trigonocéphalie : étude rétrospective des malocclusions dentosquelettiques dans les sens antéro-postérieur, transverse et vertical

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Élaboration et vérification d'un modèle prédictif de l'adaptation aux rôles associés de mère et de travailleuse à statut précaire

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Comparaison de la décharge de cellules dans l'aire 5 du cortex pariétal postérieur et le cortex moteur primaire dans des tâches motrices

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La trigonocéphalie : étude rétrospective des malocclusions dentosquelettiques dans les sens antéro-postérieur, transverse et vertical

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.