La serpentinisation est un processus qui permet l’hydratation des péridotites et qui influence divers cycles élémentaires. La présence de serpentinisation à proximité des gisements métalliques sur substrat ultramafique soulève des questions quant à son rôle dans ce système métallogénique. Le Massif de Ronda (Andalousie) est constitué de péridotites partiellement serpentinisées. Avec sa surface d’affleurement exceptionnelle il constitue un laboratoire naturel idéal. La serpentinisation se déroule en trois étapes, initiées par des fluides d'origine magmatique ou métamorphique. La deuxième est une serpentinisation totale dans des plans discrets, en continuité avec la première étape. La dernière est syntectonique et survient durant le Miocène inférieur, dans un contexte syn à post-orogénique relatif à un évènement de raccourcissement vertical et d’étirement multidirectionnel. À l’échelle minérale, Al et Ca sont libérés lors de la transformation des minéraux primaires mantelliques, tandis que Fe, Ni, Cr, Zn, Co et Ti sont retenus par la cristallisation de la magnétite. À des échelles décimétriques à métriques, toutes les étapes de serpentinisation induisent des pertes en Ca, Cu et des mobilités en Al, Ti, V. Une partie des éléments perdus durant la serpentinisation sont piégés lors de la rodingitisation d’épontes de filons magmatiques felsiques. La serpentinisation contribue également à la genèse d’un gisement de magnétite syntectonique. A travers cette étude du Massif de Ronda, nous montrons donc que la serpentinisation est à même de mobiliser certains des éléments constitutifs des gisements de sulfures massifs, tels que le cuivre, indispensable aux transitions actuelles, énergétique et environnementale.

Cette thèse explore la compression de bases de données d’images en exploitant les redondances sémantiques présentes. Nous montrons d’abord qu’un schéma de compression multi-image fondé sur des métriques pixels atteint des résultats encourageants, mais insuffisants. En effet, lorsque le taux de compression augmente, la qualité des images décodées chute considérablement. Nous concluons qu’il faut s’affranchir du cadre classique de compression. Pour se faire, l’évaluation de la distorsion est déplacée à un plus haut niveau : au niveau de la sémantique. Nous avons dès lors chercher à modéliser et à représenter cette sémantique et avons finalement convergé vers l’utilisation de modèles de fondations, CLIP spécifiquement, pour extraire et encoder cette information. De plus, nous avons prouvé expérimentalement que ces modèles possédaient de bonnes qualités pour représenter et manipuler la sémantique d’image. Finalement, nous avons pu revenir sur le problème de compression multi-image initial et proposer un schéma de compression basé CLIP qui exploitait les redondances sémantiques de la collection d’images. Ce schéma est fondé sur l’apprentissage d’un dictionnaire de sémantiques simples représentant la sémantique de la base de données d’images et possède, lui aussi, des propriétés sémantiques intéressantes. Ce schéma de compression permet une conservation autant de la sémantique que de la qualité d’image, et ce, à des débits extrêmement faibles.

Le contrat gère, à travers ses clauses, les risques qu’il génère. Il s’agit des risques d’interprétation, d’insatisfaction et de déséquilibre des prestations. Ainsi, afin de se prémunir contre le changement de circonstances, les clauses de gestion des risques permettent aux contractants d’adopter une attitude tantôt statique tantôt dynamique face aux risques. Encore faut-il s’assurer de leur validité et de leur efficacité pour qu’elles remplissent réellement cette fonction abstraite. L’émergence des nouvelles technologies comme l’intelligence artificielle et les smart contracts inscrits sur des blockchains apporte une nouvelle dimension à ce sujet. En effet, ces technologies réduisent considérablement les risques identifiés et constituent, par conséquent, un véritable concurrent des clauses dans la gestion des risques. Cela étant, ils créent de nouveaux risques technologiques. Dès lors, la fin des clauses n’est que prétendue et l’interaction entre les deux techniques contractuelle et technologique optimise bel et bien la gestion des risques, objectif premier visé par les parties contractantes. Mais le contrôle des clauses modernes rédigées en langage informatique est ardu, car les règles juridiques traditionnelles s’accommodent mal des technologies en question. A défaut de solutions techniques, des aménagements juridiques ont été proposés.

Le syndrome d'apnée du sommeil (SAS) est un trouble caractérisé par des arrêts et des diminutions du flux respiratoire pendant le sommeil. L'observabilité des fonctions cardio-respiratoires dans le SAS reste un véritable défi, et de nouvelles méthodes interprétables doivent être proposées en se basant sur l'acquisition de signaux non invasifs. L’objectif principal de cette thèse est de proposer une approche basée sur des modèles computationnels et des méthodes de traitement du signal afin de mieux comprendre la réponse cardio-respiratoire aiguë aux épisodes d’apnées, en se basant sur des signaux de temps de transit du pouls (PTT) et de ballistocardiographie (BCG). Une chaine de traitement du signal de PTT a été développée, et a permis de classifier les apnées centrales et obstructives sur une base de données cliniques de patients du SAS. Un nouveau modèle des interactions cardio-respiratoires a été proposé et analysé pour la simulation des signaux de PTT et de BCG, afin d'extraire les facteurs physiologiques les plus influents sur ces signaux autour des apnées. Ce travail permet d'améliorer la compréhension des mécanismes cardio-respiratoires modulant ces signaux, et d'ouvrir la voie vers des approches à base de jumeaux numériques pour l'optimisation de la prise en charge des patients.

La chirurgie reconstructrice vise à corriger des pertes de substance accidentelles ou secondaires à des traitements, en utilisant des techniques parfois avancées comme la microchirurgie et les allo-transplantations de tissus composites (ATC). Malgré les progrès, ces techniques présentent d’importantes limites, réduisant leur utilisation en dernier recours, et menant parfois à des situations d’impasse thérapeutique. La machine de perfusion, une innovation issue de la transplantation d'organes solides, pourrait améliorer ces pratiques en reproduisant la circulation sanguine pour préserver les greffons et optimiser les résultats, tant en transplantation (ATC) qu’en chirurgie reconstructrice autologue. Cette thèse explore son application dans trois domaines de la Chirurgie plastique et reconstructrice : la préservation prolongée des greffons en ATC, l'optimisation de la reconstruction autologue de dernier recours par lambeaux fasciocutanés libres sans anastomoses microchirurgicales, et l'ingénierie tissulaire afin de recréer des organes et tissus à partir de matrices acellulaires, sans risque de rejet.

Être chirurgien requiert de nombreuses compétences communément distinguées en compétences techniques et non techniques intra- et inter-personnelles. Ces dernières comprennent, entre autres, l’ergonomie chirurgicale qui constitue le cœur de cette thèse. Malheureusement, cette notion est très peu enseignée durant le cursus universitaire chirurgical entraînant de nombreux troubles musculosquelettiques (TMS). Ces derniers ont un fort impact sur la vie personnelle et professionnelle des chirurgiens. Les objectifs de ces travaux de thèse sont d’établir l’importance de l’ergonomie en chirurgie, de l’évaluer quantitativement et de l’analyser. Une méthodologie de calcul de posture, sans marqueurs physiques, des chirurgiens a été mise en place. Des métriques de postures sont proposées pour estimer l’ergonomie des chirurgiens et prédire leur expérience chirurgicale et leur niveau d’ergonomie. Pour finir, un outil d’apprentissage pédagogique adapté aux besoins individuels est proposé. Il regroupe toutes les étapes, de la détection de pose au calcul de métriques, dans le but d’apporter des visualisations des résultats ainsi qu’un rapport adapté. Ce dernier est généré automatiquement grâce aux résultats et renseigne l’apprenant de son ergonomie chirurgicale associée aux risques encourus et à des conseils adaptés.

L'augmentation de la résistance aux antimicrobiens constitue une menace majeure pour la santé publique. L’identification des facteurs contribuant à l’émergence de résistances aux antibiotiques dans les environnements industriels est essentielle pour adapter nos pratiques et limiter leur propagation. Les substances biocides utilisées pour les procédures de désinfection pourraient favoriser la sélection croisée de résistances aux antibiotiques dans les populations bactériennes. Cependant, peu de données existent sur les biofilms, des communautés bactériennes fixées aux surfaces, qui représentent pourtant le mode de vie bactérien principal et qui possèdent des capacités d’adaptation spécifiques. Les objectifs de cette thèse étaient donc de mieux comprendre comment le mode de vie biofilm influence l’adaptation bactérienne face aux stress biocides et la sélection croisée de résistances aux antibiotiques. Des biofilms de neuf souches d'Escherichia coli ont été exposés pendant un mois à quatre substances actives biocides, et la résistance à divers antibiotiques a été quantifiée. Les caractérisations phénotypiques et génomiques des variants résistants ont ensuite permis d’élucider le rôle des biofilms dans la sélection de ces résistances ainsi que les mécanismes sous-jacents. Des liens entre l'exposition à plusieurs biocides et la sélection croisée de résistances aux antibiotiques ont été identifiés. L'exposition au N-(3-aminopropyl)-Ndodécylpropane-1,3-diamine (Triamine, TMN) et au chlorure de benzalkonium (BAC) a induit la sélection de variants résistants à la rifampicine (RifR) dans les biofilms, par rapport à l'exposition à H2O. Une récurrence de modifications du LPS a été identifiée dans les variants RifR de la condition TMN. Ils présentaient des avantages compétitifs par rapport aux souches parentales, aussi bien au niveau individuel que collectif dans les biofilms, renforçant ainsi leur risque de dissémination dans la chaîne alimentaire. Une autre association a été trouvée entre l’exposition au polyhexaméthylène biguanide (PHMB) et la sélection de résistances aux aminosides. Les résultats ont montré que le PHMB induisait des modifications structurelles des biofilms, altérant ainsi la réponse physiologique dans diverses souches, ce qui a été associé à l’émergence d’une résistance croisée adaptative à la gentamicine. Globalement, cette recherche souligne l'importance d'étudier les biofilms, qui façonnent les voies évolutives des bactéries. Les résultats permettront d’évaluer plus précisément le risque lié à l’utilisation des biocides en relation avec la résistance aux antibiotiques, et d'identifier des marqueurs de développement de résistances croisées, utilisables pour développer des outils de surveillance dans la chaîne alimentaire.

La créativité joue un rôle fondamental dans la formation de notre paysage culturel et technologique. Elle a constamment été la force motrice derrière les entreprises artistiques, inventives et scientifiques, stimulant l'innovation et repoussant les limites du progrès humain. Pourtant, l'architecture neuronale du cerveau créatif reste largement indéfinie. Dans le cadre de cette thèse de doctorat, nous avons utilisé des méthodes avancées d'analyse de l'imagerie cérébrale pour étudier la cognition créative chez des individus en bonne santé et dans le contexte de la maladie de Parkinson (MP). Cette dernière est caractérisée par la dégénérescence sélective des neurones dopaminergiques du cerveau, ce qui en fait un modèle pertinent pour analyser l'impact des perturbations dopaminergiques sur la fonction cérébrale. En d'autres termes, l'association établie entre la créativité et la fonction dopaminergique a servi de lien entre les parties fondamentale et clinique de notre recherche. En plus des mesures comportementales de plusieurs aspects de la créativité, des données électrophysiologiques ont été recueillies à l'aide de l'électroencéphalographie à haute densité (EEG-HR), une technique de neuroimagerie qui s’est imposée comme un outil de pointe pour explorer l’activité cérébrale avec une résolution temporelle exceptionnelle (à la milliseconde). Les ensembles de données comprenaient plusieurs conditions (état de repos et tâches expérimentales) dans les populations de sujets sains et de patients atteints de la maladie de Parkinson. Ce manuscrit détaille le contexte, les méthodes, les résultats et les discussions de cette mission à double volet. Tout d’abord, nous avons exploré la connectivité fonctionnelle liée à la cognition créative, en définissant un modèle de prédiction basé sur le connectome de la créativité. Ce modèle a permis de mieux comprendre les réseaux fonctionnels de la créativité dans le cerveau, contribuant ainsi à la connaissance des processus cognitifs et des théories du comportement créatif. Ensuite, nous avons étudié l’impact de la MP sur le potentiel créatif, le comportement créatif et la dynamique de l’activité cérébrale au cours de la pensée créative. Les résultats ont non seulement éclairé les mécanismes de la créativité, mais aussi les déficiences cognitives associées à la MP et les mécanismes compensatoires potentiels mettant en évidence la nature flexible de notre cerveau.

L’humanité fait face à un défi crucial : développer l’utilisation de sources d’énergie renouvelables capable de remplacer les combustibles fossiles. Parmi les solutions potentielles, l’énergie solaire se distingue comme la plus prometteuse. La photosynthèse artificielle, en imitant le processus naturel, permet de convertir la lumière du soleil en carburants propres et en produits chimiques utiles, offrant ainsi une alternative écologique et durable. Cette thèse explore deux approches principales : l’utilisation de l'urée, un composé abondant dans les eaux usées, via son oxydation photo-électrochimique, pour produire de l’hydrogène tout en contribuant à la purification de l’eau; et l’étude des batteries à flux redox, une technologie verte inspirée de la photosynthèse naturelle, pour stocker efficacement l’énergie solaire. Un autre aspect est l’utilisation d’une photo-pile pour la synthèse d’une molécule utilisée en tant que composant d’électrolyte dans les batteries. Le travail présente les résultats sur les jonctions métal/isolant/semiconducteur (MIS) comme interfaces photo-actives, ainsi que l’utilisation de cellules tandem pérovskite/silicium, pour améliorer les systèmes de conversion et de stockage de l’énergie solaire.

L’augmentation des températures peut exacerber l’impact qu’ont les ectothermes invasifs dans les régions froides, où les envahisseurs, souvent importés de régions plus tempérées, sont susceptibles de bénéficier de températures plus chaudes. L’hypothèse selon laquelle les espèces indigènes sont lésées et les espèces invasives bénéficient des températures plus chaudes, a été explorée en utilisant comme étude de cas une mouche indigène et invasive des îles subantarctiques Crozet et Kerguelen, respectivement. Calliphora vicina (Robineau-Desvoidy 1830) est une mouche à viande invasive à Kerguelen dont la progéniture partage les ressources en charogne avec la mouche aptère indigène Anatalanta aptera (Eaton 1875). En utilisant un suivi de population à long terme, des relevés de température et des expériences, nous avons montré que l’augmentation des températures pourrait expliquer l'établissement et l'expansion plus large de C. vicina, invasive localement. En revanche, A. aptera souffre d'une reproduction réduite lorsqu'elle est exposée à des stress thermiques plus élevés et plus fréquents. Nous avons également étudié les habitudes alimentaires d'une autre espèce invasive, Merizodus soledadinus (Guerin-Meneville, 1930), un prédateur connu d'A. aptera et un prédateur potentiel de C. vicina. Des essais expérimentaux d'alimentation ont montré que cette espèce préfère les larves aux autres stades de développement des insectes et que son régime alimentaire est très varié, ce qui signifie que de nombreuses espèces sont potentiellement exposées à un risque de déprédation dans les zones où les populations de sa proie préférée (A. aptera) sont réduites.