L'Agence nationale de la recherche Des projets pour la science

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  • PROTOTYPE NOX Caractérisation moléculaire de l’assemblage et du fonctionnement enzymatique d’un complexe membranaire: la NADPH-oxydase

    La NADPH oxydase, l’enzyme créatrice de radicaux
    La NADPH oxydase fait partie des nombreuses protéines membranaires dont la structure tridimensionnelle n’a pas encore pu être déterminée malgré de nombreux efforts dans le développement des techniques de production et de purification. Cependant la connaissance de sa structure et son fonctionnement reste un enjeu majeur lié à son importance pharmacologique. C’est pourquoi depuis quelques années nos efforts visent l’élaboration d’un système de production efficace de cet enzyme.

    Une toxicité à réguler : des études fondamentales pour contrôler son activité
    Les espèces réactives de l’oxygène (ROS) présentent à la fois des propriétés bénéfiques et délétères (cytotoxique, mutagène ou stress oxydatif). Leurs productions dans l’organisme, par conséquent, doivent être sévèrement contrôlées. Les enzymes de la famille des NADPH oxydase (NOX) sont les générateurs principaux de ROS dans les cellules. Ces enzymes se retrouvent impliquées dans un nombre croissant de maladies liées soient à leurs inactivations (déficience immunitaire) soit à une augmentation anormale de leurs activités (inflammations chroniques, maladie d'Alzheimer ou de Parkinson). Leur rôle dans le déclenchement apoptotique conduit aussi à considérer les NOX comme des cibles prometteuses pour les thérapies anticancéreuses. Pour faire face à ces situations pathologiques, il est possible d’utiliser des antioxydants, cependant, sans jamais atteindre un niveau d'efficacité suffisant. Des études à un niveau moléculaire s’imposent pour comprendre les mécanismes et les déterminants qui contrôlent le fonctionnement des NOX, l’objectif étant d‘apporter des éléments nouveaux sur les moyens de contrôler son activité.



  • Synt-Het-Au Synthèse d’Hétérocycles par catalyse à l’or (Au)

    Une chimie organique plus verte? La catalyse à l’or comme solution d’avenir!
    Le développement de nouvelles méthodes de synthèse est un point crucial en chimie organique. Le projet propose une approche originale et novatrice de composés hétérocycliques grâce à de nouveaux outils multifonctionnels.

    Ambivalence et recyclabilité des catalyseurs d’or au service d’une chimie fine efficace et économique
    Dans une dynamique internationale à haute compétitivité, la catalyse à l’or cationique permet le développement de nouveaux outils de synthèse extrêmement performants. Cependant, le coût élevé, la stabilité modérée et les faibles fréquences de « turn-over » des catalyseurs d’or actuels sont de claires limitations à de futures applications industrielles.
    Pour répondre à ces problèmes, deux solutions innovantes ont été envisagées. Grâce à la dualité unique et inexploitée des complexes d’or, la première stratégie propose de minimiser les problématiques inhérentes de la catalyse à l’or par de nouvelles réactivités inégalables permettant de produire, à partir de molécules simples et peu coûteuses, des composés organiques hétérocycliques à très haute valeur ajoutée. La deuxième est basée sur la préparation, l’évaluation de l’activité, la récupération et la réutilisation de nouveaux catalyseurs hybrides hétérogènes à base d’or(I) surmontant ainsi les problèmes de coût.
    Les retombées multiples se traduisent par de nouvelles méthodes de synthèse essentielles à la chimie fine et le développement d’une technologie de recyclage adaptable à d’autres métaux onéreux et aux réactivés qui leurs sont associés.



  • SApHIRE Système d’Analyse de pH Innovant pour la Ressource en Eau

    Un nouveau capteur de pH pour les eaux naturelles
    La qualité de l’eau s’apprécie par de nombreux paramètres physico-chimiques parmi lesquels le pH est l’un des plus utilisés. Des innovations techniques permettant de diminuer le coût et l'entretien de ces systèmes de mesure sont attendues afin d'améliorer le suivi de la qualité des eaux depuis leur prélèvement jusqu’à leur rejet dans les écosystèmes aquatiques.

    Améliorer la qualité de l’eau de consommation et celle des milieux aquatiques
    La Directive Cadre Européenne de 2000 et la loi sur l’eau de 2006 ont établi un cadre pour la protection de la ressource en eau. Elles prévoient la nécessité d’une auto-surveillance et la mise en place de contrôles réguliers sur les eaux des milieux naturels, le eaux de consommation et les eaux de rejet afin d’évaluer l’impact des activités humaines et protéger les milieux aquatiques.
    Cet objectif ne peut être atteint que par le déploiement de capteurs nombreux, peu coûteux, fiables et d’entretien réduit. Parmi les paramètres clés indicateurs de la qualité de l'eau les plus souvent mesurés, se trouvent le pH et la conductivité. C'est dans ce contexte que le projet SapHire se propose de développer un nouveau capteur combinant conductivité et pH qui réponde à ces attentes. L'objectif est la mise au point d'une technologie qui réduise le coût du capteur, augmente sa longévité et diminue les coûts d’intervention. Au final, la densité de capteurs sur les sites sensibles pourra être augmentée afin d'assurer un meilleur suivi de la ressource et un diagnostic précoce des pollutions.



  • ETHOPOL Du gouvernement des sentiments familiaux. Vers une sociologie des ethopolitiques contemporaines.

    Ethopol - Du Gouvernement des sentiments familiaux
    ETHOPOL est un programme hébergé à l’université de Toulouse II Jean Jaurès. Cinq chercheu-r-se-s en sciences sociales se sont réuni-e-s pour penser la diversité des formes de régulation familiale et leurs conséquences subjectives. L’équipe conduit ses travaux sur l’adoption, la PMA, la GPA, le don de sperme et l’encadrement de la naissance. Nous étudions la manière dont la prise en charge institutionnelle des familles modifie la manière dont les sujets se pensent, se conçoivent et se jugent.

    Gestion familiale, encadrement institutionnel et travail de soi
    Le projet ETHOPOL se donne pour objectif de saisir les formes de régulation institutionnelle qui gouvernent l’affectivité et les sentiments des usagers. Le projet réunit 5 chercheu-se-r-s travaillant sur les questions familiales à partir d’objets spécifiques mais complémentaires : l’adoption internationale, la GPA, les tests de paternité, les refus de FIV et le traitement des dépressions post-partums. Chaque objet donne lieu à des enquêtes autonomes, où s’observent en situation la manière dont les familles (en devenir ou réalisées) sont gérées et encadrées par des institutions spécialisées dont l’action se déploie en priorité sur la psyché et « l’intériorité » des agents.

    Pour penser ces situations et ce qu’elles révèlent, le programme propose de mettre à l’épreuve le concept d’ethopolitique. Le terme a été proposé au début des années 2000 par le sociologue britannique Nikolas Rose pour désigner les politiques qui visent aux transformations éthiques, à l’ajustement des normes et au développement de nouvelles valeurs. Comment apprend-t-on à renoncer ? à aimer ? à accepter ? Comment le travail institutionnel – conduit par des médecins, des psychologues, des experts ou des assistants de travail social – produit un nouveau regard sur soi et sur les autres, à partir du traitement actuel des questions familiales ? En ajustant le concept à l’étude des familles, ETHOPOL entend ainsi renouveler le regard porté sur l’encadrement institutionnel des individus, et la manière dont leurs ressentis et leurs émotions font l’objet d’un travail spécifique.



  • VISAFIX Instabilité fonctionnelle durant la fixation oculaire : conséquences motrices et perceptives

    Jamais au repos : La dynamique des mouvements oculaires de fixation
    VISAFIX avait comme objectif d'étudier chez l'homme et chez le singe le contrôle et le rôle fonctionnel des mouvements miniatures des yeux pendant que l'on fixe une scène visuelle.

    La fixation oculaire : du bruit ou un mouvement contrôlé ?
    L’exploration oculaire d’une scène visuelle est un processus dynamique qui implique des mouvements oculaires rapides d’amplitude très variée. Même pendant la fixation d’une portion limitée de la scène, des microsaccades sont produites qui partagent beaucoup des propriétés des plus grandes. Ces mouvements miniatures ont pendant longtemps été considérés comme le résultat d’une activité stochastique dans le système oculomoteur. Plus récemment, il est apparu au niveau moteur qu’en fait saccades et microsaccades sont des mouvements dont l’amplitude et la direction sont contrôlées, selon de processus communs d’ajustement. Cependant, cette conception ne prenait pas en compte le rôle des processus visuels qui afférent au système oculomoteur. VISAFIX visait à mieux comprendre quelles sont ces signaux visuelles qui guident ces mouvements oculaires, leur impact sur les mécanismes corticaux de la perception visuelle et enfin leur substrat neuronal au niveau du tronc cérébral. Cette recherche a des conséquences importantes pour notre compréhension sur la nature de l’exploration visuelle où bruit, fluctuations stochastiques et informations pertinentes influent le comportement dans des proportions variables.



  • SHTS Histoire sociale des sociétés tibétaines du XVIIe au XXe siècle

    Une histoire inédite de la société tibétaine à Lhasa, dans l’Himalaya et les régions frontalières chinoises du XVIIe au XXe siècles
    En collaboration avec l’université de Bonn, une équipe multinationale de chercheurs basée en France utilisera des ressources jusqu’ici inexploitées pour obtenir une compréhension plus claire de la société tibétaine sur une période historique de trois siècles.

    Au-delà du mythe : dévoiler la réalité des « populations sans histoire » au Tibet
    L’histoire des petites principautés situées dans le « Tibet ethnographique » et celle des relations qu’elles ont entretenues entre elles et avec les pouvoirs politiques plus importants mérite davantage d’attention qu’elle n’en a reçue jusqu’à présent : non seulement pour comprendre comment la société fonctionnait à une petite échelle, mais aussi parce qu’une image bien plus riche de l’ensemble peut ressortir d’études détaillées des parties qui le composent. Pour de nombreux auteurs, le point de vue resserré de l’ « histoire d’en bas » se justifie de lui-même, dans la mesure où l’intérêt porté au niveau local pour les « gens sans histoire » constitue un sujet légitime d’étude pour l’historien. Cependant, la vision la plus complète est que ces observations à un niveau local, lorsqu’on les appose de façon spécifique à la perspective du centre, sont d’une importance significative dans la composition du tableau d’ensemble. Le projet examinera des groupes sociaux particuliers et des institutions comme la famille et la maisonnée, l’organisation du village, l’économie du servage, les artisans, les marchands, les élites aristocratiques et ecclésiastiques, les systèmes légaux, les cours de justice, etc. Les régions étudiées sont le Tibet central, la périphérie nord-est, la ceinture himalayenne et l’administration Qing basée à Pékin.



  • Paracas Centre et périphérie : archéologie du territoire Paracas, sud du Pérou (800-200 av.J.-C.).

    Pérou préhispanique : le territoire Paracas ; centre et périphérie
    Les interactions socio-politiques entre la côte et la cordillère dans le sud du Pérou à l’époque Paracas (800-200 av. J.-C.).

    Caractériser l’espace culturel et politique des Paracas
    La culture Paracas est en général connue soit à travers des textiles et des céramiques dont la plupart manquent de contexte archéologique, soit à travers des momies aux étoffes flamboyantes exhumées dans le cimetière de Wari Kayan, situé dans la péninsule éponyme. Peu d’études ont abordé le thème de la dynamique territoriale des Paracas.

    Notre projet vise à caractériser l’espace culturel et politique des Paracas. Il s’agit d’identifier les modes d’occupation du sol dans l’aire nucléaire Paracas, la vallée d’Ica (Callango et Ocucaje) et dans l’aire périphérique (Sierra de Palpa ; Collanco et Cutamalla). L’analyse de la distribution des sites dans l’espace, le plan des établissements, leurs caractéristiques architectoniques et la nature des artefacts associés servent de fondements pour caractériser la culture Paracas.

    La définition de l’espace culturel et politique permettra de théoriser la dialectique du centre (s) et de la périphérie (s) en s’intéressant aux interactions régionales (côte-cordillère). Il est question également d’étudier l’articulation des différents territoires Paracas par rapport au paléo environnement des diverses zones écologiques occupées. La relation des sites avec leur contexte géographique est un facteur important pour comprendre le fonctionnement des systèmes économiques et sociaux de la culture Paracas. Enfin, le projet compte explorer les chemins et les routes commerciales qui connectent les différents établissements dans l’hinterland Paracas.



  • EARMEC Propriétés mécaniques, actives et passives, de la touffe ciliaire des cellules mécano-sensorielles ciliées le long de l’axe tonotopique de la cochlée des mammifères.

    Bases mécanique et moléculaire de la perception sonore par les cellules ciliées de la cochlée.
    Notre ouïe est sensible à des fréquences sonores variant d’un facteur 1000 - de 20 Hz à 20 kHz, avec un grand pouvoir discriminatoire entre fréquences (~0.2%). La cochlée renferme des cellules mécano-sensorielles ciliées répondant chacune à une fréquence bien précise de la gamme sonore par un mécanisme que nous proposons de clarifier.

    Mécanique active et passive de l’antenne auditive ciliée des cellules sensorielles de la cochlée.
    La perception sonore commence par la déflection de la touffe ciliaire, une organelle qui joue le rôle d’antenne mécanique à la surface de chaque cellule auditive de la cochlée. Notre objectif principal est d’identifier le mécanisme mécanique et moléculaire qui fixe la fréquence caractéristique de sensibilité sonore optimale d’une touffe ciliaire. Nous chercherons :
    1. à déterminer la position du canal ionique qui permet l’apparition d’un courant électrique ionique (en particulier calcique) à travers la touffe ciliaire en réponse à la vibration sonore.
    2. à mesurer les composantes mécaniques qui contrôlent la vibration de la touffe ciliaire ainsi que les effets de l’ion calcium sur ces composantes.
    3. à tester l’aptitude d’une touffe ciliaire à vibrer activement pour amplifier le stimulus sonore.
    4. à déterminer le rôle de deux moteurs moléculaires « myosines » - les myosines 1c et 7a – dans la sensibilité auditive d’une touffe ciliaire.
    5. à intégrer l’ensemble de nos résultats dans un modèle physique quantitatif de la touffe ciliaire.
    Plus de 10% de la population des pays industrialisés souffre de problèmes d’audition, depuis les troubles légers de perception qui affectent la compréhension du langage jusqu’à la surdité profonde. Nos recherches devraient permettre d’apporter un éclairage fondamental sur les bases mécaniques de l’audition humaine, permettant ainsi de guider le développement des thérapies de demain, en particulier la conception des implants cochléaires destinés à palier au mauvais fonctionnement des cellules ciliées.



  • ICARE Interfaces Généralisées et Couplage non intrusif : application de codes de recherche au sein de codes industriels pour l'analyse de structures fortement non linéaires

    Comment calculer simplement les modèles numériques de structures industrielles complexes?
    ICARE vise le développement de méthodes numériques pour simuler le comportement mécanique de structures complexes et de grande taille : il s’agit d’investiguer des détails structurels à des échelles localisées, sans remanier pour autant les outils usuels déployés à l’échelle globale (l’innovation réside dans le caractère non-intrusif de la méthode).

    Vers le couplage non-intrusif
    Bien que des technologies numériques permettent déjà le raccord de différents modèles, ces technologies restent contraignantes, en particulier du point de vue industriel ; en effet, garantir des échanges entre une variété d’objets contraint la conception même de ces objets : doivent être anticipés la représentation topologique d’une zone d’échanges (interface), sa discrétisation, l’extraction sur cette zone des quantités d’intérêt, et leur éventuel retraitement (cas d’un couplage coque / volume). Le couplage non-intrusif lève ce verrou scientifique et industriel, en proposant une forme innovante de communication entre les différents modèles, caractérisée par :

    • une minimisation des contraintes sur la topologie et le maillage du modèle global : le déploiement industriel est facilité, puisqu’aucune intervention n’est nécessaire sur la maquette globale ;
    • une minimisation de la quantité d’échanges (optimisation du temps de calcul) ;
    • une minimisation des développements spécifiques au code généraliste : les codes restent indépendants, en particulier en termes de maillages et de solveurs.

    Ainsi, une retombée majeure du projet ICARE sera de faciliter la dissémination d’outils de recherche spécifiques : en effet, la simplification du couplage rendra le déploiement d’outils
    spécialisés issus de la R&D compatible avec un cadre industriel.



  • FLEXAR7 Réseau d'antennes flexible polyvalent pour l'IRM haute résolution à 7T

    FLEXAR7
    Le développement d’un réseau d’antennes monolithiques, modulaire et flexible, à haute sensibilité pour l’IRM chez l’homme à haut champ est un enjeu instrumental majeur qui permettra de dépasser les performances actuelles en IRM haute résolution et constituera une avancée déterminante pour le diagnostic et le suivi de traitement thérapeutique dans de nombreuses applications de l’IRM nécessitant des résolutions poussées.

    Enjeux et objectif
    L’objectif global de ce projet est de combiner les différentes stratégies d’amélioration de la sensibilité de détection en imagerie par résonance magnétique (IRM) afin de dépasser les performances actuellement accessibles en IRM haute résolution chez l’homme. Ce projet vise au développement, depuis la conception jusqu’à la mise en œuvre effective en IRM, d’un réseau flexible à haute sensibilité d’antennes RF miniatures, destiné à l’imagerie très haute résolution des articulations périphériques (main, poignet, genou, cheville, pied) dans un appareil corps entier de 7 Tesla.
    Le réseau de détection radiofréquence envisagé dans ce projet sera composé de 32 antennes miniatures (diamètre 2 cm) fabriquées sur substrat souple. La réussite de ce projet pluridisciplinaire passera par la levée de verrous technologiques d’une part, au regard de la mise en œuvre des systèmes de détection développés, et par des avancées scientifiques d’autre part concernant la conception et l’étude de ces systèmes et les techniques d’acquisition et de traitement d’image.
    Ainsi, il s’agira au cours de ce projet de développer une technique de simulation robuste dédiée à l’étude et la conception de réseau d’antennes auto-résonantes basées sur le principe des lignes de transmission. L’objectif est de disposer d’une technique de simulation mixte permettant l’analyse complète des systèmes de détection radiofréquence par la prise en compte d’une part de l’environnement électromagnétique du réseau lors d’une expérience d’IRM et par l’intégration d’autre part des différents éléments constitutif de la chaîne d’acquisition des signaux radiofréquences



  • GRETA GREediness: Theory and Algorithms

    GRETA -- GREdiness: Theory and Algorithms
    Over the past few years, many problems of automatically computing sparse representations of data have been addressed through convex optimization formulations. However, aiming for sparsity actually involves an l0 “norm” regularization/constraint, and the convex optimization way is essentially a proxy to achieve this sparsity. Here, we want to set the focus on another way of dealing with the sparsity objective, which, to our opinion, has been overlooked: greedy methods.

    Connexions entre apprentissage et traitement du signal, le point de vue glouton
    L'objectif principal de GRETA est d'établir et d'identifier des liens méthodologiques entre l'apprentissage automatique et traitement du signal du point de vue des méthodes gloutonnes. Plus précisément , nous allons aborder et apporter des solutions originales aux problèmes partiellement résolus suivantes :
    • le développement de nouvelles procédures MP / OMP pour le cas de dictionnaires qui ne sont pas associés à des transformées rapides : i ) des propositions algorithmiques sont visées, qui s'appuieront sur la création de structures de données appropriées , ii ) des questions relatives à la parcimonie structurée seront d'un intérêt primordial , et iii ) le problème de l'apprentissage de dictionnaires appropriés sera abordé.
    • le développement de nouvelles procédures MP / OMP pour le cas de fonctions de perte arbitraires, autres que la perte des moindres carrés : i ) la vitesse de convergence des algorithmes proposés sera au centre de ce problème et ii ) la pertinence des algorithmes pour diverses tâches d'apprentissage (par exemple, l'apprentissage semi-supervisé, la transduction et sa connexion à inpainting ) sera étudiée ;
    • la bénédiction de la gloutonnerie : au-delà de la simple efficacité de calcul apportée par les méthodes gloutonnes, nous pensons qu'il y a un certain nombre de situations où elles ont des conséquences positives du point de vue de la généralisation ; en conséquence, nous allons travailler sur la proposition de nouveaux outils pour l'apprentissage statistique qui permettraient de lier formellement les propriétés des algorithmes gloutons et la généralisation : ces outils peuvent largement s'appuyer sur les quantités comme telles que le «spark« ou l'incohérence .



  • CIGNE Communication et Information dans des Jeux dans des Réseaux

    Communication et Information dans des Jeux dans des Réseaux
    L'utilisation stratégique de la communication et de l’information dans des jeux dynamiques où les possibilités d’interaction, de communication ou d’information sont données par un réseau.

    Utilisation stratégique de la communication et de l'information dans des jeux dynamiques dans des réseaux .
    Ce projet de recherche vise à analyser l'utilisation stratégique de la communication et de l'information dans des jeux dynamiques où les possibilités d'interaction, de communication et d'information sont données par un réseau. Plus précisément, le premier objectif est d'étudier les interactions dynamiques avec des réseaux de communication. Un réseau de communication décrit les possibilités de communication entre agents: les agents peuvent envoyer (recevoir) des messages à (de) leurs voisins uniquement. Etant donné un réseau, quel type de communication stratégique observe-t-on à l'équilibre ? Quel est l'impact de la structure de réseau sur les paiements et le type de communication observé à l'équilibre ? A l'inverse, quelle structure de réseau émerge de la communication stratégique ? Est-il possible de construire des protocoles de communication ayant des propriétés souhaitables (e.g. «secrecy«, «reliability«, «security«) ? Que se passe-t-il si le réseau évolue de façon dynamique au cours du temps ? Si les joueurs construisent eux-mêmes le réseau ? Le deuxième objectif est l'étude des interactions dynamiques avec des réseaux d'information. Ici, l'information que les agents acquièrent dans des interactions dynamiques dépend de la structure de réseau: soit les agents acquièrent de l'information sur les voisins directs uniquement, soit ils ont la capacité d'observer des joueurs distants avec délai (ou bruit), ce délai dépendant du réseau. Quels sont les équilibres de ces jeux ? Comment la structure de réseau affecte-t-elle les paiements et les stratégies, en particulier en ce qui concerne l'utilisation stratégique de l'information ? Peut-on construire des procédures pour apprendre à mieux jouer dans ces jeux ? Que se passe-t-il si le réseau évolue de façon dynamique au cours du temps ? Si les joueurs construisent eux-mêmes le réseau ?



  • POLCA Percées astrophysiques grâce au traitement de données interférométriques polychromatiques

    POLCA : Percées astrophysiques grâce au traitement de données interférométriques polychromatiques
    Des mesures interférométriques multispectrales aux percées astrophysiques

    Le projet POLCA a réuni des experts de l'interférométrie optique stellaire et du traitement du signal pour faire des percées en utilisant pleinement l'information polychromatique des données interférométriques, et pour démontrer les avancées obtenues sur des données réelles.

    Réunir des experts en interférométrie stellaire et en traitement du signal pour extraire le meilleur des données en interférométrie optique
    En mélangeant la lumière de plusieurs télescopes, l'interférométrie optique (IO) offre la résolution angulaire la plus fine (environ la milli-seconde d'arc) dans de nombreux domaines : physique stellaire, formation des étoiles et des planètes, environnement des trous noirs extra galactiques… Dans ce domaine, le travail pionnier réalisé en France a placé l'Europe au premier plan avec l'interféromètre européen VLTI (plus de 50% des publications sur 2010-2014). Toujours moteurs au travers du JMMC, les laboratoires français distribuent des outils pour préparer, réduire, et interpréter les observations. Les premières images ont pu être reconstruites. Mais les instruments actuels et à venir (GRAVITY, MATISSE) fournissent une information multi-spectrale riche mais non pleinement exploitée. En associant des experts en traitement du signal et en IO, le projet POLCA a inventé de nouveaux outils pour traiter en même temps l'information spatiale et spectrale, et gagner à la fois en performance (magnitude limite, précision) et en potentiel observationnel (physique des objets). Reconstruire globalement des images spatio-spectrales permet d'augmenter l'intérêt et l'impact de l'IO.



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