At : Institut Curie, 11 rue Pierre et Marie Curie, 75005 Paris, Amphithéâtre Marie Curie , on 14:00

Collective cell flows within tissues are central in biological processes such as morphogenesis, wound healing, or cancer progression. In vivo, cell migration is influenced by oriented structures such as extracellular matrix bundles, which can be mimicked in vitro by grooved topographies. Although “contact guidance” of single cells has been thoroughly studied, less is known on the response of cell assemblies to such anisotropic cues. In this thesis, we use contact guidance to drive collective behaviors in confluent cell monolayers. We focus first on HBEC epithelial cells that have a chaotic dynamic on unpatterned substrates. When seeded on subcellular grooves, these cells spontaneously organize into wide supracellular, alternating, non-periodic, millimeter-long lanes that migrate in antiparallel directions. Combining experiments with a hydrodynamic description of active polar fluids and particle-based simulations, we show that our system undergoes a disorder-to-order transition mediated by polar traction forces and polarity-velocity coupling. Increasing the grooves depth favors this transition and stabilizes a laning pattern via friction anisotropy. We then study the formation of stacked orthogonal layers of cells. We designed orthogonal juxtaposed grooved substrates to impose large gradients of orientation along an interface. With this geometry, we succeeded in controlling the spontaneous formation of large-scale orthogonal bilayers of myoblasts. Combining experiments with a hydrodynamic description of active nematic fluids, we show that the interplay between steep orientation gradients and active nematic traction forces leads to complex flows and triggers bilayering initiation and progression.

At : Campus Jussieu, 4 pl. Jusieeu, Bat. C, IBPS Amphi. C404 , on 10:00

Whether animals are running, flying, or swimming, active sensorimotor control is required to maintain balance. Body motion estimation and postural control are based on mechanosensitive cells of the vestibular system in the inner ear that detect gravitational and acceleration forces acting on the body. Physiological vestibular stimulation requires rotation or translation of the animal’s head in space, which makes simultaneous recordings of neural signals and interrogation of neural circuits difficult using standard methods. We have developed a method to apply forces directly to the ear stone of the utricle in larval zebrafish using a magnet via a ferrofluid injected into the otic vesicle. Finite element calculations revealed a linear regime for the lateral force exerted on the ear stone when the magnet is displaced in the horizontal plane below the fish, and that the maximum force that can be exerted in the lateral direction depends exponentially on the z-distance between the magnet and the ear. Using the system, we successfully evoked vestibular-driven compensatory eye and tail movements in the rolling and tilting direction and we recorded the evoked brain-wide neuronal response with a static functional light-sheet calcium imaging system. The stimulation method is inexpensive, easy to implement, and compatible with all types of fluorescence microscopy, optogentic, and electrophysiological methods, thus expanding the toolbox of widely accessible sensory stimulation methods for zebrafish system neuroscience.

At : Amphithéatre IPGG 5 rue Jean Calvin 75005 Paris , on 10:00

At : CEA Paris-Saclay Bat 774, 91191 Gif-sur-Yvette - Amphithéâtre Bloch , on 14:30

Black holes are astrophysical objects formed from the gravitational collapse of supermassive stars. They can be described by solutions in General Relativity (GR): the horizon indicates the locus from which nothing can escape. Considerations from Statistical Mechanics show that the black hole has an entropy proportional to the area of its horizon. However, GR does not have enough degrees of freedom to describe the microstates accounting for the black-hole entropy. String Theory on the other hand, provides a description of the microstates as brane bound-states at weak string (and gravitational) coupling. At strong gravitational coupling, the Fuzzball hypothesis expects the individual black-hole microstates to differ from the black-hole solution at the scale of the horizon. It introduces a paradigm shift: Because one should not rely on its intuition from GR, black-hole microstates may not have a horizon. Motivated by the construction of black-hole-like horizonless solutions in Supergravity — the microstate geometries —, the Fuzzball hypothesis has also the advantage to solve, almost by definition, the black-hole information paradox and the problem of the black-hole singularity. This thesis aims to study several aspects of the Fuzzball hypothesis and of microstates geometries. In particular we will: - introduce the Fuzzball hypothesis and some of its main challenges. - investigate the notion of distance on the space of solutions of a class of microstate geometries — the bubbling solutions. - analyse a family of non-supersymmetric extremal black holes and their horizonless microstate geometries in four dimensions, and compute the gravitational multipole structure. - compute the tidal effects on a string following infalling null geodesics in a family of black hole microstate geometries — the superstata. - construct solutions with zero horizon area that have the same charges as a three-charge F1-NS5-P Type-IIA black hole and preserve the black hole’s spherical symmetry.

At : Observatoire de Paris, 61 Av. de l’Observatoire, 75014 Paris, Salle Denisse , on 09:30

Cette thèse décrit le fonctionnement du gyromètre à atomes froids du SYRTE ainsi que la mise en place d’un second axe de mesure. Une mesure de l’effet Sagnac avec un niveau de précision de 25 ppm est présentée, accompagnée de nouvelles techniques permettant d’améliorer la sensibilité et la stabilité du gyromètre.

At : 4 pl. Jussieu, Paris 5è, tour 13-14 4è étage Bibliothèque du LPTHE , on 14:30

La cohérence interne de la théorie des cordes implique que l’espace-temps soit de onze dimensions. Pour expliquer pourquoi nous n’observons que quatre dimensions d’espace-temps, nous supposons que l’espace-temps est le produit de l’espace-temps que nous observons et d’un espace interne, compact, de taille si petite qu’on ne peut l’observer. Un problème centrale de la théorie des cordes est donc de déduire des actions effective qui reproduisent le modèle standard et la relativité générale à partir de ces réductions dimensionnelles. Ma thèse porte sur une des méthodes que nous avons de construire de telles actions effectives en basses dimensions: les troncatures cohérentes. L’idée est d’utiliser les symétrie étendues qui caractérisent la théorie des cordes pour sélectionner, parmi le nombre infinis d’états de la théorie, un nombre fini qui contribuent à la théorie effective. Dans ma thèse je montrerais comment le formalisme de la géométrie généralisée, une extension de la géométrie différentielle qui permet d’unifier transformation de coordonnés de l’espace-temps et transformations de jauge des potentiels de la théorie de cordes dans des difféomorphismes généralisés, permet d’obtenir des troncatures cohérente de façon systématique et ainsi d’établir une classification des théories effectives qui peuvent être obtenue en théories des cordes. Cette méthode permet d’obtenir des théories effectives en différentes dimensions, dans cette thèse je me concentrerais sur le cas des réductions à cinq dimensions en vue d’applications à la dualité holographique entre théories de jauge et théorie de cordes.

At : Petit amphi, bâtiment Pascal n° 530 LPTMS - Bâtiment Pascal n° 530 rue André Rivière - Université Paris-Saclay 91405 Orsay CEDEX, FRANCE , on 14:00

Bien que rares, les événements extrêmes peuvent jouer un rôle majeur dans un large éventail de situations, de la finance au climat. Dans cette thèse, nous étudions les propriétés extrêmes de plusieurs processus stochastiques, dont le mouvement brownien (MB), les particules actives et le MB avec réinitialisation. Dans la première partie, nous étudions les instants auxquels les extrema des processus stochastiques unidimensionnels se produisent. En particulier, dans le cas d’un MB de durée fixée, nous calculons la distribution de probabilité du temps entre le maximum global et le minimum global. De plus, nous dérivons la distribution du temps du maximum pour une classe de processus stochastiques stationnaires, à la fois à l’équilibre et hors d’équilibre. Cette analyse conduit à la formulation d’un critère simple pour détecter des fluctuations hors d’équilibre dans les états stationnaires. Dans la deuxième partie, nous nous concentrons sur le modèle de particules dit << run-and-tumble particle >> (RTP). Nous calculons exactement la probabilité de survie pour une RTP dans un espace à $d$ dimensions, montrant que cette quantité est complètement universelle, c’est-à-dire indépendante de $d$ et des fluctuations de vitesse de la particule. Nous étendons cette universalité à d’autres observables et à certains modèles RTP généralisés. De plus, nous étudions également les grandes déviations de la position d’une RTP. Nous montrons que, sous certaines conditions, une transition de condensation est observée dans le régime de grandes déviations où la particule est éloignée de sa position de départ. Enfin, nous introduisons une nouvelle technique, analogue à l’équation de Hamilton-Jacobi-Bellman, pour contrôler de manière optimale un système dynamique à travers des redémarrages.

At : salle djebar, 29 rue d’Ulm 75005 Paris , on 09:30

At : Amphithéâtre Léon Motchane, IHES, 35 Rte de Chartres, 91440 Bures-sur-Yvetteures-sur-Yvette , on 15:00

At : Salle Dussane, 45 rue d’Ulm 75005 Paris , on 16:00

At : Amphithéatre IPGP, Instittu Langevin 1 rue Jussieu 75005 Paris , on 14:30

At : Salle conf IV Département de physique de l’ENS 24 rue Lhomond 75005 , on 15:00