Navigation – Plan du site

AccueilNuméros35 (1)ActualitéListe des thèses et des habilitat...

Actualité

Liste des thèses et des habilitations à diriger des recherches (HDR) en anthropologie soutenues en 2022

List of Ph.D theses and authorizations to supervise research (HDR) in Anthropology defended in 2022

Aix-Marseille Université

Sara BERNARDINI

Biography of an Age. Bioarchaeological and Multi-proxy studies of Italian Copper Age groups

Thèse soutenue le 6 décembre 2022 devant le jury composé de :
Directrices
Gwenaëlle GOUDE, UMR 7269 LAMPEA, France
Mary-Anne TAFURI, Université de Rome "La Sapienza", Italie
Rapporteur·e·s
Carmine LUBRITTO, Université de la Campanie "Luigi Vanvitelli", Italie
Aurore SCHMITT, UMR 5140 ASM
Examinateur·trice·s
Cecilia CONATI-BARBARO, Université de Rome "La Sapienza", Italie
Guillaume LEDUC, UMR 7330 CEREGE, France
John ROBB, Université de Cambridge, Royaume-Uni
Éric THIRAULT, Université Lumière Lyon 2, France

Résumé – Ce travail vise à reconstituer la vie quotidienne de groupes humains de L’âge du Cuivre italien (IVe et IIIe millénaires av. n. è.) du centre et du sud de l’Italie. Les données archéologiques suggèrent des relations entre la mobilité et l’exploitation de l’environnement, autant à l’échelle culturelle qu’économique. L’application d’analyses multi-isotopes (δ13C, δ15N, δ34S et 87Sr/86Sr) sur des restes humains et animaux a permis de discuter les habitudes alimentaires et les stratégies d’exploitation du paysage de ces communautés. Les résultats indiquent l’utilisation d’une zone géographiquement proche du lieu d’inhumation, avec une mobilité à courte distance, probablement associée à des activités spécifiques (i.e. pastoralisme et recherche de matières premières). Ce contexte suggère une étroite relation entre le territoire et les pratiques funéraires. Cette étude exploratoire a également permis d’identifier des histoires de vie au cours de l’enfance des individus, et de démontrer l’intérêt des approches multidisciplinaires dans la reconstitution de la vie quotidienne des populations passées.

Mots-clés – bioarchéologie, biogéochimie, bioanthropologie, paléoalimentation, paléomobilité, histoires de vie

Abstract – This work aimed at reconstructing the everyday life of Italian Copper Age (4th and 3rd mill. BCE) human groups from Central and Southern Italy. The archaeological data suggest a relationship between mobility and exploitation of the environment, both at a cultural and economic scale. The application of multi-isotope analyses (δ13C, δ15N, δ34S and 87Sr/86Sr) on human and animal remains allowed to discuss the dietary practices and the environment exploitation strategies of these communities. The results indicate an extensive use of the area surrounding the funerary place, with a short-range mobility, possibly associated with specific activities (i.e. pastoralism and raw materials acquisition). This framework suggests a close relation between the use of the landscape and the funerary practices. This exploratory study also made it possible to identify life histories, with particular reference to childhood, while demonstrating the advantage of multidisciplinary approaches in reconstructing everyday life of past populations.

Keywords – bioarchaeology, biogeochemistry, bioanthropology, palaeodiet, palaeomobility, life history

Betty BONFANTE

Genetic analysis of morphological features in Latin Americans

Thèse soutenue le 9 décembre 2022 devant le jury composé de :
Directeurs
Pierre FAUX, UMR 1289 GENPHYSE, France
Andrés RUIZ-LINARES, UMR 7268 ADES, France
Rapporteur·e·s
Luis CARVAJAL-CARMONA, University of California, USA
Dallas SWALLOW, University College London, Royaume-Uni
Examinateurs
Pascal ADALIAN, UMR 7268 ADES, France
Kaustubh ADHIKARI, The Open University, Royaume-Uni

Résumé – Un des principaux objectifs de l’anthropologie biologique est de comprendre la diversité phénotypique humaine. Cette diversité provient de facteurs environnementaux et/ou génétiques. Dans cette thèse, j’ai contribué à l’identification des facteurs génétiques influençant la morphologie humaine. Je me suis concentrée sur la morphologie faciale et corporelle, qui ont toutes deux varié au cours de l’évolution humaine et présentent des variations importantes aujourd’hui. Pour ce faire, j’ai utilisé un échantillon d’étude de Latino-Américains présentant des origines génétiques natives américaines, européennes et africaines (comprenant plus de 6000 individus). J’ai utilisé l’anthropométrie et la morphométrie géométrique pour générer des traits quantitatifs du visage et du corps, sur lesquels j’ai effectué une série d’analyses génétiques. J’ai découvert un total de 138 associations significatives à l’échelle du génome entre des régions génétiques et des traits. Ces associations impliquent 28 régions génomiques qui n’avaient pas été précédemment associées à des phénotypes du visage et/ou du corps, ainsi que 8 nouveaux signaux dans des régions déjà identifiées. Une sélection de ces associations a été validée par des analyses de suivi telles que l’analyse d’enrichissement, des réplications dans d’autres échantillons ou des investigations chez la souris. En outre, des associations avec des haplotypes ayant une fréquence élevée uniquement chez les natifs américains ont été trouvées, y compris un haplotype introgressé à partir d’hominidés archaïques. En outre, un effet de l’origine génétique native américaine/européenne sur le dimorphisme sexuel de la distribution de la graisse corporelle a été démontré et l’effet important de FBN1 sur la taille chez les individus ayant une origine génétique native péruvienne élevée a été confirmé. Mon travail apporte une contribution originale à la caractérisation de l’architecture génétique de la variation de l’apparence du visage et du corps dans la population générale, avec des implications biomédicales, anthropologiques et médico-légales.

Mots-clés – apparence physique, GWAS, génétique quantitative, anthropologie

Abstract – One main goal of biological anthropology is to understand human phenotypic diversity. This diversity stems from environmental and/or genetic factors. In this thesis, I contributed to the identification of genetic factors influencing human morphology. I focused on facial and body morphology, both of which have varied throughout human evolution and show extensive variation today. To do so, I used a Native American/European/African admixed study sample from Latin America (including more than 6,000 individuals). I used anthropometry and geometric morphometrics to generate quantitative face and body traits, on which I performed a range of genetic analyses. I discovered a total of 138 genome-wide significant associations between genetic regions and traits. These associations involved 28 genomic regions not previously associated with face/body phenotypes, as well as 8 novel signals in previously identified regions. A selection of these associations was validated through follow-up analyses such as enrichment analysis, replications in other samples or investigations in mice. Furthermore, associations with haplotypes having high frequency only in Native Americans were found, including a haplotype introgressed from archaic hominins. Besides, an effect of Native American/European ancestry on sexual dimorphism of body fat distribution was noticed and the important effect of FBN1 on height in individuals with high Native Peruvian ancestry was confirmed. My work makes an original contribution to the characterization of the genetic architecture of variation of face and body appearance in the general population; with biomedical, anthropological, and forensic implications.

Keywords – physical appearance, GWAS, quantitative genetics, anthropology

Célia KAMEL

Approche anthropologique de données patronymiques : apports à la connaissance biologique et historique de la population de la région Sud-PACA

Thèse soutenue le 9 juin 2022 devant le jury composé de :
Directeur·trice·s
Caroline COSTEDOAT, UMR 7268 ADES, France
Michel SIGNOLI, UMR 7268 ADES, France
Rapporteur·e·s
Dejan DIMITRIJEVIC, LADEC FRE 2002, France
Priscilla DUBOZ, UMI 3189 ESS, France/Sénégal
Examinateur·trice·s
Gilles BOËTSCH, UMI 3189 ESS, France/Sénégal
Jacques CHIARONI, UMR 7268 ADES, France
Jean-Noël FERRIE, Université Internationale de Rabat, Maroc
Sandra PEREZ, Université Côte d’Azur, France

Résumé – La distribution des patronymes n’est pas aléatoire à travers le temps et l’espace et reflète des coutumes socio- culturelles, permettant ainsi l’adoption d’un regard rétrospectif dans une perspective historique. Par ailleurs, l’analogie qu’il existe entre patronyme et pool génique, du fait de leur transmission patrilinéaire depuis le Moyen Âge en Europe, nous permet d’appréhender les populations d’un point de vue biologique. Dans ce cadre-là, le patronyme a été l’élément principal de cette thèse dont l’objectif est d’appréhender la profondeur historique de la diversité génétique de la population comprise dans l’espace de la région Sud-PACA. Ce travail doctoral relève de l’anthropologie bio-culturelle en alliant les méthodes et concepts des sciences humaines et sociales et biologiques. Le premier chapitre traite du patronyme, de son histoire au sein du territoire français et de sa pertinence dans l’étude des populations. Le deuxième chapitre décrit la base de données patronymiques, mise en place durant ce travail doctoral, où nous avons rassemblé 806069 actes de naissances issues de 521 communes de 1810 à 1890, pour un total de 23340 patronymes. Au sein du troisième chapitre, l’estimation de divers paramètres isonymiques a permis la description de ce corpus encore jamais exploité auparavant, permettant d’affiner les connaissances historiques à propos de la population de la région Sud-PACA. Dans le quatrième et le cinquième chapitre nous avons utilisé notre base de données patronymique dans deux approches appliquées de santé publique, l’une actuelle l’autre sur un contexte passé. L’objectif du chapitre quatre était d’évaluer l’intérêt d’une approche diachronique de la diversité génétique humaine de la région Sud-PACA vue à travers le "proxy" patronyme dans l’expertise à fine échelle du polymorphisme transfusionnel de l’Établissement français du sang (EFS). Ainsi, grâce à l’identification de 1570 patronymes représentatifs d’un ancrage local au sein de la base de données patronymique du XIXe siècle, nous avons pu étudier les fréquences phénotypiques issues de quatre groupes sanguins de 2476 donneurs de sang, volontaires auprès de l’EFS Sud-PACA-Corse. Dans le chapitre cinq, nous nous sommes intéressés aux patronymes des morts de peste de l’épidémie de 1720-1722 de la région Sud-PACA. L’objectif était d’essayer d’appréhender la ponction démographique non pas en fonction de l’âge, du sexe, ou des conditions socio- culturelles des individus, mais au travers de leurs noms afin de mettre en évidence (ou non) une certaine sélection génétique. Pour ce faire, nous avons étudié l’évolution du stock patronymique, sous le prisme de l’absence ou de la présence de la peste au sein de neuf communes de Basse-Provence, dont cinq touchées et quatre épargnées par la maladie. Quantitativement, la peste ne semble pas avoir joué un rôle sur "l’érosion" du stock patronymique, néanmoins, la maladie aura éteint des noms de famille et ainsi impacté ce stock. L’étude pluridisciplinaire entreprise au sein de ce travail doctoral, à partir de 1016879 actes issus d’archives historiques et de 35005 patronymes, aura permis une meilleure compréhension de la population de la région Sud-PACA tout en ouvrant des perspectives plurielles.

Mots-clés – patronymes, région Sud-PACA, archives historiques, groupes sanguins érythrocytaires, peste

Abstract – Anthropological approach of patronymic data: contributions to the biological and historical knowledge of the population of the South-PACA region. The distribution of surnames is not random across time and space and reflects socio-cultural customs, thus allowing the adoption of a retrospective view in a historical perspective. Moreover, the analogy between surnames and gene pool, due to their patrilineal transmission since the Middle Ages in Europe, allows us to understand populations from a biological point of view. In this context, the surnames have been the main element of this thesis whose objective is to understand the historical depth of the genetic diversity of the population included in the space of the South-PACA region. This doctoral work is in the field of bio-cultural anthropology, combining the methods and concepts of the humanities and social and biological sciences. The first chapter deals with the patronymic, its history within the French territory and its relevance in the study of populations. The second chapter describes the patronymic database, set up during this doctoral work, where we collected 806,069 birth records from 521 communes from 1810 to 1890, for a total of 23,340 patronyms. In the third chapter, the estimation of various isonymic parameters allowed the description of this corpus never exploited before, allowing to refine the historical knowledge about the population of the South-PACA region. In the fourth and fifth chapters we used our surname database in two applied public health approaches, one current and one on a past context. The objective of chapter four was to evaluate the interest of a diachronic approach of the human genetic diversity of the South-PACA region seen through the patronymic "proxy" in the fine-scale expertise of the transfusional polymorphism of the French blood Establishment (EFS). Thus, thanks to the identification of 1,570 surnames representative of a local attachment within the surname database of the 19th century, we were able to study the phenotypic frequencies from four blood groups of 2,476 blood donors, volunteers at the EFS South-PACA-Corse. In chapter five, we were interested in the surnames of plague victims of the 1720-1722 epidemic in the South-PACA region. The objective was to try to understand the demographic decline not according to the age, the sex, or the socio-cultural conditions of the individuals, but through their names in order to highlight (or not) a certain genetic selection. To do this, we studied the evolution of the patronymic stock, under the prism of the absence or presence of the plague in nine communes of Basse-Provence, five of which were affected and four spared by the disease. Quantitatively, the plague does not seem to have played a role in the "erosion" of the family name stock, nevertheless, the disease will have extinguished family names and thus impacted this stock. The multidisciplinary study undertaken within this doctoral work, based on 1,016,879 acts from historical archives and 35,005 surnames, will have allowed a better understanding of the population of the South-PACA region while opening perspectives.

Keywords – patronyms, South-PACA region, historical archives, erythrocytic blood groups, plague

Frédérique LAGACE

Humain ou non-humain ? Approche histologique et protéomique à l’identification de restes osseux brûlés et fragmentés

Thèse soutenue le 29 mars 2022 devant le jury composé de :
Directeur·trice·s
Pascal ADALIAN, UMR 7268 ADES, France
Aurore SCHMITT, UMR 5140 ASM, France
Rapporteures
Véronique ALUNNI, CHU Nice, France
Sandrine COSTAMAGNO, UMR 5608 TRACES, France
Examinateur·trice·s
Michelle DRAPEAU, Université de Montréal, Canada
Marie-Dominique PIERCECCHI, UMR 7268 ADES, France
Stéphane ROTTIER, UMR 5199 PACEA, France

Résumé – La fragmentation et les altérations que subit l’os lors d’une exposition à la chaleur font partie des principaux obstacles à leur analyse. Étant la première étape de la démarche anthropologique, l’identification de l’origine humaine ou non-humaine est fondamentale autant pour les cas médico-légaux que pour l’interprétation des pratiques funéraires en archéologie. Dans le deuxième volet, une évaluation globale de l’approche histomorphométrique a été réalisée grâce à l’application de quatre méthodes sur des fragments osseux d’origine connue. Cette étude a permis de mettre en évidence des lacunes méthodologiques importantes et une fiabilité diminuée lors de leur utilisation sur des fragments. De plus, une meilleure connaissance de l’effet de la chaleur sur les microstructures est nécessaire pour optimiser l’utilisation de cette approche. C’est pourquoi ce travail vise, dans un troisième temps, à explorer en détail les changements histomorphométriques des systèmes haversiens exposés à différentes températures. À l’aide de 736 coupes histologiques réalisées en miroir l’une de l’autre sur un échantillon humain et non-humain, il a été possible de mettre en évidence un rétrécissement significatif de l’ostéon à 700°C, entrainant sa déformation et celle du canal haversien. Ces modifications structurelles sont en adéquation avec les grands changements physico-chimiques observés sur l’os chauffé à haute température. Malgré les transformations induites par la chaleur, des différences significatives entre le tissu haversien humain et non-humain d’un point de vue qualitatif et quantitatif ont été constatées sur l’ensemble des températures. Ces différences ont favorisé l’élaboration d’une méthode d’identification basée sur un algorithme de forêt aléatoire permettant une identification fiable à plus de 98%. Cette méthode réalisée à partir de plusieurs sections par os permet de répondre à la variabilité histomorphométrique intra-osseuse et convient mieux à l’identification des fragments. Une approche protéomique a également été explorée dans le quatrième volet de ce travail. Par la caractérisation des protéines contenues dans l’os, il a été possible d’identifier avec certitude le taxon des échantillons non brûlés, mais également ceux chauffés à 200°C pendant 30 et 60 minutes. Cette approche est extrêmement prometteuse pour une utilisation sur des os chauffés à basse température. Dans le dernier chapitre de ce travail, l’identification de fragments osseux provenant d’un incendie dans une résidence privée a permis de confronter ces deux approches et d’identifier leurs avantages et inconvénients respectifs lors d’une application en contexte médico-légal. Ce travail de thèse enrichie et contribue au progrès des recherches axées sur l’identification des restes osseux en anthropologie.

Mots-clés – histomorphométrie, histomorphologie, protéines osseuses, altération thermique

Abstract – As the first step of the anthropological process, the identification of the human or non-human origin is fundamental for forensic cases and the interpretation of funerary practices in archaeology as well. This work aims to explore in detail the histomorphometric changes of Haversian systems exposed to different temperatures. Using 736 histological cross-sections taken in mirrors of each other on human and non-human samples, it was possible to demonstrate a significant shrinkage of the osteon at 700°C, leading to the deformation of its structure and the Haversian canal. These structural modifications are in line with the major physicochemical changes observed at high temperatures. Significant differences between human and non-human Haversian tissue from a qualitative and quantitative point of view were observed over the whole temperature range. These differences led to the development of an identification method based on a random forest algorithm that provides precision over 98%. This method address the intra-bone variability and to be more suitable for fragment identification. A proteomic approach was also explored in the fourth part of this work. By characterizing the proteins contained in bones, it was possible to identify with certainty the taxon of unburned samples and those heated at 200°C for 30 and 60 minutes. This approach is extremely promising for use on bones heated at low temperatures. In the last chapter of this work, the identification of bone fragments from a domestic fire in a residence allowed us to compare these two approaches. This work enriches and contributes to the progress of research focused on the identification of bone remains in anthropology.

Keywords – histomorphometry, histomorphology, bone protein, heat-induced modification

Yaramila TCHEREMISSINOFF

Évolution des pratiques funéraires néolithiques de la plaine languedocienne

Thèse en VAE soutenue le 14 décembre 2022 devant le jury composé de :
Directrice
Estelle HERRSCHER, UMR 7269 LAMPEA, France
Rapporteur·e·s
Philippe CHAMBON, UMR 7206 EcoAnthropologie, France
Françoise LE MORT, UMR 5133 Archéorient, France
Examinateur·trice·s
Jean-Pierre BRACCO, UMR 7269 LAMPEA, France
Jean-Paul DEMOULE (représentant INRAP), UMR 8215 Trajectoire, France
Sabine LUCIANI (représentante ED 355), UMR 7299 CCJ, France

Résumé – La présente thèse s’inscrit dans le champ de l’étude des pratiques funéraires. Son objectif est d’analyser les mécanismes typologiques et fonctionnels impliqués dans l’évolution des pratiques sépulcrales durant le Néolithique dans la plaine Languedocienne. Le territoire d’étude concerné par le corpus primaire est celui des grandes plaines rhodaniennes et littorales du Gard et de l’Hérault. Le cadre chronoculturel considéré s’étend du Néolithique ancien à la fin du Bronze ancien. La zone de comparaison est élargie à tout le Languedoc, l’aire médio-rhodanienne et, plus ponctuellement, à la Provence. Se trouvent également considérés des ensembles importants de la Catalogne, du Massif central, voire au-delà vers le nord et l’est de notre territoire d’étude. Pour la définition des mécanismes typologiques dans le temps, trois fils sont tirés au sein des présentations. Le premier concerne la question de la représentativité et de la valeur des faits sépulcraux du corpus ; le second les causes dont pourraient relever la diversité des expressions funéraires ; et le troisième s’intéresse à la construction, puis la déconstruction, des expressions mégalithiques. Les résultats montrent, en premier lieu, le caractère opérant et informatif du corpus primaire. Les propositions issues de l’analyse concernent celles d’un axe relationnel privilégié avec le nord pour les expressions en coffres du Néolithique moyen et des pratiques en lien avec un territoire agricole peu valorisé mobilisant un répertoire symbolique appelant des modalités du Néolithique oriental pour le Néolithique moyen II chasséen. Suivent deux étapes notables et renouvelées dans leurs influences, qui voient les prémisses, puis épousent le plein développement du dolménisme. Un autre temps voit la constitution des premiers groupes nécropolaires à partir des substrats locaux, puis les influences campaniformes se manifestent, d’abord depuis la péninsule ibérique, puis par le couloir rhodanien, avec des modalités syncrétiques dans la première étape, puis renouvelées dans la seconde.

Mots-clés – sépultures, pratiques funéraires, anthropologie funéraire, Néolithique, Campaniforme, Bronze ancien, recrutement funéraire, populations anciennes

Abstract – This doctoral research is part of the study of funerary practices. Its purpose is to analyse/examine the typological and functional mechanisms involved in the evolution of funerary practices during the Neolithic in the Languedoc plain. The study territory concerned by the primary corpus is that of the large Rhone and coastal plains of the Gard and Hérault department. The chronocultural framework considered extends from the Early Neolithic to the Late Bronze Age. The area of comparison is extended to the whole of Languedoc, the mid-Rhodanian area and, more occasionally, to Provence (Mediterranean south of France). Important groups of Catalonia, Massif Central, and even beyond to the north and east of our area are also considered. For defining typological evolution mechanisms in time, three threads are drawn within the presentations. The first concerns the question of the representativeness and value of the sepulchral facts of the corpus; the second concerns the causes that could be responsible for the diversity of funerary expressions; and the third concerns the construction, and then the deconstruction, of megalithic expressions. The results show, in the first place, the operative and informative character of the primary corpus. The results of this analysis highlight a privileged relational axis with the north for the expressions in coffers of the early Middle Neolithic and practices in connection with an agricultural territory little valued mobilizing a symbolic repertory calling for the modalities of the Eastern Neolithic for the Middle Neolithic II Chassean. This was followed by two notable stages, renewed in their influences, which saw the premises, then the full development of dolmenism. Another time saw the constitution of the first necropolis groups from local substrates, before the Bell Beaker Culture influxes occured, first from the Iberian Peninsula, then through the Rhone corridor, with syncretic modalities in the first stage, then renewed in the second.

Keywords – burials, funerary practices, funerary anthropology, Neolithic, Bell beaker culture, Early Bronze Age, funerary profile, ancient populations

Muséum national d’Histoire naturelle

Emmanuel COHEN

Pertinence de l’anthropologie holistique dans la compréhension du phénomène de transition vers l’urbanisation : une adaptation bioculturelle

HDR soutenue le 21 novembre 2022 devant le jury composé de :
Rapporteur·e·s
Loïc LALYS, UPR 2147 DEHIPE, France
Caroline MÉJEAN, UMR MoISA, France
Charles-Édouard DE SUREMAIN, UMR 208 PALOC, France
Examinateur·trice·s
Gilles BOËTSCH, UMI 3189 ESS, France/Sénégal
Anne-Marie GUIHARD-COSTA, UPR 2147 DEHIPE, France

Résumé – En tant qu’anthropologue bioculturel ayant construit son parcours universitaire interdisciplinaire en France, j’ai bénéficié d’une expérience postdoctorale d’envergure à l’international (SCHAAR, Royaume-Uni ; DPHRU, Afrique du Sud) et aussi en France (UMR 7206, IRL 3189, UMR 7178) s’inscrivant dans la continuité de mon projet doctoral portant sur le rôle de l’urbanisation au Sénégal dans les transformations biologiques obésogènes du corps et ses conceptions socioculturelles "obésophobes". Une telle approche originale au carrefour de différentes disciplines pour rendre compte de dimensions quotidiennes intrinsèquement bioculturelles comme les régimes alimentaires, les pratiques sexuelles ou encore le développement des maladies, m’a permis de devenir chargé de recherche au CNRS en 2019 par le biais de la commission interdisciplinaire 52. Le cœur de ma réflexion porte sur une compréhension holistique – bioculturelle – du corps humain en interaction avec les milieux socio-écologiques qui l’environnent et agissent sur lui. Une telle tentative d’appréhension de l’homme par l’entièreté de sa réalité – son corps – laisse envisager la promotion de son bien-être. Ainsi, je travaille principalement depuis le début de mon parcours de manière interdisciplinaire sur les déterminants bioculturels et le vécu psychosocial du poids corporel – par l’étude du régime alimentaire, des perceptions du corps et des pratiques d’activité physique – dans un contexte environnemental d’urbanisation chez les migrants et leurs descendants en Afrique et en Europe. J’ai réalisé une cinquantaine de publications d’envergure, rédigées dans des formats de publications très variés, des articles dans des journaux internationaux à "impact factor" à l’ouvrage individuel en langue française. J’ai aussi conduit plusieurs projets de recherche en collaboration avec des partenaires complémentaires de confiance basés en Europe, en Afrique et en Amérique du Nord. De plus, j’ai formé de nombreux étudiants (dont 3 actuellement en thèse) et dispensés de nombreux enseignements en anthropologie bioculturelle dans des parcours universitaires très variés. L’obtention de l’HDR devient aujourd’hui, 10 ans après ma thèse de doctorat, incontournable pour pouvoir poursuivre pleinement ma carrière en encadrant des équipes d’étudiants plus mâtures qui pourront perpétuer cette approche holistique de l’anthropologie évitant le morcellement de l’homme.

Mots-clés – anthropologique bioculturelle, approche holistique du corps, urbanisation, transitions

Paul VERDU

Histoires de Métissages

HDR soutenue le 16 décembre 2022 devant le jury composé de :
Rapporteur·e·s
Catherine BOURGAIN, UMR 8211 CERMES3, France
Simon GRAVEL, Université McGill, Canada
Alexandre ROBERT, UMR 7204 CESCO, France
Examinateur·trice·s
Anouk BARBEROUSSE, UMR 8011 SND, France
Simon BOITARD, UMR 022 CBGP, France
Emmanuelle PORCHER, UMR 7204 CESCO, France

Résumé – Les métissages génétiques sont un mécanisme essentiel de l’évolution biologique de nombreuses espèces, dont Homo sapiens. Dans cette Habilitation à Diriger des Recherches, nous étudions les Histoires de Métissages dans les populations humaines, de la théorie de la génétique des populations à l’analyse de données, en passant par l’échantillonnage anthropologique sur le terrain et le développement de méthodes statistiques. Le Chapitre 1 se concentre sur la manière dont les diverses catégorisations anthropologiques des individus en populations sont à la base de la conception des études en anthropologie génétique, et comment elles influencent les protocoles d’échantillonnage et les choix méthodologiques en génétique des populations. Pour illustrer cela, nous décrivons comment nous avons construit, depuis 2005, des projets interdisciplinaires visant à reconstituer, respectivement, l’histoire évolutive des populations d’Afrique Centrale, et les histoires de métissages génétiques et linguistiques au Cap Vert. Nous approfondissons ensuite les questions éthiques et déontologiques en sciences anthropologiques, émergeant au carrefour entre la collecte de données anthropologiques, la protection de la confidentialité des données et la Science Ouverte. Enfin, nous proposons des perspectives sur les défis de catégorisation à l’ère de la paléogénomique humaine. Le Chapitre 2 résume les méthodes déployées et les résultats obtenus sur l’histoire démographique et évolutive des populations d’Afrique Centrale catégorisées en dits "Pygmées" et voisins "non-Pygmées" selon des critères historiques et ethnologiques complexes. Nous montrons comment des processus de métissages asymétriques et liés au genre, et des processus de sélection naturelle liés aux métissages, ont façonné les diversités génétiques et phénotypiques observées dans le Bassin du Congo. Le Chapitre 3 présente un modèle théorique général de l’histoire des métissages dans les populations hybrides. Nous montrons analytiquement que les processus de métissages complexes laissent une signature identifiable dans la distribution des proportions de métissages génétiques entre individus. Le Chapitre 4 présente le simulateur de données génétiques "foward-in-time" et le calculateur de statistiques résumées implémentés dans le logiciel MetHis. Il est spécialement conçu pour être couplé au méthodes "d’Approximate Bayesian Computation" en apprentissage- machine par Forêt Aléatoire pour le choix de scénarios et par Réseau de Neurones pour l’estimation des paramètres a posteriori, et qui permettent de reconstruire des histoires très complexes de métissages à partir de données génétiques. Dans le Chapitre 5, nous déployons cette nouvelle méthode afin de reconstruire les histoires détaillées des métissages génétiques au Cap Vert, première colonie européenne de peuplement en Afrique subsaharienne fondée dans les années 1460. Nous montrons comment l’évolution des relations socioculturelles entre les communautés d’esclaves et de non-esclaves entre le début de la traite esclavagiste transatlantique au XVe siècle et l’abolition de l’esclavage au milieu du XIXe siècle, a influencé divers processus de métissages entre Européens et Africains dans tout l’archipel. Enfin, nous présentons un paradigme interdisciplinaire de génétique et linguistique des populations, et les méthodes statistiques associées, pour reconstruire conjointement les histoires de métissages génétiques et linguistiques des locuteurs kriolu capverdien, en utilisant des données génétiques et linguistiques collectées auprès des mêmes individus. Dans l’ensemble, ce travail interdisciplinaire entre anthropologie culturelle, linguistique et génétique des populations montre comment des histoires complexes de métissages, profondément influencées par des processus socioculturels eux-aussi complexes, ont façonné la diversité génétique et culturelle des populations humaines.

Mots-clés – métissages génétiques et culturels, inférence statistique, catégories et catégorisations, échantillonnage de terrain

Abstract – Genetic admixture is an essential mechanism of the biological evolution of numerous species, including Homo sapiens. In this Habilitation à Diriger des Recherche, we investigate Histories of Admixture in human populations, from population genetics theory to data analysis, via anthropological sampling on the field, and development of statistical methodologies. Chapter 1 focuses on how diverse anthropological categorizations of individuals into populations are at the root of anthropological-genetics study-designs, and how they influence sampling protocols and population-genetics methodological choices. To illustrate this, we describe how we built, since 2005, interdisciplinary projects aiming at reconstructing the evolutionary history of Central African populations, and the genetic and linguistic admixture histories of Cabo Verde, respectively. We then elaborate on ethical and deontological issues in anthropological sciences, emerging at the crossroad between anthropological data collection, data privacy protection, and Open Science. Finally, we provide perspectives about categorization challenges in the human paleo-genomics era. Chapter 2 summarizes the methods deployed and results obtained about the demographic and evolutionary history of Central African populations categorized in so-called "Pygmies" and neighboring "non-Pygmies" based on complex historical and ethnological criteria. We show how asymmetric and sex-specific admixture histories and admixture-related natural selection processes shaped observed genetic and phenotypic diversities in the Congo Basin. Chapter 3 presents a theoretical general mechanistic model of historical admixture in hybrid populations. We analytically show that complex admixture processes leave an identifiable signature in the distribution of genetic admixture fractions across individuals. Chapter 4 presents the forward-in-time genetic-data simulator and summary-statistics calculator implemented in the software MetHis. It is specifically designed to be coupled with machine-learning Approximate Bayesian Computation Random Forest scenario-choice, and Neural Network posterior parameter estimation, for inferring highly complex admixture histories from genetic data. In Chapter 5, we deploy this novel framework to reconstruct the detailed genetic admixture histories of Cabo Verde, the first European settlement-colony in Sub-Saharan Africa established in the 1460’s. We show how shifting socio-cultural relationships between enslaved and non-enslaved communities, between the onset of the Trans-Atlantic Slave-Trade in the 15th century and the abolition of slavery in the mid-19th century, influenced diverse admixture processes between Europeans and Africans throughout the archipelago. Finally, we present a population genetics and linguistics interdisciplinary paradigm, and the associated statistical methodologies, to infer jointly the genetic and linguistic admixture histories of Cabo Verdean Kriolu-speakers, using genetic and linguistic data collected from the same individuals. Altogether, this interdisciplinary work between cultural anthropology, linguistics, and population genetics demonstrates how complex histories of admixture, deeply influenced by equally complex socio-cultural processes, have shaped the genetic and cultural diversity of human populations.

Keywords – admixture, statistical inference, categories and categorizations, field-sampling

Université de Bordeaux

Léonie REY

Comportements alimentaires et mobilité au Néolithique. Analyses biogéochimiques multi-proxies de restes bioarchéologiques de la vallée de l’Yonne (Ve millénaire av. J.-C., France)

Thèse soutenue le 14 avril 2022 devant le jury composé de :
Directeur·trice·s
Gwenaëlle GOUDE, UMR 7269 LAMPEA, France
Stéphane ROTTIER, UMR 5199 PACEA, France
Rapporteures
Marie BESSE, Université de Genève, Suisse
Estelle HERRSCHER (hors jury), UMR 7269 LAMPEA, France
Examinateur·trice·s
Vincent BALTER, UMR 5276 LGL-TPE, France
Dominique CASTEX, UMR 5199 PACEA, France
Philippe CHAMBON, UMR 7206 Ecoanthropologie, France
Thibaut DEVIESE, UMR 7330 CEREGE, France
Klervia JAOUEN, UMR 5563 GET, France

Résumé – Utilisant l’alimentation comme vecteur de compréhension de l’organisation et des structures sociales des premiers agropasteurs néolithiques, ce travail se concentre sur le sud-est du Bassin parisien dont le contexte archéologique (nombre exceptionnel de sépultures datées du Néolithique, 4800 à 4000 cal BC) est particulièrement riche et bien documenté. Dans ce cadre, 180 humains et 74 animaux ont été analysés par différents marqueurs isotopiques et élémentaires (δ13C, δ15N, δ34S du collagène osseux et dentinaire, δ15N des acides aminés spécifiques du collagène osseux, 87Sr/86Sr, Sr/Ca et Ba/Ca de l’apatite de l’os et de l’émail dentaire par ablation laser) afin de reconstituer les schémas alimentaires et de mobilité en lien avec les paramètres biologiques et funéraires de ces individus. Les résultats montrent, entre autres, une alimentation riche en protéines animales, notamment issues de l’exploitation bovine (viande et produits laitiers) et porcine, sans distinction selon le type de traitement funéraire ou l’attribution culturelle. En revanche, des différences entre les sexes et en fonction de l’âge sont mises en évidence et pourraient être en lien avec la division sexuelle des tâches et une origine exogène des femmes. La combinaison des proxies et le développement de méthodes novatrices, sur un large corpus, permet de discuter des avantages et des limites d’une telle approche, offrant de nouvelles perspectives prometteuses. La mesure par ablation laser du strontium isotopique (87Sr/86Sr) et des éléments traces (Sr/Ca et Ba/Ca vs Mn/Ca, U/Ca et Mg/Ca) réalisée pour la première fois sur près d’une centaine d’individus permet notamment, par la création d’un nouveau protocole de traitement des données, d’éliminer des zones diagénétiques dans l’émail dentaire et de suivre à une échelle très fine les modifications alimentaires et de mobilité au cours du temps sur une période de vie précise de l’enfance.

Mots-clés – premiers fermiers, comportements alimentaires, isotopes stables, éléments traces, ablation laser, acides aminés, collagène osseux, dentine, émail, Bassin parisien

Abstract – Using food as a vector to understand the organization and social structures of the first Neolithic agropastoralists, this work focuses on the southeast of the Paris Basin whose archaeological context (consisting of an exceptional amount of burials dated to Neolithic, 4800 to 4000 cal BC) is particularly rich and well documented. In this context, 180 humans and 74 animals were analyzed with different isotopic and elemental markers (δ13C, δ15N, δ34S of bone and dentine collagen, δ15N of specific amino acids of bone collagen, 87Sr/86Sr, Sr/Ca and Ba/Ca of bone and tooth enamel apatite with laser ablation) in order to reconstruct dietary and mobility patterns linked to the biological and funerary parameters of these individuals. The results exhibit, among other things, a diet that is rich in animal proteins, notably coming from cattle (meat and dairy products) and pigs, without it being related to differences in terms of funerary treatment or cultural characterization. However, sex and age differences are brought out and might be linked to a sexual division of labor and an exogenous origin of women. The combination of proxies and the development of innovative methods, on a large corpus, allow us to discuss the advantages and limitations of such an approach, thus offering promising new perspectives. Specifically, the measurement by laser ablation of isotopic strontium (87Sr/86Sr) and trace elements (Sr/Ca and Ba/Ca vs. Mn/Ca, U/Ca and Mg/Ca) carried out for the first time on nearly a hundred individuals allows, through the creation of a new protocol to process data, not only to eliminate diagenetic areas in dental enamel but also to monitor through time and on avery refine scale dietary and mobility changes during a specific childhood phase.

Keywords – first farmers, dietary behaviors, stable isotopes, trace elements, laser ablation, amino acids, bone collagen, dentine, enamel, Paris basin

Stéphane ROTTIER

L’archéothanatologie, du terrain aux inférences sociales : applications et développements entre Néolithique et 2nd âge du Fer

HDR soutenue le 4 mai 2022 devant le jury composé de :
Rapporteur·e·s
Marie BESSE, Université de Genève, Suisse
Aurore SCHMITT, UMR 5140 ASM, France
Stéphane VERGER, Musée National Romain, Italie
Examinateur·trice·s
Christine COUTURE, UMR 5199 PACEA, France
Henri DUDAY, UMR 5199 PACEA, France
Stefan WIRTH, UMR 6298 ARTEHIS, France

Résumé – L’anthropologie de terrain est le point de départ de la démarche archéothanatologique et conditionne la mise en place d’un raisonnement construit dont l’objectif est bien la contribution à la compréhension des sociétés anciennes dans tous leurs aspects, par cette porte d’entrée des comportements autour de la mort. À travers quelques exemples choisis, il s’agit de montrer l’enjeu de l’approche globale, à un moment de l’histoire de la recherche où nous avons la chance d’avoir de nouvelles sources d’informations issues notamment de la génétique et de la biochimie isotopique. Alors que de nombreux champs de recherche se renouvellent grâce à cela, il faut toujours penser à revenir vers les données archéologiques funéraires pour pouvoir interpréter les résultats nouveaux en termes de fonctionnement de ces groupes qui ont constitué les ensembles funéraires en question, et ne pas rester sur les interprétations concernant l’évolution biologique et les peuplements qui intéressent les généticiens et biochimistes. Les questionnements plus précis ne leur sont pas toujours connus, il est donc primordial de développer des collaborations comme nous pouvons le faire depuis une quinzaine d’années dans le cadre des différents projets abordés dans cette HDR. L’exemple de la généalogie de Gurgy pour le Néolithique laisse entrevoir des perspectives particulièrement enthousiasmantes pour d’autres chronologie, notamment l’âge du Fer. La volonté de connaître les modes de vie, les comportements et l’organisation des sociétés des populations humaines qui nous ont précédées est le principal objectif des recherches en archéologie, quelle qu’en soit la période. Pour cela, tous les champs d’investigations disponibles doivent être pris en considération.

Mots-clés – archéothanatologie, Néolithique, âge du Bronze, âges du Fer

Université Toulouse III Paul Sabatier

Omar ALVA

Inférence de l’histoire évolutive de la population malgache à partir de données génomiques

Thèse soutenue le 28 septembre 2022 devant le jury composé de :
Directeur
Denis PIERRON, URU EVOLSAN, France
Rapporteurs
Jean-Pierre MAZAT, UMR 5095 IBGC, France
Étienne PATIN, Institut Pasteur, France
Michel RAYMOND, UMR 5554 ISEM, France
Examinateur·trice·s
Monique COURTADE-SAÏDI, Faculté de Médecine Toulouse Rangueil, France
Thierry LETELLIER, URU EVOLSAN, France
Chantal RADIMILAHY, Université d’Antananarivo, Madagascar

Résumé – Les récentes avancées en anthropologie moléculaire ont permis d’éclairer l’histoire du peuplement de la terre par l’espèce humaine. Confrontées à de nouveaux environnements, les populations humaines se sont adaptées tant génétiquement que culturellement. Au cours de ces processus de peuplement, elles se sont progressivement diversifiées au niveau génomique du fait de mutations, de dérives génétiques et d’effets fondateurs. Au cours de cette thèse, nous avons exploré les conséquences de l’histoire évolutive humaine sur la diversité génétique et son impact sur la santé des populations actuelles. Nous nous sommes particulièrement intéressés à l’effet des processus d’admixture (mélange de population) et de peuplement de nouveaux milieux sur le partage d’éléments génétiques entre individus. Nous avons de plus étudié les effets de ces processus sur l’efficacité de la sélection naturelle sur les mutations génétiques rendant non fonctionnelle les protéines. Pour cela nous nous sommes focalisés sur la population humaine vivant actuellement à Madagascar et issue d’un brassage génétique qui s’est produit au cours du dernier millénaire, entre des populations africaines de langue bantoue et des populations asiatiques de langue austronésienne. Dans ce travail, nous avons donc cherché à comprendre comment l’histoire humaine du peuplement de l’île influence la quantité de mutations génétiques délétères des individus vivant actuellement à Madagascar. Dans un premier temps, nous avons réalisé un travail bibliographique pluridisciplinaire (historique, linguistique et génétique) couvrant plus de deux siècles de travaux scientifiques pour lister et identifier différents scénarios plausibles de peuplement de Madagascar. Dans un second temps, en étudiant les données issues du génotypage de 700 individus malgaches, nous avons testé la vraisemblance de ces différents scénarios avec la diversité génétique des individus vivant sur Madagascar actuellement. Ainsi, grâce aux progrès récents des algorithmes bioinformatiques, nous avons décidé de mettre en œuvre la modélisation génétique de l’histoire évolutive humaine, en lançant des simulations informatiques pour en déduire l’histoire démographique et la migration des populations malgaches. La comparaison des données observées et des données issues de simulations en termes de partage de segments chromosomiques a permis de rejeter plusieurs scénarios couramment répandus à Madagascar qui ne sont pas compatibles avec les données empiriques. À l’inverse, nous avons mis en évidence un phénomène de goulot d’étranglement lors du peuplement qui a conduit le plus probablement à la diversité génétique observée à Madagascar. Ainsi, nous avons déduit que les ancêtres asiatiques de la population malgache ont vécu isolés pendant environ 1000 ans, avec une taille effective de seulement quelques centaines d’individus. Cet isolement ayant pris fin environ 1000 ans avant le présent. Dans un troisième temps, nous avons analysé 67 génomes complets (WGS) d’individus malgaches afin de rechercher l’impact de cette histoire démographique sur la variation fonctionnelle. Nous avons en particulier étudié l’effet du goulot d’étranglement pour les ancêtres asiatiques sur la fréquence des mutations délétères. Ainsi nous avons produit un catalogue des mutations dérivées présentes à Madagascar au niveau de génome complet, en identifiant des milliers des mutations potentiellement délétères qui pourront être interrogées dans des travaux futurs. En conclusion, ce travail de doctorat d’anthropologie permet de mieux appréhender comment différents scénarios de peuplement d’un nouveau territoire peuvent influencer de manière différente le génome des populations actuelles de ce territoire. De plus, ce travail souligne la complémentarité et le dialogue nécessaire entre les sciences humaines, les sciences environnementales, les sciences de l’information et les sciences bio-médicales pour comprendre la santé des populations humaines.

Mots-clés – évolution, anthropologie, admixture, peuplement, Madagascar, génétique, genome-wide, simulations informatiques

Abstract – Recent advances in molecular anthropology have shed light on the history of the peopling of the world by the human species. Faced with new environments, human populations have adapted both genetically and culturally. During these settlement processes, they gradually diversified at the genomic level due to mutations, genetic drift and founder effects. During this thesis, we explored the consequences of human evolutionary history on genetic diversity and its impact on the health of current populations. We were particularly interested in the effects of admixture processes and the arrival to new environments on the sharing of genetic elements between individuals. We further investigated the effects of these processes on the efficacy of natural selection, where genetic mutations disrupt the function of proteins. For these reasons, we focused on the human population currently living in Madagascar. Previous genetic and linguistic analyzes have shown that the Malagasy population is the result of a genetic admixture that has occurred over the last millennium, between Bantu-speaking African populations and Austronesian-speaking Asian populations. During this work, we therefore sought to understand how the human history of the settlement of the island has influenced the amount of deleterious genetic mutations carried by individuals currently living in Madagascar. First, we conducted a multidisciplinary bibliographic work (historical, linguistic and genetic) covering more than two centuries of scientific work, listing and identifying different plausible scenarios for the settlement of Madagascar. Secondly, by studying data from the genotyping of 700 Malagasy individuals, we tested the similarity of these different scenarios with the genetic diversity of Malagasy individuals. Thus, thanks to recent advances in bioinformatics algorithms, we decided to implement genetic modeling of human evolutionary history, launching computer simulations in order to deduce the demographic history and migration events of Malagasy populations. The comparison of empirical and simulated data, in terms of the sharing of chromosomal segments, made it possible to reject several scenarios previously proposed in Madagascar, as they are not compatible with the empirical data. Conversely, we detected a bottleneck phenomenon happening before the admixture, which most probably led to the genetic diversity observed in Madagascar. Thus, we deduced that the Asian ancestors of the Malagasy population lived in isolation for about 1000 years, with an effective size of only a few hundred individuals. This isolation ended about 1000 years before the present. Thirdly, we analyzed 67 complete genomes (WGS) of Malagasy individuals in order to investigate the impact of this demographic history on functional variation. In particular, we studied the effect of the bottleneck for Asian ancestors on the frequency of deleterious mutations. We produced a catalog of derived mutations present in Madagascar at the whole genome level, identifying thousands of potentially deleterious mutations that can be interrogated in future works. In conclusion, this anthropology doctoral thesis allows us to better understand how different settlement scenarios can influence differently the genome of the current populations inhabiting this territory. In addition, this work underlines the complementarity and the necessary dialogue between the human sciences, the environmental sciences, the computational sciences and the biomedical sciences, all in order to better understand the health of current human populations.

Keywords – evolution, anthropology, admixture, settlement, Madagascar, genetics, genome-wide, computational simulations

Antoine GALIBOURG

Estimation de l’âge dentaire chez le sujet vivant : application des méthodes d’apprentissage machine chez les enfants et les jeunes adultes

Thèse soutenue le 20 juin 2022 devant le jury composé de :
Directeur·trice·s
Delphine MARET-COMTESSE, Faculté de chirurgie dentaire CHU de Toulouse, France
Paul MONSARRAT, Faculté de chirurgie dentaire CHU de Toulouse, France
Norbert TELMON, UMR 5288 CAGT, France
Rapporteure
Delphine TARDIVO, UMR 7268 ADES, France
Examinatrice
Véronique ALUNNI, UMR 7264 CEPAM, France

Résumé – Exposé du problème : Chez l’individu vivant, l’estimation de l’âge dentaire est un paramètre utilisé en orthopédie ou en orthodontie dentofaciale, ou en pédiatrie pour situer l’individu sur sa courbe de croissance. En médecine légale l’estimation de l’âge dentaire permet d’inférer l’âge chronologique sous forme d’une régression ou d’une classification par rapport à un âge clé. Il existe des méthodes physiques et radiologiques. Si ces dernières sont plus précises, il n’existe pas de méthode universelle. Demirjian a créé il y a presque 50 ans la méthode radiologique la plus utilisée, mais elle est critiquée pour sa précision et pour l’utilisation de tables de références basées sur un échantillon de population franco-canadien. Objectif : L’intelligence artificielle et plus particulièrement l’apprentissage machine a permis le développement de différents outils ayant une capacité d’apprentissage sur une base de données annotées. L’objectif de cette thèse a été de comparer la performance de différents algorithmes d’apprentissage machine ; dans un premier temps par rapport à deux méthodes classiques d’estimation de l’âge dentaire, puis entre elles en ajoutant des prédicteurs supplémentaires. Matériel et méthode : Dans une première partie, les différentes méthodes d’estimation de l’âge dentaire sur des individus vivants enfants et jeunes adultes sont présentées. Les limites de ces méthodes sont exposées et les possibilités d’y répondre avec l’utilisation de l’apprentissage machine sont proposées. À partir d’une base de données de 3605 radiographies panoramiques d’individus âgés de 2 à 24 ans (1734 filles et 1871 garçons), différentes méthodes d’apprentissage machine ont été testées pour estimer l’âge dentaire. Les précisions de ces méthodes ont été comparées entre elles et par rapport à deux méthodes classiques de Demirjian et Willems. Ce travail a abouti à la parution d’un article dans l’International Journal of Legal Medicine. Dans une deuxième partie, les différentes méthodes d’apprentissage machine sont décrites et discutées. Puis les résultats obtenus dans l’article sont remis en perspective avec les publications sur le sujet en 2021. Enfin une mise en perspective des résultats des méthodes d’apprentissage machine par rapport à leur utilisation dans l’estimation de l’âge dentaire est réalisée. Résultats : Les résultats montrent que toutes les méthodes d’apprentissage machine présentent une meilleure précision que les méthodes classiques testées pour l’estimation de l’âge dentaire dans les conditions d’utilisation de ces dernières. Elles montrent également que l’utilisation du stade de maturation des troisièmes molaires sur une plage d’utilisation étendue à 24 ans ne permet pas l’estimation de l’âge dentaire pour une question légale. Conclusion : Les méthodes d’apprentissage machine s’intègrent dans le processus global d’automatisation de la détermination de l’âge dentaire. La partie spécifique d’apprentissage profond semble intéressante à investiguer pour des tâches de classification de l’âge dentaire.

Mots-clés – médecine légale, estimation âge dentaire, méthodes d’apprentissage machine

Abstract – Statement of the problem: In the living individual, the estimation of dental age is a parameter used in orthopedics or dentofacial orthodontics or in pediatrics to locate the individual on its growth curve. In forensic medicine, the estimation of dental age allows to infer the chronological age for a regression or a classification task. There are physical and radiological methods. While the latter are more accurate, there is no universal method. Demirjian created the most widely used radiological method almost 50 years ago, but it is criticized for its accuracy and for using reference tables based on a French-Canadian population sample. Objective: Artificial intelligence, and more particularly machine learning, has allowed the development of various tools with a learning capacity on an annotated database. The objective of this thesis was to compare the performance of different machine learning algorithms first against two classical methods of dental age estimation, and then between them by adding additional predictors. Material and method: In a first part, the different methods of dental age estimation on living children and young adults are presented. The limitations of these methods are exposed and the possibilities to address them with the use of machine learning are proposed. Using a database of 3,605 panoramic radiographs of individuals aged 2 to 24 years (1,734 girls and 1,871 boys), different machine learning methods were tested to estimate dental age. The accuracies of these methods were compared with each other and with two classical methods by Demirjian and Willems. This work resulted in an article published in the International Journal of Legal Medicine. In a second part, the different machine learning methods are described and discussed. Then, the results obtained in the article are put in perspective with the publications on the subject in 2021. Finally, a perspective of the results of the machine learning methods in relation to their use in dental age estimation is made. Results: The results show that all machine learning methods have better accuracy than the conventional methods tested for dental age estimation under the conditions of their use. They also show that the use of the maturation stage of third molars over an extended range of use to 24 years does not allow the estimation of dental age for a legal issue. Conclusion: Machine learning methods fit into the overall process of automating dental age determination. The specific part of deep learning seems interesting to investigate for dental age classification tasks.

Keywords – forensic medicine, estimation of dental age, machine learning methods

Search OpenEdition Search

You will be redirected to OpenEdition Search