Nikotiinireseptoreiden kautta vaikuttavat lääkeaineet nikotiiniriippuvuuden ja neurologisten sairauksien hoidossa

Neuronaaliset nikotiinireseptorit liittyvät tupakkariippuvuuden lisäksi moniin neurologisiin sairauksiin, kuten Alzheimerin tautiin, skitsofreniaan, masennukseen ja tarkkaavaisuus- ja ylivilkkaushäiriöön. Nikotiinireseptorien stimulaation on tutkimuksissa havaittu parantavan kognitiota. Useat lääkeyritykset tutkivat nikotiinireseptoriagonisteja ja -antagonisteja eri neurologisten sairauksien hoidossa. Ongelmana nikotiinireseptori-agonisteja käytettäessä on reseptorissa tapahtuva desensitisaatio. Tällöin reseptori sulkeutuu, eikä aktivoidu vaikka agonistia olisi tarjolla tai sitoutuneena reseptoriin. Varsinkin alfa7-reseptori desensitoituu hyvin nopeasti agonistialtistuksen seurauksena. Reseptorien desensitoituminen voi kliinisessä käytössä aiheuttaa lääkeaineen tehon menetyksen. Perinteisen agonistin sitoutumiskohdan lisäksi nikotiinireseptorissa sijaitsee myös muita sitoutumiskohtia, joita kutsutaan allosteerisiksi sitoutumispaikoiksi. Tutkimuksissa on havaittu, että eräät allosteerisesti sitoutuvat aineet, kuten PNU-120596, voivat vahvistaa agonistin aikaansaamaa vastetta ja/tai estää reseptorin desensitoitumista. Näitä aineita kutsutaan positiivisiksi allosteerisiksi modulaattoreiksi ja niiden ajatellaan olevan vaihtoehto desensitoitumisen aiheuttamaan tehon menetyksen ongelmaan. Nikotiinireseptorien positiivisten allosteeristen modulaattorien tarkkaa vaikutusta ja sitoutumiskohtaa reseptoriin ei vielä tarkkaan tiedetä. Tutkimuksen aiheena oli karakterisoida positiivisten allosteeristen modulaattoreiden vaikutuksia alfa7-nikotiinireseptoriin. Tutkimuksessa tarkoituksena oli käyttää hyväksi laboratoriossa aiemmin tehtyä havaintoa, jonka mukaan alfa7-nikotiinireseptorin transmembraaniosan aminohappoon tehdyn mutaation L247T seurauksena positiiviset allosteeriset modulaattorit muuttuvat agonisteiksi. Haluttiin selvittää, kuinka agonistin sitoutumiskohtaan kohdennettua mutageneesiä käyttäen tehty mutaatio W149M tai W149F vaikuttavat PNU-120596:n kykyyn toimia agonistina alfa7L247T reseptoriin. Asetyylikoliini toimi konventionaalisen agonistin mallina tutkimuksessa. Tutkimuksen toinen tavoite oli tehdä mutaatio M253Lalfa7-reseptorin transmembraaniosaan. Mutaation on todettu estävän allosteeristen potentiaattoreiden kykyä voimistaa agonistin aikaansaamaa vastetta. Tarkoitus oli tutkia millaisia vaikutuksia M253L-mutaatiolla on allosteerisen potentiaattorin kykyyn toimia agonistina L247T-mutaation sisältävään reseptoriin. Mutatoidun reseptorin mRNA mikroinjektoitiin oosyyttiin ja elektrofysiologian avulla tutkittiin ilmennettyjen reseptorien toimintaa käyttäen kahden elektrodin jännitelukitus -menetelmää. Kaikki suunnitellut mutaatiot saatiin tehtyä onnistuneesti alfa7- ja alfa7L247T-reseptoreihin. Ortosteerisen sitoutumiskohdan mutaatio villin tyypin Į7-reseptorissa vaikutti hyvin voimakkaasti joko asetyylikoliinin sitoutumiseen reseptoriin tai reseptorin toimintaan, sillä asetyylikoliinilla ei reseptorista saatu mitattua vasteita. Myöskään PNU-120596 yksinään ei saanut aikaan vasteita alfa7W149M-reseptorissa. Kaksoismutatoidussa alfa7W149M/L247T-reseptorissa puolestaan havaittiin, että asetyylikoliinin annos-vaste -kuvaaja siirtyi huomattavasti enemmän oikealle kuin PNU-120596:n, kun verrattiin annos-vaste –kuvaajia alfa7L247T ja alfa7W149M/L247T–reseptoreiden välillä. Transmembraaniosan mutaatio M253L ei vaikuttanut PNU-120596:n kykyyn toimia agonistina alfa7L247T-reseptoriin, eikä sillä ollut vaikutusta asetyylikoliinin annosvaste-kuvaajiin. Tutkimus tukee aiempia havaintoja siitä, että positiivisten allosteeristen modulaattoreiden sitoutumiskohta nikotiinireseptorissa sijaitsisi transmembraaniosassa. M253L-mutaation osalta tulokset ovat hieman ristiriidassa aiempien tulosten kanssa. L247T-mutaatio vaikuttaa hyvin voimakkaasti nikotiinireseptorin toimintaan sekä sijaitsee aminohapon M253 läheisyydessä. On mahdollista, että se peittää M253L-mutaation vaikutuksen. Toisaalta voi olla, että M253 on aminohappo, joka vaikuttaa vain reseptorivasteiden voimistumiseen eikä allosteeristen potentiaattoreiden sitoutumiseen.

Aspiration-based utility functions in a planning model for timber flow management.

The study presents a theory of utility models based on aspiration levels, as well as the application of this theory to the planning of timber flow economics. The first part of the study comprises a derivation of the utility-theoretic basis for the application of aspiration levels. Two basic models are dealt with: the additive and the multiplicative. Applied here solely for partial utility functions, aspiration and reservation levels are interpreted as defining piecewisely linear functions. The standpoint of the choices of the decision-maker is emphasized by the use of indifference curves. The second part of the study introduces a model for the management of timber flows. The model is based on the assumption that the decision-maker is willing to specify a shape of income flow which is different from that of the capital-theoretic optimum. The utility model comprises four aspiration-based compound utility functions. The theory and the flow model are tested numerically by computations covering three forest holdings. The results show that the additive model is sensitive even to slight changes in relative importances and aspiration levels. This applies particularly to nearly linear production possibility boundaries of monetary variables. The multiplicative model, on the other hand, is stable because it generates strictly convex indifference curves. Due to a higher marginal rate of substitution, the multiplicative model implies a stronger dependence on forest management than the additive function. For income trajectory optimization, a method utilizing an income trajectory index is more efficient than one based on the use of aspiration levels per management period. Smooth trajectories can be attained by squaring the deviations of the feasible trajectories from the desired one.

Understorey vegetation as an indicator of forest site potential in Southern Finland.

The relationship between site characteristics and understorey vegetation composition was analysed with quantitative methods, especially from the viewpoint of site quality estimation. Theoretical models were applied to an empirical data set collected from the upland forests of southern Finland comprising 104 sites dominated by Scots pine (Pinus sylvestris L.), and 165 sites dominated by Norway spruce (Picea abies (L.) Karsten). Site index H100 was used as an independent measure of site quality. A new model for the estimation of site quality at sites with a known understorey vegetation composition was introduced. It is based on the application of Bayes' theorem to the density function of site quality within the study area combined with the species-specific presence-absence response curves. The resulting posterior probability density function may be used for calculating an estimate for the site variable. Using this method, a jackknife estimate of site index H100 was calculated separately for pine- and spruce-dominated sites. The results indicated that the cross-validation root mean squared error (RMSEcv) of the estimates improved from 2.98 m down to 2.34 m relative to the "null" model (standard deviation of the sample distribution) in pine-dominated forests. In spruce-dominated forests RMSEcv decreased from 3.94 m down to 3.16 m. In order to assess these results, four other estimation methods based on understorey vegetation composition were applied to the same data set. The results showed that none of the methods was clearly superior to the others. In pine-dominated forests, RMSEcv varied between 2.34 and 2.47 m, and the corresponding range for spruce-dominated forests was from 3.13 to 3.57 m.

Comparing type counts

This work is a case study of applying nonparametric statistical methods to corpus data. We show how to use ideas from permutation testing to answer linguistic questions related to morphological productivity and type richness. In particular, we study the use of the suffixes -ity and -ness in the 17th-century part of the Corpus of Early English Correspondence within the framework of historical sociolinguistics. Our hypothesis is that the productivity of -ity, as measured by type counts, is significantly low in letters written by women. To test such hypotheses, and to facilitate exploratory data analysis, we take the approach of computing accumulation curves for types and hapax legomena. We have developed an open source computer program which uses Monte Carlo sampling to compute the upper and lower bounds of these curves for one or more levels of statistical significance. By comparing the type accumulation from women’s letters with the bounds, we are able to confirm our hypothesis.