Birth Weight, Working Memory and Epigenetic Signatures in IGF2 and Related Genes: A MZ Twin Study.

Neurodevelopmental disruptions caused by obstetric complications play a role in the etiology of several phenotypes associated with neuropsychiatric diseases and cognitive dysfunctions. Importantly, it has been noticed that epigenetic processes occurring early in life may mediate these associations. Here, DNA methylation signatures at IGF2 (insulin-like growth factor 2) and IGF2BP1-3 (IGF2-binding proteins 1-3) were examined in a sample consisting of 34 adult monozygotic (MZ) twins informative for obstetric complications and cognitive performance. Multivariate linear regression analysis of twin data was implemented to test for associations between methylation levels and both birth weight (BW) and adult working memory (WM) performance. Familial and unique environmental factors underlying these potential relationships were evaluated. A link was detected between DNA methylation levels of two CpG sites in the IGF2BP1 gene and both BW and adult WM performance. The BW-IGF2BP1 methylation association seemed due to non-shared environmental factors influencing BW, whereas the WM-IGF2BP1 methylation relationship seemed mediated by both genes and environment. Our data is in agreement with previous evidence indicating that DNA methylation status may be related to prenatal stress and later neurocognitive phenotypes. While former reports independently detected associations between DNA methylation and either BW or WM, current results suggest that these relationships are not confounded by each other.

El papel de la memoria de trabajo en el cálculo mental un cuarto de siglo después de Hitch = The role of working memory in mental arithmetic a quarter of century after Hitch

Desde que Hitch (1978) publicó el primer estudio sobre el rol de la memoria de trabajo en el cálculo han idoaumentando las investigaciones en este campo. Muchos trabajos han estudiado un único subsistema, pero nuestroobjetivo es identificar qué subsistema de la memoria de trabajo (bucle fonológico, agenda viso-espacial o ejecutivocentral) está más implicado en el cálculo mental. Para ello hemos realizado un estudio correlacional en el quehemos administrado dos pruebas aritméticas y nueve pruebas de la “Bateria de Test de Memòria de Treball” dePickering, Baqués y Gathercole (1999) a una muestra de 94 niños españoles de 7-8 años. Nuestros resultadosindican que el bucle fonológico y sobretodo el ejecutivo central inciden de forma estadísticamente significativa enel rendimiento aritmético

Can genetic algorithms explain experimental anomalies? An application to common property resources

It is common to find in experimental data persistent oscillations in the aggregate outcomes and high levels of heterogeneity in individual behavior. Furthermore, it is not unusual to find significant deviations from aggregate Nash equilibrium predictions. In this paper, we employ an evolutionary model with boundedly rational agents to explain these findings. We use data from common property resource experiments (Casari and Plott, 2003). Instead of positing individual-specific utility functions, we model decision makers as selfish and identical. Agent interaction is simulated using an individual learning genetic algorithm, where agents have constraints in their working memory, a limited ability to maximize, and experiment with new strategies. We show that the model replicates most of the patterns that can be found in common property resource experiments.

Investigació integrada amb EPs i RMf de la interacció entre la memòria de treball i la distracció

Estudi elaborat a partir d’una estada a la University of Wales, Bangor, Regne Unit entre setembre i desembre del 2006. Els sons distractors augmenten el temps de reacció i el nombre de respostes incorrectes en una tasca de classificació visual, demostrant que hi ha distracció conductual durant la realització de la tasca visual. L’enregistrament concomitant de potencials evocats durant la distracció mostra un patró neuroelèctric característic, el potencial de distracció, que es caracteritza per una ona trifàsica. Darrerament, s’ha demostrat que factors “des de dalt” associats al muntatge experimental tindrien una gran influència en els efectes que els estímuls distractors tindrien en la tasca. Estudis recents mostrarien que aquesta resposta d’atenció exògena es pot modular per la càrrega en memòria de treball, reduint-ne la distracció amb la càrrega, fet que contradiu altres dades que mostraven l’efecte oposat. L’objectiu d’aquest estudi ha estat investigar en quines condicions la càrrega en memòria de treball pot exercir un efecte modulador en les respostes conductuals i cerebrals als sons novedosos distractors, i establir la dinàmica espacio-temporal d’aquesta modulació.

Noninvasive functional and structural exploration of human subcortical structures with high resolution

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences, Alemanya, entre 2010 i 2012. El principal objectiu d’aquest projecte era estudiar en detall les estructures subcorticals, en concret, el rol dels ganglis basals en control cognitiu durant processament lingüístic i no-lingüístic. Per tal d’assolir una diferenciació minuciosa en els diferents nuclis dels ganglis basals s’utilitzà ressonància magnètica d’ultra-alt camp i alta resolució (7T-MRI). El còrtex prefrontal lateral i els ganglis basals treballant conjuntament per a mitjançar memòria de treball i la regulació “top-down” de la cognició. Aquest circuit regula l’equilibri entre respostes automàtiques i d’alt-ordre cognitiu. Es crearen tres condicions experimentals principals: frases/seqüències noambigües, no-gramatical i ambigües. Les frases/seqüències no-ambigües haurien de provocar una resposta automàtica, mentre les frases/seqüències ambigües i no-gramaticals produïren un conflicte amb la resposta automàtica, i per tant, requeririen una resposta de d’alt-ordre cognitiu. Dins del domini de la resposta de control, la ambigüitat i no-gramaticalitat representen dues dimensions diferents de la resolució de conflicte, mentre per una frase/seqüència temporalment ambigua existeix una interpretació correcte, aquest no és el cas per a les frases/seqüències no-gramaticals. A més, el disseny experimental incloïa una manipulació lingüística i nolingüística, la qual posà a prova la hipòtesi que els efectes són de domini-general; així com una manipulació semàntica i sintàctica que avaluà les diferències entre el processament d’ambigüitat/error “intrínseca” vs. “estructural”. Els resultats del primer experiment (sintax-lingüístic) mostraren un gradient rostroventralcaudodorsal de control cognitiu dins del nucli caudat, això és, les regions més rostrals sostenint els nivells més alts de processament cognitiu

Polyphenol-rich foods in the Mediterranean diet are associated with better cognitive function in elderly subjects at high cardiovascular risk

Brain oxidative processes play a major role in age-related cognitive decline, thus consumption of antioxidant-rich foods might help preserve cognition. Our aim was to assess whether consumption of antioxidant-rich foods in the Mediterranean diet relates to cognitive function in the elderly. In asymptomatic subjects at high cardiovascular risk (n = 447; 52% women; age 5580 y) enrolled in the PREDIMED study, a primary prevention dietary-intervention trial, we assessed food intake and cardiovascular risk profile, determined apolipoprotein E genotype, and used neuropsychological tests to evaluate cognitive function.We also measured urinary polyphenols as an objective biomarker of intake. Associations between energy-adjusted food consumption, urinary polyphenols, and cognitive scores were assessed by multiple linear regression models adjusted for potential confounders. Consumption of some foods was independently related to better cognitive function. The specific associations [regression coefficients (95% confidence intervals)] were: total olive oil with immediate verbal memory [0.755 (0.1511.358)]; virgin olive oil and coffee with delayed verbal memory [0.163 (0.0100.316) and 0.294 (0.0550.534), respectively];walnuts with working memory [1.191 (0.0612.322)]; and wine with Mini-Mental State Examination scores [0.252 (0.0060.496)]. Urinary polyphenols were associated with better scores in immediate verbal memory [1.208 (0.2362.180)]. Increased consumption of antioxidant-rich foods in general and of polyphenols in particular is associated with better cognitive performance in elderly subjects at high cardiovascular risk. The results reinforce the notion that Mediterranean diet components might counteract age-related cognitive decline.

Bump time-frequency toolbox: a toolbox for time-frequency oscillatory bursts extraction in electrophysiological signals

Background: oscillatory activity, which can be separated in background and oscillatory burst pattern activities, is supposed to be representative of local synchronies of neural assemblies. Oscillatory burst events should consequently play a specific functional role, distinct from background EEG activity – especially for cognitive tasks (e.g. working memory tasks), binding mechanisms and perceptual dynamics (e.g. visual binding), or in clinical contexts (e.g. effects of brain disorders). However extracting oscillatory events in single trials, with a reliable and consistent method, is not a simple task. Results: in this work we propose a user-friendly stand-alone toolbox, which models in a reasonable time a bump time-frequency model from the wavelet representations of a set of signals. The software is provided with a Matlab toolbox which can compute wavelet representations before calling automatically the stand-alone application. Conclusion: The tool is publicly available as a freeware at the address: http:// www.bsp.brain.riken.jp/bumptoolbox/toolbox_home.html

Polyphenol-rich foods in the Mediterranean diet are associated with better cognitive function in elderly subjects at high cardiovascular risk

Brain oxidative processes play a major role in age-related cognitive decline, thus consumption of antioxidant-rich foods might help preserve cognition. Our aim was to assess whether consumption of antioxidant-rich foods in the Mediterranean diet relates to cognitive function in the elderly. In asymptomatic subjects at high cardiovascular risk (n = 447; 52% women; age 55-80 y) enrolled in the PREDIMED study, a primary prevention dietary-intervention trial, we assessed food intake and cardiovascular risk profile, determined apolipoprotein E genotype, and used neuropsychological tests to evaluate cognitive function.We also measured urinary polyphenols as an objective biomarker of intake. Associations between energy-adjusted food consumption, urinary polyphenols, and cognitive scores were assessed by multiple linear regression models adjusted for potential confounders. Consumption of some foods was independently related to better cognitive function. The specific associations [regression coefficients (95% confidence intervals)] were: total olive oil with immediate verbal memory [0.755 (0.151-1.358)]; virgin olive oil and coffee with delayed verbal memory [0.163 (0.010-0.316) and 0.294 (0.055-0.534), respectively];walnuts with working memory [1.191 (0.061-2.322)]; and wine with Mini-Mental State Examination scores [0.252 (0.006-0.496)]. Urinary polyphenols were associated with better scores in immediate verbal memory [1.208 (0.236-2.180)]. Increased consumption of antioxidant-rich foods in general and of polyphenols in particular is associated with better cognitive performance in elderly subjects at high cardiovascular risk. The results reinforce the notion that Mediterranean diet components might counteract age-related cognitive decline.

Bases cerebrales de la atención sostenida y la memoria de trabajo: un estudio de resonancia magnética funcional basado en el Continuous Performance Test

Introducción. Uno de los paradigmas más utilizados en el estudio de la atención es el Continuous Performance Test (CPT). La versión de pares idénticos (CPT-IP) se ha utilizado ampliamente para evaluar los déficits de atención en los trastornos del neurodesarrollo, neurológicos y psiquiátricos. Sin embargo, la localización de la activación cerebral de las redes atencionales varía significativamente según el diseño de resonancia magnética funcional (RMf) usado. Objetivo. Diseñar una tarea para evaluar la atención sostenida y la memoria de trabajo mediante RMf para proporcionar datos de investigación relacionados con la localización y el papel de estas funciones. Sujetos y métodos. El estudio contó con la participación de 40 estudiantes, todos ellos diestros (50%, mujeres; rango: 18-25 años). La tarea de CPT-IP se diseñó como una tarea de bloques, en la que se combinaban los períodos CPT-IP con los de reposo. Resultados. La tarea de CPT-IP utilizada activa una red formada por regiones frontales, parietales y occipitales, y éstas se relacionan con funciones ejecutivas y atencionales. Conclusiones. La tarea de CPT-IP utilizada en nuestro trabajo proporciona datos normativos en adultos sanos para el estudio del sustrato neural de la atención sostenida y la memoria de trabajo. Estos datos podrían ser útiles para evaluar trastornos que cursan con déficits en memoria de trabajo y en atención sostenida.

Un análisis comparativo del papel del bucle fonológico versus la agenda viso-espacial en el cálculo en niños de 7-8 años

En esta investigación se ha estudiado la relación entre dos subsistemas de la memoria de trabajo (bucle fonológico y agenda viso-espacial) y el rendimiento en cálculo con una muestra de 94 niños españoles de 7-8 años. Hemos administrado dos pruebas de cálculo diseñadas para este estudio y seis medidas simples de memoria de trabajo (de contenido verbal, numérico y espacial) de la «Batería de Tests de Memoria de Treball» de Pickering, Baqués y Gathercole (1999), y dos pruebas visuales complementarias. Los resultados muestran una correlación importante entre las medidas de contenido verbal y numérico y el rendimiento en cálculo. En cambio, no hemos encontrado ninguna relación con las medidas espaciales. Se concluye, por lo tanto, que en escolares españoles existe una relación importante entre el bucle fonológico y el rendimiento en tareas de cálculo. En cambio, el rol de la agenda viso-espacial es nulo.

A common cognitive, psychiatric, and dysmorphic phenotype in carriers of NRXN1 deletion

Deletions in the 2p16.3 region that includes the neurexin (NRXN1) gene are associated with intellectual disability and various psychiatric disorders, in particular, autism and schizophrenia. We present three unrelated patients, two adults and one child, in whom we identified an intragenic 2p16.3 deletion within the NRXN1 gene using an oligonucleotide comparative genomic hybridization array. The three patients presented dual diagnosis that consisted of mild intellectual disability and autism and bipolar disorder. Also, they all shared a dysmorphic phenotype characterized by a long face, deep set eyes, and prominent premaxilla. Genetic analysis of family members showed two inherited deletions. A comprehensive neuropsychological examination of the 2p16.3 deletion carriers revealed the same phenotype, characterized by anxiety disorder, borderline intelligence, and dysexecutive syndrome. The cognitive pattern of dysexecutive syndrome with poor working memory and reduced attention switching, mental flexibility, and verbal fluency was the same than those of the adult probands. We suggest that in addition to intellectual disability and psychiatric disease, NRXN1 deletion is a risk factor for a characteristic cognitive and dysmorphic profile. The new cognitive phenotype found in the 2p16.3 deletion carriers suggests that 2p16.3 deletions might have a wide variable expressivity instead of incomplete penetrance

Un análisis comparativo del papel del bucle fonológico versus la agenda visoespacial en el cálculo en niños de 7-8 años = A comparative analysis of the phonological loop versus the visuo-spatial sketchpad in mental arithmetic tasks in 7-8 y.o. children

En esta investigación se ha estudiado la relación entre dos subsistemas de la memoria de trabajo (buclefonológico y agenda viso-espacial) y el rendimiento en cálculo con una muestra de 94 niños españolesde 7-8 años. Hemos administrado dos pruebas de cálculo diseñadas para este estudio y seis medidassimples de memoria de trabajo (de contenido verbal, numérico y espacial) de la «Batería de Testsde Memoria de Treball» de Pickering, Baqués y Gathercole (1999), y dos pruebas visuales complementarias.Los resultados muestran una correlación importante entre las medidas de contenido verbaly numérico y el rendimiento en cálculo. En cambio, no hemos encontrado ninguna relación con las medidasespaciales. Se concluye, por lo tanto, que en escolares españoles existe una relación importanteentre el bucle fonológico y el rendimiento en tareas de cálculo. En cambio, el rol de la agenda viso-espaciales nulo

¿Es posible entrenar la memoria de trabajo?: un programa de entrenamiento para niños de 7-8 años

Este estudio analiza si es posible entrenar la memoria de trabajo en niños, puesto que tendría importantesaplicaciones en el rendimiento escolar. En la primera fase se administraron nueve pruebas de memoria de trabajoa una muestra de 50 niños de 7-8 años. En la segunda fase la muestra se dividió en dos subgrupos de 25niños: el grupo experimental recibió un programa de entrenamiento, y el resto formaron el grupo control. Alfinalizar se administraron de nuevo las nueve pruebas a todos los niños. Los resultados indican que aunquetodos mejoran su memoria de trabajo, los niños del grupo experimental presentan incrementos estadísticamentesignificativos. Estos resultados permiten concluir que es posible entrenar este sistema de memoria en niños

Does bounded rationality lead to individual heterogeneity? The impact of the experimentation process and of memory constraints

In this paper we explore the effect of bounded rationality on the convergence of individual behavior toward equilibrium. In the context of a Cournot game with a unique and symmetric Nash equilibrium, firms are modeled as adaptive economic agents through a genetic algorithm. Computational experiments show that (1) there is remarkable heterogeneity across identical but boundedly rational agents; (2) such individual heterogeneity is not simply a consequence of the random elements contained in the genetic algorithm; (3) the more rational agents are in terms of memory abilities and pre-play evaluation of strategies, the less heterogeneous they are in their actions. At the limit case of full rationality, the outcome converges to the standard result of uniform individual behavior.

Memory in contracts: the experience of the EBRD (1991-2003)

The objective of this paper is to identify the role of memory in repeated contracts with moral hazard in financial intermediation. We use the database we have built containing the contracts signed by the European Bank for Reconstruction and Development EBRD between 1991 and 2003. Our framework is a standard setting of repeated moral hazard. After having controlled for the adverse selection component, we are able to prove that client reputation is the discrimination device according to which the bank fixes the amount of credit for the established clients. Our results unambiguously isolate the effect of memory in the bank's lending decisions.