Vestibular Schwannoma: The Evolution of Hearing and Tumor Size in Natural Course and after Treatment by LINAC Stereotactic Radiosurgery.

OBJECTIVE: To review the natural course of tumor size and hearing during conservative management of 151 patients with unilateral vestibular schwannoma (VS), and to evaluate the same parameters for the part of the group (n = 84) who were treated by LINAC stereotactic radiosurgery (SRS). METHODS: In prospectively collected data, patients underwent MRI and complete audiovestibular tests at inclusion, during the conservative management period and after SRS. Hearing was graded according to the Gardner-Robertson (GR) scale and tumor size according to Koos. Statistics were performed using Kaplan-Meier survival analysis and multivariate analyses including linear and logistic regression. Specific insight was given to patients with serviceable hearing. RESULTS: During the conservative management period (mean follow-up time: 24 months, range: 6-96), the annual risk of GR class degradation was 6% for GRI and 15% for GR II patients. Hearing loss as an initial symptom was highly predictive of further hearing loss (p = 0.003). Tumor growth reached 25%. For SRS patients, functional hearing preservation was 51% at 1 year and 36% at 3 years. Tumor control was 94 and 91%, respectively. CONCLUSION: In VS patients, hearing loss at the time of diagnosis is a predictor of poorer hearing outcome. LINAC SRS is efficient for tumor control. Patients who preserved their pretreatment hearing presented less hearing loss per year after SRS than before treatment, suggesting a protective effect of SRS when cochlear function can be preserved.

Développement psychomoteur des enfants nés prématurément avec retard de croissance

La grande prématurité, soit une naissance avant 32/40 semaines de gestation, concerne 1% des enfants en Suisse. L'avenir développemental de ces enfants prématurés est influencé pai" des facteurs présents avant la naissance, durant le séjour néonatal, puis par l'environnement. Certains enfants, à terme ou prématurés, naissent avec un poids trop petit pour l'âge gestationnel (Retard de Croissance Intra-utérin, RCIU). Chez les enfants nés à terme, les recherches montrent que cet élément est associé à des troubles du comportement, et notamment une hyperactivité. Chez l'enfant grand prématuré, les résultats sont plus mitigés, certaines études montrent plus de déficiences cognitives, d'autres plus d'hyperactivité, et finalement d'autres aucune séquelle. L'objectif de cette analyse rétrospective était donc d'évaluer l'impact, dans une cohorte d'enfants prématurés nés entre 2000 et 2005, du RCIU sur les scores cognitifs, le risque de déficience motrice, visuelle ou auditive, et le comportement. Durant cette période, 523 patients nés avant 32 semaines de gestation ont été hospitalisés dans notre centre tertiaire, dont 450 ont survécu et 343 (76%) ont été évalués à l'âge de 5 ans. L'évaluation à 5 ans comprenait une anamnèse, un examen neurologique détaillé, une évaluation cognitive au moyen d'un test standardisé, le K-ABC, et un questionnaire de dépistage des troubles du comportement (Strengths and Difficulties Questionnaire). Les analyses de régression ont montré l'absence d'association entre le petit poids de naissance et les score cognitifs, le risque de déficience neuro dé veloppementale (retard mental, paralysie cérébrale, cécité ou surdité), ou l'utilisation de thérapies. Par contre, comme chez les enfants nés à terme, cet élément était significativement associé au comportement hyperactif. Les facteurs néonataux associés au score cognitif dans l'analyse multi variée étaient l'âge gestationnel, le niveau socio-économique et les lésions cérébrales majeures. Le risque de déficience était influencé par l'âge gestationnel, les lésions cérébrales, la consommation de tabac durant la grossesse et l'asphyxie néonatale (pH< 7.0 et encéphalopathie). La présence de lésions cérébrales majeures était associée à l'utilisation de plusieurs thérapies, alors que 1 utilisation d'une seule thérapie était associée à l'âge gestationnel, à la présence d'une entérocolite nécrosante, ou d'une asphyxie néonatale. Conclusion : Dans notre cohorte, le petits poids de naissance chez les enfants grands prématurés n'était associé qu'au comportement hyperactif, et à aucune autre séquelle neurodeveloppementale. Pour mieux définir l'impact du RCIU chez les grands prématurés, des etudes complémentaires, permettant de distinguer les patients avec petit poids constitutionnel de ceux avec retard de croissance, sont nécessaires.

Clinical neurophysiology in disorders of consciousness: brain function monitoring in the ICU and beyond.

Over the past two decades, electrophysiology has undergone unprecedented changes thanks to technical improvements, which simplify measurement and analysis and allow more compact data storage. This book covers in detail the spectrum of electrophysiology applications in patients with disorders of consciousness. Its content spans from clinical aspects of the management of subjects in the intensive care unit, including EEG, evoked potentials and related implications in terms of prognosis and patient management to research applications in subjects with ongoing consciousness impairment. While the first section provides up-to-date information for the interested clinician, the second part highlights the latest developments in this exciting field. The book comprehensively combines clinical and research information related to neurophysiology in disorder-of- consciousness patients, making it an easily accessible reference for neuro-ICU specialists, epileptologists and clinical neurophysiologists as well as researchers utilizing EEG and event-related potentials.

Evaluation of drug-induced neurotoxicity based on metabolomics, proteomics and electrical activity measurements in complementary CNS in vitro models.

The present study was performed in an attempt to develop an in vitro integrated testing strategy (ITS) to evaluate drug-induced neurotoxicity. A number of endpoints were analyzed using two complementary brain cell culture models and an in vitro blood-brain barrier (BBB) model after single and repeated exposure treatments with selected drugs that covered the major biological, pharmacological and neuro-toxicological responses. Furthermore, four drugs (diazepam, cyclosporine A, chlorpromazine and amiodarone) were tested more in depth as representatives of different classes of neurotoxicants, inducing toxicity through different pathways of toxicity. The developed in vitro BBB model allowed detection of toxic effects at the level of BBB and evaluation of drug transport through the barrier for predicting free brain concentrations of the studied drugs. The measurement of neuronal electrical activity was found to be a sensitive tool to predict the neuroactivity and neurotoxicity of drugs after acute exposure. The histotypic 3D re-aggregating brain cell cultures, containing all brain cell types, were found to be well suited for OMICs analyses after both acute and long term treatment. The obtained data suggest that an in vitro ITS based on the information obtained from BBB studies and combined with metabolomics, proteomics and neuronal electrical activity measurements performed in stable in vitro neuronal cell culture systems, has high potential to improve current in vitro drug-induced neurotoxicity evaluation.

Définition et prise en charge de l'échec d'une première injection de toxine botulique Botox(®) 200 U pour hyperactivité détrusorienne neurogène : résultats de l'enquête DETOX [Definition of botulinum toxin failure in neurogenic detrusor overactivity: Preliminary results of the DETOX survey].

OBJECTIVE: There is currently no guideline regarding the management of neurogenic detrusor overactivity (NDO) refractory to intra-detrusor botulinum toxin injections. The primary objective of the present study was to find a consensus definition of failure of botulinum toxin intra-detrusor injections for NDO. The secondary objective was to report current trends in the managment of NDO refractory to botulinum toxin. METHODS: A survey was created, based on data drawn from current literature, and sent via e-mail to all the experts form the Group for research in neurourology in french language (GENULF) and from the comittee of neurourology of the French urological association (AFU). The experts who did not answer to the first e-mail were contacted again twice. Main results from the survey are presented and expressed as numbers and proportions. RESULTS: Out of the 42 experts contacted, 21 responded to the survey. Nineteen participants considered that the definition of failure should be a combination of clinical and urodynamics criteria. Among the urodynamics criteria, the persistence of a maximum detrusor pressure>40cm H2O was the most supported by the experts (18/21, 85%). According to the vast majority of participants (19/21, 90.5%), the impact of injections on urinary incontinence should be included in the definition of failure. Regarding the management, most experts considered that the first line treatment in case of failure of a first intra-detrusor injection of Botox(®) 200 U should be a repeat injection of Botox(®) at a higher dosage (300 U) (15/20, 75%), regardless of the presence or not of urodynamics risk factors of upper tract damage (16/20, 80%). CONCLUSION: This work has provided a first overview of the definition of failure of intra-detrusor injections of botulinum toxin in the management of NDO. For 90.5% of the experts involved, the definition of failure should be clinical and urodynamic and most participants (75%) considered that, in case of failure of a first injection of Botox(®) 200 U, repeat injection of Botox(®) 300 U should be the first line treatment. Level of proof 4.

La "fabrique du cerveau" en tensions entre sciences sociales et neurosciences

Cet article esquisse la situation actuelle des relations entre les sciences sociales et les neurosciences, dans une perspective épistémologique, historique et critique. Il aborde dans un premier temps les conditions d'émergence, le succès et les effets contrastés de la cérébralisation du sujet dans les sciences humaines et sociales, partagées entre neuro-scepticisme et neuro-optimisme. Dans un second temps, les auteurs proposent de déplacer le point de vue de la question classique du déterminisme biologique vers celle de la performativité sociale des sciences du cerveau. Ils analysent notamment la construction expérimentale et parfois problématique des inférences neuro-sociales qui sont au coeur des explications cérébralistes des comportements des sujets sociaux. L'article conclut sur une discussion de l'éventuelle complémentarité entre neurosciences et sciences sociales et humaines.

Redox dysregulation in schizophrenia : effect on myelination of cortical structures and connectivity

Cette thèse traite du rôle qu'un facteur de risque génétique développé chez les patients souffrant de schizophrénie, à savoir un déficit de la synthèse du glutathion, peut jouer dans les anomalies de la connectivité cérébrale trouvées chez ces patients. L'essentiel du travail a été consacré à évaluer la structure de la substance blanche dans l'ensemble du cerveau chez un modèle animal par une méthode similaire à celle utilisée en recherche clinique avec l'imagerie par résonance magnétique (IRM). Cette approche de translation inverse chez la souris knock-out de glutamate-cystéine ligase modulateur sous-unité (Gclm KO), avait l'objectif d'étudier l'effet des défenses redox déficientes sur le développement des connexions cérébrales, tout en excluant celui des facteurs non liés au génotype. Après avoir établi le protocole de recherche, l'influence d'une manipulation environnementale a également été étudiée. Pour effectuer une analyse statistique fiable des données d'IRM obtenues, nous .avons d'abord créé un atlas du cerveau de la souris afin de l'utiliser comme modèle pour une segmentation précise des différentes régions du cerveau sur les images IRM obtenues in vivo. Les données provenant de chaque région d'intérêt ont ensuite été étudiées séparément. La qualité de cette méthode a été évaluée dans une expérience de simulation pour déduire la puissance statistique réalisable dans chaque région en fonction du nombre d'animaux utilisés. Ces outils d'analyse nous ont permis d'évaluer l'intégrité de la substance blanche dans le cerveau des souris durant le développement grâce à une expérience longitudinale, en utilisant l'imagerie du tenseur de diffusion (DTI). Nous avons ainsi observé des anomalies dans les paramètres dérivés du tenseur (diffusivité et anisotropie) dans la Commissure Antérieure et le Fimbria/Fornix des souris Gclm KO, par rapport aux animaux contrôles. Ces résultats suggèrent une substance blanche endommagée dans ces régions. Dans une expérience électrophysiologique, Pascal Steullet a montré que ces anomalies ont des conséquences fonctionnelles caractérisées par une réduction de la vitesse de conduction dans les fibres nerveuses. Ces données renforcent les conclusions des analyses d'imagerie. Le mécanisme par lequel une dérégulation redox affecte la structure de la substance blanche reste encore à définir, car une analyse immunohistochimique des protéines constituantes de la couche de myéline des fibres concernées n'a pas donné de résultats concluants. Nous avons également constaté un élargissement des ventricules dans les jeunes souris Gclm KO, mais pas chez les adultes et des anomalies neurochimiques déjà connues chez ces animaux (Duarte et al. 2011), à savoir une réduction du Glutathion et une augmentation de l'acide N-acétylaspartique, de l'Alanine et du ratio Glutamine/Glutamate. Nous avons ensuite testé l'effet d'un stress environnemental supplémentaire, l'élevage en isolement social, sur le phénotype. Ce stress n'a eu aucun effet sur la structure de la substance blanche évaluée par DTI, mais a réduit la concentration de myo-Inositol et augmenté le ratio de Glutamine/Glutamate dans le cortex frontal. Nous avons aussi reproduit dans ce groupe indépendant d'animaux les effets du génotype sur le profil neurochimique, sur la taille des ventricules et aussi sur les paramètres dérivés du tenseur de diffusion dans le Fimbria/Fornix, mais pas dans la Commissure Antérieure. Nos résultats montrent qu'une dérégulation redox d'origine génétique perturbe la structure et la fonction de la substance blanche dans des régions spécifiques, causant ainsi l'élargissement des ventricules. Ces phénotypes rassemblent certaines caractéristiques neuro-anatomiques de la schizophrénie, mais les mécanismes qui en sont responsables demeurent encore inconnus. L'isolement social n'a pas d'effet sur la structure de la substance blanche évaluée par DTI, alors qu'il est prouvé qu'il affecte la maturation des oligodendrocytes. La neurochimie corticale et en particulier le rapport Glutamine/Glutamate a été affecté par le dérèglement redox ainsi que par l'isolement social. En conséquence, ce ratio représente un indice prometteur dans la recherche sur l'interaction du stress environnemental avec le déséquilibre redox dans le domaine de la schizophrénie. -- The present doctoral thesis is concerned with the role that a genetic risk factor for the development of schizophrenia, namely a deficit in Glutathione synthesis, may play in the anomalies of brain connectivity found in patients. Most of the effort was devoted to perform a whole-brain assessment of white matter structure in the Glutamate-Cysteine ligase modulatory knockout mouse model (Gclm KO) using Magnetic Resonance Imaging (MRI) techniques similar to those used in state-of-the-art clinical research. Such reverse translational approach taking brain imaging from the bedside to the bench aimed to investigate the role that deficient redox defenses may play in the development of brain connections while excluding all influencing factors beside the genotype. After establishing the protocol, the influence of further environmental manipulations was also studied. Analysis of MRI images acquired in vivo was one of the main challenges of the project. Our strategy consisted in creating an atlas of the mouse brain to use as segmentation guide and then analyze the data from each region of interest separately. The quality of the method was assessed in a simulation experiment by calculating the statistical power achievable in each brain region at different sample sizes. This analysis tool enabled us to assess white matter integrity in the mouse brain along development in a longitudinal experiment using Diffusion Tensor Imaging (DTI). We discovered anomalies in diffusivity parameters derived from the tensor in the Anterior Commissure and Fimbria/Fornix of Gclm KO mice when compared to wild-type animals, which suggest that the structure of these tracts is compromised in the KO mice. In an elegant electrophysiological experiment, Pascal Steullet has provided evidence that these anomalies have functional consequences in form of reduced conduction velocity in the concerned tracts, thus supporting the DTI findings. The mechanism by which redox dysregulation affects WM structure remains unknown, for the immunohistochemical analysis of myelin constituent proteins in the concerned tracts produced inconclusive results. Our experiments also detected an enlargement of the lateral ventricles in young but not adult Gclm KO mice and confirmed neurochemical anomalies already known to affect this animals (Duarte et al. 2011), namely a reduction in Glutathione and an increase in Glutamine/Glutamate ratio, N-acetylaspartate and Alanine. Using the same methods, we tested the effect of an additional environmental stress on the observed phenotype: rearing in social isolation had no effect on white matter structure as assessed by DTI, but it reduced the concentration of myo-Inositol and increased the Glutamine/Glutamate ratio in the frontal cortex. We could also replicate in this separate group of animals the effects of genotype on the frontal neurochemical profile, ventricular size and diffusivity parameters in the Fimbria/Fornix but not in the Anterior Commissure. Our data show that a redox dysregulation of genetic origin may disrupt white matter structure and function in specific tracts and cause a ventricular enlargement, phenotypes that resemble some neuroanatomical features of schizophrenia. The mechanism responsible remains however unknown. We have also demonstrated that environmental stress in form of social isolation does not affect white matter structure as assessed by DTI even though it is known to affect oligodendrocyte maturation. Cortical neurochemistry, and specifically the Glutamine to Glutamate balance was affected both by redox dysregulation and social isolation, and is thus a good target for further research on the interaction of redox imbalance and environmental stress in schizophrenia.

Long-term controlled GDNF over-expression reduces dopamine transporter activity without affecting tyrosine hydroxylase expression in the rat mesostriatal system.

The dopamine (DA) transporter (DAT) is a plasma membrane glycoprotein expressed in dopaminergic (DA-) cells that takes back DA into presynaptic neurons after its release. DAT dysfunction has been involved in different neuro-psychiatric disorders including Parkinson's disease (PD). On the other hand, numerous studies support that the glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) has a protective effect on DA-cells. However, studies in rodents show that prolonged GDNF over-expression may cause a tyrosine hydroxylase (TH, the limiting enzyme in DA synthesis) decline. The evidence of TH down-regulation suggests that another player in DA handling, DAT, may also be regulated by prolonged GDNF over-expression, and the possibility that this effect is induced at GDNF expression levels lower than those inducing TH down-regulation. This issue was investigated here using intrastriatal injections of a tetracycline-inducible adeno-associated viral vector expressing human GDNF cDNA (AAV-tetON-GDNF) in rats, and doxycycline (DOX; 0.01, 0.03, 0.5 and 3mg/ml) in the drinking water during 5weeks. We found that 3mg/ml DOX promotes an increase in striatal GDNF expression of 12× basal GDNF levels and both DA uptake decrease and TH down-regulation in its native and Ser40 phosphorylated forms. However, 0.5mg/ml DOX promotes a GDNF expression increase of 3× basal GDNF levels with DA uptake decrease but not TH down-regulation. The use of western-blot under non-reducing conditions, co-immunoprecipitation and in situ proximity ligation assay revealed that the DA uptake decrease is associated with the formation of DAT dimers and an increase in DAT-α-synuclein interactions, without changes in total DAT levels or its compartmental distribution. In conclusion, at appropriate GDNF transduction levels, DA uptake is regulated through DAT protein-protein interactions without interfering with DA synthesis.

Etude in vitro de l'activité électrique du tissu nerveux obtenu par culture de biopsies cérébrales humaines adultes

Récemment encore, la neuro-genèse chez le primate adulte était supposée limitée aux régions précises que sont le bulbe olfactif, la zone sous-granulaire de l'hippocampe et la région sous- ventriculaire. Depuis lors, des cellules neurales progénitrices distribuées dans l'ensemble du cortex du primate adulte furent mises en évidence. Cultivées in vitro, ces cellules forment des écosystèmes cellulaires nerveux constitués de progéniteurs neuronaux, d'astrocytes et d'oligo- dendrocytes. Transplantés sur un modèle de primate parkinsonien, certains progéniteurs complètent leur différentiation en neurones matures et développent des propriétés neuro- trophiques et neuro-protectrices. Injectées aux environs d'une lésion cérébrale, ces cellules offrent un bénéfice fonctionnel et comportemental significatif. Le présent projet mesure l'activité électro-physiologique du tissu nerveux obtenu par culture de biopsies corticales humaines adultes, de sorte à déterminer son aptitude à intégrer l'information. Des biopsies corticales humaines adultes furent cultivées in vitro avec succès sur un support Micro-Electrode-Array. Cette technologie permet l'acquisition d'enregistrements électro- physiologiques à l'échelle des circuits, au sein d'un tissu maintenu en culture. En parallèle, une mesure de l'activité à l'échelle cellulaire fut obtenue par l'application du Patch Clamp à des cellules cultivées sur un support de verre. Malgré une culture prolongée et l'induction d'une différentiation neuronale, aucune activité électro-physiologique significative ne put être démontrée. Une analyse phénotypique à un stade intermédiaire de culture montra l'expression prometteuse du marqueur neuronal précoce β-Tubulin-III. Cependant, après l'induction d'une différenciation neuronale, la surprenante co-expression de marqueurs astroglial (GFAP) et neuronal (MAP2) fut constatée. Le silence électro-physiologique issu des enregistrements sur MEA peut être l'oeuvre d'un isolement des cellules électriquement actives, et d'un défaut d'organisation en réseau. Une interposition de tissu glial entre neurones et électrodes peut également absorber le signal. Par ailleurs, les cellules enregistrées par Patch Clamp furent déterminées selon le seul critère morphologique ; leur nature exacte demeure inconnue. Les analyses phénotypiques laissent supposer l'entrée dans une voie de maturation neuronale par l'expression du marqueur β- Tubulin-III. Toutefois le phénotype exprimé au terme du processus de culture reste incertain. Des facteurs de maturation ou environnementaux semblent faire défaut à la complétion d'une différentiation neuronale. La culture de neurones bien différenciés et électriquement actifs appelle de nouvelles études in vivo, ainsi qu'une analyse fine des voies intracellulaires de maturation.

Performance of 18F-FET versus 18F-FDG-PET for the diagnosis and grading of brain tumors: systematic review and meta-analysis.

BACKGROUND: For the past decade (18)F-fluoro-ethyl-l-tyrosine (FET) and (18)F-fluoro-deoxy-glucose (FDG) positron emission tomography (PET) have been used for the assessment of patients with brain tumor. However, direct comparison studies reported only limited numbers of patients. Our purpose was to compare the diagnostic performance of FET and FDG-PET. METHODS: We examined studies published between January 1995 and January 2015 in the PubMed database. To be included the study should: (i) use FET and FDG-PET for the assessment of patients with isolated brain lesion and (ii) use histology as the gold standard. Analysis was performed on a per patient basis. Study quality was assessed with STARD and QUADAS criteria. RESULTS: Five studies (119 patients) were included. For the diagnosis of brain tumor, FET-PET demonstrated a pooled sensitivity of 0.94 (95% CI: 0.79-0.98) and pooled specificity of 0.88 (95% CI: 0.37-0.99), with an area under the curve of 0.96 (95% CI: 0.94-0.97), a positive likelihood ratio (LR+) of 8.1 (95% CI: 0.8-80.6), and a negative likelihood ratio (LR-) of 0.07 (95% CI: 0.02-0.30), while FDG-PET demonstrated a sensitivity of 0.38 (95% CI: 0.27-0.50) and specificity of 0.86 (95% CI: 0.31-0.99), with an area under the curve of 0.40 (95% CI: 0.36-0.44), an LR+ of 2.7 (95% CI: 0.3-27.8), and an LR- of 0.72 (95% CI: 0.47-1.11). Target-to-background ratios of either FDG or FET, however, allow distinction between low- and high-grade gliomas (P > .11). CONCLUSIONS: For brain tumor diagnosis, FET-PET performed much better than FDG and should be preferred when assessing a new isolated brain tumor. For glioma grading, however, both tracers showed similar performances.