Selection methods regulate evolution of cooperation in digital evolution.

A key, yet often neglected, component of digital evolution and evolutionary models is the 'selection method' which assigns fitness (number of offspring) to individuals based on their performance scores (efficiency in performing tasks). Here, we study with formal analysis and numerical experiments the evolution of cooperation under the five most common selection methods (proportionate, rank, truncation-proportionate, truncation-uniform and tournament). We consider related individuals engaging in a Prisoner's Dilemma game where individuals can either cooperate or defect. A cooperator pays a cost, whereas its partner receives a benefit, which affect their performance scores. These performance scores are translated into fitness by one of the five selection methods. We show that cooperation is positively associated with the relatedness between individuals under all selection methods. By contrast, the change in the performance benefit of cooperation affects the populations' average level of cooperation only under the proportionate methods. We also demonstrate that the truncation and tournament methods may introduce negative frequency-dependence and lead to the evolution of polymorphic populations. Using the example of the evolution of cooperation, we show that the choice of selection method, though it is often marginalized, can considerably affect the evolutionary dynamics.

Bacterial bioassay for rapid and accurate analysis of arsenic in highly variable groundwater samples.

In this study, we report the first ever large-scale environmental validation of a microbial reporter-based test to measure arsenic concentrations in natural water resources. A bioluminescence-producing arsenic-inducible bacterium based on Escherichia coli was used as the reporter organism. Specific protocols were developed with the goal to avoid the negative influence of iron in groundwater on arsenic availability to the bioreporter cells. A total of 194 groundwater samples were collected in the Red River and Mekong River Delta regions of Vietnam and were analyzed both by atomic absorption spectroscopy (AAS) and by the arsenic bioreporter protocol. The bacterial cells performed well at and above arsenic concentrations in groundwater of 7 microg/L, with an almost linearly proportional increase of the bioluminescence signal between 10 and 100 microg As/L (r2 = 0.997). Comparisons between AAS and arsenic bioreporter determinations gave an overall average of 8.0% false negative and 2.4% false positive identifications for the bioreporter prediction at the WHO recommended acceptable arsenic concentration of 10 microg/L, which is far betterthan the performance of chemical field test kits. Because of the ease of the measurement protocol and the low application cost, the microbiological arsenic test has a great potential in large screening campaigns in Asia and in other areas suffering from arsenic pollution in groundwater resources.

Reliability of methods used for the risk assessment of mixture of micropollutants in aquatic enviromments : from theoretical concepts to field observations

Ces dernières années, de nombreuses recherches ont mis en évidence les effets toxiques des micropolluants organiques pour les espèces de nos lacs et rivières. Cependant, la plupart de ces études se sont focalisées sur la toxicité des substances individuelles, alors que les organismes sont exposés tous les jours à des milliers de substances en mélange. Or les effets de ces cocktails ne sont pas négligeables. Cette thèse de doctorat s'est ainsi intéressée aux modèles permettant de prédire le risque environnemental de ces cocktails pour le milieu aquatique. Le principal objectif a été d'évaluer le risque écologique des mélanges de substances chimiques mesurées dans le Léman, mais aussi d'apporter un regard critique sur les méthodologies utilisées afin de proposer certaines adaptations pour une meilleure estimation du risque. Dans la première partie de ce travail, le risque des mélanges de pesticides et médicaments pour le Rhône et pour le Léman a été établi en utilisant des approches envisagées notamment dans la législation européenne. Il s'agit d'approches de « screening », c'est-à-dire permettant une évaluation générale du risque des mélanges. Une telle approche permet de mettre en évidence les substances les plus problématiques, c'est-à-dire contribuant le plus à la toxicité du mélange. Dans notre cas, il s'agit essentiellement de 4 pesticides. L'étude met également en évidence que toutes les substances, même en trace infime, contribuent à l'effet du mélange. Cette constatation a des implications en terme de gestion de l'environnement. En effet, ceci implique qu'il faut réduire toutes les sources de polluants, et pas seulement les plus problématiques. Mais l'approche proposée présente également un biais important au niveau conceptuel, ce qui rend son utilisation discutable, en dehors d'un screening, et nécessiterait une adaptation au niveau des facteurs de sécurité employés. Dans une deuxième partie, l'étude s'est portée sur l'utilisation des modèles de mélanges dans le calcul de risque environnemental. En effet, les modèles de mélanges ont été développés et validés espèce par espèce, et non pour une évaluation sur l'écosystème en entier. Leur utilisation devrait donc passer par un calcul par espèce, ce qui est rarement fait dû au manque de données écotoxicologiques à disposition. Le but a été donc de comparer, avec des valeurs générées aléatoirement, le calcul de risque effectué selon une méthode rigoureuse, espèce par espèce, avec celui effectué classiquement où les modèles sont appliqués sur l'ensemble de la communauté sans tenir compte des variations inter-espèces. Les résultats sont dans la majorité des cas similaires, ce qui valide l'approche utilisée traditionnellement. En revanche, ce travail a permis de déterminer certains cas où l'application classique peut conduire à une sous- ou sur-estimation du risque. Enfin, une dernière partie de cette thèse s'est intéressée à l'influence que les cocktails de micropolluants ont pu avoir sur les communautés in situ. Pour ce faire, une approche en deux temps a été adoptée. Tout d'abord la toxicité de quatorze herbicides détectés dans le Léman a été déterminée. Sur la période étudiée, de 2004 à 2009, cette toxicité due aux herbicides a diminué, passant de 4% d'espèces affectées à moins de 1%. Ensuite, la question était de savoir si cette diminution de toxicité avait un impact sur le développement de certaines espèces au sein de la communauté des algues. Pour ce faire, l'utilisation statistique a permis d'isoler d'autres facteurs pouvant avoir une influence sur la flore, comme la température de l'eau ou la présence de phosphates, et ainsi de constater quelles espèces se sont révélées avoir été influencées, positivement ou négativement, par la diminution de la toxicité dans le lac au fil du temps. Fait intéressant, une partie d'entre-elles avait déjà montré des comportements similaires dans des études en mésocosmes. En conclusion, ce travail montre qu'il existe des modèles robustes pour prédire le risque des mélanges de micropolluants sur les espèces aquatiques, et qu'ils peuvent être utilisés pour expliquer le rôle des substances dans le fonctionnement des écosystèmes. Toutefois, ces modèles ont bien sûr des limites et des hypothèses sous-jacentes qu'il est important de considérer lors de leur application. - Depuis plusieurs années, les risques que posent les micropolluants organiques pour le milieu aquatique préoccupent grandement les scientifiques ainsi que notre société. En effet, de nombreuses recherches ont mis en évidence les effets toxiques que peuvent avoir ces substances chimiques sur les espèces de nos lacs et rivières, quand elles se retrouvent exposées à des concentrations aiguës ou chroniques. Cependant, la plupart de ces études se sont focalisées sur la toxicité des substances individuelles, c'est à dire considérées séparément. Actuellement, il en est de même dans les procédures de régulation européennes, concernant la partie évaluation du risque pour l'environnement d'une substance. Or, les organismes sont exposés tous les jours à des milliers de substances en mélange, et les effets de ces "cocktails" ne sont pas négligeables. L'évaluation du risque écologique que pose ces mélanges de substances doit donc être abordé par de la manière la plus appropriée et la plus fiable possible. Dans la première partie de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux méthodes actuellement envisagées à être intégrées dans les législations européennes pour l'évaluation du risque des mélanges pour le milieu aquatique. Ces méthodes sont basées sur le modèle d'addition des concentrations, avec l'utilisation des valeurs de concentrations des substances estimées sans effet dans le milieu (PNEC), ou à partir des valeurs des concentrations d'effet (CE50) sur certaines espèces d'un niveau trophique avec la prise en compte de facteurs de sécurité. Nous avons appliqué ces méthodes à deux cas spécifiques, le lac Léman et le Rhône situés en Suisse, et discuté les résultats de ces applications. Ces premières étapes d'évaluation ont montré que le risque des mélanges pour ces cas d'étude atteint rapidement une valeur au dessus d'un seuil critique. Cette valeur atteinte est généralement due à deux ou trois substances principales. Les procédures proposées permettent donc d'identifier les substances les plus problématiques pour lesquelles des mesures de gestion, telles que la réduction de leur entrée dans le milieu aquatique, devraient être envisagées. Cependant, nous avons également constaté que le niveau de risque associé à ces mélanges de substances n'est pas négligeable, même sans tenir compte de ces substances principales. En effet, l'accumulation des substances, même en traces infimes, atteint un seuil critique, ce qui devient plus difficile en terme de gestion du risque. En outre, nous avons souligné un manque de fiabilité dans ces procédures, qui peuvent conduire à des résultats contradictoires en terme de risque. Ceci est lié à l'incompatibilité des facteurs de sécurité utilisés dans les différentes méthodes. Dans la deuxième partie de la thèse, nous avons étudié la fiabilité de méthodes plus avancées dans la prédiction de l'effet des mélanges pour les communautés évoluant dans le système aquatique. Ces méthodes reposent sur le modèle d'addition des concentrations (CA) ou d'addition des réponses (RA) appliqués sur les courbes de distribution de la sensibilité des espèces (SSD) aux substances. En effet, les modèles de mélanges ont été développés et validés pour être appliqués espèce par espèce, et non pas sur plusieurs espèces agrégées simultanément dans les courbes SSD. Nous avons ainsi proposé une procédure plus rigoureuse, pour l'évaluation du risque d'un mélange, qui serait d'appliquer d'abord les modèles CA ou RA à chaque espèce séparément, et, dans une deuxième étape, combiner les résultats afin d'établir une courbe SSD du mélange. Malheureusement, cette méthode n'est pas applicable dans la plupart des cas, car elle nécessite trop de données généralement indisponibles. Par conséquent, nous avons comparé, avec des valeurs générées aléatoirement, le calcul de risque effectué selon cette méthode plus rigoureuse, avec celle effectuée traditionnellement, afin de caractériser la robustesse de cette approche qui consiste à appliquer les modèles de mélange sur les courbes SSD. Nos résultats ont montré que l'utilisation de CA directement sur les SSDs peut conduire à une sous-estimation de la concentration du mélange affectant 5 % ou 50% des espèces, en particulier lorsque les substances présentent un grand écart- type dans leur distribution de la sensibilité des espèces. L'application du modèle RA peut quant à lui conduire à une sur- ou sous-estimations, principalement en fonction de la pente des courbes dose- réponse de chaque espèce composant les SSDs. La sous-estimation avec RA devient potentiellement importante lorsque le rapport entre la EC50 et la EC10 de la courbe dose-réponse des espèces est plus petit que 100. Toutefois, la plupart des substances, selon des cas réels, présentent des données d' écotoxicité qui font que le risque du mélange calculé par la méthode des modèles appliqués directement sur les SSDs reste cohérent et surestimerait plutôt légèrement le risque. Ces résultats valident ainsi l'approche utilisée traditionnellement. Néanmoins, il faut garder à l'esprit cette source d'erreur lorsqu'on procède à une évaluation du risque d'un mélange avec cette méthode traditionnelle, en particulier quand les SSD présentent une distribution des données en dehors des limites déterminées dans cette étude. Enfin, dans la dernière partie de cette thèse, nous avons confronté des prédictions de l'effet de mélange avec des changements biologiques observés dans l'environnement. Dans cette étude, nous avons utilisé des données venant d'un suivi à long terme d'un grand lac européen, le lac Léman, ce qui offrait la possibilité d'évaluer dans quelle mesure la prédiction de la toxicité des mélanges d'herbicide expliquait les changements dans la composition de la communauté phytoplanctonique. Ceci à côté d'autres paramètres classiques de limnologie tels que les nutriments. Pour atteindre cet objectif, nous avons déterminé la toxicité des mélanges sur plusieurs années de 14 herbicides régulièrement détectés dans le lac, en utilisant les modèles CA et RA avec les courbes de distribution de la sensibilité des espèces. Un gradient temporel de toxicité décroissant a pu être constaté de 2004 à 2009. Une analyse de redondance et de redondance partielle, a montré que ce gradient explique une partie significative de la variation de la composition de la communauté phytoplanctonique, même après avoir enlevé l'effet de toutes les autres co-variables. De plus, certaines espèces révélées pour avoir été influencées, positivement ou négativement, par la diminution de la toxicité dans le lac au fil du temps, ont montré des comportements similaires dans des études en mésocosmes. On peut en conclure que la toxicité du mélange herbicide est l'un des paramètres clés pour expliquer les changements de phytoplancton dans le lac Léman. En conclusion, il existe diverses méthodes pour prédire le risque des mélanges de micropolluants sur les espèces aquatiques et celui-ci peut jouer un rôle dans le fonctionnement des écosystèmes. Toutefois, ces modèles ont bien sûr des limites et des hypothèses sous-jacentes qu'il est important de considérer lors de leur application, avant d'utiliser leurs résultats pour la gestion des risques environnementaux. - For several years now, the scientists as well as the society is concerned by the aquatic risk organic micropollutants may pose. Indeed, several researches have shown the toxic effects these substances may induce on organisms living in our lakes or rivers, especially when they are exposed to acute or chronic concentrations. However, most of the studies focused on the toxicity of single compounds, i.e. considered individually. The same also goes in the current European regulations concerning the risk assessment procedures for the environment of these substances. But aquatic organisms are typically exposed every day simultaneously to thousands of organic compounds. The toxic effects resulting of these "cocktails" cannot be neglected. The ecological risk assessment of mixtures of such compounds has therefore to be addressed by scientists in the most reliable and appropriate way. In the first part of this thesis, the procedures currently envisioned for the aquatic mixture risk assessment in European legislations are described. These methodologies are based on the mixture model of concentration addition and the use of the predicted no effect concentrations (PNEC) or effect concentrations (EC50) with assessment factors. These principal approaches were applied to two specific case studies, Lake Geneva and the River Rhône in Switzerland, including a discussion of the outcomes of such applications. These first level assessments showed that the mixture risks for these studied cases exceeded rapidly the critical value. This exceeding is generally due to two or three main substances. The proposed procedures allow therefore the identification of the most problematic substances for which management measures, such as a reduction of the entrance to the aquatic environment, should be envisioned. However, it was also showed that the risk levels associated with mixtures of compounds are not negligible, even without considering these main substances. Indeed, it is the sum of the substances that is problematic, which is more challenging in term of risk management. Moreover, a lack of reliability in the procedures was highlighted, which can lead to contradictory results in terms of risk. This result is linked to the inconsistency in the assessment factors applied in the different methods. In the second part of the thesis, the reliability of the more advanced procedures to predict the mixture effect to communities in the aquatic system were investigated. These established methodologies combine the model of concentration addition (CA) or response addition (RA) with species sensitivity distribution curves (SSD). Indeed, the mixture effect predictions were shown to be consistent only when the mixture models are applied on a single species, and not on several species simultaneously aggregated to SSDs. Hence, A more stringent procedure for mixture risk assessment is proposed, that would be to apply first the CA or RA models to each species separately and, in a second step, to combine the results to build an SSD for a mixture. Unfortunately, this methodology is not applicable in most cases, because it requires large data sets usually not available. Therefore, the differences between the two methodologies were studied with datasets created artificially to characterize the robustness of the traditional approach applying models on species sensitivity distribution. The results showed that the use of CA on SSD directly might lead to underestimations of the mixture concentration affecting 5% or 50% of species, especially when substances present a large standard deviation of the distribution from the sensitivity of the species. The application of RA can lead to over- or underestimates, depending mainly on the slope of the dose-response curves of the individual species. The potential underestimation with RA becomes important when the ratio between the EC50 and the EC10 for the dose-response curve of the species composing the SSD are smaller than 100. However, considering common real cases of ecotoxicity data for substances, the mixture risk calculated by the methodology applying mixture models directly on SSDs remains consistent and would rather slightly overestimate the risk. These results can be used as a theoretical validation of the currently applied methodology. Nevertheless, when assessing the risk of mixtures, one has to keep in mind this source of error with this classical methodology, especially when SSDs present a distribution of the data outside the range determined in this study Finally, in the last part of this thesis, we confronted the mixture effect predictions with biological changes observed in the environment. In this study, long-term monitoring of a European great lake, Lake Geneva, provides the opportunity to assess to what extent the predicted toxicity of herbicide mixtures explains the changes in the composition of the phytoplankton community next to other classical limnology parameters such as nutrients. To reach this goal, the gradient of the mixture toxicity of 14 herbicides regularly detected in the lake was calculated, using concentration addition and response addition models. A decreasing temporal gradient of toxicity was observed from 2004 to 2009. Redundancy analysis and partial redundancy analysis showed that this gradient explains a significant portion of the variation in phytoplankton community composition, even when having removed the effect of all other co-variables. Moreover, some species that were revealed to be influenced positively or negatively, by the decrease of toxicity in the lake over time, showed similar behaviors in mesocosms studies. It could be concluded that the herbicide mixture toxicity is one of the key parameters to explain phytoplankton changes in Lake Geneva. To conclude, different methods exist to predict the risk of mixture in the ecosystems. But their reliability varies depending on the underlying hypotheses. One should therefore carefully consider these hypotheses, as well as the limits of the approaches, before using the results for environmental risk management

A Qualitative Exploration of the Psychological Contents and Dynamics of Momentum in Sport

While studies on triggers and outcomes of Psychological Momentum (PM) exist, little is known about the dynamics by which PM emerges and develops over time. Based on video-assisted recalls of PM experiences in table tennis and swimming competitions, this research qualitatively explored the triggering processes, contents, and the development of PM over time. PM was found to be triggered by mechanisms of dissonance, consonance, or fear of not winning. During the PM experience, participants reported a variety of perceptions, affects and emotions, cognitions, and behaviors, and PM was found to develop through processes of amplification that sometimes ended with a reduction of efforts when the victory or defeat was perceived as certain. These findings are discussed in light of theories on self-regulation and reactance-helplessness. From a practical standpoint, achievement goal-based strategies are suggested, since mastery-approach goals were found to be endorsed to maintain positive PM and overcome negative PM

Clinical benefit and quality of life in patients with advanced pancreatic cancer receiving gemcitabine plus capecitabine versus gemcitabine alone: a randomized multicenter phase III clinical trial--SAKK 44/00-CECOG/PAN.1.3.001.

PURPOSE: To compare clinical benefit response (CBR) and quality of life (QOL) in patients receiving gemcitabine (Gem) plus capecitabine (Cap) versus single-agent Gem for advanced/metastatic pancreatic cancer. PATIENTS AND METHODS: Patients were randomly assigned to receive GemCap (oral Cap 650 mg/m(2) twice daily on days 1 through 14 plus Gem 1,000 mg/m(2) in a 30-minute infusion on days 1 and 8 every 3 weeks) or Gem (1,000 mg/m(2) in a 30-minute infusion weekly for 7 weeks, followed by a 1-week break, and then weekly for 3 weeks every 4 weeks) for 24 weeks or until progression. CBR criteria and QOL indicators were assessed over this period. CBR was defined as improvement from baseline for >or= 4 consecutive weeks in pain (pain intensity or analgesic consumption) and Karnofsky performance status, stability in one but improvement in the other, or stability in pain and performance status but improvement in weight. RESULTS: Of 319 patients, 19% treated with GemCap and 20% treated with Gem experienced a CBR, with a median duration of 9.5 and 6.5 weeks, respectively (P < .02); 54% of patients treated with GemCap and 60% treated with Gem had no CBR (remaining patients were not assessable). There was no treatment difference in QOL (n = 311). QOL indicators were improving under chemotherapy (P < .05). These changes differed by the time to failure, with a worsening 1 to 2 months before treatment failure (all P < .05). CONCLUSION: There is no indication of a difference in CBR or QOL between GemCap and Gem. Regardless of their initial condition, some patients experience an improvement in QOL on chemotherapy, followed by a worsening before treatment failure.

The role of actions in auditory object discrimination.

Action representations can interact with object recognition processes. For example, so-called mirror neurons respond both when performing an action and when seeing or hearing such actions. Investigations of auditory object processing have largely focused on categorical discrimination, which begins within the initial 100 ms post-stimulus onset and subsequently engages distinct cortical networks. Whether action representations themselves contribute to auditory object recognition and the precise kinds of actions recruiting the auditory-visual mirror neuron system remain poorly understood. We applied electrical neuroimaging analyses to auditory evoked potentials (AEPs) in response to sounds of man-made objects that were further subdivided between sounds conveying a socio-functional context and typically cuing a responsive action by the listener (e.g. a ringing telephone) and those that are not linked to such a context and do not typically elicit responsive actions (e.g. notes on a piano). This distinction was validated psychophysically by a separate cohort of listeners. Beginning approximately 300 ms, responses to such context-related sounds significantly differed from context-free sounds both in the strength and topography of the electric field. This latency is >200 ms subsequent to general categorical discrimination. Additionally, such topographic differences indicate that sounds of different action sub-types engage distinct configurations of intracranial generators. Statistical analysis of source estimations identified differential activity within premotor and inferior (pre)frontal regions (Brodmann's areas (BA) 6, BA8, and BA45/46/47) in response to sounds of actions typically cuing a responsive action. We discuss our results in terms of a spatio-temporal model of auditory object processing and the interplay between semantic and action representations.

Trends and determinants of time in bed in Geneva, Switzerland

STUDY OBJECTIVES: There is limited information regarding sleep duration and determinants in Switzerland. We aimed to assess the trends and determinants of time in bed as a proxy for sleep duration in the Swiss canton of Geneva. METHODS: Data from repeated, independent cross-sectional representative samples of adults (≥ 18 years) of the Geneva population were collected between 2005 and 2011. Self-reported time in bed, education, monthly income, and nationality were assessed by questionnaire. RESULTS: Data from 3,853 participants (50% women, 51.7 ± 10.9 years) were analyzed. No significant trend was observed between 2005 and 2011 regarding time in bed or the prevalence of short (≤ 6 h/day) and long (> 9 h/day) time in bed. Elderly participants reported a longer time in bed (year-adjusted mean ± standard error: 7.67 ± 0.02, 7.82 ± 0.03, and 8.41 ± 0.04 h/day for 35-50, 50-65, and 65+ years, respectively, p < 0.001), while shorter time in bed was reported by non-Swiss participants (7.77 ± 0.03 vs. 7.92 ± 0.03 h/day for Swiss nationals, p < 0.001), participants with higher education (7.92 ± 0.02 for non-university vs. 7.74 ± 0.03 h/day for university, p < 0.001) or higher income (8.10 ± 0.04, 7.84 ± 0.03, and 7.70 ± 0.03 h/day for < 5,000 SFr; 5,000-9,500 SFr, and > 9,500 SFr, respectively, p < 0.001). Multivariable-adjusted polytomous logistic regression showed short and long time in bed to be positively associated with obesity and negatively associated with income. CONCLUSION: In a Swiss adult population, sleep duration as assessed by time in bed did not change significantly between 2005 and 2011. Both clinical and socioeconomic factors influence time in bed.

HRM Practices, Intrinsic Motivators, and Organizational Performance in the Public Sector

This article aims to determine the impact of human resource management (HRM) practices on public service motivation (PSM) and organizational performance. Based on a survey of Swiss cantonal public employees (N = 3,131), this study shows that several HRM practices may be considered as organizational antecedents of PSM and strong predictors of perceived organizational performance. Fairness, job enrichment, individual appraisal, and professional development are HRM practices that are positively and significantly associated with PSM and perceived organizational performance. Moreover, these results suggest that HRM practices are stronger predictors than either PSM or organizational commitment when explaining the individual perception of organizational performance.

THE INFLUENCE OF THE REGULATORY ENVIRONMENT ON THE DEFINITION OF PERFORMANCE: THE EXAMPLE OF THE SPORT BETTING AND LOTTERY SECTORS

This thesis examines the interplay between state regulation and the way organisations define performance. Performance is generally understood to be a multidimensional concept, but the extent to which its different facets are shaped by regulation remains an understudied question. This thesis aims to address this question and provide at least a partial answer to it. To do so, it examines whether the level of regulation amplifies or abates the multidimensionality of regulated entities' performance definition, i.e. the way they define the concept of performance. The leading question is whether an organisation's performance definition can be associated with the regulatory intensity its environment confronts it with. Moreover, the study explores whether the type of ownership-public or private-plays a role in regard to how a regulated entity defines performance. In order to undertake this investigation, the thesis focuses on the performance definitions of organisations in six different sport betting and lottery regulations. Qualitative data is gathered from primary and secondary documents as well as through semi-structured interviews with chief executive officers (CEO), members of executive management and gambling experts in each of these countries. The thesis concludes that the performance definitions of the organisations under study are indeed multidimensional, as well as clearly influenced by their respective regulatory environments. However, not all performance dimensions identified in the literature are present, nor can they all be estimated to be part of the performance definition. In addition, the public-private difference in defining performance-as conceptualised in the literature- seems to be abated in a regulated environment. The central role played by regulation in regard to the multidimensionality of the performance definition partially outweighs the effect of the nature of ownership.

Bewertung des Risikos für Bias in kontrollierten Studien [Assessment of risk of bias in controlled studies].

BACKGROUND: Practicing physicians are faced with many medical decisions daily. These are mainly influenced by personal experience but should also consider patient preferences and the scientific evidence reflected by a constantly increasing number of medical publications and guidelines. With the objective of optimal medical treatment, the concept of evidence-based medicine is founded on these three aspects. It should be considered that there is a high risk of misinterpreting evidence, leading to medical errors and adverse effects without knowledge of the methodological background. OBJECTIVES: This article explains the concept of systematic error (bias) and its importance. Causes and effects as well as methods to minimize bias are discussed. This information should impart a deeper understanding, leading to a better assessment of studies and implementation of its recommendations in daily medical practice. CONCLUSION: Developed by the Cochrane Collaboration, the risk of bias (RoB) tool is an assessment instrument for the potential of bias in controlled trials. Good handling, short processing time, high transparency of judgements and a graphical presentation of findings that is easily comprehensible are among its strengths. Attached to this article the German translation of the RoB tool is published. This should facilitate the applicability for non-experts and moreover, support evidence-based medical decision-making.

Performance in a complex task and breathing under odor exposure.

We investigated the influences of odor exposure on performance and on breathing measures. The task was composed of tracking, short-term memory, and peripheral reaction parts. During rest or while performing the task, 12 participants were exposed to 4 different odors in 2 intensities. The higher intensity of the malodors induced a short-term decrement in mean inspiration flow (Vi/Ti) after stimulus onset and impaired performance in the short-term memory task, as compared with control trials; no effect was found for the positively judged odors. The study suggests that a distractor as simple as a bad smell may pull a person off task, however briefly, and may result in a detriment to performance. Actual or potential applications of this research involve designing or securing tasks in such a way that a brief withdrawal of attention does not have fatal consequences.

Evaluation of errors in alpine skiing video analysis

INTRODUCTION: Video records are widely used to analyze performance in alpine skiing at professional or amateur level. Parts of these analyses require the labeling of some movements (i.e. determining when specific events occur). If differences among coaches and differences for the same coach between different dates are expected, they have never been quantified. Moreover, knowing these differences is essential to determine which parameters reliable should be used. This study aimed to quantify the precision and the repeatability for alpine skiing coaches of various levels, as it is done in other fields (Koo et al, 2005). METHODS: A software similar to commercialized products was designed to allow video analyses. 15 coaches divided into 3 groups (5 amateur coaches (G1), 5 professional instructors (G2) and 5 semi-professional coaches (G3)) were enrolled. They were asked to label 15 timing parameters (TP) according to the Swiss ski manual (Terribilini et al, 2001) for each curve. TP included phases (initiation, steering I-II), body and ski movements (e.g. rotation, weighting, extension, balance). Three video sequences sampled at 25 Hz were used and one curve per video was labeled. The first video was used to familiarize the analyzer to the software. The two other videos, corresponding to slalom and giant slalom, were considered for the analysis. G1 realized twice the analysis (A1 and A2) at different dates and TP were randomized between both analyses. Reference TP were considered as the median of G2 and G3 at A1. The precision was defined as the RMS difference between individual TP and reference TP, whereas the repeatability was calculated as the RMS difference between individual TP at A1 and at A2. RESULTS AND DISCUSSION: For G1, G2 and G3, a precision of +/-5.6 frames, +/-3.0 and +/-2.0 frames, was respectively obtained. These results showed that G2 was more precise than G1, and G3 more precise than G2, were in accordance with group levels. The repeatability for G1 was +/-3.1 frames. Furthermore, differences among TP precision were observed, considering G2 and G3, with largest differences of +/-5.9 frames for "body counter rotation movement in steering phase II", and of 0.8 frame for "ski unweighting in initiation phase". CONCLUSION: This study quantified coach ability to label video in term of precision and repeatability. The best precision was obtained for G3 and was of +/-0.08s, which corresponds to +/-6.5% of the curve cycle. Regarding the repeatability, we obtained a result of +/-0.12s for G1, corresponding to +/-12% of the curve cycle. The repeatability of G2 and G3 are expected to be lower than the precision of G1 and the corresponding repeatability will be assessed soon. In conclusion, our results indicate that the labeling of video records is reliable for some TP, whereas caution is required for others. REFERENCES Koo S, Gold MD, Andriacchi TP. (2005). Osteoarthritis, 13, 782-789. Terribilini M, et al. (2001). Swiss Ski manual, 29-46. IASS, Lucerne.

Pharmacokinetic and pharmacodynamic assessment of valganciclovir in solid organ transplant recipients

RESUME : Valganciclovir (Valcyte®) is an orally administered ester prodrug of the standard anticytomegalovirus (CMV) drug ganciclovir. This drug enabled an important reduction of the burden of CMV morbidity and mortality in solid organ transplant recipients. Prevention of CMV infection and treatment of CMV disease requires drug administration during many weeks. Oral drug administration is therefore convenient. Valganciclovir has been developed to overcome the poor oral availability of ganciclovir, which limits its concentration exposure after oral administration and thus its efficacy. This prodrug crosses efficiently the intestinal barrier, is then hydrolyzed into ganciclovir, providing exposure similar to intravenous ganciclovir. Valganciclovir is now preferred for the prophylaxis and treatment of CMV infection in solid organ transplant recipients. Nevertheless, adequate dosage adjustment is necessary to optimize its use, avoiding either insufficient or exaggerate exposure related to differences in its pharmacokinetic profile between patients. The main goal of this thesis was to better describe the pharmacokinetic and pharmacodynamic profile of valganciclovir in solid organ transplant recipients, to assess their reproducibility and their predictability, and thus to evaluate the current recommendations for valganciclovir dosage adjustment and the potential contribution of routine therapeutic drug monitoring (TDM) to patients' management. A total of 437 ganciclovir plasma concentration data from 65 transplant patients (41 kidney, 12 lung, 10 heart and 2 liver recipients, 58 under oral valganciclovir prophylaxis, 8 under oral valganciclovir treatment and 2 under intravenous ganciclovir) were measured using a validated chromatographic method (HPLC) developed for this study. The results were analyzed by non-linear mixed effect modeling (NONMEM). A two-compartment model with first-order absorption appropriately described the data. Systemic clearance was markedly influenced by GFR, with further differences between graft types and sex (CL/GFR = 1.7 in kidney, 0.9 in heart and 1.2 in lung and liver recipients) with interpatient variability (CV%) of 26% and interoccasion variability of 12%. Body weight and sex influenced central volume of distribution (V1 = 0.34 l/kg in males and 0.27 l/kg in females) with an interpatient variability of 20%. Residual intrapatient variability was 21 %. No significant drug interaction influenced GCV disposition. VGC prophylactic efficacy and tolerability were good, without detectable dependence on GCV profile. In conclusion, this analysis highlights the importance of thorough adjustment of VGC dosage to renal function and body weight. Considering the good predictability and reproducibility of GCV profile after oral VGC in solid organ transplant recipients, routine TDM does not appear to be clinically indicated. However, GCV plasma measurement may still be helpful in specific clinical situations such as documentation of appropriate exposure in patients with potentially compromised absorption, or lack of response to CMV disease treatment, or under renal replacement therapy. RESUME : Le valganciclovir (Valcyte®) est un promédicament oral du ganciclovir qui est un anti-infectieux de référence contre les infections à cytomegalovirus (CMV). Cet antiviral a permis de réduire les effets délétères de cette infection jusqu'ici responsable d'une importante morbidité et mortalité chez les transplantés d'organe. La prévention et le traitement de l'infection à CMV sont donc nécessaires mais requièrent l'administration d'un agent antiviral sur une longue période. Un médicament administré par voie orale représente donc un avantage évident. Le valganciclovir a été développé dans le but d'améliorer la faible absorption orale du ganciclovir, et donc son efficacité. Cet ester valylique du ganciclovir traverse plus facilement la barrière gastro-intestinale, puis est hydrolysé en ganciclovir dans la circulation sanguine, produisant une exposition comparable à celle d'une perfusion intraveineuse de ganciclovir. De ce fait, le valganciclovir est devenu largement utilisé pour la prophylaxie mais aussi le traitement de l'infection à CMV. Néanmoins une utilisation optimale de ce nouveau médicament nécessite de bonnes connaissances sur son profil pharmacocinétique afin d'établir un schéma de dose adapté pour éviter tant une surexposition qu'une sous-exposition résultant des différences d'élimination entre les patients. Le but de cette thèse a été d'étudier le profil pharmacocinétique et pharmacodynamique du valganciclovir chez les transplantés d'organe ainsi que sa reproductibilité et sa prédictibilité. Il s'agissait d'apprécier de manière critique le schéma actuellement recommandé pour l'adaptation des doses de valganciclovir, mais aussi la contribution éventuelle d'un suivi des concentrations sanguines en routine. Un total de 437 taux sanguins de ganciclovir ont été mesurés, provenant de 65 patients transplantés d'organe (41 rénaux, 12 pulmonaires, 10 cardiaques et 2 hépatiques, 58 sous une prophylaxie orale de valganciclovir, 8 sous un traitement de valganciclovir et 2 sous un traitement intraveineux). Une méthode de chromatographie liquide à haute performance a été développée et validée pour cette étude. Les résultats ont été ensuite analysés par modélisation non linéaire à effets mixtes (NONMEM). Un modèle à deux compartiments avec absorption de premier ordre a permis de décrire les données. La clairance systémique était principalement influencée par le débit de filtration glomérulaire (GFR), avec une différence entre les types de greffe et les sexes (CL/GFR = 1.7 chez les greffés rénaux, 0.9 pour les greffés cardiaques et 1.2 pour le groupe des greffés pulmonaires et hépatiques) avec un variabilité inter-individuelle de 26% (CV%) et une variabilité inter-occasion de 12%. Le poids corporel ainsi que le sexe avaient une influence sur le volume central de distribution (V1 = 0.34 l/kg chez les hommes et 0.27 l/kg chez les femmes) avec une variabilité inter-individuelle de 20%. La variabilité intra-individuelle résiduelle était de 21 %. Aucune interaction médicamenteuse n'a montré d'influence sur le profil du ganciclovir. La prophylaxie avec le valganciclovir s'est révélée efficace et bien tolérée. En conclusion, cette analyse souligne l'importance d'une adaptation de la dose du valganciclovir à la fonction rénale et au poids du patient. Au vu de la bonne reproductibilité et prédictibilité du profil pharmacocinétique du ganciclovir chez les patients transplantés recevant du valganciclovir, un suivi des concentrations sanguines en routine ne semble pas cliniquement indiqué. Néanmoins, la mesure des taux plasmatiques de ganciclovir peut être utile dans certaines situations particulières, comme la vérification d'une exposition appropriée chez des patients susceptibles d'absorption insuffisante, ou ne répondant pas au traitement d'une infection à CMV ou encore sous épuration extra-rénale. RESUME LARGE PUBLIC : Le valganciclovir est un précurseur capable de libérer du ganciclovir, récemment développé pour améliorer la faible absorption orale de ce dernier. Une fois le valganciclovir absorbé, le ganciclovir libéré dans la circulation sanguine devient efficace contre les infections à cytomégalovirus. Ce virus largement répandu est responsable de maladies insidieuses et parfois graves chez les personnes présentant une baisse des défenses immunitaires, comme les greffés d'organe recevant un traitement anti-rejet. Le ganciclovir est administré pendant plusieurs mois consécutifs soit pour prévenir une infection après la transplantation, soit pour traiter une infection déclarée. La facilité d'administration du valganciclovir par voie orale représente un avantage sur une administration du ganciclovir par perfusion, qui nécessite une hospitalisation. Toutefois, la voie orale peut être une source supplémentaire de variabilité chez les patients, avec un impact potentiel sur l'efficacité ou la toxicité du médicament. Le but de cette étude a été - de décrire le devenir de ce médicament dans le corps humain (dont l'étude relève de la discipline de la pharmacocinétique) - de définir les facteurs cliniques pouvant expliquer les différences de concentration sanguine observées entre les patients sous une posologie donnée - d'explorer les relations entre les concentrations du médicament dans le sang et son efficacité ou la survenue d'effets indésirables (dont l'étude relève de la discipline de la pharmacodynamie). Cette étude a nécessité le développement et la validation, d'une méthode d'analyse pour mesurer la concentration sanguine du ganciclovir, puis son application à 437 échantillons provenant de 65 patients transplantés d'organe solide (41 rénaux, 12 pulmonaires, 10 cardiaques et 2 hépatiques) recevant du valganciclovir. Les résultats des mesures effectuées ont été analysés à l'aide d'un outil mathématique afin d'élaborer un modèle du devenir du médicament dans le sang chez chaque patient et à chaque occasion. Cette étude a permis d'évaluer chez des patients recevant le valganciclovir, la vitesse à laquelle l'organisme absorbe, distribue, puis élimine le médicament. La vitesse d'élimination dépendait étroitement de la fonction rénale, du type de greffe et du sexe alors que la distribution dépendait du poids et du sexe du patient. La variabilité non expliquée par ces facteurs cliniques était modérée et vraisemblablement sans conséquence clinique évidente soit sur l'efficacité ou la tolérance, qui se révèlent très satisfaisantes chez les patients de l'étude. Les observations n'ont pas révélé de relation entre les concentrations de médicament et l'efficacité thérapeutique ou la survenue d'effets indésirables, confirmant que les doses relativement faibles utilisées dans notre collectif de patients suffisaient à produire une exposition reproductible à des concentrations adéquates. En conclusion, le profil (et par conséquent l'absorption) du valganciclovir chez les patients transplantés semble bien prédictible après une adaptation de la dose à la fonction rénale et au poids du patient. Un contrôle systématique des concentrations sanguines n'est probablement pas indiqué en routine, mais cette mesure peut présenter un intérêt dans certaines conditions particulières.

Pulse oximetry and transcutaneous oxygen tension for detection of hypoxemia in critically ill infants and children.

We tested the performance of transcutaneous oxygen monitoring (TcPO2) and pulse oximetry (tcSaO2) in detecting hypoxia in critically ill neonatal and pediatric patients. In 54 patients (178 data sets) with a mean age of 2.4 years (range 1 to 19 years), arterial saturation (SaO2) ranged from 9.5 to 100%, and arterial oxygen tension (PaO2) from 16.4 to 128 mmHg. Linear correlation analysis of pulse oximetry vs measured SaO2 revealed an r value of 0.95 (p less than 0.001) with an equation of y = 21.1 + 0.749x, while PaO2 vs tcPO2 showed a correlation coefficient of r = 0.95 (p less than 0.001) with an equation of y = -1.04 + 0.876x. The mean difference between measured SaO2 and tcSaO2 was -2.74 +/- 7.69% (range +14 to - 29%) and the mean difference between PaO2 and tcPO2 was +7.43 +/- 8.57 mmHg (range -14 to +49 mmHg). Pulse oximetry was reliable at values above 65%, but was inaccurate and overestimated the arterial SaO2 at lower values. TcPO2 tended to underestimate the arterial value with increasing PaO2. Pulse oximetry had the best sensitivity to specificity ratio for hypoxia between 65 and 90% SaO2; for tcPO2 the best results were obtained between 35 and 55 mmHg PaO2.