Changes in leg spring behaviour, plantar loading and foot mobility magnitude induced by an exhaustive treadmill run in adolescent middle-distance runners.

OBJECTIVES: This study aimed to determine adjustments in spring-mass model characteristics, plantar loading and foot mobility induced by an exhaustive run. DESIGN: Within-participants repeated measures. METHODS: Eleven highly-trained adolescent middle-distance runners ran to exhaustion on a treadmill at a constant velocity corresponding to 95% of velocity associated with VO₂max (17.8 ± 1.4 kmh(-1), time to exhaustion=8.8 ± 3.4 min). Contact time obtained from plantar pressure sensors was used to estimate spring-mass model characteristics, which were recorded (during 30 s) 1 min after the start and prior to exhaustion using pressure insoles. Foot mobility magnitude (a composite measure of vertical and medial-lateral mobility of the midfoot) was measured before and after the run. RESULTS: Mean contact area (foot to ground), contact time, peak vertical ground reaction force, centre of mass vertical displacement and leg compression increased significantly with fatigue, while flight time, leg stiffness and mean pressure decreased. Leg stiffness decreased because leg compression increased to a larger extent than peak vertical ground reaction forces. Step length, step frequency and foot mobility magnitude did not change at exhaustion. CONCLUSIONS: The stride pattern of adolescents when running on a treadmill at high constant velocity deteriorates near exhaustion, as evidenced by impaired leg-spring behaviour (leg stiffness) and altered plantar loading.

"Docteur, j'ai mal et des fourmis dans les jambes le soir..." [Doctor, I have pain and pins and needles in my legs at night].

Restless legs syndrome (RLS) is a frequent chronic condition. It causes discomfort in the lower limbs with an urge to move the legs and sometimes paresthesias. It's frequently associated with sleep and mood disorders causing a significant impact on quality of life. There are four clinical criteria to diagnose it. Treatment includes management of reversible factors and if needed symptomatic treatment. Depending on symptoms severity, non-drug measures can be tried. First-line medication treatment should be dopaminergic agonists. Second-line treatments include, anticonvulsivants (gabapentine), benzodiazepine (clonazepam) or opioids based on predominant symptoms. Difficult cases should be referred to a specialist.

Different behaviour of mouse-human chimeric antibody F(ab')2 fragments of IgG1, IgG2 and IgG4 sub-class in vivo.

Mouse-human chimeric monoclonal antibodies (MAbs) of 3 different human IgG sub-classes directed against carcinoembryonic antigen (CEA) have been produced in SP-0 cells transfected with genomic chimeric DNA. F(ab')2 fragments were obtained by pepsin digestion of the purified chimeric MAbs of human IgG1, IgG2 and IgG4 sub-class and of parental mouse MAb IgG1. The 4 F(ab')2 fragments exhibit similar molecular weight by SDS-PAGE. They were labelled with 125I or 131I and high binding (80 to 87%) to purified unsolubilized CEA was observed. In vivo, double labelling experiments indicate that the longest biological half-life and the highest tumour-localization capacity is obtained with F(ab')2 from chimeric MAb of human IgG2 sub-class, whereas F(ab')2 from chimeric MAb IgG4 give very low values for these 2 parameters. F(ab')2 from chimeric MAb IgG1 and from parental mouse MAb yield intermediate results in vivo. Our findings should help to select the appropriate human IgG sub-class to produce chimeric or reshaped MAb F(ab')2 to be used for tumour detection by immunoscintigraphy and for radioimmunotherapy.

Ontogeny of Sleeping in Color - Linking melanism to sleep architecture and rhythmicity variation in wild barn owl nestlings

The function of sleep remains unknown. To gain insight into the function of sleep in natural conditions, I assessed variation in sleep architecture and its link with fitness-related phenotypic traits. I considered melanin-based coloration because its underlying genetic basis is very well known giving an opportunity to examine whether some genes pleiotropically regulate both coloration and sleep. The melanocortin system is known to generate covariation between melanin-based coloration and other phenotypes like behaviour, physiology and life history traits. I investigated whether this system of genes could participate in the co-expression of coloration and sleep. I carried out a study with nestling barn owls (Tyto alba) in order to tackle the potential link between variation in color traits and the ontogeny of sleep under natural conditions. For this I established a suitable method for recording the brain activity (electroencephalogram) of owls in nature. Birds are especially interesting, because they convergently evolved sleep states similar to those exhibited by mammals. As in mammals, I found that in owlets time spent in rapid eye movement (REM) sleep declines with age, a relationship thought to eflect developmental changes in the brain. Thus this developmental trajectory appears to reflect a fundamental feature of sleep. Additionally, I discovered an association between a gene involved in melanism expressed in the feather follicles (proprotein convertase subtilisin/kexin type 2, PCSK2) and the age-related changes in sleep in the brain. Nestlings with higher expression levels of PCSK2 showed a more precocial pattern of sleep development and a higher degree of melanin-based coloration compared to nestlings with lower PCSK2 expression. Also sleep architecture and the development of rhythmicity in brain and physical activity was related to plumage traits of the nestlings and their biological parents. This pattern during ontogeny might reflect differences in life l history strategies, antipredator behaviour and developmental pace. Therefore, differently colored individuals may differentially deal with trade-offs between the costs and benefits of sleep which in turn lead to differences in brain organization and ultimately fitness. These results should stimulate evolutionary biologists to consider sleep as a major life history trait. Résumé La fonction du sommeil reste inconnue. Afin d'acquérir une meilleur compréhension de la fonction du sommeil dans les conditions naturelles, j'ai analysé la variation dans l'architecture du sommeil et son lien avec d'autres traits phénotypiques liés au succès reproducteur (fitness). J'ai choisi et examiné la coloration mélanique, car ses bases génétiques sont bien connues et il est ainsi possible d'étudier si certains gènes, de façon pléiotropique régulent à la fois la coloration et le sommeil. J'ai exploré si ce système génétique était impliqué dans la co-expression de la coloration et du sommeil. J'ai effectué mon étude sur des poussins de chouette effraie (Tyto alba) en condition naturelle, pour rechercher ce lien potentiel entre la variation de la coloration et l'ontogenèse du sommeil. Dans ce but, j'ai établi une méthodologie permettant d'enregistrer l'activité cérébrale (électroencéphalogramme) des chouettes dans la nature. Les oiseaux sont particulièrement intéressants car ils ont développé, par évolution convergente, des phases de sommeil similaires à celles des mammifères. De manière semblable à ce qui a été montré chez les mammifères, j'ai découvert que le temps passé dans le sommeil paradoxal diminue avec l'âge des poussins. On pense que ceci est dû aux changements développementaux au niveau du cerveau. Cette trajectoire développementale semble refléter une caractéristique fondamentale du sommeil. J'ai également découvert une association entre l'un des gènes impliqué dans le mélanisme, exprimé dans les follicules plumeux (proprotein convertase subtilisin/kexin type 2, PCSK2), et les changements dans la structure du sommeil avec l'âge. Les poussins ayant un niveau d'expression génétique élevé de la PCSK2 présentent une structure du sommeil plus précoce et un taux de coloration dû à la mélanine plus élevé que des poussins avec un niveau d'expression moindre de la PCSK2. L'architecture du sommeil et le développement de la rythmicité dans le cerveau ainsi que l'activité physique sont également liés à la coloration des plumes des poussins et pourraient ainsi refléter des différences de stratégies d'histoire de vie, de comportements anti-prédateur et de vitesses développementales. Ainsi, des individus de coloration différente sembleraient traiter différemment les coûts et les bénéfices du sommeil, ce qui aurait des conséquences sur l'organisation cérébrale et pour finir, sur le succès reproducteur. Ces résultats devraient encourager les biologistes évolutionnistes à considérer le sommeil comme un important trait d'histoire de vie. Zusammenfassung Die Funktion von Schlaf ist noch unbekannt. Um mehr Einsicht in diese unter natürlichen Bedingungen zu bekommen, habe ich die Variation in der Schlafarchitektur und die Verknüpfung mit phänotypischen Merkmalen, die mit der Fitness zusammenhängen, studiert. Ich habe mir melanin-basierte Färbung angesehen, da die zugrunde liegende genetische Basis bekannt ist und somit die Möglichkeit gegeben ist, zu untersuchen, ob einige Gene beides regulieren, Färbung und Schlaf. Das melanocortin System generiert eine Kovariation zwischen melanin-basierter Färbung und anderen phänotypischer Merkmale wie Verhalten, Physiologie und Überlebensstrategien. Ich habe untersucht, ob dieses Gensystem an einer gleichzeitigen Steuerung von Färbung und Schlaf beteiligt ist. Dazu habe ich Schleiereulen (Tyto alba) studiert um einen möglichen Zusammenhang zwischen der Variation in der Pigmentierung und der Entwicklung des Schlafs unter natürlichen Bedingungen zu entdecken. Für diese Studie entwickelte ich eine Methode um die Gehirnaktivität (Elektroenzephalogramm) bei Eulen in der Natur aufzunehmen. Vögel sind besonders interessant, da sie die gleichen Schlafstadien aufweisen wie Säugetiere und diese unabhängig konvergent entwickelt haben. Genauso wie bei Säugetieren nahm die Dauer des sogenannten ,,rapid eye movement" (REM) - Schlafes mit zunehmendem Alter ab. Es wird angenommen, dass dieser Zusammenhang die Entwicklung des Gehirns widerspiegelt. Daher scheint dieses Entwicklungsmuster ein fundamentaler Aspekt von Schlaf zu sein. Zusätzlich entdeckte ich einen Zusammenhang zwischen der Aktivität eines Gens in den Federfollikeln (proprotein convertase subtilisin/kexin type 2, PCSK2), das für die Ausprägung schwarzer Punkte auf den Federn der Eulen verantwortlich ist, und den altersabhängigen Änderungen im Schlafmuster im Gehirn. Küken mit höherer Aktivität von PCSK2 zeigten eine frühreifere Schlafentwicklung und eine dunklere Färbung als Küken mit niedriger PCSK2 Aktivität. Die Architekture des Schlafes und die Entwicklung der Rhythmik im Gehirn und die der physischen Aktivität ist mit der Färbung des Gefieders von den Küken und ihren Eltern verknüpft. Dieses Muster während der Entwicklung kann Unterschiede in Überlebensstrategien, Feindabwehrverhalten und in der Entwicklungsgeschwindigkeit reflektieren. Unterschiedlich gefärbte Individuen könnten unterschiedliche Strategien haben um zwischen den Kosten und Nutzen von Schlaf zu entscheiden, was zu Unterschieden in der Gehirnstruktur führen kann und letztendlich zur Fitness. Diese Ergebnisse sollten Evolutionsbiologen stimulieren Schlaf als einen wichtigen Bestandteil des Lebens zu behandeln.

Mechanosensory interactions drive collective behaviour in Drosophila.

Collective behaviour enhances environmental sensing and decision-making in groups of animals. Experimental and theoretical investigations of schooling fish, flocking birds and human crowds have demonstrated that simple interactions between individuals can explain emergent group dynamics. These findings indicate the existence of neural circuits that support distributed behaviours, but the molecular and cellular identities of relevant sensory pathways are unknown. Here we show that Drosophila melanogaster exhibits collective responses to an aversive odour: individual flies weakly avoid the stimulus, but groups show enhanced escape reactions. Using high-resolution behavioural tracking, computational simulations, genetic perturbations, neural silencing and optogenetic activation we demonstrate that this collective odour avoidance arises from cascades of appendage touch interactions between pairs of flies. Inter-fly touch sensing and collective behaviour require the activity of distal leg mechanosensory sensilla neurons and the mechanosensory channel NOMPC. Remarkably, through these inter-fly encounters, wild-type flies can elicit avoidance behaviour in mutant animals that cannot sense the odour--a basic form of communication. Our data highlight the unexpected importance of social context in the sensory responses of a solitary species and open the door to a neural-circuit-level understanding of collective behaviour in animal groups.

Lorsqu'un dossier est à l'AI, il est souvent déjà trop tard! Réponse et complément à la discussion lancée par R. Conne sur la capacité de travail et l'assurance invalidité

L'article «Capacité de travail et assurance invalidité » [1] décrit le malaise actuel concernant la réhabilitation à la place de travail. Cette problématique n'est toutefois pas uniquement valable pour des incapacités de travail liées à des raisons psychiques, mais aussi pour des incapacités de travail dues à des troubles musculo-squelettiques. De plus, les difficultés de réhabilitation à la place de travail ne doivent pas être imputées uniquement à l'assurance invalidité. En effet, elles sont dues d'une part à des données structurelles de la Suisse (comme une faible implantation de la médecine du travail dans les entreprises et un accès peu développé à la médecine de réhabilitation) et d'autre part, à un manque de définition claire de répartition des coûts ou des responsabilités. Dans son article R. Conne décrit de façon pertinente le malaise existant en Suisse en ce qui concerne la question de la réhabilitation à la place de travail ou de la récupération de sa capacité de travail. Toutefois, cet article se base principalement sur des incapacités de travail dues à des causes psychiques. En temps que médecin du travail et médecin en réhabilitation, nous souhaitons nous emparer de la discussion et l'élargir. Cet élargissement comprend d'une part la prise en compte d'incapacités de travail pour des causes non psychiques et d'autre part, la situation générale des assurances en Suisse. En effet, plutôt que de se focaliser uniquement sur le problème de l'assurance invalidité, il nous semble utile d'étendre le débat à la situation générale des assurances. [Auteurs]

Association between melanism, physiology and behaviour: a role for the melanocortin system.

The melanocortin system is implicated in the expression of many phenotypic traits. Activation of the melanocortin MC(1) receptor by melanocortin hormones induces the production of brown/black eumelanic pigments, while activation of the four other melanocortin receptors affects other physiological and behavioural functions including stress response, energy homeostasis, anti-inflammatory and sexual activity, aggressiveness and resistance to oxidative stress. We recently proposed the hypothesis that some melanocortin-physiological and -behavioural traits are correlated within individuals. This hypothesis predicts that the degree of eumelanin production may, in some cases, be associated with the regulation of glucocorticoids, immunity, resistance to oxidative stress, energy homeostasis, sexual activity, and aggressiveness. A review of the zoological literature and detailed experimental studies in a free-living population of barn owls (Tyto alba) showed that indeed melanic coloration is often correlated with the predicted physiological and behavioural traits. Support for predictions of the hypothesis that covariations between coloration and other phenotypic traits stem from pleiotropic effects of the melanocortin system raises a number of theoretical and empirical issues from evolutionary and pharmacological point of views.

Who drinks most of the total alcohol in young men--risky single occasion drinking as normative behaviour.

AIMS: The objectives of this study were to analyse (a) the distribution of risky single-occasion drinking (RSOD) among 19-year-old men in Switzerland and (b) to show the percentage of all alcohol consumption in the form of RSOD. METHODS: The study was based on a census of Swiss francophone 19-year-old men consecutively reporting for processing. The study was conducted at Army Recruitment Center. The participants were 4116 recruits consecutively enrolling for mandatory army recruitment procedures between 23 January and 29 August in 2007. The measures were alcohol consumption measured in drinks of approximately 10 g of pure alcohol, number of drinking occasions with six or more drinks (RSOD) in the past 12 months and a retrospective 1 week drinking diary. RESULTS: 264 recruits were never seen by the research staff, 3536 of the remaining 3852 conscripts completed a questionnaire which showed that 7.2% abstained from alcohol and 75.5% of those drinking had an RSOD day at least monthly. The typical frequency of drinking was 1-3 days per week on weekends. The average quantity on weekends was about seven drinks, 69.3% of the total weekly consumption was in the form of RSOD days, and of all the alcohol consumed, 96.2% was by drinkers who had RSOD days at least once a month. CONCLUSION: Among young men, RSOD constitutes the norm. Prevention consequently must address the total population and not only high-risk drinkers.

A critical analysis of three psychological research programs of doping behaviour

Objectives To consider the various specific substances-taking activities in sport an examination of three psychological models of doping behaviour utilised by researchers is presented in order to evaluate their real and potential impact, and to improve the relevance and efficiency of anti-doping campaigns. Design Adopting the notion of a "research program" (Lakatos, 1978) from the philosophy of science, a range of studies into the psychology of doping behaviour are classified and critically analysed. Method Theoretical and practical parameters of three research programs are critically evaluated (i) cognitive; (ii) drive; and (iii) situated-dynamic. Results The analysis reveals the diversity of theoretical commitments of the research programs and their practical consequences. The «cognitive program» assumes that athletes are accountable for their acts that reflect the endeavour to attain sporting and non-sporting goals. Attitudes, knowledge and rational decisions are understood to be the basis of doping behaviour. The «drive program» characterises the variety of traces and consequences on psychological and somatic states coming from athlete's experience with sport. Doping behaviour here is conceived of as a solution to reduce unconscious psychological and somatic distress. The «situated-dynamic program» considers a broader context of athletes' doping activity and its evolution during a sport career. Doping is considered as emergent and self-organized behaviour, grounded on temporally critical couplings between athletes' actions and situations and the specific dynamics of their development during the sporting life course. Conclusions These hypothetical, theoretical and methodological considerations offer a more nuanced understanding of doping behaviours, making an effective contribution to anti-doping education and research by enabling researchers and policy personnel to become more critically reflective about their explicit and implicit assumptions regarding models of explanations for doping behaviour.

On the success of generalized food deception in orchids : the role of sympatric rewarding species and pollinators

Résumé : La production de nectar assure aux plantes entomophiles un important succès reproducteur. Malgré cela, de nombreuses espèces d'orchidées ne produisent pas de nectar. La majorité de ces orchidées dites trompeuses exploitent simplement l'instinct des pollinisateurs généralistes, qui les pousse à chercher du nectar dans les fleurs. Afin d'optimiser la récolte de nectar, les pollinisateurs apprennent à différencier les fleurs trompeuses des nectarifères, et à concentrer leurs visites sur ces dernières, au détriment des plantes trompeuses. Chez les orchidées non autogames, la reproduction est assurée uniquement par les pollinisateurs. L'apprentissage des pollinisateurs a donc un impact négatif sur la reproduction des orchidées trompeuses. Cependant, les caractéristiques d'une espèce trompeuse et des espèces nectarifères au sein d'une communauté végétale peuvent affecter l'apprentissage et le taux de visite des pollinisateurs aux plantes trompeuses. J'ai réalisé des expériences en milieu naturel et en milieu contrôlé, pour déterminer si les caractéristiques florales, spatiales et temporelles des communautés affectent le taux de visite et le succès reproducteur de plantes trompeuses. Une agrégation spatiale élevée des plantes trompeuses et des plantes nectarifères diminue le succès reproducteur des plantes trompeuses. De plus, les pollinisateurs visitent plus souvent l'espèce trompeuse Iorsque ses fleurs sont de couleur similaire à celles de l'espèce nectarifère. Cet effet bénéfique de la similarité pour la couleur des fleurs s'accentue si les deux espèces sont mélangées et proches spatialement, ou si l'espèce trompeuse fleurit après l'espèce nectarifère. Enfin, le comportement des pollinisateurs n'est pas tout de suite affecté lorsque les caractéristiques de la communauté changent. Les caractéristiques des communautés végétales affectent donc la reproduction des espèces trompeuses. Bien que L'absence de coûts associés à la production de nectar, l'exportation efficace de pollen et la production de graines de qualité dont bénéficient les orchidées trompeuses favorisent Ieur maintien, les caractéristiques de la communauté peuvent aussi y contribuer. Mon étude fournit donc une explication alternative et complémentaire au maintien des orchidées trompeuses. Je conclus par une discussion des implications possibles de ces résultats sur le maintien et l'évolution des orchidées trompeuses, en tenant compte de la dynamique des caractéristiques des communautés végétales naturelles. Abstract : Despite the importance of producing food to ensure a high reproductive success, many orchid species lack such rewards. The majority of deceptive orchids simply exploit the instinctive food-foraging behaviour of generalist pollinators. This strategy is termed generalized food deception. To optimize their foraging efficiency, pollinators can learn to discriminate deceptive from rewarding flowers and to focus their visits to the rewarding plants, to the disadvantage of the deceptive plants. Because the reproductive success of non-autogamous orchids entirely relies on pollinator visitation rate, pollinator learning decreases the reproductive success of deceptive orchids. However, the characteristics of deceptive and rewarding plants within a community may affect pollinator learning and visitation rate to a deceptive orchid. Therefore, the biological characteristics of natural plant communities may be crucial to the maintenance of generalized food deceptive orchids. My study focused on the floral, spatial and temporal characteristics of plant communities. I used both in and ex sitar experiments to investigate whether these characteristics influence pollinator visitation rates and the reproductive success of deceptive orchids. A high spatial aggregation of both deceptive and rewarding species decreased the reproductive success of the deceptive species. Also, being of similar flower colour to rewarding sympatric species increased pollinator visitation rates to a deceptive species. The beneficial effect of flower colour similarity was even more pronounced when both species were spatially closely mingled or when the deceptive species flowered after the rewarding species. Finally, pollinator behaviour was unaffected in the short term by a change in the characteristics of plant communities, indicating that pollinators need time to learn under new conditions. Thus, the characteristics of plant communities may crucially affect the reproductive success of deceptive orchids. Although the absence of costs associated with nectar production, the efficient pollen export and the high seed quality of deceptive orchids may favour their maintenance, the characteristics of plant communities may also contribute to it. Therefore, my study provides an alternative yet complementary explanation to the maintenance of generalized food deceptive orchids in natural populations. I discuss the possible implications for the maintenance and the evolution of generalized food deceptive orchids with regards to the floral and temporal dynamics of natural plant communities.