Unpacking the cognitive map: the parallel map theory of hippocampal function

In the parallel map theory, the hippocampus encodes space with 2 mapping systems. The bearing map is constructed primarily in the dentate gyrus from directional cues such as stimulus gradients. The sketch map is constructed within the hippocampus proper from positional cues. The integrated map emerges when data from the bearing and sketch maps are combined. Because the component maps work in parallel, the impairment of one can reveal residual learning by the other. Such parallel function may explain paradoxes of spatial learning, such as learning after partial hippocampal lesions, taxonomic and sex differences in spatial learning, and the function of hippocampal neurogenesis. By integrating evidence from physiology to phylogeny, the parallel map theory offers a unified explanation for hippocampal function.

Accuracy profile validation of a new method for carbon monoxide measurement in the human blood using headspace-gas chromatography-mass spectrometry (HS-GC-MS).

The aim of our study was to provide an innovative headspace-gas chromatography-mass spectrometry (HS-GC-MS) method applicable for the routine determination of blood CO concentration in forensic toxicology laboratories. The main drawback of the GC/MS methods discussed in literature for CO measurement is the absence of a specific CO internal standard necessary for performing quantification. Even if stable isotope of CO is commercially available in the gaseous state, it is essential to develop a safer method to limit the manipulation of gaseous CO and to precisely control the injected amount of CO for spiking and calibration. To avoid the manipulation of a stable isotope-labeled gas, we have chosen to generate in a vial in situ, an internal labeled standard gas ((13)CO) formed by the reaction of labeled formic acid formic acid (H(13)COOH) with sulfuric acid. As sulfuric acid can also be employed to liberate the CO reagent from whole blood, the procedure allows for the liberation of CO simultaneously with the generation of (13)CO. This method allows for precise measurement of blood CO concentrations from a small amount of blood (10 μL). Finally, this method was applied to measure the CO concentration of intoxicated human blood samples from autopsies.

Visuo-motor and cognitive procedural learning in children with basal ganglia pathology.

We investigated procedural learning in 18 children with basal ganglia (BG) lesions or dysfunctions of various aetiologies, using a visuo-motor learning test, the Serial Reaction Time (SRT) task, and a cognitive learning test, the Probabilistic Classification Learning (PCL) task. We compared patients with early (<1 year old, n=9), later onset (>6 years old, n=7) or progressive disorder (idiopathic dystonia, n=2). All patients showed deficits in both visuo-motor and cognitive domains, except those with idiopathic dystonia, who displayed preserved classification learning skills. Impairments seem to be independent from the age of onset of pathology. As far as we know, this study is the first to investigate motor and cognitive procedural learning in children with BG damage. Procedural impairments were documented whatever the aetiology of the BG damage/dysfunction and time of pathology onset, thus supporting the claim of very early skill learning development and lack of plasticity in case of damage.

Segmentation automatique de la matière grise et de la matière blanche par un algorithme génétique : une étude de validation

Résumé Objectif: l'observation des variations de volume de la matière grise (MG), de la matière blanche (MB), et du liquide céphalo-rachidien (LCR) est particulièrement utile dans l'étude de nombreux processus physiopathologiques, la mesure quantitative 'in vivo' de ces volumes présente un intérêt considérable tant en recherche qu'en pratique clinique. Cette étude présente et valide une méthode de segmentation automatique du cerveau avec mesure des volumes de MG et MB sur des images de résonance magnétique. Matériel et Méthode: nous utilisons un algorithme génétique automatique pour segmenter le cerveau en MG, MB et LCR à partir d'images tri-dimensionnelles de résonance magnétique en pondération Ti. Une étude morphométrique a été conduite sur 136 sujets hommes et femmes de 15 à 74 ans. L'algorithme a ensuite été validé par 5 approches différentes: I. Comparaison de mesures de volume sur un cerveau de cadavre par méthode automatique et par mesure de déplacement d'eau selon la méthode d'Archimède. 2. Comparaison de mesures surfaces sur des images bidimensionnelles segmentées soit par un traçage manuel soit par la méthode automatique. 3. Evaluation de la fiabilité de la segmentation par acquisitions et segmentations itératives du même cerveau. 4. Les volumes de MG, MB et LCR ont été utilisés pour une étude du vieillissement normal de la population. 5. Comparaison avec les données existantes de la littérature. Résultats: nous avons pu observer une variation de la mesure de 4.17% supplémentaire entre le volume d'un cerveau de cadavre mesuré par la méthode d'Archimède, en majeure partie due à la persistance de tissus après dissection_ La comparaison des méthodes de comptage manuel de surface avec la méthode automatique n'a pas montré de variation significative. L'épreuve du repositionnement du même sujet à diverses reprises montre une très bonne fiabilité avec une déviation standard de 0.46% pour la MG, 1.02% pour la MB et 3.59% pour le LCR, soit 0.19% pour le volume intracrânien total (VICT). L'étude morphométrique corrobore les résultats des études anatomiques et radiologiques existantes. Conclusion: la segmentation du cerveau par un algorithme génétique permet une mesure 100% automatique, fiable et rapide des volumes cérébraux in vivo chez l'individu normal.

Validation d'une nouvelle grille de codage de la régulation émotionnelle avec le Laboratory Temperament Assessment Battery (Lab-TAB)

L'objectif de cette étude est de valider une nouvelle grille de codage pour le Lab-TAB (Goldsmith et Rothbart, 1999). Cette grille mesure l'intensité émotionnelle et les comportements de régulation chez l'enfant âgé de six mois. L'accord interjuge se révèle satisfaisant. Les analyses factorielles ont mis en évidence trois facteurs - attention, niveau d'activité et détournement actif - retrouvés dans la littérature comme stratégies de régulation émotionnelle. Les analyses de consistance interne démontrent une bonne homogénéité de ces facteurs. La validité externe se révèle satisfaisante aux niveaux concourant et prédictif. Enfin, cet outil de codage permet de distinguer les prématurés et les nés à terme. L'ensemble de ces résultats indiquent que l'outil élaboré présente de bonnes qualités psychométriques.

Use of accuracy profile for the validation of a gas chromatography-negative chemical ionization tandem mass spectrometry method: quantification of ethyl glucuronide in hair

Introduction: Ethylglucuronide (EtG) is a direct and specific metabolite of ethanol. Its determination in hair is of increasing interest for detecting and monitoring alcohol abuse. The quantification of EtG in hair requires analytical methods showing highest sensitivity and specificity. We present a fully validated method based on gas chromatography-negative chemical ionization tandem mass spectrometry (GC-NCI-MS/MS). The method was validated using French Society of Pharmaceutical Sciences and Techniques (SFSTP) guidelines which are based on the determination of the total measurement error and accuracy profiles. Methods: Washed and powdered hair is extracted in water using an ultrasonic incubation. After purification by Oasis MAX solid phase extraction, the derivatized EtG is detected and quantified by GC-NCI-MS/MS method in the selected reaction monitoring mode. The transitions m/z 347 / 163 and m/z 347 / 119 were used for the quantification and identification of EtG. Four quality controls (QC) prepared with hair samples taken post mortem from 2 subjects with a known history of alcoholism were used. A proficiency test with 7 participating laboratories was first run to validate the EtG concentration of each QC sample. Considering the results of this test, these samples were then used as internal controls for validation of the method. Results: The mean EtG concentrations measured in the 4 QC were 259.4, 130.4, 40.8, and 8.4 pg/mg hair. Method validation has shown linearity between 8.4 and 259.4 pg/mg hair (r2 > 0.999). The lower limit of quantification was set up at 8.4 pg/mg. Repeatability and intermediate precision were found less than 13.2% for all concentrations tested. Conclusion: The method proved to be suitable for routine analysis of EtG in hair. GC-NCI-MS/MS method was then successfully applied to the analysis of EtG in hair samples collected from different alcohol consumers.