Temporal patterns of memory source incorporations into dreams and their relationships to dreamed locus of control

Les incorporations des mémoires épisodiques dans les rêves apparaissent en formes fragmentées et suivent un modèle temporel distinct qui suit une courbe sinusoïdale. Ce modèle est caractérisé par les incorporations immédiates, qui apparaissent 1-2 jours après l’événement (effet de résidus diurnes), et les incorporations tardives, qui apparaissent 5-7 jours après l’événement (effet de délai). Ces deux effets sont considérés comme des liens entre les processus de consolidation de la mémoire et la formation du rêve. Cette courbe temporelle a été observée pour une variété de stimuli expérimentaux. Cependant, aucune étude à date n’a démontré que le contenu des rêves réagit aux événements diurnes d’une manière plus générale et non-spécifique. Le but de notre étude était d’examiner si deux événements qualitativement distincts, un séjour nocturne au laboratoire (LAB), considéré comme un événement interpersonnel, et une tâche de réalité virtuelle (RV), considérée comme un événement non-interpersonnel, sont intégrés de façon différente dans le contenu onirique. Selon nos hypothèses, 1) les éléments spécifiques liés au LAB et à RV seraient incorporés dans les rêves avec des patrons tendances temporels différents, et 2) les incorporations spécifiques seraient associées à des changements plus généraux dans le locus de contrôle (LoC) du rêve. Vingt-six participants ont passé une nuit dans le laboratoire, ont été exposé à une tâche de RV, et ont rempli un journal de rêve pendant 10 jours. Les rapports de rêve ont été cotés pour les éléments spécifiques portant sur LAB et sur RV, et pour l'évolution générale de LoC du rêve. Nos deux hypothèses ont été confirmées: 1) les incorporations de LAB et RV sont négativement corrélées et apparaissent dans le rêve selon des modèles temporels différents. Les incorporations du LAB ont suivi une courbe sinusoïdale en forme de U, avec un effet de résidu diurne et un effet de délai. Les incorporations de RV ont suivi un patron différent, et ont eu un maximum d’incorporations au jour 4. 2) les scores du LoC du rêve étaient plus externes pour le jour 1 (max incorporations du LAB) et plus internes pour le jour 4 (max incorporations de RV). Ces modèles d'incorporation distincts peuvent refléter des différences dans la façon dont les deux événements ont été traités par les processus de consolidation de la mémoire. Dans ce cas, une expérience interpersonnelle (LAB) était incorporée plus tôt dans le temps. Les résultats suggèrent que LoC du rêve reflète les processus de mémoire plus généraux, qui affectent le contenu du rêve entier, et qui sont partiellement indépendants des incorporations spécifiques.

Étude de cas sur la dynamique motivationnelle d’élèves à risque du 3e cycle du primaire et de l’influence du jeu éducatif numérique en mathématiques sur celle-ci

Le phénomène du décrochage scolaire est encore très présent dans notre société, particulièrement chez les garçons. Notre mémoire s’intéresse à la question et vise à mieux comprendre la dynamique motivationnelle d’un échantillon (N=11) d’élèves masculins considéré comme étant « à risque » de décrochage au 3e cycle d’une école primaire de Montréal. De plus, notre expérimentation vise spécifiquement à décrire l’influence de l’utilisation d’une activité pédagogique dite « motivante » : le jeu éducatif numérique « Math en Jeu » sur la dynamique motivationnelle à apprendre en mathématiques. Il s’agit d’une étude de cas avec une approche mixte de collecte de données. Nos résultats révèlent quatre profils de dynamique motivationnelle chez les élèves de notre échantillon : 1) les élèves en difficulté en mathématiques, 2) les élèves démotivés et 3) les élèves démotivés et en difficulté en mathématiques, puis, 4) des cas plus complexes. Notre analyse montre que « Math en Jeu » suscite un grand intérêt chez tous les élèves de notre échantillon. L’influence du jeu sur la dynamique motivationnelle semble toutefois mieux convenir aux élèves avec des dynamiques motivationnelles de type « démotivé » ou « démotivé et en difficulté en mathématiques » et dans une certaine mesure, certains élèves catégorisés comme étant des « cas complexes ». Nos résultats indiquent que le jeu pourrait notamment avoir une certaine influence sur le sentiment de compétence à réussir de l’élève. Toutefois, pour être en mesure de mieux décrire et analyser ces influences, il serait préférable de mener des recherches sur une plus longue durée, dans un contexte naturel de classe et sur un échantillon d’élèves plus grand.

Droit communautaire afférant aux services financiers en ligne

Suite à l’essor des marchés financiers en ligne tant à l’intérieur de l’Union Européenne qu’en Amérique du Nord, les législateurs communautaires ont pris différentes mesures visant à exercer un certain contrôle sur le flux financier découlant de cet essor. Afin de mieux situer le lecteur dans cet amalgame de textes juridiques, l’auteur de cet article dresse un portrait exhaustif des différentes lois, directives et conventions applicables aux services financiers en ligne. Le domaine des services financiers n’échappant pas à l’aspect international du réseau Internet, la problématique de l’assujettissement de sites nord-américains au droit communautaire demeure d’un grand intérêt. Comme le souligne l’auteur, malgré le fait que certains joueurs ne devrait pas, à première vue être soumis au droit communautaire, les autorités de l’Union Européennes justifient leur occupation de la compétence par rapport aux activités financières en ligne en raison de leur intérêt pour la réalisation du marché unique. En partant de ce constat, l’auteur aborde exhaustivement les différents textes juridiques de droit européen pouvant accorder un recours quelconque au consommateur désirant obtenir des services financiers en ligne, peu importe l’origine géographique du site, notamment la très récente Directive 2002/65/CE du Parlement européen et du Conseil du 23 septembre 2002 concernant la commercialisation à distance de services financiers auprès des consommateurs, et modifiant les directives 90/619/CEE du Conseil, 97/7/CE et 98/27/CE. Ce nouveau texte prévoit, entre autres, que les protections accordées au consommateurs ne peuvent êtres outrepassées même lorsque la loi applicable au contrat est celle d’un pays tiers à condition que ledit consommateur soit résident d’un État membre de la Communauté et que le contrat ait des liens de rattachement proches avec la Communauté.

Cholinergic enhancement of perceptual learning : behavioral, physiological, and neuro-pharmacological study in the rat primary visual cortex

Les cortices sensoriels sont des régions cérébrales essentielles pour la perception. En particulier, le cortex visuel traite l’information visuelle en provenance de la rétine qui transite par le thalamus. Les neurones sont les unités fonctionnelles qui transforment l'information sensorielle en signaux électriques, la transfèrent vers le cortex et l'intègrent. Les neurones du cortex visuel sont spécialisés et analysent différents aspects des stimuli visuels. La force des connections entre les neurones peut être modulée par la persistance de l'activité pré-synaptique et induit une augmentation ou une diminution du signal post-synaptique à long terme. Ces modifications de la connectivité synaptique peuvent induire la réorganisation de la carte corticale, c’est à dire la représentation de ce stimulus et la puissance de son traitement cortical. Cette réorganisation est connue sous le nom de plasticité corticale. Elle est particulièrement active durant la période de développement, mais elle s’observe aussi chez l’adulte, par exemple durant l’apprentissage. Le neurotransmetteur acétylcholine (ACh) est impliqué dans de nombreuses fonctions cognitives telles que l’apprentissage ou l’attention et il est important pour la plasticité corticale. En particulier, les récepteurs nicotiniques et muscariniques du sous-type M1 et M2 sont les récepteurs cholinergiques impliqués dans l’induction de la plasticité corticale. L’objectif principal de la présente thèse est de déterminer les mécanismes de plasticité corticale induits par la stimulation du système cholinergique au niveau du télencéphale basal et de définir les effets sur l’amélioration de la perception sensorielle. Afin d’induire la plasticité corticale, j’ai jumelé des stimulations visuelles à des injections intracorticales d’agoniste cholinergique (carbachol) ou à une stimulation du télencéphale basal (neurones cholinergiques qui innervent le cortex visuel primaire). J'ai analysé les potentiels évoqués visuels (PEVs) dans le cortex visuel primaire des rats pendant 4 à 8 heures après le couplage. Afin de préciser l’action de l’ACh sur l’activité des PEVs dans V1, j’ai injecté individuellement l’antagoniste des récepteurs muscariniques, nicotiniques, α7 ou NMDA avant l’infusion de carbachol. La stimulation du système cholinergique jumelée avec une stimulation visuelle augmente l’amplitude des PEVs durant plus de 8h. Le blocage des récepteurs muscarinique, nicotinique et NMDA abolit complètement cette amélioration, tandis que l’inhibition des récepteurs α7 a induit une augmentation instantanée des PEVs. Ces résultats suggèrent que l'ACh facilite à long terme la réponse aux stimuli visuels et que cette facilitation implique les récepteurs nicotiniques, muscariniques et une interaction avec les récepteur NMDA dans le cortex visuel. Ces mécanismes sont semblables à la potentiation à long-terme, évènement physiologique lié à l’apprentissage. L’étape suivante était d’évaluer si l’effet de l’amplification cholinergique de l’entrée de l’information visuelle résultait non seulement en une modification de l’activité corticale mais aussi de la perception visuelle. J’ai donc mesuré l’amélioration de l’acuité visuelle de rats adultes éveillés exposés durant 10 minutes par jour pendant deux semaines à un stimulus visuel de type «réseau sinusoïdal» couplé à une stimulation électrique du télencéphale basal. L’acuité visuelle a été mesurée avant et après le couplage des stimulations visuelle et cholinergique à l’aide d’une tâche de discrimination visuelle. L’acuité visuelle du rat pour le stimulus d’entrainement a été augmentée après la période d’entrainement. L’augmentation de l’acuité visuelle n’a pas été observée lorsque la stimulation visuelle seule ou celle du télencéphale basal seul, ni lorsque les fibres cholinergiques ont été lésées avant la stimulation visuelle. Une augmentation à long terme de la réactivité corticale du cortex visuel primaire des neurones pyramidaux et des interneurones GABAergiques a été montrée par l’immunoréactivité au c-Fos. Ainsi, lorsque couplé à un entrainement visuel, le système cholinergique améliore les performances visuelles pour l’orientation et ce probablement par l’optimisation du processus d’attention et de plasticité corticale dans l’aire V1. Afin d’étudier les mécanismes pharmacologiques impliqués dans l’amélioration de la perception visuelle, j’ai comparé les PEVs avant et après le couplage de la stimulation visuelle/cholinergique en présence d’agonistes/antagonistes sélectifs. Les injections intracorticales des différents agents pharmacologiques pendant le couplage ont montré que les récepteurs nicotiniques et M1 muscariniques amplifient la réponse corticale tandis que les récepteurs M2 muscariniques inhibent les neurones GABAergiques induisant un effet excitateur. L’infusion d’antagoniste du GABA corrobore l’hypothèse que le système inhibiteur est essentiel pour induire la plasticité corticale. Ces résultats démontrent que l’entrainement visuel jumelé avec la stimulation cholinergique améliore la plasticité corticale et qu’elle est contrôlée par les récepteurs nicotinique et muscariniques M1 et M2. Mes résultats suggèrent que le système cholinergique est un système neuromodulateur qui peut améliorer la perception sensorielle lors d’un apprentissage perceptuel. Les mécanismes d’amélioration perceptuelle induits par l’acétylcholine sont liés aux processus d’attention, de potentialisation à long-terme et de modulation de la balance d’influx excitateur/inhibiteur. En particulier, le couplage de l’activité cholinergique avec une stimulation visuelle augmente le ratio de signal / bruit et ainsi la détection de cibles. L’augmentation de la concentration cholinergique corticale potentialise l’afférence thalamocorticale, ce qui facilite le traitement d’un nouveau stimulus et diminue la signalisation cortico-corticale minimisant ainsi la modulation latérale. Ceci est contrôlé par différents sous-types de récepteurs cholinergiques situés sur les neurones GABAergiques ou glutamatergiques des différentes couches corticales. La présente thèse montre qu’une stimulation électrique dans le télencéphale basal a un effet similaire à l’infusion d’agoniste cholinergique et qu’un couplage de stimulations visuelle et cholinergique induit la plasticité corticale. Ce jumelage répété de stimulations visuelle/cholinergique augmente la capacité de discrimination visuelle et améliore la perception. Cette amélioration est corrélée à une amplification de l’activité neuronale démontrée par immunocytochimie du c-Fos. L’immunocytochimie montre aussi une différence entre l’activité des neurones glutamatergiques et GABAergiques dans les différentes couches corticales. L’injection pharmacologique pendant la stimulation visuelle/cholinergique suggère que les récepteurs nicotiniques, muscariniques M1 peuvent amplifier la réponse excitatrice tandis que les récepteurs M2 contrôlent l’activation GABAergique. Ainsi, le système cholinergique activé au cours du processus visuel induit des mécanismes de plasticité corticale et peut ainsi améliorer la capacité perceptive. De meilleures connaissances sur ces actions ouvrent la possibilité d’accélérer la restauration des fonctions visuelles lors d’un déficit ou d’amplifier la fonction cognitive.

5-HT2C and NMDA Receptors, IP3, cGMP and cAMP Functional Regulation in Pilocarpine Induced Temporal Lobe Epilepsy in Rats: Neuroprotective Role of Bacopa monnieri

Department of Biotechnology, Cochin University of Science and Technology

Transformaciones discursivas en el proceso de securitización del narcotráfico. Un análisis de los actos discursivos oficiales de Colombia y Estados Unidos en la Guerra contra las drogas 1986 - 1990

El tema de las drogas suscita un debate entre quienes defienden la prohibición y la represión, y aquellos que defienden alternativas como la legalización y/o regulación y otras más moderadas como la descriminalización y la despenalización. Aunque ambas posturas muestran datos empíricos que las soportan, desde el ámbito discursivo la visión represiva se ha posicionado como la más aceptada en el continente americano, más específicamente, en Latinoamérica. El presente trabajo, hace un estudio de caso del proceso de securitización del narcotráfico entre los presidentes de Estados Unidos y Colombia durante el período 1986-1990. A lo largo del texto, se analizan discursos oficiales de los presidentes de ambos Estados, resaltando las estrategias retóricas y sus transformaciones que legitimaron acciones represivas de tipo político-militar contra las drogas. Al final se apunta a reivindicar el discurso como un instrumento para reproducir creencias sobre fenómenos, en este caso, la creencia de que las drogas son una amenaza existencial a la seguridad política y militar para los Estados.

Caracterización de los pacientes con hemorragia de vías digestivas altas no varicosa atendidos en el Hospital Universitario de la Samaritana, Cundinamarca

La hemorragia de vías digestivas altas (HVDA) es una emergencia frecuente. La etiología más común es la úlcera péptica. La restauración del volumen intravascular y la presión arterial son la prioridad del manejo. La endoscopia (EGD) debe realizarse luego de la reanimación inicial y lograda la estabilización hemodinámica, tratar la lesión subyacente mediante hemostasia. Se realiza un estudio en un hospital de referencia de tercer nivel, Cundinamarca, Colombia Materiales y métodos: Estudio descriptivo retrospectivo, datos obtenidos de la historia clínica electrónica de pacientes adultos que consultaron por urgencias en el Hospital Universitario de la Samaritana (HUS) por HVDA, diagnosticada por hematemesis, melenas, hematoquezia y/o anemia; a quienes se les realizó EGD durante abril del 2010 - abril del 2011. Resultados: Se atendieron 385 pacientes en el período de estudio, 100 fueron excluidos debido a hemorragia secundaria a várices esofágicas, historia incompleta y hemorragia digestiva baja, para un total de 285 pacientes analizados. El 69.1% eran mayores de 60 años. El 73.3% presentaba hipertensión arterial, el 55.1% reportaba ingesta de Anti-inflamatorios no esteroideos (AINES) y Aspirina (ASA). El 19.6% reportaba episodios de sangrado previos y 17.9% presentó inestabilidad hemodinámica. Sesenta y tres pacientes (22,1%) requirieron hemostasia endoscópica, treinta y dos (11.2%) presentaron resangrado. La mortalidad reportada fue del 13.1%, del cual 55.3% correspondía a hombres. Discusión: La mayoría de la población atendida en el HUS por HVDA son adultos mayores de 60 años. La úlcera péptica, continúa siendo el diagnóstico más frecuente asociado al uso de AINES y ASA.

Clonidina para el Tratamiento del Dolor Oncológico: una Revisión Sistemática de la Literatura

El dolor oncológico representa una de las principales causas de dolor crónico, siendo los opioides la primera línea de manejo, sin embargo 10% de los pacientes requieren estrategias analgésicas multimodales. La eficacia analgésica de la clonidina como coadyuvante ha sido demostrada para diversos modelos de dolor. Sin embargo no hay revisiones sistemáticas que validen su eficacia y seguridad en dolor crónico oncológico. Se realizó una revisión sistemática de la literatura a noviembre 26 de 2012, encontrando 15 trabajos (12 reportes de caso y tres ensayos clínicos controlados), n=138 pacientes. La intervención tuvo una eficacia entre 44,7 y 100%, mostrando mayor beneficio en pacientes con componente de dolor neuropático. La adición de clonidina fue bien tolerada, siendo la sedación y la disminución en tensión arterial y frecuencia cardiaca los efectos secundarios más frecuentes, con relación dosis dependiente, de resolución espontánea y en ninguno de los casos se documentó lesión secundaria en los pacientes. La vía de administración más frecuente fue neuroaxial (intratecal y peridural). La revisión sistemática no fue susceptible de metaanálisis por la heterogeneidad clínica de los estudios. Los resultados obtenidos sugieren que la adición de clonidina puede ser una opción terapeútica eficaz y segura en los pacientes con dolor crónico oncológico severo refractario a opioides a altas dosis asociado o no a infusión neuroaxial de anestésico local, en especial en presencia de componente neuropático. Sin embargo se identificó la necesidad de un mayor número de ensayos clínicos controlados aleatorios que permitan establecer conclusiones definitivas.

16/6-idiotype expressing antibodies induce brain inflammation and cognitive impairment in mice: the mosaic of central nervous system involvement in lupus

Background: The 16/6-idiotype (16/6-Id) of the human anti-DNA antibody was found to induce experimental lupus in naive mice, manifested by production of autoantibodies, leukopenia and elevated inflammatory markers, as well as kidney and brain involvement. We assessed behavior and brain pathology of naive mice injected intracerebra-ventricularly (ICV) with the 16/6-Id antibody. Methods: C3H female mice were injected ICV to the right hemisphere with the human 16/6-Id antibody or commercial human IgG antibodies (control). The mice were tested for depression by the forced swimming test (FST), locomotor and explorative activity by the staircase test, and cognitive functions were examined by the novel object recognition and Y-maze tests. Brain slices were stained for inflammatory processes. Results: 16/6-Id injected mice were cognitively impaired as shown by significant differences in the preference for a new object in the novel object recognition test compared to controls (P = 0.012). Similarly, the preference for spatial novelty in the Y-maze test was significantly higher in the control group compared to the 16/6-Id-injected mice (42% vs. 9%, respectively, P = 0.065). Depression-like behavior and locomotor activity were not significantly different between the16/6-Id-injected and the control mice. Immunohistochemistry analysis revealed an increase in astrocytes and microglial activation in the hippocampus and amygdala, in the 16/6-Id injected group compared to the control. Conclusions: Passive transfer of 16/6-Id antibodies directly into mice brain resulted in cognitive impairments and histological evidence for brain inflammation. These findings shed additional light on the diverse mosaic pathophysiology of neuropsychiatric lupus.

Subchronic 3, 4-methylenedioximethamphetamine (mdma) reverts anxiety induced by chronic mild stress

Here we report the effects of subchronic 3, 4-Methylenedioximethamphetamine (MDMA) on the elevated plus-maze, a widely used animal model of anxiety. Rats exposed to a mild chronic stress (MCS) protocol received intracerebroventricular microinjections of the selective serotonin reuptake inhibitor (SSRI) – fluoxetine (2.0ug/ul) or 3, 4-Methylenedioximethamphetamine (MDMA, 2.0ug/ul) for seven days. On the eighth day rats were tested in the elevated plus-maze. Our results showed that sub-chronic MDMA interacted with MCS leading to a decrease in anxiety-related behaviors including: percentage of open arms entries (F[2,26]=4.00; P=0.031), time spent in the open arms (F[2,26]=3.656; P=0.040) and time spent in the open arms extremities (F[2,26]=5.842; P=0.008). These results suggest a potential effect of MDMA in the reversion of the emotional significance of aversive stimuli.

Learning associations between places and visual cues without learning to navigate: neither fornix nor entorhinal cortex is required

Rats with fornix transection, or with cytotoxic retrohippocampal lesions that removed entorhinal cortex plus ventral subiculum, performed a task that permits incidental learning about either allocentric (Allo) or egocentric (Ego) spatial cues without the need to navigate by them. Rats learned eight visual discriminations among computer-displayed scenes in a Y-maze, using the constant-negative paradigm. Every discrimination problem included two familiar scenes (constants) and many less familiar scenes (variables). On each trial, the rats chose between a constant and a variable scene, with the choice of the variable rewarded. In six problems, the two constant scenes had correlated spatial properties, either Alto (each constant appeared always in the same maze arm) or Ego (each constant always appeared in a fixed direction from the start arm) or both (Allo + Ego). In two No-Cue (NC) problems, the two constants appeared in randomly determined arms and directions. Intact rats learn problems with an added Allo or Ego cue faster than NC problems; this facilitation provides indirect evidence that they learn the associations between scenes and spatial cues, even though that is not required for problem solution. Fornix and retrohippocampal-lesioned groups learned NC problems at a similar rate to sham-operated controls and showed as much facilitation of learning by added spatial cues as did the controls; therefore, both lesion groups must have encoded the spatial cues and have incidentally learned their associations with particular constant scenes. Similar facilitation was seen in subgroups that had short or long prior experience with the apparatus and task. Therefore, neither major hippocampal input-output system is crucial for learning about allocentric or egocentric cues in this paradigm, which does not require rats to control their choices or navigation directly by spatial cues.

Using self-organising feature maps for the control of artificial organisms

Variations on the standard Kohonen feature map can enable an ordering of the map state space by using only a limited subset of the complete input vector. Also it is possible to employ merely a local adaptation procedure to order the map, rather than having to rely on global variables and objectives. Such variations have been included as part of a hybrid learning system (HLS) which has arisen out of a genetic-based classifier system. In the paper a description of the modified feature map is given, which constitutes the HLSs long term memory, and results in the control of a simple maze running task are presented, thereby demonstrating the value of goal related feedback within the overall network.

Blueberry supplementation induces spatial memory improvements and region-specific regulation of hippocampal BDNF mRNA expression in young rats

Rationale: Flavonoid-rich foods have been shown to be able to reverse age-related cognitive deficits in memory and learning in both animals and humans. However, to date, there have been only a limited number of studies investigating the effects of flavonoid-rich foods on cognition in young/healthy animals. Objectives: The aim of this study was to investigate the effects of a blueberry-rich diet in young animals using a spatial working memory paradigm, the delayed non-match task, using an eight-arm radial maze. Furthermore, the mechanisms underlying such behavioural effects were investigated. Results: We show that a 7-week supplementation with a blueberry diet (2 % w/w) improves the spatial memory performance of young rats (2 months old). Blueberry-fed animals also exhibited a faster rate of learning compared to those on the control diet. These behavioural outputs were accompanied by the activation of extracellular signal-related kinase (ERK1/2), increases in total cAMP-response element binding protein (CREB) and elevated levels of pro- and mature brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in the hippocampus. Changes in hippocampal CREB correlated well with memory performance. Further regional analysis of BDNF gene expression in the hippocampus revealed a specific increase in BDNF mRNA in the dentate gyrus and CA1 areas of hippocampi of blueberry-fed animals. Conclusions: The present study suggests that consumption of flavonoid-rich blueberries has a positive impact on spatial learning performance in young healthy animals, and these improvements are linked to the activation of ERK–CREB– BDNF pathway in the hippocampus.

Lexical access, story re-telling and sequencing skills in adults who clutter and those who do not

Cluttering is a rate-based disorder of fluency, the scope of whose diagnostic criteria currently remains unclear. This paper reports preliminary findings from a larger study which aims to determine whether cluttering can be associated with language disturbances as well as motor and rate based ones. Subtests from the Mt Wilga High Level Language Test (MWHLLT) were used to determine whether people who clutter (PWC) have word finding difficulties, and use significantly more maze behaviours compared to controls, during story re-telling and simple sequencing tasks. Independent t tests showed that PWC were significantly slower than control participants in lexical access and sentence completion tasks, but returned mixed findings when PWCs were required to name items within a semantic category. PWC produced significantly more maze behaviour than controls in a task where participants were required to explain how to undertake commonly performed actions, but no difference in use of maze behaviour was found between the two groups when retelling a story from memory. The implications of these findings are discussed

Mixed layer lateral eddy fluxes mediated by air-sea interaction

The modulation of air–sea heat fluxes by geostrophic eddies due to the stirring of temperature at the sea surface is discussed and quantified. It is argued that the damping of eddy temperature variance by such air–sea fluxes enhances the dissipation of surface temperature fields. Depending on the time scale of damping relative to that of the eddying motions, surface eddy diffusivities can be significantly enhanced over interior values. The issues are explored and quantified in a controlled setting by driving a tracer field, a proxy for sea surface temperature, with surface altimetric observations in the Antarctic Circumpolar Current (ACC) of the Southern Ocean. A new, tracer-based diagnostic of eddy diffusivity is introduced, which is related to the Nakamura effective diffusivity. Using this, the mixed layer lateral eddy diffusivities associated with (i) eddy stirring and small-scale mixing and (ii) surface damping by air–sea interaction is quantified. In the ACC, a diffusivity associated with surface damping of a comparable magnitude to that associated with eddy stirring (;500 m2 s21) is found. In frontal regions prevalent in the ACC, an augmentation of surface lateral eddy diffusivities of this magnitude is equivalent to an air–sea flux of 100 W m22 acting over a mixed layer depth of 100 m, a very significant effect. Finally, the implications for other tracer fields such as salinity, dissolved gases, and chlorophyll are discussed. Different tracers are found to have surface eddy diffusivities that differ significantly in magnitude.