Selective Coupling between Theta Phase and Neocortical Fast Gamma Oscillations during REM-Sleep in Mice

TORT, A. B. L. ; SCHEFFER-TEIXEIRA, R ; Souza, B.C. ; DRAGUHN, A. ; BRANKACK, J. . Theta-associated high-frequency oscillations (110-160 Hz) in the hippocampus and neocortex. Progress in Neurobiology , v. 100, p. 1-14, 2013.

Améliorer la douleur et le sommeil chez les aînés souffrant de douleur chronique à l’aide de la stimulation transcrânienne par courant direct (tDCS)

Résumé : Introduction: La douleur chronique et les problèmes de sommeil ont un impact significatif sur la qualité de vie. La prévalence de ces deux conditions augmente substantiellement avec l’âge. L’objectif de cette étude était d’évaluer la faisabilité d’une étude randomisée, contrôlée par placebo et de recueillir des données sur l’efficacité de la stimulation transcrânienne par courant direct (tDCS) pour réduire la douleur et améliorer le sommeil chez des aînés souffrant de douleur chronique d’origines musculo-squelettique. Méthodes: Quatorze patients souffrant de douleur chronique et de problèmes de sommeil ont reçu cinq séances quotidiennes consécutives de tDCS anodique appliquée au cortex moteur primaire (2 mA, 20 minutes) ou cinq séances de tDCS simulée de manière randomisée. L’intensité de la douleur était mesurée avec une échelle visuelle analogue et les paramètres de sommeil avec l’actigraphie. Pendant toute la durée de l’étude, des journaux de bord de douleur et de sommeil étaient aussi utilisés afin de mesurer l'effet de la tDCS sur la douleur et le sommeil du quotidien des participants. Résultats: Les résultats indiquent que la tDCS réelle engendre une analgésie de 59 %, alors que la tDCS simulée ne réduit pas la douleur (p < 0,05). Par contre, aucun changement n’a été observé au niveau des paramètres de sommeil (tous les p ≥ 0,18). Conclusion: Il appert que cinq séances de tDCS anodique appliquée au niveau du cortex moteur primaire seraient efficaces pour réduire la douleur des aînés souffrant de douleur chronique, mais pas pour améliorer leur sommeil. De futures études seront nécessaires afin de déterminer si d’autres paramètres de stimulation pourraient avoir un impact sur le sommeil et si ces résultats peuvent être reproduits en utilisant un plus grand nombre de patients.

Étude S.AGES : recueil et suivi de nouveaux cas de syndromes d’apnées obstructives au cours du sommeil (SAOS), chez des sujets âgés de plus de 70 ans, diagnostiqués dans les structures de pneumologie et de gériatrie

International audience

Valeur diagnostique des micro-éveils autonomiques comme substitut aux éveils cérébraux dans l'apnée du sommeil

Les troubles respiratoires du sommeil ont une prévalence élevée dans la population générale, l’apnée obstructive du sommeil étant le plus important de ces troubles. Malgré tout, une grande proportion des patients avec apnée ne sont pas diagnostiqués. La méthode la plus complète pour diagnostiquer l’apnée est l’enregistrement d’une nuit de sommeil par polysomnographie, aussi appelée enregistrement de type 1, qui est un processus long et coûteux. Pour surmonter ces difficultés, des appareils d’enregistrements portables (ou de type 3) ont été développés. Toutefois, ces enregistrements de type 3 ne capturent pas l’activité cérébrale, mesurée avec l’électroencéphalographie (EEG). Le présent mémoire décrit une étude comparative entre les enregistrements de type 1 et de type 3. Tous les événements respiratoires d’apnée, d’hypopnée et d’éveils liés à un effort respiratoire (RERA, en anglais) seront analysés ainsi que les éveils cérébraux (ou éveils EEG) et les éveils autonomiques. Ces éveils autonomiques se définissent par une hausse de la fréquence cardiaque suite à un événement respiratoire. Pour enrichir les analyses, les variables respiratoires suivantes ont été étudiées : une chute de la saturation en oxygène de 4 % (ODI), l’index d’apnée-hypopnée (IAH), l’indice de perturbations respiratoires avec apnées + hypopnées + RERAs et les éveils EEG (RDIe, en anglais) et le RDI incluant les éveils autonomiques définis par une augmentation de la fréquence cardiaque de 5 bpm (RDIa5). L’objectif de la présente étude est d’évaluer la proportion d’événements respiratoires avec éveils autonomiques ainsi que leur impact sur le RDI des enregistrements de type 1 et 3. L’hypothèse suggère que les événements avec éveils autonomiques auraient un plus grand impact sur le RDI des enregistrements de type 3 contrairement au type 1. Cette étude inclut 72 sujets ayant suivi un enregistrement de polysomnographie complète de type 1 ainsi que 79 sujets différents ayant suivi un enregistrement ambulatoire de type 3. Les analyses suivantes ont été effectuées : 1) les pourcentages d’événements associés avec seulement des éveils autonomiques dans les enregistrements de type 1 et de type 3 ; 2) les fréquences de migration entre les catégories basses et élevées de sévérité de l’AHI en prenant en compte les événements associés avec seulement des éveils autonomiques ; 3) les Bland-Altman (B-A) pour mesurer l’accord entre l’AHI, le RDIe et le RDIa5 (type 1), et entre l’AHI et le RDIa5 (type 3) et ; 4) les corrélations de Pearson et les coefficients de corrélation intraclasse (ICC) pour mesurer l’accord entre l’AHI, le RDIe et le RDIa5 (type 1), et entre l’AHI et le RDIa5 (type 3). L’utilisation du critère de RDIa5 permet d’ajouter 49 % d’événements comptés avec l’AHI pour les enregistrements de type 1, et 51 % d’événements pour ceux de type 3. La présente étude montre que les éveils autonomiques ont un impact similaire autant pour le RDI des enregistrements de type 3 que de type 1. En conclusion, on peut affirmer que le RDIa5 est acceptable et fiable pour les enregistrements de type 3.

Valeur diagnostique des micro-éveils autonomiques comme substitut aux éveils cérébraux dans l'apnée du sommeil

Les troubles respiratoires du sommeil ont une prévalence élevée dans la population générale, l’apnée obstructive du sommeil étant le plus important de ces troubles. Malgré tout, une grande proportion des patients avec apnée ne sont pas diagnostiqués. La méthode la plus complète pour diagnostiquer l’apnée est l’enregistrement d’une nuit de sommeil par polysomnographie, aussi appelée enregistrement de type 1, qui est un processus long et coûteux. Pour surmonter ces difficultés, des appareils d’enregistrements portables (ou de type 3) ont été développés. Toutefois, ces enregistrements de type 3 ne capturent pas l’activité cérébrale, mesurée avec l’électroencéphalographie (EEG). Le présent mémoire décrit une étude comparative entre les enregistrements de type 1 et de type 3. Tous les événements respiratoires d’apnée, d’hypopnée et d’éveils liés à un effort respiratoire (RERA, en anglais) seront analysés ainsi que les éveils cérébraux (ou éveils EEG) et les éveils autonomiques. Ces éveils autonomiques se définissent par une hausse de la fréquence cardiaque suite à un événement respiratoire. Pour enrichir les analyses, les variables respiratoires suivantes ont été étudiées : une chute de la saturation en oxygène de 4 % (ODI), l’index d’apnée-hypopnée (IAH), l’indice de perturbations respiratoires avec apnées + hypopnées + RERAs et les éveils EEG (RDIe, en anglais) et le RDI incluant les éveils autonomiques définis par une augmentation de la fréquence cardiaque de 5 bpm (RDIa5). L’objectif de la présente étude est d’évaluer la proportion d’événements respiratoires avec éveils autonomiques ainsi que leur impact sur le RDI des enregistrements de type 1 et 3. L’hypothèse suggère que les événements avec éveils autonomiques auraient un plus grand impact sur le RDI des enregistrements de type 3 contrairement au type 1. Cette étude inclut 72 sujets ayant suivi un enregistrement de polysomnographie complète de type 1 ainsi que 79 sujets différents ayant suivi un enregistrement ambulatoire de type 3. Les analyses suivantes ont été effectuées : 1) les pourcentages d’événements associés avec seulement des éveils autonomiques dans les enregistrements de type 1 et de type 3 ; 2) les fréquences de migration entre les catégories basses et élevées de sévérité de l’AHI en prenant en compte les événements associés avec seulement des éveils autonomiques ; 3) les Bland-Altman (B-A) pour mesurer l’accord entre l’AHI, le RDIe et le RDIa5 (type 1), et entre l’AHI et le RDIa5 (type 3) et ; 4) les corrélations de Pearson et les coefficients de corrélation intraclasse (ICC) pour mesurer l’accord entre l’AHI, le RDIe et le RDIa5 (type 1), et entre l’AHI et le RDIa5 (type 3). L’utilisation du critère de RDIa5 permet d’ajouter 49 % d’événements comptés avec l’AHI pour les enregistrements de type 1, et 51 % d’événements pour ceux de type 3. La présente étude montre que les éveils autonomiques ont un impact similaire autant pour le RDI des enregistrements de type 3 que de type 1. En conclusion, on peut affirmer que le RDIa5 est acceptable et fiable pour les enregistrements de type 3.

Obstructive sleep apneas naturally occur in mice during REM sleep and are more prevalent in a mouse model of Down syndrome

Study Objectives. The use of mouse models in sleep apnea research is limited by the belief that central (CSA) but not obstructive sleep apneas (OSA) occur in rodents. With this study we wanted to develop a protocol to look for the presence of OSAs in wild-type mice and, then, to apply it to a mouse model of Down Syndrome (DS), a human pathology characterized by a high incidence of OSAs. Methods. Nine C57Bl/6J wild-type mice were implanted with electrodes for electroencephalography (EEG), neck electromyography (nEMG), diaphragmatic activity (DIA) and then placed in a whole-body-plethysmographic (WBP) chamber for 8h during the resting (light) phase to simultaneously record sleep and breathing activity. The concomitant analysis of WBP and DIA signals allowed the discrimination between CSA and OSA. The same protocol was then applied to 12 Ts65Dn mice (a validated model of DS) and 14 euploid controls. Results. OSAs represented about half of the apneic events recorded during rapid-eye-movement sleep (REMS) in each experimental group while almost only CSAs were found during non-REMS. Ts65Dn mice had similar rate of apneic events than euploid controls but a significantly higher occurrence of OSAs during REMS. Conclusions. We demonstrated for the first time that mice physiologically exhibit both CSAs and OSAs and that the latter are more prevalent in the Ts65Dn mouse model of DS. These findings indicate that mice can be used as a valid tool to accelerate the comprehension of the pathophysiology of all kind of sleep apnea and for the development of new therapeutical approaches to contrast these respiratory disorders.

Development of functional MRI protocols in the study of neurodegenerative diseases: MRI study in patients with REM sleep behavior disorder, idiopathic Parkinson's disease and multisystem atrophy

In the central nervous system, iron in several proteins is involved in many important processes: oxygen transportation, oxidative phosphorylation, mitochondrial respiration, myelin production, the synthesis and metabolism of neurotransmitters. Abnormal iron homoeostasis can induce cellular damage through hydroxyl radical production, which can cause the oxidation, modification of lipids, proteins, carbohydrates, and DNA, lead to neurotoxicity. Moreover increased levels of iron are harmful and iron accumulations are typical hallmarks of brain ageing and several neurodegenerative disorders particularly PD. Numerous studies on post mortem tissue report on an increased amount of total iron in the substantia nigra in patients with PD also supported by large body of in vivo findings from Magnetic Resonance Imaging (MRI) studies. The importance and approaches for in vivo brain iron assessment using multiparametric MRI is increased over last years. Quantitative MRI may provide useful biomarkers for brain integrity assessment in iron-related neurodegeneration. Particularly, a prominent change in iron- sensitive T2* MRI contrast within the sub areas of the SN overlapping with nigrosome 1 were shown to be a hallmark of Parkinson's Disease with high diagnostic accuracy. Moreover, differential diagnosis between Parkinson's Disease (PD) and atypical parkinsonian syndromes (APS) remains challenging, mainly in the early phases of the disease. Advanced brain MR imaging enables to detect the pathological changes of nigral and extranigral structures at the onset of clinical manifestations and during the course of the disease. The Nigrosome-1 (N1) is a substructure of the healthy Substantia Nigra pars compacta enriched by dopaminergic neurons; their loss in Parkinson’s disease and atypical parkinsonian syndromes is related to the iron accumulation. N1 changes are supportive MR biomarkers for diagnosis of these neurodegenerative disorders, but its detection is hard with conventional sequences, also using high field (3T) scanner. Quantitative susceptibility mapping (QSM), an iron-sensitive technique, enables the direct detection of Neurodegeneration

O carste no plano de manejo do Parque Estadual Intervales e zona de amortecimento, Estado de São Paulo, Brasil

O Parque Estadual Intervales (PEI) e sua Zona de Amortecimento (ZA), inseridos nos vales dos rios Ribeira de Iguape e Paranapanema, situam-se em domínios de rochas carbonáticas proterozóicas de grande interesse para a mineração, onde se verifica a formação de carste com ocorrência expressiva de cavernas. A caracterização do carste no PEI e ZA para o plano de manejo foi baseada em estudos geológicos e geomorfológicos que permitiram definir o grau de vulnerabilidade à contaminação do aquífero cárstico. As regiões de maior vulnerabilidade do carste no PEI e ZA são aquelas que permitem a introdução direta de contaminantes no aquífero e se caracterizam pela presença de feições cársticas tais como cavernas e sumidouros. Para as regiões onde a recarga ocorre exclusivamente por infiltração difusa e o escoamento superficial converge para rios de superfície, foi associado grau de vulnerabilidade intermediário. Considerando essa análise, foram identificadas áreas com maior potencial para impactos e feitas recomendações para a gestão do parque e sua zona de amortecimento.

Estudo do mecanismo de corrosão por pites em água do mar de aços inoxidáveis supermartensíticos microligados com Nb e Ti

Os aços inoxidáveis supermartensíticos (SMSS) são usados em ambientes agressivos devido à sua boa soldabilidade, boas propriedades mecânicas em temperaturas elevadas e superior resistência à corrosão sob tensão. Aplicações na exploração de petróleo demandam superior combinação de propriedades e os aços inoxidáveis duplex e superduplex têm sido aplicados nessa área, a despeito de seus custos elevados. Os SMSS consistem numa alternativa técnica e econômica ao uso daqueles aços. Nesse trabalho, adições de Nb e Ti foram realizadas com o intuito de minimizar o efeito de sensitização, promover o refino de grãos e foram estudados os aspectos microestruturais e a resistência à corrosão por pites em água do mar. A formação e a evolução dos pites foram acompanhadas por ensaios de corrosão, microscopia óptica e eletrônica, focalizando suas morfologias. O aço com Ti apresentou o melhor desempenho quanto à corrosão, com o maior potencial de corrosão e menor potencial de pite entre os aços em estudo. O aço com Nb, apesar de apresentar potencial de corrosão superior ao do aço sem adição, teve um potencial de pite inferior ao do mesmo.

Estudo eletroquímico comparativo do aço ISO 5832-9 em diferentes meios de interesse biológico

Foi estudado o comportamento eletroquímico a 37°C do aço inoxidável ISO 5832-9, em meios de NaCl 0,9 %, de Ringer Lactato e meio mínimo de Eagle (MEM), por voltametria linear e análises da superfície por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por espectroscopia por dispersão de energia (EDS). Foram feitos ensaios mecânicos e testes de toxicidade. O aço ISO 5832-9 se encontra passivado no potencial de corrosão e não apresenta corrosão por pite nos três meios estudados em toda faixa de potencial investigada, desde o potencial de corrosão até 50 mV acima do potencial de transpassivação. Em meio de MEM, no entanto, as análises por MEV e EDS mostraram que o referido aço, nesse valor mais elevado de potencial, apresentou um comportamento diferente, com perda das inclusões de óxido de manganês. Os potenciais de corrosão, Ecorr (potencial de circuito aberto estacionário) bem como os valores de densidade de corrente de passivação, variaram na seguinte ordem: Ecorr, RL < Ecorr, NaCl < Ecorr, MEM. e jMEM << jRL ≅ jNaCl. No ensaio de citotoxicidade, o aço foi caracterizado como não-tóxico.

A corrosão do aço inoxidável austenítico 304 em biodiesel

As distribuidoras de combustíveis utilizam containers de aço inoxidável para o armazenamento de biocombustíveis, entretanto, na literatura, há poucos relatos sobre os aspectos corrosivos desse aço em biodiesel. O objetivo desse trabalho é estudar o comportamento corrosivo do aço inoxidável austenítico 304 na presença de biodiesel, não lavado e lavado com soluções aquosas de ácido cítrico, oxálico, acético e ascórbico 0,01 mol L-1e comparar com os resultados obtidos para o cobre (ASTM D130). Empregaram-se técnicas como: espectrometria de absorção atômica (EAA) e microscopia óptica (MO). Os resultados de EAA mostraram uma baixa taxa de corrosão para o aço inoxidável, os elementos de liga estudados foram Cr, Ni e Fe, a maior taxa observada foi para o cromo, 1,78 ppm/dia em biodiesel não lavado ou lavado. As MO do aço 304, quando comparados com as do cobre, comprovaram a baixa taxa de corrosão para o sistema aço 304/biodiesel, entretanto comprovaram que, tanto o aço 304, quanto o cobre, sofrem corrosão em amostras de biodiesel.

Cross-national epidemiology of DSM-IV major depressive episode

Background: Major depression is one of the leading causes of disability worldwide, yet epidemiologic data are not available for many countries, particularly low- to middle-income countries. In this paper, we present data on the prevalence, impairment and demographic correlates of depression from 18 high and low-to middle-income countries in the World Mental Health Survey Initiative. Methods: Major depressive episodes (MDE) as defined by the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, fourth edition (DMS-IV) were evaluated in face-to-face interviews using the World Health Organization Composite International Diagnostic Interview (CIDI). Data from 18 countries were analyzed in this report (n = 89,037). All countries surveyed representative, population-based samples of adults. Results: The average lifetime and 12-month prevalence estimates of DSM-IV MDE were 14.6% and 5.5% in the ten high-income and 11.1% and 5.9% in the eight low- to middle-income countries. The average age of onset ascertained retrospectively was 25.7 in the high-income and 24.0 in low- to middle-income countries. Functional impairment was associated with recency of MDE. The female: male ratio was about 2: 1. In high-income countries, younger age was associated with higher 12-month prevalence; by contrast, in several low-to middle-income countries, older age was associated with greater likelihood of MDE. The strongest demographic correlate in high-income countries was being separated from a partner, and in low- to middle-income countries, was being divorced or widowed. Conclusions: MDE is a significant public-health concern across all regions of the world and is strongly linked to social conditions. Future research is needed to investigate the combination of demographic risk factors that are most strongly associated with MDE in the specific countries included in the WMH.

Cross-National Analysis of the Associations between Traumatic Events and Suicidal Behavior: Findings from the WHO World Mental Health Surveys

Background: Community and clinical data have suggested there is an association between trauma exposure and suicidal behavior (i.e., suicide ideation, plans and attempts). However, few studies have assessed which traumas are uniquely predictive of: the first onset of suicidal behavior, the progression from suicide ideation to plans and attempts, or the persistence of each form of suicidal behavior over time. Moreover, few data are available on such associations in developing countries. The current study addresses each of these issues. Methodology/Principal Findings: Data on trauma exposure and subsequent first onset of suicidal behavior were collected via structured interviews conducted in the households of 102,245 (age 18+) respondents from 21 countries participating in the WHO World Mental Health Surveys. Bivariate and multivariate survival models tested the relationship between the type and number of traumatic events and subsequent suicidal behavior. A range of traumatic events are associated with suicidal behavior, with sexual and interpersonal violence consistently showing the strongest effects. There is a dose-response relationship between the number of traumatic events and suicide ideation/attempt; however, there is decay in the strength of the association with more events. Although a range of traumatic events are associated with the onset of suicide ideation, fewer events predict which people with suicide ideation progress to suicide plan and attempt, or the persistence of suicidal behavior over time. Associations generally are consistent across high-, middle-, and low-income countries. Conclusions/Significance: This study provides more detailed information than previously available on the relationship between traumatic events and suicidal behavior and indicates that this association is fairly consistent across developed and developing countries. These data reinforce the importance of psychological trauma as a major public health problem, and highlight the significance of screening for the presence and accumulation of traumatic exposures as a risk factor for suicide ideation and attempt.

Evolutionary dynamics on rugged fitness landscapes: Exact dynamics and information theoretical aspects

The parallel mutation-selection evolutionary dynamics, in which mutation and replication are independent events, is solved exactly in the case that the Malthusian fitnesses associated to the genomes are described by the random energy model (REM) and by a ferromagnetic version of the REM. The solution method uses the mapping of the evolutionary dynamics into a quantum Ising chain in a transverse field and the Suzuki-Trotter formalism to calculate the transition probabilities between configurations at different times. We find that in the case of the REM landscape the dynamics can exhibit three distinct regimes: pure diffusion or stasis for short times, depending on the fitness of the initial configuration, and a spin-glass regime for large times. The dynamic transition between these dynamical regimes is marked by discontinuities in the mean-fitness as well as in the overlap with the initial reference sequence. The relaxation to equilibrium is described by an inverse time decay. In the ferromagnetic REM, we find in addition to these three regimes, a ferromagnetic regime where the overlap and the mean-fitness are frozen. In this case, the system relaxes to equilibrium in a finite time. The relevance of our results to information processing aspects of evolution is discussed.

Equivalence between hot tensile and creep testing data for Kanthal A1 alloy

Hot tensile and creep tests were carried out on Kanthal A1 alloy in the temperature range from 600 to 800 degrees C. Each of these sets of data were analyzed separately according to their own methodologies, but an attempt was made to find a correlation between them. A new criterion proposed for converting hot tensile data to creep data, makes possible the analysis of the two kinds of results according to usual creep relations like: Norton, Monkman-Grant, Larson-Miller and others. The remarkable compatibility verified between both sets of data by this procedure strongly suggests that hot tensile data can be converted to creep data and vice-versa for Kanthal A1 alloy, as verified previously for other metallic materials.