Temporal acuity in developmental dyslexia across the life span : Tactile, auditory, visual, and crossmodal estimations

Taustaa Kehityksellinen dysleksia (lukivaikeus) on erityinen lukemaan oppimisen vaikeus, johon liittyy usein myös vaikeuksia kirjoittamaan oppimisessa. Lukivaikeuden oletetaan useissa tapauksissa johtuvan vaikeudesta käsitellä kielen äännerakenteita (fonologinen prosessointi). Tämä poikkeavuus voi olla joko lukivaikeuden perimmäinen syy tai vaihtoehtoisesti ongelmat äänteiden käsittelyssä voivat heijastaa jotain vielä perustavamman tason vaikeutta. Eräs tällainen ehdotettu perustavan tasoin syy on poikkeavuus aistien toiminnoissa, erityisesti aistien aikatarkkuudessa. Aikatarkkuudella tarkoitetaan kykyä ja rajoja siinä, kuinka nopeasti esitettyä aistitiedon virtaa henkilö kykenee vastaanottamaan ja käsittelemään. Monet arjen toiminnot lukemisen rinnalla edellyttävät aistien erittäin tarkkaa ajallista erottelukykyä (esimerkiksi kuulo puheen ymmärtämisessä, tunto pintamateriaalin tunnistamisessa). Aikatarkkuusvaikeuksien esiintyvyyttä lukivaikeudessa on tutkittu aiemminkin, mutta yksimielisyyteen ei ole päästy siitä, onko kaikilla lukivaikeuksisilla näitä ongelmia tai mihin aisteihin vaikeudet mahdollisesti rajoittuvat. Myöskään ei tiedetä, havaitaanko aikatarkkuuden ongelmia kaiken ikäisillä lukivaikeuksisilla vai vaihteleeko mahdollinen ongelmien kuva iän mukana. Lisäksi on epäselvää, kuinka aikatarkkuuden ongelmat itseasiassa ovat yhteydessä kielen käsittelyn ja varsinaisen lukemisen vaikeuksiin. Tutkimussarjan aihe Tässä tutkimussarjassa aikatarkkuutta tutkittiin kolmessa yksittäisessä aistissa, joita olivat tunto, näkö ja kuulo, sekä kolmessa aistien välisessä yhdistelmässä, joita olivat audiotaktiilinen (kuulo-tunto), visuotaktiilinen (näkö-tunto) ja audiovisuaalinen (näkö-kuulo). Aikatarkkuutta arvioitiin kahdella eri menetelmällä, jotta saataisiin lisää tietoa siitä, missä tietyssä aikatarkkuuden osa-alueessa lukivaikeuksisilla mahdollisesti on vaikeuksia. Ensimmäisessä tehtävässä tutkittavan tuli arvioida, ovatko esitetyt ei-kielelliset ärsykkeet samanaikaisia vai eriaikaisia. Toisessa tehtävässä koehenkilön tuli arvioida esitettyjen ei-kielellisten ärsykkeiden esitysjärjestys. Molemmissa tehtävissä määriteltiin millisekuntitasolla (sekunnin tuhannesosa) se esitysnopeus, jolla koehenkilö kykeni arvioimaan ärsykkeiden ajalliset suhteet oikein. Englanninkielinen demonstraatio aikatarkkuustehtävistä löytyy internetistä (http://www.helsinki.fi/hum/ylpsy/neuropsy). Itse aikatarkkuustehtävien lisäksi tutkimussarjassa arvioitiin tutkimushenkilöiden päättelykykyä, kielellisiä toimintoja ja lukemista. Tutkimushenkilöt Tutkimuksiin osallistui 53 lukivaikeuksista ja 66 sujuvaa lukijaa, jotka oli jaettu kolmeen pääikäryhmään: lapset (8-12 vuotta), nuoret aikuiset (20-36 vuotta) ja ikääntyneemmät aikuiset (20-59 vuotta). Ikääntyneempien aikuisten ryhmä oli edelleen jaettu ikävuosikymmenluokkiin, mikä mahdollisti sen tutkimisen, vaikuttaako lisääntyvä aikuisikä lukivaikeuksisten aikatarkkuuteen (20-29, 30-39, 40-49 ja 50-59 -vuotiaat). Tutkimussarjan tulokset Aikatarkkuuden ongelmat lukivaikeuksisilla olivat yleistyneitä yli iän, aistien ja tehtävien Lukivaikeuksiset kaikissa pääikäryhmissä (lapset, nuoret aikuiset, ikääntyneemmän aikuiset) tarvitsivat samanikäisiä sujuvia lukijoita hitaamman esitystahdin, jotta he kykenivät arvioimaan ei-kielellisten ärsykkeiden ajallisen esitystavan oikein. Tämä aikatarkkuuden ongelma havaittiin lukivaikeuksisilla kaikissa aisteissa (tunto, kuulo, näkö) ja niiden yhdistelmissä (audiotaktiilinen, visuotaktiilinen, audiovisuaalinen). Lukivaikeuksisten aikatarkkuusongelmat ilmenivät edelleen molemmissa tehtävätyypeissä (samanaikaisuuden ja järjestyksen arvioinnissa). Aikatarkkuus ja sen ongelmat olivat yhteydessä äänteiden käsittelyyn Aikatarkkuus oli yhteydessä äänteiden käsittelykykyyn (fonologiseen prosessointiin), niin lapsilla kuin aikuisillakin, kaikissa aisteissa, niiden yhdistelmissä ja tehtävätyypeissä. Yhteys ei-kielellisen aikatarkkuuden ja kielellisten toimintojen välillä oli kuitenkin selkeämpi lukivaikeuksisilla kuin sujuvilla lukijoilla. Tämä tarkoittaa, että etenkin lukivaikeuksisilla ryhmätason huono aikatarkkuus oli yhteydessä huonoon äänteiden käsittelyyn (fonologiseen prosessointiin) ja päinvastoin. Suoraa yhteyttä lukemisen ja aikatarkkuuden välillä ei kuitenkaan havaittu. Lisääntyvä aikuisikä heikensi lukivaikeuksisten aikatarkkuutta suhteettoman paljon Tiedonkäsittelyn nopeuden on toistuvasti osoitettu hidastuvan normaalissa ikääntymisessä. Lisääntyvä aikuisikä (20-59 -vuotiailla) heikensikin sekä sujuvien että lukivaikeuksisten aikatarkkuutta. Toisin sanoen, mitä iäkkäämmästä aikuisesta oli kysymys, sitä hitaammin hänelle tuli esittää ärsykkeet, jotta hän kykeni arvioimaan niiden ajalliset suhteet oikein. Tämä ikään liittyvä tavanomainen hidastuminen oli kuitenkin yllättäen suhteettoman nopeaa lukivaikeuksisilla. Toisin sanoen, jo nuorilla lukivaikeuksisilla havaittu aikatarkkuuden vaikeus (ryhmäero verrattuna sujuviin lukijoihin) ei pysynyt saman suuruisena, vaan ryhmien ero kasvoi aikuisiän lisääntyessä. Tulosten merkitys Lukivaikeuden osoitettiin tässä tutkimussarjassa olevan yhteydessä yleistyneeseen vaikeuteen käsitellä ajassa nopeasti muuttuvaa ei-kielellistä aistitietoa (yli aistien ja niiden yhdistelmien, tehtävätyyppien, tutkittavien iän). Tämä osoittaa, että lukivaikeus ei ole ongelma, joka rajoittuu vain kielellisen materiaalin käsittelyn vaikeuksiin (äänteiden käsittely, lukeminen, kirjoittaminen). Nyt havaitut vaikeudet eivät myöskään rajoittuneet vain niihin aisteihin, jotka selkeimmin liittyvät lukemiseen (näkö) ja puhuttuun kieleen (kuulo); Ongelmia esiintyi myös muissa aisteissa (tunto). Lukivaikeuksisten lukijoiden ryhmätasolla havaittu aikatarkkuuden ongelma ei kuitenkaan heijastunut yksilötasolle; Jokainen lukivaikeuksinen ei ollut huono aikatarkkuustehtävissä. Näin ollen ei siis voida väittää, että kaikkien lukivaikeuksisten äänteiden käsittelyn tai lukemaan oppimisen vaikeudet voisivat selittyä aistien toimintojen poikkeavuudella. Aikatarkkuuden ongelmat eivät olleet yhteydessä varsinaiseen lukemiseen. Sekä lukivaikeuksisilla lapsilla että aikuisilla todettiin kuitenkin selkeä yhteys aikatarkkuuden ongelmien ja lukemaan oppimisen keskeisen ennakkoehdon, fonologisen prosessoinnin, välillä. Saattaa siis olla, että synnynnäinen aistien toimintojen poikkeavuus vaikuttaa yksilön suoriutumiseen jo ennen varsinaista lukemaan oppimista, kun ne taidot kehittyvät (fonologinen prosessointi), joille myöhempi lukemaan oppiminen perustuu. Ikäännyttäessä havaittu lukivaikeuksisten suhteettoman nopea aikatarkkuuden heikkeneminen osoittaa, että lukivaikeus ei voi olla ongelma, joka koskee vain lapsuusikää, tai vaikeus, joka johtuu vain kehityksen viivästymästä joka kurottaisiin iän myötä umpeen. Tulosten ymmärtämiseksi onkin muistettava kaksi seikkaa. Lukivaikeus on ensinnäkin yhdistetty synnynnäisiin, pieniin, poikkeavuuksiin aivojen rakenteissa ja toiminnoissa. Toisaalta tavanomaiseen ikääntymiseen liittyy se, että aivot kykenevät yhä huonommin korjaamaan ja kiertämään (kompensoimaan) pieniä vaurioita. Tämän perusteella tutkimussarjan tuloksista voidaan päätellä, että lukivaikeuksisten jo synnynnäisesti heikentyneet aivojen kompensointimahdollisuudet eivät ole yhtä tehokkaita puskuroimaan ikääntymisen tavanomaisia vaikutuksia kuin sujuvilla lukijoilla. Yllättävää kuitenkin on, että tämä korostunut heikkeneminen havaittiin jo suhteellisen nuorilla, työikäisillä, lukivaikeuksisilla, ennen 60 ikävuotta. Samanlaista ikäännyttäessä korostuvaa vaikeutta ei lukivaikeuksilla kuitenkaan havaittu päättelyssä, kielellisissä toiminnoissa tai itse lukemisessa. Vaikuttaakin siis siltä, että ne toiminnot, joita on harjaannutettu aktiivisesti, eivät heikkene kasvavan aikuisiän myötä yhtä suhteettomasti. Alkuperäiset artikkelit Laasonen M, Tomma-Halme J, Lahti-Nuuttila P, Service E, and Virsu V (2000) Rate of information segregation in developmentally dyslexic children, Brain and Language, 75(1), 66-81. Laasonen M, Service E, and Virsu V (2001) Temporal order and processing acuity of visual, auditory, and tactile perception in developmentally dyslexic young adults, Cognitive, Affective, and Behavioral Neuroscience, 1(4), 394-410. Laasonen M, Service E, and Virsu V (2002) Crossmodal temporal order and processing acuity in developmentally dyslexic young adults, Brain and Language, 80(3), 340-354. Laasonen M, Lahti-Nuuttila P, and Virsu V (2002) Developmentally impaired processing speed decreases more than normally with age, NeuroReport, 13(9), 1111-1113.

Developmental origins of psychological vulnerability factors for mental disorders

Premature birth and associated small body size are known to affect health over the life course. Moreover, compelling evidence suggests that birth size throughout its whole range of variation is inversely associated with risk for cardiovascular disease and type 2 diabetes in subsequent life. To explain these findings, the Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD) model has been introduced. Within this framework, restricted physical growth is, to a large extent, considered either a product of harmful environmental influences, such as suboptimal nutrition and alterations in the foetal hormonal milieu, or an adaptive reaction to the environment. Whether inverse associations exist between body size at birth and psychological vulnerability factors for mental disorders is poorly known. Thus, the aim of this thesis was to study in three large prospective cohorts whether prenatal and postnatal physical growth, across the whole range of variation, is associated with subsequent temperament/personality traits and psychological symptoms that are considered vulnerability factors for mental disorders. Weight and length at birth in full term infants showed quadratic associations with the temperamental trait of harm avoidance (Study I). The highest scores were characteristic of the smallest individuals, followed by the heaviest/longest. Linear associations between birth size and psychological outcomes were found such that lower weight and thinness at birth predicted more pronounced trait anxiety in late adulthood (Study II); lower birth weight, placental size, and head circumference at 12 months predicted a more pronounced positive schitzotypal trait in women (Study III); and thinness and smaller head circumference at birth associated with symptoms of attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD) in children who were born at term (Study IV). These associations occured across the whole variation in birth size and after adjusting for several confounders. With respect to growth after birth, individuals with high trait anxiety scores in late adulthood were lighter in weight and thinner in infancy, and gained weight more rapidly between 7 and 11 years of age, but weighed less and were shorter in late adulthood in relation to weight and height measured at 11 years of age (Study II). These results suggest that a suboptimal prenatal environment reflected in smaller birth size may affect a variety of psychological vulnerability factors for mental disorders, such as the temperamental trait of harm avoidance, trait anxiety, schizotypal traits, and symptoms of ADHD. The smaller the birth size across the whole range of variation, the more pronounced were these psychological vulnerability factors. Moreover, some of these outcomes, such as trait anxiety, were also predicted by patterns of growth after birth. The findings are concordant with the DOHaD model, and emphasise the importance of prenatal factors in the aetiology of not only mental disorders but also their psychological vulnerability factors.

Nucleation parameters for polymer crystallization from non-isothermal thermal analysis

Differential scanning calorimetry (DSC) has been used to obtain kinetic and nucleation parameters for polymer crystallization under a non-isothermal mode of operation. The available isothermal nucleation growth-rate equation has been modified for non-isothermal kinetic analysis. The values of the nucleation constant (K g ) and surface free energies (sgr, sgr e ) have been obtained for i-polybutene-1, i-polypropylene, poly(L-lactic acid), and polyoxymethylene and are compared with those obtained from isothermal kinetic analysis; a good agreement in both is seen.

Effect of experimental parameters on non-isothermal TG

The effect of some experimental parameters, namely sample weight, particle size and its distribution, heating rate and flow rate of inert gas, on the fractional decomposition of calcium carbonate samples have been studied both experimentally and theoretical. The general conclusions obtained from theoretical analysis are corroborated qualitatively by the experimental data. The analysis indicates that the kinetic compensating effect may be partly due to the variations in experimental parameters for different experiments.

Morphological and developmental comparisons of seven greens quality hybrid bermudagrass (Cynodon dactylon (L.)Pers.x C transvaalensis Burtt-Davy

Fine-textured hybrid bermudagrass [Cynodon dactylon (L.) Pers. x C. transvaalensis Burtt-Davy] cultivars have been widely used for golf putting greens and lawn bowls greens in warm-climate areas for more than 40 years. During the past decade, the choice of cultivar for professional turfgrass managers has been expanded by a range of secondgeneration hybrid bermudagrasses, which differ from the first-generation cultivars ‘Tifgreen’ and ‘Tifdwarf ’ in their management requirements. In this paper, we present comparative morphological and developmental data for seven cultivars (Champion Dwarf, FloraDwarf, MS-Supreme, Novotek, Tifdwarf, TifEagle, Tifgreen) grown in spaced plant and sward experiments at Cleveland, Australia (27º32’S lat, 153º15’E long, 25 masl). The four ‘ultradwarf ’ cultivars (Champion Dwarf, MS-Supreme, FloraDwarf, TifEagle) showed slower vertical extension and produced fewer inflorescences than Tifdwarf, Tifgreen, and Novotek. However, in terms of the length of stolon internodes and their overall rate of lateral spread, Champion Dwarf, FloraDwarf, and TifEagle were comparable to Tifdwarf; MS-Supreme (with longer internodes) spread faster laterally, though slower than Tifgreen (which had the longest stolon internodes). In unmown swards, the four ultradwarfs produced shorter leaves than Tifgreen, Tifdwarf, and Novotek, but only Champion Dwarf produced significantly narrower leaves than Tifgreen, Tifdwarf, and Novotek, with TifEagle leaves also significantly narrower than those of Tifgreen and Novotek. Minimum threshold temperatures for growth were approximately 9° to 10°C (air temperature) and 15° to 16°C at 10 cm soil depth.

Developmental, functional brain imaging and electrophysiological evidence of visual and auditory working memory

Intact function of working memory (WM) is essential for children and adults to cope with every day life. Children with deficits in WM mechanisms have learning difficulties that are often accompanied by behavioral problems. The neural processes subserving WM, and brain structures underlying this system, continue to develop during childhood till adolescence and young adulthood. With functional magnetic resonance imaging (fMRI) it is possible to investigate the organization and development of WM. The present thesis aimed to investigate, using behavioral and neuroimaging methods, whether mnemonic processing of spatial and nonspatial visual information is segregated in the developing and mature human brain. A further aim in this research was to investigate the organization and development of audiospatial and visuospatial information processing in WM. The behavioral results showed that spatial and nonspatial visual WM processing is segregated in the adult brain. The fMRI result in children suggested that memory load related processing of spatial and nonspatial visual information engages common cortical networks, whereas selective attention to either type of stimuli recruits partially segregated areas in the frontal, parietal and occipital cortices. Deactivation mechanisms that are important in the performance of WM tasks in adults are already operational in healthy school-aged children. Electrophysiological evidence suggested segregated mnemonic processing of visual and auditory location information. The results of the development of audiospatial and visuospatial WM demonstrate that WM performance improves with age, suggesting functional maturation of underlying cognitive processes and brain areas. The development of the performance of spatial WM tasks follows a different time course in boys and girls indicating a larger degree of immaturity in the male than female WM systems. Furthermore, the differences in mastering auditory and visual WM tasks may indicate that visual WM reaches functional maturity earlier than the corresponding auditory system. Spatial WM deficits may underlie some learning difficulties and behavioral problems related to impulsivity, difficulties in concentration, and hyperactivity. Alternatively, anxiety or depressive symptoms may affect WM function and the ability to concentrate, being thus the primary cause of poor academic achievement in children.

Isomerization Dynamics In Solution In The Absence Of An Activation Barrier - Evaluation Of The Potential Parameters

We analyze recent experimental results of Sundström and Gillbro by using the theory of Bagchi, Fleming and Oxtoby. The experimental results are in good agreement with this theory, but not with the earlier theory of Förster and Hoffmann. By fitting the new experimental results to the theory, we obtain approximate estimates of the frequency of the excited surface (assumed harmonic) and the width of the sink function.

Mapping compositional parameters of cocoa to sensory profiles

This project will establish an innovative quantitative analytical technique which will assist the development of Queensland's cocoa industry through a better understanding of those components that can produce unique sensory and flavour profiles of cocoa products.

Product-library-derived specification parameters in building information models augmentation

This paper conceptualizes a framework for bridging the BIM (building information modelling)-specifications divide through augmenting objects within BIM with specification parameters derived from a product library. We demonstrate how model information, enriched with data at various LODs (levels of development), can evolve simultaneously with design and construction using different representation of a window object embedded in a wall as lifecycle phase exemplars at different levels of granularity. The conceptual standpoint is informed by the need for exploring a methodological approach which extends beyond current limitations of current modelling platforms in enhancing the information content of BIM models. Therefore, this work demonstrates that BIM objects can be augmented with construction specification parameters leveraging product libraries.

Study of Friction and Transfer Layer Formation in Copper-Steel Tribo-System: Role of Surface Texture and Roughness Parameters

In the present investigation, experiments were conducted on a tribological couple-copper pin against steel plate-using an inclined pin-on-plate sliding tester to understand the role of surface texture and roughness parameters of the plate on the coefficient friction and transfer layer formation. Two surface characteristics of the steel plates-roughness and texture-were varied in the tests. It was observed that the transfer layer formation and the coefficient of friction along with its two components, namely, the adhesion and plowing, are controlled by the surface texture of the plate. The plowing component of friction was highest for the surface texture that promotes plane strain conditions while it was lowest for the texture that favors plane stress conditions at the interface. Dimensionless quantifiable roughness parameters were formulated to describe the degree of plowing and hence the plane strain/stress type deformations taking place at the asperity level.

Simultaneous prediction of acidity parameters (pH and titratable acidity) in Kefir using near infrared reflectance spectroscopy.

Acidity in terms of pH and titratable acids influences the texture and flavour of fermented dairy products, such as Kefir. However, the methods for determining pH and titratable acidity (TA) are time consuming. Near infrared (NIR) spectroscopy is a non-destructive method, which simultaneously predicts multiple traits from a single scan and can be used to predict pH and TA. The best pH NIR calibration model was obtained with no spectral pre-treatment applied, whereas smoothing was found to be the best pre-treatment to develop the TA calibration model. Using cross-validation, the prediction results were found acceptable for both pH and TA. With external validation, similar results were found for pH and TA, and both models were found to be acceptable for screening purposes.

Male traits and herd reproductive capability in tropical beef cattle. 2. Genetic parameters of bull traits

A total of 4063 young bulls of two tropical genotypes (1639 Brahman and 2424 Tropical Composite) raised in northern Australia were evaluated for a comprehensive range of production and reproduction traits up to 24 months of age. Prior to weaning, peripheral blood concentrations of luteinising hormone (LH) and inhibin were measured at 4 months of age. At weaning (6 months) blood insulin-like growth factor-1 (IGF-I) and flight time were recorded. Body composition traits of fat depth and eye-muscle area were determined by ultrasonography at 15 months of age when additional measurements of liveweight, hip height and body condition score were recorded. Bull breeding soundness was evaluated at similar to 12, 18 and 24 months of age when measurements of scrotal circumference, sheath score, semen mass activity, progressive motility of individual sperm and percent morphologically normal sperm were recorded. Magnitude of heritability and genetic correlations changed across time for some traits. Heritability of LH, inhibin, IGF-I and of 18-month scrotal circumference, mass activity, progressive motility and percent normal sperm was 0.31, 0.74, 0.44, 0.75, 0.24, 0.15 and 0.25, respectively, for Brahmans and 0.48, 0.72, 0.36, 0.43, 0.13, 0.15 and 0.20, respectively, for Tropical Composites. Inhibin and IGF-I had moderate genetic association with percent normal sperm at 24 months in Brahmans but low to negligible associations in Tropical Composites. Body condition score in Brahmans and sperm motility (mass and individual) traits in both genotypes had moderate to strong genetic correlation with percent normal sperm and may prove useful candidates for indirect selection. There is scope to increase scrotal circumference by selection and this will be associated with favourable correlated responses of improved semen quality in both genotypes. The lack of genetic antagonism among bull traits indicates that selection for improved semen quality will not adversely affect other production traits.

Optimal simultaneous maximum a posterioriestimation of states, noise statistics and parameters I. Algorithm

The simultaneous state and parameter estimation problem for a linear discrete-time system with unknown noise statistics is treated as a large-scale optimization problem. The a posterioriprobability density function is maximized directly with respect to the states and parameters subject to the constraint of the system dynamics. The resulting optimization problem is too large for any of the standard non-linear programming techniques and hence an hierarchical optimization approach is proposed. It turns out that the states can be computed at the first levelfor given noise and system parameters. These, in turn, are to be modified at the second level.The states are to be computed from a large system of linear equations and two solution methods are considered for solving these equations, limiting the horizon to a suitable length. The resulting algorithm is a filter-smoother, suitable for off-line as well as on-line state estimation for given noise and system parameters. The second level problem is split up into two, one for modifying the noise statistics and the other for modifying the system parameters. An adaptive relaxation technique is proposed for modifying the noise statistics and a modified Gauss-Newton technique is used to adjust the system parameters.