Diagnosing dementia and normal aging: clinical relevance of brain ratios and cognitive performance in a Brazilian sample

The main objective of the present study was to evaluate the diagnostic value (clinical application) of brain measures and cognitive function. Alzheimer and multiinfarct patients (N = 30) and normal subjects over the age of 50 (N = 40) were submitted to a medical, neurological and cognitive investigation. The cognitive tests applied were Mini-Mental, word span, digit span, logical memory, spatial recognition span, Boston naming test, praxis, and calculation tests. The brain ratios calculated were the ventricle-brain, bifrontal, bicaudate, third ventricle, and suprasellar cistern measures. These data were obtained from a brain computer tomography scan, and the cutoff values from receiver operating characteristic curves. We analyzed the diagnostic parameters provided by these ratios and compared them to those obtained by cognitive evaluation. The sensitivity and specificity of cognitive tests were higher than brain measures, although dementia patients presented higher ratios, showing poorer cognitive performances than normal individuals. Normal controls over the age of 70 presented higher measures than younger groups, but similar cognitive performance. We found diffuse losses of tissue from the central nervous system related to distribution of cerebrospinal fluid in dementia patients. The likelihood of case identification by functional impairment was higher than when changes of the structure of the central nervous system were used. Cognitive evaluation still seems to be the best method to screen individuals from the community, especially for developing countries, where the cost of brain imaging precludes its use for screening and initial assessment of dementia.

Deep learning of representations and its application to computer vision

L’objectif de cette thèse par articles est de présenter modestement quelques étapes du parcours qui mènera (on espère) à une solution générale du problème de l’intelligence artificielle. Cette thèse contient quatre articles qui présentent chacun une différente nouvelle méthode d’inférence perceptive en utilisant l’apprentissage machine et, plus particulièrement, les réseaux neuronaux profonds. Chacun de ces documents met en évidence l’utilité de sa méthode proposée dans le cadre d’une tâche de vision par ordinateur. Ces méthodes sont applicables dans un contexte plus général, et dans certains cas elles on tété appliquées ailleurs, mais ceci ne sera pas abordé dans le contexte de cette de thèse. Dans le premier article, nous présentons deux nouveaux algorithmes d’inférence variationelle pour le modèle génératif d’images appelé codage parcimonieux “spike- and-slab” (CPSS). Ces méthodes d’inférence plus rapides nous permettent d’utiliser des modèles CPSS de tailles beaucoup plus grandes qu’auparavant. Nous démontrons qu’elles sont meilleures pour extraire des détecteur de caractéristiques quand très peu d’exemples étiquetés sont disponibles pour l’entraînement. Partant d’un modèle CPSS, nous construisons ensuite une architecture profonde, la machine de Boltzmann profonde partiellement dirigée (MBP-PD). Ce modèle a été conçu de manière à simplifier d’entraînement des machines de Boltzmann profondes qui nécessitent normalement une phase de pré-entraînement glouton pour chaque couche. Ce problème est réglé dans une certaine mesure, mais le coût d’inférence dans le nouveau modèle est relativement trop élevé pour permettre de l’utiliser de manière pratique. Dans le deuxième article, nous revenons au problème d’entraînement joint de machines de Boltzmann profondes. Cette fois, au lieu de changer de famille de modèles, nous introduisons un nouveau critère d’entraînement qui donne naissance aux machines de Boltzmann profondes à multiples prédictions (MBP-MP). Les MBP-MP sont entraînables en une seule étape et ont un meilleur taux de succès en classification que les MBP classiques. Elles s’entraînent aussi avec des méthodes variationelles standard au lieu de nécessiter un classificateur discriminant pour obtenir un bon taux de succès en classification. Par contre, un des inconvénients de tels modèles est leur incapacité de générer deséchantillons, mais ceci n’est pas trop grave puisque la performance de classification des machines de Boltzmann profondes n’est plus une priorité étant donné les dernières avancées en apprentissage supervisé. Malgré cela, les MBP-MP demeurent intéressantes parce qu’elles sont capable d’accomplir certaines tâches que des modèles purement supervisés ne peuvent pas faire, telles que celle de classifier des données incomplètes ou encore celle de combler intelligemment l’information manquante dans ces données incomplètes. Le travail présenté dans cette thèse s’est déroulé au milieu d’une période de transformations importantes du domaine de l’apprentissage à réseaux neuronaux profonds qui a été déclenchée par la découverte de l’algorithme de “dropout” par Geoffrey Hinton. Dropout rend possible un entraînement purement supervisé d’architectures de propagation unidirectionnel sans être exposé au danger de sur- entraînement. Le troisième article présenté dans cette thèse introduit une nouvelle fonction d’activation spécialement con ̧cue pour aller avec l’algorithme de Dropout. Cette fonction d’activation, appelée maxout, permet l’utilisation de aggrégation multi-canal dans un contexte d’apprentissage purement supervisé. Nous démontrons comment plusieurs tâches de reconnaissance d’objets sont mieux accomplies par l’utilisation de maxout. Pour terminer, sont présentons un vrai cas d’utilisation dans l’industrie pour la transcription d’adresses de maisons à plusieurs chiffres. En combinant maxout avec une nouvelle sorte de couche de sortie pour des réseaux neuronaux de convolution, nous démontrons qu’il est possible d’atteindre un taux de succès comparable à celui des humains sur un ensemble de données coriace constitué de photos prises par les voitures de Google. Ce système a été déployé avec succès chez Google pour lire environ cent million d’adresses de maisons.

Die Natur als Erholungs(t)raum

Zur Erholung in die Natur gehen oder doch lieber zur Natursimulation greifen? Intuitiv würden die meisten Menschen der Natur einen größeren Erholungswert zusprechen als einer Natursimulation. Aber ist die Natur tatsächlich erholsamer? In der Naturerholungsforschung (Restorative Environment Research) kommen häufig Natursimulationen zum Einsatz, um die erholsame Wirkung von Natur zu ermitteln. Problematisch ist dabei, dass deren ökologische Validität und Vergleichbarkeit noch nicht empirisch abgesichert ist. Vorliegende Arbeit setzt an dieser methodischen und empirischen Lücke an. Sie überprüft sowohl die ökologische Validität als auch die Vergleichbarkeit von Natursimulationen. Dazu wird die erholsame Wirkung von zwei Natursimulationen im Vergleich zu der physisch-materiellen Natur empirisch untersucht und verglichen. Darüber hinaus werden Aspekte des subjektiven Erlebens und der Bewertung im Naturerholungskontext exploriert. Als bedeutsamer Wirkmechanismus wird die erlebnisbezogene Künstlichkeit/Natürlichkeit angesehen, die sich auf die Erlebnisqualität von Natursimulationen und der physisch-materiellen Natur bezieht: Natursimulationen weisen im Vergleich zur physisch-materiellen Natur eine reduzierte Erlebnisqualität auf (erlebnisbezogene Künstlichkeit), z.B. eine reduzierte Qualität und Quantität der Sinnesansprache. Stellt man einen derartigen Vergleich nicht nur mit der physisch-materiellen Natur, sondern mit unterschiedlichen Natursimulationstypen an, dann zeigen sich auch hier Unterschiede in der erlebnisbezogenen Künstlichkeit. Beispielsweise unterscheidet sich ein Naturfoto von einem Naturfilm durch das Fehlen von auditiven und bewegten Stimuli. Diese erlebnisbezogene Künstlichkeit kann die erholsame Wirkung von Natur - direkt oder indirekt über Bewertungen - hemmen. Als Haupthypothese wird angenommen, dass mit zunehmendem Ausmaß an erlebnisbezogener Künstlichkeit die erholsame Wirkung der Natur abnimmt. Dem kombinierten Feld- und Laborexperiment liegt ein einfaktorielles Vorher-Nachher-Design zugrunde. Den 117 Probanden wurde zunächst eine kognitiv und affektiv belastende Aufgabe vorgelegt, danach folgte die Erholungsphase. Diese bestand aus einem Spaziergang, der entweder in der physisch-materiellen Natur (urbaner Park) oder in einer der beiden audio-visuellen Natursimulationen (videogefilmter vs. computergenerierter Spaziergang durch selbigen urbanen Park) oder auf dem Laufband ohne audio-visuelle Darbietung stattfand. Die erlebnisbezogene Künstlichkeit/Natürlichkeit wurde also wie folgt operationlisiert: die physische Natur steht für die erlebnisbezogene Natürlichkeit. Die beiden Natursimulationen stehen für die erlebnisbezogene Künstlichkeit. Die computergenerierte Version ist im Vergleich zur Videoversion erlebnisbezogen künstlicher, da sie weniger fotorealistisch ist. Die Zuordnung zu einer der vier experimentellen Erholungssettings erfolgte nach dem Zufallsprinzip. Die Effekte von moderater Bewegung wurden in den Natursimulationen durch das Laufen auf dem Laufband kontrolliert. Die Beanspruchungs- bzw. Erholungsreaktionen wurden auf kognitiver (Konzentriertheit, Aufmerksamkeitsleistung) affektiver (3 Befindlichkeitsskalen: Wachheit, Ruhe, gute Stimmung) und physiologischer (Alpha-Amylase) Ebene gemessen, um ein umfassendes Bild der Reaktionen zu erhalten. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass die beiden Natursimulationen trotz Unterschiede in der erlebnisbezogenen Künstlichkeit/Natürlichkeit zu relativ ähnlichen Erholungsreaktionen führen, wie die physisch-materielle Natur. Eine Ausnahme stellen eine der drei affektiven (Wachheit) und die physiologische Reaktion dar: Probanden der physisch-materiellen Naturbedingung geben an wacher zu sein und weisen - wider erwarten - eine höhere physiologische Erregung auf. Demnach ist die physisch-materielle Natur nicht grundsätzlich erholsamer als die Natursimulationen. Die Hypothese ließ sich somit nicht bestätigen. Vielmehr deuten sich komplexe Erholungsmuster und damit auch unterschiedliche Erholungsqualitäten der Settings an, die einer differenzierten Betrachtung bedürfen. Für die ökologische Validität von Natursimulationen gilt, dass diese nur mit Einschränkung als ökologisch valide bezeichnet werden können, d.h. nur für bestimmte, aber nicht für alle Erholungsreaktionen. Die beiden Natursimulationen führen ebenfalls trotz Unterschiede in der erlebnisbezogenen Künstlichkeit zu ähnlichen Erholungsreaktionen und können somit als gleichwertig behandelt werden. Erstaunlicherweise kommt es hier zu ähnlichen Erholungsreaktionen, obwohl die bestehenden Unterschiede von den Probanden wahrgenommen und die erlebnisbezogen künstlichere computergenerierte Version negativer bewertet wird. Aufgrund der nicht erwartungskonformen Ergebnisse muss das Erklärungskonzept der erlebnisbezogenen Künstlichkeit/Natürlichkeit infrage gestellt werden. Alternative Erklärungskonzepte für die Ergebnisse („Ungewissheit“, mentale räumliche Modelle), die sich andeutenden unterschiedlichen Erholungsqualitäten der Settings, methodische Einschränkungen sowie die praktische Bedeutung der Ergebnisse werden kritisch diskutiert.

Decision‐Making in Public Good Dilemmas: Theory and Agent‐Based Simulation

In many real world contexts individuals find themselves in situations where they have to decide between options of behaviour that serve a collective purpose or behaviours which satisfy one’s private interests, ignoring the collective. In some cases the underlying social dilemma (Dawes, 1980) is solved and we observe collective action (Olson, 1965). In others social mobilisation is unsuccessful. The central topic of social dilemma research is the identification and understanding of mechanisms which yield to the observed cooperation and therefore resolve the social dilemma. It is the purpose of this thesis to contribute this research field for the case of public good dilemmas. To do so, existing work that is relevant to this problem domain is reviewed and a set of mandatory requirements is derived which guide theory and method development of the thesis. In particular, the thesis focusses on dynamic processes of social mobilisation which can foster or inhibit collective action. The basic understanding is that success or failure of the required process of social mobilisation is determined by heterogeneous individual preferences of the members of a providing group, the social structure in which the acting individuals are contained, and the embedding of the individuals in economic, political, biophysical, or other external contexts. To account for these aspects and for the involved dynamics the methodical approach of the thesis is computer simulation, in particular agent-based modelling and simulation of social systems. Particularly conductive are agent models which ground the simulation of human behaviour in suitable psychological theories of action. The thesis develops the action theory HAPPenInGS (Heterogeneous Agents Providing Public Goods) and demonstrates its embedding into different agent-based simulations. The thesis substantiates the particular added value of the methodical approach: Starting out from a theory of individual behaviour, in simulations the emergence of collective patterns of behaviour becomes observable. In addition, the underlying collective dynamics may be scrutinised and assessed by scenario analysis. The results of such experiments reveal insights on processes of social mobilisation which go beyond classical empirical approaches and yield policy recommendations on promising intervention measures in particular.

Evaluation of the effectiveness of an organization in the field of brand perception using a computer agent-based simulation system

Este proyecto de investigación busca usar un sistema de cómputo basado en modelación por agentes para medir la percepción de marca de una organización en una población heterogénea. Se espera proporcionar información que permita dar soluciones a una organización acerca del comportamiento de sus consumidores y la asociada percepción de marca. El propósito de este sistema es el de modelar el proceso de percepción-razonamiento-acción para simular un proceso de razonamiento como el resultado de una acumulación de percepciones que resultan en las acciones del consumidor. Este resultado definirá la aceptación de marca o el rechazo del consumidor hacia la empresa. Se realizó un proceso de recolección información acerca de una organización específica en el campo de marketing. Después de compilar y procesar la información obtenida de la empresa, el análisis de la percepción de marca es aplicado mediante procesos de simulación. Los resultados del experimento son emitidos a la organización mediante un informe basado en conclusiones y recomendaciones a nivel de marketing para mejorar la percepción de marca por parte de los consumidores.

Cognitive tests used in chronic adult human randomised controlled trial micronutrient and phytochemical intervention studies

In recent years there has been a rapid growth of interest in exploring the relationship between nutritional therapies and the maintenance of cognitive function in adulthood. Emerging evidence reveals an increasingly complex picture with respect to the benefits of various food constituents on learning, memory and psychomotor function in adults. However, to date, there has been little consensus in human studies on the range of cognitive domains to be tested or the particular tests to be employed. To illustrate the potential difficulties that this poses, we conducted a systematic review of existing human adult randomised controlled trial (RCT) studies that have investigated the effects of 24 d to 36 months of supplementation with flavonoids and micronutrients on cognitive performance. There were thirty-nine studies employing a total of 121 different cognitive tasks that met the criteria for inclusion. Results showed that less than half of these studies reported positive effects of treatment, with some important cognitive domains either under-represented or not explored at all. Although there was some evidence of sensitivity to nutritional supplementation in a number of domains (for example, executive function, spatial working memory), interpretation is currently difficult given the prevailing 'scattergun approach' for selecting cognitive tests. Specifically, the practice means that it is often difficult to distinguish between a boundary condition for a particular nutrient and a lack of task sensitivity. We argue that for significant future progress to be made, researchers need to pay much closer attention to existing human RCT and animal data, as well as to more basic issues surrounding task sensitivity, statistical power and type I error.

Young Children's Ability to Engage in Cognitive Therapy Tasks: Associations With Age and Educational Experience

Abstract. In two linked studies we examined children’s performance on tasks required for participation in cognitive therapy. In Study 1 we piloted some new tasks with children aged 5 to 11 years. In study 2 the effects of IQ, age and educational experience were examined in children aged 5 to 7 years. In study 1, 14 children aged 5 to 11 completed three tasks related to cognitive therapy; generating post-event attributions, naming emotions, and linking thoughts and feelings. Study 2 used a between-subjects design in which 72 children aged 5, 6, or 7 years from two primary schools completed the three tasks and the Block Design and Vocabulary sub-tests from the WISC III or WPPSI-R. Children were tested individually during the school day. All measures were administered on the same occasion. In study 2 administration order of the cognitive therapy task and the WISC III/WPPSI-R were randomized. The majority of children demonstrated some ability on each of the three tasks. In study 2, performance was associated with school and with IQ but not with age. There were no gender differences. Children attending a school with an integrated thinking skills programme and those with a higher 1Q were more successful on the cognitive therapy tasks. These results suggest that many young children could engage in cognitive therapy given age-appropriate materials. The effects of training in relevant meta-cognitive skills on children’s ability to use concepts in CBT may warrant further research. Keywords: Cognitive behaviour therapy, young children, cognitive development

Steric constraints as folding coadjuvant

Through the analyses of the Miyazawa-Jernigan matrix it has been shown that the hydrophobic effect generates the dominant driving force for protein folding. By using both lattice and off-lattice models, it is shown that hydrophobic-type potentials are indeed efficient in inducing the chain through nativelike configurations, but they fail to provide sufficient stability so as to keep the chain in the native state. However, through comparative Monte Carlo simulations, it is shown that hydrophobic potentials and steric constraints are two basic ingredients for the folding process. Specifically, it is shown that suitable pairwise steric constraints introduce strong changes on the configurational activity, whose main consequence is a huge increase in the overall stability condition of the native state; detailed analysis of the effects of steric constraints on the heat capacity and configurational activity are provided. The present results support the view that the folding problem of globular proteins can be approached as a process in which the mechanism to reach the native conformation and the requirements for the globule stability are uncoupled.

Ab initio protein folding simulations using atomic burials as informational intermediates between sequence and structure

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Benefits of Multimodal Exercise Intervention for Postural Control and Frontal Cognitive Functions in Individuals with Alzheimer's Disease: A Controlled Trial

Objective To verify the effects of a systematized multimodal exercise intervention program on frontal cognitive function, postural control, and functional capacity components of individuals with Alzheimer's disease (AD).DesignNonrandomized controlled trial with pre- and posttraining tests in a training group and a control group.SettingKinesiotherapy program for seniors with AD, SAo Paulo State University.ParticipantsConvenience sample of older adults with AD (n=30) were assigned to a training (n=14; aged 78.67.1) and a control (n=16; aged 77.06.3) group.InterventionThe intervention program was structured with the aim of simultaneously promoting better balance and frontal cognitive capacity. The participants attended a 1-hour session three times a week for 16weeks, whereas the control group did not participate in any activity during the same period.MeasurementsFrontal cognitive function was evaluated using the Montreal Cognitive Assessment, the Clock Drawing Test, the Frontal Assessment Battery, and the Symbol Search Subtest. Postural control (center of pressure area) was analyzed under four dual-task conditions. Functional capacity components were analyzed using the Timed Up and Go Test, the 30-second sit-to-stand test, the sit-and-reach test, and the Berg Functional Balance Scale.ResultsIntervention group participants showed a significant increase in frontal cognitive function (P<.001, partial (2)=0.838), with less body sway (P=.04, partial (2)=0.04) during the dual tasks, and greater functional capacity (P=.001, partial (2)=0.676) after the 16-week period.ConclusionIntervention participants performed better on dual-task activities and had better postural balance and greater functional capacity than controls.

A radial basis function network (RBFN) for function approximation

A radial basis function network (RBFN) circuit for function approximation is presented. Simulation and experimental results show that the network has good approximation capabilities. The RBFN was a squared hyperbolic secant with three adjustable parameters amplitude, width and center. To test the network a sinusoidal and sine function,vas approximated.

A simulation tool for transient stability analysis on vector computers

This paper deals with transient stability analysis based on time domain simulation on vector processing. This approach requires the solution of a set of differential equations in conjunction of another set of algebraic equations. The solution of the algebraic equations has presented a scalar as sequential set of tasks, and the solution of these equations, on vector computers, has required much more investigations to speedup the simulations. Therefore, the main objective of this paper has been to present methods to solve the algebraic equations using vector processing. The results, using a GRAY computer, have shown that on-line transient stability assessment is feasible.

Longitudinal effects of physical activity on self-efficacy and cognitive processing of active and sedentary elderly women

Previous studies support that regular physical activity in aging contributes as a protective factor against cognitive decline and improves mood states. However, there is a lack of longitudinal studies in this area. Objective: To observe possible changes in cognition related with physical activity. METHODS: This study reassessed, after one-year period, 31 elderly women divided into two groups, sedentary versus active, using behavioral scales and cognitive tests. RESULTS: The active group exhibited significantly enhanced performance in general cognitive function, particularly on tasks of episodic memory and praxis, and also on the mood states scale compared to the sedentary group. The active women also reported higher self-efficacy. CONCLUSION: Long-term physical activity promoted improvement on quality of life in the elderly women.

Social learning and action understanding in human observers: contributions of sensori-motor constraints and prior information

The aim of this thesis was to investigate the respective contribution of prior information and sensorimotor constraints to action understanding, and to estimate their consequences on the evolution of human social learning. Even though a huge amount of literature is dedicated to the study of action understanding and its role in social learning, these issues are still largely debated. Here, I critically describe two main perspectives. The first perspective interprets faithful social learning as an outcome of a fine-grained representation of others’ actions and intentions that requires sophisticated socio-cognitive skills. In contrast, the second perspective highlights the role of simpler decision heuristics, the recruitment of which is determined by individual and ecological constraints. The present thesis aims to show, through four experimental works, that these two contributions are not mutually exclusive. A first study investigates the role of the inferior frontal cortex (IFC), the anterior intraparietal area (AIP) and the primary somatosensory cortex (S1) in the recognition of other people’s actions, using a transcranial magnetic stimulation adaptation paradigm (TMSA). The second work studies whether, and how, higher-order and lower-order prior information (acquired from the probabilistic sampling of past events vs. derived from an estimation of biomechanical constraints of observed actions) interacts during the prediction of other people’s intentions. Using a single-pulse TMS procedure, the third study investigates whether the interaction between these two classes of priors modulates the motor system activity. The fourth study tests the extent to which behavioral and ecological constraints influence the emergence of faithful social learning strategies at a population level. The collected data contribute to elucidate how higher-order and lower-order prior expectations interact during action prediction, and clarify the neural mechanisms underlying such interaction. Finally, these works provide/open promising perspectives for a better understanding of social learning, with possible extensions to animal models.

Computersimulationen zum Einfluss topologischer Beschränkungen auf Polymere

Topologische Beschränkungen beeinflussen die Eigenschaften von Polymeren. Im Rahmen dieser Arbeit wird mit Hilfe von Computersimulationen im Detail untersucht, inwieweit sich die statischen Eigenschaften von kollabierten Polymerringen, Polymerringen in konzentrierten Lösungen und aus Polymerringen aufgebauten Bürsten mit topologischen Beschränkungen von solchen ohne topologische Beschränkungen unterscheiden. Des Weiteren wird analysiert, welchen Einfluss geometrische Beschränkungen auf die topologischen Eigenschaften von einzelnen Polymerketten besitzen. Im ersten Teil der Arbeit geht es um den Einfluss der Topologie auf die Eigenschaften einzelner Polymerketten in verschiedenen Situationen. Da allerdings gerade die effiziente Durchführung von Monte-Carlo-Simulationen von kollabierten Polymerketten eine große Herausforderung darstellt, werden zunächst drei Bridging-Monte-Carlo-Schritte für Gitter- auf Kontinuumsmodelle übertragen. Eine Messung der Effizienz dieser Schritte ergibt einen Beschleunigungsfaktor von bis zu 100 im Vergleich zum herkömmlichen Slithering-Snake-Algorithmus. Darauf folgt die Analyse einer einzelnen, vergröberten Polystyrolkette in sphärischer Geometrie hinsichtlich Verschlaufungen und Knoten. Es wird gezeigt, dass eine signifikante Verknotung der Polystrolkette erst eintritt, wenn der Radius des umgebenden Kapsids kleiner als der Gyrationsradius der Kette ist. Des Weiteren werden sowohl Monte-Carlo- als auch Molekulardynamiksimulationen sehr großer Ringe mit bis zu einer Million Monomeren im kollabierten Zustand durchgeführt. Während die Konfigurationen aus den Monte-Carlo-Simulationen aufgrund der Verwendung der Bridging-Schritte sehr stark verknotet sind, bleiben die Konfigurationen aus den Molekulardynamiksimulationen unverknotet. Hierbei zeigen sich signifikante Unterschiede sowohl in der lokalen als auch in der globalen Struktur der Ringpolymere. Im zweiten Teil der Arbeit wird das Skalierungsverhalten des Gyrationsradius der einzelnen Polymerringe in einer konzentrierten Lösung aus völlig flexiblen Polymerringen im Kontinuum untersucht. Dabei wird der Anfang des asymptotischen Skalierungsverhaltens, welches mit dem Modell des “fractal globules“ konsistent ist, erreicht. Im abschließenden, dritten Teil dieser Arbeit wird das Verhalten von Bürsten aus linearen Polymeren mit dem von Ringpolymerbürsten verglichen. Dabei zeigt sich, dass die Struktur und das Skalierungsverhalten beider Systeme mit identischem Dichteprofil parallel zum Substrat deutlich voneinander abweichen, obwohl die Eigenschaften beider Systeme in Richtung senkrecht zum Substrat übereinstimmen. Der Vergleich des Relaxationsverhaltens einzelner Ketten in herkömmlichen Polymerbürsten und Ringbürsten liefert keine gravierenden Unterschiede. Es stellt sich aber auch heraus, dass die bisher verwendeten Erklärungen zur Relaxationsverhalten von herkömmlichen Bürsten nicht ausreichen, da diese lediglich den anfänglichen Zerfall der Korrelationsfunktion berücksichtigen. Bei der Untersuchung der Dynamik einzelner Monomere in einer herkömmlichen Bürste aus offenen Ketten vom Substrat hin zum offenen Ende zeigt sich, dass die Monomere in der Mitte der Kette die langsamste Relaxation besitzen, obwohl ihre mittlere Verrückung deutlich kleiner als die der freien Endmonomere ist.