Avaliação dos efeitos do extrato de Passiflora cincinnata Masters em camundongos: efeito na ansiedade e potencial neuroprotetor

Anxiety disorders and Parkinson’s disease (PD) affect a large portion of the world population. Indeed, therapeutic alternatives available do not contribute to improve most clinical conditions and/or are linked with undesirable side effects. Thus, there is a great demand for the development of new drugs to treatment of these diseases. Passiflora cincinnata Mast. is a native species present in several Brazilian states, popularly known as “maracujá do mato”, “maracujá tubarão” or “maracujá mochila”. Additionally, species of Passiflora genus are traditionally known for their exotic flowers, edible fruits with pronounced flavor and for their sedative, tranquilizer and anxiolytic properties reported by folk medicine. These plants possess important organic compounds such as phenols, cyanogenic glycosides, flavonoids and alkaloids, which are responsible for the anxiolytic, antioxidant, anti-inflammatory, antihyperglycemic, among others activities when tested in mammals. Despite this fact, only a few studies have been conducted to investigate the possible in vivo biological effects of Passiflora cincinnata Mast extracts. Thereby, in this study we evaluated the effects of the alcoholic extract of this plant in anxiety and PD animal model. Mice acutely or chronically administered with ethanolic extract of P. cincinnata do not showed any anxiogenic- or anxyolitic-like effect in elevated plus maze (EPM). In order to reproduce PD symptom’s in mice, we administered repeated injections of reserpine which progressively induced motor impairments such as increase in catalepsy, oral movements, and reduction of the average speed of the animals in the open field, as well as depleted dopamine prodution in SNpc cells. Furthermore, this treatment resulted in the loss of aversive memory recall in mice when undergoing PMDAT. Yet, passiflora group also show this amnesic profile. However, animals treated concomitantly with the alcoholic extract of Passiflora cincinnata Mast. showed higher latency for the onset of motor impairment evaluated by catalepsy. Thus, our results shows that the alcoholic extract of the plant P. cincinnata was able to delay the onset of the catalepsy induced by reserpine administration, plus reverted the depletion of dopamine production in SNpc cells.

Relação do polimorfismo BDNF val66met e níveis periféricos de BDNF com a doença de Parkinson e sua sintomatologia

Neurodegenerative diseases are frequently studied due to the increasing number of cases associated with the populational ageing and to the impact on the conditions on the quality of life. Parkinson’s disease (DP) is the second most frequent neurodegenerative disease. Despite the fact that its etiology is not completely understood, it is known that DP is caused by environmental and genetic factors. Thus, the investigation of etiologic factors and mechanisms responsible for the changes that lead to DP may help early diagnostic and prevention. A possible association between DP and the common polymorphism of Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) G196A (Val66Met) has been suggested by different studies with contrasting results. For this reason, the aim of this study is to investigate if the BDNF Val66Met polymorphism is related to susceptibility to DP in a cohort of Brazilian patients. Additionaly, we verify if the presence of the polymorphism implies in alterations in the BDNF whole blood concentrations, as well as variations in symptomatology. The sample comprised Brazilian patients accompanied by the neurology service of the Onofre Lopes University Hospital (HUOL) and healthy controls (CTRL). The motor aspects of DP were evaluated by Hoehn e Yahr Scale (HY), Unified Parkinson’s Disease Rating Scale (UPDRS) and Schwab & England Scale (SE). For the evaluation of non-motor symptoms were used the following instruments: Frontal Assessment Battery (BAF), Mini-Mental State Examination (MEEM), Beck Depression Inventory (IDB) and the Beck Anxiety Inventory (IAB). Blood samples were collected for BDNF Val66Met polymorphism genotyping and BDNF whole blood measurement. As expected, DP patients performed worse in motor, cognitive and emotional battery of questionnaires. Alleles distribution between DP and CTRL was not significantly different, but the A/G genotype was significantly associated with a protector factor for DP. In contrast, the G/G genotype was significantly associated with depression and anxiety development in DP patients. However, BDNF concentrations were not different between genotypes or groups. This is the first study of genetic association of this polymorphism with DP in Brazilian subjects and the first one that associate A/G genotype with protection against DP.

Portrait des habitudes de jeu de patients atteints de la maladie de Parkinson

Le risque de développer un problème de jeu chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson (MP) est de plus en plus documenté. Un type de médicament visant à contrôler les symptômes moteurs, l’agoniste dopaminergique, serait l’un des principaux facteurs liés à son développement. Par le biais d’une synthèse narrative présentée dans le chapitre 3, les mécanismes neurobiologiques et les autres facteurs en lien sont discutés. Un important constat ressort toutefois : l’étude des habitudes de jeu de ces patients est pratiquement absente. Ce constat est surprenant puisque la littérature sur le jeu regorge d’informations à prendre en considération dans le développement de ce trouble, telles que les types de jeu pratiqués, les montants dépensés, les raisons pour jouer et la présence de proches. Le deuxième article consiste donc à répondre à cette lacune relevée en faisant le portrait de leurs habitudes de jeu. Vingt-cinq personnes souffrant de la MP ont été recrutées et parmi celles-ci, quinze ont joué dans les six derniers mois. L’examen de leurs habitudes de jeu révèle que les jeux préférés sont la loterie et la machine à sous et qu’elles ont, en majorité, débuté la pratique de ces jeux avant l’établissement du diagnostic de la MP. Les patients sont moins intéressés à jouer aux machines à sous comparativement à un échantillon de joueurs âgés de plus de 55 ans mais, en contrepartie, ce jeu est celui auquel les plus grands montants étaient dépensés chez les participants qui ont rapporté avoir développé un problème de jeu. Les participants jouent pour le plaisir ou pour gagner de l’argent, mais des raisons non répertoriées, liées à leur maladie, ont été relevées. Ces patients n’ont pas recours à des proches aidants pour les aider dans la pratique de leur jeu favori et ces derniers ont manifesté leur méconnaissance de la pratique de jeux de hasard et d’argent des participants. Parmi l’ensemble des participants rencontrés, trois d’entre eux se sont révélés être des joueurs à risque. En plus de jouer aux machines à sous, des croyances erronées et des motivations spécifiques à jouer ont été relevées chez ces derniers. La réflexion découlant de ces résultats pourra stimuler la recherche dans l’étude des variables psychosociales en lien avec le développement d’un problème de jeu chez ces patients.

Le sommeil comme marqueur du déclin cognitif dans la maladie de Parkinson

La maladie de Parkinson (MP) est une maladie neurodégénérative qui se caractérise principalement par la présence de symptômes moteurs. Cependant, d’autres symptômes, dits non moteurs, sont fréquents dans la MP et assombrissent le pronostic; ceux ci incluent notamment les désordres du sommeil et les troubles cognitifs. De fait, sur une période de plus de 10 ans, jusqu’à 90 % des patients avec la MP développeraient une démence. L’identification de marqueurs de la démence dans la MP est donc primordiale pour permettre le diagnostic précoce et favoriser le développement d’approches thérapeutiques préventives. Plusieurs études ont mis en évidence la contribution du sommeil dans les processus de plasticité cérébrale, d’apprentissage et de consolidation mnésique, notamment l’importance des ondes lentes (OL) et des fuseaux de sommeil (FS). Très peu de travaux se sont intéressés aux liens entre les modifications de la microarchitecture du sommeil et le déclin cognitif dans la MP. L’objectif de cette thèse est de déterminer, sur le plan longitudinal, si certains marqueurs électroencéphalographiques (EEG) en sommeil peuvent prédire la progression vers la démence chez des patients atteints de la MP. La première étude a évalué les caractéristiques des OL et des FS durant le sommeil lent chez les patients avec la MP selon qu’ils ont développé ou non une démence (MP démence vs MP sans démence) lors du suivi longitudinal, ainsi que chez des sujets contrôles en santé. Comparativement aux patients MP sans démence et aux sujets contrôles, les patients MP démence présentaient au temps de base une diminution de la densité, de l’amplitude et de la fréquence des FS. La diminution de l’amplitude des FS dans les régions postérieures était associée à de moins bonnes performances aux tâches visuospatiales chez les patients MP démence. Bien que l’amplitude des OL soit diminuée chez les deux groupes de patients avec la MP, celle ci n’était pas associée au statut cognitif lors du suivi. La deuxième étude a évalué les marqueurs spectraux du développement de la démence dans la MP à l’aide de l’analyse quantifiée de l’EEG en sommeil lent, en sommeil paradoxal et à l’éveil. Les patients MP démence présentaient une diminution de la puissance spectrale sigma durant le sommeil lent dans les régions pariétales comparativement aux patients MP sans démence et aux contrôles. Durant le sommeil paradoxal, l’augmentation de la puissance spectrale en delta et en thêta, de même qu’un plus grand ratio de ralentissement de l’EEG, caractérisé par un rapport plus élevé des basses fréquences sur les hautes fréquences, était associée au développement de la démence chez les patients avec la MP. D’ailleurs, dans la cohorte de patients, un plus grand ralentissement de l’EEG en sommeil paradoxal dans les régions temporo occipitales était associé à des performances cognitives moindres aux épreuves visuospatiales. Enfin, durant l’éveil, les patients MP démence présentaient au temps de base une augmentation de la puissance spectrale delta, un plus grand ratio de ralentissement de l’EEG ainsi qu’une diminution de la fréquence dominante occipitale alpha comparativement aux patients MP sans démence et aux contrôles. Cette thèse suggère que des anomalies EEG spécifiques durant le sommeil et l’éveil peuvent identifier les patients avec la MP qui vont développer une démence quelques années plus tard. L’activité des FS, ainsi que le ralentissement de l’EEG en sommeil paradoxal et à l’éveil, pourraient donc servir de marqueurs potentiels du développement de la démence dans la MP.

Étude comparative de la mémoire de source et des faux souvenirs dans la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson avec et sans démence

Dans les dernières années, les études sur les maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer (MA) et la maladie de Parkinson sans démence (MP) et avec démence (MPD) ont été nombreuses, mais la différenciation de ces patients sur la base de leur profil cognitif doit être encore améliorée. Effectivement, l’évaluation clinique peut s’avérer difficile en raison du peu de spécificité dans la présentation de leurs déficits neuropsychologiques. Ceci s’explique par la variabilité et le chevauchement des processus cliniques et pathologiques affectant essentiellement les mêmes régions/fonctions, soit celles liées aux lobes temporaux médians (LTM)/Mémoire (fonction LTM/Mémoire) et aux lobes frontaux (LF)/Fonctions exécutives (fonction LF/Exécutive). Toutefois, il existerait une distinction critique au niveau de l’intégrité relative de ces fonctions dans ces maladies neurodégénératives, ce qui permettrait d’identifier des déficits cognitifs spécifiques à la MA, la MP et la MPD. La présente thèse s’inscrit dans cette volonté de caractériser les profils cognitifs propres à la MA, la MP et la MPD, plus précisément par l’étude novatrice de la mémoire de source et des faux souvenirs. Les quatre chapitres qui composent cette thèse servent donc à documenter la nature de ces mécanismes mnésiques, leurs patrons de performance spécifiques dans la MA, la MP et la MPD, et leur sensibilité aux atteintes des fonctions LTM/Mémoire et LF/Exécutive. Ainsi, le Chapitre I démontre la pertinence d’étudier la mémoire de source et les faux souvenirs dans la MA, la MP et la MPD, en décrivant leurs interactions avec les fonctions LTM/Mémoire et LF/Exécutive, toutes les deux atteintes dans ces maladies. Le Chapitre II, présenté sous forme d’article, révèle des déficits en mémoire de source chez des patients MP, mais seulement dans l’une des tâches employées. Également, malgré des atteintes des fonctions LF/Exécutive et LTM/Mémoire, il est démontré que seule la fonction LTM/Mémoire est liée à l’altération de la mémoire de source chez les patients MP. Le Chapitre III, également sous forme d’article, illustre un taux anormal de faux souvenirs chez des patients MA, tandis que chez des patients MP et MPD, il est démontré qu’ils ont un taux de faux souvenirs comparable à celui des participants contrôles. Il est également rapporté que malgré l’atteinte de la fonction LF/Exécutive chez les patients MA, MP et MPD, elle est seulement liée à l’augmentation des faux souvenirs chez les patients MA. Finalement, dans le dernier Chapitre (IV), les résultats obtenus sont discutés dans leur ensemble à la lumière des prédictions et connaissances actuelles, tout en identifiant les limites afin d’orienter les perspectives de recherche.

Étude des projections axonales sérotoninergiques dans un modèle murin de la maladie de Parkinson et des dyskinésies induites par la lévodopa

OBJECTIFS: La libération de dopamine par les afférences à sérotonine (5-HT) du striatum constitue un déterminant pré-synaptique important des dyskinésies induites par la L-Dopa (DILs), un effet délétère du traitement pharmacologique de la maladie de Parkinson. En effet, les axones 5-HT seraient en mesure de libérer de façon non-physiologique de la dopamine lorsque la L-Dopa est administrée au patient, contribuant ainsi à l’expression des DILs. Certaines afférences striatales 5-HT contiennent un transporteur vésiculaire du glutamate (VGluT3) et nous croyons que sa présence puisse avoir un effet synergique sur la libération de dopamine. L’objectif général de ce mémoire est donc d’évaluer la quantité de VGluT3 présent au sein des axones 5-HT et de mesurer son implication dans l’expression des DILs. MÉTHODES : Dix-huit souris C57/Bl6 ont été séparées en trois groupes expérimentaux. Douze souris ont reçu une injection intracérébrale de 6- hydroxydopamine (6-OHDA) dans le faisceau prosencéphalique médian afin de léser les afférences dopaminergiques du striatum. Six souris lésées ont reçu des injections systémiques de L-Dopa (12 jours, 1 fois/jour). Six autres souris ont reçu une injection intracérébrale du véhicule afin de servir de contrôle. La sévérité des mouvements involontaires anormaux induits par la L-Dopa (équivalent des dyskinésies) a été quantifiée selon une échelle reconnue. Un double marquage en immunofluorescence pour le transporteur membranaire de la 5-HT (SERT) et le VGluT3 a permis d’évaluer la densité des varicosités SERT+ et SERT+/VGluT3+ dans le striatum dorsal et de comparer ces données entre les trois groupes expérimentaux. RÉSULTATS: Chez les trois groupes de souris, un faible pourcentage des varicosités axonales 5-HT sont également VGluT3+. Ces varicosités doublement marquées sont souvent retrouvées sur une même branche axonale. Aucune différence significative n’a été observée entre les trois groupes expérimentaux en ce qui a trait à la proportion de varicosités SERT+ qui contiennent le VGluT3+. CONCLUSION: Nos données expérimentales ne nous permettent pas de conclure que la densité des varicosités axonales SERT+ ou SERT+/VGluT3+ au sein du striatum dorsal varie en fonction de la sévérité des mouvements involontaires anormaux induits par l’administration de L-Dopa.

Organisation chimioanatomique des afférences pallidales chez le primate

L’élucidation de la position qu’occupent les projections sérotoninergique (5-HT), cholinergique (ACh) et dopaminergique (DA) du tronc cérébral dans l’organisation anatomofonctionelle du globus pallidus externe (GPe) et interne (GPi) au sein des ganglions de la base chez le primate est primordiale à la compréhension de ce système neuronal hautement complexe impliqué dans le contrôle du comportement moteur. Les travaux de recherche consolidés dans la présente thèse rapportent les résultats principalement obtenus chez le singe écureuil (Saimiri sciureus) à l’aide de marquages immunohistochimiques et de quantifications stéréologiques servant à évaluer la distribution régionale et les caractéristiques ultrastructurales des varicosités axonales 5-HT, ACh et DA observées dans le pallidum. Nos données ont permis l’éloboration d’un nouveau modèle du neurone pallidal en tenant compte de la hiérarchie et des caractéristiques neurochimiques de ses entrées synaptiques. Ainsi, l’analyse quantitative en microscopie optique révèle que le GPe et le GPi reçoivent des innervations 5-HT, ACh et DA de densités variables et distribuées de façon hétérogène. Plus particulièrement, le GPe est innervé par 600 000 varicosités 5-HT/mm3 de tissu, 500 000 varicosités ACh/mm3 et 170 000 varicosités DA/mm3. En revanche, le GPi reçoit 600 000 varicosités 5-HT/mm3, 250 000 varicosités ACh/mm3 et 190 000 varicosités DA/mm3. De plus, la 5-HT, l’ACh et la DA ciblent préférentiellement les secteurs correspondant aux territoires fonctionnels associatifs et limbiques du pallidum, suggérant un rôle de ces projections dans la planification du comportement moteur ainsi que dans la régulation de l’attention et de l’humeur. Nos analyses en microscopie électronique révèlent que très peu de ces varicosités axonales établissent un contact synaptique, puisque plus de 70% des varicosités 5-HT, ACh et DA sont complètement dépouvues de jonction synaptique. Ainsi, bien que la 5-HT, l’ACh et la DA seraient en mesure de moduler directement les neurones pallidaux grâce à la transmission synaptique, leur plus grande influence s’opérerait par la transmission volumique, permettant d’influencer à la fois les neurones pallidaux et leurs afférences, principalement du striatum et noyau subthalamique. L’ensemble de ces résultats indique que les projections 5-HT, ACh et DA du tronc cérébral agissent de concert avec les afférences plus robustes en provenance du striatum et du noyau subthalamique. Ces nouvelles données neuroanatomiques positionnent le tronc cérébral en tant qu’acteur important dans l’organisation anatomique et fonctionnelle du pallidum chez le primate et doivent être prises en considération dans l’élaboration de nouvelles approches thérapeutiques visant à contrer les processus neurodégénératifs qui affectent les ganglions de la base, tel que la maladie de Parkinson.

Atividade física e saúde:benefícios de um programa combinado de exercício com visualização mental em doentes com Parkinson

Projeto de Investigação apresentado para a obtenção do grau de Mestre em Psicologia do Desporto e do Exercício

Atividade física e saúde:benefícios de um programa combinado de exercício com visualização mental em doentes com Parkinson

Projeto de Investigação apresentado para a obtenção do grau de Mestre em Psicologia do Desporto e do Exercício

Le sommeil comme marqueur du déclin cognitif dans la maladie de Parkinson

La maladie de Parkinson (MP) est une maladie neurodégénérative qui se caractérise principalement par la présence de symptômes moteurs. Cependant, d’autres symptômes, dits non moteurs, sont fréquents dans la MP et assombrissent le pronostic; ceux ci incluent notamment les désordres du sommeil et les troubles cognitifs. De fait, sur une période de plus de 10 ans, jusqu’à 90 % des patients avec la MP développeraient une démence. L’identification de marqueurs de la démence dans la MP est donc primordiale pour permettre le diagnostic précoce et favoriser le développement d’approches thérapeutiques préventives. Plusieurs études ont mis en évidence la contribution du sommeil dans les processus de plasticité cérébrale, d’apprentissage et de consolidation mnésique, notamment l’importance des ondes lentes (OL) et des fuseaux de sommeil (FS). Très peu de travaux se sont intéressés aux liens entre les modifications de la microarchitecture du sommeil et le déclin cognitif dans la MP. L’objectif de cette thèse est de déterminer, sur le plan longitudinal, si certains marqueurs électroencéphalographiques (EEG) en sommeil peuvent prédire la progression vers la démence chez des patients atteints de la MP. La première étude a évalué les caractéristiques des OL et des FS durant le sommeil lent chez les patients avec la MP selon qu’ils ont développé ou non une démence (MP démence vs MP sans démence) lors du suivi longitudinal, ainsi que chez des sujets contrôles en santé. Comparativement aux patients MP sans démence et aux sujets contrôles, les patients MP démence présentaient au temps de base une diminution de la densité, de l’amplitude et de la fréquence des FS. La diminution de l’amplitude des FS dans les régions postérieures était associée à de moins bonnes performances aux tâches visuospatiales chez les patients MP démence. Bien que l’amplitude des OL soit diminuée chez les deux groupes de patients avec la MP, celle ci n’était pas associée au statut cognitif lors du suivi. La deuxième étude a évalué les marqueurs spectraux du développement de la démence dans la MP à l’aide de l’analyse quantifiée de l’EEG en sommeil lent, en sommeil paradoxal et à l’éveil. Les patients MP démence présentaient une diminution de la puissance spectrale sigma durant le sommeil lent dans les régions pariétales comparativement aux patients MP sans démence et aux contrôles. Durant le sommeil paradoxal, l’augmentation de la puissance spectrale en delta et en thêta, de même qu’un plus grand ratio de ralentissement de l’EEG, caractérisé par un rapport plus élevé des basses fréquences sur les hautes fréquences, était associée au développement de la démence chez les patients avec la MP. D’ailleurs, dans la cohorte de patients, un plus grand ralentissement de l’EEG en sommeil paradoxal dans les régions temporo occipitales était associé à des performances cognitives moindres aux épreuves visuospatiales. Enfin, durant l’éveil, les patients MP démence présentaient au temps de base une augmentation de la puissance spectrale delta, un plus grand ratio de ralentissement de l’EEG ainsi qu’une diminution de la fréquence dominante occipitale alpha comparativement aux patients MP sans démence et aux contrôles. Cette thèse suggère que des anomalies EEG spécifiques durant le sommeil et l’éveil peuvent identifier les patients avec la MP qui vont développer une démence quelques années plus tard. L’activité des FS, ainsi que le ralentissement de l’EEG en sommeil paradoxal et à l’éveil, pourraient donc servir de marqueurs potentiels du développement de la démence dans la MP.

Étude comparative de la mémoire de source et des faux souvenirs dans la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson avec et sans démence

Dans les dernières années, les études sur les maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer (MA) et la maladie de Parkinson sans démence (MP) et avec démence (MPD) ont été nombreuses, mais la différenciation de ces patients sur la base de leur profil cognitif doit être encore améliorée. Effectivement, l’évaluation clinique peut s’avérer difficile en raison du peu de spécificité dans la présentation de leurs déficits neuropsychologiques. Ceci s’explique par la variabilité et le chevauchement des processus cliniques et pathologiques affectant essentiellement les mêmes régions/fonctions, soit celles liées aux lobes temporaux médians (LTM)/Mémoire (fonction LTM/Mémoire) et aux lobes frontaux (LF)/Fonctions exécutives (fonction LF/Exécutive). Toutefois, il existerait une distinction critique au niveau de l’intégrité relative de ces fonctions dans ces maladies neurodégénératives, ce qui permettrait d’identifier des déficits cognitifs spécifiques à la MA, la MP et la MPD. La présente thèse s’inscrit dans cette volonté de caractériser les profils cognitifs propres à la MA, la MP et la MPD, plus précisément par l’étude novatrice de la mémoire de source et des faux souvenirs. Les quatre chapitres qui composent cette thèse servent donc à documenter la nature de ces mécanismes mnésiques, leurs patrons de performance spécifiques dans la MA, la MP et la MPD, et leur sensibilité aux atteintes des fonctions LTM/Mémoire et LF/Exécutive. Ainsi, le Chapitre I démontre la pertinence d’étudier la mémoire de source et les faux souvenirs dans la MA, la MP et la MPD, en décrivant leurs interactions avec les fonctions LTM/Mémoire et LF/Exécutive, toutes les deux atteintes dans ces maladies. Le Chapitre II, présenté sous forme d’article, révèle des déficits en mémoire de source chez des patients MP, mais seulement dans l’une des tâches employées. Également, malgré des atteintes des fonctions LF/Exécutive et LTM/Mémoire, il est démontré que seule la fonction LTM/Mémoire est liée à l’altération de la mémoire de source chez les patients MP. Le Chapitre III, également sous forme d’article, illustre un taux anormal de faux souvenirs chez des patients MA, tandis que chez des patients MP et MPD, il est démontré qu’ils ont un taux de faux souvenirs comparable à celui des participants contrôles. Il est également rapporté que malgré l’atteinte de la fonction LF/Exécutive chez les patients MA, MP et MPD, elle est seulement liée à l’augmentation des faux souvenirs chez les patients MA. Finalement, dans le dernier Chapitre (IV), les résultats obtenus sont discutés dans leur ensemble à la lumière des prédictions et connaissances actuelles, tout en identifiant les limites afin d’orienter les perspectives de recherche.

Using strategic movement to calibrate a neural compass : a spiking network for tracking head direction in rats and robots

The head direction (HD) system in mammals contains neurons that fire to represent the direction the animal is facing in its environment. The ability of these cells to reliably track head direction even after the removal of external sensory cues implies that the HD system is calibrated to function effectively using just internal (proprioceptive and vestibular) inputs. Rat pups and other infant mammals display stereotypical warm-up movements prior to locomotion in novel environments, and similar warm-up movements are seen in adult mammals with certain brain lesion-induced motor impairments. In this study we propose that synaptic learning mechanisms, in conjunction with appropriate movement strategies based on warm-up movements, can calibrate the HD system so that it functions effectively even in darkness. To examine the link between physical embodiment and neural control, and to determine that the system is robust to real-world phenomena, we implemented the synaptic mechanisms in a spiking neural network and tested it on a mobile robot platform. Results show that the combination of the synaptic learning mechanisms and warm-up movements are able to reliably calibrate the HD system so that it accurately tracks real-world head direction, and that calibration breaks down in systematic ways if certain movements are omitted. This work confirms that targeted, embodied behaviour can be used to calibrate neural systems, demonstrates that ‘grounding’ of modeled biological processes in the real world can reveal underlying functional principles (supporting the importance of robotics to biology), and proposes a functional role for stereotypical behaviours seen in infant mammals and those animals with certain motor deficits. We conjecture that these calibration principles may extend to the calibration of other neural systems involved in motion tracking and the representation of space, such as grid cells in entorhinal cortex.

Neurological drugs and opioids for pain management

20.1 Epilepsy and an introduction to drugs used to treat 20.1.1 Introduction to epilepsy 20.1.2 Treatment of partial seizures 20.1.3 Treatment of generalised seizures 20.1.4 Treatment of status epilepticus 20.2 Neurodegenerative disorders; principles of treatment 20.2.1 Introduction to neurodegenerative disorders 20.2.2 Parkinson’s disease 20.2.2.1 Introduction to Parkinson’s disease 20.2.2.2 Dopaminergic system 20.2.2.3 Treatment to enhance the dopaminergic system 20.2.2.4 Treatment to inhibit the cholinergic system 20.2.3 Dementia/Alzheimer’s disease 20.2.3.1 Introduction to Alzheimer’s disease 20.2.3.2 Treatment of Alzheimer’s disease 20.2.4 Amyotrophic lateral sclerosis 43.4.1 Introduction 43.4.2 Treatment 20.3. Pain and opioid analgesics 20.3.1 Introduction to pain and analgesia 20.3.2 Introduction to opioids 20.3.3 Tolerance and physical dependence 20.3.4 Effects of opioids 20.3.5 Agonists at opioid μ receptors 20.3.6 Toxicity to opioids This section deals with the neurologic drugs. The neurologic drugs are used to treat epilepsy and neurodegenerative diseases such as Parkinson’s disease and Alzheimer’s disease. The opioids for pain management are also discussed in this section.

Delivering crushed paracetamol tablets using thickened fluids : does it alter the pharmacokinetics?

Dysphagia, often associated with conditions such as stroke, Parkinson’s disease, multiple sclerosis, and dementia, causes patients to have difficulty with swallowing food and/or liquids. These patients require their fluids to be thickened using gum-based thickening powders in order to facilitate safe swallowing. These thickened fluids are also used as a vehicle for delivery of crushed medicines. Our in vitro measurements suggest that thickened fluids can delay and reduce the dissolution of a number of medications. This study was conducted to assess the impact of the use of thickened fluids on the clinical pharmacokinetics of oral paracetamol. METHODS 20 Healthy volunteers were administered a single oral dose (1g) of paracetamol as either whole tablets, crushed with water, crushed with semi-solid jam, or crushed with thickened fluid according to a randomised, crossover design. Saliva samples were collected periodically over 8 hr and paracetamol concentration analysed by HPLC-UV. Non-compartmental pharmacokinetic analysis was conducted using Winnonlin®. RESULTS The mean peak concentration (Cmax) of paracetamol ranged between 5.62 – 8.00 μg/mL. Comparison between the crushed paracetamol with thickened water (Level 900) and other treatment options (whole, crushed with water, and crushed with jam) showed there was a significant difference in Cmax at 90% CI (p < 0.05). Also, whole tablet had a significant difference in Cmax between crushed with water and crushed with jam. There was no significant difference in AUC irrespective of the treatment. DISCUSSION The use of thickened water resulted in alteration in the absorption kinetics of paracetamol. Given this interaction, co-administration with thickened fluids may have important clinical implications for medications with a narrow therapeutic index.

23andMe Inc.: Patent law and lifestyle genetics

The venture, 23andMe Inc., raises a host of issues in respect of patent law, policy, and practice in respect of lifestyle genetics and personalised medicine. The company observes: ‘We recognize that the availability of personal genetic information raises important issues at the nexus of ethics, law, and public policy’. 23andMe Inc. has tested the boundaries of patent law, with its patent applications, which cut across information technology, medicine, and biotechnology. The company’s research raises fundamental issues about patentability, especially in light of the litigation in Bilski v. Kappos, Mayo Collaborative Services v. Prometheus Laboratories Inc. and Association for Molecular Pathology v. United States Patent and Trademark Office and Myriad Genetics Inc. There has been much debate and controversy over 23andMe Inc. filing patent applications – particularly in respect of its granted patent on ‘Polymorphisms associated with Parkinson’s Disease’. The direct-to-consumer marketing of genetic testing by 23andMe Inc. has also raised important questions of bioethics and human rights. It is queried whether the terms of service for 23andMe Inc. provide adequate recognition of the concepts of informed consent and benefit-sharing, especially in light of litigation in this area in the United States. Given the patent thickets surrounding genetic testing, the case study of 23andMe Inc. also highlights questions about patent infringement and patent exceptions. The future reform of patent law, policy, and practice needs to take into account new developments in lifestyle genetics and personalised medicine – as exemplified by 23andMe Inc.