Pleasant sweeping grooming touch in rhesus monkey: effects on autonomic nervous system and its codification in posterior insular and secondary somatosensory cortex

Il tatto assume un'importanza fondamentale nella vita quotidiana, in quanto ci permette di discriminare le caratteristiche fisiche di un oggetto specifico, di identificarlo e di eventualmente integrare le suddette informazioni tattili con informazioni provenienti da altri canali sensoriali. Questa è la componente sensoriale-discriminativa del tatto. Tuttavia quotidianamente il tatto assume un ruolo fondamentale durante le diverse interazioni sociali, positive, come quando abbracciamo o accarezziamo una persona con cui abbiamo un rapporto affettivo e negative, per esempio quando allontaniamo una persona estranea dal nostro spazio peri-personale. Questa componente è la cosiddetta dimensione affettiva-motivazionale, la quale determina la codifica della valenza emotiva che l'interazione assume. Questa componente ci permette di creare, mantenere o distruggere i legami sociali in relazione al significato che il tocco assume durante l'interazione. Se per esempio riceviamo una carezza da un familiare, questa verrà percepita come piacevole e assumerà un significato affiliativo. Questo tipo di tocco è comunente definito come Tocco Sociale (Social Touch). Gli aspetti discriminativi del tatto sono stati ben caratterizzati, in quanto storicamente, il ruolo del tatto è stato considerato quello di discriminare le caratteristiche di ciò che viene toccato, mentre gli aspetti affettivi sono stati solo recentemente indagati considerando la loro importanza nelle interazioni sociali. Il tocco statico responsabile dell'aspetto discriminante attiva a livello della pelle le grandi fibre mieliniche (Aβ), modulando a livello del sistema nervoso centrale le cortecce sensoriali, sia primarie che secondarie. Questo permette la codifica a livello del sistema nervoso centrale delle caratteristiche fisiche oggettive degli oggetti toccati. Studi riguardanti le caratteristiche del tocco affiliativo sociale hanno messo in evidenza che suddetta stimolazione tattile 1) è un particolare tocco dinamico che avviene sul lato peloso delle pelle con una velocità di 1-10 cm/sec; 2) attiva le fibre amieliniche (fibre CT o C-LTMRs); 3) induce positivi effetti autonomici, ad esempio la diminuzione della frequenza cardiaca e l'aumento della variabilità della frequenza cardiaca; e 4) determina la modulazione di regioni cerebrali coinvolte nella codifica del significato affiliativo dello stimolo sensoriale periferico, in particolare la corteccia insulare. Il senso del tatto, con le sue due dimensioni discriminativa e affiliativa, è quotidianamente usato non solo negli esseri umani, ma anche tra i primati non umani. Infatti, tutti i primati non umani utilizzano la componente discriminativa del tatto per identificare gli oggetti e il cibo e l'aspetto emotivo durante le interazioni sociali, sia negative come durante un combattimento, che positive, come durante i comportamenti affiliativi tra cui il grooming. I meccanismi di codifica della componente discriminativa dei primati non umani sono simili a quelli umani. Tuttavia, si conosce ben poco dei meccanismi alla base della codifica del tocco piacevole affiliativo. Pur essendo ben noto che i meccanorecettori amilienici C-LTMRs sono presenti anche sul lato peloso della pelle dei primati non umani, attualmente non ci sono studi riguardanti la correlazione tra il tocco piacevole e la loro modulazione, come invece è stato ampiamente dimostrato nell'uomo. Recentemente è stato ipotizzato (Dunbar, 2010) il ruolo delle fibre C-LTMRs durante il grooming, in particolare durante il cosiddetto swepping. Il grooming è costituito da due azioni motorie, lo sweeping e il picking che vengono eseguite in modo ritmico. Durante lo sweeping la scimmia agente muove il pelo della scimmia ricevente con un movimento a mano aperta, per poter vedere il preciso punto della pelle dove eseguire il picking, ovvero dove prendere la pelle a livello della radice del pelo con le unghie dell'indice e del pollice e tirare per rimuovere parassiti o uova di parassiti e ciò che è rimasto incastrato nel pelo. Oltre il noto ruolo igenico, il grooming sembra avere anche una importante funzione sociale affiliativa. Come la carezza nella società umana, cosi il grooming tra i primati non umani è considerato un comportamento. Secondo l'ipotesi di Dunbar l'attivazione delle C-LTMRs avverrebbe durante lo sweeping e questo porta a supporre che lo sweeping, come la carezza umana, costituisca una componente affiliativa del grooming, determinando quindi a contribuire alla sua codifica come comportamento sociale. Fino ad ora non vi è però alcuna prova diretta a sostegno di questa ipotesi. In particolare, 1) la velocità cui viene eseguito lo sweeping è compatibile con la velocità di attivazione delle fibre CT nell'uomo e quindi con la velocità tipica della carezza piacevole di carattere sociale affiliativo (1-10 cm/sec)?; 2) lo sweeping induce la stessa modulazione del sistema nervoso autonomo in direzione della modulazione del sistema vagale, come il tocco piacevole nell'uomo, attraverso l'attivazione delle fibre CT?; 3) lo sweeping modula la corteccia insulare, cosi come il tocco piacevole viene codificato come affiliativo nell'uomo mediante le proiezioni delle fibre CT a livello dell'insula posteriore? Lo scopo del presente lavoro è quella di testare l'ipotesi di Dunbar sopra citata, cercando quindi di rispondere alle suddette domande. Le risposte potrebbero consentire di ipotizzare la somiglianza tra lo sweeping, caratteristico del comportamento affiliativo di grooming tra i primati non umani e la carezza. In particolare, abbiamo eseguito 4 studi pilota. Nello Studio 1 abbiamo valutato la velocità con cui viene eseguito lo sweeping tra scimmie Rhesus, mediante una analisi cinematica di video registrati tra un gruppo di scimmie Rhesus. Negli Studi 2 e 3 abbiamo valutato gli effetti sul sistema nervoso autonomo dello sweeping eseguito dallo sperimentatore su una scimmia Rhesus di sesso maschile in una tipica situazione sperimentale. La stimolazione tattile è stata eseguita a diverse velocità, in accordo con i risultati dello Studio 1 e degli studi umani che hanno dimostrato la velocità ottimale e non ottimale per l'attivazione delle C-LTMRs. In particolare, nello Studio 2 abbiamo misurato la frequenza cardiaca e la variabilità di questa, come indice della modulatione vagale, mentre nello Studio 3 abbiamo valutato gli effetti dello sweeping sul sistema nervoso autonomo in termini di variazioni di temperatura del corpo, nello specifico a livello del muso della scimmia. Infine, nello Studio 4 abbiamo studiato il ruolo della corteccia somatosensoriale secondaria e insulare nella codifica dello sweeping. A questo scopo abbiamo eseguito registrazioni di singoli neuroni mentre la medesima scimmia soggetto sperimentale dello Studio 2 e 3, riceveva lo sweeping a due velocità, una ottimale per l'attivazione delle C-LTMRs secondo gli studi umani e i risultati dei tre studi sopra citati, ed una non ottimale. I dati preliminari ottenuti, dimostrano che 1) (Studio 1) lo sweeping tra scimmie Rhesus viene eseguito con una velocità media di 9.31 cm/sec, all'interno dell'intervallo di attivazione delle fibre CT nell'uomo; 2) (Studio 2) lo sweeping eseguito dallo sperimentatore sulla schiena di una scimmia Rhesus di sesso maschile in una situazione sperimentale determina una diminuzione della frequenza cardiaca e l'aumento della variabilità della frequenza cardiaca se eseguito alla velocità di 5 e 10 cm/sec. Al contrario, lo sweeping eseguito ad una velocità minore di 1 cm/sec o maggiore di 10 cm/sec, determina l'aumento della frequenza cardiaca e la diminuzione della variabilità di questa, quindi il decremento dell'attivazione del sistema nervoso parasimpatico; 3) (Studio 3) lo sweeping eseguito dallo sperimentatore sulla schiena di una scimmia Rhesus di sesso maschile in una situazione sperimentale determina l'aumento della temperatura corporea a livello del muso della scimmia se eseguito alla velocità di 5-10 cm/sec. Al contrario, lo sweeping eseguito ad una velocità minore di 5 cm/sec o maggiore di 10 cm/sec, determina la diminuzione della temperatura del muso; 4) (Studio 4) la corteccia somatosensoriale secondaria e la corteccia insulare posteriore presentano neuroni selettivamente modulati durante lo sweeping eseguito ad una velocità di 5-13 cm/sec ma non neuroni selettivi per la codifica della velocità dello sweeping minore di 5 cm/sec. Questi risultati supportano l'ipotesi di Dunbar relativa al coinvolgimento delle fibre CT durante lo sweeping. Infatti i dati mettono in luce che lo sweeping viene eseguito con una velocità (9.31 cm/sec), simile a quella di attivazione delle fibre CT nell'uomo (1-10 cm/sec), determina gli stessi effetti fisiologici positivi in termini di frequenza cardiaca (diminuzione) e variabilità della frequenza cardiaca (incremento) e la modulazione delle medesime aree a livello del sistema nervoso centrale (in particolare la corteccia insulare). Inoltre, abbiamo dimostrato per la prima volta che suddetta stimolazione tattile determina l'aumento della temperatura del muso della scimmia. Il presente studio rappresenta la prima prova indiretta dell'ipotesi relativa alla modulazione del sistema delle fibre C-LTMRs durante lo sweeping e quindi della codifica della stimolazione tattile piacevole affiliativa a livello del sistema nervoso centrale ed autonomo, nei primati non umani. I dati preliminari qui presentati evidenziano la somiglianza tra il sistema delle fibre CT dell'uomo e del sistema C-LTMRs nei primati non umano, riguardanti il Social Touch. Nonostante ciò abbiamo riscontrato alcune discrepanze tra i risultati da noi ottenuti e quelli invece ottenuti dagli studi umani. La velocità media dello sweeping è di 9.31 cm / sec, rasente il limite superiore dell’intervallo di velocità che attiva le fibre CT nell'uomo. Inoltre, gli effetti autonomici positivi, in termini di battito cardiaco, variabilità della frequenza cardiaca e temperatura a livello del muso, sono stati evidenziati durante lo sweeping eseguito con una velocità di 5 e 10 cm/sec, quindi al limite superiore dell’intervallo ottimale che attiva le fibre CT nell’uomo. Al contrario, lo sweeping eseguito con una velocità inferiore a 5 cm/sec e superiore a 10 cm/sec determina effetti fisiologici negativo. Infine, la corteccia insula sembra essere selettivamente modulata dallo stimolazione eseguita alla velocità di 5-13 cm/sec, ma non 1-5 cm/sec. Quindi, gli studi sul sistema delle fibre CT nell’uomo hanno dimostrato che la velocità ottimale è 1-10 cm/sec, mentre dai nostri risultati la velocità ottimale sembra essere 5-13 cm / sec. Quindi, nonostante l'omologia tra il sistema delle fibre CT nell'umano deputato alla codifica del tocco piacevole affiliativo ed il sistema delle fibre C-LTMRs nei primati non umani, ulteriori studi saranno necessari per definire con maggiore precisione la velocità ottimale di attivazione delle fibre C-LTMR e per dimostrare direttamente la loro attivazione durante lo sweeping, mediante la misurazione diretta della loro modulazione. Studi in questa direzione potranno confermare l'omologia tra lo sweeping in qualità di tocco affiliativo piacevole tra i primati non umani e la carezza tra gli uomini. Infine, il presente studio potrebbe essere un importante punto di partenza per esplorare il meccanismo evolutivo dietro la trasformazione dello sweeping tra primati non umani, azione utilitaria eseguita durante il grooming, a carezza, gesto puramente affiliativo tra gli uomini.

The autonomic nervous system.

Bibliography: p. 556-676.

The autonomic nervous system.

Mode of access: Internet.

Behavioural correlates of ocular accomodation and the autonomic nervous system

The binding issue of th is thesis was the examination of workload, induced by relinotopic and spatiotopic stimuli, on both the ocu lomotor and cardiovascular systems together with investigating the covariation between the two systems - the 'eye-heart' link. Further, the influence of refractive error on ocular accommodation and cardiovascular function was assessed. A clinical evaluation was undertaken to assess the newly available open-view infrared Shin-Nippon NVision-K 5001 optometer, its benefit being the capability to measure through pupils = 2.3 mm. Measurements of refractive error taken with the NVision-K were found to be both accurate (Difference in Mean Spherical Equivalent: 0.14 ± 0.35 D; p = 0.67) and repeatable when compared to non-cycloplegic subjective refraction. Due to technical difficulties, however, the NVision-K could not be used for the purpose of the thesis, as such, measures of accommodation were taken using the continuously recording Shin-Nippon SRW-5000 openview infrared optometer, coupled with a piezo-electric finger pulse transducer to measure pulse. Heart rate variability (HRV) was spectrally analysed to determine the systemic sympathetic and parasympathetic components of the autonomic nervous system (ANS). A large sample (n = 60), cross-sectional study showed late-onset myopes (LOMs) display less accurate responses when compared to other refractive groups at high accommodative demand levels (3 .0 0 and 4.0D). Tonic accommodation (TA) was highest in the hypermetropes, fo llowed by emmetropes and early-onset myopes while the LOM subjects demonstrated statistically significant lower levels of TA. The root-meansquare (RMS) value of the accommodative response was shown to amplify with increased levels of accommodative demand. Changes in refractive error only became significant between groups at higher demand levels (3.0 D and 4.0 D) with the LOMs showing the largest magnification in oscilIations. Examination of the stimulus-response cross-over point with the unit ratio line and TA showed a correlation between the two (r = 0.45, p = 0.001), where TA is approximately twice the dioptric value of the stimulus-response cross-over point. Investigation of the relationship between ocular accommodation and systemic ANS function demonstrated covariation between the systems. Subjects with a faster heart rate (lower heart period) tended to have a higher TA value (r = -0.27, p < 0.05). Further, an increase in accommodative demand accompanies a faster heart rate. The influence of refractive error on the cardiovascular response to changes in accommodative demand, however, was equivocal. Examination of the microfluctuations ofacconunodation demonstrated a correlation between the temporal frequency location of the accommodative high Frequency component (HFC) and the arterial pulse frequency. The correlation was present at a range of accommodative demands from 0.0 D to 4.0 D and in all four refractive groups, suggesting that the HFC was augmented by physiological factors. Examination of the effect of visual cognition on ocular accommodation and the ANS confirmed that increasing levels of cognition affect the accommodative mechanism. The accommodative response shifted away from the subject at both near and far. This shift in accommodative response accompanied a decay in the systemic parasympathetic innervation to the heart. Differences between refractive groups also existed with LOMs showing less accurate responses compared to emmetropes. This disparity, however, appeared to be augmented by the systemic sympathetic nervous system. The investigations discussed explored Ihe role of oculomotor and cardiovascular fu nction in workload enviromnents, providing evidence for a behavioural link between the cardiovascular and oculomotor systems.

Psychological traits influence autonomic nervous system recovery following esophageal intubation in health and functional chest pain

Background: Esophageal intubation is a widely utilized technique for a diverse array of physiological studies, activating a complex physiological response mediated, in part, by the autonomic nervous system (ANS). In order to determine the optimal time period after intubation when physiological observations should be recorded, it is important to know the duration of, and factors that influence, this ANS response, in both health and disease. Methods: Fifty healthy subjects (27 males, median age 31.9 years, range 20-53 years) and 20 patients with Rome III defined functional chest pain (nine male, median age of 38.7 years, range 28-59 years) had personality traits and anxiety measured. Subjects had heart rate (HR), blood pressure (BP), sympathetic (cardiac sympathetic index, CSI), and parasympathetic nervous system (cardiac vagal tone, CVT) parameters measured at baseline and in response to per nasum intubation with an esophageal catheter. CSI/CVT recovery was measured following esophageal intubation. Key Results: In all subjects, esophageal intubation caused an elevation in HR, BP, CSI, and skin conductance response (SCR; all p < 0.0001) but concomitant CVT and cardiac sensitivity to the baroreflex (CSB) withdrawal (all p < 0.04). Multiple linear regression analysis demonstrated that longer CVT recovery times were independently associated with higher neuroticism (p < 0.001). Patients had prolonged CSI and CVT recovery times in comparison to healthy subjects (112.5 s vs 46.5 s, p = 0.0001 and 549 s vs 223.5 s, p = 0.0001, respectively). Conclusions & Inferences: Esophageal intubation activates a flight/flight ANS response. Future studies should allow for at least 10 min of recovery time. Consideration should be given to psychological traits and disease status as these can influence recovery. The psychological trait of neuroticism retards autonomic recovery following esophageal intubation in health and functional chest pain. © 2013 John Wiley & Sons Ltd.

Autonomic nervous system, circadian rhythms, and primary open-angle glaucoma

The etiology of primary open-angle glaucoma (POAG) remains the subject of continuing investigation. Despite the many known risk factors and mechanism of damage, the principal treatment objectives in POAG still consist of reduction of intraocular pressure, which although straightforward in many cases, often leaves the clinician with the question of how far to pursue a sufficiently low pressure to prevent further damage. Other risk factors such as hemodynamic insufficiency due to vascular dysregulation and abnormal blood pressure are often overlooked in the day-to-day practice; their harmful effects for glaucoma are, it seems, more potent at night while the patient sleeps and when clinical investigation is most difficult. Although the status of autonomic nervous system is an important determinant of the systemic hemodynamic parameters, this issue is usually ignored by the clinician in the process of glaucoma diagnosis. Consequently, there is a lack of alternative therapies tailored to address associated systemic risk factors for POAG on a case and chronological basis; this approach could be more effective in preventing the progression and visual loss in selected glaucoma cases. © 2004 Elsevier Inc. All rights reserved.

Cardiovascular and autonomic modulation by the central nervous system after aerobic exercise training

The autonomic nervous system plays a key role in maintaining homeostasis under normal and pathological conditions. The sympathetic tone, particularly for the cardiovascular system, is generated by sympathetic discharges originating in specific areas of the brainstem. Aerobic exercise training promotes several cardiovascular adjustments that are influenced by the central areas involved in the output of the autonomic nervous system. In this review, we emphasize the studies that investigate aerobic exercise training protocols to identify the cardiovascular adaptations that may be the result of central nervous system plasticity due to chronic exercise. The focus of our study is on some groups of neurons involved in sympathetic regulation. They include the nucleus tractus solitarii, caudal ventrolateral medulla and the rostral ventrolateral medulla that maintain and regulate the cardiac and vascular autonomic tonus. We also discuss studies that demonstrate the involvement of supramedullary areas in exercise training modulation, with emphasis on the paraventricular nucleus of the hypothalamus, an important area of integration for autonomic and neuroendocrine responses. The results of these studies suggest that the beneficial effects of physical activity may be due, at least in part, to reductions in sympathetic nervous system activity. Conversely, with the recent association of physical inactivity with chronic disease, these data may also suggest that increases in sympathetic nervous system activity contribute to the increased incidence of cardiovascular diseases associated with a sedentary lifestyle.

Relevance of death receptors in nervous system: role in the pathogenesis of neurodegenerative diseases and targets for therapy

L’apoptosi és un procés fisiològic que controla el nombre de cèl·lules en organismes superiors. L’apoptosi està estrictament regulada i s’ha vist que està implicada en la patogènesi d’algunes malalties del sistema nerviós. En aquest sentit, un excés de mort cel·lular contribueix a les malalties neurodegenerati- ves, mentre que, el seu dèficit és una de les raons del desenvolupament de tumors. El punt principal de regulació del procés apoptòtic és l’activació de les caspases, cisteïna-proteases que tenen especificitat pels residus aspàrtic. Les caspases es poden activar per dos mecanismes principals: (1) alliberament de citocrom C dels mitocondris alterats al citoplasma i (2) l’activació dels receptors de la membrana anomenats receptors de mort (DR, de l’anglès death receptor). Aquests receptors s’han caracteritzat extensament en el sistema immunitari, mentre que en el sistema nerviós les seves funcions són encara desconegudes. El present article se centra en el paper dels DR en la patogènesi de malalties neurodegeneratives i suggereix el seu potencial des del punt de vista terapèutic. També es descriuen diverses molècules intracel·lulars caracteritzades per la seva habilitat en la modulació dels DR. Entre elles, presentem dues noves proteïnes – lifeguard i FAIM – que s’expressen específicament al sistema nerviós.

A treatise on the diseases of the nervous system /

Includes bibliographical references and index.

Relationship between autonomic neuropathy and thermogenesis in non diabetic and diabetic obese patients.

Autonomic neuropathy is a well known complication of diabetes. Diabetes is often superimposed on obesity. A reduction in the variability of the heart rate in the resting state has been demonstrated in 16 obese diabetic subjects as well as in 34 obese non-diabetic subjects. The coefficient of variation (CV) of the heart rate during 30 minutes of resting was significantly decreased in both obese groups (3.9 +/- 0.2% for the diabetics; 5.2 +/- 0.2%, p less than 0.01 for the non diabetics) as compared to their own controls (4.5 +/- 0.6% and 6.5 +/- 0.4%, respectively). Age also contributes to decreased heart rate variability. Furthermore, this defect of autonomic function has been correlated with the blunted glucose-induced thermogenesis (GIT) seen in both obese groups (r = 0.52, p. less than 0.001): the increase in energy expenditure over basal values following a 100 g oral glucose load was only 4.8 +/- 0.8% for the diabetic obese group (p less than 0.001), and 8.5 +/- 0.7% for the non-diabetic obese group (p less than 0.001) as opposed to their own controls (12.4 +/- 1.3% and 13.3 +/- 0.6% respectively). Measurement of the variability of heart rate in obese individuals may be of predictive value in assessing blunted glucose-induced thermogenesis in non diabetic and diabetic obese patients.

Expression of Fos protein in the rat central nervous system in response to noxious stimulation: effects of chronic inflammation of the superior cervical ganglion

The aim of this study was to investigate the possible interactions between the nociceptive system, the sympathetic system and the inflammatory process. Thus, the superior cervical ganglion of rats was submitted to chronic inflammation and Fos expression was used as a marker for neuronal activity throughout central neurons following painful peripheral stimulation. The painful stimulus consisted of subcutaneously injected formalin applied to the supra-ocular region. Fos-positive neurons were identified by conventional immunohistochemical techniques, and analyzed from the obex through the cervical levels of the spinal cord. In the caudal sub-nucleus of the spinal trigeminal nuclear complex, the number of Fos-positive neurons was much higher in rats with inflammation of the superior cervical ganglion than in control rats, either sham-operated or with saline applied to the ganglion. There was a highly significant difference in the density of Fos-positive neurons between the inflamed and control groups. No significant difference was found between control groups. These results suggest that the inflammation of the superior cervical ganglion generated an increased responsiveness to painful stimuli, which may have been due to a diminished sympathetic influence upon the sensory peripheral innervation.

Urocortin in the central nervous system of a primate (Cebus apella): Sequencing, immunohistochemical, and hybridization histochemical characterization

The urocortin (UCN)-like immunoreactivity and UCN mRNA distribution in various regions of the nonprimate mammalian brain have been reported. However, the Edinger-Westphal nucleus (EW) appears to be the only brain site where UCN expression is conserved across species. Although UCN peptides are present throughout vertebrate phylogeny, the functional roles of both UCN and EW remain poorly understood. Therefore, a study focused on UCN system organization in the primate brain is warranted. By using immunohistochemistry (single and double labeling) and in situ hybridization, we have characterized the organization of UCN-expressing cells and fibers in the central nervous system and pituitary of the capuchin monkey (Cebus apella). In addition, the sequence of the prepro-UCN was determined to establish the level of structural conservation relative to the human sequence. To understand the relationship of acetylcholine cells in the EW, a colocalization study comparing choline acetyltransferase (ChAT) and UCN was also performed. The cloned monkey prepro-UCN is 95% identical to the human preprohormone across the matched sequences. By using an antiserum raised against rat UCN and a probe generated from human cDNA, we found that the EW is the dominant site for UCN expression, although UCN mRNA is also expressed in spinal cord lamina IX. Labeled axons and terminals were distributed diffusely throughout many brain regions and along the length of the spinal cord. of particular interest were UCN-immunoreactive inputs to the medial preoptic area, the paraventricular nucleus of the hypothalamus, the oral part of the spinal trigeminal nucleus, the flocculus of the cerebellum, and the spinal cord laminae VII and X. We found no UCN hybridization signal in the pituitary. In addition, we observed no colocalization between ChAT and UCN in EW neurons. Our results support the hypothesis that the UCN system might participate in the control of autonomic, endocrine, and sensorimotor functions in primates.

Cardiovascular risk and mortality in end-stage renal disease patients undergoing dialysis: sleep study, pulmonary function, respiratory mechanics, upper airway collapsibility, autonomic nervous activity, depression, anxiety, stress and quality of life: a prospective, double blind, randomized controlled clinical trial

Background: Chronic kidney disease (CKD) is one of the most serious public health problems. The increasing prevalence of CKD in developed and developing countries has led to a global epidemic. The hypothesis proposed is that patients undergoing dialysis would experience a marked negative influence on physiological variables of sleep and autonomic nervous system activity, compromising quality of life.Methods/Design: A prospective, consecutive, double blind, randomized controlled clinical trial is proposed to address the effect of dialysis on sleep, pulmonary function, respiratory mechanics, upper airway collapsibility, autonomic nervous activity, depression, anxiety, stress and quality of life in patients with CKD. The measurement protocol will include body weight (kg); height (cm); body mass index calculated as weight/height(2); circumferences (cm) of the neck, waist, and hip; heart and respiratory rates; blood pressures; Mallampati index; tonsil index; heart rate variability; maximum ventilatory pressures; negative expiratory pressure test, and polysomnography (sleep study), as well as the administration of specific questionnaires addressing sleep apnea, excessive daytime sleepiness, depression, anxiety, stress, and quality of life.Discussion: CKD is a major public health problem worldwide, and its incidence has increased in part by the increased life expectancy and increasing number of cases of diabetes mellitus and hypertension. Sleep disorders are common in patients with renal insufficiency. Our hypothesis is that the weather weight gain due to volume overload observed during interdialytic period will influence the degree of collapsibility of the upper airway due to narrowing and predispose to upper airway occlusion during sleep, and to investigate the negative influences of haemodialysis in the physiological variables of sleep, and autonomic nervous system, and respiratory mechanics and thereby compromise the quality of life of patients.

Improved Techniques for Acquisition and Analysis of Dynamic Contrast-Enhanced Magnetic Resonance Imaging for Detecting Vascular Permeability in the Central Nervous System

Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) is a noninvasive technique for quantitative assessment of the integrity of blood-brain barrier and blood-spinal cord barrier (BSCB) in the presence of central nervous system pathologies. However, the results of DCE-MRI show substantial variability. The high variability can be caused by a number of factors including inaccurate T1 estimation, insufficient temporal resolution and poor contrast-to-noise ratio. My thesis work is to develop improved methods to reduce the variability of DCE-MRI results. To obtain fast and accurate T1 map, the Look-Locker acquisition technique was implemented with a novel and truly centric k-space segmentation scheme. In addition, an original multi-step curve fitting procedure was developed to increase the accuracy of T1 estimation. A view sharing acquisition method was implemented to increase temporal resolution, and a novel normalization method was introduced to reduce image artifacts. Finally, a new clustering algorithm was developed to reduce apparent noise in the DCE-MRI data. The performance of these proposed methods was verified by simulations and phantom studies. As part of this work, the proposed techniques were applied to an in vivo DCE-MRI study of experimental spinal cord injury (SCI). These methods have shown robust results and allow quantitative assessment of regions with very low vascular permeability. In conclusion, applications of the improved DCE-MRI acquisition and analysis methods developed in this thesis work can improve the accuracy of the DCE-MRI results.

Irritation and counterirritation, a hypothesis about the autoamputative property of the nervous system; a scientific excursion into theoretical medicine.

Mode of access: Internet.