Mobility of NMDA autoreceptors but not postsynaptic receptors at glutamate synapses in the rat entorhinal cortex

NMDA receptors (NMDAr) are known to undergo recycling and lateral diffusion in postsynaptic spines and dendrites. However, NMDAr are also present as autoreceptors on glutamate terminals, where they act to facilitate glutamate release, but it is not known whether these receptors are also mobile. We have used functional pharmacological approaches to examine whether NMDA receptors at excitatory synapses in the rat entorhinal cortex are mobile at either postsynaptic sites or in presynaptic terminals. When NMDAr-mediated evoked EPSCs (eEPSCs) were blocked by MK-801, they showed no evidence of recovery when the irreversible blocker was removed, suggesting that postsynaptic NMDAr were relatively stably anchored at these synapses. However, using frequency-dependent facilitation of AMPA receptor (AMPAr)-mediated eEPSCs as a reporter of presynaptic NMDAr activity, we found that when facilitation was blocked with MK-801 there was a rapid (similar to 30-40 min) anomalous recovery upon removal of the antagonist. This was not observed when global NMDAr blockade was induced by combined perfusion with MK-801 and NMDA. Anomalous recovery was accompanied by an increase in frequency of spontaneous EPSCs, and a variable increase in frequency-facilitation. Following recovery from blockade of presynaptic NMDAr with a competitive antagonist, frequency-dependent facilitation of AMPAr-mediated eEPSCs was also transiently enhanced. Finally, an increase in frequency of miniature EPSCs induced by NMDA was succeeded by a persistent decrease. Our data provide the first evidence for mobility of NMDAr in the presynaptic terminals, and may point to a role of this process in activity-dependent control of glutamate release.

On the mobility, membrane location and functionality of mechanosensitive channels in Escherichia coli

We thank Frans Bianchi and Franz Ho for assistance with molecular cloning, Tim Rasmussen for providing the pTRC-MscK plasmid, Andrew Robinson for providing the pBAD-mEos3.2 plasmid, Matthias Heinemann for assistance with the flow cytometry measurements, Paul Schavemaker for performing Smoldyn simulations and Michiel Punter for programming ImageJ plugins for PALM reconstructions and single-particle tracking. We thank Ian Booth for critical reading of the manuscript, and Christoffer Åberg and Matteo Gabba for valuable discussions. The authors would like to thank David Dryden and Marcel Reuter for performing preliminary experiments from which this work has been built. The work was funded by the EU FP7 ITN-network program NICHE.

Étude de propriétés physico-chimiques des membranes lipidiques chargées d’acide palmitique/stérol et de stéarylamine/cholestérol

Les stérosomes, des vésicules artificielles composées d’amphiphiles monoalkylés et d’un grand pourcentage de stérols, sont prometteurs dans plusieurs domaines comme les industries pharmaceutiques et alimentaires. Il existe des stérosomes chargés négativement, positivement et neutres. Dans ce mémoire, nous avons approfondi nos connaissances sur les propriétés physico-chimiques des stérosomes chargés : acide palmitique (PA)/stérol et stéarylamine (SA)/cholestérol (Chol). Premièrement, afin de mesurer la diffusion latérale de PA dans les membranes PA/stérol (30/70 mol/mol) par RMN à gradients pulsés, nous avons tenté de former des bicouches liquide-ordonnées (lo) orientées magnétiquement avec ce mélange. En s'inspirant de l’idée que l’ajout de 1,2-dihexanoyl-sn-glycéro-3-phosphocholine (DHPC), un lipide à courtes chaînes, dans le système 1,2-dimyristoyl-sn-glycéro-3-phosphocholine (DMPC) mène à la formation de bicouches orientées, nous avons étudié la formulation PA perdeutéré/acide hexanoïque (HA)/Chol avec une proportion molaire de 25/18/57 à plusieurs températures; aucune formation de bicouches orientées n’a été observée. Ce résultat pourrait être expliqué par la solubilisation partielle de HA en milieu aqueux. Alors, une quantité insuffisante serait insérée dans la bicouche pour induire son orientation. La formulation PA perdeutéré/DHPC/Chol n’a pas conduit, elle non plus, à des bicouches orientées magnétiquement à des températures et concentrations lipidiques variées. En étudiant le mélange DMPC/DHPC/Chol (67/17/14), nous avons remarqué que la présence de Chol inhibait l'orientation magnétique des bicouches. Tandis que le mélange DMPC/DHPC/stigmastérol (SS) avec les proportions molaires 67/19/14 et 72/21/7 conduisait à des bicouches orientées avec leur normale (n) perpendiculaire au champ magnétique à 40 °C et 50 °C. Ces résultats suggèrent que le mélange PA/SS avec une proportion de lipide à courtes chaînes, HA et DHPC, pourrait mener à des bicouches orientées magnétiquement. Le mélange PA/Chol avec un lipide à courtes chaînes pourrait aussi être étudié en présence des lanthanides. Deuxièmement, nous avons examiné la possibilité de moduler la libération de matériel encapsulé dans des liposomes essentiellement composés de PA et d’un stérol. Il est connu que le mélange PA/Chol (30/70) à pH ≥ 7,5 forme des liposomes très peu perméables. Il est avantageux de pouvoir moduler la perméabilité pour avoir un contrôle sur le temps de libération de leur contenu, qui est un paramètre de grande importance pour les formulations liposomales de médicaments. D’abord, il a été montré que l’acide oléique (OA)/Chol (30/70) est capable de former des vésicules, ce qui n’avait jamais été prouvé auparavant. Par contre, les bicouches OA/Chol (30/70) ne sont pas plus perméables que les bicouches PA/Chol (30/70). L’ajout de 1-palmitoyl-2-oléoyl-sn-glycéro-3-phosphatidylcholine (POPC) dans le mélange PA/Chol n’augmente pas plus la perméabilité. En effet, les cinétiques de relargage de calcéine des vésicules PA/POPC/Chol (15/27.5/57.5), POPC/Chol (40/60) et POPC étaient très semblables à celle de PA/Chol (30/70). Il a été remarqué que les études littéraires se contredisent à propos de la perméabilité à la calcéine des bicouches de phosphatidylcholine (PC). L’explication de ces divergences est inconnue pour le moment. En remplaçant la moitié de la proportion molaire de Chol par le cholate de sodium (SC) dans le mélange PA/Chol (30/70), la membrane n’était pas plus apte à libérer son contenu. Il se pourrait que le SC se retrouvant dans la bicouche n’induit pas une diminution d’empilement. Il est aussi possible que le SC ne s'insère pas dans la membrane à cause de son hydrophilie considérable et il pourrait alors former seul des micelles. En remplaçant complètement le Chol par le sulfate de cholestérol (SChol), un stérol chargé négativement, et en préparant les vésicules à un bas pH, la formulation PA/SChol (30/70) mène à une très grande perméabilité à pH 7.5; le relargage est provoqué par un saut de pH. Nos travaux suggèrent qu'il serait possible de moduler la perméabilité des liposomes en les préparant avec le mélange PA/SChol/Chol en variant les proportions entre 30/63/7 à 30/70/0. Le diagramme pH-composition du mélange PA/SChol/Chol indique que ces proportions conduisent, à pH 7.4, à la coexistence de phases solide et lo en différentes proportions, ce qui pourrait moduler la perméabilité membranaire. Troisièmement, les résultats de perméabilité obtenus avec la calcéine et les difficultés survenues lors de l’extrusion des vésicules encapsulant cette sonde nous ont amené à nous demander si la calcéine interagit avec les bicouches chargées. L’impact de certains anions, dont la calcéine, a été examiné sur les bicouches chargées positivement SA/Chol (50/50). La calorimétrie différentielle à balayage (DSC, de l’anglais differential scanning calorimetry), indique qu’il n’y a aucune transition entre 25 et 90 °C pour les liposomes SA/Chol (50/50) à pH = 7.4. L’ajout de chlorure de sodim (375 mM) n’a pas mené à la formation d’agrégats et aucune transition n’a été observée sur le thermogramme. La formation d’agrégats macroscopiques instantanément après l’ajout d’hydrogénophosphate de sodium (125 mM), de sulfate de sodium (125 mM) et de calcéine (3 mM) a été observée. Une transition a été observée sur les thermogrammes en présence de ces sels. Les agrégats observés pourraient être associés à la transition de phase. L’effet des anions sur la température et l’enthalpie de transition suivent le même ordre que la série d’Hofmeister : sulfate > hydrogénophosphate > chlorure (pas de pic). La calcéine avait l’impact le plus prononcé sur l’agrégation; ceci illustre que la calcéine n’est pas une sonde fluorescente inerte avec le mélange SA/Chol. Elle pourrait être un chaotrope volumineux. De plus, les interactions SA-calcéine plus fortes, menant à l’agrégation des vésicules, que les interactions PC-calcéine pourraient s’expliquer par le fait que la SA est chargée positivement.

Étude de propriétés physico-chimiques des membranes lipidiques chargées d’acide palmitique/stérol et de stéarylamine/cholestérol

Les stérosomes, des vésicules artificielles composées d’amphiphiles monoalkylés et d’un grand pourcentage de stérols, sont prometteurs dans plusieurs domaines comme les industries pharmaceutiques et alimentaires. Il existe des stérosomes chargés négativement, positivement et neutres. Dans ce mémoire, nous avons approfondi nos connaissances sur les propriétés physico-chimiques des stérosomes chargés : acide palmitique (PA)/stérol et stéarylamine (SA)/cholestérol (Chol). Premièrement, afin de mesurer la diffusion latérale de PA dans les membranes PA/stérol (30/70 mol/mol) par RMN à gradients pulsés, nous avons tenté de former des bicouches liquide-ordonnées (lo) orientées magnétiquement avec ce mélange. En s'inspirant de l’idée que l’ajout de 1,2-dihexanoyl-sn-glycéro-3-phosphocholine (DHPC), un lipide à courtes chaînes, dans le système 1,2-dimyristoyl-sn-glycéro-3-phosphocholine (DMPC) mène à la formation de bicouches orientées, nous avons étudié la formulation PA perdeutéré/acide hexanoïque (HA)/Chol avec une proportion molaire de 25/18/57 à plusieurs températures; aucune formation de bicouches orientées n’a été observée. Ce résultat pourrait être expliqué par la solubilisation partielle de HA en milieu aqueux. Alors, une quantité insuffisante serait insérée dans la bicouche pour induire son orientation. La formulation PA perdeutéré/DHPC/Chol n’a pas conduit, elle non plus, à des bicouches orientées magnétiquement à des températures et concentrations lipidiques variées. En étudiant le mélange DMPC/DHPC/Chol (67/17/14), nous avons remarqué que la présence de Chol inhibait l'orientation magnétique des bicouches. Tandis que le mélange DMPC/DHPC/stigmastérol (SS) avec les proportions molaires 67/19/14 et 72/21/7 conduisait à des bicouches orientées avec leur normale (n) perpendiculaire au champ magnétique à 40 °C et 50 °C. Ces résultats suggèrent que le mélange PA/SS avec une proportion de lipide à courtes chaînes, HA et DHPC, pourrait mener à des bicouches orientées magnétiquement. Le mélange PA/Chol avec un lipide à courtes chaînes pourrait aussi être étudié en présence des lanthanides. Deuxièmement, nous avons examiné la possibilité de moduler la libération de matériel encapsulé dans des liposomes essentiellement composés de PA et d’un stérol. Il est connu que le mélange PA/Chol (30/70) à pH ≥ 7,5 forme des liposomes très peu perméables. Il est avantageux de pouvoir moduler la perméabilité pour avoir un contrôle sur le temps de libération de leur contenu, qui est un paramètre de grande importance pour les formulations liposomales de médicaments. D’abord, il a été montré que l’acide oléique (OA)/Chol (30/70) est capable de former des vésicules, ce qui n’avait jamais été prouvé auparavant. Par contre, les bicouches OA/Chol (30/70) ne sont pas plus perméables que les bicouches PA/Chol (30/70). L’ajout de 1-palmitoyl-2-oléoyl-sn-glycéro-3-phosphatidylcholine (POPC) dans le mélange PA/Chol n’augmente pas plus la perméabilité. En effet, les cinétiques de relargage de calcéine des vésicules PA/POPC/Chol (15/27.5/57.5), POPC/Chol (40/60) et POPC étaient très semblables à celle de PA/Chol (30/70). Il a été remarqué que les études littéraires se contredisent à propos de la perméabilité à la calcéine des bicouches de phosphatidylcholine (PC). L’explication de ces divergences est inconnue pour le moment. En remplaçant la moitié de la proportion molaire de Chol par le cholate de sodium (SC) dans le mélange PA/Chol (30/70), la membrane n’était pas plus apte à libérer son contenu. Il se pourrait que le SC se retrouvant dans la bicouche n’induit pas une diminution d’empilement. Il est aussi possible que le SC ne s'insère pas dans la membrane à cause de son hydrophilie considérable et il pourrait alors former seul des micelles. En remplaçant complètement le Chol par le sulfate de cholestérol (SChol), un stérol chargé négativement, et en préparant les vésicules à un bas pH, la formulation PA/SChol (30/70) mène à une très grande perméabilité à pH 7.5; le relargage est provoqué par un saut de pH. Nos travaux suggèrent qu'il serait possible de moduler la perméabilité des liposomes en les préparant avec le mélange PA/SChol/Chol en variant les proportions entre 30/63/7 à 30/70/0. Le diagramme pH-composition du mélange PA/SChol/Chol indique que ces proportions conduisent, à pH 7.4, à la coexistence de phases solide et lo en différentes proportions, ce qui pourrait moduler la perméabilité membranaire. Troisièmement, les résultats de perméabilité obtenus avec la calcéine et les difficultés survenues lors de l’extrusion des vésicules encapsulant cette sonde nous ont amené à nous demander si la calcéine interagit avec les bicouches chargées. L’impact de certains anions, dont la calcéine, a été examiné sur les bicouches chargées positivement SA/Chol (50/50). La calorimétrie différentielle à balayage (DSC, de l’anglais differential scanning calorimetry), indique qu’il n’y a aucune transition entre 25 et 90 °C pour les liposomes SA/Chol (50/50) à pH = 7.4. L’ajout de chlorure de sodim (375 mM) n’a pas mené à la formation d’agrégats et aucune transition n’a été observée sur le thermogramme. La formation d’agrégats macroscopiques instantanément après l’ajout d’hydrogénophosphate de sodium (125 mM), de sulfate de sodium (125 mM) et de calcéine (3 mM) a été observée. Une transition a été observée sur les thermogrammes en présence de ces sels. Les agrégats observés pourraient être associés à la transition de phase. L’effet des anions sur la température et l’enthalpie de transition suivent le même ordre que la série d’Hofmeister : sulfate > hydrogénophosphate > chlorure (pas de pic). La calcéine avait l’impact le plus prononcé sur l’agrégation; ceci illustre que la calcéine n’est pas une sonde fluorescente inerte avec le mélange SA/Chol. Elle pourrait être un chaotrope volumineux. De plus, les interactions SA-calcéine plus fortes, menant à l’agrégation des vésicules, que les interactions PC-calcéine pourraient s’expliquer par le fait que la SA est chargée positivement.

Diffusion Spectrum Imaging after stroke shows structural changes in the contra-lateral motor network correlating with functional recovery

There is growing interest in understanding the role of the non-injured contra-lateral hemisphere in stroke recovery. In the experimental field, histological evidence has been reported that structural changes occur in the contra-lateral connectivity and circuits during stroke recovery. In humans, some recent imaging studies indicated that contra-lateral sub-cortical pathways and functional and structural cortical networks are remodeling, after stroke. Structural changes in the contra-lateral networks, however, have never been correlated to clinical recovery in patients. To determine the importance of the contra-lateral structural changes in post-stroke recovery, we selected a population of patients with motor deficits after stroke affecting the motor cortex and/or sub-cortical motor white matter. We explored i) the presence of Generalized Fractional Anisotropy (GFA) changes indicating structural alterations in the motor network of patientsâeuro? contra-lateral hemisphere as well as their longitudinal evolution ii) the correlation of GFA changes with patientsâeuro? clinical scores, stroke size and demographics data iii) and a predictive model.

Amplification and diffusion of manual preference from lateralized practice in children

The effect of lateralized practice on manual preference was investigated in right-handed children. Probing tasks required reaching and grasping a pencil at distinct eccentricities in the right and left hemifields (simple), and its transportation and insertion into a small hole (complex). During practice, the children experienced manipulative tasks different from that used for probing, using the left hand only. Results showed that before practice the children used almost exclusively the right hand in the right hemifield and at the midline position. Following lateralized practice frequency of use of the left hand increased in most lateral positions. A more evident effect of lateralized practice on shift of manual preference was detected in the complex task. Implications for lateralization of behavior in a developmental timescale are discussed on the basis of the proposition of amplification and diffusion of manual preference from lateralized practice. (C) 2010 Wiley Periodicals, Inc. Dev Psychobiol 52: 723-730, 2010.

Biased diffusion in confined media: Test of the Fick-Jacobs approximation and validity criteria

We study biased, diffusive transport of Brownian particles through narrow, spatially periodic structures in which the motion is constrained in lateral directions. The problem is analyzed under the perspective of the Fick-Jacobs equation, which accounts for the effect of the lateral confinement by introducing an entropic barrier in a one-dimensional diffusion. The validity of this approximation, based on the assumption of an instantaneous equilibration of the particle distribution in the cross section of the structure, is analyzed by comparing the different time scales that characterize the problem. A validity criterion is established in terms of the shape of the structure and of the applied force. It is analytically corroborated and verified by numerical simulations that the critical value of the force up to which this description holds true scales as the square of the periodicity of the structure. The criterion can be visualized by means of a diagram representing the regions where the Fick-Jacobs description becomes inaccurate in terms of the scaled force versus the periodicity of the structure.

The role of lateral ocean physics in the upper ocean thermal balance of a coupled ocean-atmosphere GCM

The sensitivity of the upper ocean thermal balance of an ocean-atmosphere coupled GCM to lateral ocean physics is assessed. Three 40-year simulations are performed using horizontal mixing, isopycnal mixing, and isopycnal mixing plus eddy induced advection. The thermal adjustment of the coupled system is quite different between the simulations, confirming the major role of ocean mixing on the heat balance of climate. The initial adjustment phase of the upper ocean (SST) is used to diagnose the physical mechanisms involved in each parametrisation. When the lateral ocean physics is modified, significant changes of SST are seen, mainly in the southern ocean. A heat budget of the annual mixed layer (defined as the “bowl”) shows that these changes are due to a modified heat transfer between the bowl and the ocean interior. This modified heat intake of the ocean interior is directly due to the modified lateral ocean physics. In isopycnal diffusion, this heat exchange, especially marked at mid-latitudes, is both due to an increased effective surface of diffusion and to the sign of the isopycnal gradients of temperature at the base of the bowl. As this gradient is proportional to the isopycnal gradient of salinity, this confirms the strong role of salinity in the thermal balance of the coupled system. The eddy induced advection also leads to increased exchanges between the bowl and the ocean interior. This is both due to the shape of the bowl and again to the existence of a salinity structure. The lateral ocean physics is shown to be a significant contributor to the exchanges between the diabatic and the adiabatic parts of the ocean.

TNF-α influences the lateral dynamics of TNF receptor I in living cells

In mammalian cells, inflammation is mainly mediated by the binding of tumor necrosis factor alpha to tumor necrosis factor receptor 1. In this study, we investigated lateral dynamics of TNF-R1 before and after ligand binding using high-density single-particle tracking in combination with photoactivated localization microscopy. Our single-molecule data indicates the presence of tumor necrosis factor receptor 1 with different mobilities in the plasma membrane, suggesting different molecular organizations. Cholesterol depletion led to a decrease of slow receptor species and a strong increase in the average diffusion coefficient. Moreover, as a consequence of tumor necrosis factor-alpha treatment, the mean diffusion coefficient moderately increased while its distribution narrowed. Based on our observation, we propose a refined mechanism on the structural arrangement and activation of tumor necrosis factor receptor 1 in the plasma membrane.

Spinal Cord Diffusion-Tensor Imaging and Motor-evoked Potentials in Multiple Sclerosis Patients: Microstructural and Functional Asymmetry

Purpose: To assess possible association between intrinsic structural damage and clinical disability by correlating spinal cord diffusion-tensor (DT) imaging data with electrophysiological parameters in patients with a diagnosis of multiple sclerosis (MS). Materials and Methods: This study was approved by the local ethical committee according to the declaration of Helsinki and written informed consent was obtained. DT images and T1- and T2-weighted images of the spinal cord were acquired in 28 healthy volunteers and 41 MS patients. Fractional anisotropy (FA) and apparent diffusion coefficients were evaluated in normal-appearing white matter (NAWM) at the cervical level and were correlated with motor-evoked potentials (n = 34). Asymmetry index was calculated for FA values with corresponding left and right regions of interest as percentage of the absolute difference between these values relative to the sum of the respective FA values. Statistical analysis included Spearman rank correlations, Mann-Whitney test, and reliability analysis. Results: Healthy volunteers had low asymmetry index (1.5%-2.2%). In MS patients, structural abnormalities were reflected by asymmetric decrease of FA (asymmetry index: 3.6%; P = .15). Frequently asymmetrically affected among MS patients was left and right central motor conduction time (CMCT) to abductor digiti minimi muscle (ADMM) (asymmetry index, 15%-16%) and tibialis anterior muscle (TAM) (asymmetry index, 9.5%-14.1%). Statistically significant correlations of functional (ie, electrophysiological) and structural (ie, DT imaging) asymmetries were found (P = .005 for CMCT to ADMM; P = .007 for CMCT to TAM) for the cervical lateral funiculi, which comprise the crossed pyramidal tract. Interobserver reliability for DT imaging measurements was excellent (78%-87%). Conclusion: DT imaging revealed asymmetric anatomic changes in spinal cord NAWM, which corresponded to asymmetric electrophysiological deficits for both arms and legs, and reflected a specific structure-function relationship in the human spinal cord. © RSNA, 2013.

Diffusion of contrast medium after four different techniques for analgesia of the proximal metacarpal region: an in vivo and in vitro study

REASONS FOR PERFORMING STUDY: There is limited information on potential diffusion of local anaesthetic solution after various diagnostic analgesic techniques of the proximal metacarpal region. OBJECTIVE: To document potential distribution of local anaesthetic solution following 4 techniques used for diagnostic analgesia of the proximal metacarpal region. METHODS: Radiodense contrast medium was injected around the lateral palmar or medial and lateral palmar metacarpal nerves in 8 mature horses, using 4 different techniques. Radiographs were obtained 0, 10 and 20 min after injection and were analysed subjectively. A mixture of radiodense contrast medium and methylene blue was injected into 4 cadaver limbs; the location of the contrast medium and dye was determined by radiography and dissection. RESULTS: Following perineural injection of the palmar metacarpal nerves, most of the contrast medium was distributed in an elongated pattern axial to the second and fourth metacarpal bones. The carpometacarpal joint was inadvertently penetrated in 4/8 limbs after injections of the palmar metacarpal nerves from medial and lateral approaches, and in 1/8 limbs when both injections were performed from the lateral approach. Following perineural injection of the lateral palmar nerve using a lateral approach, the contrast medium was diffusely distributed in all but one limb, in which the carpal sheath was inadvertently penetrated. In 5/8 limbs, following perineural injection of the lateral palmar nerve using a medial approach, the contrast medium diffused proximally to the distal third of the antebrachium. CONCLUSIONS AND POTENTIAL RELEVANCE: Inadvertent penetration of the carpometacarpal joint is common after perineural injection of the palmar metacarpal nerves, but less so if both palmar metacarpal nerves are injected using a lateral approach. Following injection of the lateral palmar nerve using a medial approach, the entire palmar aspect of the carpus may be desensitised.

Inverse Problem for Fractional Diffusion Equation

MSC 2010: 26A33, 33E12, 34K29, 34L15, 35K57, 35R30

Feasibility And Reproducibility Of Diffusion-weighted Magnetic Resonance Imaging Of The Fetal Brain In Twin-twin Transfusion Syndrome.

The aim of this study is to test the feasibility and reproducibility of diffusion-weighted magnetic resonance imaging (DW-MRI) evaluations of the fetal brains in cases of twin-twin transfusion syndrome (TTTS). From May 2011 to June 2012, 24 patients with severe TTTS underwent MRI scans for evaluation of the fetal brains. Datasets were analyzed offline on axial DW images and apparent diffusion coefficient (ADC) maps by two radiologists. The subjective evaluation was described as the absence or presence of water diffusion restriction. The objective evaluation was performed by the placement of 20-mm(2) circular regions of interest on the DW image and ADC maps. Subjective interobserver agreement was assessed by the kappa correlation coefficient. Objective intraobserver and interobserver agreements were assessed by proportionate Bland-Altman tests. Seventy-four DW-MRI scans were performed. Sixty of them (81.1%) were considered to be of good quality. Agreement between the radiologists was 100% for the absence or presence of diffusion restriction of water. For both intraobserver and interobserver agreement of ADC measurements, proportionate Bland-Altman tests showed average percentage differences of less than 1.5% and 95% CI of less than 18% for all sites evaluated. Our data demonstrate that DW-MRI evaluation of the fetal brain in TTTS is feasible and reproducible.

Spinal Cord Atrophy Correlates With Disease Duration And Severity In Amyotrophic Lateral Sclerosis.

Our objective was to investigate spinal cord (SC) atrophy in amyotrophic lateral sclerosis (ALS) patients, and to determine whether it correlates with clinical parameters. Forty-three patients with ALS (25 males) and 43 age- and gender-matched healthy controls underwent MRI on a 3T scanner. We used T1-weighted 3D images covering the whole brain and the cervical SC to estimate cervical SC area and eccentricity at C2/C3 level using validated software (SpineSeg). Disease severity was quantified with the ALSFRS-R and ALS Severity scores. SC areas of patients and controls were compared with a Mann-Whitney test. We used linear regression to investigate association between SC area and clinical parameters. Results showed that mean age of patients and disease duration were 53.1 ± 12.2 years and 34.0 ± 29.8 months, respectively. The two groups were significantly different regarding SC areas (67.8 ± 6.8 mm² vs. 59.5 ± 8.4 mm², p < 0.001). Eccentricity values were similar in both groups (p = 0.394). SC areas correlated with disease duration (r = - 0.585, p < 0.001), ALSFRS-R score (r = 0.309, p = 0.044) and ALS Severity scale (r = 0.347, p = 0.022). In conclusion, patients with ALS have SC atrophy, but no flattening. In addition, SC areas correlated with disease duration and functional status. These data suggest that quantitative MRI of the SC may be a useful biomarker in the disease.

Lateral Pterygoid Muscle Volume And Migraine In Patients With Temporomandibular Disorders.

Lateral pterygoid muscle (LPM) plays an important role in jaw movement and has been implicated in Temporomandibular disorders (TMDs). Migraine has been described as a common symptom in patients with TMDs and may be related to muscle hyperactivity. This study aimed to compare LPM volume in individuals with and without migraine, using segmentation of the LPM in magnetic resonance (MR) imaging of the TMJ. Twenty patients with migraine and 20 volunteers without migraine underwent a clinical examination of the TMJ, according to the Research Diagnostic Criteria for TMDs. MR imaging was performed and the LPM was segmented using the ITK-SNAP 1.4.1 software, which calculates the volume of each segmented structure in voxels per cubic millimeter. The chi-squared test and the Fisher's exact test were used to relate the TMD variables obtained from the MR images and clinical examinations to the presence of migraine. Logistic binary regression was used to determine the importance of each factor for predicting the presence of a migraine headache. Patients with TMDs and migraine tended to have hypertrophy of the LPM (58.7%). In addition, abnormal mandibular movements (61.2%) and disc displacement (70.0%) were found to be the most common signs in patients with TMDs and migraine. In patients with TMDs and simultaneous migraine, the LPM tends to be hypertrophic. LPM segmentation on MR imaging may be an alternative method to study this muscle in such patients because the hypertrophic LPM is not always palpable.