Étude comparative des projections des neurones dopaminergiques chez deux espèces animales.

Une des voies les plus étudiées dans le contrôle locomoteur est la voie dopaminergique ascendante, vu son importance dans les maladies qui touchent la locomotion, comme la maladie du Parkinson. La substance noire pars compacta (A9; SNc) et l’aire tegmentaire ventrale (A10; VTA) envoient des projections dopaminergiques (DA+) vers les ganglions de la base (GB) qui à leur tour projettent vers la région locomotrice mésencéphalique (RLM), une région de tronc cérébral qui contrôle la locomotion chez les vertébrés. Des terminaisons DA+ au niveau de la RLM ont récemment été découvertes chez le singe. Donc, il semblait intéressant de savoir d’où provenaient ces projections DA+ et si elles étaient maintenues de manière équivalente dans l’évolution des espèces animales. Nous nous sommes donc penchés sur deux espèces animales en particulier, la lamproie et le triton. Dans ce travail, nous avons observé une voie DA+ descendante du tubercule postérieur (PT; homologue à la substance noire pars compacta et à l’aire tegmentaire ventrale chez les mammifères) directement vers la RLM, sans passer par l’intermédiaire des GB. Cette voie DA+ descendante a été observée autant chez la lamproie que chez le triton, à la suite d’injections de marqueurs rétrogrades et de détection immunohistochimique de la tyrosine hydroxylase (TH) ou de la dopamine (DA). La voie DA+ descendante semble donc conservée au cours de l’évolution des espèces vertébrés, bien que l’importance relative de la voie ascendante DA+ semble augmenter au cours de l’évolution.

La force de réaction au sol verticale maximale comme témoin d'effets fonctionnels et structuraux chez des modèles canins d'arthrose : potentiel envers le développement thérapeutique

Les modèles animaux d’arthrose permettent d’évaluer le potentiel d’agents thérapeutiques en phase préclinique de développement. Le présent ouvrage tient compte du chien comme modèle d’arthrose naturelle (chez l’animal de compagnie) ou expérimentale (par sectionnement chirurgical du ligament croisé crânial). Au sein des expérimentations, la force de réaction au sol verticale maximale, mesurée lors de l’analyse cinétique de la locomotion, est proposée comme témoin d’effets fonctionnels et structuraux sur ces modèles d’arthrose. Sur un modèle canin d’arthrose naturelle, le seuil de changement minimal détectable a été déterminé. Les changements au dysfonctionnement locomoteur peuvent désormais être cernés en s’affranchissant de la marge d’erreur inhérente à la mesure de la force verticale maximale. Il en découle l’identification de répondants lors d’essais cliniques entrepris chez le chien arthrosique. Une analyse rétrospective a, par la suite, déterminé un taux de répondants de 62.8% et d’une taille d’effet de 0.7 pour des approches thérapeutiques actuellement proposées aux chiens arthrosiques. Cette analyse détermina également que la démonstration d’une réponse thérapeutique était favorisée en présence d’un fort dysfonctionnement locomoteur. Sur un modèle canin d’arthrose par sectionnement chirurgical du ligament croisé crânial, la force verticale maximale a démontré une relation inverse avec certains types de lésions arthrosiques évaluées à l’aide d’imagerie par résonance magnétique. Également, la sensibilité de la force verticale maximale a été mise en évidence envers la détection d’effets structuraux, au niveau de l’os sous-chondral, par un agent anti-résorptif (le tiludronate) sur ce même modèle. Les expérimentations en contexte d’arthrose naturelle canine permettent de valider davantage les résultats d’essais cliniques contrôlés utilisant la force verticale maximale comme critère d’efficacité fonctionnelle. Des évidences cliniques probantes nécessaires à la pratique d’une médecine basée sur des faits sont ainsi escomptées. En contexte d’arthrose expérimentale, la pertinence d’enregistrer le dysfonctionnement locomoteur est soulignée, puisque ce dernier est en lien avec l’état des structures. En effectuant l’analyse de la démarche, de pair avec l’évaluation des structures, il est escompté de pouvoir établir la répercussion de bénéfices structurels sur l’inconfort articulaire. Cet ouvrage suggère qu’une plateforme d’investigations précliniques, qui combine le modèle canin d’arthrose par sectionnement chirurgical du ligament croisé crânial à un essai clinique chez le chien arthrosique, soit un moyen de cerner des bénéfices structuraux ayant des impacts fonctionnels. Le potentiel inférentiel de ces modèles canins d’arthrose vers l’Homme serait ainsi favorisé en utilisant la force verticale maximale.

Influence de la mécanoréception faciale sur les comportements moteurs chez l’opossum nouveau-né, Monodelphis domestica

L’opossum nait dans un état très immature, mais rampe avec ses membres antérieurs (MA) de l’orifice urogénital de la mère à une tétine, où il s’attache pour poursuivre son développement. Des informations sensorielles sont nécessaires pour guider le nouveau-né vers une tétine et déclencher son attachement. Des expériences précédentes ont montré que le système du trijumeau, dont dépend l’innervation somesthésique du museau, influence les mouvements précoces des MA. Le présent projet vise à déterminer si les mécanorécepteurs faciaux sont fonctionnels et exercent une influence sur les MA. On s’intéresse particulièrement aux cellules de Merkel, un mécanorécepteur épidermique innervé par des fibres à adaptation lente de type I (SA I). Ces cellules ont été localisées sur le pourtour du museau de l’opossum nouveau-né en utilisant un traceur cellulaire, l’AM1-43. Nous avons analysé les réponses musculaires des MA consécutives à l’application de forces calibrées au museau sur des préparations in vitro. Ces réponses sont bilatérales et simultanées, très variables, et leur intensité augmente avec la force de la stimulation. Lors de stimulations répétitives pendant 60 min, les réponses diminuent avec le temps. Le retrait de la peau faciale abolit presque ces réponses. De plus, l’application d’un antagoniste des récepteurs métabotropiques du glutamate, qui affecte l’activité des fibres SA I, ou d’un antagoniste des récepteurs purinergiques les diminue fortement, suggérant une participation des cellules de Merkel. Ces résultats soutiennent que le sens du toucher facial relayé par le système du trijumeau est fonctionnel chez l’opossum nouveau-né et qu’il pourrait influencer les mouvements des MA.

Le rôle de la neurotensine dans l’expression de la sensibilisation dopaminergique induite par un traitement continu aux antipsychotiques

Les médicaments antipsychotiques améliorent les symptômes de la schizophrénie, mais peuvent perdre leur efficacité à long terme en sensibilisant le système dopaminergique. Les mécanismes sous-tendant cette sensibilisation ne sont pas connus. Le neuropeptide neurotensine module le système dopaminergique et est régulé par les antipsychotiques dans le noyau accumbens. Dans cette région, la neurotensine peut avoir des effets anti- et pro-dopaminergiques via les récepteurs NTS1. Nous avions pour hypothèse que la neurotensine du noyau accumbens module l’expression de la sensibilisation dopaminergique induite par les antipsychotiques. Ainsi, nous avons traité par intermittence ou continuellement des rats à l’antipsychotique halopéridol. Seule l’administration continue sensibilise le système dopaminergique et donc sensibilise aux effets locomoteurs de l’amphétamine. Des microinjections de neurotensine dans le noyau accumbens ont diminué l’hyperlocomotion induite par l’amphétamine chez les rats témoins et ceux traités par intermittence aux antipsychotiques. Au contraire, la sensibilisation dopaminergique induite par un traitement continu serait liée à une augmentation des effets pro-dopaminergiques de la neurotensine. Ceci est indépendant d’un changement de densité des récepteurs NTS1 dans le noyau accumbens. Un traitement intermittent n’a pas d’effet sur cette mesure également. De plus, autant un traitement antipsychotique continu qu’intermittent augmentent la transcription de proneurotensine. Donc, seule l’altération de la fonction de la neurotensine du noyau accumbens corrèle avec la sensibilisation dopaminergique. En parallèle, dans le caudé-putamen, un traitement continu augmente la transcription de proneurotensine et un traitement intermittent augmente la densité des récepteurs NTS1. En somme, la neurotensine du noyau accumbens module la sensibilisation dopaminergique induite par les antipsychotiques.

Studies On Cum Acea

Cumacea plays an important role in the marine environment as food for man and comercially important species of fishes . Hence it is desirable to have a better knowledge of the taxonomy, ecology, biology and distribution of the various species of Cumacea. The present work is directed towards the study of the above aspects

Impacto de las cirugías múltiples, en un solo tiempo quirúrgico, sobre el patrón de marcha en niños con parálisis cerebral

Introducción: La Parálisis Cerebral (PC) es la enfermedad neurológica más incapacitante en niños, su historia natural tiende al deterioro motor y funcional. Con este estudio se busca establecer sí las cirugías múltiples de miembros inferiores, en un tiempo quirúrgico, mantienen el nivel motor y funcional. Material y Método: Estudio analítico de cohortes. Se compara un grupo de pacientes sometidos a cirugías múltiples contra un grupo de pacientes no operados, en el Instituto de Ortopedia Infantil Roosevelt. Se evaluaron los pacientes con dos Laboratorios para el Análisis del Movimiento (LAM) y se midieron los desenlaces mediante el cambio en la puntuación del perfil de marcha (GPS) y el nivel funcional motor grueso (GMFCS). Resultados: 109 pacientes cumplieron con los criterios de selección, 67 pacientes fueron sometidos a cirugía y 42 pacientes no. Los pacientes operados mejoraron el GPS promedio (diferencia -1,94; p=0,002) comparado con los pacientes no operados (diferencia 1,74; p=0,001), indicando una mejoría significativa de la cinemática de la marcha. En un modelo de regresión logística predictivo, el paciente que es operado tiene una probabilidad del 78% de mantener su patrón de marcha, mientras que sí no se opera su probabilidad disminuye al 37%. El nivel funcional motor GMFCS no mostró cambios significativos entre los grupos. Discusión: Las cirugías múltiples de miembros inferiores mantienen de manera significativa el patrón de marcha en pacientes con PC. Se destaca el seguimiento de los pacientes mediante el LAM y se sugiere el uso del GPS para valorar resultados en este tipo de pacientes.

Incidência de lesões locomotoras no cavalo, diagnosticadas por raio-x

Na medicina equina, os problemas locomotores estão na origem da maioria das consultas veterinárias, provocando uma enorme preocupação para os proprietários e equitadores e exigindo um grande conhecimento por parte do veterinário. Assim, não são demais os estudos realizados nesta área, que permitem auxiliar os médicos veterinários sempre que se deparam com este tipo de problemas. Uma das ferramentas fundamentais para o diagnóstico das lesões ósseas e articulares nos membros é o raio-X. Desde que este foi tornado portátil, passou a ser um enorme aliado do veterinário, permitindo diagnósticos mais facilitados e imediatos no terreno. O objectivo da presente dissertação, para além de rever a bibliografia descrita acerca da incidência de lesões locomotoras, é também contribuir para a caracterização das lesões mais frequentes na medicina equina na população estudada que envolvam as estruturas óssea e articular dos membros do cavalo. As lesões locomotoras descritas no estudo, foram determinadas após uma observação rigorosa aos diferentes raios-X de 95 cavalos e os dados recolhidos foram tratados através de uma análise estatística utilizando o programa «SPSS®». Existe uma maior incidência de lesões nos membros anteriores quando comparado com os membros posteriores. Tanto o membro anterior direito, como o membro posterior direito são igualmente mais afectados do que os membros esquerdos, havendo também uma elevada distribuição das lesões em ambos os membros anteriores em simultâneo. No membro anterior, a lesão mais frequentemente diagnosticada é a osteoartrite, sendo a luxação uma das lesões menos encontradas. Para o membro posterior, é o esparvão que mais se diagnostica, contrastando com o síndrome podotroclear, que tem uma prevalência baixa. No membro anterior, a 3ª falange é uma das regiões mais afectadas, sendo a ulna uma das regiões menos afectadas. No membro posterior, é a região do curvilhão que representa um dos locais mais propícios a lesão, enquanto a 2ª falange é uma das regiões onde menos frequentemente se diagnosticam lesões no cavalo. Os resultados encontrados estão de acordo com a bibliografia descrita e sugerem a importância da continuidade deste tipo de estudos, nomeadamente abrangendo outras variáveis como a raça, a idade e o tipo de utilização do cavalo e, ainda, a utilização de outros métodos imagiológicos.

Conical sedimentary structures, trace fossils or not? Observations, experiments, and review

Conical sedimentary structures are widespread in the geological column. Those that are mediated by organisms (or organic matter) can be attributed to seven principal processes, which are investigated by experiment and/or field observations: (1) sand collapse into a cavity (decomposed body, open shaft, or gallery), (2) upward (escape) or downward locomotion by an organism through the sediment, (3) upward adjustment (equilibration), (4) casting of coelenterates' excavations, (5) organism-mediated soft-sediment deformation in heterolithic sediment, (6) biodeformational small and large excavations by organisms, and (7) fluid (gas or liquid) escape structures. Footprint loading may also be included. Criteria are given to distinguish between these processes. Dewatering pipes are best recognized by a zone of deformed and fluidized sediment at the base, and association with non-life (lethal) facies. Care must be used in assigning specimens to ichnotaxa, and it is generally necessary to slab, and also to carry out stratinomic investigation in the field.

Neural systems in the visual control of steering

Visual control of locomotion is essential for most mammals and requires coordination between perceptual processes and action systems. Previous research on the neural systems engaged by self-motion has focused on heading perception, which is only one perceptual subcomponent. For effective steering, it is necessary to perceive an appropriate future path and then bring about the required change to heading. Using function magnetic resonance imaging in humans, we reveal a role for the parietal eye fields (PEFs) in directing spatially selective processes relating to future path information. A parietal area close to PEFs appears to be specialized for processing the future path information itself. Furthermore, a separate parietal area responds to visual position error signals, which occur when steering adjustments are imprecise. A network of three areas, the cerebellum, the supplementary eye fields, and dorsal premotor cortex, was found to be involved in generating appropriate motor responses for steering adjustments. This may reflect the demands of integrating visual inputs with the output response for the control device.

3D path planning with novel multiple 2D layered approach for complex human-robot interaction

Navigating cluttered indoor environments is a difficult problem in indoor service robotics. The Acroboter concept, a novel approach to indoor locomotion, represents unique opportunity to avoid obstacles in indoor environments by navigating the ceiling plane. This mode of locomotion requires the ability to accurately detect obstacles, and plan 3D trajectories through the environment. This paper presents the development of a resilient object tracking system, as well as a novel approach to generating 3D paths suitable for such robot configurations. Distributed human-machine interfacing allowing simulation previewing of actions is also considered in the developed system architecture.

Techniques for image analysis of movement of juveniles of root-knot nematodes encumbered with Pasteuria penetrans spores

Root-knot nematodes (Meloidogyne spp.) are the most significant plant-parasitic nematodes that damage many crops all over the world. The free-living second stage juvenile (J2) is the infective stage that enters plants. The J2s move in the soil water films to reach the root zone. The bacterium Pasteuria penetrans is an obligate parasite of root-knot nematodes, is cosmopolitan, frequently encountered in many climates and environmental conditions and is considered promising for the control of Meloidogyne spp. The infection potential of P. penetrans to nematodes is well studied but not the attachment effects on the movement of root-knot nematode juveniles, image analysis techniques were used to characterize movement of individual juveniles with or without P. penetrans spores attached to their cuticles. Methods include the study of nematode locomotion based on (a) the centroid body point, (b) shape analysis and (c) image stack analysis. All methods proved that individual J2s without P. penetrans spores attached have a sinusoidal forward movement compared with those encumbered with spores. From these separate analytical studies of encumbered and unencumbered nematodes, it was possible to demonstrate how the presence of P. penetrans spores on a nematode body disrupted the normal movement of the nematode.

Estimation of visual motion parameters used for bio-inspired navigation

Visual motion cues play an important role in animal and humans locomotion without the need to extract actual ego-motion information. This paper demonstrates a method for estimating the visual motion parameters, namely the Time-To-Contact (TTC), Focus of Expansion (FOE), and image angular velocities, from a sparse optical flow estimation registered from a downward looking camera. The presented method is capable of estimating the visual motion parameters in a complicated 6 degrees of freedom motion and in real time with suitable accuracy for mobile robots visual navigation.

Does repeated burial of skeletal muscle tissue (Ovis aries) in soil affect subsequent decomposition?

The repeated introduction of an organic resource to soil can result in its enhanced degradation. This phenomenon is of primary importance in agroecosystems, where the dynamics of repeated nutrient, pesticide, and herbicide amendment must be understood to achieve optimal yield. Although not yet investigated, the repeated introduction of cadaveric material is an important area of research in forensic science and cemetery planning. It is not currently understood what effects the repeated burial of cadaveric material has on cadaver decomposition or soil processes such as carbon mineralization. To address this gap in knowledge, we conducted a laboratory experiment using ovine (Ovis aries) skeletal muscle tissue (striated muscle used for locomotion) and three contrasting soils (brown earth, rendzina, podsol) from Great Britain. This experiment comprised two stages. In Stage I skeletal muscle tissue (150 g as 1.5 g cubes) was buried in sieved (4.6 mm) soil (10 kg dry weight) calibrated to 60% water holding capacity and allowed to decompose in the dark for 70 days at 22 °C. Control samples comprised soil without skeletal muscle tissue. In Stage II, soils were weighed (100 g dry weight at 60% WHC) into 1285 ml incubation microcosms. Half of the soils were designated for a second tissue amendment, which comprised the burial (2.5 cm) of 1.5 g cube of skeletal muscle tissue. The remaining half of the samples did not receive tissue. Thus, four treatments were used in each soil, reflecting all possible combinations of tissue burial (+) and control (−). Subsequent measures of tissue mass loss, carbon dioxide-carbon evolution, soil microbial biomass carbon, metabolic quotient and soil pH show that repeated burial of skeletal muscle tissue was associated with a significantly greater rate of decomposition in all soils. However, soil microbial biomass following repeated burial was either not significantly different (brown earth, podsol) or significantly less (rendzina) than new gravesoil. Based on these results, we conclude that enhanced decomposition of skeletal muscle tissue was most likely due to the proliferation of zymogenous soil microbes able to better use cadaveric material re-introduced to the soil.

Ontogenetic Changes in the Bell Morphology and Kinematics and Swimming Behavior of Rowing Medusae: the Special Case of the Limnomedusa Liriope tetraphylla

Swimming animals may experience significant changes in the Reynolds number (Re) of their surrounding fluid flows throughout ontogeny. Many medusae experience Re environments with significant viscous forces as small juveniles but inertially dominated Re environments as adults. These different environments may affect their propulsive strategies. In particular, rowing, a propulsive strategy with ecological advantages for large adults, may be constrained by viscosity for small juvenile medusae. We examined changes in the bell morphology and swimming kinematics of the limnomedusa Liriope tetraphylla at different stages of development. L. tetraphylla maintained an oblate bell (fineness ratio approximate to 0.5-0.6), large velar aperture ratio (R(v) approximate to 0.5-0.8), and rapid bell kinematics throughout development. These traits enabled it to use rowing propulsion at all stages except the very smallest sizes observed (diameter = 0.14 cm). During the juvenile stage, very rapid bell kinematics served to increase Re sufficiently for rowing propulsion. Other taxa that use rowing propulsion as adults, such as leptomedusae and scyphomedusae, typically utilize different propulsive strategies as small juveniles to function in low Re environments. We compared the performance values of the different propulsive modes observed among juvenile medusae.

Melanin-concentrating hormone projections to areas involved in somatomotor responses

The lateral hypothalamic area (LHA) participates in the integration of sensory information and somatomotor responses associated with hunger and thirst. Although the LHA is neurochemically heterogeneous, a particularly high number of cells express melanin-concentrating hormone (MCH), which has been reported to play a role in energy homeostasis. Treatment with MCH increases food intake, and MCH mRNA is overexpressed in leptin-deficient (ob/ob) mice. Mice lacking both MCH and leptin present reduced body fat, mainly due to increased resting energy expenditure and locomotor activity. Dense MCH innervation of the cerebral motor cortex (MCx) and the pedunculopontine tegmental nucleus (PPT), both related to motor function, has been reported. Therefore, we postulated that a specific group of MCH neurons project to these areas. To investigate our hypothesis, we injected retrograde tracers into the MCx and the PPT of rats, combined with immunohistochemistry. We found that 25% of the LHA neurons projecting to the PPT were immunoreactive for MCH, and that 75% of the LHA neurons projecting to the MCx also contained MCH. Few MCH neurons were found to send collaterals to both areas. We also found that 15% of the incerto-hypothalamic neurons projecting to the PPT expressed MCH immunoreactivity. Those neurons preferentially innervated the rostral PPT. In addition, we observed that the MCH neurons express glutamic acid decarboxylase mRNA, a gamma-aminobutyric acid (GABA) synthesizing enzyme. We postulate that MCH/GABA neurons are involved in the inhibitory modulation of the innervated areas, decreasing motor activity in states of negative energy balance. (C) 2007 Published by Elsevier B.V.