Recherche translationnelle: de l'animal modèle de schizophrénie à la forme humaine de difficulté cognitive. Evaluation des performances de navigation spatiale et des stratégies utilisées

Un protocole de tests sur labyrinthe radial permettant d'évaluer la navigation spatial chez l'homme a été réalisé. Ces tests sur labyrinthe radial sont basés sur le protocole utilisé sur l'animal modèle de schizophrénie dans le CNP (Centre de neuroscience psychiatrique) de Lausanne. Les recherches actuelles du CNP ont montré un déficit dans les capacités d'orientation spatiale de ces animaux [13]. Ainsi notre méthodologie consistera à tester des sujets humains dans des tâches de labyrinthe afin d'étudier de la manière la plus équivalente les différents déficits observés dans la pathologie humaine et dans le rat modèle. Cette démarche est à la base d'une approche translationnelle qui combine recherches cliniques et expérimentales. Le travail expérimental a été mené sur deux dispositifs analogues. a) «radial au doigt», ensemble de petits canaux qui peuvent être explorés par le doigt, yeux ouverts ou fermés et dans lesquels des textures différentes tapissent chaque bras. b) «radial sur écran tactile», deux labyrinthes qui comparent deux types d'indice locale, couleurs différentes ou patrons noir-blanc. Dans les deux dispositifs a été prévu une série de tests permettant d'évaluer la mémorisation des indices utilisés en les supprimant temporairement où en les mettant en contradiction. La première perturbation a pour but de tester l'importance du référentiel locale par une rotation de 90° du labyrinthe. La permutation des bras lors d'un dernier essai permet d'induire une situation ou les informations ont été soit correctes spatialement mais incorrectes localement (texture) soit inversement. Ces perturbations des informations sensorielles qui sont fournies au sujet, permettent d'observer les systèmes de repérage et leur poids relatif dans la construction d'un système de référence durant la navigation spatiale. Les résultats du labyrinthe radial au doigt montrent que dans les conditions utilisant les informations visuelles les participants sont sensiblement plus performants. Il est apparu que les informations visuelles prédominent sur les informations proprioceptives et tactiles. Ainsi dans la condition intégrant informations visuospatiales, proprioceptives et tactiles, les sujets basent plus fortement leur navigation spatiale sur les indices visuelles soit locale soit spatiale. Dans cette condition une différence significative de stratégie entre hommes et femmes est apparue. Les hommes se basent majoritairement sur des indices spatiaux tandis que les femmes préfèrent les indices locaux. En présence d'informations tactiles et proprioceptives mais en absence de la vision, les participants utilisent les références spatiale et locale complémentairement sans avoir un système prédominant. Alors que si uniquement les informations proprioceptives sont présentes, les sujets utilisent un système de référence spatiale (globale). Le labyrinthe radial sur écran tactile indique une différence de système de référence selon l'indice local employé. Les couleurs, étant des forts indices locaux, vont favoriser un système de référence local. Au contraire les patrons noirs-blancs sont des indices visiblement très complexes et difficiles à mémoriser qui vont pousser les sujets à utiliser une stratégie de référence spatiale.

Utility of the mini-cog for detection of cognitive impairment in primary care: data from two spanish studies.

Objectives. To study the utility of the Mini-Cog test for detection of patients with cognitive impairment (CI) in primary care (PC). Methods. We pooled data from two phase III studies conducted in Spain. Patients with complaints or suspicion of CI were consecutively recruited by PC physicians. The cognitive diagnosis was performed by an expert neurologist, after formal neuropsychological evaluation. The Mini-Cog score was calculated post hoc, and its diagnostic utility was evaluated and compared with the utility of the Mini-Mental State (MMS), the Clock Drawing Test (CDT), and the sum of the MMS and the CDT (MMS + CDT) using the area under the receiver operating characteristic curve (AUC). The best cut points were obtained on the basis of diagnostic accuracy (DA) and kappa index. Results. A total sample of 307 subjects (176 CI) was analyzed. The Mini-Cog displayed an AUC (±SE) of 0.78 ± 0.02, which was significantly inferior to the AUC of the CDT (0.84 ± 0.02), the MMS (0.84 ± 0.02), and the MMS + CDT (0.86 ± 0.02). The best cut point of the Mini-Cog was 1/2 (sensitivity 0.60, specificity 0.90, DA 0.73, and kappa index 0.48 ± 0.05). Conclusions. The utility of the Mini-Cog for detection of CI in PC was very modest, clearly inferior to the MMS or the CDT. These results do not permit recommendation of the Mini-Cog in PC.

Current cytogenetic map of the common shrew, Sorex araneus L.: localization of 7 genes and 4 microsatellites

Here we present information on the assignment of 7 genes, ACADVL, ADORA3, ATP7A, MTMR4, MYH2, HBB, TSPAN-3, and 4 common shrew microsatellites to chromosomes of the common shrew (Sorex araneus) and on the current status of its cytogenetic map. Comparative mapping data were used for the analysis of evolutionary chromosomal rearrangements in the common shrew genome.

Medium access control messaging scheme for cognitive radio networks

Los sistemas de radio cognitivos son una solución a la deficiente distribución del espectro inalámbrico de frecuencias. Usando acceso dinámico al medio, los usuarios secundarios pueden comunicarse en canales de frecuencia disponibles, mientras los usuarios asignados no están usando dichos canales. Un buen sistema de mensajería de control es necesario para que los usuarios secundarios no interfieran con los usuarios primarios en las redes de radio cognitivas. Para redes en donde los usuarios son heterogéneos en frecuencia, es decir, no poseen los mismos canales de frecuencia para comunicarse, el grupo de canales utilizado para transmitir información de control debe elegirse cuidadosamente. Por esta razón, en esta tesis se estudian las ideas básicas de los esquemas de mensajería de control usados en las redes de radio cognitivas y se presenta un esquema adecuado para un control adecuado para usuarios heterogéneos en canales de frecuencia. Para ello, primero se presenta una nueva taxonomía para clasificar las estrategias de mensajería de control, identificando las principales características que debe cumplir un esquema de control para sistemas heterogéneos en frecuencia. Luego, se revisan diversas técnicas matemáticas para escoger el mínimo número de canales por los cuales se transmite la información de control. Después, se introduce un modelo de un esquema de mensajería de control que use el mínimo número de canales y que utilice las características de los sistemas heterogéneos en frecuencia. Por último, se comparan diversos esquemas de mensajería de control en términos de la eficiencia de transmisión.

The connectome mapper: an open-source processing pipeline to map connectomes with MRI.

Researchers working in the field of global connectivity analysis using diffusion magnetic resonance imaging (MRI) can count on a wide selection of software packages for processing their data, with methods ranging from the reconstruction of the local intra-voxel axonal structure to the estimation of the trajectories of the underlying fibre tracts. However, each package is generally task-specific and uses its own conventions and file formats. In this article we present the Connectome Mapper, a software pipeline aimed at helping researchers through the tedious process of organising, processing and analysing diffusion MRI data to perform global brain connectivity analyses. Our pipeline is written in Python and is freely available as open-source at www.cmtk.org.

Theory of mind and cognitive processes in aging and Alzheimer type dementia: a systematic review.

OBJECTIVES: Theory of mind (ToM) performance in aging and dementia of the Alzheimer type (DAT) has been a growing interest of researchers and recently, theoretical trends in ToM development have led to a focus on determining the cognitive skills involved in ToM performance. The aim of the present review is to answer three main questions: How is ToM assessed in aging and DAT? How does ToM performance evolve in aging and DAT? Do cognitive processes influence ToM performance in aging and DAT? METHOD: A systematic review was conducted to provide a targeted overview of recent studies relating ToM performance with cognitive processes in aging and DAT. RESULTS: RESULTS suggest a decrease in ToM performance, more pronounced in complex ToM tasks. Moreover, the review points up the strong involvement of executive functions, especially inhibition, and reasoning skills in ToM task achievement. CONCLUSION: Current data suggest that the structure of ToM tasks itself could lead to poor performance, especially in populations with reduced cognitive abilities.

Do we truly see what we think we see? The role of cognitive bias in pathological interpretation.

In the histomorphological grading of prostate carcinoma, pathologists have regularly assigned comparable scores for the architectural Gleason and the now-obsolete nuclear World Health Organization (WHO) grading systems. Although both systems demonstrate good correspondence between grade and survival, they are based on fundamentally different biological criteria. We tested the hypothesis that this apparent concurrence between the two grading systems originates from an interpretation bias in the minds of diagnostic pathologists, rather than reflecting a biological reality. Three pathologists graded 178 prostatectomy specimens, assigning Gleason and WHO scores on glass slides and on digital images of nuclei isolated out of their architectural context. The results were analysed with respect to interdependencies among the grading systems, to tumour recurrence (PSA relapse > 0.1 ng/ml at 48 months) and robust nuclear morphometry, as assessed by computer-assisted image analysis. WHO and Gleason grades were strongly correlated (r = 0.82) and demonstrated identical prognostic power. However, WHO grades correlated poorly with nuclear morphology (r = 0.19). Grading of nuclei isolated out of their architectural context significantly improved accuracy for nuclear morphology (r = 0.55), but the prognostic power was virtually lost. In conclusion, the architectural organization of a tumour, which the pathologist cannot avoid noticing during initial slide viewing at low magnification, unwittingly influences the subsequent nuclear grade assignment. In our study, the prognostic power of the WHO grading system was dependent on visual assessment of tumour growth pattern. We demonstrate for the first time the influence a cognitive bias can have in the generation of an error in diagnostic pathology and highlight a considerable problem in histopathological tumour grading.

The neurobiological basis of prefrontal cortex impairment in the phencyclidine model of schizophrenia : convergent reduction of synaptic glutamate release, energy metabolism and cognitive performance

RÉSUMÉ : Le traitement répété à la phencyclidine (PCP), un bloqueur du récepteur NMDA (NMDAR), reproduit chez les rongeurs une partie de la symptomatologie typique de la schizophrénie. Le blocage prolongé du NMDAR par la PCP mime une hypofunction du NMDAR, une des principales altérations supposées exister dans les cerveaux des patients schizophréniques. Le but de notre étude était d'examiner les conséquences neurochimiques, métaboliques et fonctionnelles du traitement répété à la phencyclidine in vivo, au niveau du cortex préfrontal (cpf), une région cérébrale qui joue un rôle dans les déficits cognitifs observés chez les patients schizophréniques. Pour répondre à cette question, les rats ou les souris ont reçu chaque jour une injection soit de PCP (5 mg/kg), soit de solution saline, pendant 7 ou 14 jours. Les animaux ont ensuite été sacrifiés au moins 24 heures après le dernier traitement. Des tranches aiguës du cpf ont été préparées rapidement, puis stimulées avec une concentration élevée de KCI, de manière à induire une libération de glutamate à partir des terminaisons synaptiques excitatrices. Les résultats montrent que les tranches du cpf des animaux traités à la PCP ont libéré une quantité de glutamate significativement inférieure par rapport à celles des animaux contrôle. Ce déficit de libération a persisté 72 heures après la fin du traitement, tandis qu'il n'était pas observé dans le cortex visuel primaire, une autre région corticale. En outre, le traitement avec des antipsychotiques, l'halopéridol ou l'olanzapine, a supprimé le déficit induit par la PCP. Le même déficit de libération a été remarqué sur des synaptosomes obtenus à partir du cpf des animaux traités à la phenryclidine. Cette observation indique que la PCP induit une modification plastique adaptative du mécanisme qui contrôle la libération du glutamate dans les terminaisons synaptiques. Nous avons découvert que cette modification implique la sous-régulation d'un NMDAR présynaptique, qui serait doué d'un rôle d'autorécepteur stimulateur de la libération du glutamate. Grâce à des tests comportementaux conduits en parallèle et réalisés pour évaluer la fonctionnalité du cpf, nous avons observé chez les souris traitées à la PCP une flexibilité comportementale réduite lors d'un test de discrimination de stimuli visuels/tactiles. Le déficit cognitif était encore présent 4 jours après la dernière administration de PCP. La technique de l'autoradiographie quantitative du [14C]2-deoxyglucose a permis d'associer ce déficit à une réduction de l'activité métabolique cérébrale pendant le déroulement du test, particulièrement au niveau du cpf. Dans l'ensemble, nos résultats suggèrent que le blocage prolongé du NMDAR lors de l'administration répétée de PCP produit un déficit de libération du glutamate au niveau des terminaisons synaptiques excitatrices du cpf. Un tel déficit pourrait être provoqué par la sousrégulation d'un NMDAR présynaptique, qui aurait une fonction de stimulateur de libération; la transmission excitatrice du cpf s'en trouverait dans ce cas réduite. Ce résultat est en ligne avec l'activité métabolique et fonctionnelle réduite du cpf et l'observation de déficits cognitifs induits lors de l'administration de la PCP. ABSTRACT : Sub-chronic treatment with phencyclidine (PCP), an NMDA receptor (NMDAR) channel blocker, reproduces in rodents part of the symptomatology associated to schizophrenia in humans. Prolonged pharmacological blockade of NMDAR with PCP mimics NMDAR hypofunction, one of the main alterations thought to take place in the brains of schizophrenics. Our study was aimed at investigating the neurochemical, metabolic and behavioral consequences of repeated PCP administration in vivo, focusing on the functioning of the prefrontal cortex (pfc), a brain region highly relevant for the cognitive deficits observed in schizophrenic patients. Rats or mice received a daily administration of either PCP (5 mg/kg) or saline for 7 or 14 days. At least 24 hours after the last treatment the animals were sacrificed. Acute slices of the pfc were quickly prepared and challenged with high KCl to induce synaptic glutamate release. Pfc slices from PCP-treated animals released significantly less glutamate than slices from salinetreated animals. The deficit persisted 72 hours after the end of the treatment, while it was not observed in another cortical region: the primary visual cortex. Interestingly, treatment with antipsychotic drugs, either haloperidol or olanzapine, reverted the glutamate release defect induced by PCP treatment. The same release defect was observed in synaptosomes prepared from the pfc of PCP-treated animals, indicating that PCP induces a plastic adaptive change in the mechanism controlling glutamate release in the glutamatergic terminals. We discovered that such change most likely involves the down-regulation of a newly identified, pre-synaptic NMDAR with stimulatory auto-receptor function on glutamate release. In parallel sets of behavioral experiments challenging pfc function, mice sub-chronically treated with PCP displayed reduced behavioral flexibility (reversal learning) in a visual/tactile-cued discrimination task. The cognitive deficit was still evident 4 days after the last PCP administration and was associated to reduced brain metabolic activity during the performance of the behavioral task, notably in the pfc, as determined by [14C]2-deoxyglucose quantitative autoradiography. Clverall, our findings suggest that prolonged NMDAR blockade by repeated PCP administration results in a defect of glutamate release from excitatory afferents in the pfc, possibly ascribed to down-regulation of apre-synaptic stimulatory NMDAR. Deficient excitatory neurotransmission in the pfc is consistent with the reduced metabolic and functional activation of this area and the observed PCP-induced cognitive deficits.

Advance directives based cognitive therapy in bipolar disorder

Background and Aims: Mental Health Advance Directives (ADs) are potentially useful for bipolar patients due to the episodic characteristic of their disease. An advanced directives based cognitive therapy (ADCBT) involving the self-determination model for adherence, the cognitive representation of illness model, and the concordance model is studied on this article. The aim of the study is to evaluate ADBCT's impact on the number and duration of hospitalization as well as commitment and seclusion procedures. Methods: Charts of all patients who have written their ADs following an ADBCT intervention since at least 24 months were included in the study. Number and duration of psychiatric hospitalization for a mood or a psychotic episode as well as commitment and seclusion procedures were recorded for each patient two years before ADBCT and during a follow up of at least 24 months. Results: Number of hospitalizations, number of commitment procedures and number of days spent in psychiatric hospital reduced significantly after ADCBT in comparison of the two years who preceded the intervention. Conclusions: ADBCT seems to be effective in patients with compliance and coercion problems in this retrospective study. Its effect remains however to be confirmed in large prospective studies.