One hundred million years of interhemispheric communication: the history of the corpus callosum

Analysis of regional corpus callosum fiber composition reveals that callosal regions connecting primary and secondary sensory areas tend to have higher proportions of coarse-diameter, highly myelinated fibers than callosal regions connecting so-called higher-order areas. This suggests that in primary/secondary sensory areas there are strong timing constraints for interhemispheric communication, which may be related to the process of midline fusion of the two sensory hemifields across the hemispheres. We postulate that the evolutionary origin of the corpus callosum in placental mammals is related to the mechanism of midline fusion in the sensory cortices, which only in mammals receive a topographically organized representation of the sensory surfaces. The early corpus callosum may have also served as a substrate for growth of fibers connecting higher-order areas, which possibly participated in the propagation of neuronal ensembles of synchronized activity between the hemispheres. However, as brains became much larger, the increasingly longer interhemispheric distance may have worked as a constraint for efficient callosal transmission. Callosal fiber composition tends to be quite uniform across species with different brain sizes, suggesting that the delay in callosal transmission is longer in bigger brains. There is only a small subset of large-diameter callosal fibers whose size increases with increasing interhemispheric distance. These limitations in interhemispheric connectivity may have favored the development of brain lateralization in some species like humans. "...if the currently received statements are correct, the appearance of the corpus callosum in the placental mammals is the greatest and most sudden modification exhibited by the brain in the whole series of vertebrated animals..." T.H. Huxley (1).

(Re)writing the other/self : autoethnography in the transcultural arena of representation

Abstract: In Imperial Eyes Mary Louise Pratt (1992: 7, emphasis original) defines autoethnography as "instances in which colonized subjects undertake to represent themselves in ways that engage with the colonizer's own terms ... in response to or in dialogue with . . . metropolitan representations." Although Pratt's conceptualization of autoethnography has much to offer post-colonial studies, it has received little attention in the field. In this thesis, I interrogate Pratt's notion of autoethnography as a theoretical tool for understanding the self-representations of subordinate peoples within transcultural terrains of signification. I argue that autoethnography is a concept that allows us to move beyond some theoretical dualisms, and to recognize the (necessary) coexistence of subordinate peoples' simultaneous accommodation of and resistance to dominant representations of themselves. I suggest that even when autoethnographic expressions seem to rely on or to reproduce dominant knowledges, their very existence as speech acts implicitly resists dominant discourses which objectify members of oppressed populations and re-create them as Native Informants. I use Pratt's concept to analyze two books by Islamic feminist sociologist Fatima Memissi. Memissi's Dreams ofTrespass and Scheherazade Goes West illustrate the simultaneity of accommodation and disruption evident in autoethnographic communication. Across the two books, Memissi shows herself renegotiating the discourses which discipline her (and her speech). She switches back and forth between the positions of reader and author, demonstrates the reciprocity of the disciplinary gaze (she looks back at her dominants, reading their own reading of her representation of her social group), and provides a model of autoethnographic dialogue.

Quadtree representation and compression of spatial data

Spatial data representation and compression has become a focus issue in computer graphics and image processing applications. Quadtrees, as one of hierarchical data structures, basing on the principle of recursive decomposition of space, always offer a compact and efficient representation of an image. For a given image, the choice of quadtree root node plays an important role in its quadtree representation and final data compression. The goal of this thesis is to present a heuristic algorithm for finding a root node of a region quadtree, which is able to reduce the number of leaf nodes when compared with the standard quadtree decomposition. The empirical results indicate that, this proposed algorithm has quadtree representation and data compression improvement when in comparison with the traditional method.

Représentation et détection des images et des surfaces déformables

La représentation d'une surface, son lissage et son utilisation pour l'identification, la comparaison, la classification, et l'étude des variations de volume, de courbure ou de topologie sont omniprésentes dans l'aire de la numérisation. Parmi les méthodes mathématiques, nous avons retenu les transformations difféomorphiques d'un pattern de référence. Il y a un grand intérêt théorique et numérique à approcher un difféomorphisme arbitraire par des difféomorphismes engendrés par des champs de vitesses. Sur le plan théorique la question est : "est-ce que le sous-groupe de difféomorphismes engendrés par des champs de vitesses est dense dans le groupe plus large de Micheletti pour la métrique de Courant ?" Malgré quelques progrès réalisés ici, cette question demeure ouverte. Les pistes empruntées ont alors convergé vers le sous-groupe de Azencott et de Trouvé et sa métrique dans le cadre de l'imagerie. Elle correspond à une notion de géodésique entre deux difféomorphismes dans leur sous-groupe. L'optimisation est utilisée pour obtenir un système d'équations état adjoint caractérisant la solution optimale du problème d'identification à partir des observations. Cette approche est adaptée à l'identification de surfaces obtenues par un numériseur tel que, par exemple, le scan d'un visage. Ce problème est beaucoup plus difficile que celui d'imagerie. On doit alors introduire un système de référence courbe et une surface à facettes pour les calculs. On donne la formulation du problème d'identification et du calcul du changement de volume par rapport à un scan de référence.

Reliable Solid Modelling Using Subdivision Surfaces

Les surfaces de subdivision fournissent une méthode alternative prometteuse dans la modélisation géométrique, et ont des avantages sur la représentation classique de trimmed-NURBS, en particulier dans la modélisation de surfaces lisses par morceaux. Dans ce mémoire, nous considérons le problème des opérations géométriques sur les surfaces de subdivision, avec l'exigence stricte de forme topologique correcte. Puisque ce problème peut être mal conditionné, nous proposons une approche pour la gestion de l'incertitude qui existe dans le calcul géométrique. Nous exigeons l'exactitude des informations topologiques lorsque l'on considère la nature de robustesse du problème des opérations géométriques sur les modèles de solides, et il devient clair que le problème peut être mal conditionné en présence de l'incertitude qui est omniprésente dans les données. Nous proposons donc une approche interactive de gestion de l'incertitude des opérations géométriques, dans le cadre d'un calcul basé sur la norme IEEE arithmétique et la modélisation en surfaces de subdivision. Un algorithme pour le problème planar-cut est alors présenté qui a comme but de satisfaire à l'exigence topologique mentionnée ci-dessus.

The typic in Kant’s critique of practical reason : moral judgment and symbolic representation

Comment pouvons-nous représenter un principe moral universel de manière à le rendre applicable à des cas concrets ? Ce problème revêt une forme aiguë dans la philosophie morale d’Emmanuel Kant (1724-1804), tout particulièrement dans sa théorie du jugement moral, car il soutient que l’on doit appliquer la loi morale « suprasensible » à des actions dans le monde sensible afin de déterminer celles-ci comme moralement bonnes ou mauvaises. Kant aborde ce problème dans un chapitre de la Critique de la raison pratique (1788) intitulé « De la typique de la faculté de juger pratique pure » (KpV 5: 67-71). La première partie de la thèse vise à fournir un commentaire compréhensif et détaillé de ce texte important, mais trop peu étudié. Étant donné que la loi morale, en tant qu’Idée suprasensible de la raison, ne peut pas être appliquée directement à des actions dans l’intuition sensible, Kant a recours à une forme particulière de représentation indirecte et symbolique. Sa solution inédite consiste à fournir la faculté de juger avec un « type [Typus] », ou analogue formel, de la loi morale. Ce type est la loi de la causalité naturelle : en tant que loi, il sert d’étalon formel pour tester l’universalisabilité des maximes ; et, en tant que loi de la nature, il peut aussi s’appliquer à toute action dans l’expérience sensible. Dès lors, le jugement moral s’effectue par le biais d’une expérience de pensée dans laquelle on se demande si l’on peut vouloir que sa maxime devienne une loi universelle d’une nature contrefactuelle dont on ferait soi-même partie. Cette expérience de pensée fonctionne comme une « épreuve [Probe] » de la forme des maximes et, par ce moyen, du statut moral des actions. Kant soutient que tout un chacun, même « l’entendement le plus commun », emploie cette procédure pour l’appréciation morale. De plus, la typique prémunit contre deux menaces à l’éthique rationaliste de Kant, à savoir l’empirisme (c’est-à-dire le conséquentialisme) et le mysticisme. La seconde partie de la thèse se penche sur l’indication de Kant que la typique « ne sert que comme un symbole ». Un bon nombre de commentateurs ont voulu assimiler la typique à la notion d’« hypotypose symbolique » présentée dans le § 59 de la Critique de la faculté de juger (1790). La typique serait un processus de symbolisation esthétique consistant à présenter, de façon indirecte, la représentation abstraite de la loi morale sous la forme d’un symbole concret et intuitif. Dans un premier chapitre, cette interprétation est présentée et soumise à un examen critique qui cherche à montrer qu’elle est erronée et peu judicieuse. Dans le second chapitre, nous poursuivons une voie d’interprétation jusqu’ici ignorée, montrant que la typique a de plus grandes continuités avec la notion d’« anthropomorphisme symbolique », une procédure strictement analogique introduite auparavant dans les Prolégomènes (1783). Nous en concluons, d’une part, que la typique fut un moment décisif dans l’évolution de la théorie kantienne de la représentation symbolique et que, d’autre part, elle marque la réalisation, chez Kant, d’une conception proprement critique de la nature et de la morale comme deux sphères distinctes, dont la médiation s’opère par le biais des concepts de loi et de conformité à la loi (Gesetzmässigkeit). En un mot, la typique s’avère l’instrument par excellence du « rationalisme de la faculté de juger ».

Arab Women in Translation : the Dynamics of Representation and the Construction of Alterity

Cette recherche examine la traduction et la réception en France, en Grande Bretagne et aux États-Unis de la littérature contemporaine d’expression arabe écrite par des femmes, afin de répondre à deux questions principales: comment les écrivaines provenant de pays arabes perdent-elles leur agentivité dans les processus de traduction et de réception? Et comment la traduction et la réception de leurs textes contribuent-elles à la construction d’une altérité arabe? Pour y répondre, l’auteure examine trois romans présentant des traits thématiques et formels très différents, à savoir Fawḍā al-Ḥawāss (1997) par Ahlem Mosteghanemi, Innahā Lundun Yā ‘Azīzī (2001) par Hanan al-Shaykh et Banāt al-Riyāḍ (2005) par Rajaa Alsanea. L’analyse, basée sur le modèle à trois dimensions de Norman Fairclough, vise à découvrir comment les écrivaines expriment leur agentivité à travers l’écriture, et quelles images elles projettent d’elles-mêmes et plus généralement des femmes dans leurs sociétés respectives. L’auteure se penche ensuite sur les traductions anglaise et française de chaque roman. Elle examine les déplacements qui s’opèrent principalement sur le plan de la texture et le plan pragma-sémiotique, et interroge en quoi ces déplacements ébranlent l’autorité des écrivaines. Enfin, une étude de la réception de ces traductions en France, en Grande Bretagne et aux États-Unis vient enrichir l’analyse textuelle. À cette étape, les critiques éditoriales et universitaires ainsi que les choix éditoriaux relatifs au paratexte sont scrutés de façon à mettre en lumière les processus décisionnels, les discours et les tropes sous-tendant la mise en marché et la consommation de ces traductions. L’analyse des originaux révèle tout d’abord qu’à travers leurs textes, les auteures sont des agentes actives de changement social. Elles s’insurgent, chacune à sa manière, contre les discours hégémoniques tant locaux qu’occidentaux, et (ré-)imaginent leurs sociétés et leurs nations. Ce faisant, elles se créent leur propre espace discursif dans la sphère publique. Toutefois, la thèse montre que dans la plupart des traductions, les discours dissidents sont neutralisés, l’agentivité et la subjectivité des écrivaines minées au profit d’un discours dominant orientaliste. Ce même discours semble sous-tendre la réception des romans en traduction. Dans ce discours réifiant, l’expression de la différence culturelle est inextricablement imbriquée dans l’expression de la différence sexuelle: la « femme arabe » est la victime d’une religion islamique et d’une culture arabe essentiellement misogynes et arriérées. L’étude suggère, cependant, que ce sont moins les interventions des traductrices que les décisions des éditeurs, le travail de médiation opéré par les critiques, et l’intérêt (ou le désintérêt) des universitaires qui influencent le plus la manière dont ces romans sont mis en marché et reçus dans les nouveaux contextes. L’auteure conclut par rappeler l’importance d’une éthique de la traduction qui transcende toute approche binaire et se fonde sur une lecture éthique des textes qui fait ressortir le lien entre la poétique et la politique. Enfin, elle propose une lecture basée sur la reconnaissance du caractère situé du texte traduit comme du sujet lisant/traduisant.

Multimodal image registration of the scoliotic torso for surgical planning

Background This paper presents a method that registers MRIs acquired in prone position, with surface topography (TP) and X-ray reconstructions acquired in standing position, in order to obtain a 3D representation of a human torso incorporating the external surface, bone structures, and soft tissues. Methods TP and X-ray data are registered using landmarks. Bone structures are used to register each MRI slice using an articulated model, and the soft tissue is confined to the volume delimited by the trunk and bone surfaces using a constrained thin-plate spline. Results The method is tested on 3 pre-surgical patients with scoliosis and shows a significant improvement, qualitatively and using the Dice similarity coefficient, in fitting the MRI into the standing patient model when compared to rigid and articulated model registration. The determinant of the Jacobian of the registration deformation shows higher variations in the deformation in areas closer to the surface of the torso. Conclusions The novel, resulting 3D full torso model can provide a more complete representation of patient geometry to be incorporated in surgical simulators under development that aim at predicting the effect of scoliosis surgery on the external appearance of the patient’s torso.

Spacelike maximal surfaces in 3D Lorentz-Minkowski space

We investigate spacelike maximal surfaces in 3-dimensional Lorentz-Minkowski space, give an Enneper-Weierstrass representation of such surfaces and classify those with a Lorentzian or Euclidian rotation symmetry.

Compact Representations for Fast Nonrigid Registration of Medical Images

We develop efficient techniques for the non-rigid registration of medical images by using representations that adapt to the anatomy found in such images. Images of anatomical structures typically have uniform intensity interiors and smooth boundaries. We create methods to represent such regions compactly using tetrahedra. Unlike voxel-based representations, tetrahedra can accurately describe the expected smooth surfaces of medical objects. Furthermore, the interior of such objects can be represented using a small number of tetrahedra. Rather than describing a medical object using tens of thousands of voxels, our representations generally contain only a few thousand elements. Tetrahedra facilitate the creation of efficient non-rigid registration algorithms based on finite element methods (FEM). We create a fast, FEM-based method to non-rigidly register segmented anatomical structures from two subjects. Using our compact tetrahedral representations, this method generally requires less than one minute of processing time on a desktop PC. We also create a novel method for the non-rigid registration of gray scale images. To facilitate a fast method, we create a tetrahedral representation of a displacement field that automatically adapts to both the anatomy in an image and to the displacement field. The resulting algorithm has a computational cost that is dominated by the number of nodes in the mesh (about 10,000), rather than the number of voxels in an image (nearly 10,000,000). For many non-rigid registration problems, we can find a transformation from one image to another in five minutes. This speed is important as it allows use of the algorithm during surgery. We apply our algorithms to find correlations between the shape of anatomical structures and the presence of schizophrenia. We show that a study based on our representations outperforms studies based on other representations. We also use the results of our non-rigid registration algorithm as the basis of a segmentation algorithm. That algorithm also outperforms other methods in our tests, producing smoother segmentations and more accurately reproducing manual segmentations.

MULTIMODE quantum calculations of intramolecular vibrational energies of the water dimer and trimer using ab initio-based potential energy surfaces

We report vibrational configuration interaction calculations of the monomer fundamentals of (H2O)(2), (D2O)(2), (H2O)(3), and (D2O)(3) using the code MULTIMODE and full dimensional ab initio-based global potential energies surfaces (PESs). For the dimer the HBB PES [Huang , J. Chem. Phys 128, 034312 (2008)] is used and for the trimer a new PES, reported here, is used. The salient properties of the new trimer PES are presented and compared to previous single-point calculations and the vibrational energies are compared with experiments. (C) 2008 American Institute of Physics.

Evaluation of ice cloud representation in the ECMWF and UK Met Office models using CloudSat and CALIPSO data

Ice cloud representation in general circulation models remains a challenging task, due to the lack of accurate observations and the complexity of microphysical processes. In this article, we evaluate the ice water content (IWC) and ice cloud fraction statistical distributions from the numerical weather prediction models of the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) and the UK Met Office, exploiting the synergy between the CloudSat radar and CALIPSO lidar. Using the last three weeks of July 2006, we analyse the global ice cloud occurrence as a function of temperature and latitude and show that the models capture the main geographical and temperature-dependent distributions, but overestimate the ice cloud occurrence in the Tropics in the temperature range from −60 °C to −20 °C and in the Antarctic for temperatures higher than −20 °C, but underestimate ice cloud occurrence at very low temperatures. A global statistical comparison of the occurrence of grid-box mean IWC at different temperatures shows that both the mean and range of IWC increases with increasing temperature. Globally, the models capture most of the IWC variability in the temperature range between −60 °C and −5 °C, and also reproduce the observed latitudinal dependencies in the IWC distribution due to different meteorological regimes. Two versions of the ECMWF model are assessed. The recent operational version with a diagnostic representation of precipitating snow and mixed-phase ice cloud fails to represent the IWC distribution in the −20 °C to 0 °C range, but a new version with prognostic variables for liquid water, ice and snow is much closer to the observed distribution. The comparison of models and observations provides a much-needed analysis of the vertical distribution of IWC across the globe, highlighting the ability of the models to reproduce much of the observed variability as well as the deficiencies where further improvements are required.

The role of SEF14 and SEF17 fimbriae in the adherence of Salmonella enterica serotype Enteritidis to inanimate surfaces

To gain an understanding of the role of fimbriae and flagella in the adherence of Salmonella enterica serotype Enteritidis to inanimate surfaces, the extent of adherence of viable wild-type strains to a polystyrene microtitration plate was determined by a crystal violet staining assay, Elaboration of surface antigens by adherent bacteria was assayed by fimbriae- and flagella-specific ELISAs, Wild-type Enteritidis strains adhered well at 37 degrees C and 25 degrees C when grown in microtitration wells in Colonisation Factor Antigen broth, but not in other media tested, At 37 degrees C, adherent bacteria elaborated copious quantities of SEF14 fimbrial antigen, whereas at 25 degrees C adherent bacteria elaborated copious quantities of SEF17 fimbrial antigen. Non-fimbriate and non-flagellate knock-out mutant strains were also assessed in the adherence assay. Mutant strains unable to elaborate SEF14 and SEF17 fimbriae adhered poorly at 37 degrees C and 25 degrees C, respectively, but adherence was not abolished. Non-motile mutant strains showed reduced adherence whilst type-1, PEF and LPF fimbriae appeared not to contribute to adherence in this assay. These data indicate that SEF17 and SEF14 fimbriae mediate bacterial cell aggregation on inanimate surfaces under appropriate growth conditions.

The role of type 1 and curli fimbriae of Shiga toxin-producing Escherichia coli in adherence to abiotic surfaces

Biofilm formation on abiotic surfaces may provide a source of microbial contamination and may also enhance microbial environmental survival. The role of fimbrial expression by Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) in biofilm formation is poorly understood. This study aimed to investigate the role of STEC type 1 and curli fimbriae in adhesion to and biofilm formation on abiotic surfaces. None of 13 O157:H7 isolates expressed either fimbrial type whereas 11 of 13 and 5 of 13 non-O157 STEC elaborated type 1 fimbriae and curli fimbriae, respectively. Mutants made by allelic exchange of a diarrhoeal non-O157 STEC isolate, O128:H2 (E41509), unable to elaborate type 1 and curli fimbriae were made for adherence and biofilm assays. Elaboration of type 1 fimbriae was necessary for the adhesion to abiotic surfaces whereas curliation was associated with both adherence and subsequent biofilm formation. STEC O157:H7 adhered to thermanox and glass but poorly to polystyrene. Additionally, STEC O157:H7 failed to form biofilms. These data indicate that certain STEC isolates are able to form biofilms and that the elaboration of curli fimbriae may enhance biofilm formation leading to possible long-term survival and a potential source of human infection.

Symmetric stability of compressible zonal flows on a generalized equatorial β plane

Sufficient conditions are derived for the linear stability with respect to zonally symmetric perturbations of a steady zonal solution to the nonhydrostatic compressible Euler equations on an equatorial � plane, including a leading order representation of the Coriolis force terms due to the poleward component of the planetary rotation vector. A version of the energy–Casimir method of stability proof is applied: an invariant functional of the Euler equations linearized about the equilibrium zonal flow is found, and positive definiteness of the functional is shown to imply linear stability of the equilibrium. It is shown that an equilibrium is stable if the potential vorticity has the same sign as latitude and the Rayleigh centrifugal stability condition that absolute angular momentum increase toward the equator on surfaces of constant pressure is satisfied. The result generalizes earlier results for hydrostatic and incompressible systems and for systems that do not account for the nontraditional Coriolis force terms. The stability of particular equilibrium zonal velocity, entropy, and density fields is assessed. A notable case in which the effect of the nontraditional Coriolis force is decisive is the instability of an angular momentum profile that decreases away from the equator but is flatter than quadratic in latitude, despite its satisfying both the centrifugal and convective stability conditions.