Changes in leg spring behaviour, plantar loading and foot mobility magnitude induced by an exhaustive treadmill run in adolescent middle-distance runners.

OBJECTIVES: This study aimed to determine adjustments in spring-mass model characteristics, plantar loading and foot mobility induced by an exhaustive run. DESIGN: Within-participants repeated measures. METHODS: Eleven highly-trained adolescent middle-distance runners ran to exhaustion on a treadmill at a constant velocity corresponding to 95% of velocity associated with VO₂max (17.8 ± 1.4 kmh(-1), time to exhaustion=8.8 ± 3.4 min). Contact time obtained from plantar pressure sensors was used to estimate spring-mass model characteristics, which were recorded (during 30 s) 1 min after the start and prior to exhaustion using pressure insoles. Foot mobility magnitude (a composite measure of vertical and medial-lateral mobility of the midfoot) was measured before and after the run. RESULTS: Mean contact area (foot to ground), contact time, peak vertical ground reaction force, centre of mass vertical displacement and leg compression increased significantly with fatigue, while flight time, leg stiffness and mean pressure decreased. Leg stiffness decreased because leg compression increased to a larger extent than peak vertical ground reaction forces. Step length, step frequency and foot mobility magnitude did not change at exhaustion. CONCLUSIONS: The stride pattern of adolescents when running on a treadmill at high constant velocity deteriorates near exhaustion, as evidenced by impaired leg-spring behaviour (leg stiffness) and altered plantar loading.

"Docteur, j'ai mal et des fourmis dans les jambes le soir..." [Doctor, I have pain and pins and needles in my legs at night].

Restless legs syndrome (RLS) is a frequent chronic condition. It causes discomfort in the lower limbs with an urge to move the legs and sometimes paresthesias. It's frequently associated with sleep and mood disorders causing a significant impact on quality of life. There are four clinical criteria to diagnose it. Treatment includes management of reversible factors and if needed symptomatic treatment. Depending on symptoms severity, non-drug measures can be tried. First-line medication treatment should be dopaminergic agonists. Second-line treatments include, anticonvulsivants (gabapentine), benzodiazepine (clonazepam) or opioids based on predominant symptoms. Difficult cases should be referred to a specialist.

Spin-glass behaviour in mixed metal oxides with a rutile-type structure

We report here on the magnetic properties of compounds of composition Fe1−xCrxSbO4 and Fe1−xGaxSbO4. The introduction of paramagnetic Cr3+ and diamagnetic Ga3+ into the rutile‐related iron antimonate lattice does not destroy the antisite atomic ordering which exists in iron antimonate of composition FeSbO4. The initial slope of the Curie temperature dependence on x is similar in both series, indicating that Fe3+‐Cr3+ interactions are very small. The magnetic susceptibility measurements recorded from the compounds of composition Fe1−xCrxSbO4, x<0.4, and Fe0.9Ga0.1SbO4 show them to behave as spin glasses at low temperatures. The inhibition of compounds of the type Fe1−xCrxSbO4, x>0.4, and Fe1−xGaxSbO4, x>0.1 to undergo a spin‐glass transition above 4.2 K is associated with a dilution effect.

Different behaviour of mouse-human chimeric antibody F(ab')2 fragments of IgG1, IgG2 and IgG4 sub-class in vivo.

Mouse-human chimeric monoclonal antibodies (MAbs) of 3 different human IgG sub-classes directed against carcinoembryonic antigen (CEA) have been produced in SP-0 cells transfected with genomic chimeric DNA. F(ab')2 fragments were obtained by pepsin digestion of the purified chimeric MAbs of human IgG1, IgG2 and IgG4 sub-class and of parental mouse MAb IgG1. The 4 F(ab')2 fragments exhibit similar molecular weight by SDS-PAGE. They were labelled with 125I or 131I and high binding (80 to 87%) to purified unsolubilized CEA was observed. In vivo, double labelling experiments indicate that the longest biological half-life and the highest tumour-localization capacity is obtained with F(ab')2 from chimeric MAb of human IgG2 sub-class, whereas F(ab')2 from chimeric MAb IgG4 give very low values for these 2 parameters. F(ab')2 from chimeric MAb IgG1 and from parental mouse MAb yield intermediate results in vivo. Our findings should help to select the appropriate human IgG sub-class to produce chimeric or reshaped MAb F(ab')2 to be used for tumour detection by immunoscintigraphy and for radioimmunotherapy.

Hereditary hepatic and systemic amyloidosis caused by a new deletion/insertion mutation in the apolipoprotein AI gene.

We report a Spanish family with autosomal-dominant non-neuropathic hereditary amyloidosis with a unique hepatic presentation and death from liver failure, usually by the sixth decade. The disease is caused by a previously unreported deletion/insertion mutation in exon 4 of the apolipoprotein AI (apoAI) gene encoding loss of residues 60-71 of normal mature apoAI and insertion at that position of two new residues, ValThr. Affected individuals are heterozygous for this mutation and have both normal apoAI and variant molecules bearing one extra positive charge, as predicted from the DNA sequence. The amyloid fibrils are composed exclusively of NH2-terminal fragments of the variant, ending mainly at positions corresponding to residues 83 and 92 in the mature wild-type sequence. Amyloid fibrils derived from the other three known amyloidogenic apoAI variants are also composed of similar NH2-terminal fragments. All known amyloidogenic apoAI variants carry one extra positive charge in this region, suggesting that it may be responsible for their enhanced amyloidogenicity. In addition to causing a new phenotype, this is the first deletion mutation to be described in association with hereditary amyloidosis and it significantly extends the value of the apoAI model for investigation of molecular mechanisms of amyloid fibrillogenesis.

Ontogeny of Sleeping in Color - Linking melanism to sleep architecture and rhythmicity variation in wild barn owl nestlings

The function of sleep remains unknown. To gain insight into the function of sleep in natural conditions, I assessed variation in sleep architecture and its link with fitness-related phenotypic traits. I considered melanin-based coloration because its underlying genetic basis is very well known giving an opportunity to examine whether some genes pleiotropically regulate both coloration and sleep. The melanocortin system is known to generate covariation between melanin-based coloration and other phenotypes like behaviour, physiology and life history traits. I investigated whether this system of genes could participate in the co-expression of coloration and sleep. I carried out a study with nestling barn owls (Tyto alba) in order to tackle the potential link between variation in color traits and the ontogeny of sleep under natural conditions. For this I established a suitable method for recording the brain activity (electroencephalogram) of owls in nature. Birds are especially interesting, because they convergently evolved sleep states similar to those exhibited by mammals. As in mammals, I found that in owlets time spent in rapid eye movement (REM) sleep declines with age, a relationship thought to eflect developmental changes in the brain. Thus this developmental trajectory appears to reflect a fundamental feature of sleep. Additionally, I discovered an association between a gene involved in melanism expressed in the feather follicles (proprotein convertase subtilisin/kexin type 2, PCSK2) and the age-related changes in sleep in the brain. Nestlings with higher expression levels of PCSK2 showed a more precocial pattern of sleep development and a higher degree of melanin-based coloration compared to nestlings with lower PCSK2 expression. Also sleep architecture and the development of rhythmicity in brain and physical activity was related to plumage traits of the nestlings and their biological parents. This pattern during ontogeny might reflect differences in life l history strategies, antipredator behaviour and developmental pace. Therefore, differently colored individuals may differentially deal with trade-offs between the costs and benefits of sleep which in turn lead to differences in brain organization and ultimately fitness. These results should stimulate evolutionary biologists to consider sleep as a major life history trait. Résumé La fonction du sommeil reste inconnue. Afin d'acquérir une meilleur compréhension de la fonction du sommeil dans les conditions naturelles, j'ai analysé la variation dans l'architecture du sommeil et son lien avec d'autres traits phénotypiques liés au succès reproducteur (fitness). J'ai choisi et examiné la coloration mélanique, car ses bases génétiques sont bien connues et il est ainsi possible d'étudier si certains gènes, de façon pléiotropique régulent à la fois la coloration et le sommeil. J'ai exploré si ce système génétique était impliqué dans la co-expression de la coloration et du sommeil. J'ai effectué mon étude sur des poussins de chouette effraie (Tyto alba) en condition naturelle, pour rechercher ce lien potentiel entre la variation de la coloration et l'ontogenèse du sommeil. Dans ce but, j'ai établi une méthodologie permettant d'enregistrer l'activité cérébrale (électroencéphalogramme) des chouettes dans la nature. Les oiseaux sont particulièrement intéressants car ils ont développé, par évolution convergente, des phases de sommeil similaires à celles des mammifères. De manière semblable à ce qui a été montré chez les mammifères, j'ai découvert que le temps passé dans le sommeil paradoxal diminue avec l'âge des poussins. On pense que ceci est dû aux changements développementaux au niveau du cerveau. Cette trajectoire développementale semble refléter une caractéristique fondamentale du sommeil. J'ai également découvert une association entre l'un des gènes impliqué dans le mélanisme, exprimé dans les follicules plumeux (proprotein convertase subtilisin/kexin type 2, PCSK2), et les changements dans la structure du sommeil avec l'âge. Les poussins ayant un niveau d'expression génétique élevé de la PCSK2 présentent une structure du sommeil plus précoce et un taux de coloration dû à la mélanine plus élevé que des poussins avec un niveau d'expression moindre de la PCSK2. L'architecture du sommeil et le développement de la rythmicité dans le cerveau ainsi que l'activité physique sont également liés à la coloration des plumes des poussins et pourraient ainsi refléter des différences de stratégies d'histoire de vie, de comportements anti-prédateur et de vitesses développementales. Ainsi, des individus de coloration différente sembleraient traiter différemment les coûts et les bénéfices du sommeil, ce qui aurait des conséquences sur l'organisation cérébrale et pour finir, sur le succès reproducteur. Ces résultats devraient encourager les biologistes évolutionnistes à considérer le sommeil comme un important trait d'histoire de vie. Zusammenfassung Die Funktion von Schlaf ist noch unbekannt. Um mehr Einsicht in diese unter natürlichen Bedingungen zu bekommen, habe ich die Variation in der Schlafarchitektur und die Verknüpfung mit phänotypischen Merkmalen, die mit der Fitness zusammenhängen, studiert. Ich habe mir melanin-basierte Färbung angesehen, da die zugrunde liegende genetische Basis bekannt ist und somit die Möglichkeit gegeben ist, zu untersuchen, ob einige Gene beides regulieren, Färbung und Schlaf. Das melanocortin System generiert eine Kovariation zwischen melanin-basierter Färbung und anderen phänotypischer Merkmale wie Verhalten, Physiologie und Überlebensstrategien. Ich habe untersucht, ob dieses Gensystem an einer gleichzeitigen Steuerung von Färbung und Schlaf beteiligt ist. Dazu habe ich Schleiereulen (Tyto alba) studiert um einen möglichen Zusammenhang zwischen der Variation in der Pigmentierung und der Entwicklung des Schlafs unter natürlichen Bedingungen zu entdecken. Für diese Studie entwickelte ich eine Methode um die Gehirnaktivität (Elektroenzephalogramm) bei Eulen in der Natur aufzunehmen. Vögel sind besonders interessant, da sie die gleichen Schlafstadien aufweisen wie Säugetiere und diese unabhängig konvergent entwickelt haben. Genauso wie bei Säugetieren nahm die Dauer des sogenannten ,,rapid eye movement" (REM) - Schlafes mit zunehmendem Alter ab. Es wird angenommen, dass dieser Zusammenhang die Entwicklung des Gehirns widerspiegelt. Daher scheint dieses Entwicklungsmuster ein fundamentaler Aspekt von Schlaf zu sein. Zusätzlich entdeckte ich einen Zusammenhang zwischen der Aktivität eines Gens in den Federfollikeln (proprotein convertase subtilisin/kexin type 2, PCSK2), das für die Ausprägung schwarzer Punkte auf den Federn der Eulen verantwortlich ist, und den altersabhängigen Änderungen im Schlafmuster im Gehirn. Küken mit höherer Aktivität von PCSK2 zeigten eine frühreifere Schlafentwicklung und eine dunklere Färbung als Küken mit niedriger PCSK2 Aktivität. Die Architekture des Schlafes und die Entwicklung der Rhythmik im Gehirn und die der physischen Aktivität ist mit der Färbung des Gefieders von den Küken und ihren Eltern verknüpft. Dieses Muster während der Entwicklung kann Unterschiede in Überlebensstrategien, Feindabwehrverhalten und in der Entwicklungsgeschwindigkeit reflektieren. Unterschiedlich gefärbte Individuen könnten unterschiedliche Strategien haben um zwischen den Kosten und Nutzen von Schlaf zu entscheiden, was zu Unterschieden in der Gehirnstruktur führen kann und letztendlich zur Fitness. Diese Ergebnisse sollten Evolutionsbiologen stimulieren Schlaf als einen wichtigen Bestandteil des Lebens zu behandeln.

Mechanosensory interactions drive collective behaviour in Drosophila.

Collective behaviour enhances environmental sensing and decision-making in groups of animals. Experimental and theoretical investigations of schooling fish, flocking birds and human crowds have demonstrated that simple interactions between individuals can explain emergent group dynamics. These findings indicate the existence of neural circuits that support distributed behaviours, but the molecular and cellular identities of relevant sensory pathways are unknown. Here we show that Drosophila melanogaster exhibits collective responses to an aversive odour: individual flies weakly avoid the stimulus, but groups show enhanced escape reactions. Using high-resolution behavioural tracking, computational simulations, genetic perturbations, neural silencing and optogenetic activation we demonstrate that this collective odour avoidance arises from cascades of appendage touch interactions between pairs of flies. Inter-fly touch sensing and collective behaviour require the activity of distal leg mechanosensory sensilla neurons and the mechanosensory channel NOMPC. Remarkably, through these inter-fly encounters, wild-type flies can elicit avoidance behaviour in mutant animals that cannot sense the odour--a basic form of communication. Our data highlight the unexpected importance of social context in the sensory responses of a solitary species and open the door to a neural-circuit-level understanding of collective behaviour in animal groups.

Lorsqu'un dossier est à l'AI, il est souvent déjà trop tard! Réponse et complément à la discussion lancée par R. Conne sur la capacité de travail et l'assurance invalidité

L'article «Capacité de travail et assurance invalidité » [1] décrit le malaise actuel concernant la réhabilitation à la place de travail. Cette problématique n'est toutefois pas uniquement valable pour des incapacités de travail liées à des raisons psychiques, mais aussi pour des incapacités de travail dues à des troubles musculo-squelettiques. De plus, les difficultés de réhabilitation à la place de travail ne doivent pas être imputées uniquement à l'assurance invalidité. En effet, elles sont dues d'une part à des données structurelles de la Suisse (comme une faible implantation de la médecine du travail dans les entreprises et un accès peu développé à la médecine de réhabilitation) et d'autre part, à un manque de définition claire de répartition des coûts ou des responsabilités. Dans son article R. Conne décrit de façon pertinente le malaise existant en Suisse en ce qui concerne la question de la réhabilitation à la place de travail ou de la récupération de sa capacité de travail. Toutefois, cet article se base principalement sur des incapacités de travail dues à des causes psychiques. En temps que médecin du travail et médecin en réhabilitation, nous souhaitons nous emparer de la discussion et l'élargir. Cet élargissement comprend d'une part la prise en compte d'incapacités de travail pour des causes non psychiques et d'autre part, la situation générale des assurances en Suisse. En effet, plutôt que de se focaliser uniquement sur le problème de l'assurance invalidité, il nous semble utile d'étendre le débat à la situation générale des assurances. [Auteurs]