Metabolic activation pattern of distinct hippocampal subregions during spatial learning and memory retrieval.

Activation dynamics of hippocampal subregions during spatial learning and their interplay with neocortical regions is an important dimension in the understanding of hippocampal function. Using the (14C)-2-deoxyglucose autoradiographic method, we have characterized the metabolic changes occurring in hippocampal subregions in mice while learning an eight-arm radial maze task. Autoradiogram densitometry revealed a heterogeneous and evolving pattern of enhanced metabolic activity throughout the hippocampus during the training period and on recall. In the early stages of training, activity was enhanced in the CA1 area from the intermediate portion to the posterior end as well as in the CA3 area within the intermediate portion of the hippocampus. At later stages, CA1 and CA3 activations spread over the entire longitudinal axis, while dentate gyrus (DG) activation occurred from the anterior to the intermediate zone. Activation of the retrosplenial cortex but not the amygdala was also observed during the learning process. On recall, only DG activation was observed in the same anterior part of the hippocampus. These results suggest the existence of a functional segmentation of the hippocampus, each subregion being dynamically but also differentially recruited along the acquisition, consolidation, and retrieval process in parallel with some neocortical sites.

Individual differences in control of language interference in late bilinguals are mainly related to general executive abilities

Background: Recent research based on comparisons between bilinguals and monolinguals postulates that bilingualism enhances cognitive control functions, because the parallel activation of languages necessitates control of interference. In a novel approach we investigated two groups of bilinguals, distinguished by their susceptibility to cross-language interference, asking whether bilinguals with strong language control abilities ('non-switchers") have an advantage in executive functions (inhibition of irrelevant information, problem solving, planning efficiency, generative fluency and self-monitoring) compared to those bilinguals showing weaker language control abilities ('switchers"). Methods: 29 late bilinguals (21 women) were evaluated using various cognitive control neuropsychological tests [e.g., Tower of Hanoi, Ruff Figural Fluency Task, Divided Attention, Go/noGo] tapping executive functions as well as four subtests of the Wechsler Adult Intelligence Scale. The analysis involved t-tests (two independent samples). Non-switchers (n = 16) were distinguished from switchers (n = 13) by their performance observed in a bilingual picture-naming task. Results: The non-switcher group demonstrated a better performance on the Tower of Hanoi and Ruff Figural Fluency task, faster reaction time in a Go/noGo and Divided Attention task, and produced significantly fewer errors in the Tower of Hanoi, Go/noGo, and Divided Attention tasks when compared to the switchers. Non-switchers performed significantly better on two verbal subtests of the Wechsler Adult Intelligence Scale (Information and Similarity), but not on the Performance subtests (Picture Completion, Block Design). Conclusions: The present results suggest that bilinguals with stronger language control have indeed a cognitive advantage in the administered tests involving executive functions, in particular inhibition, self-monitoring, problem solving, and generative fluency, and in two of the intelligence tests. What remains unclear is the direction of the relationship between executive functions and language control abilities.

A characteristic EEG pattern in 4p-syndrome: case report and review of the literature.

Deletions on the short arm of chromosome 4 cause Wolf-Hirschhorn syndrome (WHS) and Pitt-Rogers-Danks syndrome (PRDS). WHS is associated with severe growth and mental retardation, microcephaly, a characteristic facies and congenital malformations. The PRDS phenotype is similar to WHS but generally less severe. Seizures occur in the majority of WHS and PRDS patients. Sgrò et al. [17] described a stereotypic electroclinical pattern in four unrelated WHS patients, consisting of intermittent bursts of 2-3 Hz high voltage slow waves with spike wave activity in the parietal areas during drowsiness and sleep associated with myoclonic jerks. We report a patient with PRDS and the typical EEG pattern and review 14 WHS patients with similar EEG findings reported in the literature. CONCLUSION: Awareness and recognition of the characteristic electroclinical findings in Wolf-Hirschhorn syndrome and Pitt-Rogers-Danks syndrome might help in the early diagnosis of such patients.

Multi-scale systems analysis of plant development : beyond cellular signaling and tissue morphodynamics

Les plantes sont essentielles pour les sociétés humaines. Notre alimentation quotidienne, les matériaux de constructions et les sources énergétiques dérivent de la biomasse végétale. En revanche, la compréhension des multiples aspects développementaux des plantes est encore peu exploitée et représente un sujet de recherche majeur pour la science. L'émergence des technologies à haut débit pour le séquençage de génome à grande échelle ou l'imagerie de haute résolution permet à présent de produire des quantités énormes d'information. L'analyse informatique est une façon d'intégrer ces données et de réduire la complexité apparente vers une échelle d'abstraction appropriée, dont la finalité est de fournir des perspectives de recherches ciblées. Ceci représente la raison première de cette thèse. En d'autres termes, nous appliquons des méthodes descriptives et prédictives combinées à des simulations numériques afin d'apporter des solutions originales à des problèmes relatifs à la morphogénèse à l'échelle de la cellule et de l'organe. Nous nous sommes fixés parmi les objectifs principaux de cette thèse d'élucider de quelle manière l'interaction croisée des phytohormones auxine et brassinosteroïdes (BRs) détermine la croissance de la cellule dans la racine du méristème apical d'Arabidopsis thaliana, l'organisme modèle de référence pour les études moléculaires en plantes. Pour reconstruire le réseau de signalement cellulaire, nous avons extrait de la littérature les informations pertinentes concernant les relations entre les protéines impliquées dans la transduction des signaux hormonaux. Le réseau a ensuite été modélisé en utilisant un formalisme logique et qualitatif pour pallier l'absence de données quantitatives. Tout d'abord, Les résultats ont permis de confirmer que l'auxine et les BRs agissent en synergie pour contrôler la croissance de la cellule, puis, d'expliquer des observations phénotypiques paradoxales et au final, de mettre à jour une interaction clef entre deux protéines dans la maintenance du méristème de la racine. Une étude ultérieure chez la plante modèle Brachypodium dystachion (Brachypo- dium) a révélé l'ajustement du réseau d'interaction croisée entre auxine et éthylène par rapport à Arabidopsis. Chez ce dernier, interférer avec la biosynthèse de l'auxine mène à la formation d'une racine courte. Néanmoins, nous avons isolé chez Brachypodium un mutant hypomorphique dans la biosynthèse de l'auxine qui affiche une racine plus longue. Nous avons alors conduit une analyse morphométrique qui a confirmé que des cellules plus anisotropique (plus fines et longues) sont à l'origine de ce phénotype racinaire. Des analyses plus approfondies ont démontré que la différence phénotypique entre Brachypodium et Arabidopsis s'explique par une inversion de la fonction régulatrice dans la relation entre le réseau de signalisation par l'éthylène et la biosynthèse de l'auxine. L'analyse morphométrique utilisée dans l'étude précédente exploite le pipeline de traitement d'image de notre méthode d'histologie quantitative. Pendant la croissance secondaire, la symétrie bilatérale de l'hypocotyle est remplacée par une symétrie radiale et une organisation concentrique des tissus constitutifs. Ces tissus sont initialement composés d'une douzaine de cellules mais peuvent aisément atteindre des dizaines de milliers dans les derniers stades du développement. Cette échelle dépasse largement le seuil d'investigation par les moyens dits 'traditionnels' comme l'imagerie directe de tissus en profondeur. L'étude de ce système pendant cette phase de développement ne peut se faire qu'en réalisant des coupes fines de l'organe, ce qui empêche une compréhension des phénomènes cellulaires dynamiques sous-jacents. Nous y avons remédié en proposant une stratégie originale nommée, histologie quantitative. De fait, nous avons extrait l'information contenue dans des images de très haute résolution de sections transverses d'hypocotyles en utilisant un pipeline d'analyse et de segmentation d'image à grande échelle. Nous l'avons ensuite combiné avec un algorithme de reconnaissance automatique des cellules. Cet outil nous a permis de réaliser une description quantitative de la progression de la croissance secondaire révélant des schémas développementales non-apparents avec une inspection visuelle classique. La formation de pôle de phloèmes en structure répétée et espacée entre eux d'une longueur constante illustre les bénéfices de notre approche. Par ailleurs, l'exploitation approfondie de ces résultats a montré un changement de croissance anisotropique des cellules du cambium et du phloème qui semble en phase avec l'expansion du xylème. Combinant des outils génétiques et de la modélisation biomécanique, nous avons démontré que seule la croissance plus rapide des tissus internes peut produire une réorientation de l'axe de croissance anisotropique des tissus périphériques. Cette prédiction a été confirmée par le calcul du ratio des taux de croissance du xylème et du phloème au cours de développement secondaire ; des ratios élevés sont effectivement observés et concomitant à l'établissement progressif et tangentiel du cambium. Ces résultats suggèrent un mécanisme d'auto-organisation établi par un gradient de division méristématique qui génèrent une distribution de contraintes mécaniques. Ceci réoriente la croissance anisotropique des tissus périphériques pour supporter la croissance secondaire. - Plants are essential for human society, because our daily food, construction materials and sustainable energy are derived from plant biomass. Yet, despite this importance, the multiple developmental aspects of plants are still poorly understood and represent a major challenge for science. With the emergence of high throughput devices for genome sequencing and high-resolution imaging, data has never been so easy to collect, generating huge amounts of information. Computational analysis is one way to integrate those data and to decrease the apparent complexity towards an appropriate scale of abstraction with the aim to eventually provide new answers and direct further research perspectives. This is the motivation behind this thesis work, i.e. the application of descriptive and predictive analytics combined with computational modeling to answer problems that revolve around morphogenesis at the subcellular and organ scale. One of the goals of this thesis is to elucidate how the auxin-brassinosteroid phytohormone interaction determines the cell growth in the root apical meristem of Arabidopsis thaliana (Arabidopsis), the plant model of reference for molecular studies. The pertinent information about signaling protein relationships was obtained through the literature to reconstruct the entire hormonal crosstalk. Due to a lack of quantitative information, we employed a qualitative modeling formalism. This work permitted to confirm the synergistic effect of the hormonal crosstalk on cell elongation, to explain some of our paradoxical mutant phenotypes and to predict a novel interaction between the BREVIS RADIX (BRX) protein and the transcription factor MONOPTEROS (MP),which turned out to be critical for the maintenance of the root meristem. On the same subcellular scale, another study in the monocot model Brachypodium dystachion (Brachypodium) revealed an alternative wiring of auxin-ethylene crosstalk as compared to Arabidopsis. In the latter, increasing interference with auxin biosynthesis results in progressively shorter roots. By contrast, a hypomorphic Brachypodium mutant isolated in this study in an enzyme of the auxin biosynthesis pathway displayed a dramatically longer seminal root. Our morphometric analysis confirmed that more anisotropic cells (thinner and longer) are principally responsible for the mutant root phenotype. Further characterization pointed towards an inverted regulatory logic in the relation between ethylene signaling and auxin biosynthesis in Brachypodium as compared to Arabidopsis, which explains the phenotypic discrepancy. Finally, the morphometric analysis of hypocotyl secondary growth that we applied in this study was performed with the image-processing pipeline of our quantitative histology method. During its secondary growth, the hypocotyl reorganizes its primary bilateral symmetry to a radial symmetry of highly specialized tissues comprising several thousand cells, starting with a few dozens. However, such a scale only permits observations in thin cross-sections, severely hampering a comprehensive analysis of the morphodynamics involved. Our quantitative histology strategy overcomes this limitation. We acquired hypocotyl cross-sections from tiled high-resolution images and extracted their information content using custom high-throughput image processing and segmentation. Coupled with an automated cell type recognition algorithm, it allows precise quantitative characterization of vascular development and reveals developmental patterns that were not evident from visual inspection, for example the steady interspace distance of the phloem poles. Further analyses indicated a change in growth anisotropy of cambial and phloem cells, which appeared in phase with the expansion of xylem. Combining genetic tools and computational modeling, we showed that the reorientation of growth anisotropy axis of peripheral tissue layers only occurs when the growth rate of central tissue is higher than the peripheral one. This was confirmed by the calculation of the ratio of the growth rate xylem to phloem throughout secondary growth. High ratios are indeed observed and concomitant with the homogenization of cambium anisotropy. These results suggest a self-organization mechanism, promoted by a gradient of division in the cambium that generates a pattern of mechanical constraints. This, in turn, reorients the growth anisotropy of peripheral tissues to sustain the secondary growth.

Cerebral aneurysm exclusion by CT angiography based on subarachnoid hemorrhage pattern: a retrospective study

Contexte : Identifier les patients avec une hémorragie sous-arachnoïdienne spontanée chez qui l'angio-CT suffit pour exclure des anévrysmes rompus.Méthodes : Une étude rétrospective a été effectuée de tous les patients avec une hémorragie sous-arachnoïdienne qui ont eu un angio-CT ainsi qu'une angiographie par cathéter dans le but d'exclure un anévrysme. Les cas négatifs de l'angio-CT (sans anévrysmes) ont été classés d'après leur schéma hémorragique au CT dans les catégories suivantes : « anévrysmale », « périmésencéphalique » puis « sans hémorragie ».Résultats : Deux-cent-quarante-et-un patients ont été inclus. Une sensibilité de 96.4% et une spécificité de 96.0% ont été observée pour l'exclusion d'anévrysmes par l'angio-CT. Parmi les 78 cas négatifs de l'angio-CT, chacun des 35 cas avec un motif hémorragique périmésencéphalique ou sans hémorragie au CT n'ont pas eu d'anévrysmes démontrés à l'angiographie par cathéter.Conclusions: L'angio-CT est fiable pour exclure les anévrysmes rompus lorsqu'un motif hémorragique périmésencéphalique ou pas d'hémorragie sont visibles au CT à une semaine depuis le début des symptômes.

Robust beamforming for interference rejection in mobile communications

The problem of robust beamformer design for mobile communicationsapplications in the presence of moving co-channel sources isaddressed. A generalization of the optimum beamformer based on a statisticalmodel accounting for source movement is proposed. The new methodis easily implemented and is shown to offer dramatic improvements overconventional optimum beamforming for moving sources under a varietyof operating conditions.

ML estimator and hybrid beamformer for multipath and interference mitigation in GNSS receivers

This paper addresses the estimation of the code-phase(pseudorange) and the carrier-phase of the direct signal received from a direct-sequence spread-spectrum satellite transmitter. Thesignal is received by an antenna array in a scenario with interferenceand multipath propagation. These two effects are generallythe limiting error sources in most high-precision positioning applications.A new estimator of the code- and carrier-phases is derivedby using a simplified signal model and the maximum likelihood(ML) principle. The simplified model consists essentially ofgathering all signals, except for the direct one, in a component withunknown spatial correlation. The estimator exploits the knowledgeof the direction-of-arrival of the direct signal and is much simplerthan other estimators derived under more detailed signal models.Moreover, we present an iterative algorithm, that is adequate for apractical implementation and explores an interesting link betweenthe ML estimator and a hybrid beamformer. The mean squarederror and bias of the new estimator are computed for a numberof scenarios and compared with those of other methods. The presentedestimator and the hybrid beamforming outperform the existingtechniques of comparable complexity and attains, in manysituations, the Cramér–Rao lower bound of the problem at hand.

Injury pattern of the Flash-Ball, a less-lethal weapon used for law enforcement: report of two cases and review of the literature.

Less-lethal weapons are used in law enforcement to neutralize combative individuals and to disperse riot crowds. Local police recently used such an impact weapon, the Flash-Ball, in two different situations. This gun fires large rubber bullets with kinetic energies around 200 J. Although it is designed to avoid skin penetration, impacts at such energies may still create major trauma with associated severe injuries to internal organs. This is a report of 2 patients shot with the Flash-Ball who required medical attention. One could be discharged quickly, but the other required hospitalization for heart and lung contusion. Both patients required advanced investigations including computed tomography (CT) scan. The medical literature on injuries induced by less-lethal impact weapons is reviewed. Impacts from the Flash-Ball can cause significant injury to internal organs, even without penetration. Investigations as for other high-energy blunt traumas are called for in these cases.

Prognostic significance of nailfold capillary microscopy in patients with Raynaud's phenomenon and scleroderma-pattern abnormalities. A six-year follow-up study.

The aim of this study was to assess the prognostic significance of scleroderma capillary pattern (SD-pattern) in patients with Raynaud's phenomenon. Thirty patients with a capillaroscopy examination suggestive of scleroderma (megacapillaries and/or avascularity) but without clinical criteria of scleroderma (ARA criteria) were reevaluated 6 years after the initial clinical and capillaroscopy examinations. SD-pattern abnormalities were classified according to a semiquantitative method. Eight out of the 28 evaluated patients (28%) developed a scleroderma spectrum disorder (SDS). The presence of avascularity and/or a mean of more than two megacapillaries digit greatly enhanced the percentage of evolution toward SDS (70%/88% respectively). Most of the patients with few enlarged capillaries and no capillary rarefaction at entry had primary acrocyanosis (11/15). None of them developed SDS. The microangiopathy disappeared during the follow-up period in most of these patients (14/15). These results confirm the prognostic value of SD-pattern capillary abnormalities for SDS. Primary acrocyanosis, a benign clinical entity should be considered in presence of few megacapillaries and without capillary rarefaction.

A Graphical Pattern Editor for Java Frameworks

Ohjelmistojen uudelleenkäyttö on hyvin tärkeä käsite ohjelmistotekniikan alueella.Ohjelmistojen uudelleenkäyttötekniikat parantavat ohjelmistokehitysprosessin laatua. Yleisiä ratkaisuja sekä ohjelmiston suunnittelun että arkkitehtuurin uudelleenkäyttöön ovat olio-ohjelmointi ja sovelluskehykset. Tähän asti ei ole ollut olemassa yleisiä tapoja sovelluskehysten erikoistamiseen. Monet nykyääntunnetuista sovelluskehyksistä ovat hyvin suuria ja mutkikkaita. Tällaisten sovelluskehyksien käyttö on monimutkaista myös kokeneille ohjelmoijille. Hyvin dokumentoidut uudelleenkäytettävät sovelluskehyksen rajapinnat parantavat kehyksen käytettävyyttä ja tehostavat myös erikoistamisprosessiakin sovelluskehyksen käyttäjille. Sovelluskehyseditori (framework editor, JavaFrames) on prototyyppityökalu, jota voidaan käyttää yksinkertaistamaan sovelluskehyksen käyttöä. Perusajatus JavaFrames lähestymistavassa ovat erikoistamismallit, joita käytetään kuvamaan sovelluskehyksen uudelleenkäytettäviä rajapintoja. Näihin malleihin perustuen JavaFrames tarjoaa automaattisen lähdekoodi generaattorin, dokumentoinninja arkkitehtuurisääntöjen tarkistuksen. Tämä opinnäyte koskee graafisen mallieditorin kehittämistä JavaFrames ympäristöön. Työssä on laadittu työkalu,jonka avulla voidaan esittää graafisesti erikoistamismalli. Editori sallii uusien mallien luomisen, vanhojen käyttämättä olevien poistamisen, kuten myös yhteyksien lisäämisen mallien välille. Tällainen graafinen tuki JavaFrames ympäristöönvoi huomattavasti yksinkertaistaa sen käyttöä ja tehdä sovellusten kehittämisprosessista joustavamman.