La recherche au sein des hautes écoles spécialisées 2012: descriptions, analyses, conclusions

Résumé Contexte et objectifs Les activités de recherche appliquée et développement (Ra&D) font partie du mandat de prestations des hautes écoles spécialisées (HES) prescrit par la loi. Néanmoins la tradition, le type et l'importance de la recherche varient fortement en fonction des domaines d'études. Il en va de même pour les liens avec les autres domaines de prestations que sont l'enseignement, la formation continue et les prestations de services. Les activités de Ra&D dans chaque HES s'inscrivent dans la tension entre l'orientation pratique (qui signifie le plus souvent une orientation vers le marché économique) et l'orientation vers la science (signe de leur rattachement au système scientifique). Il en découle des conflits d'intérêts entre les critères de qualité du « succès sur le marché » et de la « réputation scientifique ». En 2005, sur mandat de la Commission pour la technologie et l'innovation (CTI), B. Lepori et L. Attar (2006) ont mené une étude visant à examiner plus particulièrement les stratégies de recherche et l'organisation de la recherche au sein des hautes écoles spécialisées. Aujourd'hui, six ans plus tard, la phase de mise sur pied est en grande partie terminée. En lançant une nouvelle étude, l'Office fédéral de la formation professionnelle et de la technologie (OFFT) et la Commission fédérale des hautes écoles spécialisées (CFHES) souhaitaient faire le point sur les activités de recherche des HES, c'està- dire examiner les résultats des stratégies et de l'organisation de cette phase. Cette étude s'articule principalement autour de l'état actuel de la recherche, de ses problèmes et de ses perspectives. Structure de l'étude La recherche dans les HES se caractérise par différents facteurs d'influence (cultures disciplinaires, traditions, ancrage dans les régions linguistiques, structures organisationnelles, gouvernance, stratégies de positionnement, personnel, etc.). Dans la présente étude, ces facteurs sont systématiquement examinés selon deux dimensions: le « domaine d'études » et la « haute école spécialisée». L'analyse repose notamment sur l'exploitation de documents et de données. Mais cette étude se fonde principalement sur les entretiens menés avec les représentants des HES à différents niveaux de responsabilités. Les hautes écoles spécialisées (HES) Les entretiens avec les directions des HES ainsi que l'exploitation des données et des documents mettent en évidence la grande diversité des sept HES suisses de droit public dans leur structure, leurs combinaisons de domaines d'études et leurs orientations. Les modes de financement de la recherche varient fortement entre les HES. Concrètement, les sources de financement ne sont pas les mêmes d'une HES à l'autre (contributions des organes responsables, fonds de tiers, etc.). Les degrés et formes du pilotage concernant les contenus de la recherche diffèrent également dans une large mesure (définition de pôles de recherche, soutien cumulatif à l'acquisition de fonds de tiers), de même que les stratégies en matière de recrutement et d'encouragement du personnel. La politique de chaque HES implique des tensions et des problèmes spécifiques. Les domaines d'études Sur les dix domaines d'études, quatre ont été choisis à titre d'exemples pour des études approfondies : Technique et technologies de l'information (TI), Economie et services, Travail social, Musique, arts de la scène et autres arts. Chaque domaine d'études a été examiné à chaque fois dans deux HES. Cette méthode permet de relever les différences et les similitudes. Les résultats confirment qu'il existe des différences importantes à bien des égards entre les domaines d'études évalués. Ces différences concernent la position dans le système des hautes écoles, le volume des activités de recherche, l'importance de la recherche au sein des HES, la tradition, l'identité et l'orientation. Elles se retrouvent par ailleurs dans les buts et la place de la Ra&D dans les domaines d'études concernés. Il ressort toutefois qu'il n'y a pas lieu de parler d'une dichotomie entre les « anciens » et les « nouveaux » domaines d'études : Technique, économie et design (TED) d'une part et Santé, social et arts (SSA) d'autre part. Il semble plus pertinent de désigner le domaine d'études 4/144 Technique et TI comme le domaine dominant auquel se référent le pilotage et le financement des HES, que ce soit implicitement ou explicitement. Cadre homogène et espaces hétérogènes Le pilotage et le financement de la Ra&D au sein des hautes écoles spécialisées s'inscrivent dans un modèle-cadre fixé à l'échelle fédérale et principalement axé sur le domaine d'études Technique. Ce modèle-cadre se caractérise par un apport élevé de fonds de tiers (notamment les subventions de la CTI et les fonds privés) et des incitations en faveur de ce mode de financement, par une orientation vers le marché et par un haut degré d'autonomie des établissements partenaires/départements et instituts. Par comparaison avec les hautes écoles universitaires, les HES affichent notamment un faible niveau de financement de base dans le secteur Ra&D. Cet état de fait est certes compatible avec la forme actuelle du financement par la CTI, mais pas avec les règles de financement du Fonds national suisse (FNS). Un financement principalement basé sur les fonds de tiers signifie par ailleurs que l'orientation du contenu de la recherche et la définition de critères de qualité sont confiées à des instances externes, notamment aux mandants et aux institutions d'encouragement de la recherche. Il apparaît en dernier lieu qu'un tel modèle-cadre ne favorise pas les politiques visant à la constitution de pôles de recherche, l'obtention d'une taille critique, et la mise en place d'une coordination. Ces résultats concernent tous les domaines d'études sans avoir pour autant les mêmes conséquences : les domaines d'études se prêtant dans une faible mesure à l'acquisition de fonds de tiers sur des marchés économiques (dans cette étude, il s'agit essentiellement de la Musique, arts de la scène et autres arts, mais également du Travail social dans certains cas) ont plus de difficultés à répondre aux attentes énoncées en termes de succès et de profit. Les HES modifient plus ou moins le modèle-cadre en élaborant elles-mêmes des modèles d'organisation qui prennent en compte leur combinaison de domaines d'études et soutiennent leurs propres orientations et positionnements stratégiques. La combinaison de domaines d'études hétérogènes et de politiques différentes au sein des HES se traduit par une complexité du système des HES, beaucoup plus importante que ce que généralement supposée. De plus, au regard des connaissances lacunaires sur les structures « réelles » de gouvernance des HES, il n'est quasiment pas possible de comparer directement les hautes écoles spécialisées entre elles. Conclusions et recommandations Le principal constat qui ressort d'un ensemble de conclusions et de recommandations des auteurs est que le secteur Ra&D dans les HES doit être plus explicitement évalué en fonction des spécificités des domaines d'études, à savoir du rôle de la recherche pour l'économie et la société, des différences entre les marchés (économiques) correspondants et de l'importance de la Ra&D pour les objectifs visés. L'étude montre clairement qu'il n'y a pas à proprement parler une seule et unique recherche au sein des hautes écoles spécialisées et que la notion de « recherche appliquée » ne suffit ni comme description ni, par conséquence, comme critère d'identité commun. Partant de ce constat, nous recommandons de revoir le mode de financement de la recherche dans les HES et d'approfondir le débat sur les structures de gouvernance sur l'orientation de la Ra&D (et notamment sur les critères de qualité appliqués), de même que sur l'autonomie et la coordination. Les recommandations constituent des points de discussion et n'engagent aucunement l'OFFT ou la CFHES.

Protective immunity of single and multi-antigen DNA vaccines against schistosomiasis

We evaluated the usefulness of the combination of three plasmids encoding tegumental (pECL and pSM14) and muscular (pIRV5) antigens of the Schistosoma mansoni on improving the protective immunity over the use of a single antigen as DNA vaccines. Female BALB/c mice were inoculated twice with 25 µg DNA plasmid within two weeks interval. The challenge was performed with 80 cercarias of a regional isolate of S. mansoni (SLM) one week after the last immunization. Six weeks after challenge, all mice were perfused for worm load determination. The following groups were analyzed: saline; empty vector; monovalent formulations of pECL; pSM14 and pIRV5 and also double combinations of pECL/pIRV5 and pIRV5/pSM14 and a triple combination of pECL/pIRV5/pSM14. The protection was expressed as a percentage of worm loads in each group compared with the saline group. The results obtained were 41% (p < 0.05); 52% (p < 0.05); 51% (p < 0.05); 48% (p < 0.05); 55% (p < 0.05); 45% (p < 0.05); 65% (p < 0.05) for each group respectively.

Optimització d'una aplicacio bioinformàtica d'alineament de seqüències executada en processadors multi-core i many-core (GPUs)

Las aplicaciones de alineamiento de secuencias son una herramienta importante para la comunidad científica. Estas aplicaciones bioinformáticas son usadas en muchos campos distintos como pueden ser la medicina, la biología, la farmacología, la genética, etc. A día de hoy los algoritmos de alineamiento de secuencias tienen una complejidad elevada y cada día tienen que manejar un volumen de datos más grande. Por esta razón se deben buscar alternativas para que estas aplicaciones sean capaces de manejar el aumento de tamaño que los bancos de secuencias están sufriendo día a día. En este proyecto se estudian y se investigan mejoras en este tipo de aplicaciones como puede ser el uso de sistemas paralelos que pueden mejorar el rendimiento notablemente.

Attachment among Adoptive Families: Two Emipirical Studies in an International Context

The present dissertation analyzed the construct of attachment at different time points, specifically focusing on two phases of adoptive family life that have so far received little attention from investigators. Study 1 focused on the first months of adoption, and analyzed the development of the attachment relationship to new caregivers. The sample was composed of a small but homogeneous group (n=6) of Korean-born children, adopted by Italian parents. The Parent Attachment Diary (Dozier & Stovall, 1997) was utilized to assess the child's attachment behavior. We assessed these behavior for the first 3 months after placement into adoption. Results showed a double variability of attachment behavior: within subjects during the 3-months, and between subjects, with just half of the children developing a stable pattern of attachment. In order to test the growth trajectories of attachment behavior, Hierarchical Linear Models (Bryk & Raudenbush, 1992) were also applied, but no significant population trend was identified. Study 2 analyzed attachment among adoptees during the sensitive period of adolescence. Data was derived from an international collection (n= 104, from Belgium Italy, and Romania) of semi-structured clinical interviews (with adolescents and with their adoptive parents), as well as from questionnaires. The purpose of this study was to detect the role played by risk and protective factors on the adoptee's behavioral and socio-emotional outcomes. In addition, we tested the possible interactions between the different attachment representations within the adoptive family. Results showed that pre-adoptive risk predicted the adolescent's adjustment; however, parental representations constituted an important moderator of this relationship. Moreover, the adolescent's security of attachment partially mediated the relationship between age at placement and later behavioral problems. In conclusion, the two present attachment studies highlighted the notable rate of change of attachment behavior over time, which showed its underlying plasticity, and thus the possible reparatory value of the adoption practice. Since parents have been proven to play an important role, especially in adolescence, the post-adoption support acquires even more importance in order to help parents promoting a positive and stable relational environment over time. - L'objectif de cette thèse est de décrire la formation des relations d'attachement chez les enfants et les adolescents adoptés, lors de deux phases particulières de la vie de la famille adoptive, qui ont été relativement peu étudiées. L'Étude 1 analyse les premiers mois après l'adoption, avec le but de comprendre si, et comment, une relation d'attachement aux nouveaux parents se développe. L'échantillon est composé d'un petit groupe (n = 6) d'enfants provenant de Corée du Sud, adoptés par des parents Italiens. A l'aide du Parent Attachment Diary (Dozier & Stovall, 1997), des observations des comportements d'attachement de l'enfant ont été recueillies chaque jour au cours des 3 premiers mois après l'arrivée. Les résultats montrent une double variabilité des comportements d'attachement: au niveau inter- et intra-individuel ; au premier de ces niveaux, seuleme la moitié des enfants parvient à développer un pattern stable d'attachement ; au niveau intra-individuel, les trajectoires de développement des comportements d'attachement ont été testées à l'aide de Modèles Linéaires Hiérarchiques (Bryk et Raudenbush, 1992), mais aucune tendance significative n'a pu être révélée. L'Étude 2 vise à analyser l'attachement chez des enfants adoptés dans l'enfance, lors de la période particulièrement sensible de l'adolescence. Les données sont issues d'un base de données internationale (n = 104, Belgique, Italie et Roumanie), composée d' entretiens cliniques semi-structurées (auprès de l'adolescents et des ses parents adoptifs), ainsi que de questionnaires. Les analyses statistiques visent à détecter la présence de facteurs de risque et de protection relativement à l'attachement et aux problèmes de comportement de l'enfant adopté. En outre, la présence d'interactions entre les représentations d'attachement des membres de la famille adoptive est évaluée. Les résultats montrent que les risques associés à la période pré-adoptive prédisent la qualité du bien-être de l'adolescent, mais les représentations parentales constituent un modérateur important de cette relation. En outre, la sécurité de l'attachement du jeune adopté médiatise partiellement la relation entre l'âge au moment du placement et les problèmes de comportement lors de l'adolescence. En conclusion, à l'aide de multiples données relatives à l'attachement, ces deux études soulignent son évolution notable au fil du temps, ce qui sous-tend la présence d'une certaine plasticité, et donc la possible valeur réparatrice de la pratique de l'adoption. Comme les parents semblent jouer un rôle important de ce point de vue, surtout à l'adolescence, cela renforce la notion d'un soutien post-adoption, en vue d'aider les parents à la promotion d'un environnement relationnel favorable et stable. - Il presente lavoro è volto ad analizzare l'attaccamento durante le due fasi della vita della famiglia adottiva che meno sono state indagate dalla letteratura. Lo Studio 1 aveva l'obiettivo di analizzare i primi mesi che seguono il collocamento del bambino, al fine di capire se e come una relazione di attaccamento verso i nuovi genitori si sviluppa. Il campione è composto da un piccolo gruppo (n = 6) di bambini provenienti dalla Corea del Sud e adottati da genitori italiani. Attraverso il Parent Attachment Diary (Stovall e Dozier, 1997) sono stati osservati quotidianamente, e per i primi tre mesi, i comportamenti di attaccamento del bambino. I risultati hanno mostrato una duplice variabilità: a livello intraindividuale (nell'arco dei 3 mesi), ed interindividuale, poiché solo la metà dei bambini ha sviluppato un pattern stabile di attaccamento. Per verificare le traiettorie di sviluppo di tali comportamenti, sono stati applicati i Modelli Lineari Gerarchici (Bryk & Raudenbush, 1992), che però non hanno stimato una tendenza significativa all'interno della popolazione. Obiettivo dello Studio 2 è stato quello di esaminare l'attaccamento nelle famiglie i cui figli adottivi si trovavano nella delicata fase adolescenziale. I dati, provenienti da una raccolta internazionale (n = 104, Belgio, Italia e Romania), erano costituiti da interviste cliniche semi-strutturate (con gli adolescenti e i propri genitori adottivi) e da questionari. Le analisi hanno indagato il ruolo dei fattori di rischio sullo sviluppo socio-emotivo e sugli eventuali problemi comportamentali dei ragazzi. Inoltre, sono state esaminate le possibili interazioni tra le diverse rappresentazioni di attaccamento dei membri della famiglia adottiva. I risultati hanno mostrato che il rischio pre-adottivo predice l'adattamento dell'adolescente, sebbene le rappresentazioni genitoriali costituiscano un importante moderatore di questa relazione. Inoltre, la sicurezza dell'attaccamento dell'adolescente media parzialmente la relazione tra età al momento dell'adozione e problemi comportamentali in adolescenza. In conclusione, attraverso i molteplici dati relativi all'attaccamento, i due studi ne hanno evidenziato il cambiamento nel tempo, a riprova della sua plasticità, e pertanto sottolineano il possibile valore riparativo dell'adozione. Dal momento che i genitori svolgono un ruolo importante, soprattutto in adolescenza, il supporto nel post- adozione diventa centrale per aiutarli a promuovere un ambiente relazionale favorevole e stabile nel tempo.

A multi-perspective approach to performance anxiety in music students

AbstractPerforming publicly has become increasingly important in a variety of professions. This condition is associated with performance anxiety in almost all performers. Whereas some performers successfully cope with this anxiety, for others it represents a major problem and even threatens their career. Musicians and especially music students were shown to be particularly affected by performance anxiety.Therefore, the goal of this PhD thesis was to gain a better understanding of performance anxiety in university music students. More precisely, the first part of this thesis aimed at increasing knowledge on the occurrence, the experience, and the management of performance anxiety (Article 1). The second part aimed at investigating the hypothesis that there is an underlying hyperventilation problem in musicians with a high level of anxiety before a performance. This hypothesis was addressed in two ways: firstly, by investigating the association between the negative affective dimension of music performance anxiety (MPA) and self-perceived physiological symptoms that are known to co-occur with hyperventilation (Article 2) and secondly, by analyzing this association on the physiological level before a private (audience-free) and a public performance (Article 3). Article 4 places some key variables of Article 3 in a larger context by jointly analyzing the phases before, during, and after performing.The main results of the self-report data show (a) that stage fright is experienced as a problem by one-third of the surveyed students, (b) that the students express a considerable need for more help to better cope with it, and (c) that there is a positive association between negative feelings of MPA and the self-reported hyperventilation complaints before performing. This latter finding was confirmed on the physiological level in a tendency of particularly high performance-anxious musicians to hyperventilate. Furthermore, the psycho-physiological activation increased from a private to a public performance, and was higher during the performances than before or after them. The physiological activation was mainly independent of the MPA score. Finally, there was a low response coherence between the actual physiological activation and the self-reports on the instantaneous anxiety, tension, and perceived physiological activation.Given the high proportion of music students who consider stage fright as a problem and given the need for more help to better cope with it, a better understanding of this phenomenon and its inclusion in the educational process is fundamental to prevent future occupational problems. On the physiological level, breathing exercises might be a good means to decrease - but also to increase - the arousal associated with a public performance in order to meet an optimal level of arousal needed for a good performance.

Evolution of ascariasis in humans and pigs: a multi-disciplinary approach

The nematode parasite Ascaris lumbricoides infects the digestive tracts of over 1.4 billion people worldwide, and its sister species, Ascaris suum, has infected a countless number of domesticated and feral pigs. It is generally thought that the putative ancestor to these worms infected either humans or pigs, but with the advent of domestication, they had ample opportunity to jump to a new host and subsequently specialize and evolve into a new species. While nuclear DNA markers decisively separate the two populations, mitochondrial sequences reveal that three major haplotypes are found in A. suum and in A. lumbricoides, indicating either occasional hybridization, causing introgression of gene trees, or retention of polymorphism dating back to the original ancestral species. This article provides an illustration of the combined contribution of parasitology, archaeoparasitology, genetics and paleogenetics to the history of ascariasis. We specifically investigate the molecular history of ascariasis in humans by sequencing DNA from the eggs of Ascaris found among ancient archeological remains. The findings of this paleogenetic survey will explain whether the three mitochondrial haplotypes result from recent hybridization and introgression, due to intensive human-pig interaction, or whether their co-occurrence predates pig husbandry, perhaps dating back to the common ancestor. We hope to show how human-pig interaction has shaped the recent evolutionary history of this disease, perhaps revealing the identity of the ancestral host.

Apports des modèles numériques d'altitude pour la géologie et l'étude des mouvements de versant

L'avènement des modèles numériques d'altitude (MNA) de haute résolution améliore considérablement la connaissance du territoire offrant de nouvelles représentations du paysage et de sa morphologie et ouvrant la voie à de nouvelles méthodes d'investigation. Cet article illustre quelques exemples concrets d'utilisation des MNA de haute résolution dans le domaine de la cartographie géologique, de l'analyse structurale et des dangers naturels. Les quelques exemples choisis montrent qu'à l'avenir de telles données devraient faire partie des outils de base de tout spécialiste en géosciences amené à aborder une problématique de terrain. Ces données devraient ainsi permettre d'optimiser la préparation de campagnes de terrain, de mieux formuler des hypothèses de travail et ainsi de faciliter toute approche basée sur le terrain comme la cartographie.

Developmental and Anatomical Constraints on Vertebrate Genome Evolution

Pendant ma thèse de doctorat, j'ai utilisé des espèces modèles, comme la souris et le poisson-zèbre, pour étudier les facteurs qui affectent l'évolution des gènes et leur expression. Plus précisément, j'ai montré que l'anatomie et le développement sont des facteurs clés à prendre en compte, car ils influencent la vitesse d'évolution de la séquence des gènes, l'impact sur eux de mutations (i.e. la délétion du gène est-elle létale ?), et leur tendance à se dupliquer. Où et quand il est exprimé impose à un gène certaines contraintes ou au contraire lui donne des opportunités d'évoluer. J'ai pu comparer ces tendances aux modèles classiques d'évolution de la morphologie, que l'on pensait auparavant refléter directement les contraintes s'appliquant sur le génome. Nous avons montré que les contraintes entre ces deux niveaux d'organisation ne peuvent pas être transférées simplement : il n'y a pas de lien direct entre la conservation du génotype et celle de phénotypes comme la morphologie. Ce travail a été possible grâce au développement d'outils bioinformatiques. Notamment, j'ai travaillé sur le développement de la base de données Bgee, qui a pour but de comparer l'expression des gènes entre différentes espèces de manière automatique et à large échelle. Cela implique une formalisation de l'anatomie, du développement et de concepts liés à l'homologie grâce à l'utilisation d'ontologies. Une intégration cohérente de données d'expression hétérogènes (puces à ADN, marqueurs de séquence exprimée, hybridations in situ) a aussi été nécessaire. Cette base de données est mise à jour régulièrement et disponible librement. Elle devrait contribuer à étendre les possibilités de comparaison de l'expression des gènes entre espèces pour des études d'évo-devo (évolution du développement) et de génomique. During my PhD, I used model species of vertebrates, such as mouse and zebrafish, to study factors affecting the evolution of genes and their expression. More precisely I have shown that anatomy and development are key factors to take into account, influencing the rate of gene sequence evolution, the impact of mutations (i.e. is the deletion of a gene lethal?), and the propensity of a gene to duplicate. Where and when genes are expressed imposes constraints, or on the contrary leaves them some opportunity to evolve. We analyzed these patterns in relation to classical models of morphological evolution in vertebrates, which were previously thought to directly reflect constraints on the genomes. We showed that the patterns of evolution at these two levels of organization do not translate smoothly: there is no direct link between the conservation of genotype and phenotypes such as morphology. This work was made possible by the development of bioinformatics tools. Notably, I worked on the development of the database Bgee, which aims at comparing gene expression between different species in an automated and large-scale way. This involves the formalization of anatomy, development, and concepts related to homology, through the use of ontologies. A coherent integration of heterogeneous expression data (microarray, expressed sequence tags, in situ hybridizations) is also required. This database is regularly updated and freely available. It should contribute to extend the possibilities for comparison of gene expression between species in evo-devo and genomics studies.

Application of control measures for infections caused by multi-resistant gram-negative bacteria in intensive care unit patients

Multi-resistant gram-negative rods are important pathogens in intensive care units (ICU), cause high rates of mortality, and need infection control measures to avoid spread to another patients. This study was undertaken prospectively with all of the patients hospitalized at ICU, Anesthesiology of the Hospital São Paulo, using the ICU component of the National Nosocomial Infection Surveillance System (NNIS) methodology, between March 1, 1997 and June 30, 1998. Hospital infections occurring during the first three months after the establishment of prevention and control measures (3/1/97 to 5/31/97) were compared to those of the last three months (3/1/98 to 5/31/98). In this period, 933 NNIS patients were studied, with 139 during the first period and 211 in the second period. The overall rates of infection by multi-resistant microorganisms in the first and second periods were, respectively, urinary tract infection: 3.28/1000 patients/day; 2.5/1000 patients/day; pneumonia: 2.10/1000 patients/day; 5.0/1000 patients/day; bloodstream infection: 1.09/1000 patients/day; 2.5/1000 patients/day. A comparison between overall infection rates of both periods (Wilcoxon test) showed no statistical significance (p = 0.067). The use of intervention measures effectively decreased the hospital bloodstream infection rate (p < 0.001), which shows that control measures in ICU can contribute to preventing hospital infections.

Criteria for establishing shielding of multi-detector computed tomography (MDCT) rooms.

The aim of this work is to compare two methods used for determining the proper shielding of computed tomography (CT) rooms while considering recent technological advances in CT scanners. The approaches of the German Institute for Standardisation and the US National Council on Radiation Protection and Measurements were compared and a series of radiation measurements were performed in several CT rooms at the Lausanne University Hospital. The following three-step procedure is proposed for assuring sufficient shielding of rooms hosting new CT units with spiral mode acquisition and various X-ray beam collimation widths: (1) calculate the ambient equivalent dose for a representative average weekly dose length product at the position where shielding is required; (2) from the maximum permissible weekly dose at the location of interest, calculate the transmission factor F that must be taken to ensure proper shielding and (3) convert the transmission factor into a thickness of lead shielding. A similar approach could be adopted to use when designing shielding for fluoroscopy rooms, where the basic quantity would be the dose area product instead of the load of current (milliampere-minute).

Multi-ethnic fine-mapping of 14 central adiposity loci.

The Genetic Investigation of Anthropometric Traits (GIANT) consortium identified 14 loci in European Ancestry (EA) individuals associated with waist-to-hip ratio (WHR) adjusted for body mass index. These loci are wide and narrowing the signals remains necessary. Twelve of 14 loci identified in GIANT EA samples retained strong associations with WHR in our joint EA/individuals of African Ancestry (AA) analysis (log-Bayes factor >6.1). Trans-ethnic analyses at five loci (TBX15-WARS2, LYPLAL1, ADAMTS9, LY86 and ITPR2-SSPN) substantially narrowed the signals to smaller sets of variants, some of which are in regions that have evidence of regulatory activity. By leveraging varying linkage disequilibrium structures across different populations, single-nucleotide polymorphisms (SNPs) with strong signals and narrower credible sets from trans-ethnic meta-analysis of central obesity provide more precise localizations of potential functional variants and suggest a possible regulatory role. Meta-analysis results for WHR were obtained from 77 167 EA participants from GIANT and 23 564 AA participants from the African Ancestry Anthropometry Genetics Consortium. For fine mapping we interrogated SNPs within ± 250 kb flanking regions of 14 previously reported index SNPs from loci discovered in EA populations by performing trans-ethnic meta-analysis of results from the EA and AA meta-analyses. We applied a Bayesian approach that leverages allelic heterogeneity across populations to combine meta-analysis results and aids in fine-mapping shared variants at these locations. We annotated variants using information from the ENCODE Consortium and Roadmap Epigenomics Project to prioritize variants for possible functionality.

Quantifying network properties in multi-electrode recordings: spatiotemporal characterization and inter-trial variation of evoked gamma oscillations in mouse somatosensory cortex in vitro.

Linking the structural connectivity of brain circuits to their cooperative dynamics and emergent functions is a central aim of neuroscience research. Graph theory has recently been applied to study the structure-function relationship of networks, where dynamical similarity of different nodes has been turned into a "static" functional connection. However, the capability of the brain to adapt, learn and process external stimuli requires a constant dynamical functional rewiring between circuitries and cell assemblies. Hence, we must capture the changes of network functional connectivity over time. Multi-electrode array data present a unique challenge within this framework. We study the dynamics of gamma oscillations in acute slices of the somatosensory cortex from juvenile mice recorded by planar multi-electrode arrays. Bursts of gamma oscillatory activity lasting a few hundred milliseconds could be initiated only by brief trains of electrical stimulations applied at the deepest cortical layers and simultaneously delivered at multiple locations. Local field potentials were used to study the spatio-temporal properties and the instantaneous synchronization profile of the gamma oscillatory activity, combined with current source density (CSD) analysis. Pair-wise differences in the oscillation phase were used to determine the presence of instantaneous synchronization between the different sites of the circuitry during the oscillatory period. Despite variation in the duration of the oscillatory response over successive trials, they showed a constant average power, suggesting that the rate of expenditure of energy during the gamma bursts is consistent across repeated stimulations. Within each gamma burst, the functional connectivity map reflected the columnar organization of the neocortex. Over successive trials, an apparently random rearrangement of the functional connectivity was observed, with a more stable columnar than horizontal organization. This work reveals new features of evoked gamma oscillations in developing cortex.

Regional-scale integration of multi-scale hydrological and geophysical data using a two-step Bayesian sequential simulation approach

Significant progress has been made with regard to the quantitative integration of geophysical and hydrological data at the local scale for the purpose of improving predictions of groundwater flow and solute transport. However, extending corresponding approaches to the regional scale still represents one of the major challenges in the domain of hydrogeophysics. To address this problem, we have developed a regional-scale data integration methodology based on a two-step Bayesian sequential simulation approach. Our objective is to generate high-resolution stochastic realizations of the regional-scale hydraulic conductivity field in the common case where there exist spatially exhaustive but poorly resolved measurements of a related geophysical parameter, as well as highly resolved but spatially sparse collocated measurements of this geophysical parameter and the hydraulic conductivity. To integrate this multi-scale, multi-parameter database, we first link the low- and high-resolution geophysical data via a stochastic downscaling procedure. This is followed by relating the downscaled geophysical data to the high-resolution hydraulic conductivity distribution. After outlining the general methodology of the approach, we demonstrate its application to a realistic synthetic example where we consider as data high-resolution measurements of the hydraulic and electrical conductivities at a small number of borehole locations, as well as spatially exhaustive, low-resolution estimates of the electrical conductivity obtained from surface-based electrical resistivity tomography. The different stochastic realizations of the hydraulic conductivity field obtained using our procedure are validated by comparing their solute transport behaviour with that of the underlying ?true? hydraulic conductivity field. We find that, even in the presence of strong subsurface heterogeneity, our proposed procedure allows for the generation of faithful representations of the regional-scale hydraulic conductivity structure and reliable predictions of solute transport over long, regional-scale distances.