A virtual reality approach to the study of visually driven postural control in developing and aging humans

L'être humain utilise trois systèmes sensoriels distincts pour réguler le maintien de la station debout: la somesthésie, le système vestibulaire, et le système visuel. Le rôle de la vision dans la régulation posturale demeure peu connu, notamment sa variabilité en fonction de l'âge, du type développemental, et des atteintes neurologiques. Dans notre travail, la régulation posturale induite visuellement a été évaluée chez des participants au développement et vieillissement normaux âgés de 5-85 ans, chez des individus autistes (développement atypique) âgés de 12-33 ans, ainsi que chez des enfants entre 9-18 ans ayant subi un TCC léger. À cet effet, la réactivité posturale des participants en réponse à un tunnel virtuel entièrement immersif, se mouvant à trois niveaux de vélocité, a été mesurée; des conditions contrôles, où le tunnel était statique ou absent, ont été incluses. Les résultats montrent que la réactivité (i.e. instabilité) posturale induite visuellement est plus élevée chez les jeunes enfants; ensuite, elle s'atténue pour rejoindre des valeurs adultes vers 16-19 ans et augmente de façon linéaire en fonction de l'âge après 45 ans jusqu'à redevenir élevée vers 60 ans. De plus, à la plus haute vélocité du tunnel, les plus jeunes participants autistes ont manifesté significativement moins de réactivité posturale comparativement à leurs contrôles; cette différence n'était pas présente chez des participants plus âgés (16-33 ans). Enfin, les enfants ayant subi un TCC léger, et qui étaient initialement modérément symptomatiques, ont montré un niveau plus élevé d'instabilité posturale induite visuellement que les contrôles, et ce jusqu'à 12 semaines post-trauma malgré le fait que la majorité d'entre eux (89%) n'étaient plus symptomatiques à ce stade. En somme, cela suggère la présence d'une importante période de transition dans la maturation des systèmes sous-tendant l'intégration sensorimotrice impliquée dans le contrôle postural vers l'âge de 16 ans, et d'autres changements sensorimoteurs vers l'âge de 60 ans; cette sur-dépendance visuelle pour la régulation posturale chez les enfants et les aînés pourrait guider l'aménagement d'espaces et l'élaboration d'activités ajustés à l'âge des individus. De plus, le fait que l'hypo-réactivité posturale aux informations visuelles chez les autistes dépende des caractéristiques de l'environnement visuel et de l'âge chronologique, affine notre compréhension des anomalies sensorielles propres à l'autisme. Par ailleurs, le fait que les enfants ayant subi un TCC léger montrent des anomalies posturales jusqu'à 3 mois post-trauma, malgré une diminution significative des symptômes rapportés, pourrait être relié à une altération du traitement de l'information visuelle dynamique et pourrait avoir des implications quant à la gestion clinique des patients aux prises avec un TCC léger, puisque la résolution des symptômes est actuellement le principal critère utilisé pour la prise de décision quant au retour aux activités. Enfin, les résultats obtenus chez une population à développement atypique (autisme) et une population avec atteinte neurologique dite transitoire (TCC léger), contribuent non seulement à une meilleure compréhension des mécanismes d'intégration sensorimotrice sous-tendant le contrôle postural mais pourraient aussi servir comme marqueurs sensibles et spécifiques de dysfonction chez ces populations. Mots-clés : posture, équilibre, vision, développement/vieillissement sensorimoteur, autisme, TCC léger symptomatique, réalité virtuelle.

The effects of administration of a nuclear factor kappa-B inhibitor on pulmonary endothelial dysfunction after cardiopulmonary bypass: impact on oxygenation and hemodynamics and development of therapeutic and preventive modalities in a porcine model

Introduction: La circulation extracorporelle (CEC) peut entraîner une dysfonction endothéliale pulmonaire et l’hypertension pulmonaire. Le SN50 agit au niveau de la signalisation cellulaire pour prévenir ces réactions à la CEC et pourrait renverser la dysfonction endothéliale pulmonaire post-CEC sans effets néfastes sur l’hémodynamie. Méthodes: Quatre groups de porcs ont reçu un parmi quatre traîtements avant de subir 90 minutes de CEC et 60 minutes de reperfusion: (1) milrinone nébulisé; (2) sildenafil nébulisé; (3) placebo nébulisé; et (4) SN-50 intraveineux. Un monitoring hémodynamique invasif a été utilisé. La réactivité vasculaire des artères pulmonaires de deuxième ordre a été évaluée face à l’acétylcholine et la bradykinine. Résultats: Le sildénafil produit une augmentation significative de la pression de l’artère pulmonaire (PAP) moyenne à 60 minutes de reperfusion par rapport au début de la chirurgie. Les relaxations dépendantes de l’endothélium face à la bradykinine étaient meilleurs dans les groupes milrinone et SN-50 et surtout dans le groupe sildénafil par rapport au groupe placébo. Le SN-50 produisait de moins bonnes relaxations dépendantes de l’endothélium face à l’acétylcholine que les autres traitements incluant placébo. Conclusion: Le sildénafil prévient mieux la dysfonction endothéliale pulmonaire que les autres traitements. Les bénéfices du SN-50 sont possiblement sous-estimés vu que la dose n’a pas pu être ajustée à la durée de CEC. Le sildenafil inhalé mérite une étude plus importante chez l’humain et le SN-50 dans un model de CEC animal.

Angiopoietin like-2: a pro-inflammatory and pro-oxidative protein that contributes to endothelial dysfunction

Le vieillissement vasculaire est caractérisé par une dysfonction de l’endothélium. De nombreux facteurs de risque cardiovasculaire tels que l’obésité et l’hypertension prédisposent l’endothélium à un stress oxydant élevé aboutissant à une dysfonction endothéliale, celle-ci étant communément accompagnée d’une diminution de la biodisponibilité du monoxyde d’azote. Bien que la fonction endothéliale soit un déterminant majeur de la prédiction du risque cardiovasculaire des patients, son évaluation individuelle reste très limitée. En conséquence, il existe un intérêt scientifique grandissant pour la recherche de meilleurs biomarqueurs. L’Angiopoiétine like-2 (angptl2), une protéine identifiée récemment, joue un rôle pro-inflammatoire et pro-oxydant dans plusieurs désordres causés par une inflammation chronique allant de l’obésité à l’athérosclérose. L’inflammation et un stress oxydant accru ont été établis comme des mécanismes sous-jacents à l’apparition d’une dysfonction endothéliale, c’est pourquoi ce travail met l’accent sur le rôle de l’angptl2 dans la dysfonction endothéliale. Plus précisément, ce travail vise à: 1) déterminer les effets aigus de l’angptl2 sur la fonction endothéliale, 2) caractériser la fonction endothéliale et la contribution des différents facteurs relaxants dérivés de l'endothélium (EDRF) dans plusieurs lits vasculaires, et ce, dans un modèle de souris réprimant l’expression de l’angptl2 (knock-down, KD), et 3) examiner si l'absence d'expression angptl2 protège contre la dysfonction endothéliale induite par un régime riche en graisses (HFD) ou par perfusion d'angiotensine II (angII) chez la souris. Dans la première étude, l’incubation aigue avec de l’angptl2 recombinante induit une dysfonction endothéliale dans les artères fémorales isolées de souris de type sauvage (WT), probablement en raison d’une production accrue d'espèces réactives oxygénées. Les artères fémorales de souris angptl2 KD présentent une meilleure fonction endothéliale en comparaison aux souris WT, vraisemblablement par une plus grande contribution de la prostacycline dans la vasodilatation. Après 3 mois d’une diète HFD, les principaux EDRF respectifs des artères fémorales et mésentériques sont conservés uniquement dans les souris angptl2 KD. Cette préservation est associée à un meilleur profil métabolique, une moindre accumulation de triglycérides dans le foie et des adipocytes de plus petite taille. De plus, l’expression de gènes inflammatoires dans ces tissus adipeux n’est augmentée que chez les souris WT. Dans la seconde étude, l’absence d’angptl2 résulte en une production accrue de monoxyde d’azote dans les artères cérébrales isolées par rapport à celles des souris WT. La perfusion chronique d’angII provoque, seulement chez les souris WT, une dysfonction endothéliale cérébrale probablement par le biais d’une augmentation de la production d’espèces réactives oxygénées, probablement dérivé des NADPH oxydase 1 et 2, ainsi que l'augmentation des facteurs constricteurs dérivés de l’endothélium issus de la cyclo-oxygénase. En revanche, l’apocynine réduit la dilatation cérébrale chez les souris KD traitées à l’angII, ce qui suggère le recrutement potentiel d’une voie de signalisation compensatoire impliquant les NADPH oxydases et qui aurait un effet vaso-dilatateur. Ces études suggèrent fortement que l’angptl2 peut avoir un impact direct sur la fonction endothéliale par ses propriétés pro-inflammatoire et pro-oxydante. Dans une optique d’application à la pratique clinique, les niveaux sanguins d’angptl2 pourraient être un bon indicateur de la fonction endothéliale.

Metabolomics analysis in rats with thiamine deficiency identifies key metabolites in vulnerable brain regions and suggests neural stem progenitor cells play a role in ameliorating metabolic dysfunction

La documentation scientifique fait état de la présence, chez l’adulte, de cellules souches et progénitrices neurales (CSPN) endogènes dans les zones sous-ventriculaire et sous-granulaire du cerveau ainsi que dans le gyrus denté de l’hippocampe. De plus, un postulat selon lequel il serait également possible de retrouver ce type de cellules dans la moelle épinière et le néocortex des mammifères adultes a été énoncé. L’encéphalopathie de Wernicke, un trouble neurologique grave toutefois réversible qui entraîne un dysfonctionnement, voire une défaillance du cerveau, est causée principalement par une carence importante en thiamine (CT). Des observations récentes laissent envisager que les facteurs en cause dans la prolifération et la différenciation des CSPN pourraient également jouer un rôle important lors d’un épisode de CT. L’hypothèse, selon laquelle l’identification de nouveaux métabolites entrant dans le mécanisme ou la séquence de réactions se soldant en une CT pourraient en faciliter la compréhension, a été émise au moyen d'une démarche en cours permettant d’établir le profil des modifications métaboliques qui surviennent en de telles situations. Cette approche a été utilisée pour constater les changements métaboliques survenus au niveau du foyer cérébral dans un modèle de rats déficients en thiamine (rats DT), particulièrement au niveau du thalamus et du colliculus inférieur (CI). La greffe de CSPN a quant à elle été envisagée afin d’apporter de nouvelles informations sur la participation des CSPN lors d’un épisode de CT et de déterminer les bénéfices thérapeutiques potentiels offerts par cette intervention. Les sujets de l’étude étaient répartis en quatre groupes expérimentaux : un premier groupe constitué de rats dont la CT était induite par la pyrithiamine (rats DTiP), un deuxième groupe constitué de rats-contrôles nourris ensemble (« pair-fed control rats » ou rats PFC) ainsi que deux groupes de rats ayant subi une greffe de CSPN, soit un groupe de rats DTiP greffés et un dernier groupe constitué de rats-contrôles (rats PFC) greffés. Les échantillons de foyers cérébraux (thalamus et CI) des quatre groupes de rats ont été prélevés et soumis à des analyses métabolomiques non ciblées ainsi qu’à une analyse visuelle par microscopie à balayage électronique (SEM). Une variété de métabolites-clés a été observée chez les groupes de rats déficients en thiamine (rats DTiP) en plus de plusieurs métabolites dont la documentation ne faisait pas mention. On a notamment constaté la présence d’acides biliaires, d’acide cynurénique et d’acide 1,9— diméthylurique dans le thalamus, alors que la présence de taurine et de carnosine a été observée dans le colliculus inférieur. L’étude a de plus démontré une possible implication des CSPN endogènes dans les foyers cérébraux du thalamus et du colliculus inférieur en identifiant les métabolites-clés ciblant les CSPN. Enfin, les analyses par SEM ont montré une amélioration notable des tissus à la suite de la greffe de CSPN. Ces constatations suggèrent que l’utilisation de CSPN pourrait s’avérer une avenue thérapeutique intéressante pour soulager la dégénérescence symptomatique liée à une grave carence en thiamine chez l’humain.

Estimulación Vestibular en el Ámbito de la Psicomotricidad : Plan de Innovación y Calidad : Memoria Final.

Resumen basado en ficha elaborada por los autores

Estimulación vestibular en Educación Infantil.

Resumen tomado de la publicación

Comparación entre rendimientos comunicativos y motores en un grupo de sujetos con afectación motriz de grado diverso, antes y después de un abordaje de terapia psicomotriz con estimulación háptica y vestibular.

Estudiar los beneficios que, dentro de un contexto de terapia psicomotriz, puede aportar la estimulación vestibular a la estabilización y mejora de las capacidades motrices y comunicativas de niños con necesidades educativas especiales para acceder al currículum. Planteamiento de hipótesis. 5 alumnos y 1 alumna con edades entre 7 y 13 años de un colegio rural de educación especial, con afectación motriz de grado diverso y divididos en 2 subgrupos: experimental y de comparación. Grupo de control: 3 chicos y 1 chica entre 10 y 13 años, pertenecientes a un colegio público rural. 1.Se evaluan los rendimientos de los sujetos en 3 áreas, mediante las siguientes pruebas: a.Escalas de valoración de la comunicación y el lenguaje, para obtener los perfiles de niveles de comunicación: escala madurativa de comunicación/lenguaje; protocolo de conversación-imitación; prueba para la evaluación del lenguaje. b.Escalas de valoración de la conducta motriz general, aplicables a la obtención de los niveles de rendimiento motor. c.Prueba de las reacciones tónico-posturales antigravitacionales. Se utiliza la prueba de equilibrio sobre un pie, como desencadenante de comportamientos que exteriorizan habilidades de control postural. 2.Realización de un programa de estimulación psicomotriz terapéutica general y uno de estimulación vestibular-propioceptiva. Tablas, porcentajes. La estimulación psicomotora general (EPG) genera en todos los sujetos progresos globales relativos en sus rendimientos motores y comunicativos. La EPG junto a la estimulación vestíbulo-propioceptiva (EVP) genera mejores rendimientos globales relativos en los sujetos del grupo experimental respecto de los del grupo de comparación (quienes sólo recibieron EPG). La EVP asociada a la EPG conlleva un mejor control de las reacciones tónico-posturales antigravitacionales en el grupo experimental respecto del de comparación. En la prueba de equilibrio sobre un pie, tanto en los grupos de muestra como en el grupo de control, los esquemas de patrones posturales obtenidos pueden equipararse a los del esquema de base, surgido de la observación clínica previa. Se requiere una mayor y más completa investigación en este tema a fin de corroborar, o no, los resultados surgidos de los datos de este estudio piloto.

Aplicación de un programa psicomotor con estimulación vestibular a sujetos con discapacidad intelectual : propuesta de un modelo para la intervención psicomotriz en el marco de la educación especial.

Estudio de los efectos producidos por un programa psicomotor con estimulación vestibular en sujetos con y sin discapacidad intelectual y propuesta de un modelo para la intervención psicomotriz en el marco de la educación especial. Muestra formada por 20 sujetos elegidos al azar entre los que no presentan efectos secundarios a la estimulación laberíntica de una población de 45 alumnos escolarizados en el Centro de Educación Especial Gloria Fuertes del Bajo Aragón. El grupo experimental lo forman 10 sujetos y otros 10 el de control. Para el segundo estudio se seleccionó una muestra compuesta por 25 sujetos sin discapacidad y 24 con discapacidad. La investigación se compone de dos estudios. El primero titulado 'efectos en las habilidades equilibratorias de un programa psicomotor con estimulación vestibular en sujetos escolarizados en un centro de educación especial y divididos en grupo experimental y de control'. Los dos grupos reciben un programa psicomotor general y además, el grupo experimental recibe un Programa de Estimulación Vestibular. Se trata de comprobar los cambios en las habilidades equilibratorias de ambos grupos en el postest, después de aplicados los programas. El segundo estudio titulado 'Cambios emocionales producidos por estimulación vestibular en sujetos con y sin discapacidad' pretende averiguar si se producen modificaciones en la tasa cardiaca y en el diámetro pupilar antes, inmediatamente después y pasados 10 minutos tras la aplicación de 1 minuto de estimulación vestibular rotatoria. Los dos estudios se llevan a cabo en el mismo contexto escolar (centro de educación especial) y en un centro de educación primaria. Protocolo de Capacidad Física de Levit (1990), Evaluación Postural de Bobath (1987), Bobath y Bobath (1992) y Schrager y otros (1997). Prueba de Fijación Visual de elaboración propia (protocolo). Pruebas de Coordinación Dinámica General y Control Postural de Vayer (1977) y Prueba de Permanencia de Romberg (Towen, 1986). Protocolo para dimensionar las organizaciones motrices básicas de equilibrio de Hernández (1995). Cámara vídeo Panasonic VX 57, VHS-C, 23 x digital zoom. Aula de psicomotricidad con equipamiento básico. Programa de Estimulación Vestibular de elaboración propia (Lázaro, 2003) Medida de la tasa cardiaca y del diámetro pupilar. Investigación cuasi experimental. Análisis de varianza a través de la aplicación de ANOVAS Split-plot, siendo el factor intersujetos el tipo experimental y el control intrasujetos las medidas pretest-postest en cada variable. Los beneficios obtenidos con la aplicación del programa de estimulación y el psicomotor referidos a la posibilidad de mantener durante más tiempo posturas determinadas (equilibrio). Otros resultados son la activación emocional producida por la estimulación vestibular en sujetos con y sin discapacidad. En la investigación ha quedado demostrada la eficacia de la estimulación psicomotriz y vestibular en la mejora de algunas capacidades psicomotrices en niños y en niñas con necesidades educativas especiales. En el segundo estudio ha quedado demostrado que las estimulaciones vestibulares procuran activación emocional en todos los sujetos de la muestra y que dicha activación puede conducir a incrementar los niveles de atención necesarios para cualquier tarea de aprendizaje.

The comparison of vestibular functions in hearing and hearing impaired populations

This study investigates possible vestibular dysfunctions in the deaf using a typical clinical assessment battery and discerns whether there is a trend between these disorders in meningitic children as compared to children with unknown origins of deafness.

Patient perception of disability following acoustic (vestibular) schwannoma removal via gamma knife and microsurgical techniques

This study evaluates patient's short and long-term balance function after microsurgical tumor removal and gamma knife radiosurgery using an unvalidated qualitative questionnaire and the Dizziness Handicap Inventory.

Velocity discrimination of angular motion at different frequencies in individuals with normal vestibular function

The purpose of this study was to evaluate discrimination of angular velocity in individuals with normal vestibular function using a newly developed adaptive psychophysical measure. Vestibular psychophysical testing may complement existing clinical measures in diagnosing and treating patients with imbalance.

Ocular vestibular evoked myogenic potentials (oVEMP) using air conducted sound: Effect of body position on threshold

The primary objective of this research study is to determine if various body positions for ocular vestibular evoked myogenic potential (oVEMP) testing demonstrate differentiation of the saccule and utricle through threshold responses.