Neuronal Survival of the Fittest: The Importance of Aerobic Capacity in Exercise-Induced Neurogenesis and Cognition

It is commonly accepted that aerobic exercise increases hippocampal neurogenesis, learning and memory, as well as stress resiliency. However, human populations are widely variable in their inherent aerobic fitness as well as their capacity to show increased aerobic fitness following a period of regimented exercise. It is unclear whether these inherent or acquired components of aerobic fitness play a role in neurocognition. To isolate the potential role of inherent aerobic fitness, we exploited a rat model of high (HCR) and low (LCR) inherent aerobic capacity for running. At a baseline, HCR rats have two- to three-fold higher aerobic capacity than LCR rats. We found that HCR rats also had two- to three- fold more young neurons in the hippocampus than LCR rats as well as rats from the heterogeneous founder population. We then asked whether this enhanced neurogenesis translates to enhanced hippocampal cognition, as is typically seen in exercise-trained animals. Compared to LCR rats, HCR rats performed with high accuracy on tasks designed to test neurogenesis-dependent pattern separation ability by examining investigatory behavior between very similar objects or locations. To investigate whether an aerobic response to exercise is required for exercise-induced changes in neurogenesis and cognition, we utilized a rat model of high (HRT) and low (LRT) aerobic response to treadmill training. At a baseline, HRT and LRT rats have comparable aerobic capacity as measured by a standard treadmill fit test, yet after a standardized training regimen, HRT but not LRT rats robustly increase their aerobic capacity for running. We found that sedentary LRT and HRT rats had equivalent levels of hippocampal neurogenesis, but only HRT rats had an elevation in the number of young neurons in the hippocampus following training, which was positively correlated with accuracy on pattern separation tasks. Taken together, these data suggest that a significant elevation in aerobic capacity is necessary for exercise-induced hippocampal neurogenesis and hippocampal neurogenesis-dependent learning and memory. To investigate the potential for high aerobic capacity to be neuroprotective, doxorubicin chemotherapy was administered to LCR and HCR rats. While doxorubicin induces a progressive decrease in aerobic capacity as well as neurogenesis, HCR rats remain at higher levels on those measures compared to even saline-treated LCR rats. HCR and LCR rats that received exercise training throughout doxorubicin treatment demonstrated positive effects of exercise on aerobic capacity and neurogenesis, regardless of inherent aerobic capacity. Overall, these findings demonstrate that inherent and acquired components of aerobic fitness play a crucial role not only in the cardiorespiratory system but also the fitness of the brain.

Risk and resilience: The moderating role of social coping for maternal mental health in a setting of political conflict:The moderating role of social coping for maternal mental health in a setting of political conflict

Violence can threaten individual wellbeing and tear at the social fabric of communities. At the same time, suffering can mobilize social coping and mutual support. Thus, the backdrop of political violence increases risk factors and stimulates resilience. The current study examined the moderating role of social coping as reflective of risk and resiliency in Northern Ireland, a setting of protracted conflict. Specifically, structural equation modeling was used to investigate whether social coping protects from or exacerbates the negative impact of sectarian crime and nonsectarian crime on maternal mental health (N?=?631). Nonsectarian crime predicted greater psychological distress for mothers in Belfast. Mixed support was found for the buffering and depletion moderation hypotheses; social coping functioned differently for nonsectarian crime and sectarian crime. Greater social coping buffered mothers' psychological distress from the negative effects of nonsectarian crime, but exacerbated maternal mental health problems when facing sectarian crime. Results suggest that social coping is a complex phenomenon, particularly in settings of protracted political violence. Implications for interventions aimed at alleviating psychological distress by enhancing mothers' social coping in contexts of intergroup conflict are discussed. We would like to thank the many families in Northern Ireland who have participated in the project. We would also like to express our appreciation for the project staff, graduate students, and undergraduate students at the University of Notre Dame and the University of Ulster. A special thanks to Cindy Bergeman and Dan Lapsley for feedback on earlier drafts of this manuscript. This research was supported by NICHD grant 046933-05 to the E. Mark Cummings.

Energy Efficiency through Significance-Based Computing

An extension of approximate computing, significance-based computing exploits applications' inherent error resiliency and offers a new structural paradigm that strategically relaxes full computational precision to provide significant energy savings with minimal performance degradation.

System level DSP synthesis using voltage overscaling, unequal error protection & adaptive quality tuning

In this paper, we propose a system level design approach considering voltage over-scaling (VOS) that achieves error resiliency using unequal error protection of different computation elements, while incurring minor quality degradation. Depending on user specifications and severity of process variations/channel noise, the degree of VOS in each block of the system is adaptively tuned to ensure minimum system power while providing "just-the-right" amount of quality and robustness. This is achieved, by taking into consideration system level interactions and ensuring that under any change of operating conditions only the "lesscrucial" computations, that contribute less to block/system output quality, are affected. The design methodology applied to a DCT/IDCT system shows large power benefits (up to 69%) at reasonable image quality while tolerating errors induced by varying operating conditions (VOS, process variations, channel noise). Interestingly, the proposed IDCT scheme conceals channel noise at scaled voltages. ©2009 IEEE.

On the Exploitation of the Inherent Error Resilience of Wireless Systems under Unreliable Silicon

In this paper, we investigate the impact of circuit misbehavior due to parametric variations and voltage scaling on the performance of wireless communication systems. Our study reveals the inherent error resilience of such systems and argues that sufficiently reliable operation can be maintained even in the presence of unreliable circuits and manufacturing defects. We further show how selective application of more robust circuit design techniques is sufficient to deal with high defect rates at low overhead and improve energy efficiency with negligible system performance degradation.

Logic and Memory Design Based on Unequal Error Protection for Voltage-scalable, Robust and Adaptive DSP Systems

In this paper, we propose a system level design approach considering voltage over-scaling (VOS) that achieves error resiliency using unequal error protection of different computation elements, while incurring minor quality degradation. Depending on user specifications and severity of process variations/channel noise, the degree of VOS in each block of the system is adaptively tuned to ensure minimum system power while providing "just-the-right" amount of quality and robustness. This is achieved, by taking into consideration block level interactions and ensuring that under any change of operating conditions, only the "less-crucial" computations, that contribute less to block/system output quality, are affected. The proposed approach applies unequal error protection to various blocks of a system-logic and memory-and spans multiple layers of design hierarchy-algorithm, architecture and circuit. The design methodology when applied to a multimedia subsystem shows large power benefits ( up to 69% improvement in power consumption) at reasonable image quality while tolerating errors introduced due to VOS, process variations, and channel noise.

La parentalité chez les femmes survivantes d'inceste dans l'enfance

L'objectif est de décrire de façon qualitative les trajectoires de vie d'un échantillon de mères victimes d'inceste dans l'enfance et d'explorer l'influence de l'héritage de la famille d'origine sur leur parentalité à l'aide du modèle de l'héritage familial de Martsolf et Draucker (2008). Une entrevue clinique semi-structurée, le Multidimensional Trauma Recovery and Resiliency , a été menée auprès de quatre mères québécoises victimes d'inceste par leur père qui ont été recrutées via un site internet destiné aux parents et dans un centre de thérapie pour femmes victimes d'agressions sexuelles. Des analyses thématiques ont été menées et les résultats permettent de valider le modèle voulant que les mauvais traitements vécus dans l'enfance engendrent des séquelles qui influencent les modes de vie des femmes à l'âge adulte, de même que l'héritage qu'elles transmettront à leurs enfants. D'abord toutes très affectées par leur héritage familial au début de leur vie adulte, certaines participantes prennent toutefois différents moyens pour s'en sortir et réussissent à transmettre un nouvel héritage à leurs enfants, alors que d'autres transmettent au moins partiellement l'héritage qu'elles ont reçu. Il apparaît donc primordial pour les intervenants de connaître l'héritage familial des mères en difficulté afin d'identifier les éléments clés de leur vécu et d'intervenir efficacement pour les soutenir dans leur rôle de mère.

An equity wealth preservation strategy: Following the macro trend

Financial crisis have happened in the past and will continue to do so in the future. In the most recent 2008 crisis, global equities (as measured by the MSCI ACWI index) lost a staggering 54.2% in USD, on the year. During those periods wealth preservation becomes at the top of most investor’s concerns. The purpose of this paper is to develop a strategy that protects the investment during bear markets and significant market corrections, generates capital appreciation, and that can support Millennium BCP’s Wealth Management Unit on their asset allocation procedures. This strategy extends the Dual Momentum approach introduced by Gary Antonacci (2014) in two ways. First, the investable set of securities in the equities space increases from two to four. Besides the US it will comprise the Japanese, European (excl. UK) and EM equity indices. Secondly, it adds a volatility filter as well as three indicators related to the business cycle and the state of the economy, which are relevant to decide on the strategy’s exposure to equities. Overall the results attest the resiliency of the strategy before, during and after historical financial crashes, as it drastically reduces the downside exposure and consistently outperforms the benchmark index by providing higher mean returns with lower variance.

Properties of functional brain networks correlate with frequency of psychogenic non-epileptic seizures.

Abnormalities in the topology of brain networks may be an important feature and etiological factor for psychogenic non-epileptic seizures (PNES). To explore this possibility, we applied a graph theoretical approach to functional networks based on resting state EEGs from 13 PNES patients and 13 age- and gender-matched controls. The networks were extracted from Laplacian-transformed time-series by a cross-correlation method. PNES patients showed close to normal local and global connectivity and small-world structure, estimated with clustering coefficient, modularity, global efficiency, and small-worldness (SW) metrics, respectively. Yet the number of PNES attacks per month correlated with a weakness of local connectedness and a skewed balance between local and global connectedness quantified with SW, all in EEG alpha band. In beta band, patients demonstrated above-normal resiliency, measured with assortativity coefficient, which also correlated with the frequency of PNES attacks. This interictal EEG phenotype may help improve differentiation between PNES and epilepsy. The results also suggest that local connectivity could be a target for therapeutic interventions in PNES. Selective modulation (strengthening) of local connectivity might improve the skewed balance between local and global connectivity and so prevent PNES events.

Foster Children in Education: Resource Handbook for Elementary Educators

This project is aligned with examining the role of the education system and the foster care context on the learning experiences of young children in the classroom. This project is a study of the literature and research conducted on the life experiences, adverse effects of these experiences (such as attachment disorder), socioemotional development, and resiliency of foster care children. Furthermore, the project explores the literature on how the experiences of these foster children traverse contexts and impact the education setting. This study also outlines specific strategies and practices for teachers and school staff in order to promote students’ resiliency, competency, behaviour management, and overall educational success and positive academic experience. These strategies resulted from a critical review of the literature and translated into the development of an informative handbook intended for teachers. The handbook developed in this study focuses on the understanding of the lives of foster care children, their histories, adverse experiences, socioemotional development, strategies to manage behaviour, unique needs, and encouraging their resiliency and success in school. To ensure the soundness of the handbook, 2 education liaisons at a Family and Child Services agency within Ontario and a former child and service social worker from Manitoba reviewed the first draft and provided comments on the validity of the content and the potential usability of the handbook for educators. Suggestions and comments provided by these experts were used to enhance the final product of the handbook.

Flourishing in the face of mental illness: A heuristic examination of the contribution of leisure to creating a meaningful life

The purpose of this research was to examine the ways in which individuals with mental illness create a life of purpose, satisfaction and meaning. The data supported the identification of four common themes: (1) the power of leisure in activation, (2) the power of leisure in resiliency, (3) the power of leisure in identity and (4) the power of leisure in reducing struggle. Through an exploration of the experience of having a mental illness, this project supports that leisure provides therapeutic benefits that transcend through negative life events. In addition, this project highlights the individual nature of recovery as a process of self-discovery. Through the creation of a visual model, this project provides a benchmark for how a small group of individuals have experienced living well with mental illness. As such, this work brings new thought to the growing body of mental health and leisure studies literature.

L’intégration du milieu naturel dans l’aménagement de quartiers de banlieue : le cas du Faubourg de la Pointe-aux-Prairies, Montréal

Les nombreux exemples réussis où l’aménagement du territoire intègre des milieux naturels nous ont amenée à nous questionner sur les techniques d’intégration des milieux naturels et les outils de planification disponibles au Québec. La présente recherche porte sur le volet environnemental du projet résidentiel le Faubourg de la Pointe-aux-Prairies à Montréal (FPP) situé dans l’Arrondissement Pointe-aux-Trembles/Rivière-des-Prairies/Montréal est. Un premier objectif relié aux résultats nous a permis d’analyser le taux de succès du quartier FPP à intégrer efficacement des préoccupations environnementales concernant la mise en valeur des milieux naturels. En nous basant sur le taux de conservation, l’intégrité écologique et les témoignages des intervenants de la Ville de Montréal, nous avons déterminé que le plan d’aménagement du projet présente un bilan environnemental mitigé. Un second objectif relié aux processus nous a permis de déterminer si les outils sollicités pendant la conception et la mise en œuvre du projet ont facilité l’intégration des milieux naturels. En nous basant sur les outils d’encadrement et proactifs utilisés tout au long de la mise en oeuvre, nous avons déterminé que ceux-ci sont inadaptés à certaines situations. La non intégration des milieux protégés dans les outils de planification, la destruction des milieux aquatiques avec l’accord du Ministère de l’environnement (MDDEP), le manque de vérification des ententes lors de l’attribution des certificats d’autorisation, l'absence de protection des milieux naturels terrestres et la difficulté d’évaluer les bénéfices économiques de l’intégration de la nature ont été les défis majeurs observés.

Rebuilding less vulnerable communities : the case of Holy Cross

La résilience est la capacité à s’adapter aux menaces et à atténuer ou éviter un risque, elle peut être trouvée dans des bâtiments résistant aux dangers ou dans des systèmes sociaux adaptables (Pelling, 2003). Par conséquence, ce concept peut aussi être compris comme la capacité de reconstruire un quartier avec des composants plus solides et plus viables. Presque quatre ans après l’ouragan Katrina, la Nouvelle-Orléans est considérée comme un laboratoire à ciel ouvert. Le niveau de résilience de ses communautés peut y être examiné. L’état actuel de la reconstitution de ses quartiers diffère largement des uns aux autres. L’arrondissement historique de Holy Cross est l’un des plus vieux quartiers de la ville, cette communauté vulnérable est connue pour son patrimoine culturel, apparent non seulement dans son architecture unique, mais aussi ses relations sociales. Un des principaux défi de la reconstruction du quartier de Holly Cross est de trouver une façon de concilier la préservation du patrimoine bâti et de son tissu urbain ancien avec de nouveaux plans de développement, afin de créer une communauté durable. Cette étude examine les rôles des acteurs impliqués dans le processus de reconstruction et leur efficacité sur la création d’un Holy Cross plus durable, résistant et abordable, afin d’encourager le retour de ses résidents. Elle présente également les efforts actuels pour proposer des projets de reconstruction durables tout en préservant le caractère patrimonial du quartier.

Analyse des ressources de développement de la résilience éducationnelle devant la violence scolaire chez des enseignants québécois et roumains

S’inscrivant dans le paradigme de la recherche qualitative, cette étude fait état d’une investigation des ressources mobilisées par cinq enseignantes québécoises et cinq enseignantes roumaines pour le développement de la résilience éducationnelle devant la violence scolaire, évaluée comme facteur de risque. L’analyse des données révèle le rôle des compétences professionnelles dans le développement de la résilience éducationnelle, en tant que ressources, chez les enseignantes rencontrées. En tant que recherche exploratoire comparative, cette étude s’intéresse à l’influence des différences culturelles sur la perception et l’impact des expériences de violence vécues, à la mise en pratique des compétences professionnelles, aux sentiments d’efficacité et de satisfaction professionnelle, au développement et au fonctionnement du processus de résilience éducationnelle chez les enseignantes de deux groupes nationaux. L’approche écosystémique met en lumière le caractère de processus dynamique de la résilience éducationnelle qui exige des ressources et repose sur des facteurs dont l’interaction assure son fonctionnement.

Survivre à la violence organisée : parcours et témoignage de deux femmes rwandaises

Ce mémoire de maîtrise porte sur la survivance des femmes en contexte de violence organisée. Notre recherche s’appuie sur le témoignage de deux femmes rwandaises réfugiées au Canada dont le récit sera exploré afin de comprendre leurs points de vue sur trois dimensions de la survivance : la victimisation et la revictimisation qu’elles ont subi, les actes qu’elles ont pu poser pour survivre et le sens qu’elles ont donné aux situations vécues. D’abord, ces femmes rapportent qu’au-delà du génocide de 1994, elles ont vécu dans un climat d’insécurité, d’incertitude et d’impunité durant la guerre au Rwanda (1990-1994) et en exil, durant la guerre qui a visé le renversement de Mobutu, le massacre des ressortissants rwandais et le pillage des ressources naturelles par l’AFDL. Leurs récits confirment donc la continuité de la violence organisée d’un régime politique à un autre. De plus, les femmes témoignent de la non-reconnaissance de leur statut de réfugié par les bureaux qui traitent outre-mer les demandes d’asile, du traitement déshumanisant et accusateur des administrateurs de l’aide humanitaire et, de manière plus importante, de la non-reconnaissance des crimes commis par les forces armées du gouvernement actuellement au pouvoir au Rwanda et de leur impunité. Ensuite, les témoignages recueillis montrent des actrices sociales engagées dans l’activisme politique, l’action collective, la protection, la sécurité, la survie et l’établissement de leurs proches, du début du conflit jusqu’à leur arrivée au Canada. En effet, pour surmonter les difficultés engendrées par la violence organisée, elles ont mobilisé et transformé de manière créative toutes les ressources de leur capital humain, social et économique pour subvenir aux besoins de leurs proches et de leur communauté, et ce, tout au long de leur parcours migratoire. Enfin, au sujet du sens, nous verrons d’une part comment les femmes conçoivent leurs expériences individuelles de souffrances comme une histoire de victimisation collective, ce qui semble les aider à normaliser leurs expériences. D’autre part, nous verrons comment une identité de femmes fortes, résilientes et capables de s’adapter dans un climat d’adversité se dégage de leur témoignage, ce qui semble favoriser chez elles un sentiment de cohérence, de continuité et nourrir une certaine fierté.