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.

Richesse et diversité du géopatrimoine suisse : analyse de l'inventaire des géotopes d'importance nationale

Cet article présente les résultats d'analyses réalisées sur les objets de l'inventaire suisse des géotopes d'importance nationale (état juin 2009). Il s'agit d'une tentative de représenter de manière synthétique et visuelle la répartition spatiale des sites sélectionnés et de mettre en évidence l'influence de certains facteurs sur cette localisation. Un accent particulier est mis sur la vulnérabilité et le degré de protection des géotopes sélectionnés. La portée des analyses est fortement limitée par le caractère descriptif de l'inventaire et par le fait que ce dernier est encore en construction, donc lacunaire. Les résultats consistent essentiellement en des statistiques descriptives présentées sous forme de graphiques et de cartes. Cette exploration visuelle a permis d'identifier plusieurs erreurs de saisie dans l'inventaire. Elle représente également une première étape dans la création d'une application de cartographie interactive sur internet donnant accès aux données de cet inventaire.

Study of conformational changes of ASIC1a by voltage-clamp fluorometry

Le fonctionnement du système nerveux est sensible aux variations de la concentration d'acide. Une acidification des tissus peut se produire pendant une activité neuronale intense ou dans des situations physiopathologiques telles que l'inflammation ou les lésions cérébrales. Les canaux ioniques sensibles à l'acide (ASIC) sont activés par acidification et jouent un rôle important dans la détection des changements d'acide. Les ASICs contribuent à la dégénérescence neuronale après une lésion cérébrale, puisque leur inhibition limite la lésion neuronale. L'acidification induite par une inflammation du tissu nerveux conduit à des stimuli de douleur, qui sont détectés par ces canaux. En effet, les toxines qui bloquent spécifiquement les ASICs montrent des effets analgésiques dans des modèles animaux. La structure 3D d'ASIC peut être comparée à une main qui tient une boule entre son pouce et le doigt. Les différents domaines d'ASIC sont appelés doigt, pouce, jointure, boule-ß et paume. Les domaines transmembranaires représentent le poignet de cette main. Mon projet de thèse vise à décrire les mouvements survenant sur ce canal pendant son activité. A cet effet, j'ai utilisé une technique combinée qui permet la mesure des mouvements en temps réel durant l'activité du canal. J'ai montré les réarrangements des domaines extracellulaires pendant l'activité ASIC. Ces mouvements sont transmis au pore du canal, ou ils contrôlent sa fermeture et ouverture. La direction de ces mouvements a été évaluée pour les domaines doigt et jointure, et nous avons montré qu'ils s'éloignent de la boule-ß lors de l'acidification. J'ai également été en mesure de décrire les mouvements qui se produisent dans la poche acidique, une zone qui est considérée comme importante, car elle représente le site de liaison de certaines toxines de venin qui agissent sur les ASICs. J'ai ainsi pu montrer que les domaines doigt et le pouce qui forment la poche acidique se rapprochent l'un de l'autre pendant l'activation du canal. Ces résultats sont en accord avec des observations précédentes réalisées sur les ASICs par d'autres chercheurs. Enfin, cette analyse approfondie permet d'améliorer les connaissances sur le contrôle de l'activité ASIC; de plus, les mécanismes trouvés ici sont probablement partagés entre les canaux de la famille à laquelle appartiennent les ASICs. -- Les acid-sensing ion channels (ASICs) sont des canaux sodiques ouverts par les protons et principalement exprimés dans le système nerveux. Ils sont impliqués dans la détection des protons dans de nombreux états physiologiques et pathologiques comme l'ischémie et la perception de la douleur. La structure cristalline de l'isoforme ASIC1 de poulet a été déterminée dans l'état désensibilisé et ouvert. Les études fonctionnelles indiquent que la protonation des résidus clés dans la boucle extracellulaire déclenche des changements de conformation conduisant à l'ouverture du canal. Cependant, les mécanismes moléculaires qui relient la protonation à l'ouverture et la fermeture du canal n'ont pas encore été clarifiés. Dans cette étude, nous avons utilisé la voltage-clamp fluorimétrie (VCF) pour révéler les mouvements de l'activité associée qui se produisent dans les différents domaines de l'ASICla. Les fluorophores positionnés dans le pouce, la paume, le doigt, l'articulation et dans les domaines de l'entrée du pore extracellulaire ont montré des signaux de VCF liés à des changements de conformation au cours de l'activité du canal. La synchronisation des changements de fluorescence indique une séquence complexe de mouvements en fonction du pH. La cinétique de la fluorescence et des signaux de courant ont été comparés les uns aux autres afin de déterminer si le mouvement détecté par le signal de fluorescence correspond à une transition fonctionnelle définie du canal. Certains des résidus testés se sont révélés être étroitement liés à la désensibilisation du canal ou au rétablissement après la désensibilisation. En outre, nous avons trouvé qu'un tryptophane endogène de la boule-ß diminue le signal de fluorescence des sondes positionnées dans les domaines doigt et jointure. L'augmentation observée de ces signaux indique que ces domaines s'éloignent à une distance à partir de la boucle de la boule-ß. Sur la base de ce principe, nous avons généré des paires Trp-Cys « quencher», dans lequel le Cys est utilisé comme site d'ancrage pour attacher le fluorophore. Ensuite, nous avons évalué les changements de conformation qui se produisent au niveau de la poche acide, une zone importante pour la fonction et la régulation d'ASIC. Les signaux de fluorescence indiquent un mouvement de l'hélice supérieure du pouce vers le doigt et une rotation de la boule-ß dans le sens horaire. L'analyse de la cinétique indique que les mouvements des sous-domaines qui composent la poche acide se produisent pendant la désensibilisation du canal. Mon projet de doctorat représente la première analyse approfondie des changements conformationnels dépendants de l'activité des ASICs et fournit des informations sur les mécanismes de contrôle de l'activité du canal qui sont probablement partagés avec d'autres canaux proches.

Need of reduced and harmonized bureaucracy in multi-centre clinical research - a case-report from a Swiss trial

Introduction We launched an investigator-initiated study(ISRCTN31181395) to evaluate the potential benefit of pharmacokinetic-guided dosage individualization of imatinib for leukaemia patients followed in public and private sectors. Following approval by the research ethics committee (REC) of the coordinating centre, recruitment throughout Switzerland necessitated to submit the protocol to 11 cantonal RECs.Materials and Methods We analysed requirements and evaluation procedures of the 12 RECs with associated costs.Results 1-18 copies of the dossier, in total 4300 printed pages, were required (printing/posting costs: ~300 CHF) to meet initial requirements. Meeting frequencies of RECs ranged between 2 weeks and 2 months, time from submission to first feedback took 2-75 days. Study approval was obtained from a chairman, a subor the full committee, the evaluation work being invoiced by 0-1000 CHF (median: 750 CHF, total: 9200 CHF). While 5 RECs gave immediate approval, the other 6 rose in total 38 queries before study release, mainly related to wording in the patient information, leading to 7 different final versions approved. Submission tasks employed an investigator half-time over about 6 months.Conclusion While the necessity of clinical research evaluation by independent RECs is undisputed, there is a need of further harmonization and cooperation in evaluation procedures. Current administrative burden is indeed complex, time-consuming and costly. A harmonized electronic application form, preferably compatible with other regulatory bodies and European countries, could increase transparency, improve communication, and encourage academic multi-centre clinical research in Switzerland.

Anàlisis, disseny i implementació d'una aplicació de gestió d'històries mèdiques per un sistema multi centres mitjançant tecnologia J2EE, i tecnologia de xarxes de bases de dades

El treball final de carrera 'HISMED', es basa en l'anàlisi, disseny, investigació e implementació d'una aplicació dins l'àmbit assistencial sanitari amb la premissa de voler ser un sistema per oferir un servei sanitari de millor qualitat, i crear un entorn en el qual investigadors, laboratoris, metges i personal docent comparteixen dades amb una rellevància cabdal per les seves professions. Oferint-los una eina de consulta molt potent en quant a l'obtenció de dades clíniques, que els permet explotar la informació segons convingui el cas.

Entrer dans le monde du récit. Une présentation de l'analyse narrative

L'analyse narrative permet d'apprécier comment une théologie se dit en narrativité. L'analyse narrative fait réaliser que la construction d'une intrigue, le dispositif d'un réseau de personnages ou la gestion de la temporalité sont autant d'indicateurs de l'intention théologique qu'un énoncé kérygmatique ou une confession de foi. C'est rendre justice aux auteurs bibliques que s'instruire des outils dont ils ont usé pour construire leur récit, quand bien même la théorisation narratologique leur était étrangère. Enfin, l'analyse narrative offre un appareil de lecture et un métalangage simple