An analysis of visual adaptation and contrast perception for tone mapping

Tone Mapping is the problem of compressing the range of a High-Dynamic Range image so that it can be displayed in a Low-Dynamic Range screen, without losing or introducing novel details: The final image should produce in the observer a sensation as close as possible to the perception produced by the real-world scene. We propose a tone mapping operator with two stages. The first stage is a global method that implements visual adaptation, based on experiments on human perception, in particular we point out the importance of cone saturation. The second stage performs local contrast enhancement, based on a variational model inspired by color vision phenomenology. We evaluate this method with a metric validated by psychophysical experiments and, in terms of this metric, our method compares very well with the state of the art.

Evaluation of bedbath in critically ill patients: impact of water temperature on the pulse oximetry variation

This is a participant study, quasi-experimental, of a before and after type. A quantitative approach of biophysiological measures was used, represented by the saturation of oxygen measured by pulse oximeter (SpO2), and recorded on three occasions: before, during and after the bedbath in critically ill patients hospitalized at the ICU of a University Hospital in Brazil. Objective: to compare the SpO2 in various stages of the bath, with and without control of water temperature. Data collection was performed between December 2007 and April 2008 on a convenience sample consisting of 30 patients aged over 18 who had classification in TISS-28 from level II. Results show that water temperature control means a lower variation of SpO2 (p<0.05). No marked differences in variation of saturation between men and women or between age groups were established. In conclusion, heated and constant water temperature during the bedbath is able to minimize the fall of SpO2 that occurs while handling patients during procedures.

Magnetization transfer-based 3D visualization of foot peripheral nerves.

PURPOSE: To investigate magnetization transfer (MT) effects as a new source of contrast for imaging and tracking of peripheral foot nerves. MATERIALS AND METHODS: Two sets of 3D spoiled gradient-echo images acquired with and without a saturation pulse were used to generate MT ratio (MTR) maps of 260 μm in-plane resolution for eight volunteers at 3T. Scan parameters were adjusted to minimize signal loss due to T2 dephasing, and a dedicated coil was used to improve the inherently low signal-to-noise ratio of small voxels. Resulting MTR values in foot nerves were compared with those in surrounding muscle tissue. RESULTS: Average MTR values for muscle (45.5 ± 1.4%) and nerve (21.4 ± 3.1%) were significantly different (P < 0.0001). In general, the difference in MTR values was sufficiently large to allow for intensity-based segmentation and tracking of foot nerves in individual subjects. This procedure was termed MT-based 3D visualization. CONCLUSION: The MTR serves as a new source of contrast for imaging of peripheral foot nerves and provides a means for high spatial resolution tracking of these structures. The proposed methodology is directly applicable on standard clinical MR scanners and could be applied to systemic pathologies, such as diabetes.

β-Lactam Monotherapy vs β-Lactam-Macrolide Combination Treatment in Moderately Severe Community-Acquired Pneumonia: A Randomized Noninferiority Trial.

IMPORTANCE: The clinical benefit of adding a macrolide to a β-lactam for empirical treatment of moderately severe community-acquired pneumonia remains controversial. OBJECTIVE: To test noninferiority of a β-lactam alone compared with a β-lactam and macrolide combination in moderately severe community-acquired pneumonia. DESIGN, SETTING, AND PARTICIPANTS: Open-label, multicenter, noninferiority, randomized trial conducted from January 13, 2009, through January 31, 2013, in 580 immunocompetent adult patients hospitalized in 6 acute care hospitals in Switzerland for moderately severe community-acquired pneumonia. Follow-up extended to 90 days. Outcome assessors were masked to treatment allocation. INTERVENTIONS: Patients were treated with a β-lactam and a macrolide (combination arm) or with a β-lactam alone (monotherapy arm). Legionella pneumophila infection was systematically searched and treated by addition of a macrolide to the monotherapy arm. MAIN OUTCOMES AND MEASURES: Proportion of patients not reaching clinical stability (heart rate <100/min, systolic blood pressure >90 mm Hg, temperature <38.0°C, respiratory rate <24/min, and oxygen saturation >90% on room air) at day 7. RESULTS: After 7 days of treatment, 120 of 291 patients (41.2%) in the monotherapy arm vs 97 of 289 (33.6%) in the combination arm had not reached clinical stability (7.6% difference, P = .07). The upper limit of the 1-sided 90% CI was 13.0%, exceeding the predefined noninferiority boundary of 8%. Patients infected with atypical pathogens (hazard ratio [HR], 0.33; 95% CI, 0.13-0.85) or with Pneumonia Severity Index (PSI) category IV pneumonia (HR, 0.81; 95% CI, 0.59-1.10) were less likely to reach clinical stability with monotherapy, whereas patients not infected with atypical pathogens (HR, 0.99; 95% CI, 0.80-1.22) or with PSI category I to III pneumonia (HR, 1.06; 95% CI, 0.82-1.36) had equivalent outcomes in the 2 arms. There were more 30-day readmissions in the monotherapy arm (7.9% vs 3.1%, P = .01). Mortality, intensive care unit admission, complications, length of stay, and recurrence of pneumonia within 90 days did not differ between the 2 arms. CONCLUSIONS AND RELEVANCE: We did not find noninferiority of β-lactam monotherapy in patients hospitalized for moderately severe community-acquired pneumonia. Patients infected with atypical pathogens or with PSI category IV pneumonia had delayed clinical stability with monotherapy. TRIAL REGISTRATION: clinicaltrials.gov Identifier: NCT00818610.

Facilitation by serum albumin of renal tubular secretion of organic anions.

The role of albumin in tubular secretion of the organic anions p-aminohippurate (PAH, 21% albumin-bound at 1 microM) and methotrexate (MTX, 55% bound at 1 microM), and of the organic cation N1-methylnicotinamide (NMN, not bound), was investigated in isolated rabbit S2 proximal tubules. PAH or MTX secretory rates were low in the absence of colloids or in the presence of 1 g/dl dextran 40, and were reversibly two- to sevenfold stimulated by either 1 g/dl bovine (BSA, either regular, defatted, and/or dialyzed) or rabbit serum albumin, or by dialyzed native rabbit plasma. NMN secretion was not stimulated by either dextran or albumin. Luminal BSA had no effect, but stimulation of PAH secretion was observed when albumin was present in both lumen and bath. This secretion was BSA concentration-dependent up to a 1 g/dl BSA. Saturation experiments suggested that 1 g/dl BSA may increase PAH apparent affinity for secretion, with no change in its maximum velocity. Albumin appears therefore to facilitate organic anion proximal secretion by an effect unrelated to oncotic pressure or to the extent of organic anion binding.

Evalution of Hot Mix Asphalt Moisture Sensitivity Using the Nottingham Asphalt Test Equipment, July 2005

Moisture sensitivity of Hot Mix Asphalt (HMA) mixtures, generally called stripping, is a major form of distress in asphalt concrete pavement. It is characterized by the loss of adhesive bond between the asphalt binder and the aggregate (a failure of the bonding of the binder to the aggregate) or by a softening of the cohesive bonds within the asphalt binder (a failure within the binder itself), both of which are due to the action of loading under traffic in the presence of moisture. The evaluation of HMA moisture sensitivity has been divided into two categories: visual inspection test and mechanical test. However, most of them have been developed in pre-Superpave mix design. This research was undertaken to develop a protocol for evaluating the moisture sensitivity potential of HMA mixtures using the Nottingham Asphalt Tester (NAT). The mechanisms of HMA moisture sensitivity were reviewed and the test protocols using the NAT were developed. Different types of blends as moisture-sensitive groups and non-moisture-sensitive groups were used to evaluate the potential of the proposed test. The test results were analyzed with three parameters based on performance character: the retained flow number depending on critical permanent deformation failure (RFNP), the retained flow number depending on cohesion failure (RFNC), and energy ratio (ER). Analysis based on energy ratio of elastic strain (EREE ) at flow number of cohesion failure (FNC) has higher potential to evaluate the HMA moisture sensitivity than other parameters. If the measurement error in data-acquisition process is removed, analyses based on RFNP and RFNC would also have high potential to evaluate the HMA moisture sensitivity. The vacuum pressure saturation used in AASHTO T 283 and proposed test has a risk to damage specimen before the load applying.

Effect of hypoxia on cerebral blood flow regulation during rest and exercise : role of cerebral oxygen delivery on performance

Adequate supply of oxygen to the brain is critical for maintaining normal brain function. Severe hypoxia, such as that experienced during high altitude ascent, presents a unique challenge to brain oxygen (O2) supply. During high-intensity exercise, hyperventilation-induced hypocapnia leads to cerebral vasoconstriction, followed by reductions in cerebral blood flow (CBF), oxygen delivery (DO2), and tissue oxygenation. This reduced O2 supply to the brain could potentially account for the reduced performance typically observed during exercise in severe hypoxic conditions. The aims of this thesis were to document the effect of acute and chronic exposure to hypoxia on CBF control, and to determine the role of cerebral DO2 and tissue oxygenation in limiting performance during exercise in severe hypoxia. We assessed CBF, arterial O2 content (CaO2), haemoglobin concentration ([Hb]), partial pressure of arterial O2 (PaO2), cerebrovascular CO2 reactivity, ventilatory response to CO2, cerebral autoregulation (CA), and estimated cerebral DO2 (CBF ⨉ CaO2) at sea level (SL), upon ascent to 5,260 m (ALT1), and following 16 days of acclimatisation to 5,260 m (ALT16). We found an increase in CBF despite an elevated cerebrovascular CO2 reactivity at ALT1, which coincided with a reduced CA. Meanwhile, PaO2 was greatly decreased despite increased ventilatory drive at ALT1, resulting in a concomitant decrease in CaO2. At ALT16, CBF decreased towards SL values, while cerebrovascular CO2 reactivity and ventilatory drive were further elevated. Acclimatisation increased PaO2, [Hb], and therefore CaO2 at ALT16, but these changes did not improve CA compared to ALT1. No differences were observed in cerebral DO2 across SL, ALT1, and ALT16. Our findings demonstrate that cerebral DO2 is maintained during both acute and chronic exposure to 5,260 m, due to the reciprocal changes in CBF and CaO2. We measured middle cerebral artery velocity (MCAv: index of CBF), cerebral DO2, ventilation (VE), and performance during incremental cycling to exhaustion and 15km time trial cycling in both normoxia and severe hypoxia (11% O2, normobaric), with and without added CO2 to the inspirate (CO2 breathing). We found MCAv was higher during exercise in severe hypoxia compared in normoxia, while cerebral tissue oxygenation and DO2 were reduced. CO2 breathing was effective in preventing the development of hyperventilation-induced hypocapnia during intense exercise in both normoxia and hypoxia. As a result, we were able to increase both MCAv and cerebral DO2 during exercise in hypoxia with our CO2 breathing setup. However, we concomitantly increased VE and PaO2 (and presumably respiratory work) due to the increased hypercapnic stimuli with CO2 breathing, which subsequently contributed to the cerebral DO2 increase during hypoxic exercise. While we effectively restored cerebral DO2 during exercise in hypoxia to normoxic values with CO2 breathing, we did not observe any improvement in cerebral tissue oxygenation or exercise performance. Accordingly, our findings do not support the role of reduced cerebral DO2 in limiting exercise performance in severe hypoxia. -- Un apport adéquat en oxygène au niveau du cerveau est primordial pour le maintien des fonctions cérébrales normales. L'hypoxie sévère, telle qu'expérimentée au cours d'ascensions en haute altitude, présente un défi unique pour l'apport cérébral en oxygène (O2). Lors d'exercices à haute intensité, l'hypocapnie induite par l'hyperventilation entraîne une vasoconstriction cérébrale suivie par une réduction du flux sanguin cérébral (CBF), de l'apport en oxygène (DO2), ainsi que de l'oxygénation tissulaire. Cette réduction de l'apport en O2 au cerveau pourrait potentiellement être responsable de la diminution de performance observée au cours d'exercices en condition d'hypoxie sévère. Les buts de cette thèse étaient de documenter l'effet de l'exposition aiguë et chronique à l'hypoxie sur le contrôle du CBF, ainsi que de déterminer le rôle du DO2 cérébral et de l'oxygénation tissulaire comme facteurs limitant la performance lors d'exercices en hypoxie sévère. Nous avons mesuré CBF, le contenu artériel en oxygène (CaO2), la concentration en hémoglobine ([Hb]), la pression partielle artérielle en O2 (PaO2), la réactivité cérébrovasculaire au CO2, la réponse ventilatoire au CO2, et l'autorégulation cérébrale sanguine (CA), et estimé DO2 cérébral (CBF x CaO2), au niveau de la mer (SL), au premier jour à 5.260 m (ALT1) et après seize jours d'acclimatation à 5.260 m (ALT16). Nous avons trouvé des augmentations du CBF et de la réactivité cérébrovasculaire au CO2 après une ascension à 5.260 m. Ces augmentations coïncidaient avec une réduction de l'autorégulation cérébrale. Simultanément, la PaO2 était grandement réduite, malgré l'augmentation de la ventilation (VE), résultant en une diminution de la CaO2. Après seize jours d'acclimatation à 5.260 m, le CBF revenait autour des valeurs observées au niveau de la mer, alors que la réactivité cérébrovasculaire au CO2 et la VE augmentaient par rapport à ALT1. L'acclimatation augmentait la PaO2, la concentration en hémoglobine, et donc la CaO2, mais n'améliorait pas l'autorégulation cérébrale, comparé à ALT1. Aucune différence n'était observée au niveau du DO2 cérébral entre SL, ALT1 et ALT16. Nos résultats montrent que le DO2 cérébral est maintenu constant lors d'expositions aiguë et chronique à 5.260m, ce qui s'explique par la réciprocité des variations du CBF et de la CaO2. Nous avons mesuré la vitesse d'écoulement du sang dans l'artère cérébrale moyenne (MCAv : un indice du CBF), le DO2 cérébral, la VE et la performance lors d'exercice incrémentaux jusqu'à épuisement sur cycloergomètre, ainsi que des contre-la-montres de 15 km en normoxie et en hypoxie sévère (11% O2, normobarique) ; avec ajout ou non de CO2 dans le mélange gazeux inspiré. Nous avons trouvé que MCAv était plus haute pendant l'exercice hypoxique, comparé à la normoxie alors que le DO2 cérébral était réduit. L'ajout de CO2 dans le gaz inspiré était efficace pour prévenir l'hypocapnie induite par l'hyperventilation, qui se développe à l'exercice intense, à la fois en normoxie et en hypoxie. Nous avons pu augmenter MCAv et le DO2 cérébral pendant l'exercice hypoxique, grâce à l'ajout de CO2. Cependant, nous avons augmenté la VE et la PaO2 (et probablement le travail respiratoire) à cause de l'augmentation du stimulus hypercapnique. Alors que nous avons, grâce à l'ajout de CO2, efficacement restauré le DO2 cérébral au cours de l'exercice en hypoxie à des valeurs obtenues en normoxie, nous n'avons observé aucune amélioration dans l'oxygénation du tissu cérébral ou de la performance. En conséquence, nos résultats ne soutiennent pas le rôle d'un DO2 cérébral réduit comme facteur limitant de la performance en hypoxie sévère.

Cerebral extracellular lactate increase is predominantly non ischemic in patients with severe traumatic brain injury

Le cerveau est l'organe avec les besoins en énergie les plus élevés du corps humain, et le glucose est un substrat énergétique cérébral essentiel. Ces dernières décennies, la compréhension de la neuroénergétique a beaucoup évolué et un rôle du lactate comme substrat énergétique important a été mis en évidence, notamment suite à l'introduction du modèle de l'ANLS (astrocyte-neuron lactate shuttle). Selon celui-ci, les astrocytes convertissent le glucose en lactate par réaction de glycolyse, puis il est transporté jusqu'aux neurones qui l'utilisent comme source d'énergie à travers le cycle de Krebs. Chez l'homme, divers travaux récents ont montré que le lactate peut servir de « carburant » cérébral chez le sujet sain, après effort intense ou chez le patient diabétique. La régulation métabolique et le rôle du lactate après lésion cérébrale aiguë sont encore peu connus. Présentation de l'article Le but de ce travail a été d'étudier le métabolisme cérébral du lactate chez les patients atteints de traumatisme crânien (TCC) sévère. Nous avons émis l'hypothèse que l'augmentation du lactate cérébral chez ces patients n'était pas associée de manière prédominante à une hypoxie ou une ischémie mais plutôt à une glycolyse aérobie, et également à une perfusion cérébrale normale. L'étude a porté sur une cohorte prospective de 24 patients avec TCC sévère admis au service de médecine intensive du CHUV (centre hospitalier universitaire vaudois), monitorés par un système combinant microdialyse cérébrale (outil permettant de mesurer divers métabolites cérébraux, tels que le lactate, le pyruvate et le glucose), mesure de la pression cérébrale en oxygène et de la pression intracrânienne. Cet outil nous a permis de déterminer si l'élévation du lactate était principalement associée à une glycolyse active ou plutôt à une hypoxie. L'utilisation du CTde perfusion a permis d'évaluer la relation entre les deux patterns d'élévation du lactate (glycolytique ou hypoxique) et la perfusion cérébrale globale. Nos résultats ont montré que l'augmentation du lactate cérébral chez les patients avec TCC sévère était associée de manière prédominante à une glycolyse aérobie plutôt qu'à une hypoxie/ischémie. D'autre part, nous avons pu confirmer que les épisodes de lactate glycolytique étaient toujours associés à une perfusion cérébrale normale ou augmentée, alors que les épisodes de lactate hypoxique étaient associés à une hypoperfusion cérébrale. Conclusions et perspectives Nos résultats, qui ont permis de mieux comprendre le métabolisme cérébral du lactate chez les patients avec TCC sévère, soutiennent le concept que le lactate est produit dans des conditions aérobes et pourrait donc être utilisé comme source d'énergie par le cerveau lésé pour subvenir à des besoins augmentas. Etant donné que la dysfonction énergétique est une des probables causes de perte neuronale après traumatisme crânien, ces résultats ouvrent des perspectives thérapeutiques nouvelles après agression cérébrale chez l'homme, visant à tester un potentiel effet neuroprotecteur via l'administration de lactate exogène.

Jeune dans sa tête. Une histoire critique du cerveau adolescent

Les recherches visant à élucider les bases neurales de l'adolescence ont émergé au cours des années 1990 pour s'imposer cette dernière décennie. Il est aujourd'hui accepté dans le champ des neurosciences cognitives et du développement que le cerveau continue à se développer après la 10eme année de vie et qu'il atteint un stade de maturation similaire à l'adulte seulement vers 25 ans. La configuration structurelle et fonctionnelle du cerveau spécifique à la période de l'adolescence impliquerait un manque de contrôle émotionnel, favorisant des comportements dits de prise de risques qui à la fois permettent l'acquisition de l'indépendance et provoquent des situations de mise en danger du jeune individu et de son entourage. Ses mêmes comportements, dans leur acception négative - consommation d'alcool et de stupéfiants, conduite en état d'ivresse, rapports sexuels non-protégés, port d'arme, etc. - mobilisent les politiques de prévention et de santé publique relatives à l'adolescence et à la jeunesse. Cette thèse qui retrace l'histoire du cerveau adolescent de la fin des années 1950 à nos jours se situe à l'intersection de ces deux thèmes d'intérêt scientifique et public. A partir d'une perspective d'histoire culturelle et sociale des sciences, elle approche les éléments expérimentaux, institutionnels et contextuels qui ont contribué à la construction d'une adolescence définie par son immaturité cérébrale, associée à des comportements dits à risque. Plus précisément, elle met en évidence, sous l'angle privilégié du genre, selon quelles modalités et quelles temporalités l'histoire des recherches scientifiques sur le développement cérébral humain à l'adolescence et celle du façonnage d'un type d'adolescent-e impulsif/ve et preneur/euse de risques - c'est-à-dire potentiellement délinquant, dépendant, invalide ou malade chronique, constitué en problème de politique et de santé publique - sont amenées à converger. L'argument développé est que le genre et le sexe sont des catégories actives dans la construction d'un cerveau adolescent idéalement unisexe. En d'autres termes, bien que le cerveau adolescent qualifie des individus en regard de leur âge, sans distinction apparente de sexe et de genre, les conditions de sa production et les critères de sa définition sont constitutivement genrés, notamment par des comportements à risque qui concernent une majorité de garçons. Il s'agit d'analyser comment du sexe et du genre peuvent produire de l'âge, a priori unisexe, et d'interroger les enjeux scientifiques, sociaux et politiques qui participent de cette invisibilisation des catégories de sexe et de genre. Le but est de considérer la manière dont l'adolescence cérébrale reconfigure la gestion des questions liées à l'adolescence et à la jeunesse, en termes de problèmes sanitaires et de délinquance, mais aussi en termes de reproduction des normes sociales, de ce qu'implique devenir un homme ou une femme.

Syndromes cliniquement isolés dans l'accident vasculaire cérébral

Chaque année, près de 14000 personnes sont victimes d'un accident vasculaire cérébral (AVC) en Suisse (1). Parmi elles, 3000-4000 individus décèdent des suites de leur attaque et environ 2000 personnes survivent avec des séquelles qui peuvent être relativement importantes. Cette affection a donc un poids non négligeable en terme de morbidité et de mortalité ; dans les pays indistrualisés, elle représente la première cause de handicap, la deuxième cause de démence ainsi que la troisième cause de mortalité. Il existe deux types d'AVC : les accidents ischémiques et les accidents hémorragiques (2,3). Dans environ 80% des cas, les AVC sont des accidents ischémiques, résultant d'une occlusion artérielle ou veineuse - les ischémies sur occlusion veineuse étant rares en comparaison de celles sur occulsion artérielle. En outre, on parle d'accident ischémiques transitoires (AIT) lorsque les symptomes sont spontanément résolutifs en moins de 24 heures. Les accidents hémorragiques, quant à eux, ne constituent qu'une minorité des AVC (20%) et sont secondaires à une rupture de vaisseau. La physiopathologie des différents types d'AVC a été particulièrement bien étudiée, ce qui a permis de mettre en évidence un certain nombre de causes. Un AVC peut donc être d'origine cardiaque (embole à point de départ cardiaque, fibrillation auriculaire), d'origine athéromateuse (embole sur plaque d'athéromatose des vaisseaux pré-cérébraux) ou encore, la conséquence directe d'une hypertension artérielle (maladie des petits vaisseaux, hémorragies intracérébrales) (3). Il existe également des causes un peu moins fréquentes, telles que les dissections aortiques, les ruptures d'anévrisme, les malformations artério-veineuses, les états pro-coagulants, les vasculites, la prise de toxiques. De nombreux facteurs de risque ont été mis en évidence (3). Certains d'entre eux, tels que l'âge, le sexe ou l'éthnie, ne sont pas modifiables. Mais il en est d'autres sur lesquels il est possible d'avoir un impact positif et leur identification fait donc partie intégrante du bilan de base chez les patients victimes d'AVC. Il s'agit de l'hypertension artérielle, du diabète, du tabagisme actif et de l'hypercholestérolémie. La présentation clinique de l'AVC est fonction du territoire vasculaire touché (3). Historiquement, la localisation et la compréhension des fonctions cérébrales ont été le fruit de corrélations anatomo-clinique puis radiologico-clinique (2). Dans la majorité des cas, on étudiait la partie commune à toutes les lésions de différents patients présentant un symptôme, et cette partie était présumée responsable de cette fonction. Néanmoins, le patient pouvait présenter d'autres symptômes associés, ce qui peut représenter un certain biais. A l'heure actuelle, l'imagerie fonctionnelle remplace progressivement ces corrélations radiologico- cliniques (2). Finalement, des études de cas isolés, avec lésions relativement circonscrites, ont également contribués à la compréhension des fonctions cérébrales (4-12). Le but principal de cette étude est d'analyser les syndromes cliniquement isolées (CIS, atteinte d'une fonction cérébrale, d'un segment corporel) dans le registre lausannois des accidents vasculaires cérébraux en terme de facteurs de risques, et de caractéristiques de l'AVC (origine, localisation) afin de déterminer des facteurs indépendants de survenue de telles atteintes, d'un point de vue général et pour chacune d'entre elles.

Elements of olfactory reception in adult Drosophila melanogaster.

The olfactory system of Drosophila has become an attractive and simple model to investigate olfaction because it follows the same organizational principles of vertebrates, and the results can be directly applied to other insects with economic and sanitary relevance. Here, we review the structural elements of the Drosophila olfactory reception organs at the level of the cells and molecules involved. This article is intended to reflect the structural basis underlying the functional variability of the detection of an olfactory universe composed of thousands of odors. At the genetic level, we further detail the genes and transcription factors (TF) that determine the structural variability. The fly's olfactory receptor organs are the third antennal segments and the maxillary palps, which are covered with sensory hairs called sensilla. These sensilla house the odorant receptor neurons (ORNs) that express one or few odorant receptors in a stereotyped pattern regulated by combinations of TF. Also, perireceptor events, such as odor molecules transport to their receptors, are carried out by odorant binding proteins. In addition, the rapid odorant inactivation to preclude saturation of the system occurs by biotransformation and detoxification enzymes. These additional events take place in the lymph that surrounds the ORNs. We include some data on ionotropic and metabotropic olfactory transduction, although this issue is still under debate in Drosophila.

Fat signal suppression for coronary MRA at 3T using a water-selective adiabatic T2 -preparation technique.

PURPOSE: To improve fat saturation in coronary MRA at 3T by using a spectrally selective adiabatic T2 -Prep (WSA-T2 -Prep). METHODS: A conventional adiabatic T2 -Prep (CA-T2 -Prep) was modified, such that the excitation and restoration pulses were of differing bandwidths. On-resonance spins are T2 -Prepared, whereas off-resonance spins, such as fat, are spoiled. This approach was combined with a CHEmically Selective Saturation (CHESS) pulse to achieve even greater fat suppression. Numerical simulations were followed by phantom validation and in vivo coronary MRA. RESULTS: Numerical simulations demonstrated that augmenting a CHESS pulse with a WSA-T2 -Prep improved robustness to B1 inhomogeneities and that this combined fat suppression was effective over a broader spectral range than that of a CHESS pulse in a conventional T2 -Prepared sequence. Phantom studies also demonstrated that the WSA-T2 -Prep+CHESS combination produced greater fat suppression across a range of B1 values than did a CA-T2 -Prep+CHESS combination. Lastly, in vivo measurements demonstrated that the contrast-to-noise ratio between blood and myocardium was not adversely affected by using a WSA-T2 -Prep, despite the improved abdominal and epicardial fat suppression. Additionally, vessel sharpness improved. CONCLUSION: The proposed WSA-T2 -Prep method was shown to improve fat suppression and vessel sharpness as compared to a CA-T2 -Prep technique, and to also increase fat suppression when combined with a CHESS pulse.

Comparison of [3H]tamsulosin and [3H]prazosin binding to wild-type and constitutively active alpha1B-adrenoceptors.

We have tested the hypothesis that smaller alpha1B-adrenoceptor labeling by [3H]tamsulosin compared to [3H]prazosin is related to differential recognition of agonist low affinity states. Paired saturation binding experiments with [3H]prazosin and [3H]tamsulosin were performed in membrane preparations from rat liver and Rat- fibroblasts stably transfected with wild-type hamster alpha1B-adrenoceptors or a constitutively active mutant thereof. In all three settings [3H]tamsulosin labeled significantly fewer alpha1B-adrenoceptors than [3H]prazosin. In noradrenaline competition binding experiments, the percentage of agonist low affinity sites was smallest for the constitutively active alpha1B-adrenoceptor but the percentage of agonist low affinity sites recognized by [3H]tamsulosin and [3H]prazosin did not differ significantly. We conclude that [3H]tamsulosin labels fewer alpha1B-adrenoceptors than [3H]prazosin but this is not fully explained by a poorer labeling of agonist low affinity sites.

Seismic attenuation in heterogeneous partially saturated rocks

We study wave-induced fluid flow effects in porous rocks partially saturated with gas and water, where the saturation patterns are governed by mesoscopic heterogeneities associated with the dry frame properties. The link between the dry frame properties and the gas saturation is defined by the assumption of capillary pressure equilibrium, which in the presence of heterogeneity implies that neighboring regions can exhibit different levels of saturation. In order to determine the equivalent attenuation and phase velocity of the synthetic rock samples considered in this study, we apply a numerical upscaling procedure, which permits to take into account mesoscopic heterogeneities associated with the dry frame properties as well as spatially continuous variations of the pore fluid properties. We consider numerical experiments to analyze such effects in heterogeneous partially saturated porous media, where the saturation field is determined by realistic variations in porosity. Our results indicate that the spatially continuous nature of gas saturation inherent to this study is a critical parameter controlling the seismic response of these environments, which in turn suggests that the physical mechanisms governing partial saturation should be accounted for when analyzing seismic data in a poro-elastic context.

Long-term cerebral plasticity-related gene expression : a study of the respective role of CBP and CRTC1 in CREB transcriptional activation

1.1 AbstractThe treatment of memory disorders and cognitive deficits in various forms of mental retardation may greatly benefit from a better understanding of the molecular and cellular mechanisms of memory formation. Different forms of memory have distinct molecular requirements.Short-term memory (STM) is thought to be mediated by covalent modifications of existing synaptic molecules, such as phosphorylation or dephosphorylation of enzymes, receptors or ion channels. In contrast, long-term memoiy (LTM) is thought to be mediated by growth of new synapses and restructuring of existing synapses. There is extensive evidence that changes in gene expression and de novo protein synthesis are key processes for LTM formation. In this context, the transcription factor CREB (cAMP-response element-binding protein) was shown to be crucial. Activation of CREB requires phosphorylation of a serine residue (Ser-133), and the subsequent recruitment of a coactivator called CREB-binding protein (CBP). Moreover, we have recently shown that another coactivator called CREB Regulated Transcription Coactivator 1 (CRTC1) functions as a calcium- and cAMP-sensitive coincidence detector in neurons, and is involved in hippocampal long-term synaptic plasticity. Given the importance of cAMP and calcium signaling for plasticity-related gene expression in neurons and in astrocytes, we sought to determine the respective involvement of the CREB coactivators CBP and CRTC1 in CREB-mediated transcription.We developed various strategies to selectively interfere with these CREB coactivators in mouse primary neurons and in astrocytes in vitro. However, despite several pieces of evidence implicating CBP and/or CRTC1 in the regulation of neuronal plasticity genes, we could not clearly determine the respective requirement of these coactivators for the activation of these genes. Nevertheless, we showed that calcineurin activity, which is important for CRTC1 nuclear translocation, is necessary for the expression of some CREB-regulated plasticity genes. We associated this phenomena to physiopathological conditions observed in Down's syndrome. In addition, we demonstrated that in astrocytes, noradrenaline stimulates CREB-target gene expression through β-adrenergic receptor activation, intracellular cAMP pathway activation, and CRTC-induced CREB transactivation.Defining the respective role of CREB and its coactivators CBP and CRTC1 in neuronal and astrocytic cultures in vitro sets the stage for future in vivo studies and for the possible development of new therapeutic strategies to improve the treatment of memoiy and cognitive disorders.1.2 RésuméUne meilleure connaissance des mécanismes moléculaires et cellulaires responsables de la formation de la mémoire pourrait grandement améliorer le traitement des troubles de la mémoire ainsi que des déficits cognitifs observés dans différentes formes de pathologies psychiatriques telles que le retard mental. Les différentes formes de mémoire dépendent de processus moléculaires différents.La mémoire à court terme (STM) semble prendre forme suite à des modifications covalentes de molécules synaptiques préexistantes, telles que la phosphorylation ou la déphosphorylation d'enzymes, de récepteurs ou de canaux ioniques. En revanche, la mémoire à long terme (LTM) semble être due à la génération de nouvelles synapses et à la restructuration des synapses existantes. De nombreuses études ont permis de démontrer que les changements dans l'expression des gènes et la synthèse de protéine de novo sont des processus clés pour la formation de la LTM. Dans ce contexte, le facteur de transcription CREB (cAMP-response element-binding protein) s'est avéré être un élément crucial. L'activation de CREB nécessite la phosphorylation d'un résidu sérine (Ser-133), et le recrutement d'un coactivateur nommé CBP (CREB binding protein). En outre, nous avons récemment démontré qu'un autre coactivateur de CREB nommé CRTC1 (CREB Regulated Transcription Coactivator 1) agit comme un détecteur de coïncidence de l'AMP cyclique (AMPc) et du calcium dans les neurones et qu'il est impliqué dans la formation de la plasticité synaptique à long terme dans l'hippocampe. Etant donné l'importance des voies de l'AMPc et du calcium dans l'expression des gènes impliqués dans la plasticité cérébrale, nous voulions déterminer le rôle respectif des coactivateurs de CREB, CBP et CRTC1.Nous avons développé diverses stratégies pour interférer de façon sélective avec les coactivateurs de CREB dans les neurones et dans les astrocytes chez la souris in vitro. Nos résultats indiquent que CBP et CRTC1 sont tous deux impliqués dans la transcription dépendante de CREB induite par l'AMPc et le calcium dans les neurones. Cependant, malgré plusieurs évidences impliquant CBP et/ou CRTC1 dans l'expression de gènes de plasticité neuronale, nous n'avons pas pu déterminer clairement leur nécessité respective pour l'activation de ces gènes. Toutefois, nous avons montré que l'activité de la calcineurine, dont dépend la translocation nucléaire de CRTC1, est nécessaire à l'expression de certains de ces gènes. Nous avons pu associer ce phénomène à une condition physiopathologique observée dans le syndrome de Down. Nous avons également montré que dans les astrocytes, la noradrénaline stimule l'expression de gènes cibles de CREB par une activation des récepteurs β- adrénergiques, l'activation de la voie de l'AMPc et la transactivation de CREB par les CRTCs.Définir le rôle respectif de CREB et de ses coactivateurs CBP et CRTC1 dans les neurones et dans les astrocytes in vitro permettra d'acquérir les connaissances nécessaires à de futures études in vivo et, à plus long terme d'éventuellement développer des stratégies thérapeutiques pour améliorer les traitements des troubles cognitifs.