Évaluation électrophysiologique auditive et examen du langage et de l’attention chez l’enfant né prématurément et l’enfant né à terme

L’objectif de cette thèse est l’étude du développement de l’attention auditive et des capacités de discrimination langagière chez l’enfant né prématurément ou à terme. Les derniers mois de grossesse sont particulièrement importants pour le développement cérébral de l’enfant et les conséquences d’une naissance prématurée sur le développement peuvent être considérables. Les enfants nés prématurément sont plus à risque de développer une variété de troubles neurodéveloppementaux que les enfants nés à terme. Même en l’absence de dommages cérébraux visibles, de nombreux enfants nés avant terme sont à risque de présenter des troubles tels que des retards langagiers ou des difficultés attentionnelles. Dans cette thèse, nous proposons donc une méthode d’investigation des processus préattentionnels auditifs et de discrimination langagière, à l’aide de l’électrophysiologie à haute densité et des potentiels évoqués auditifs (PEAs). Deux études ont été réalisées. La première visait à mettre sur pied un protocole d’évaluation de l’attention auditive et de la discrimination langagière chez l’enfant en santé, couvrant différents stades de développement (3 à 7 ans, 8 à 13 ans, adultes ; N = 40). Pour ce faire, nous avons analysé la composante de Mismatch Negativity (MMN) évoquée par la présentation de sons verbaux (syllabes /Ba/ et /Da/) et non verbaux (tons synthétisés, Ba : 1578 Hz/2800 Hz ; Da : 1788 Hz/2932 Hz). Les résultats ont révélé des patrons d’activation distincts en fonction de l’âge et du type de stimulus présenté. Chez tous les groupes d’âge, la présentation des stimuli non verbaux a évoqué une MMN de plus grande amplitude et de latence plus rapide que la présentation des stimuli verbaux. De plus, en réponse aux stimuli verbaux, les deux groupes d’enfants (3 à 7 ans, 8 à 13 ans) ont démontré une MMN de latence plus tardive que celle mesurée dans le groupe d’adultes. En revanche, en réponse aux stimuli non verbaux, seulement le groupe d’enfants de 3 à 7 ans a démontré une MMN de latence plus tardive que le groupe d’adulte. Les processus de discrimination verbaux semblent donc se développer plus tardivement dans l’enfance que les processus de discrimination non verbaux. Dans la deuxième étude, nous visions à d’identifier les marqueurs prédictifs de déficits attentionnels et langagiers pouvant découler d’une naissance prématurée à l’aide des PEAs et de la MMN. Nous avons utilisé le même protocole auprès de 74 enfants âgés de 3, 12 et 36 mois, nés prématurément (avant 34 semaines de gestation) ou nés à terme (au moins 37 semaines de gestation). Les résultats ont révélé que les enfants nés prématurément de tous les âges démontraient un délai significatif dans la latence de la réponse MMN et de la P150 par rapport aux enfants nés à terme lors de la présentation des sons verbaux. De plus, les latences plus tardives de la MMN et de la P150 étaient également corrélées à des performances langagières plus faibles lors d’une évaluation neurodéveloppementale. Toutefois, aucune différence n’a été observée entre les enfants nés à terme ou prématurément lors de la discrimination des stimuli non verbaux, suggérant des capacités préattentionnelles auditives préservées chez les enfants prématurés. Dans l’ensemble, les résultats de cette thèse indiquent que les processus préattentionnels auditifs se développent plus tôt dans l'enfance que ceux associés à la discrimination langagière. Les réseaux neuronaux impliqués dans la discrimination verbale sont encore immatures à la fin de l'enfance. De plus, ceux-ci semblent être particulièrement vulnérables aux impacts physiologiques liés à la prématurité. L’utilisation des PEAs et de la MMN en réponse aux stimuli verbaux en bas âge peut fournir des marqueurs prédictifs des difficultés langagières fréquemment observées chez l’enfant prématuré.

Imperial legacy? The EU's Developmental Model and the Crisis of the European Periphery. CES Papers - Open Forum #19, 2013-2014

The high hopes for rapid convergence of Eastern and Southern EU member states are increasingly being disappointed. With the onset of the Eurocrisis convergence has given way to divergence in the southern members, and many Eastern members have made little headway in closing the development gap. The EU´s performance compares unfavourably with East Asian success cases as well as with Western Europe´s own rapid catch-up to the USA after 1945. Historical experience indicates that successful catch up requires that less-developed economies to some extent are allowed to free-ride on an open international economic order. However, the EU´s model is based on the principle of a level-playing field, which militates against such a form of economic integration. The EU´s developmental model thus contrasts with the various strategies that have enabled successful catch up of industrial latecomers. Instead the EU´s current approach is more and more reminiscent of the relations between the pre-1945 European empires and their dependent territories. One reason for this unfortunate historical continuity is that the EU appears to have become entangled in its own myths. In the EU´s own interpretation, European integration is a peace project designed to overcome the almost continuous warfare that characterised the Westphalian system. As the sovereign state is identified as the root cause of all evil, any project to curtail its room of manoeuvre must ultimately benefit the common good. Yet, the existence of a Westphalian system of nation states is a myth. Empires and not states were the dominant actors in the international system for at least the last three centuries. If anything, the dawn of the age of the sovereign state in Western Europe occurred after 1945 with the disintegration of the colonial empires and thus historically coincided with the birth of European integration.

The developmental control of size in insects

The mechanisms that control the sizes of a body and its many parts remain among the great puzzles in developmental biology. Why do animals grow to a species-specific body size, and how is the relative growth of their body parts controlled to so they grow to the right size, and in the correct proportion with body size, giving an animal its species-characteristic shape? Control of size must involve mechanisms that somehow assess some aspect of size and are upstream of mechanisms that regulate growth. These mechanisms are now beginning to be understood in the insects, in particular in Manduca sexta and Drosophila melanogaster. The control of size requires control of the rate of growth and control of the cessation of growth. Growth is controlled by genetic and environmental factors. Insulin and ecdysone, their receptors, and intracellular signaling pathways are the principal genetic regulators of growth. The secretion of these growth hormones, in turn, is controlled by complex interactions of other endocrine and molecular mechanisms, by environmental factors such as nutrition, and by the physiological mechanisms that sense body size. Although the general mechanisms of growth regulation appear to be widely shared, the mechanisms that regulate final size can be quite diverse.

Drosophila melanogaster larvae make nutritional choices that minimize developmental time

Organisms from slime moulds to humans carefully regulate their macronutrient intake to optimize a wide range of life history characters including survival, stress resistance, and reproductive success. However, life history characters often differ in their response to nutrition, forcing organisms to make foraging decisions while balancing the trade-offs between these effects. To date, we have a limited understanding of how the nutritional environment shapes the relationship between life history characters and foraging decisions. To gain insight into the problem, we used a geometric framework for nutrition to assess how the protein and carbohydrate content of the larval diet affected key life history traits in the fruit fly, Drosophila melanogaster. In no-choice assays, survival from egg to pupae, female and male body size, and ovariole number - a proxy for female fecundity - were maximized at the highest protein to carbohydrate (P:C) ratio (1.5:1). In contrast, development time was minimized at intermediate P:C ratios, around 1:2. Next, we subjected larvae to two-choice tests to determine how they regulated their protein and carbohydrate intake in relation to these life history traits. Our results show that larvae targeted their consumption to P:C ratios that minimized development time. Finally, we examined whether adult females also chose to lay their eggs in the P:C ratios that minimized developmental time. Using a three-choice assay, we found that adult females preferentially laid their eggs in food P:C ratios that were suboptimal for all larval life history traits. Our results demonstrate that D. melanogaster larvae make foraging decisions that trade-off developmental time with body size, ovariole number, and survival. In addition, adult females make oviposition decisions that do not appear to benefit the larvae. We propose that these decisions may reflect the living nature of the larval nutritional environment in rotting fruit. These studies illustrate the interaction between the nutritional environment, life history traits, and foraging choices in D. melanogaster, and lend insight into the ecology of their foraging decisions.

Stage-Specific Plasticity in Ovary Size Is Regulated by Insulin/Insulin-Like Growth Factor and Ecdysone Signaling in Drosophila

Animals from flies to humans adjust their development in response to environmental conditions through a series of developmental checkpoints, which alter the sensitivity of organs to environmental perturbation. Despite their importance, we know little about the molecular mechanisms through which this change in sensitivity occurs. Here we identify two phases of sensitivity to larval nutrition that contribute to plasticity in ovariole number, an important determinant of fecundity, in Drosophila melanogaster. These two phases of sensitivity are separated by the developmental checkpoint called "critical weight"; poor nutrition has greater effects on ovariole number in larvae before critical weight than after. We find that this switch in sensitivity results from distinct developmental processes. In precritical weight larvae, poor nutrition delays the onset of terminal filament cell differentiation, the starting point for ovariole development, and strongly suppresses the rate of terminal filament addition and the rate of increase in ovary volume. Conversely, in postcritical weight larvae, poor nutrition affects only the rate of increase in ovary volume. Our results further indicate that two hormonal pathways, the insulin/insulin-like growth factor and the ecdysone-signaling pathways, modulate the timing and rates of all three developmental processes. The change in sensitivity in the ovary results from changes in the relative contribution of each pathway to the rates of terminal filament addition and increase in ovary volume before and after critical weight. Our work deepens our understanding of how hormones act to modify the sensitivity of organs to environmental conditions, thereby affecting their plasticity.

Primary sex determination of placental mammals: a modelling study uncovers dynamical developmental constraints in the formation of Sertoli and granulosa cells

Primary sex determination in placental mammals is a very well studied developmental process. Here, we aim to investigate the currently established scenario and to assess its adequacy to fully recover the observed phenotypes, in the wild type and perturbed situations. Computational modelling allows clarifying network dynamics, elucidating crucial temporal constrains as well as interplay between core regulatory modules.

Evolutionary history of the recruitment of conserved developmental genes in association to the formation and diversification of a novel trait

The origin and modification of novel traits are important aspects of biological diversification. Studies combining concepts and approaches of developmental genetics and evolutionary biology have uncovered many examples of the recruitment, or co-option, of genes conserved across lineages for the formation of novel, lineage-restricted traits. However, little is known about the evolutionary history of the recruitment of those genes, and of the relationship between them -for example, whether the co-option involves whole or parts of existing networks, or whether it occurs by redeployment of individual genes with de novo rewiring. We use a model novel trait, color pattern elements on butterfly wings called eyespots, to explore these questions. Eyespots have greatly diversified under natural and sexual selection, and their formation involves genetic circuitries shared across insects.

Developmental control of H+/amino acid permease gene expression during seed development of Arabidopsis

Long distance transport of amino acids is mediated by several families of differentially expressed amino acid transporters. The two genes AAP1 and AAP2 encode broad specificity H+-amino acid co-transporters and are expressed to high levels in siliques of Arabidopsis, indicating a potential role in supplying the seeds with organic nitrogen. The expression of both genes is developmentally controlled and is strongly induced in siliques at heart stage of embryogenesis, shortly before induction of storage protein genes. Histochemical analysis of transgenic plants expressing promoter-GUS fusions shows that the genes have non-overlapping expression patterns in siliques. AAP1 is expressed in the endosperm and the cotyledons whereas AAP2 is expressed in the vascular strands of siliques and in funiculi. The endosperm expression of AAP1 during early stages of seed development indicates that the endosperm serves as a transient storage tissue for organic nitrogen. Amino acids are transported in both xylem and phloem but during seed filling are imported only via the phloem. AAP2, which is expressed in the phloem of stems and in the veins supplying seeds, may function in uptake of amino acids assimilated in the green silique tissue, in the retrieval of amino acids leaking passively out of the phloem and in xylem-to-phloem transfer along the path. The promoters provide excellent tools to study developmental, hormonal and metabolic control of nitrogen nutrition during development and may help to manipulate the timing and composition of amino acid import into seeds.

Évaluation électrophysiologique auditive et examen du langage et de l’attention chez l’enfant né prématurément et l’enfant né à terme

L’objectif de cette thèse est l’étude du développement de l’attention auditive et des capacités de discrimination langagière chez l’enfant né prématurément ou à terme. Les derniers mois de grossesse sont particulièrement importants pour le développement cérébral de l’enfant et les conséquences d’une naissance prématurée sur le développement peuvent être considérables. Les enfants nés prématurément sont plus à risque de développer une variété de troubles neurodéveloppementaux que les enfants nés à terme. Même en l’absence de dommages cérébraux visibles, de nombreux enfants nés avant terme sont à risque de présenter des troubles tels que des retards langagiers ou des difficultés attentionnelles. Dans cette thèse, nous proposons donc une méthode d’investigation des processus préattentionnels auditifs et de discrimination langagière, à l’aide de l’électrophysiologie à haute densité et des potentiels évoqués auditifs (PEAs). Deux études ont été réalisées. La première visait à mettre sur pied un protocole d’évaluation de l’attention auditive et de la discrimination langagière chez l’enfant en santé, couvrant différents stades de développement (3 à 7 ans, 8 à 13 ans, adultes ; N = 40). Pour ce faire, nous avons analysé la composante de Mismatch Negativity (MMN) évoquée par la présentation de sons verbaux (syllabes /Ba/ et /Da/) et non verbaux (tons synthétisés, Ba : 1578 Hz/2800 Hz ; Da : 1788 Hz/2932 Hz). Les résultats ont révélé des patrons d’activation distincts en fonction de l’âge et du type de stimulus présenté. Chez tous les groupes d’âge, la présentation des stimuli non verbaux a évoqué une MMN de plus grande amplitude et de latence plus rapide que la présentation des stimuli verbaux. De plus, en réponse aux stimuli verbaux, les deux groupes d’enfants (3 à 7 ans, 8 à 13 ans) ont démontré une MMN de latence plus tardive que celle mesurée dans le groupe d’adultes. En revanche, en réponse aux stimuli non verbaux, seulement le groupe d’enfants de 3 à 7 ans a démontré une MMN de latence plus tardive que le groupe d’adulte. Les processus de discrimination verbaux semblent donc se développer plus tardivement dans l’enfance que les processus de discrimination non verbaux. Dans la deuxième étude, nous visions à d’identifier les marqueurs prédictifs de déficits attentionnels et langagiers pouvant découler d’une naissance prématurée à l’aide des PEAs et de la MMN. Nous avons utilisé le même protocole auprès de 74 enfants âgés de 3, 12 et 36 mois, nés prématurément (avant 34 semaines de gestation) ou nés à terme (au moins 37 semaines de gestation). Les résultats ont révélé que les enfants nés prématurément de tous les âges démontraient un délai significatif dans la latence de la réponse MMN et de la P150 par rapport aux enfants nés à terme lors de la présentation des sons verbaux. De plus, les latences plus tardives de la MMN et de la P150 étaient également corrélées à des performances langagières plus faibles lors d’une évaluation neurodéveloppementale. Toutefois, aucune différence n’a été observée entre les enfants nés à terme ou prématurément lors de la discrimination des stimuli non verbaux, suggérant des capacités préattentionnelles auditives préservées chez les enfants prématurés. Dans l’ensemble, les résultats de cette thèse indiquent que les processus préattentionnels auditifs se développent plus tôt dans l'enfance que ceux associés à la discrimination langagière. Les réseaux neuronaux impliqués dans la discrimination verbale sont encore immatures à la fin de l'enfance. De plus, ceux-ci semblent être particulièrement vulnérables aux impacts physiologiques liés à la prématurité. L’utilisation des PEAs et de la MMN en réponse aux stimuli verbaux en bas âge peut fournir des marqueurs prédictifs des difficultés langagières fréquemment observées chez l’enfant prématuré.

Supplemental driver safety program development. Volume I: developmental research and evaluation. Final report.

National Highway Traffic Safety Administration, Washington, D.C.

Complications incurred because of delays in transferring patients to VA spinal cord injury treatment centers; report to the Congress [on the] Veterans Administration [and] Department of Defense by the Comptroller General of the United States.

"B-133044."

ICBM modernization : availability problems and flight test delays in Peacekeeper Program : report to the Chairman, Committee on Armed Services, House of Representatives /

"March 1989."

Delays in nuclear reactor licensing and construction : the possibilities for reform.

"February 1979."