Speech perception and cortical auditory evoked potentials in cochlear implant users with auditory neuropathy spectrum disorders

Objective: To characterize the PI component of long latency auditory evoked potentials (LLAEPs) in cochlear implant users with auditory neuropathy spectrum disorder (ANSD) and determine firstly whether they correlate with speech perception performance and secondly whether they correlate with other variables related to cochlear implant use. Methods: This study was conducted at the Center for Audiological Research at the University of Sao Paulo. The sample included 14 pediatric (4-11 years of age) cochlear implant users with ANSD, of both sexes, with profound prelingual hearing loss. Patients with hypoplasia or agenesis of the auditory nerve were excluded from the study. LLAEPs produced in response to speech stimuli were recorded using a Smart EP USB Jr. system. The subjects' speech perception was evaluated using tests 5 and 6 of the Glendonald Auditory Screening Procedure (GASP). Results: The P-1 component was detected in 12/14 (85.7%) children with ANSD. Latency of the P-1 component correlated with duration of sensorial hearing deprivation (*p = 0.007, r = 0.7278), but not with duration of cochlear implant use. An analysis of groups assigned according to GASP performance (k-means clustering) revealed that aspects of prior central auditory system development reflected in the P-1 component are related to behavioral auditory skills. Conclusions: In children with ANSD using cochlear implants, the P-1 component can serve as a marker of central auditory cortical development and a predictor of the implanted child's speech perception performance. (c) 2012 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Computed tomography to evaluate the association of fragmented heterolog cortical bone and methylmethacrylate to repare segmental bone defect produced in tibia of rabbits

A 6mm segmental defect was performed on the metaphyseal region of the tibia of 12 rabbits and the autoclaved fragmented heterolog cortical bone conserved in glycerin (98%) and methylmethacrylate was used as a bone graft for the reconstruction. The graft was placed in the receptor bed and its integration was evaluated by computed tomography after 30, 60 and 90 days. There was gradual bone graft incorporation in the receptor bed during the time in 100% of the cases. Fragmented cortical bone heterograft and methylmethacrylate was biologically compatible and promotes bone defect reparation without signs of infection, migration and or rejection, featuring a new option of osseous substitute to fill in bone defects.

Predicting the connectivity of primate cortical networks from topological and spatial node properties

Abstract Background The organization of the connectivity between mammalian cortical areas has become a major subject of study, because of its important role in scaffolding the macroscopic aspects of animal behavior and intelligence. In this study we present a computational reconstruction approach to the problem of network organization, by considering the topological and spatial features of each area in the primate cerebral cortex as subsidy for the reconstruction of the global cortical network connectivity. Starting with all areas being disconnected, pairs of areas with similar sets of features are linked together, in an attempt to recover the original network structure. Results Inferring primate cortical connectivity from the properties of the nodes, remarkably good reconstructions of the global network organization could be obtained, with the topological features allowing slightly superior accuracy to the spatial ones. Analogous reconstruction attempts for the C. elegans neuronal network resulted in substantially poorer recovery, indicating that cortical area interconnections are relatively stronger related to the considered topological and spatial properties than neuronal projections in the nematode. Conclusion The close relationship between area-based features and global connectivity may hint on developmental rules and constraints for cortical networks. Particularly, differences between the predictions from topological and spatial properties, together with the poorer recovery resulting from spatial properties, indicate that the organization of cortical networks is not entirely determined by spatial constraints.

Amplificação por condução óssea em malformações congênitas: benefício e satisfação

Hearing loss is one of the most common clinical findings in subjects with malformations of the ear. Treatment consists of surgery and/or adapt a hearing aid amplification by bone (HA VO). Early intervention is critical to auditory stimulation and development of speech and language. OBJECTIVE: To characterize the audiological profile of subjects with congenital malformation of the external ear and/or middle and evaluate the benefit and satisfaction of using HA VO. METHOD: A descriptive study, subjects with bilateral congenital malformations of the external ear and/or middle, conductive or mixed hearing loss, moderate or severe and HA VO users. Evaluation of the benefit test using sentence recognition in noise and measures of functional gain and satisfaction assessment questionnaire using international IQ - HA. RESULTS: 13 subjects were evaluated, 61% were male and 80% with moderate conductive hearing loss or severe. There was better performance in the evaluation proposal, provided with HA when compared to the condition without HA. CONCLUSION: HA VO showed advantages for the population studied and should be considered as an option for intervention. Satisfaction was confirmed by elevated scores obtained in IQ - HA.

The influence of speech stimuli contrast in cortical auditory evoked potentials

Studies about cortical auditory evoked potentials using the speech stimuli in normal hearing individuals are important for understanding how the complexity of the stimulus influences the characteristics of the cortical potential generated. OBJECTIVE: To characterize the cortical auditory evoked potential and the P3 auditory cognitive potential with the vocalic and consonantal contrast stimuli in normally hearing individuals. METHOD: 31 individuals with no risk for hearing, neurologic and language alterations, in the age range between 7 and 30 years, participated in this study. The cortical auditory evoked potentials and the P3 auditory cognitive one were recorded in the Fz and Cz active channels using consonantal (/ba/-/da/) and vocalic (/i/-/a/) speech contrasts. Design: A crosssectional prospective cohort study. RESULTS: We found a statistically significant difference between the speech contrast used and the latencies of the N2 (p = 0.00) and P3 (p = 0.00) components, as well as between the active channel considered (Fz/Cz) and the P3 latency and amplitude values. These correlations did not occur for the exogenous components N1 and P2. CONCLUSION: The speech stimulus contrast, vocalic or consonantal, must be taken into account in the analysis of the cortical auditory evoked potential, N2 component, and auditory cognitive P3 potential.

Diferenciação in vitro de células-tronco mesenquimais da medula óssea de cães em precursores osteogênicos

O objetivo principal da nossa pesquisa foi avaliar o potencial de diferenciação osteogênica de células-tronco mesenquimais (MSC) obtidas da medula óssea do cão. As MSC foram separadas pelo método Ficoll e cultivadas sob duas condições distintas: DMEM baixa glicose ou DMEM/F12, ambos contendo L-glutamina, 20% de SFB e antibióticos. Marcadores de MSC foram testados, confirmando células CD44+ e CD34- através da citometria de fluxo. Para a diferenciação osteogênica, as células foram submetidas a quatro diferentes condições: Grupo 1, as mesmas condições utilizadas para a cultura de células primárias com os meios DMEM baixa glicose suplementado; Grupo 2, as mesmas condições do Grupo 1, mais os indutores de diferenciação dexametasona, ácido ascórbico e b-glicerolfosfato; Grupo 3, células cultivadas com meios DMEM/F12 suplementado; e Grupo 4, nas mesmas condições que no Grupo 3, mais indutores de diferenciação de dexametasona, ácido ascórbico e b-glicerolfosfato. A diferenciação celular foi confirmada através da coloração com alizarin red e da imunomarcação com o anticorpo SP7/Osterix. Nós observamos através da coloração com alizarin red que o depósito de cálcio foi mais evidente nas células cultivadas em DMEM/F12. Além disso, usando a imunomarcação com o anticorpo SP/7Osterix obtivemos positividade em 1:6 células para o Meio DMEM/F12 comparada com 1:12 para o meio DMEM-baixa glicose. Com base nos nossos resultados concluímos que o meio DMEM/F12 é mais eficiente para a indução da diferenciação de células-tronco mesenquimais caninas em promotores osteogênicos. Este efeito provavelmente ocorre em decorrência da maior quantidade de glicose neste meio, bem como da presença de diversos aminoácidos.

Viabilidade celular da fração mononuclear da medula óssea e fração vascular estromal do tecido adiposo de equinos após o processo de congelamento e descongelamento

Cinco cavalos adultos foram submetidos à coleta de medula óssea do esterno e de tecido adiposo da região glútea. As amostras foram processadas para obtenção da fração mononuclear da medula óssea e fração vascular estromal do tecido adiposo, o número de células obtidas e a viabilidade celular foram determinados. Em seguida, realizou-se o congelamento das amostras em solução contendo 20% de soro fetal bovino e 10% de dimetilsulfóxido. Depois de um mês, realizou-se o descongelamento das amostras e a viabilidade celular foi novamente mensurada. Os resultados revelaram que as técnicas utilizadas tanto para coleta de medula óssea quanto de tecido adiposo em equinos são simples, rápidas e seguras. As metodologias adotadas para o processamento das amostras foram eficientes, obtendo-se aproximadamente 95% de viabilidade celular. Após o descongelamento, a viabilidade média das amostras de células mononucleares da medula óssea foi de 86% e da fração vascular estromal do tecido adiposo de 64%. Frente à importância da terapia celular na clínica médica de equinos, concluiu-se que é necessária a realização de mais estudos, visando padronizar uma técnica de criopreservação que mantenha a integridade das células da fração mononuclear da medula óssea e da fração vascular estromal do tecido adiposo de equinos.

Comparison of the reliability of multifocal visual evoked cortical potentials generated by pattern reversal and pattern pulse stimulation

This study compared the effectiveness of the multifocal visual evoked cortical potentials (mfVEP) elicited by pattern pulse stimulation with that of pattern reversal in producing reliable responses (signal-to-noise ratio >1.359). Participants were 14 healthy subjects. Visual stimulation was obtained using a 60-sector dartboard display consisting of 6 concentric rings presented in either pulse or reversal mode. Each sector, consisting of 16 checks at 99% Michelson contrast and 80 cd/m² mean luminance, was controlled by a binary m-sequence in the time domain. The signal-to-noise ratio was generally larger in the pattern reversal than in the pattern pulse mode. The number of reliable responses was similar in the central sectors for the two stimulation modes. At the periphery, pattern reversal showed a larger number of reliable responses. Pattern pulse stimuli performed similarly to pattern reversal stimuli to generate reliable waveforms in R1 and R2. The advantage of using both protocols to study mfVEP responses is their complementarity: in some patients, reliable waveforms in specific sectors may be obtained with only one of the two methods. The joint analysis of pattern reversal and pattern pulse stimuli increased the rate of reliability for central sectors by 7.14% in R1, 5.35% in R2, 4.76% in R3, 3.57% in R4, 2.97% in R5, and 1.78% in R6. From R1 to R4 the reliability to generate mfVEPs was above 70% when using both protocols. Thus, for a very high reliability and thorough examination of visual performance, it is recommended to use both stimulation protocols.

Influência da suplementação de creatina sobre a massa óssea de ratos espontaneamente hipertensos

INTRODUÇÃO: Recentes evidências indicam que a suplementação de creatina (Cr) é capaz de aumentar a densidade mineral óssea (DMO) no fêmur de ratos saudáveis em crescimento. Entretanto, há poucos estudos que testam a efetividade da suplementação desse nutriente em condições de perda óssea. OBJETIVO: Investigar o efeito da suplementação de Cr na DMO e no conteúdo mineral ósseo (CMO) de ratos espontaneamente hipertensos (SHR), um modelo experimental de baixa massa óssea. MATERIAIS E MÉTODOS: Dezesseis ratos SHR machos com 8 meses de idade foram randomizados em dois grupos experimentais pareados pelo peso corporal, a saber: 1) Pl: SHR tratados com placebo (água destilada; n = 8); e 2) Cr: SHR tratados com Cr (n = 8). Após nove semanas de suplementação os animais foram eutanasiados e o fêmur e a coluna vertebral (L1-L4) foram analisados por densitometria óssea (Dual Energy X-Ray Absorptiometry). RESULTADOS: Não houve diferença significativa na DMO (Pl = 0,249 ± 0,003 g/cm² vs. Cr = 0,249 ± 0,004 g/cm²; P = 0,95) e no CMO (Pl = 0,509 ± 0,150 g vs. Cr = 0,509 ± 0,017 g; P = 0,99) da coluna vertebral e na DMO (Pl = 0,210 ± 0,004 g/cm² vs. Cr = 0,206 ± 0,004 g/cm2;P = 0,49) e no CMO (Pl = 0,407 ± 0,021 g vs. Cr = 0,385 ± 0,021 g; P = 0,46) do fêmur total entre os grupos experimentais. CONCLUSÃO: Neste estudo, usando um modelo experimental de baixa massa óssea, a suplementação de Cr não afetou a massa óssea.

Desenvolvimento de um modelo experimental de falha óssea infectada na ulna de coelhos

OBJETIVO: Desenvolver um modelo experimental que permita estudar a regeneração de grandes falhas ósseas em condições de infecção. MÉTODO: Falhas ósseas segmentares de 15mm foram criadas cirurgicamente na ulna de 12 coelhos e inoculadas com 5x10(8) unidades formadoras de colônia (UFC) de S. aureus. O desbridamento da infecção foi realizado duas semanas após, seguida da aplicação sistêmica de gentamicina por quatro semanas. Os animais foram acompanhados por um período de 12 semanas para avaliação do controle da infecção e da regeneração óssea. RESULTADOS: A regeneração espontânea foi inferior a 25% do defeito na avaliação radiográfica e histológica. CONCLUSÃO: A Falha óssea infectada de 15mm na ulna de coelhos é incapaz de alcançar a regeneração completa sem tratamentos adicionais. Nível de Evidência V, Estudo experimental.

Isolamento e caracterização de células-tronco mesenquimais de filtros reutilizáveis e descartáveis de medula óssea

OBJETIVO: Comparar as células-tronco mesenquimais humanas obtidas de filtros de coleta reutilizáveis àquelas coletadas em filtros descartáveis e caracterizá-las utilizando os critérios da International Society for Cellular Therapy. MÉTODOS: Foram isoladas células-tronco mesenquimais humanas de kits de coleta de medula óssea reutilizáveis e descartáveis, pela lavagem dos filtros com meio de cultura. As células isoladas foram caracterizadas de acordo com os critérios estabelecidos pela International Society for Cellular Therapy, por meio das técnicas de citometria de fluxo, diferenciação in vitro e citoquímica. RESULTADOS: As amostras foram obtidas de filtro descartável (n=3) e reutilizável (n=3). Todas as amostras obtidas de filtros descartáveis produziram células-tronco mesenquimais, e todas as células-tronco mesenquimais humanas derivadas de medula óssea preencheram os critérios estabelecidos pela International Society for Cellular Therapy. CONCLUSÃO: Este estudo mostrou que as células-tronco mesenquimais também podem ser obtidas de kits de coleta reutilizáveis (que permanecem em uso em vários centros, no mundo inteiro), para serem empregadas em pesquisa como uma fonte alternativa e ética.

Enhancement of behavioral sensitization, anxiety-like behavior, and hippocampal and frontal cortical CREB levels following cocaine abstinence in mice exposed to cocaine during adolescence

Adolescence has been linked to greater risk-taking and novelty-seeking behavior and a higher prevalence of drug abuse and risk of relapse. Decreases in cyclic adenosine monophosphate response element binding protein (CREB) and phosphorylated CREB (pCREB) have been reported after repeated cocaine administration in animal models. We compared the behavioral effects of cocaine and abstinence in adolescent and adult mice and investigated possible age-related differences in CREB and pCREB levels. Adolescent and adult male Swiss mice received one daily injection of saline or cocaine (10 mg/kg, i.p.) for 8 days. On day 9, the mice received a saline injection to evaluate possible environmental conditioning. After 9 days of withdrawal, the mice were tested in the elevated plus maze to evaluate anxiety-like behavior. Twelve days after the last saline/cocaine injection, the mice received a challenge injection of either cocaine or saline, and locomotor activity was assessed. One hour after the last injection, the brains were extracted, and CREB and pCREB levels were evaluated using Western blot in the prefrontal cortex (PFC) and hippocampus. The cocaine-pretreated mice during adolescence exhibited a greater magnitude of the expression of behavioral sensitization and greater cocaine withdrawal-induced anxiety-like behavior compared with the control group. Significant increases in CREB levels in the PFC and hippocampus and pCREB in the hippocampus were observed in cocaine-abstinent animals compared with the animals treated with cocaine in adulthood. Interestingly, significant negative correlations were observed between cocaine sensitization and CREB levels in both regions. These results suggest that the behavioral and neurochemical consequences of psychoactive substances in a still-developing nervous system can be more severe than in an already mature nervous system

Efeitos da oxigenoterapia hiperbárica e do sulfato de condroitina-A associado ao sulfato de glucosamina na reparação óssea de coelhos

Objetivo: Estudar o hemograma e avaliar radiológica e morfológicamente a reparação do calo ósseo após a lesão na diáfise femural de coelhos. Métodos: foram utilizados 48 coelhos independentes do sexo, Nova Zelândia, onde estes foram anestesiados e submetidos à ostectomia do côndilo femoral medial direito e osteossíntese, randomizados e distribuídos em 4 grupos (n = 12 em cada): Grupo Controle (I), Grupo Sulfato de Condroitina-A associado ao Sulfato de Glucosamina (II), sendo que a aplicação de Sulfato de Condroitina-A associado ao Sulfato de Glucosamina (2mL.10Kg -1 ) iniciou no pós-operatório imediato seguido de aplicações a cada 3 dias; Grupo Oxigenoterapia Hiperbárica (III): com sessões diárias (3 ATA durante 130 minutos, sendo 90 minutos de pressão absoluta) iniciadas no primeiro dia de pós-operatório; Grupo Sulfato de Condroitina-A associado ao Sulfato de Glucosamina e Oxigenoterapia Hiperbárica (IV). Os animais foram eutanasiados após 2 (n=6 de cada grupo) e 6 semanas (n=6 de cada grupo) de pós-operatório. Resultados: Diferenças significantes foram encontradas entre os grupos de 2 e 6 semanas de pós-operatório, quanto à média do comprimento do calo ósseo nos grupos: I (p = 0,001), II (p = 0,012) e IV (p = 0,001). A comparação entre os quatro grupos após 2 semanas mostrou diferença significante (p < 0,001), onde o grupo I apresentou média de comprimento caloso menor que os grupos II (p = 0,001), III (p = 0,001) e IV (p = 0,008), de maneira significante. Os demais grupos não se diferenciaram de forma significante (p > 0,05) nas demais comparações. Entretanto, após 6 semanas a comparação entre os quatro grupos mostrou diferença significante onde: o grupo I apresentou média de comprimento menor que os grupos III (p = 0,006) e IV (p < 0,001); o grupo II apresentou média de comprimento menor que os grupos III (p = 0,001) e IV (p < 0,001). Os demais grupos não se diferenciaram de forma significante (p > 0,05) nas demais comparações. Nos achados radiológicos de até duas semanas encontramos uma formação calosa rápida nos grupos que receberam oxigenoterapia hiperbárica (83% dos animais do grupo III) isoladamente ou em associação com o sulfato de condroitina-a associado ao sulfato de glucosamina (33% dos animais do grupo IV) quando comparados ao grupo controle. Já com seis semanas esta diferença diminui, mas ainda o grupo III (83%) apresenta um maior número de animais com formação calosa do que no grupo IV (67%). Sendo que os resultados radiológicos mostram a possibilidade de uma melhor ação da oxigenoterapia hiperbárica (83% dos animais) de forma isolada, pois quando comparada com o grupo II isolado (67% dos animais) ainda sugere uma superioridade na formação calosa mais rápida ao término do período precoce. Não foram encontradas alterações nos parâmetros hematológicos com as intervenções utilizadas. Conclusões: A oxigenoterapia hiperbárica e o sulfato de condroitina-a associado ao sulfato de glucosamina, isoladas ou em associação promovem aumento do calo ósseo e não promovem alterações nos parâmetros hematológicos dos animais nos tempos estudados.

Models for the Study of Cortical Activity During Cognitive ans Motor Tasks

This thesis is mainly devoted to show how EEG data and related phenomena can be reproduced and analyzed using mathematical models of neural masses (NMM). The aim is to describe some of these phenomena, to show in which ways the design of the models architecture is influenced by such phenomena, point out the difficulties of tuning the dozens of parameters of the models in order to reproduce the activity recorded with EEG systems during different kinds of experiments, and suggest some strategies to cope with these problems. In particular the chapters are organized as follows: chapter I gives a brief overview of the aims and issues addressed in the thesis; in chapter II the main characteristics of the cortical column, of the EEG signal and of the neural mass models will be presented, in order to show the relationships that hold between these entities; chapter III describes a study in which a NMM from the literature has been used to assess brain connectivity changes in tetraplegic patients; in chapter IV a modified version of the NMM is presented, which has been developed to overcomes some of the previous version’s intrinsic limitations; chapter V describes a study in which the new NMM has been used to reproduce the electrical activity evoked in the cortex by the transcranial magnetic stimulation (TMS); chapter VI presents some preliminary results obtained in the simulation of the neural rhythms associated with memory recall; finally, some general conclusions are drawn in chapter VII.

Methods for the estimation of the cortical activity and connectivity during cognitive tasks in humans

The research activity characterizing the present thesis was mainly centered on the design, development and validation of methodologies for the estimation of stationary and time-varying connectivity between different regions of the human brain during specific complex cognitive tasks. Such activity involved two main aspects: i) the development of a stable, consistent and reproducible procedure for functional connectivity estimation with a high impact on neuroscience field and ii) its application to real data from healthy volunteers eliciting specific cognitive processes (attention and memory). In particular the methodological issues addressed in the present thesis consisted in finding out an approach to be applied in neuroscience field able to: i) include all the cerebral sources in connectivity estimation process; ii) to accurately describe the temporal evolution of connectivity networks; iii) to assess the significance of connectivity patterns; iv) to consistently describe relevant properties of brain networks. The advancement provided in this thesis allowed finding out quantifiable descriptors of cognitive processes during a high resolution EEG experiment involving subjects performing complex cognitive tasks.