In situ epicatechin-loaded hydrogel implants for local drug delivery to spinal column for effective management of post-traumatic spinal injuries

Purpose: To prepare hydrogels loaded with epicatechin, a strong antioxidant, anti-inflammatory, and neuroprotective tea flavonoid, and characterise them in situ as a vehicle for prolonged and safer drug delivery in patients with post-traumatic spinal cord injury. Methods: Five in situ gel formulations were prepared using chitosan and evaluated in terms of their visual appearance, clarity, pH, viscosity, and in vitro drug release. In vivo anti-inflammatory activity was determined and compared with 2 % piroxicam gel as standard. Motor function activity in a rat model of spinal injury was examined comparatively with i.v. methylprednisolone as standard. Results: The N-methyl pyrrolidone solution (containing 1 % w/w epicatechin with 2 to 10 % w/w chitosan) of the in situ gel formulation had a uniform pH in the range of 4.01 ± 0.12 to 4.27 ± 0.02. High and uniform drug loading, ranging from 94.48 ± 1.28 to 98.08 ± 1.24 %, and good in vitro drug release (79.48 ± 2.84 to 96.48 ± 1.02 % after 7 days) were achieved. The in situ gel prepared from 1 % epicatechin and 2 % chitosan (E5) showed the greatest in vivo anti-inflammatory activity (60.58 % inhibition of paw oedema in standard carrageenan-induced hind rat paw oedema model, compared with 48.08 % for the standard). The gels showed significant therapeutic effectiveness against post-traumainduced spinal injury in rats. E5 elicited maximum motor activity (horizontal bar test) in the spinal injury rat model; the rats that received E5 treatment produced an activity score of 3.62 ± 0.02 at the end of 7 days, compared with 5.0 ± 0.20 following treatment with the standard. Conclusion: In situ epicatechin-loaded gel exhibits significant neuroprotective and anti-inflammatory effects, and therefore can potentially be used for prolonged and safe drug delivery in patients with traumatic spinal cord injury.

Hyperactivations frontales en mémoire de travail dans le trouble cognitif léger

Des études récentes ont rapporté que les individus âgés avec un trouble cognitif léger (TCL) ont de plus grandes activations en lien avec la réalisation d’une tâche cognitive que des personnes âgées saines. Des auteurs ont proposé que ces hyperactivations pourraient refléter des processus de plasticité cérébrale compensatoires ayant lieu pendant la phase précoce de la maladie d’Alzheimer. Des processus de compensations fonctionnelles pourraient émerger en réponse à une perte d’intégrité structurelle dans les régions du cerveau normalement requises pour compléter une tâche. Dans ce mémoire, j’ai évalué cette hypothèse chez des personnes avec TCL en faisant appel à une tâche de mémoire de travail comportant plusieurs niveaux de difficulté ainsi qu’aux techniques d’imagerie par résonnance magnétique (IRM) structurelle et fonctionnelle. Des analyses de régression multiples ont été utilisées afin d’identifier les régions cérébrales dont l’activité variait en fonction de l’intégrité neuronale telle que définie par le volume de l’hippocampe. Les valeurs estimées des paramètres du signal de ces régions furent ensuite extraites afin de procéder à des analyses corrélationnelles sur la performance ainsi que sur le volume de différentes structures cérébrales. Les résultats indiquent des hyperactivations dans les régions frontales droites chez les participants TCL souffrant d’une plus grande atteinte neuronale. De plus, le niveau d’activation est négativement corrélé au volume de structures frontales et pariétales. Ces résultats indique la présence d’une hyperactivation compensatoire dans la phase du TCL associée à la réalisation d’une tâche de mémoire de travail.

Hyperactivations frontales en mémoire de travail dans le trouble cognitif léger

Des études récentes ont rapporté que les individus âgés avec un trouble cognitif léger (TCL) ont de plus grandes activations en lien avec la réalisation d’une tâche cognitive que des personnes âgées saines. Des auteurs ont proposé que ces hyperactivations pourraient refléter des processus de plasticité cérébrale compensatoires ayant lieu pendant la phase précoce de la maladie d’Alzheimer. Des processus de compensations fonctionnelles pourraient émerger en réponse à une perte d’intégrité structurelle dans les régions du cerveau normalement requises pour compléter une tâche. Dans ce mémoire, j’ai évalué cette hypothèse chez des personnes avec TCL en faisant appel à une tâche de mémoire de travail comportant plusieurs niveaux de difficulté ainsi qu’aux techniques d’imagerie par résonnance magnétique (IRM) structurelle et fonctionnelle. Des analyses de régression multiples ont été utilisées afin d’identifier les régions cérébrales dont l’activité variait en fonction de l’intégrité neuronale telle que définie par le volume de l’hippocampe. Les valeurs estimées des paramètres du signal de ces régions furent ensuite extraites afin de procéder à des analyses corrélationnelles sur la performance ainsi que sur le volume de différentes structures cérébrales. Les résultats indiquent des hyperactivations dans les régions frontales droites chez les participants TCL souffrant d’une plus grande atteinte neuronale. De plus, le niveau d’activation est négativement corrélé au volume de structures frontales et pariétales. Ces résultats indique la présence d’une hyperactivation compensatoire dans la phase du TCL associée à la réalisation d’une tâche de mémoire de travail.

Intervenção do professor titular da sala de aula do primeiro ano do primeiro ciclo perante a inclusão de crianças com Perturbação de Hiperatividade e Défice de Atenção

A Perturbação de Hiperatividade e Défice de Atenção possui três características essenciais: Défice de Atenção, Impulsividade e Hiperatividade. Ou seja, é uma problemática neuro-comportamental, manifestada na infância onde as crianças ostentam um modelo comportamental assente no excesso de atividade motora (hiperatividade), de falta de atenção e de impulsividade. Torna-se necessário então que, o professor adopte estratégias de trabalho com estas crianças facilitando assim a sua inclusão. Este estudo tem como principais objetivos: Identificar as opiniões do professor titular da sala de aula do primeiro ano do primeiro ciclo perante a inclusão de crianças com PHDA; Descrever as estratégias do professor titular da sala de aula do primeiro ano do primeiro ciclo perante a inclusão de crianças com PHDA. A orientação metodológica adotada relaciona-se com uma abordagem qualitativa. Este estudo é constituído por 10 professores a quem foi feita uma entrevista para se recolherem os dados. Foi feito o tratamento dos dados, os quais foram analisados e discutidos. As conclusões indicam que, ao nível da formação inicial, as Escolas de Ensino Superior e as Universidades devem incorporar nos seus cursos de Professores do Primeiro Ciclo uma disciplina que aborde exaustivamente, em cada semestre, as Necessidades Educativas Especiais, abrangendo não só a teoria, como também a prática. Sugere-se ainda que exista formação contínua no âmbito das NEE, a começar pelo professor logo após o término do curso superior, independentemente da sua situação profissional, e em cada área escolar, antes do início do ano letivo, depois das turmas estarem formadas, por forma a cada docente participar naquela onde se abordará a NEE ou as NEEs que existirão na sua sala, sendo focadas estratégias de trabalho com estas crianças visando o sucesso escolar. Constatou-se também que a maioria dos entrevistados leva a cabo práticas de integração e de inclusão, embora se perceba alguma confusão entre integração e inclusão.

Estado nutricional y etapas de cambio comportamental frente a la actividad física niños y adolescentes de Bogotá, Colombia: Estudio FUPRECOL

Objetivo: El propósito del estudio fue relacionar la etapa en el cambio en el comportamiento frente a la actividad física y el estado nutricional en escolares entre 9 y 17 años de Bogotá- Colombia, pertenecientes al estudio FUPRECOL. Método: Se trata de un estudio transversal, en 6.606 niños y adolescentes entre 9 y 17 años, pertenecientes a 24 instituciones educativas, de Bogotá-Colombia. Se aplicó de manera auto-diligenciada el cuestionario de cambio de comportamiento en función a la intensión de realizar actividad física (CCC-Fuprecol) y se midió el peso y la estatura para determinar el estado nutricional con el índice de masa corporal (IMC). Resultados: El porcentaje de respuesta fue 94% y se consideraron válidos 6,606 registros, siendo 58.3 % (n=3.850) niñas con un promedio de edad de 12,7±2,3 años. En la población general, el 5,3 % de los escolares se encontraban en etapa de pre-contemplación, 31,8 % en contemplación, el 26,7 % en acción y el 36,2 % en etapa de mantenimiento. Al comparar la etapa de cambio con el estado nutricional por IMC, los escolares clasificados en obesidad mostraron mayor frecuencia de respuesta en la etapa de pre-contemplación, mientras que los escolares con peso saludable acusaron mayores porcentajes en la etapa de mantenimiento. Conclusión: En escolares de Bogotá, Colombia, se encontró una relación estadísticamente significativa entre a la intensión de realizar actividad con el estado nutricional medido con el IMC. Fomentar la promoción de la actividad física y monitorear el estado nutricional, deberá ser una prioridad en las agendas y políticas públicas dentro del ámbito escolar.

Validación de criterio concurrente del sistema de observación de tiempo de instrucción de condición física – SOFIT- para la medición de la actividad física durante las clases de educación física en escolares de 1º A 9º de Bogotá, Colombia

Determinar la validez concurrente del Sistema de Observación de Tiempo de Instrucción de Condición Física (SOFIT) a través de acelerometría, como método para medir los niveles de actividad física (AF) de los escolares de 1º a 9º durante la clase de educación física en tres colegios públicos de Bogotá, Colombia. Estudio transversal entre Octubre de 2014 y Marzo de 2015. La medición se realizó en tres colegios públicos de Bogotá. Participaron 48 estudiantes (25 niñas; 23 niños), entre 5 y 17 años, seleccionados de acuerdo al protocolo de SOFIT. El resultado se categoriza en porcentaje de tiempo en comportamiento sedentario, AF moderada, AF vigorosa, y AF moderada a vigorosa. Se validó utilizando como patrón de oro la acelerometría en las mismas categorías. Se realizó diferencia de medias, regresión lineal y modelo de efectos fijos. La correlación entre SOFIT y acelerometría fue buena para AF moderada (rho=,958; p=0,000), AF vigorosa (rho=,937; p=0,000) y AF de moderada a vigorosa (rho=0,962; p=0,000). Al igual que utilizando un modelo de efectos fijos, AF moderada (β1=0,92; p=0,00), vigorosa (β1=0,94; p=0,00) y AF de moderada a vigorosa (β1=0,95; p=0,00), mostrando ausencia de diferencias significativas entre los dos métodos para la medición de los niveles de AF. El comportamiento sedentario correlacionó positivamente en Spearman (rho=,0965; p=0,000), El sistema SOFIT demostró ser válido para medir niveles de AF en clases de educación física, tras buena correlación y concordancia con acelerometría. SOFIT es un instrumento de fácil acceso y de bajo costo para la medición de la AF durante las clases de educación física en el contexto escolar y se recomienda su uso en futuros estudios.

Conceptos y prácticas de la actividad física que se reproducen en las clases sociales: aproximación desde el enfoque determinantes/ determinación social de la salud

El concepto de actividad física es concebido de diferentes formas. Mostrando que existen varios factores que afectan de manera directa e indirecta la percepción que los sujetos construyen entorno a él, generando así una aproximación a diferentes definiciones de la actividad física desde varias perspectivas y dimensiones, donde predomina una noción netamente biológica. Este estudio pretende analizar, como desde las clases sociales se concibe la actividad física en sus conceptos y prácticas considerando los modelos de determinantes y determinación social para la salud. Con fin de comprender como los autores de la literatura científica conciben la actividad física y la relación con las clases sociales, desde una perspectiva teórica de los determinantes sociales de la salud y la teoría de la determinación social, se realizó una revisión documental y análisis de contenido de los conceptos y prácticas de la actividad física que se han considerado en los últimos 10 años. Para ello se seleccionaron las bases de datos PubMed y BVS (Biblioteca Virtual de Salud) por sus énfasis en publicaciones de salud mundialmente. Mostrando que la actividad física es concebida dominantemente desde una perspectiva biológica que ejerce una mirada reduccionista. Las relaciones entre actividad física y las clases sociales están claramente establecidas, sin embargo, estas relaciones pueden discrepar teniendo en cuenta el concepto de clase social, el contexto y la orientación de los autores y las poblaciones objetos de estudio. Obteniendo como resultado que los estudios documentados, revisados y analizados muestran una clara tendencia al modelo de determinantes; no obstante, algunos estudios en sus análisis se orientan hacia el modelo de determinación social. En cuanto al concepto de clases sociales los autores consideran una combinación de factores culturales y económicos sin atreverse a adoptar un concepto específico.

Niveles de actividad física en escolares de instituciones distritales de Bogotá, Colombia.

Objetivo: Estimar los niveles de actividad física (AF) de escolares de básica primaria durante el recreo, a través del uso del Sistema de Observación de Juego y Tiempo Libre en niños. Metodología: Estudio descriptivo transversal. Cinco instituciones educativas de la localidad de Engativá de Bogotá participaron en el presente estudio. Se contó con una muestra a conveniencia de 2.415 escolares (1.093 niñas y 1.322 niños), los cuales cursaban de 2º a 5º de primaria. Se realizaron 261 observaciones en 87 áreas determinadas. La muestra presentó una confiabilidad del 95%. Resultados: El tiempo de recreo fue de 30 minutos, los niños mostraron mayores porcentajes de AF con respecto a las niñas, sin embargo no se encontraron asociaciones estadísticamente significativas (p=0,506). Las áreas eran totalmente accesibles y utilizables, pero ausentes de actividades organizadas. Se encontró un bajo nivel de AF 9,5% en áreas supervisadas. De los escolares; el 22,5% para niñas, y el 20,6% para niños, tuvieron comportamientos sedentarios durante el recreo. Menos del 15% de los escolares realizaron AF vigorosa en el recreo y un mayor porcentaje 62,8% para niñas vs 64,6% para niños realizaron AF moderada. Conclusión: Los escolares acumularon una cantidad valiosa de AF moderada y vigorosa durante el recreo. Es probable que se aumente el nivel de AF, si el patio de la escuela está equipado y con actividades organizadas. Es esencial que las estrategias específicas se estudien y evalúen para determinar cómo y en qué medida se fomenta la AF entre los escolares.

Impact of severe epilepsy on development: Recovery potential after successful early epilepsy surgery.

Purpose: Epilepsy surgery in young children with focal lesions offers a unique opportunity to study the impact of severe seizures on cognitive development during a period of maximal brain plasticity, if immediate control can be obtained. We studied 11 children with early refractory epilepsy (median onset, 7.5 months) due to focal lesion who were rendered seizure-free after surgery performed before the age of 6 years. Methods: The children were followed prospectively for a median of 5 years with serial neuropsychological assessments correlated with electroencephalography (EEG) and surgery-related variables. Results: Short-term follow-up revealed rapid cognitive gains corresponding to cessation of intense and propagated epileptic activity [two with early catastrophic epilepsy; two with regression and continuous spike-waves during sleep (CSWS) or frontal seizures]; unchanged or slowed velocity of progress in six children (five with complex partial seizures and frontal or temporal cortical malformations). Longer-term follow-up showed stabilization of cognitive levels in the impaired range in most children and slow progress up to borderline level in two with initial gains. Discussion: Cessation of epileptic activity after early surgery can be followed by substantial cognitive gains, but not in all children. In the short term, lack of catch-up may be explained by loss of retained function in the removed epileptogenic area; in the longer term, by decreased intellectual potential of genetic origin, irreversible epileptic damage to neural networks supporting cognitive functions, or reorganization plasticity after early focal lesions. Cognitive recovery has to be considered as a "bonus," which can be predicted in some specific circumstances.

Avaliação por fMRI do córtex visual, motor e auditivo através de estimulação sensoriomotora e sonora em desportistas invisuais e desportistas sem deficiência visual

Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde - Ramo de especialização: Imagem por Ressonância Magnética

Synaptic plasticity in mature cultured hippocampal-entorhinal cortex slices : activity-dependent regulation of cAMP response-element binding protein

LTP, synaptic plasticity, hippocampus, organotypic cultures, CREB

Nurture versus nature: long-term impact of forced right-handedness on structure of pericentral cortex and basal ganglia.

Does a conflict between inborn motor preferences and educational standards during childhood impact the structure of the adult human brain? To examine this issue, we acquired high-resolution T1-weighted magnetic resonance scans of the whole brain in adult "converted" left-handers who had been forced as children to become dextral writers. Analysis of sulcal surfaces revealed that consistent right- and left-handers showed an interhemispheric asymmetry in the surface area of the central sulcus with a greater surface contralateral to the dominant hand. This pattern was reversed in the converted group who showed a larger surface of the central sulcus in their left, nondominant hemisphere, indicating plasticity of the primary sensorimotor cortex caused by forced use of the nondominant hand. Voxel-based morphometry showed a reduction of gray matter volume in the middle part of the left putamen in converted left-handers relative to both consistently handed groups. A similar trend was found in the right putamen. Converted subjects with at least one left-handed first-degree relative showed a correlation between the acquired right-hand advantage for writing and the structural changes in putamen and pericentral cortex. Our results show that a specific environmental challenge during childhood can shape the macroscopic structure of the human basal ganglia. The smaller than normal putaminal volume differs markedly from previously reported enlargement of cortical gray matter associated with skill acquisition. This indicates a differential response of the basal ganglia to early environmental challenges, possibly related to processes of pruning during motor development.

Mechanisms of cross-modal plasticity in early-blind subjects.

A variety of studies have demonstrated enhanced blood oxygenation level dependent responses to auditory and tactile stimuli within occipital cortex as a result of early blindness. However, little is known about the organizational principles that drive this cross-modal plasticity. We compared BOLD responses to a wide variety of auditory and tactile tasks (vs. rest) in early-blind and sighted subjects. As expected, cross-modal responses were larger in blind than in sighted subjects in occipital cortex for all tasks (cross-modal plasticity). Within both blind and sighted subject groups, we found patterns of cross-modal activity that were remarkably similar across tasks: a large proportion of cross-modal responses within occipital cortex are neither task nor stimulus specific. We next examined the mechanisms underlying enhanced BOLD responses within early-blind subjects. We found that the enhancement of cross-modal responses due to early blindness was best described as an additive shift, suggesting that cross-modal plasticity within blind subjects does not originate from either a scaling or unmasking of cross-modal responsivities found in sighted subjects.

Delayed Cyclic Activity Development on Early Amplitude-Integrated EEG in the Preterm Infant with Brain Lesions.

Background: Maturation of amplitude-integrated electroencephalogram (aEEG) activity is influenced by both gestational age (GA) and postmenstrual age. It is not fully known how this process is influenced by cerebral lesions. Objective: To compare early aEEG developmental changes between preterm newborns with different degrees of cerebral lesions on cranial ultrasound (cUS). Methods: Prospective cohort study on preterm newborns with GA <32.0 weeks, undergoing continuous aEEG recording during the first 84 h after birth. aEEG characteristics were qualitatively and quantitatively evaluated using pre-established criteria. Based on cUS findings three groups were formed: normal (n = 78), mild (n = 20), and severe cerebral lesions (n = 6). Linear mixed models for repeated measures were used to analyze aEEG maturational trajectories. Results: 104 newborns with a mean GA (range) 29.5 (24.4-31.7) weeks, and birth weight 1,220 (580-2,020) g were recruited. Newborns with severe brain lesions started with similar aEEG scores and tendentially lower aEEG amplitudes than newborns without brain lesions, and showed a slower development of the cyclic activity (p < 0.001), but a more rapid increase of the maximum and minimum aEEG amplitudes (p = 0.002 and p = 0.04). Conclusions: Preterm infants with severe cerebral lesions manifest a maturational delay in the aEEG cyclic activity already early after birth, but show a catch-up of aEEG amplitudes to that of newborns without cerebral lesions. Changes in the maturational aEEG pattern may be a marker of severe neurological lesions in the preterm infant.

Functional plasticity of the LACK-reactive Vbeta4-Valpha8 CD4(+) T cells normally producing the early IL-4 instructing Th2 cell development and susceptibility to Leishmania major in BALB / c mice.

Early production of IL-4 by LACK-reactive Vbeta4-Valpha8 CD4(+) T cells instructs aberrant Th2 cell development and susceptibility to Leishmania major in BALB / c mice. This was demonstrated using Vbeta4(+)-deficient BALB / c mice as a result of chronic infection with MMTV (SIM), a mouse mammary tumor virus expressing a Vbeta4-specific superantigen. The early IL-4 response was absent in these mice which develop a Th1 response to L. major. Here, we studied the functional plasticity of LACK-reactive Vbeta4-Valpha8 CD4(+) T cells using BALB/ c mice inoculated with L. major shortly after infection with MMTV (SIM), i. e. before deletion of Vbeta4(+) cells. These mice fail to produce the early IL-4 response to L. major and instead exhibit an IFN-gamma response that occurs within LACK-reactive Vbeta4-Valpha8 CD4(+) T cells. Neutralization of IFN-gamma restores the production of IL-4 by these cells. These data suggest that the functional properties of LACK-reactive Vbeta4-Valpha8 CD4(+) T cells are not irreversibly fixed.