946 resultados para Non invasive methods
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The role that kin selection might play in the evolution of lekking in birds remains controversial. Recent molecular data suggest that males displaying on leks are related. Here we investigated the genetic structure and pattern of relatedness on leks of a declining population of capercaillie (Tetrao urogallus) using microsatellite genetic markers. Since the species is highly sensitive to disturbance, we adopted a non-invasive method by using faecal samples collected in the field. Based on a dataset of 50 males distributed in 6 sub-populations, we found significant genetic structuring among sub-populations, and a significant pattern of isolation by distance among leks. Estimates of relatedness showed that males displaying on the same lek were related, even when controlling for the effects of genetical differentiation among sub-populations. In addition, the frequency distribution of relatedness values indicated that leks contain a mixture of close kin and unrelated individuals (34 and 66%, respectively). This pattern is consistent with the hypothesis that leks often contain kin associations, which might be due to very restricted dispersal of some of the males or to joint dispersal of kin. The results are discussed with respect to their implication for the conservation of endangered populations.
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Through significant developments and progresses in the last two decades, in vivo localized nuclear magnetic resonance spectroscopy (MRS) became a method of choice to probe brain metabolic pathways in a non-invasive way. Beside the measurement of the total concentration of more than 20 metabolites, (1)H MRS can be used to quantify the dynamics of substrate transport across the blood-brain barrier by varying the plasma substrate level. On the other hand, (13)C MRS with the infusion of (13)C-enriched substrates enables the characterization of brain oxidative metabolism and neurotransmission by incorporation of (13)C in the different carbon positions of amino acid neurotransmitters. The quantitative determination of the biochemical reactions involved in these processes requires the use of appropriate metabolic models, whose level of details is strongly related to the amount of data accessible with in vivo MRS. In the present work, we present the different steps involved in the elaboration of a mathematical model of a given brain metabolic process and its application to the experimental data in order to extract quantitative brain metabolic rates. We review the recent advances in the localized measurement of brain glucose transport and compartmentalized brain energy metabolism, and how these reveal mechanistic details on glial support to glutamatergic and GABAergic neurons.
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The leaves of all plants use elaborate and inducible defence systems to protect themselves. A wide variety of such defences are known and they include defence chemicals such as alkaloids, phenolics and terpenes, physical structures ranging from fibre cells to silica deposits, and a wide variety of defence proteins many of which target digestive processes in herbivores. It has long been known that the defence responses of plants under attack by insects are not restricted to the site of attack. Instead, if a leaf is damaged, defence can be triggered in other parts of the plant body, for example in distal leaves or even in roots and flowers. This raises the question of what are the organ-to-organ signals that coordinate this process. Several hypotheses have been proposed. These include the long-distance transfer of chemical signals through the plant vasculature, hydraulic signals that may transit through the xylem, and electrical signals that would move through living tissues such as the phloem. Much evidence for each of these scenarios has been published. In this thesis we took advantage of the fact that many plant defence responses are regulated by a signal transduction pathway based on a molecule called jasmonic acid. We used this molecule, one of its derivatives (jasmonoyl-isoleucine), and some of the genes it regulates as markers. Using these we investigated the possible role of the electrical signals in the leaf- to-leaf activation of the jasmonate pathway. We found that feeding insects stimulate easily detected electrical activity in the leaves of Arabidopsis thaliana and we used non-invasive surface electrodes to record this activity. This approach showed that jasmonate pathway activity and the electrical activity provoked by mechanical wounding occurred within identical spatial boundaries. Measurements of the apparent speed of surface potentials agreed well with previous velocity estimates for the speed of leaf-to-leaf signals that activate the jasmonate pathway. Using this knowledge we were able to investigate the effects of current injection into Arabidopsis leaves. This resulted in the strong expression of many jasmonate-regulated genes. All these results showed that electrical activity and the activation of jasmonate signalling were highly correlated. In order to test for possible causal links between the two processes, we conducted a small-scale reverse genetic screen on a series of T-DNA insertion mutants in ion channel genes and in other genes encoding proteins such as proton pumps. This screen, which was based on surface potential measurements, revealed that mutations in genes related to ionotropic glutamate receptors in animals had impaired electrical activity after wounding. Combining mutation of two of these glutamate-receptor-like genes in a double mutant reduced the response of leaves to current injection. When a leaf of this double mutant was wounded it failed to transmit a long-distance signal to a distal leaf. This result distinguished the double mutant from the wild-type plant and provides the first genetic evidence that electrical signalling is necessary to coordinate defence responses between organs in plants. - Les feuilles des plantes disposent de systèmes de défense inductibles très élaborés. Un grand nombre de ces systèmes de défenses sont connus et sont basés sur des composés chimiques comme les alcaloïdes, les composés phénoliques ou les terpènes, des systèmes physiques allant de la production de cellules fibreuses aux cristaux de silice ainsi qu'un grand nombre de protéines de défense ciblant le processus digestif des herbivores. Il est connu dépuis longtemps que la réponse défensive de la plante face à l'attaque pas un insecte n'est pas seulement localisée au niveau de la zone d'attaque. A la place, si une feuille est attaquée, les systèmes de défense peuvent être activés ailleurs dans la plante, comme par exemple dans d'autres feuilles, les racines ou même les fleurs. Ces observations soulèvent la question de la nature des signaux d'organes à organes qui régulent ces systèmes. Plusieurs hypothèses ont été formulées; une ou plusieures molécules pourraient être véhiculées dans la plante grâce au système vasculaire, un signal hydraulique transmis au travers du xylème ou encore des signaux électriques transmis par les cellules comme dans le phloème par exemple. De nombreuses études ont été publiées sur ces différentes hypothèses. Dans ce travail de thèse, nous avons choisi d'utiliser à notre avantage le fait que de nombreuses réponses de défense de la plante sont régulées par une même voie de signalisation utilisant l'acide jasmonique. Nous avons utilisé comme marqueurs cette molécule, un de ses dérivés (le jasmonoyl-isoleucine) ainsi que certains des gènes que l'acide jasmonique régule. Nous avons alors testé l'implication de la transmission de signaux électriques dans l'activation de la voie du jasmonate de feuille à feuille. Nous avons découvert que les insectes qui se nourrissent de feuilles d'Arabidopsis thaliana activent un signal électrique que nous avons pu mesurer grâce à une technique non invasive d'électrodes de surface. Les enregistrements ont montré que la génération de signaux électriques et l'activation de la voie du jasmonate avaient lieu aux mêmes endroits. La mesure de la vitesse de déplacement des impulsions électriques correspond aux estimations faites concernant l'activation de la voie du jasmonate. Grâce à cela, nous avons pu tester l'effet d'injection de courant électrique dans les feuilles d'Arabidopsis. La conséquence a été une forte expression de nombreux gènes de la voie du jasmonate, suggérant une forte corrélation entre l'activité électrique et l'activation de la voie du jasmonate. Afin de tester le lien de cause entre ces deux phénomènes, nous avons entrepris un criblage génétique sur une série de mutants d'insertion à l'ADN-T dans des gènes de canaux ioniques et d'autres gènes d'intérêt comme les gènes des pompes à protons. Ce criblage, basé sur la mesure de potentiels de surface, a permis de montrer que plusieurs mutations de gènes liés aux récepteurs au glutamate ionotropique présentent une baisse drastique de leurs activités électriques après une blessure mécanique des feuilles par rapport au type sauvage. Par la combinaison de deux mutations de ces récepteurs au glutamate en un double mutant, on obtient une réponse à la stimulation électrique encore plus faible. Quand une feuille du double mutant est blessée, elle est incapable de transmettre un signal à longue distance vers une feuille éloignée. Ce résultat permet de distinguer le double mutant de la plante sauvage et amène la première preuve génétique que l'activité électrique est nécessaire pour coordonner les réponses de défense entre les organes chez les plantes.
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The carbon dioxide production of the chick embryo cultured in vitro has been determined during the first 24 h of post-laying development using a non-invasive conductometric microtechnique. The mean CO2 production of the whole blastoderm (1) increased from 16 nmol/h at laying to 231 nmol/h at early neurulation, (2) became dependent on exogenous glucose and (3) was closely linked to mechanical tension generated in the blastoderm (loosening from vitelline membrane resulted in a decrease of 56%). In our experimental conditions, no significant influence of carbonic anhydrase on the CO2 production has been detected. The value of the respiratory exchange ratio varied from about 3 at pregastrular stages to 1 at neurula stage and CO2 was produced transiently in presence of antimycin A. Such results indicate that the source of CO2 is not exclusively mitochondrial and that the relative proportions of mitochondrial and non-mitochondrial CO2 productions might vary significantly throughout the early development. Our findings confirm that the metabolism of the chick embryo becomes more and more oxidative from laying onwards and suggest that the modifications of metabolism observed during the studied period of development could be associated with functional differentiation.
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The widespread use of abdominal imaging technologies has led to an increase in the incidental finding of liver tumors. Most of these lesions are asymptomatic and will not require any treatment. With the use of contrast-enhanced radiological studies, most of the tumors can be reliably diagnosed by non-invasive means. In case of diagnostic uncertainty, patients should not undergo percutaneous biopsy but rather complete resection of the lesion for an unequivocal diagnosis. Such pathologies must be taken charge of in centers with expertise by interdisciplinary teams.
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Wounded leaves communicate their damage status to one another through a poorly understood process of long-distance signalling. This stimulates the distal production of jasmonates, potent regulators of defence responses. Using non-invasive electrodes we mapped surface potential changes in Arabidopsis thaliana after wounding leaf eight and found that membrane depolarizations correlated with jasmonate signalling domains in undamaged leaves. Furthermore, current injection elicited jasmonoyl-isoleucine accumulation, resulting in a transcriptome enriched in RNAs encoding key jasmonate signalling regulators. From among 34 screened membrane protein mutant lines, mutations in several clade 3 GLUTAMATE RECEPTOR-LIKE genes (GLRs 3.2, 3.3 and 3.6) attenuated wound-induced surface potential changes. Jasmonate-response gene expression in leaves distal to wounds was reduced in a glr3.3 glr3.6 double mutant. This work provides a genetic basis for investigating mechanisms of long-distance wound signalling in plants and indicates that plant genes related to those important for synaptic activity in animals function in organ-to-organ wound signalling.
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L'embolie gazeuse représente une pathologie rare, potentiellement létale, rencontrée le plus souvent comme complication iatrogène d'un geste invasif chirurgical ou médical (insertion de voie veineuse centrale), mais également dans d'autres situations (accidents de plongée, traumatismes, ventilation non invasive) ou même intentionnelle suicidaire. Nous rapportons le cas d'une patiente de 31 ans connue pour des troubles de la personnalité, avec de multiples antécédents de tentamens médicamenteux, par ingestion de débris de verre ou de solution désinfectante pour les mains (Sterilium®), ayant nécessité plus d'une centaine d'hospitalisations dans le milieu psychiatrique. Cette patiente est admise aux urgences pour un nouvel abus médicamenteux par 20 comprimés de Détensor® (chlorhydrate de diphénhydramine et 8-chlor-théophylline), médicament sédatif et hypnotique en vente libre. Environ 16 heures après l'admission, la patiente s'injecte par le cathéter veineux du pli du coude gauche une quantité inconnue d'air à l'aide d'une seringue de 10 ml dérobée dans le service. L'examen clinique révèle une patiente normotendue, normocarde, avec une saturation de 95% à l'air ambiant et un status sans particularité. La gazométrie montre une insuffisance respiratoire partielle avec légère hypoxémie (pression artérielle d'oxygène (PaO2) à 73,1 mm Hg; borne inférieure prédite pour l'âge à 80,2 mm Hg). L'électrocardiogramme est sans particularité et la radiographie du thorax ne montre pas d'anomalie décelable, en l'occurrence pas d'air dans les troncs pulmonaires. La patiente est mise immédiatement sous oxygénothérapie à haute concentration de 100% et gardée en position couchée et monitorée. L'adhérence au traitement est limitée, de seulement 20 minutes. Nous n'avons pas recours à la manoeuvre de Durant (décubitus latéral gauche). La voie veineuse périphérique est rapidement enlevée. L'évolution est favorable, la gazométrie se normalisant après 4 heures (PaO2 à 94 mm Hg à l'air ambiant). La patiente est transférée en milieu psychiatrique pour suite de prise en charge de sa pathologie psychiatrique. Conclusions: Ce cas clinique illustre une pathologie rare, un tentamen par embolie gazeuse dans un contexte hospitalier et nous a déterminé à revoir la littérature sur l'épidémiologie, la présentation clinique, l'évolution, les tests diagnostiques, les complications, le traitement et le pronostic de l'embolie gazeuse qu'elle soit iatrogène, accidentelle ou auto-infligée.
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Objectives: The aim of this study was to evaluate the efficacy of brief motivational intervention (BMI) in reducing alcohol use and related problems among binge drinkers randomly selected from a census of 20 year-old French speaking Swiss men and to test the hypothesis that BMI contributes to maintain low-risk drinking among non-bingers. Methods: Randomized controlled trial comparing the impact of BMI on weekly alcohol use, frequency of binge drinking and occurrence of alcohol-related problems. Setting: Army recruitment center. Participants: A random sample of 622 men were asked to participate, 178 either refused, or missed appointment, or had to follow military assessment procedures instead, resulting in 418 men randomized into BMI or control conditions, 88.7% completing the 6-month follow-up assessment. Intervention: A single face-to-face BMI session exploring alcohol use and related problems in order to stimulate behaviour change perspective in a non-judgmental, empathic manner based on the principles of motivational interviewing (MI). Main outcome measures: Weekly alcohol use, binge drinking frequency and the occurrence of 12 alcohol-related consequences. Results: Among binge drinkers, we observed a 20% change in drinking induced by BMI, with a reduction in weekly drinking of 1.5 drink in the BMI group, compared to an increase of 0.8 drink per week in the control group (incidence rate ratio 0.8, 95% confidence interval 0,66 to 0,98, p = 0.03). BMI did not influence the frequency of binge drinking and the occurrence of 12 possible alcohol-related consequences. However, BMI induced a reduction in the alcohol use of participants who, after drinking over the past 12 months, experienced alcohol-related consequences, i.e., hangover (-20%), missed a class (-53%), got behind at school (-54%), argued with friends (-38%), engaged in unplanned sex (-45%) or did not use protection when having sex (-64%). BMI did not reduce weekly drinking in those who experienced the six other problems screened. Among non-bingers, BMI did not contribute to maintain low-risk drinking. Conclusions: At army conscription, BMI reduced alcohol use in binge drinkers, particularly in those who recently experienced alcohol-related adverse consequences. No preventive effect of BMI was observed among non-bingers. BMI is an interesting preventive option in young binge drinkers, particularly in countries with mandatory army recruitment.
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Standard surgical aortic valve replacement with a biological prosthesis remains the treatment of choice for low- and mid-risk elderly patients (traditionally >65 years of age) suffering from severe symptomatic aortic valve stenosis or insufficiency, and for young patients with formal contraindications to long-lasting anticoagulation. Unfortunately, despite the fact that several technical improvements have noticeably improved the resistance of pericardial and bovine bioprostheses to leaflet calcifications and ruptures, the risk of early valve failure with rapid degeneration still exists, especially for patients under haemodialysis and for patients <60 years of age at the time of surgery. Until now, redo open heart surgery under cardiopulmonary bypass and on cardioplegic arrest was the only available therapeutic option in case of bioprosthesis degeneration, but it carried a higher surgical risk when elderly patients with severe concomitant comorbidities were concerned. Since a few years, the advent of new transcatheter aortic valve procedures has opened new horizons in cardiac surgery and, in particular, the possibility of implanting stented valves within the degenerated stented bioprosthesis, the so-called 'valve-in-valve' (VinV) concept, has become a clinical practice in experienced cardiac centres. The VinV procedure represents a minimally invasive approach dedicated to high-risk redo patients, and published preliminary reports have shown a success rate of 100% with absence of significant valvular leaks, acceptable transvalvular gradients and low complication rate. However, this procedure is not riskless and the most important concerns are about the size mismatch and the right positioning within the degenerated bioprosthesis. In this article, we review the limited available literature about VinV procedures, underline important technical details for the positioning and provide guidelines to prevent valve-prosthesis mismatch comparing the three sizes of the only commercially available transapical device, the Edwards Sapien, with the inner diameter of three of the most commonly used stented bioprostheses.
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En raison de sa faible densité, l'hélium tend à favoriser la présence de conditions d'écoulement laminaires dans les voies aériennes, tout en diminuant la résistance à l'écoulement en conditions turbulentes. Cette propriété rend compte de son intérêt potentiel lors d'atteintes obstructives des voies aériennes supérieures ou inférieures. Plusieurs études ont démontré des effets cliniques et physiopathologiques favorables dans ces situations, tant en respiration spontanée qu'en ventilation mécanique, invasive ou non invasive. Pour l'heure, nous manquons d'études bien conduites démontrant que ces effets favorables s'accompagnent d'un impact bénéfique sur le devenir des patients. Dans cette attente, le recours de routine aux mélanges hélium-oxygène (He-O2) ne peut être préconisé et son utilisation doit être limitée à des situations cliniques individuelles avec des objectifs ciblés.
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Questionnaire studies indicate that high-anxious musicians may suffer from hyperventilation symptoms before and/or during performance. Reported symptoms include amongst others shortness of breath, fast or deep breathing, dizziness and thumping heart. However, no study has yet tested if these self-reported symptoms reflect actual cardio respiratory changes. Disturbances in breathing patterns and hyperventilation may contribute to the often observed poorer performance of anxious musicians under stressful performance situations. The main goal of this study is to determine if music performance anxiety is manifest physiologically in specific correlates of cardio respiratory activity. We studied 74 professional music students divided into two groups (i.e. high-anxious and lowanxious) based on their self-reported performance anxiety in three distinct situations: baseline, private performance (without audience), public performance (with audience). We measured a) breathing patterns, end-tidal carbon dioxide (EtCO2, a good non-invasive estimator for hyperventilation), ECG and b) self-perceived emotions and self-perceived physiological activation. The poster will concentrate on the preliminary results of this study. The focus will be a) on differences between high-anxious and low-anxious musicians regarding breaths per minute and heart rate and b) on the response coherence between self-perceived palpitations and actual heart rate.
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We introduce a microscopic method that determines quantitative optical properties beyond the optical diffraction limit and allows direct imaging of unstained living biological specimens. In established holographic microscopy, complex fields are measured using interferometric detection, allowing diffraction-limited phase measurements. Here, we show that non-invasive optical nanoscopy can achieve a lateral resolution of 90 nm by using a quasi-2 pi-holographic detection scheme and complex deconvolution. We record holograms from different illumination directions on the sample plane and observe subwavelength tomographic variations of the specimen. Nanoscale apertures serve to calibrate the tomographic reconstruction and to characterize the imaging system by means of the coherent transfer function. This gives rise to realistic inverse filtering and guarantees true complex field reconstruction. The observations are shown for nanoscopic porous cell frustule (diatoms), for the direct study of bacteria (Escherichia coil), and for a time-lapse approach to explore the dynamics of living dendritic spines (neurones).
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Comme technique alternative à la densitométrie osseuse par rayons-X (DXA), l'ultrason quantitatif (USQ) prend un intérêt de plus en plus important, pour l'évaluation osseuse non invasive du risque fracturaire d'origine ostéoporotique. Bien que l'USQ soit reconnu sur le plan scientifique dans le management de l'ostéoporose par de nombreuses sociétés internationales, il devient urgent de définir une stratégie d'utilisation clinique pratique. Dans cet article, plusieurs approches ont été évoquées, soulignant les avantages et inconvénients de chacune d'entre elles. Cependant, le coeur de cette article porte sur des recommandations opérationnelles pour l'utilisation de 2 appareil USQ, vendus en Suisse, dans le management de l'ostéoporose. Cette approche prend en compte les recommandations de l'Association Suisse contre l'Ostéoporose en terme de facteurs de risques ainsi que les indications officielles pour l'examen DXA conventionnel. [Ed.]
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Rapport de synthèse : Introduction: la prévalence de l'insuffisance rénale chronique (IRC) augmente et malgré les traitements de remplacement rénal telle que la transplantation ou la dialyse, la mortalité chez des patients atteints d'une IRC reste très élevée. Les maladies cardiovasculaires sont la cause principale de mortalité chez ces patients, et le risque de décès dú à une complication cardiovasculaire est chez eux accru de 10 à 20 fois par rapport à la population générale. Méme si les facteurs de risque cardiovasculaires «traditionnels », principalement l'hypertension artérielle et le diabète sont très prévalents chez les patients avec IRC, ils sont insuffisants pour expliquer l'excès de mortalité cardiovasculaire. D'autres facteurs de risques « nontraditionnels » comme l'accumulation du diméthylarginine asymétrique (ADMA), un inhibiteur endogène de la synthase d'oxyde d'azote (NO), semblent aussi être importants. Chez les patients avec IRC, des taux élevés d'ADMA sont un puissant facteur prédictif indépendant de la mortalité cardiovasculaire. Il a également été démontré chez des souris que l'ADMA peut étre une cause directe de dysfonction endothéliale. Cette dernière joue un rôle primordial dans le développement de l'athérosclérose, cause principale des complications cardiovasculaires. Le but du présent travail est de tester l'hypothèse qu'une réduction du taux d'ADMA après une séance unique d'hémodialyse améliore la dysfonction endothéliale. Méthodes: la dysfonction endothéliale peut être évaluée dans les microvaisseaux de la péan de façon non invasive par fluxmétrie laser Doppler. La vasodilatation cutanée induite par un échauffement local de 34° à 41 °C (hyperémie thermique) est connue pour être dépendante de la production endothéliale de NO et a été utilisée dans plusieurs études cliniques pour évaluer la dysfonction endothéliale. Nous avons recruté 24 patients traités par hémodialyse chronique et également 24 sujets contrôles du même âge et sexe. Chez les patients dialysés, l'hyperémie thermique est mesuré une fois directement avant une séance d'hémodialyse, et une fois directement après une autre séance, toutes deux distantes de 2 à 7 jours. En même temps, les taux plasmatiques d'ADMA sont mesurés par la méthode de spectrométrie de masse en tandem. Chez les sujets contrôle, l'hyperémie thermique est également mesurée à deux reprises, à un intervalle de 2 à 7 jours comme chez les patients dialysés et les taux d'ADMA sont déterminés qu'une seule fois. Résultats: chez les patients dialysés, les réactions d'hyperémie thermique étaient superposables avant et après dialyse, mais moindre que chez les sujets contrôles. Par contre, les taux d'ADMA étaient plus élevés avant qu'après dialysé. Les taux d'ADMA après dialyse étaient similaires aux taux chez les sujets contrôles. Conclusion: cette étude montre que la vasodilatation dépendante de la production endothéliale de NO dans la microcirculation cutanée n'est pas influencée par les taux plasmatiques d'ADMA chez les patients dialysés. Ces résultats suggèrent que d'autres mécanismes sont responsables de la dysfonction endothéliale chez ces patients. Ceci met en question le concept que l'accumulation d'ADMA est un facteur causal du risque cardiovasculaire élevé et suggère que l'ADMA est juste un marqueur du milieu très athérogénique causé par l'IRC.
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Chloride channels represent a group of targets for major clinical indications. However, molecular screening for chloride channel modulators has proven to be difficult and time-consuming as approaches essentially rely on the use of fluorescent dyes or invasive patch-clamp techniques which do not lend themselves to the screening of large sets of compounds. To address this problem, we have developed a non-invasive optical method, based on digital holographic microcopy (DHM), allowing monitoring of ion channel activity without using any electrode or fluorescent dye. To illustrate this approach, GABA(A) mediated chloride currents have been monitored with DHM. Practically, we show that DHM can non-invasively provide the quantitative determination of transmembrane chloride fluxes mediated by the activation of chloride channels associated with GABA(A) receptors. Indeed through an original algorithm, chloride currents elicited by application of appropriate agonists of the GABA(A) receptor can be derived from the quantitative phase signal recorded with DHM. Finally, chloride currents can be determined and pharmacologically characterized non-invasively simultaneously on a large cellular sampling by DHM.