Latitudinal gradient effect on the wing geometry of Auca coctei (Guérin)(Lepidoptera, Nymphalidae)

Latitudinal gradient effect on the wing geometry of Auca coctei (Guérin) (Lepidoptera, Nymphalidae). When the environmental conditions change locally, the organisms and populations may also change in response to the selection pressure, so that the development of individuals may become affected in different degrees. There have been only a few studies in which the patterns of wing morphology variation have been looked into along a latitudinal gradient by means of geometric morphometrics. The aim of this work was to assess the morphologic differentiation of wing among butterfly populations of the species Auca coctei. For this purpose, 9 sampling locations were used which are representative of the distribution range of the butterfly and cover a wide latitudinal range in Chile. The wing morphology was studied in a total of 202 specimens of A. coctei (150 males and 52 females), based on digitization of 17 morphologic landmarks. The results show variation of wing shape in both sexes; however, for the centroid size there was significant variation only in females. Females show smaller centroid size at higher latitudes, therefore in this study the Bergmann reverse rule is confirmed for females of A. coctei. Our study extends morphologic projections with latitude, suggesting that wing variation is an environmental response from diverse origins and may influence different characteristics of the life history of a butterfly.

A wearable system for multi-segment foot kinetics measurement.

This study aims to design a wearable system for kinetics measurement of multi-segment foot joints in long-distance walking and to investigate its suitability for clinical evaluations. The wearable system consisted of inertial sensors (3D gyroscopes and 3D accelerometers) on toes, forefoot, hindfoot, and shank, and a plantar pressure insole. After calibration in a laboratory, 10 healthy elderly subjects and 12 patients with ankle osteoarthritis walked 50m twice wearing this system. Using inverse dynamics, 3D forces, moments, and power were calculated in the joint sections among toes, forefoot, hindfoot, and shank. Compared to those we previously estimated for a one-segment foot model, the sagittal and transverse moments and power in the ankle joint, as measured via multi-segment foot model, showed a normalized RMS difference of less than 11%, 14%, and 13%, respectively, for healthy subjects, and 13%, 15%, and 14%, for patients. Similar to our previous study, the coronal moments were not analyzed. Maxima-minima values of anterior-posterior and vertical force, sagittal moment, and power in shank-hindfoot and hindfoot-forefoot joints were significantly different between patients and healthy subjects. Except for power, the inter-subject repeatability of these parameters was CMC>0.90 for healthy subjects and CMC>0.70 for patients. Repeatability of these parameters was lower for the forefoot-toes joint. The proposed measurement system estimated multi-segment foot joints kinetics with acceptable repeatability but showed difference, compared to those previously estimated for the one-segment foot model. These parameters also could distinguish patients from healthy subjects. Thus, this system is suggested for outcome evaluations of foot treatments.

Regional coronary endothelial function is closely related to local early coronary atherosclerosis in patients with mild coronary artery disease: pilot study.

BACKGROUND: Coronary endothelial function is abnormal in patients with established coronary artery disease and was recently shown by MRI to relate to the severity of luminal stenosis. Recent advances in MRI now allow the noninvasive assessment of both anatomic and functional (endothelial function) changes that previously required invasive studies. We tested the hypothesis that abnormal coronary endothelial function is related to measures of early atherosclerosis such as increased coronary wall thickness. METHODS AND RESULTS: Seventeen arteries in 14 healthy adults and 17 arteries in 14 patients with nonobstructive coronary artery disease were studied. To measure endothelial function, coronary MRI was performed before and during isometric handgrip exercise, an endothelial-dependent stressor, and changes in coronary cross-sectional area and flow were measured. Black blood imaging was performed to quantify coronary wall thickness and indices of arterial remodeling. The mean stress-induced change in cross-sectional area was significantly higher in healthy adults (13.5%±12.8%, mean±SD, n=17) than in those with mildly diseased arteries (-2.2%±6.8%, P<0.0001, n=17). Mean coronary wall thickness was lower in healthy subjects (0.9±0.2 mm) than in patients with coronary artery disease (1.4±0.3 mm, P<0.0001). In contrast to healthy subjects, stress-induced changes in cross-sectional area, a measure of coronary endothelial function, correlated inversely with coronary wall thickness in patients with coronary artery disease (r=-0.73, P=0.0008). CONCLUSIONS: There is an inverse relationship between coronary endothelial function and local coronary wall thickness in patients with coronary artery disease but not in healthy adults. These findings demonstrate that local endothelial-dependent functional changes are related to the extent of early anatomic atherosclerosis in mildly diseased arteries. This combined MRI approach enables the anatomic and functional investigation of early coronary disease.

La zonación estructural del hercínico del Pirineo Central en el anticlinorio de la Pallaresa

The Pyrenees are an alpine chain with hercynian basement rocks that outcrop in a large area called the Axial Zone. These rocks have been involved in the alpine deformation events although their main structural features resulted from the Hercynian orogeny. A relevant characteristic of the Hercynian basement is a change in structural style in depth which has been commonly studied and interpreted in the Pallaresa Anticlinorium, in the Central Pyrenees. This anticlinorium is a complex hercynian structural unit whose southern part belongs to the suprastructure whereas the northern part corresponds mostly to a transition zone between the infrastructure and the suprastructure. Rocks of the suprastructure show a steeply dipping slaty cleavage as the dominant structure, which is overprinting folds and thrusts rarely going with pervasive deformation. The transition zone results from a slaty cleavage, very often close to the bedding, overprinted by one or two steep crenulation cleavages. A gradual boundary exists between both structural levels and it can be observed that the deformation developing slaty cleavage in the suprastructure grades to a crenulation foliation in the transition zone. The gradual character of that boundary, as seen in the northern end of the transition zone, suggests that the southern sharp boundary is not original. That boundary is interpreted as a northward dipping inverse fault, possibly with Alpine age. That fault causes a relative uplift of the rocks of the transition zone and gives this sharp boundary with the suprastructural levels. It provokes the asymmetry in the Pallaresa anticlinorium

pH como un trazador de la variabilidad biogeoquímica en el Sistema de Humboldt

Se analizó información sobre parámetros biogeoquímicos como pH, CO2 parcialmente disuelto, clorofila-a, oxígeno, salinidad y temperatura, obtenidos en el Sistema de Humboldt frente a Perú en los años 2007-2009, a fin de comprender la importancia del pH como una variable clave para trazar la variabilidad biogeoquímica del Sistema de Afloramiento de Humboldt. Las Aguas Costeras Frías (ACF) ricas en nutrientes evidencian una relación inversa con el pH, en ese sentido valores de 7,6 a 8,0 se encontraron asociados a la ocurrencia de eventos de afloramiento; en condiciones frías como La Niña 2007 el pH predominante se encuentra por debajo de 8,0, y en el caso de las Aguas Subtropicales Superficiales presentan un pH entorno a 8,3. La productividad en los veranos se incrementa debido a factores como la intensidad de luz generándose núcleos de clorofila-a superiores a 10,0 μg.L-1; como constituyentes de la reacción bioquímica de fotosíntesis se tiene en cuenta la forma inmediata del compuesto CO2 y el consumo de iones hidronio; en situaciones extremas de fertilización, se tiene elevado pH entre 8,2 e inclusive 9,0, en donde los contenidos de oxígeno disuelto superan los 6,0 mL.L-1.

Study of a sialyltransferase ST3GAL6, in adipogenesis and obesity

RésuméL'obésité et les maladies métaboliques qui lui sont associées tels que le diabète ou les maladies cardiovasculaires ont un impact épidémiologique croissant. Ainsi, les mécanismes moléculaires se produisant dans le tissu adipeux en expansion font l'objet de nombreuses investigations. Dans ce contexte, nous nous sommes particulièrement intéressés à l'adipogénèse, le procédé permettant la formation d'adipocytes matures et fonctionnels. Le gène St3gal6 code pour une enzyme appelée β-galactosidase a2,3-sialyltransferase 6 et participant à la voie de glycosylation. Cette protéine appartient à la famille des a2,3- sialyltransferases dont la fonction principale est de transférer un acide sialique à l'extrémité de chaînes glycosidiques présentes sur les glycoprotéines et les glycolipides. Dans une précédente étude de transcriptomique réalisée chez la souris, St3gal6 a été décrit comme un gène dont l'expression est augmentée dans le tissu adipeux blanc d'animaux en surpoids et dont l'expression est normalisée après une perte de poids. Afin d'étudier le rôle potentiel de St3gal6 dans le développement du tissu adipeux, nous nous sommes intéressés à la régulation de son expression en cas d'obésité ainsi qu'à ses effets sur l'adipogénèse. Nous avons d'abord montré que St3gal6 s'exprime aussi bien dans le tissu adipeux blanc que dans le tissu adipeux brun. Puis nous avons confirmé dans deux différents modèles animaux que l'expression de St3gal6 dans le tissu adipeux était augmentée en cas d'obésité. Nous avons aussi observé in vitro une induction de St3gal6 dans des adipocytes traités par des cytokines pro-inflammatoires sécrétées dans le tissu adipeux d'individus obèses. Enfin, parmi les six membres que compte la famille des a2,3-sialyltransferases, St3gal6 est celui dont l'expression est la plus significativement induite en situation d'obésité. En outre, au cours de la différenciation des adipocytes blancs et bruns, l'expression de St3gal6 est augmentée et son inhibition réduit le potentiel de maturation des adipocytes qui accumulent moins de lipides. A l'inverse, la surexpression de St3gal6 dans des préadipocytes blancs augmente leur taux de différenciation in vitro; la formation de gouttelettes lipidiques et l'expression de genes spécifiques de l'adipocyte mature sont accrues. Enfin, le traitement d'adipocytes blancs in vitro avec un inhibiteur pharmacologique des a2,3-sialyltransferases ou une sialidase clivant les résidus sialylés montre qu'un défaut de a2,3-sialylation affectant les adipocytes diminue leur potentiel adipogénique. Par conséquent, ces résultats suggèrent que St3gal6 est impliqué dans la voie de différenciation des adipocytes et que cette a2,3-sialylation joue un rôle dans le remodelage du tissu adipeux induit par l'obésité.AbstractIn order to better understand molecular events occurring in obesity and leading to its associated complications, we were interested in the biology of adipose tissue and particularly in the study of adipogenesis, the process by which new mature adipocytes develop and accumulate lipids.The β-galactosidase a2,3-sialyltransferase 6 (St3gal6) gene encodes for an enzyme involved in post-translational protein glycosylation. Thereby, St3gal6 enzyme belongs to the a2,3sialyltransferase family whose function is to add sialic acids at outer position on glycosidic chain of glycoproteins or glycolipids. Previously, in mouse, St3gal6 has been described as a gene whose expression in white adipose tissue is increased in overweighted animals and normalized after weight loss. Therefore, we have assumed that St3gal6 may play a role in adipose tissue development and in tissue remodelling triggered by obesity. First we show that St3gal6 is expressed in white but also in brown adipose tissue. St3gal6 upregulation upon weight gain was confirmed in two mouse models of obesity namely diet- induced and genetically-induced obesity. We also report that St3gal6 is induced by pro¬inflammatory cytokines known to be oversecreted in adipose tissue during obesity. Furthermore, St3gal6 is the a2,3-sialyltransferase whose expression is more markedly induced in adipose tissue. In addition, we demonstrate that St3gl6 expression is progressively increased in late stages of white and brown adipogenesis while St3gal6 knockdown inhibits adipocyte differentiation in vitro. Conversely, St3gal6 overexpression in a white preadipocyte cell line increases lipid accumulation during differentiation process and enhances gene expression of mature white adipocyte markers. Finally, using an a2-3 sialyltransferase inhibitor and a sialidase treatment on white adipocyte cell line, we observe that a decreased a2,3-sialylation impairs adipocyte differentiation in vitro. Altogether, these result suggest that St3gal6 plays a role in adipogenesis and in tissue remodelling associated with obesity likely through its enzymatic activity of a2,3-sialylation. Thus, a2,3-sialylation appears as a novel pathway of interest whose precise molecular mechanisms remain to be elucidated in the context of adipose tissue development and adipocyte functions.

Changing landscapes of Switzerland: assessing effects of historic and future land uses and land covers on the occurrence of selected butterfly species

Summary Landscapes are continuously changing. Natural forces of change such as heavy rainfall and fires can exert lasting influences on their physical form. However, changes related to human activities have often shaped landscapes more distinctly. In Western Europe, especially modern agricultural practices and the expanse of overbuilt land have left their marks in the landscapes since the middle of the 20th century. In the recent years men realised that mare and more changes that were formerly attributed to natural forces might indirectly be the result of their own action. Perhaps the most striking landscape change indirectly driven by human activity we can witness in these days is the large withdrawal of Alpine glaciers. Together with the landscapes also habitats of animal and plant species have undergone vast and sometimes rapid changes that have been hold responsible for the ongoing loss of biodiversity. Thereby, still little knowledge is available about probable effects of the rate of landscape change on species persistence and disappearance. Therefore, the development and speed of land use/land cover in the Swiss communes between the 1950s and 1990s were reconstructed using 10 parameters from agriculture and housing censuses, and were further correlated with changes in butterfly species occurrences. Cluster analyses were used to detect spatial patterns of change on broad spatial scales. Thereby, clusters of communes showing similar changes or transformation rates were identified for single decades and put into a temporally dynamic sequence. The obtained picture on the changes showed a prevalent replacement of non-intensive agriculture by intensive practices, a strong spreading of urban communes around city centres, and transitions towards larger farm sizes in the mountainous areas. Increasing transformation rates toward more intensive agricultural managements were especially found until the 1970s, whereas afterwards the trends were commonly negative. However, transformation rates representing the development of residential buildings showed positive courses at any time. The analyses concerning the butterfly species showed that grassland species reacted sensitively to the density of livestock in the communes. This might indicate the augmented use of dry grasslands as cattle pastures that show altered plant species compositions. Furthermore, these species also decreased in communes where farms with an agricultural area >5ha have disappeared. The species of the wetland habitats were favoured in communes with smaller fractions of agricultural areas and lower densities of large farms (>10ha) but did not show any correlation to transformation rates. It was concluded from these analyses that transformation rates might influence species disappearance to a certain extent but that states of the environmental predictors might generally outweigh the importance of the corresponding rates. Information on the current distribution of species is evident for nature conservation. Planning authorities that define priority areas for species protection or examine and authorise construction projects need to know about the spatial distribution of species. Hence, models that simulate the potential spatial distribution of species have become important decision tools. The underlying statistical analyses such as the widely used generalised linear models (GLM) often rely on binary species presence-absence data. However, often only species presence data have been colleted, especially for vagrant, rare or cryptic species such as butterflies or reptiles. Modellers have thus introduced randomly selected absence data to design distribution models. Yet, selecting false absence data might bias the model results. Therefore, we investigated several strategies to select more reliable absence data to model the distribution of butterfly species based on historical distribution data. The results showed that better models were obtained when historical data from longer time periods were considered. Furthermore, model performance was additionally increased when long-term data of species that show similar habitat requirements as the modelled species were used. This successful methodological approach was further applied to assess consequences of future landscape changes on the occurrence of butterfly species inhabiting dry grasslands or wetlands. These habitat types have been subjected to strong deterioration in the recent decades, what makes their protection a future mission. Four spatially explicit scenarios that described (i) ongoing land use changes as observed between 1985 and 1997, (ii) liberalised agricultural markets, and (iii) slightly and (iv) strongly lowered agricultural production provided probable directions of landscape change. Current species-environment relationships were derived from a statistical model and used to predict future occurrence probabilities in six major biogeographical regions in Switzerland, comprising the Jura Mountains, the Plateau, the Northern and Southern Alps, as well as the Western and Eastern Central Alps. The main results were that dry grasslands species profited from lowered agricultural production, whereas overgrowth of open areas in the liberalisation scenario might impair species occurrence. The wetland species mostly responded with decreases in their occurrence probabilities in the scenarios, due to a loss of their preferred habitat. Further analyses about factors currently influencing species occurrences confirmed anthropogenic causes such as urbanisation, abandonment of open land, and agricultural intensification. Hence, landscape planning should pay more attention to these forces in areas currently inhabited by these butterfly species to enable sustainable species persistence. In this thesis historical data were intensively used to reconstruct past developments and to make them useful for current investigations. Yet, the availability of historical data and the analyses on broader spatial scales has often limited the explanatory power of the conducted analyses. Meaningful descriptors of former habitat characteristics and abundant species distribution data are generally sparse, especially for fine scale analyses. However, this situation can be ameliorated by broadening the extent of the study site and the used grain size, as was done in this thesis by considering the whole of Switzerland with its communes. Nevertheless, current monitoring projects and data recording techniques are promising data sources that might allow more detailed analyses about effects of long-term species reactions on landscape changes in the near future. This work, however, also showed the value of historical species distribution data as for example their potential to locate still unknown species occurrences. The results might therefore contribute to further research activities that investigate current and future species distributions considering the immense richness of historical distribution data. Résumé Les paysages changent continuellement. Des farces naturelles comme des pluies violentes ou des feux peuvent avoir une influence durable sur la forme du paysage. Cependant, les changements attribués aux activités humaines ont souvent modelé les paysages plus profondément. Depuis les années 1950 surtout, les pratiques agricoles modernes ou l'expansion des surfaces d'habitat et d'infrastructure ont caractérisé le développement du paysage en Europe de l'Ouest. Ces dernières années, l'homme a commencé à réaliser que beaucoup de changements «naturels » pourraient indirectement résulter de ses propres activités. Le changement de paysage le plus apparent dont nous sommes témoins de nos jours est probablement l'immense retraite des glaciers alpins. Avec les paysages, les habitats des animaux et des plantes ont aussi été exposés à des changements vastes et quelquefois rapides, tenus pour coresponsable de la continuelle diminution de la biodiversité. Cependant, nous savons peu des effets probables de la rapidité des changements du paysage sur la persistance et la disparition des espèces. Le développement et la rapidité du changement de l'utilisation et de la couverture du sol dans les communes suisses entre les années 50 et 90 ont donc été reconstruits au moyen de 10 variables issues des recensements agricoles et résidentiels et ont été corrélés avec des changements de présence des papillons diurnes. Des analyses de groupes (Cluster analyses) ont été utilisées pour détecter des arrangements spatiaux de changements à l'échelle de la Suisse. Des communes avec des changements ou rapidités comparables ont été délimitées pour des décennies séparées et ont été placées en séquence temporelle, en rendrent une certaine dynamique du changement. Les résultats ont montré un remplacement répandu d'une agriculture extensive des pratiques intensives, une forte expansion des faubourgs urbains autour des grandes cités et des transitions vers de plus grandes surfaces d'exploitation dans les Alpes. Dans le cas des exploitations agricoles, des taux de changement croissants ont été observés jusqu'aux années 70, alors que la tendance a généralement été inversée dans les années suivantes. Par contre, la vitesse de construction des nouvelles maisons a montré des courbes positives pendant les 50 années. Les analyses sur la réaction des papillons diurnes ont montré que les espèces des prairies sèches supportaient une grande densité de bétail. Il est possible que dans ces communes beaucoup des prairies sèches aient été fertilisées et utilisées comme pâturages, qui ont une autre composition floristique. De plus, les espèces ont diminué dans les communes caractérisées par une rapide perte des fermes avec une surface cultivable supérieure à 5 ha. Les espèces des marais ont été favorisées dans des communes avec peu de surface cultivable et peu de grandes fermes, mais n'ont pas réagi aux taux de changement. Il en a donc été conclu que la rapidité des changements pourrait expliquer les disparitions d'espèces dans certains cas, mais que les variables prédictives qui expriment des états pourraient être des descripteurs plus importants. Des informations sur la distribution récente des espèces sont importantes par rapport aux mesures pour la conservation de la nature. Pour des autorités occupées à définir des zones de protection prioritaires ou à autoriser des projets de construction, ces informations sont indispensables. Les modèles de distribution spatiale d'espèces sont donc devenus des moyens de décision importants. Les méthodes statistiques courantes comme les modèles linéaires généralisés (GLM) demandent des données de présence et d'absence des espèces. Cependant, souvent seules les données de présence sont disponibles, surtout pour les animaux migrants, rares ou cryptiques comme des papillons ou des reptiles. C'est pourquoi certains modélisateurs ont choisi des absences au hasard, avec le risque d'influencer le résultat en choisissant des fausses absences. Nous avons établi plusieurs stratégies, basées sur des données de distribution historique des papillons diurnes, pour sélectionner des absences plus fiables. Les résultats ont démontré que de meilleurs modèles pouvaient être obtenus lorsque les données proviennent des périodes de temps plus longues. En plus, la performance des modèles a pu être augmentée en considérant des données de distribution à long terme d'espèces qui occupent des habitats similaires à ceux de l'espèce cible. Vu le succès de cette stratégie, elle a été utilisée pour évaluer les effets potentiels des changements de paysage futurs sur la distribution des papillons des prairies sèches et marais, deux habitats qui ont souffert de graves détériorations. Quatre scénarios spatialement explicites, décrivant (i) l'extrapolation des changements de l'utilisation de sol tels qu'observés entre 1985 et 1997, (ii) la libéralisation des marchés agricoles, et une production agricole (iii) légèrement amoindrie et (iv) fortement diminuée, ont été utilisés pour générer des directions de changement probables. Les relations actuelles entre la distribution des espèces et l'environnement ont été déterminées par le biais des modèles statistiques et ont été utilisées pour calculer des probabilités de présence selon les scénarios dans six régions biogéographiques majeures de la Suisse, comportant le Jura, le Plateau, les Alpes du Nord, du Sud, centrales orientales et centrales occidentales. Les résultats principaux ont montré que les espèces des prairies sèches pourraient profiter d'une diminution de la production agricole, mais qu'elles pourraient aussi disparaître à cause de l'embroussaillement des terres ouvertes dû à la libéralisation des marchés agricoles. La probabilité de présence des espèces de marais a décrû à cause d'une perte générale des habitats favorables. De plus, les analyses ont confirmé que des causes humaines comme l'urbanisation, l'abandon des terres ouvertes et l'intensification de l'agriculture affectent actuellement ces espèces. Ainsi ces forces devraient être mieux prises en compte lors de planifications paysagères, pour que ces papillons diurnes puissent survivre dans leurs habitats actuels. Dans ce travail de thèse, des données historiques ont été intensivement utilisées pour reconstruire des développements anciens et pour les rendre utiles à des recherches contemporaines. Cependant, la disponibilité des données historiques et les analyses à grande échelle ont souvent limité le pouvoir explicatif des analyses. Des descripteurs pertinents pour caractériser les habitats anciens et des données suffisantes sur la distribution des espèces sont généralement rares, spécialement pour des analyses à des échelles fores. Cette situation peut être améliorée en augmentant l'étendue du site d'étude et la résolution, comme il a été fait dans cette thèse en considérant toute la Suisse avec ses communes. Cependant, les récents projets de surveillance et les techniques de collecte de données sont des sources prometteuses, qui pourraient permettre des analyses plus détaillés sur les réactions à long terme des espèces aux changements de paysage dans le futur. Ce travail a aussi montré la valeur des anciennes données de distribution, par exemple leur potentiel pour aider à localiser des' présences d'espèces encore inconnues. Les résultats peuvent contribuer à des activités de recherche à venir, qui étudieraient les distributions récentes ou futures d'espèces en considérant l'immense richesse des données de distribution historiques.

PTH and 1.25 vitamin D response to a low-calcium diet is associated with bone mineral density in renal stone formers.

BACKGROUND: Renal calcium stones and hypercalciuria are associated with a reduced bone mineral density (BMD). Therefore, the effect of changes in calcium homeostasis is of interest for both stones and bones. We hypothesized that the response of calciuria, parathyroid hormone (PTH) and 1.25 vitamin D to changes in dietary calcium might be related to BMD. METHODS: A single-centre prospective interventional study of 94 hyper- and non-hypercalciuric calcium stone formers consecutively retrieved from our stone clinic. The patients were investigated on a free-choice diet, a low-calcium diet, while fasting and after an oral calcium load. Patient groups were defined according to lumbar BMD (z-score) obtained by dual X-ray absorptiometry (group 1: z-score <-0.5, n = 30; group 2: z-score -0.5-0.5, n = 36; group 3: z-score >0.5, n = 28). The effect of the dietary interventions on calciuria, 1.25 vitamin D and PTH in relation to BMD was measured. RESULTS: An inverse relationship between BMD and calciuria was observed on all four calcium intakes (P = 0.009). On a free-choice diet, 1.25 vitamin D and PTH levels were identical in the three patient groups. However, the relative responses of 1.25 vitamin D and PTH to the low-calcium diet were opposite in the three groups with the highest increase of 1.25 vitamin D in group 1 and the lowest in group 3, whereas PTH increase was most pronounced in group 3 and least in group 1. CONCLUSION: Calcium stone formers with a low lumbar BMD exhibit a blunted response of PTH release and an apparently overshooting production of 1.25 vitamin D following a low-calcium diet.

Direct Fourier Tomographic Reconstruction Image-To-Image Filter

We present an open-source ITK implementation of a directFourier method for tomographic reconstruction, applicableto parallel-beam x-ray images. Direct Fourierreconstruction makes use of the central-slice theorem tobuild a polar 2D Fourier space from the 1D transformedprojections of the scanned object, that is resampled intoa Cartesian grid. Inverse 2D Fourier transform eventuallyyields the reconstructed image. Additionally, we providea complex wrapper to the BSplineInterpolateImageFunctionto overcome ITKâeuro?s current lack for image interpolatorsdealing with complex data types. A sample application ispresented and extensively illustrated on the Shepp-Loganhead phantom. We show that appropriate input zeropaddingand 2D-DFT oversampling rates together with radial cubicb-spline interpolation improve 2D-DFT interpolationquality and are efficient remedies to reducereconstruction artifacts.

"V.N. Volochinov en contexte: essai d'épistémologie historique"

Cette thèse de doctorat porte sur la pensée de Valentin Volochinov (1895-1936) et le contexte intellectuel russe du début du XXe siècle dans lequel elle a été élaborée. Le cadre spatial de l'étude est la Russie. Le cadre temporel correspond aux années 1890-1920. Fait dans le cadre des « études bakhtiniennes », ce travail propose une démarche inverse de celle utilisée jusqu'à présent dans ce domaine. Son objectif est d'explorer les conséquences pratiques de trois hypothèses : 1) Valentin Volochinov (et non pas Mikhaïl Bakhtine) est l'auteur des textes parus sous son nom dans les années 1920 ; 2) Valentin Volochinov est un chercheur indépendant de Mikhaïl Bakhtine et de Pavel Medvedev (et non pas seulement un des membres du « Cercle de Bakhtine » ou du « groupe B.M.V. » dont le projet scientifique serait incompréhensible sans le recours aux textes bakhtiniens et/ou de Medvedev) ; 3) la connaissance du contexte intellectuel général dans lequel a travaillé Valentin Volochinov (c'est-à-dire l'ensemble des textes et des discussions scientifiques qui se sont déroulées dans les revues et les institutions scientifiques autour des thèmes abordés dans les textes signés dans les années 1920 par Volochinov) joue un rôle de premier plan dans l'interprétation de sa conception. L'analyse de la terminologie utilisée dans les travaux de Volochinov (en particulier de la notion d'« idéologie » et de méthode « marxiste »), ainsi que l'examen des idées ayant trait à la philosophie du langage (la réception des idées de Saussure, la polémique avec Rozalija Chor sur des principes de la science du langage « marxiste », la critique de la conception du «mot» de Gustav Chpet), psychologiques (la critique de la théorie psychanalytique de Sigmund Freud, l'élaboration de la notion de conscience, la recherche des bases de la psychologie « marxiste ») et sociologiques (l'analyse de l'interaction socio-verbale et l'élaboration de la théorie de l'énoncé) amènent à la conclusion que les hypothèses avancées sont justes et le mode de lecture adopté dans le travail est rentable : il suscite des interprétations différentes de celles proposées jusqu'à présent. Il permet, par exemple, de mettre en évidence les particularités du marxisme russe des années 1920 considéré par les intellectuels de l'époque, d'une part, comme une méthode des recherches dont les principes fondamentaux sont le matérialisme, le monisme, le déterminisme (y compris social), la dialectique et, d'autre part, comme une doctrine sociologique. Compris en ce sens, le marxisme fait partie de l'histoire de la sociologie russe qui comprend également des conceptions dites « bourgeoises » ou « positivistes » comme, par exemple, celle d'Eugène de Roberty, qui insiste dans ses travaux sur le primat du social sur l'individuel, autrement dit qui met en avant le principe du déterminisme social souvent associé uniquement au «sociologisme marxisant». L'oeuvre de Volochinov ne contient pas, par conséquent, d'éléments de «sociologisme vulgaire», elle s'inscrit dans l'histoire des idées sociologiques russes où il n'y a pas de rupture nette entre les conceptions dites «bourgeoises» et marxistes. Le marxisme de Volochinov n'est pas révolutionnaire. Il ne peut pas non plus être associé aux idées psychanalytiques. La preuve est le refus radical de l'existence de l'inconscient (ou plutôt d'une force inconsciente) qui déterminerait le comportement des individus sans qu'ils s'en rendent compte. Le projet scientifique de Volochinov consiste à analyser la conscience (les faits psychiques), ainsi que le langage, l'énoncé et les structures syntaxiques dans lesquelles l'énoncé se réalise en tant qu'éléments constitutifs de l'échange social et/ou verbal, qui se trouve au centre de vives discussions menées à la charnière des XIXe-XXe siècles par les chercheurs russes d'orientation marxiste et non marxiste. Pour comprendre ce projet il n'est pas nécessaire de faire appel aux idées de Bakhtine et de Medvedev : la lecture en contexte des textes signés dans les années 1920 par Volochinov met ainsi en doute l'idée qui domine actuellement dans le monde francophone que Bakhtine serait leur véritable auteur.

The Valentiner group as Galois group

We obtain the complete set of solutions to the Galois embedding problem given by the Valentiner group as a triple cover of the alternatinggroup A6.

A numerical model for the gamma-ray emission of the microquasar LS 5039

The possible association between the microquasar LS 5039 and the EGRET source 3EG J1824-1514 suggests that microquasars could also be sources of high energy gamma-rays. In this paper, we explore, with a detailed numerical model, if this system can produce the emission detected by EGRET (>100 MeV) through inverse Compton (IC) scattering. Our numerical approach considers a population of relativistic electrons entrained in a cylindrical inhomogeneous jet, interacting with both the radiation and the magnetic fields, taking into account the Thomson and Klein-Nishina regimes of interaction. The computed spectrum reproduces the observed spectral characteristics at very high energy.

High-energy gamma-ray emission from microquasars: LS 5039 and LS I+61303

The possible associations between the microquasars LS 5039 and LS I +61 303 and the EGRET sources 3EG J1824-1514 and 3EG J0241+6103 suggest that microquasars could also be sources of high-energy gamma-rays. In this work, we present a detailed numerical inverse Compton (IC) model, based on a microquasar scenario, that reproduces the high-energy gamma-ray spectra and variability observed by EGRET for the mentioned sources. Our model considers a population of relativistic electrons entrained in a cylindrical inhomogeneous jet that interact through IC scattering with both the radiation and the magnetic fields.

Exploring the high frequency emission of radio loud X-ray binaries

We report millimetre-wave continuum observations of the X-ray binaries Cygnus X-3, SS 433, LSI+61 303, Cygnus X-1 and GRS 1915+105. The observations were carried out with the IRAM 30 m-antenna at 250 GHz (1.25 mm) from 1998 March 14 to March 20. These millimetre measurements are complemented with centimetre observations from the Ryle Telescope, at 15 GHz (2.0 cm) and from the Green Bank Interferometer at 2.25 and 8.3 GHz (13 and 3.6 cm). Both Cygnus X-3 and SS 433 underwent moderate flaring events during our observations, whose main spectral evolution properties are described and interpreted. A significant spectral steepening was observed in both sources during the flare decay, that is likely to be caused by adiabatic expansion, inverse Compton and synchrotron losses. Finally, we also report 250 GHz upper limits for three additional undetected X-ray binary stars: LSI+65 010, LSI+61 235 and X Per.