Tietokantaratkaisuehdotus pientasajännitesähköverkoston mittausdatavarastoksi

Lappeenrannan teknillinen yliopisto tutkii pientasajännitesähkön käyttöä. Yliopisto on rakennuttanut Järvi-Suomen Energia Oy:n ja Suur-Savon Sähkö Oy:n kanssa yhteistyössä kokeellisen pientasajännitesähköverkon, jolla pystytään tarjoamaan kenttäolosuhteet pienjännitetutkimukselle todellisilla asiakkailla ja todentaa LVDC-teknologiaa ja muita älykkään sähköverkon toimintoja kenttäolosuhteissa. Verkon tasajänniteyhteys on rakennettu 20 kV sähkönjakeluverkon ja neljän kuluttajan välille. 20 kV keskijännite suunnataan tasamuuntamolla ±750 V pientasajännitteeksi ja uudestaan 400/230 V vaihtojännitteeksi kuluttajien läheisyydessä. Tämän kandidaatintyön tarkoituksena on luoda yliopistolle tietokanta pientasajännitesähköverkosta kertyvälle tiedolle ja mittaustuloksille. Tietokanta nähtiin tarpeelliseksi luoda, jotta pienjänniteverkon mittaustuloksia pystytään myöhemmin tarkastelemaan yhdessä ja yhtenäisessä muodossa. Yhdeksi tutkimuskysymykseksi muodostui, kuinka järjestää ja visualisoida kaikki verkosta palvelimille kertyvä mittausdata. Työssä on huomioitu myös kolme tietokantaa mahdollisesti hyödyntävää käyttäjäryhmää: kotitalousasiakkaat, sähköverkkoyhtiöt ja tutkimuslaboratorio, sekä pohdittu tietokannan hyötyä ja merkitystä näille käyttäjille. Toiseksi tutkimuskysymykseksi muodostuikin, mikä kaikesta tietokantaan talletetusta datasta olisi oleellisen tärkeää ottaa talteen näiden asiakkaiden kannalta, ja kuinka nämä voisivat hakea tietoa tietokannasta. Työn tutkimusmenetelmät perustuvat jo valmiiksi olemassa olevaan mittausdataan. Työtä varten on käytetty sekä painettua että sähköisessä muodossa olevaa kirjallisuutta. Työn tuloksena on saatu luotua tietokanta MySQL Workbench -ohjelmistolla, sekä mittausdatan keräys- ja käsittelyohjelmat Python-ohjelmointikielellä. Lisäksi on luotu erillinen MATLAB-rajapinta tiedon visualisoimista varten, jolla havainnollistetaan kolmen asiakasryhmän mittausdataa. Tietokanta ja sen tiedon visualisointi antavat kuluttajalle mahdollisuuden ymmärtää paremmin omaa sähkönkäyttöään, sekä sähköverkkoyhtiöille ja tutkimuslaboratorioille muun muassa tietoa sähkön laadusta ja verkon kuormituksesta.

BETA-GA2O3: A TRANSPARENT CONDUCTIVE OXIDE FOR POTENTIAL RESISTIVE SWITCHING APPLICATIONS

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-08

Fungal and Oomycete Diseases

Fungal and oomycete pathogens are the causal agents of many important plant diseases. They affect crops that are staple foods for humans and livestock and are responsible for significant economic losses every year. This in turn generates a global social impact. Although fungi and oomycetes evolved separately, they share similar strategies and weaponry to attack plants. Here we review the challenges to global food security posed by these pathogens, current technologies used for detection and diagnostics, the latest understanding of pathogens' strategies to colonize plants, and current and future control measures. Genomic sequences of several important fungal and oomycete pathogens, as well as many crop plants, are now available and are helping to increase understanding of host–pathogen interactions. Recent developments in this field are discussed.

Development of an active orthosis prototype for lower limbs

ARAUJO, Márcio V. ; ALSINA, Pablo J. ; MEDEIROS, Adelardo A. D. ; PEREIRA, Jonathan P.P. ; DOMINGOS, Elber C. ; ARAÚJO, Fábio M.U. ; SILVA, Jáder S. . Development of an Active Orthosis Prototype for Lower Limbs. In: INTERNATIONAL CONGRESS OF MECHANICAL ENGINEERING, 20., 2009, Gramado, RS. Proceedings… Gramado, RS: [s. n.], 2009

Mécanismes psychophysiques et neuronaux de la compensation dynamique de multiples champs de force : facilitation et anticipation liée à des indices de couleur

Dans cette thèse, nous abordons le contrôle moteur du mouvement du coude à travers deux approches expérimentales : une première étude psychophysique a été effectuée chez les sujets humains, et une seconde implique des enregistrements neurophysiologiques chez le singe. Nous avons recensé plusieurs aspects non résolus jusqu’à présent dans l’apprentissage moteur, particulièrement concernant l’interférence survenant lors de l’adaptation à deux ou plusieurs champs de force anti-corrélés. Nous avons conçu un paradigme où des stimuli de couleur aident les sujets à prédire la nature du champ de force externe actuel avant qu’ils ne l’expérimentent physiquement durant des mouvements d’atteinte. Ces connaissances contextuelles faciliteraient l’adaptation à des champs de forces en diminuant l’interférence. Selon le modèle computationnel de l’apprentissage moteur MOSAIC (MOdular Selection And Identification model for Control), les stimuli de couleur aident les sujets à former « un modèle interne » de chaque champ de forces, à s’en rappeler et à faire la transition entre deux champs de force différents, sans interférence. Dans l’expérience psychophysique, quatre groupes de sujets humains ont exécuté des mouvements de flexion/extension du coude contre deux champs de forces. Chaque force visqueuse était associée à une couleur de l’écran de l’ordinateur et les deux forces étaient anti-corrélées : une force résistante (Vr) a été associée à la couleur rouge de l’écran et l’autre, assistante (Va), à la couleur verte de l’écran. Les deux premiers groupes de sujets étaient des groupes témoins : la couleur de l’écran changeait à chaque bloc de 4 essais, tandis que le champ de force ne changeait pas. Les sujets du groupe témoin Va ne rencontraient que la force assistante Va et les sujets du groupe témoin Vr performaient leurs mouvements uniquement contre une force résistante Vr. Ainsi, dans ces deux groupes témoins, les stimuli de couleur n’étaient pas pertinents pour adapter le mouvement et les sujets ne s’adaptaient qu’à une seule force (Va ou Vr). Dans les deux groupes expérimentaux, cependant, les sujets expérimentaient deux champs de forces différents dans les différents blocs d’essais (4 par bloc), associés à ces couleurs. Dans le premier groupe expérimental (groupe « indice certain », IC), la relation entre le champ de force et le stimulus (couleur de l’écran) était constante. La couleur rouge signalait toujours la force Vr tandis que la force Va était signalée par la couleur verte. L’adaptation aux deux forces anti-corrélées pour le groupe IC s’est avérée significative au cours des 10 jours d’entraînement et leurs mouvements étaient presque aussi bien ajustés que ceux des deux groupes témoins qui n’avaient expérimenté qu’une seule des deux forces. De plus, les sujets du groupe IC ont rapidement démontré des changements adaptatifs prédictifs dans leurs sorties motrices à chaque changement de couleur de l’écran, et ceci même durant leur première journée d’entraînement. Ceci démontre qu’ils pouvaient utiliser les stimuli de couleur afin de se rappeler de la commande motrice adéquate. Dans le deuxième groupe expérimental, la couleur de l’écran changeait régulièrement de vert à rouge à chaque transition de blocs d’essais, mais le changement des champs de forces était randomisé par rapport aux changements de couleur (groupe « indice-incertain », II). Ces sujets ont pris plus de temps à s’adapter aux champs de forces que les 3 autres groupes et ne pouvaient pas utiliser les stimuli de couleurs, qui n’étaient pas fiables puisque non systématiquement reliés aux champs de forces, pour faire des changements prédictifs dans leurs sorties motrices. Toutefois, tous les sujets de ce groupe ont développé une stratégie ingénieuse leur permettant d’émettre une réponse motrice « par défaut » afin de palper ou de sentir le type de la force qu’ils allaient rencontrer dans le premier essai de chaque bloc, à chaque changement de couleur. En effet, ils utilisaient la rétroaction proprioceptive liée à la nature du champ de force afin de prédire la sortie motrice appropriée pour les essais qui suivent, jusqu’au prochain changement de couleur d’écran qui signifiait la possibilité de changement de force. Cette stratégie était efficace puisque la force demeurait la même dans chaque bloc, pendant lequel la couleur de l’écran restait inchangée. Cette étude a démontré que les sujets du groupe II étaient capables d’utiliser les stimuli de couleur pour extraire des informations implicites et explicites nécessaires à la réalisation des mouvements, et qu’ils pouvaient utiliser ces informations pour diminuer l’interférence lors de l’adaptation aux forces anti-corrélées. Les résultats de cette première étude nous ont encouragés à étudier les mécanismes permettant aux sujets de se rappeler d’habiletés motrices multiples jumelées à des stimuli contextuels de couleur. Dans le cadre de notre deuxième étude, nos expériences ont été effectuées au niveau neuronal chez le singe. Notre but était alors d’élucider à quel point les neurones du cortex moteur primaire (M1) peuvent contribuer à la compensation d’un large éventail de différentes forces externes durant un mouvement de flexion/extension du coude. Par cette étude, nous avons testé l’hypothèse liée au modèle MOSAIC, selon laquelle il existe plusieurs modules contrôleurs dans le cervelet qui peuvent prédire chaque contexte et produire un signal de sortie motrice approprié pour un nombre restreint de conditions. Selon ce modèle, les neurones de M1 recevraient des entrées de la part de plusieurs contrôleurs cérébelleux spécialisés et montreraient ensuite une modulation appropriée de la réponse pour une large variété de conditions. Nous avons entraîné deux singes à adapter leurs mouvements de flexion/extension du coude dans le cadre de 5 champs de force différents : un champ nul ne présentant aucune perturbation, deux forces visqueuses anti-corrélées (assistante et résistante) qui dépendaient de la vitesse du mouvement et qui ressemblaient à celles utilisées dans notre étude psychophysique chez l’homme, une force élastique résistante qui dépendait de la position de l’articulation du coude et, finalement, un champ viscoélastique comportant une sommation linéaire de la force élastique et de la force visqueuse. Chaque champ de force était couplé à une couleur d’écran de l’ordinateur, donc nous avions un total de 5 couleurs différentes associées chacune à un champ de force (relation fixe). Les singes étaient bien adaptés aux 5 conditions de champs de forces et utilisaient les stimuli contextuels de couleur pour se rappeler de la sortie motrice appropriée au contexte de forces associé à chaque couleur, prédisant ainsi leur sortie motrice avant de sentir les effets du champ de force. Les enregistrements d’EMG ont permis d’éliminer la possibilité de co-contractions sous-tendant ces adaptations, étant donné que le patron des EMG était approprié pour compenser chaque condition de champ de force. En parallèle, les neurones de M1 ont montré des changements systématiques dans leurs activités, sur le plan unitaire et populationnel, dans chaque condition de champ de force, signalant les changements requis dans la direction, l’amplitude et le décours temporel de la sortie de force musculaire nécessaire pour compenser les 5 conditions de champs de force. Les changements dans le patron de réponse pour chaque champ de force étaient assez cohérents entre les divers neurones de M1, ce qui suggère que la plupart des neurones de M1 contribuent à la compensation de toutes les conditions de champs de force, conformément aux prédictions du modèle MOSAIC. Aussi, cette modulation de l’activité neuronale ne supporte pas l’hypothèse d’une organisation fortement modulaire de M1.

Neural Modulation of Leg Stiffness in Response to Neuromuscular Fatigue

The spring-mass model is able to accurately represent hopping spring-like behavior (leg and joint stiffness), and leg and joint stiffness changes can reveal overall motor control responses to neural and muscular contributors of neuromuscular fatigue. By understanding leg stiffness modulation, we can determine which variables the nervous system targets to maintain motor performance and stability. The purpose of this study was to determine how neuromuscular fatigue affects hopping behavior by examining leg and joint stiffness before and after a single-leg calf raise fatiguing protocol. Post-fatigue, leg stiffness decreased for the exercised leg, but not for the non-exercised leg. Ankle and knee joint stiffness did not significantly change for either leg. This indicates that leg stiffness decreases primarily from muscular fatigue, but was not explained by ankle and knee joint stiffness. The decrease in leg stiffness may be an attempt to soften landing impact, while at the same time maintaining performance.

Determining the optimal current direction of transcranial magnetic stimulation to induce motor responses in the tongue: A preliminary study of neurologically healthy individuals

Objective
To determine the optimal transcranial magnetic stimulation (TMS) coil direction for inducing motor responses in the tongue in a group of non-neurologically impaired participants.
Methods
Single-pulse TMS was delivered using a figure-of-eight Magstim 2002 TMS coil. Study 1 investigated the effect of eight different TMS coil directions on the motor-evoked potentials elicited in the tongue in eight adults. Study 2 examined active motor threshold levels at optimal TMS coil direction compared to a customarily-used ventral-caudal direction. Study 3 repeated the procedure of Study 1 at five different sites across the tongue motor cortex in one adult.
Results
Inter-individual variability in optimal direction was observed, with an optimal range of directions determined for the group. Active motor threshold was reduced when a participant's own optimal TMS coil direction was used compared to the ventral-caudal direction. A restricted range of optimal directions was identified across the five cortical positions tested.
Conclusions
There is a need to identify each individual's own optimal TMS coil direction in investigating tongue motor cortex function. A recommended procedure for determining optimal coil direction is described.
Significance
Optimized TMS procedures are needed so that TMS can be utilized in determining the underlying neurophysiological basis of various motor speech disorders.

Inter-individual variability in optimal current direction for transcranial magnetic stimulation of the motor cortex

We evaluated inter-individual variability in optimal current direction for biphasic transcranial magnetic stimulation (TMS) of the motor cortex. Motor threshold for first dorsal interosseus was detected visually at eight coil orientations in 45° increments. Each participant (n = 13) completed two experimental sessions. One participant with low test–retest correlation (Pearson's r < 0.5) was excluded. In four subjects, visual detection of motor threshold was compared to EMG detection; motor thresholds were very similar and highly correlated (0.94–0.99). Similar with previous studies, stimulation in the majority of participants was most effective when the first current pulse flowed towards postero-lateral in the brain. However, in four participants, the optimal coil orientation deviated from this pattern. A principal component analysis using all eight orientations suggests that in our sample the optimal orientation of current direction was normally distributed around the postero-lateral orientation with a range of 63° (S.D. = 13.70°). Whenever the intensity of stimulation at the target site is calculated as a percentage from the motor threshold, in order to minimize intensity and side-effects it may be worthwhile to check whether rotating the coil 45° from the traditional posterior–lateral orientation decreases motor threshold.

Intrahemispheric dysfunction in primary motor cortex without corpus callosum: a transcranial magnetic stimulation study

Affiliation: Département de Psychologie, Université de Montréal

Increased variability of motor cortical excitability to transcranial magnetic stimulation in migraine: a new clue to an old enigma

Increased, decreased or normal excitability to transcranial magnetic stimulation (TMS) has been reported in the motor (M1) and visual cortices of patients with migraine. Light deprivation (LD) has been reported to modulate M1 excitability in control subjects (CS). Still, effects of LD on M1 excitability compared to exposure to environmental light exposure (EL) had not been previously described in patients with migraine (MP). To further our knowledge about differences between CS and MP, regarding M1 excitability and effects of LD on M1 excitability, we opted for a novel approach by extending measurement conditions. We measured motor thresholds (MTs) to TMS, short-interval intracortical inhibition, and ratios between motor-evoked potential amplitudes and supramaximal M responses in MP and CS on two different days, before and after LD or EL. Motor thresholds significantly increased in MP in LD and EL sessions, and remained stable in CS. There were no significant between-group differences in other measures of TMS. Short-term variation of MTs was greater in MP compared to CS. Fluctuation in excitability over hours or days in MP is an issue that, until now, has been relatively neglected. The results presented here will help to reconcile conflicting observations.

Inhibitory control of the human dorsolateral prefrontal cortex during the anti-saccade paradigm--a transcranial magnetic stimulation study

In the anti-saccade paradigm, subjects are instructed not to make a reflexive saccade to an appearing lateral target but to make an intentional saccade to the opposite side instead. The inhibition of reflexive saccade triggering is under the control of the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC). The critical time interval at which this inhibition takes place during the paradigm, however, is not exactly known. In the present study, we used single-pulse transcranial magnetic stimulation (TMS) to interfere with DLPFC function in 15 healthy subjects. TMS was applied over the right DLPFC either 100 ms before the onset of the visual target (i.e. -100 ms), at target onset (i.e. 0 ms) or 100 ms after target onset (i.e. +100 ms). Stimulation 100 ms before target onset significantly increased the percentage of anti-saccade errors to both sides, while stimulation at, or after, target onset had no significant effect. All three stimulation conditions had no significant influence on saccade latency of correct or erroneous anti-saccades. These findings show that the critical time interval at which the DLPFC controls the suppression of a reflexive saccade in the anti-saccade paradigm is before target onset. In addition, the results suggest the view that the triggering of correct anti-saccades is not under direct control of the DLPFC.

Significance of coil orientation for motor evoked potentials from nasalis muscle elicited by transcranial magnetic stimulation

OBJECTIVE: In transcranial magnetic stimulation (TMS) of the motor cortex, the optimal orientation of the coil on the scalp is dependent on the muscle under investigation, but not yet known for facial muscles. METHODS: Using a figure-of-eight coil, we compared TMS induced motor evoked potentials (MEPs) from eight different coil orientations when recording from ipsi- and contralateral nasalis muscle. RESULTS: The MEPs from nasalis muscle revealed three components: The major ipsi- and contra-lateral middle latency responses of approximately 10 ms onset latency proved entirely dependent on voluntary pre-innervation. They were most easily obtained from a coil orientation with posterior inducing current direction, and in this respect resembled the intrinsic hand rather than the masseter muscles. Early short duration responses of around 6 ms onset latency were best elicited with an antero-lateral current direction and not pre-innervation dependent, and therefore most probably due to stimulation of the nerve roots. Late responses (>18 ms) could inconsistently be elicited with posterior coil orientations in pre-innervated condition. CONCLUSIONS: By using the appropriate coil orientation and both conditions relaxed and pre-innervated, cortically evoked MEP responses from nasalis muscle can reliably be separated from peripheral and reflex components and also from cross talk of masseter muscle activation.

Organizational, direct and general support, and depot maintenance repair parts and special tools lists : heater, duct type, portable gasoline, 400,000 BTU/hr, gasoline engine and electric motor driven blowers, w/6 and 12 inch diameter ducts, automatic temperature control, trailer mounted (American Air Filter Co. Inc model BT400-40) FSN 4520-792-8257 (American Air Filter Co, Inc model BT400-40-1) FSN 4520-930-9474.

Includes index.

Reflecting on mirror mechanisms:motor resonance effects during action observation only present with low-intensity transcranial magnetic stimulation

Transcranial magnetic stimulation (TMS) studies indicate that the observation of other people's actions influences the excitability of the observer's motor system. Motor evoked potential (MEP) amplitudes typically increase in muscles which would be active during the execution of the observed action. This 'motor resonance' effect is thought to result from activity in mirror neuron regions, which enhance the excitability of the primary motor cortex (M1) via cortico-cortical pathways. The importance of TMS intensity has not yet been recognised in this area of research. Low-intensity TMS predominately activates corticospinal neurons indirectly, whereas high-intensity TMS can directly activate corticospinal axons. This indicates that motor resonance effects should be more prominent when using low-intensity TMS. A related issue is that TMS is typically applied over a single optimal scalp position (OSP) to simultaneously elicit MEPs from several muscles. Whether this confounds results, due to differences in the manner that TMS activates spatially separate cortical representations, has not yet been explored. In the current study, MEP amplitudes, resulting from single-pulse TMS applied over M1, were recorded from the first dorsal interosseous (FDI) and abductor digiti minimi (ADM) muscles during the observation of simple finger abductions. We tested if the TMS intensity (110% vs. 130% resting motor threshold) or stimulating position (FDI-OSP vs. ADM-OSP) influenced the magnitude of the motor resonance effects. Results showed that the MEP facilitation recorded in the FDI muscle during the observation of index-finger abductions was only detected using low-intensity TMS. In contrast, changes in the OSP had a negligible effect on the presence of motor resonance effects in either the FDI or ADM muscles. These findings support the hypothesis that MN activity enhances M1 excitability via cortico-cortical pathways and highlight a methodological framework by which the neural underpinnings of action observation can be further explored. © 2013 Loporto et al.