Muscle-Type Nicotinic Receptor Blockade by Diethylamine, the Hydrophilic Moiety of Lidocaine

Lidocaine bears in its structure both an aromatic ring and a terminal amine, which can be protonated at physiological pH, linked by an amide group. Since lidocaine causes multiple inhibitory actions on nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs), this work was aimed to determine the inhibitory effects of diethylamine (DEA), a small molecule resembling the hydrophilic moiety of lidocaine, on Torpedo marmorata nAChRs microtransplanted to Xenopus oocytes. Similarly to lidocaine, DEA reversibly blocked acetylcholine-elicited currents (IACh) in a dose-dependent manner (IC50 close to 70 μM), but unlike lidocaine, DEA did not affect IACh desensitization. IACh inhibition by DEA was more pronounced at negative potentials, suggesting an open-channel blockade of nAChRs, although roughly 30% inhibition persisted at positive potentials, indicating additional binding sites outside the pore. DEA block of nAChRs in the resting state (closed channel) was confirmed by the enhanced IACh inhibition when pre-applying DEA before its co-application with ACh, as compared with solely DEA and ACh co-application. Virtual docking assays provide a plausible explanation to the experimental observations in terms of the involvement of different sets of drug binding sites. So, at the nAChR transmembrane (TM) domain, DEA and lidocaine shared binding sites within the channel pore, giving support to their open-channel blockade; besides, lidocaine, but not DEA, interacted with residues at cavities among the M1, M2, M3, and M4 segments of each subunit and also at intersubunit crevices. At the extracellular (EC) domain, DEA and lidocaine binding sites were broadly distributed, which aids to explain the closed channel blockade observed. Interestingly, some DEA clusters were located at the α-γ interphase of the EC domain, in a cavity near the orthosteric binding site pocket; by contrast, lidocaine contacted with all α-subunit loops conforming the ACh binding site, both in α-γ and α-δ and interphases, likely because of its larger size. Together, these results indicate that DEA mimics some, but not all, inhibitory actions of lidocaine on nAChRs and that even this small polar molecule acts by different mechanisms on this receptor. The presented results contribute to a better understanding of the structural determinants of nAChR modulation.

Inhibitory Control is a Rate-Limiting Factor to Preschoolers' Use of Irregular Inflection

We investigated whether children’s inhibitory control is associated with their ability to produce irregular verb forms as well as learn from corrective feedback following their use of an over-regularized form. Forty-eight 3.5 to 4.5 year old children were tested on the irregular past tense and provided with adult corrective input via models of correct use or recasts of errors following ungrammatical responses. Inhibitory control was assessed with a three-item battery of tasks that required suppressing a prepotent response in favor of a non-canonical one. Results showed that inhibitory control was predictive of children’s initial production of irregular forms and not associated with their post-feedback production of irregulars. These findings show that children’s executive functioning skills may be a rate-limiting factor on their ability to produce correct forms, but might not interact with their ability to learn from input in this domain. Findings are discussed in terms of current theories of past-tense acquisition and learning from input more broadly.

Role of the cotransporter KCC2 in cortical excitatory synapse development and febrile seizure susceptibility

Le co-transporteur KCC2 spécifique au potassium et chlore a pour rôle principal de réduire la concentration intracellulaire de chlore, entraînant l’hyperpolarisation des courants GABAergic l’autorisant ainsi à devenir inhibiteur dans le cerveau mature. De plus, il est aussi impliqué dans le développement des synapses excitatrices, nommées aussi les épines dendritiques. Le but de notre projet est d’étudier l’effet des modifications concernant l'expression et la fonction de KCC2 dans le cortex du cerveau en développement dans un contexte de convulsions précoces. Les convulsions fébriles affectent environ 5% des enfants, et ce dès la première année de vie. Les enfants atteints de convulsions fébriles prolongées et atypiques sont plus susceptibles à développer l’épilepsie. De plus, la présence d’une malformation cérébrale prédispose au développement de convulsions fébriles atypiques, et d’épilepsie du lobe temporal. Ceci suggère que ces pathologies néonatales peuvent altérer le développement des circuits neuronaux irréversiblement. Cependant, les mécanismes qui sous-tendent ces effets ne sont pas encore compris. Nous avons pour but de comprendre l'impact des altérations de KCC2 sur la survenue des convulsions et dans la formation des épines dendritiques. Nous avons étudié KCC2 dans un modèle animal de convulsions précédemment validé, qui combine une lésion corticale à P1 (premier jour de vie postnatale), suivie d'une convulsion induite par hyperthermie à P10 (nommés rats LHS). À la suite de ces insultes, 86% des rats mâles LHS développent l’épilepsie à l’âge adulte, au même titre que des troubles d’apprentissage. À P20, ces animaux presentent une augmentation de l'expression de KCC2 associée à une hyperpolarisation du potentiel de réversion de GABA. De plus, nous avons observé des réductions dans la taille des épines dendritiques et l'amplitude des courants post-synaptiques excitateurs miniatures, ainsi qu’un déficit de mémoire spatial, et ce avant le développement des convulsions spontanées. Dans le but de rétablir les déficits observés chez les rats LHS, nous avons alors réalisé un knock-down de KCC2 par shARN spécifique par électroporation in utero. Nos résultats ont montré une diminution de la susceptibilité aux convulsions due à la lésion corticale, ainsi qu'une restauration de la taille des épines. Ainsi, l’augmentation de KCC2 à la suite d'une convulsion précoce, augmente la susceptibilité aux convulsions modifiant la morphologie des épines dendritiques, probable facteur contribuant à l’atrophie de l’hippocampe et l’occurrence des déficits cognitifs. Le deuxième objectif a été d'inspecter l’effet de la surexpression précoce de KCC2 dans le développement des épines dendritiques de l’hippocampe. Nous avons ainsi surexprimé KCC2 aussi bien in vitro dans des cultures organotypiques d’hippocampe, qu' in vivo par électroporation in utero. À l'inverse des résultats publiés dans le cortex, nous avons observé une diminution de la densité d’épines dendritiques et une augmentation de la taille des épines. Afin de confirmer la spécificité du rôle de KCC2 face à la région néocorticale étudiée, nous avons surexprimé KCC2 dans le cortex par électroporation in utero. Cette manipulation a eu pour conséquences d’augmenter la densité et la longueur des épines synaptiques de l’arbre dendritique des cellules glutamatergiques. En conséquent, ces résultats ont démontré pour la première fois, que les modifications de l’expression de KCC2 sont spécifiques à la région affectée. Ceci souligne les obstacles auxquels nous faisons face dans le développement de thérapie adéquat pour l’épilepsie ayant pour but de moduler l’expression de KCC2 de façon spécifique.

Electrogram analysis and pacing are complimentary for recognition of abnormal conduction and far-field potentials during substrate mapping of infarct-related ventricular tachycardia.

BACKGROUND Mapping to identify scar-related ventricular tachycardia re-entry circuits during sinus rhythm focuses on sites with abnormal electrograms or pace-mapping findings of QRS morphology and long stimulus to QRS intervals. We hypothesized that (1) these methods do not necessarily identify the same sites and (2) some electrograms are far-field potentials that can be recognized by pacing. METHODS AND RESULTS From 12 patients with coronary disease and recurrent ventricular tachycardia undergoing catheter ablation, we retrospectively analyzed electrograms and pacing at 546 separate low bipolar voltage (<1.5 mV) sites. Electrograms were characterized as showing evidence of slow conduction if late potentials (56%) or fractionated potentials (76%) were present. Neither was present at (13%) sites. Pacing from the ablation catheter captured 70% of all electrograms. Higher bipolar voltage and fractionation were independent predictors for pace capture. There was a linear correlation between the stimulus to QRS duration during pacing and the lateness of a capturing electrogram (P<0.001), but electrogram and pacing markers of slow conduction were discordant at 40% of sites. Sites with far-field potentials, defined as those that remained visible and not captured by pacing stimuli, were identified at 48% of all pacing sites, especially in areas of low bipolar voltage and late potentials. Initial radiofrequency energy application rendered 74% of targeted sites electrically unexcitable. CONCLUSIONS Far-field potentials are common in scar areas. Combining analysis of electrogram characteristics and assessment of pace capture may refine identification of substrate targets for radiofrequency ablation.

Role of the cotransporter KCC2 in cortical excitatory synapse development and febrile seizure susceptibility

Le co-transporteur KCC2 spécifique au potassium et chlore a pour rôle principal de réduire la concentration intracellulaire de chlore, entraînant l’hyperpolarisation des courants GABAergic l’autorisant ainsi à devenir inhibiteur dans le cerveau mature. De plus, il est aussi impliqué dans le développement des synapses excitatrices, nommées aussi les épines dendritiques. Le but de notre projet est d’étudier l’effet des modifications concernant l'expression et la fonction de KCC2 dans le cortex du cerveau en développement dans un contexte de convulsions précoces. Les convulsions fébriles affectent environ 5% des enfants, et ce dès la première année de vie. Les enfants atteints de convulsions fébriles prolongées et atypiques sont plus susceptibles à développer l’épilepsie. De plus, la présence d’une malformation cérébrale prédispose au développement de convulsions fébriles atypiques, et d’épilepsie du lobe temporal. Ceci suggère que ces pathologies néonatales peuvent altérer le développement des circuits neuronaux irréversiblement. Cependant, les mécanismes qui sous-tendent ces effets ne sont pas encore compris. Nous avons pour but de comprendre l'impact des altérations de KCC2 sur la survenue des convulsions et dans la formation des épines dendritiques. Nous avons étudié KCC2 dans un modèle animal de convulsions précédemment validé, qui combine une lésion corticale à P1 (premier jour de vie postnatale), suivie d'une convulsion induite par hyperthermie à P10 (nommés rats LHS). À la suite de ces insultes, 86% des rats mâles LHS développent l’épilepsie à l’âge adulte, au même titre que des troubles d’apprentissage. À P20, ces animaux presentent une augmentation de l'expression de KCC2 associée à une hyperpolarisation du potentiel de réversion de GABA. De plus, nous avons observé des réductions dans la taille des épines dendritiques et l'amplitude des courants post-synaptiques excitateurs miniatures, ainsi qu’un déficit de mémoire spatial, et ce avant le développement des convulsions spontanées. Dans le but de rétablir les déficits observés chez les rats LHS, nous avons alors réalisé un knock-down de KCC2 par shARN spécifique par électroporation in utero. Nos résultats ont montré une diminution de la susceptibilité aux convulsions due à la lésion corticale, ainsi qu'une restauration de la taille des épines. Ainsi, l’augmentation de KCC2 à la suite d'une convulsion précoce, augmente la susceptibilité aux convulsions modifiant la morphologie des épines dendritiques, probable facteur contribuant à l’atrophie de l’hippocampe et l’occurrence des déficits cognitifs. Le deuxième objectif a été d'inspecter l’effet de la surexpression précoce de KCC2 dans le développement des épines dendritiques de l’hippocampe. Nous avons ainsi surexprimé KCC2 aussi bien in vitro dans des cultures organotypiques d’hippocampe, qu' in vivo par électroporation in utero. À l'inverse des résultats publiés dans le cortex, nous avons observé une diminution de la densité d’épines dendritiques et une augmentation de la taille des épines. Afin de confirmer la spécificité du rôle de KCC2 face à la région néocorticale étudiée, nous avons surexprimé KCC2 dans le cortex par électroporation in utero. Cette manipulation a eu pour conséquences d’augmenter la densité et la longueur des épines synaptiques de l’arbre dendritique des cellules glutamatergiques. En conséquent, ces résultats ont démontré pour la première fois, que les modifications de l’expression de KCC2 sont spécifiques à la région affectée. Ceci souligne les obstacles auxquels nous faisons face dans le développement de thérapie adéquat pour l’épilepsie ayant pour but de moduler l’expression de KCC2 de façon spécifique.

Disturbances of agency and ownership in schizophrenia: An auditory verbal event related potentials study

A ‘sense of self’ is essentially the ability to distinguish between self-generated and external stimuli. It consists of at least two very basic senses: a sense of agency and a sense of ownership. Disturbances seem to provide a basic deficit in many psychiatric diseases. The aim of our study was to manipulate those qualities separately in 28 patients with schizophrenia (14 auditory hallucinators and 14 non-hallucinators) and 28 healthy controls (HC) and to investigate the effects on the topographies and the power of the event-related potential (ERP). We performed a 76-channel EEG while the participants performed the task as in our previous paper. We computed ERPs and difference maps for the conditions and compared the amount of agency and ownership between the HC and the patients. Furthermore, we compared the global field power and the topographies of these effects. Our data showed effects of agency and ownership in the healthy controls and the hallucinator group and to a lesser degree in the non-hallucinator group. We found a reduction of the N100 during the presence of agency, and a bilateral temporal negativity related to the presence of ownership. For the agency effects, we found significant differences between HC and the patients. Contrary to the expectations, our findings were more pronounced in non-hallucinators, suggesting a more profoundly disturbed sense of agency compared to hallucinators. A contemporary increase of global field power in both patient groups indicates a compensatory recruitment of other mechanisms not normally associated with the processing of agency and ownership.

Air cargo potentials between the U.S. and Paraguay /

At head of title: Inquiry Reference Service.

Multimedia assessment of pollution potentials of non-sulfur chemical pupling technology /

Mode of access: Internet.

Transportation in America's future: potentials for the next half century. Part 1: societal context. Final report.

Transportation Department, Washington, D.C.

Transportation in America's future: potentials for the next half century. Part 2: transportation forecasts. Final report.

Transportation Department, Washington, D.C.

An analysis of the potentials and prospects of increasing edible oil production in West Pakistan : research conducted in Jan. 1971 /

Mode of access: Internet.

Potentials for vegetable processing: eastern Arkansas; a report

Bibliography: leaf at end.

Radioactive waste-disposal potentials in selected geologic basins : a reconnaissance study /

"Prepared under Contract AT(04-3)-413 for the San Francisco Operations Office, U.S. Atomic Energy Commission."