Signatures of Higher Functions of Brain Dynamics in Electroencephalogram: A Nonlinear Analysis

The brain with its highly complex structure made up of simple units,imterconnected information pathways and specialized functions has always been an object of mystery and sceintific fascination for physiologists,neuroscientists and lately to mathematicians and physicists. The stream of biophysicists are engaged in building the bridge between the biological and physical sciences guided by a conviction that natural scenarios that appear extraordinarily complex may be tackled by application of principles from the realm of physical sciences. In a similar vein, this report aims to describe how nerve cells execute transmission of signals ,how these are put together and how out of this integration higher functions emerge and get reflected in the electrical signals that are produced in the brain.Viewing the E E G Signal through the looking glass of nonlinear theory, the dynamics of the underlying complex system-the brain ,is inferred and significant implications of the findings are explored.

Cholinergic receptor subtypes functional regulation in spinal cord injured monoplegic rats

The present study deals with the Cholinergic Receptor subtypes functional regulation in spinal cord injured monoplegic rats: Effect of 5-HT GABA and bone marrow cells.Spinal cord injury causes permanent and irrevocable motor deficits and neurodegeneration. Disruption of the spinal cord leads to diminished transmission of descending control from the brain to motor neurons and ascending sensory information. Behavioural studies showed deficits in motor control and coordination in SCI rats. Cholinergic system plays an important role in SCI, the evaluation of which provides valuable insight on the underlying mechanisms of motor deficit that occur during SCI. The cholinergic transmission was studied by assessing the muscarinic and nicotinic receptors; cholinergic enzymes- ChAT and AChE; second messenger enzyme PLC; transcription factor CREB and second messengers - IP3, cAMP and cGMP. We observed a decrease in the cholinergic transmission in the brain and spinal cord of SCI rats. The disrupted cholinergic system is the indicative of motor deficit and neuronal degeneration in the spinal cord and brain regions. SCI mediated oxidative stress and apoptosis leads to neuronal degeneration in SCI rats. The decreased expression of anti oxidant enzymes – SOD, GPx and neuronal cell survival factors - BDNF, GDNF, IGF-1, Akt and cyclin D2 along with increased expression of apoptotic factors – Bax, caspase-8, TNFa and NF-kB augmented the neuronal degeneration in SCI condition. BMC administration in combination with 5-HT and GABA in SCI rats showed a reversal in the impaired cholinergic neurotransmission and reduced the oxidative stress and apoptosis. It also enhanced the expression of cell survival factors in the spinal cord region. In SCI rats treated with 5-HT and GABA, the transplanted BMC expressed NeuN confirming that 5-HT and GABA induced the differentiation and proliferation of BMC to neurons in the spinal cord. Neurotrophic factors and anti-apoptotic elements in SCI rats treated with 5-HT and GABA along with BMC rendered neuroprotective effects accompanied by improvement in behavioural deficits. This resulted in a significant reversal of altered cholinergic neurotransmission in SCI. The restorative and neuro protective effects of BMC in combination with 5-HT and GABA are of immense therapeutic significance in the clinical management of SCI.

Document Image Segmentation and Compression using Artificial Neural Networks and Evolutionary Methods

The work is intended to study the following important aspects of document image processing and develop new methods. (1) Segmentation ofdocument images using adaptive interval valued neuro-fuzzy method. (2) Improving the segmentation procedure using Simulated Annealing technique. (3) Development of optimized compression algorithms using Genetic Algorithm and parallel Genetic Algorithm (4) Feature extraction of document images (5) Development of IV fuzzy rules. This work also helps for feature extraction and foreground and background identification. The proposed work incorporates Evolutionary and hybrid methods for segmentation and compression of document images. A study of different neural networks used in image processing, the study of developments in the area of fuzzy logic etc is carried out in this work

Learning disability prediction tool using ANN and ANFIS

Learning Disability (LD) is a neurological condition that affects a child’s brain and impairs his ability to carry out one or many specific tasks. LD affects about 15 % of children enrolled in schools. The prediction of LD is a vital and intricate job. The aim of this paper is to design an effective and powerful tool, using the two intelligent methods viz., Artificial Neural Network and Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System, for measuring the percentage of LD that affected in school-age children. In this study, we are proposing some soft computing methods in data preprocessing for improving the accuracy of the tool as well as the classifier. The data preprocessing is performed through Principal Component Analysis for attribute reduction and closest fit algorithm is used for imputing missing values. The main idea in developing the LD prediction tool is not only to predict the LD present in children but also to measure its percentage along with its class like low or minor or major. The system is implemented in Mathworks Software MatLab 7.10. The results obtained from this study have illustrated that the designed prediction system or tool is capable of measuring the LD effectively

Adrenergic and muscarinic receptor subtypes functional regulation during diabetogenesis: Effect of curcumin and vitamin D3 pre-treatment

In the present study, the initial phase was directed to confirm the effects of curcumin and vitamin D3 in preventing or delaying diabetes onset by studying the blood glucose and insulin levels in the pre-treated and diabetic groups. Behavioural studies were conducted to evaluate the cognitive and motor function in experimental rats. The major focus of the study was to understand the cellular and neuronal mechanisms that ensure the prophylactic capability of curcumin and vitamin D3. To elucidate the mechanisms involved in conferring the antidiabetogenesis effect, we examined the DNA and protein profiles using radioactive incorporation studies for DNA synthesis, DNA methylation and protein synthesis. Furthermore the gene expression studies of Akt-1, Pax, Pdx-1, Neuro D1, insulin like growth factor-1 and NF-κB were done to monitor pancreatic beta cell proliferation and differentiation. The antioxidant and antiapoptotic actions of curcumin and vitamin D3 were examined by studying the expression of antioxidant enzymes - SOD and GPx, and apoptotic mediators like Bax, caspase 3, caspase 8 and TNF-α. In order to understand the signalling pathways involved in curcumin and vitamin D3 action, the second messengers, cAMP, cGMP and IP3 were studied along with the expression of vitamin D receptor in the pancreas. The neuronal regulation of pancreatic beta cell maintenance, proliferation and insulin release was studied by assessing the adrenergic and muscarinic receptor functional regulation in the pancreas, brain stem, hippocampus and hypothalamus. The receptor number and binding affinity of total muscarinic, muscarinic M1, muscarinic M3, total adrenergic, α adrenergic and β adrenergic receptor subtypes were studied in pancreas, brain stem and hippocampus of experimental rats. The mRNA expression of muscarinic and adrenergic receptor subtypes were determined using Real Time PCR. Immunohistochemistry studies using confocal microscope were carried out to confirm receptor density and gene expression results. Cell signalling alterations in the pancreas and brain regions associated with diabetogenesis and antidiabetogenesis were assessed by examining the gene expression profiles of vitamin D receptor, CREB, phospholipase C, insulin receptor and GLUT. This study will establish the anti-diabetogenesis activity of curcumin and vitamin D3 pre-treatment and will attempt to understand the cellular, molecular and neuronal control mechanism in the onset of diabetes.Administration of MLD-STZ to curcumin and vitamin D3 pre-treated rats induced only an incidental prediabetic condition. Curcumin and vitamin D3 pretreated groups injected with MLD-STZ exhibited improved circulating insulin levels and behavioural responses when compared to MLD-STZ induced diabetic group. Activation of beta cell compensatory response induces an increase in pancreatic insulin output and beta cell mass expansion in the pre-treated group. Cell signalling proteins that regulate pancreatic beta cell survival, insulin release, proliferation and differentiation showed a significant increase in curcumin and vitamin D3 pre-treated rats. Marked decline in α2 adrenergic receptor function in pancreas helps to relent sympathetic inhibition of insulin release. Neuronal stimulation of hyperglycemia induced beta cell compensatory response is mediated by escalated signalling through β adrenergic, muscarinic M1 and M3 receptors. Pre-treatment mediated functional regulation of adrenergic and cholinergic receptors, key cell signalling proteins and second messengers improves pancreatic glucose sensing, insulin gene expression, insulin secretion, cell survival and beta cell mass expansion in pancreas. Curcumin and vitamin D3 pre-treatment induced modulation of adrenergic and cholinergic signalling in brain stem, hippocampus and hypothalamus promotes insulin secretion, beta cell compensatory response, insulin sensitivity and energy balance to resist diabetogenesis. Pre-treatment improved second messenger levels and the gene expression of intracellular signalling molecules in brain stem, hippocampus and hypothalamus, to retain a functional neuronal response to hyperglycemia. Curcumin and vitamin D3 protect pancreas and brain regions from oxidative stress by their indigenous antioxidant properties and by their ability to stimulate cellular free radical defence system. The present study demonstrates the role of adrenergic and muscarinic receptor subtypes functional regulation in curcumin and vitamin D3 mediated anti-diabetogenesis. This will have immense clinical significance in developing effective strategies to delay or prevent the onset of diabetes.

Actividades para el desarrollo de las habilidades motrices básicas.

Programación para el desarrollo de las habilidades motrices básicas con alumnos y alumnas de Educación Primaria, dirigida a los profesores y profesoras del área de Educación Física. El desarrollo del comportamiento motor es gobernado por las mismas leyes que controlan el crecimiento físico; el grado de habilidad para cualquier etapa del proceso de desarrollo dependerá de un mínimo de coordinación neuro-muscular para la ejecución de dichos comportamientos. El programa incluye concepciones sobre el desarrollo motor, un programa de actividades con contenidos estructurados en bloques y una propuesta para el desarrollo de lo programado así como una guía de sesiones prácticas.

Aspectos ontológicos y epistemológicos en el proceso de enseñanza y aprendizaje del alumnada. Aprendizaje basado en "insight" y catarsis mediante técnicas de grupo

La implicación de los alumnos en la Universidad se considera desde la perspectiva de la participación activa en el proceso de su aprendizaje. El aula se considera un entorno dinámico dentro del cual se debe producir el aprendizaje y se deben proporcionar las bases que faciliten los procesos de aprendizaje posteriores. El marco de actuación se propone que sea el de técnicas grupales como la “Dinámica de Grupo” y el “T-group”. Los procesos facilitadores del aprendizaje se proponen que sean mediante la provocación de “insight” y catarsis. El marco teórico se considera desde la Neurosociología, y los aspectos ontológicos, el alumno como sujeto y objeto, y epistemológicos, en cuanto a la relación del alumno como sujeto, con el entorno y con el objeto, se consideran desde la propuesta del paradigma Neuro-cuántico. El objetivo es facilitar y considerar la adquisición del conocimiento teórico-práctico, según las características personales de cada alumno, orientado a los alumnos de cualquier Área de Conocimiento, especialmente a los de Ciencias Humanas, Jurídicas y Sociales, porque su objeto de estudio es el ser humano y los aspectos relacionados con su Cultura. Los conceptos que se trabajan principalmente son los relacionados con el objeto (observado) y sus características; el sujeto (observador) y sus características; la relación sujeto-objeto, y la influencia que tienen los contenidos mentales de los alumnos, como sujeto, en la observación de los hechos. La aplicación de este programa será al inicio del período en el que se tratan aspectos relativos a la metodología, los conceptos teóricos y las características del conocimiento

Evaluación de disfunción sexual en pacientes sometidas a cabestrillo suburetral para corrección de incontinencia urinaria en el Hospital Universitario Mayor

Objetivo: establecer la prevalencia de la disfunción sexual en las pacientes sometidas a corrección de incontinencia urinaria por medio de la uretrocistopexia con cabestrillo en el Hospital Universitario Mayor. Metodología: se realizo un estudio analítico de corte transversal donde se evaluara la disfunción sexual en pacientes con incontinencia urinaria por medio de la encuesta PISQ-12 después de 6 meses de la realización de cabestrillo suburetral dentro del manejo de incontinencia urinaria femenina y buscarán la asociación con otros factores como el tipo de cirugía asociada al cabestrillo, menopausia, terapia hormonal, edad, número de embarazos utilizando la prueba de asociación ji-cuadrado de Pearson o el test exacto de Fisher o razón de verosimilitud exacta (valores esperados < 5). Resultados: la prevalencia de disfunción sexual fue del 27% (12 pacientes), de ellas 25% tuvieron disfunción moderada (11 pacientes) y dos por ciento disfunción severa (1 paciente) deacuerdo con la escala PISQ-12. La disfunción sexual fue más frecuente en las pacientes con prolapso posterior estadio 2 (4 de las 5 mujeres), seguido del prolapso anterior y posterior estadio 2 (4 de 10 mujeres), las otras categorías fueron menores, mostrando asociación significativa (p=0.011, Test exacto de Razón de verosimilitud). Conclusión: del presente estudio podemos concluir que la cirugía de piso pelvico (colporrafías) contomintante a la cirugía de incontinencia urinaria con cabestrillo suburetral está asociada a un mayor grado de disfunción sexual femenina.

Revisión sistemática : uso de imágenes por difusión en RMN, para predecir sobrevida en pacientes adultos con diagnostico de glioblastoma multiforme

El Glioblastoma multiforme (GBM), es el tumor cerebral más frecuente, con pronóstico grave y baja sensibilidad al tratamiento inicial. El propósito de este estudio fue evaluar si la Difusión en RM (IDRM), es un biomarcador temprano de respuesta tumoral, útil para tomar decisiones tempranas de tratamiento y para obtener información pronostica. Metodología La búsqueda se realizo en las bases de datos EMBASE, CENTRAL, MEDLINE; las bibliografías también fueron revisadas. Los artículos seleccionados fueron estudios observacionales (casos y controles, cohortes, corte transversal), no se encontró ningún ensayo clínico; todos los participante tenían diagnostico histopatológico de GBM, sometidos a resección quirúrgica y/o radio-quimioterapia y seguimiento de respuesta al tratamiento con IDRM por al menos 6 meses. Los datos extraídos de forma independiente fueron tipo de estudio, participantes, intervenciones, seguimiento, desenlaces (sobrevida, progresión/estabilización de la enfermedad, muerte) Resultados Quince estudios cumplieron los criterios de inclusión. Entre las técnicas empleadas de IDRM para evaluar respuesta radiológica al tratamiento, fueron histogramas del coeficiente aparente de difusion ADC (compararon valores inferiores a la media y el percentil 10 de ADC, con los valores superiores); encontrando en términos generales que un ADC bajo es un fuerte predictor de sobrevida y/o progresión del tumor. (Esto fue significativo en 5 estudios); mapas funcionales de difusion (FDM) (midieron el porcentaje de cambio de ADC basal vs pos tratamiento) que mostro ser un fuerte predictor de sobrevida en pacientes con progresión tumoral. DISCUSION Desafortunadamente la calidad de los estudios fue intermedia-baja lo que hace que la aplicabilidad de los estudios sea limitada.

Seguridad de los antipsicoticos en embarazo en pacientes con psicosis. Revisión sistemática

Enfermedades mentales de tipo psicótico en gestantes se han asociado con mayor número de resultados negativos. Los síntomas psicóticos durante el embarazo se presentan aproximadamente 7.1 por 100.000 casos. Dentro de las consecuencias se incluye mayor riesgo de parto pretérmino, bajo peso al nacer, alteraciones placentarias, malformaciones congénitas de predominio cardiovascular y mayor tasa de muertes perinatales. Como abordaje terapéutico son frecuentes los antipsicóticos de primera generación, aceptados como seguros pero en menor grado se han considerados los antipsicóticos de segunda generación pues ha sido escasamente evaluada su seguridad durante la gestación. Aún existe controversia sobre los potenciales efectos secundarios de algunos antipsicóticos dado los resultados contradictorios. Métodos: Revisión sistemática de la literatura de artículos que proporcionaron mejor evidencia para determinar cuáles antipsicóticos de elección durante la gestación en pacientes con esquizofrenia de acuerdo a su perfil de seguridad. Se evaluó calidad metodológica reconociendo particularidades y resultados de los estudios incluidos. Resultados: De 39 estudios seleccionados, cinco fueron incluidos en esta revisión, clasificándose como nivel de evidencia IIa y evaluados según su calidad metodológica con escala NOS. Se evaluó paso placentario de antipsicóticos, malformaciones fetales, complicaciones obstétricas como parto pretérmino, bajo y alto peso fetal, complicaciones respiratorias, diabetes gestacional, aborto espontáneo, entre otros. Discusión: Se debe sopesar el riesgo-beneficio, la significancia estadística, la significancia clínica y las particularidades de las pacientes a tratar. Conclusión: Los estudios analizados evaluaron diferentes medicamentos antipsicóticos, dificultando consolidación de información en especial en conclusiones solidas ante algunas premisas como fármacos de elección.

Eficacia de los inhibidores selectivos de recaptación de serotonina en síntomas no cognitivos del alzhéimer: revisión sistemática

Introducción: El Alzhéimer tiene una prevalencia de 1,6% en las personas mayores de 65 años. Se caracteriza por la pérdida de memoria y otras funciones cognoscitivas, pero más del 70% de los afectados presentan síntomas no cognitivos entre los que se encuentran alteraciones del afecto, comportamiento y psicosis. Estos síntomas están asociados a mayores tasas de institucionalización, morbilidad y mortalidad. Métodos: Revisión sistemática de la literatura de artículos que proporcionaron información sobre la eficacia de los inhibidores selectivos de recaptación de serotonina en síntomas no cognitivos del Alzhéimer. Resultados: La búsqueda inicial arrojó un total de 495 resultados, 64 artículos fueron preseleccionados y 7 se incluyeron en la revisión; éstos se clasificaron como nivel de evidencia Ib; citalopram mostró ser más eficaz que el placebo y similar a antipsicóticos para síntomas comportamentales y psicóticos asociados al Alzhéimer con un perfil de efectos adversos más tolerable; sertralina no mostró eficacia en depresión y sí una mayor incidencia de efectos adversos con respecto al placebo. Discusión: Se obtuvieron resultados favorables en síntomas comportamentales y psicóticos pero no en afectivos. Las diferencias metodológicas de los estudios le dan complejidad a la interpretación de los resultados. Conclusión: La evidencia sugiere que el tratamiento con citalopram es eficaz en síntomas comportamentales y psicóticos asociados al Alzhéimer; para el tratamiento de la depresión asociado a esta demencia aún no existe un antidepresivo que pueda considerarse de elección.

Eficacia de las intervenciones psicoeducativas en pacientes con esquizofrenia: una revisión sistemática

Introducción: La esquizofrenia es una enfermedad crónica que genera deterioro cognitivo y diversos grados de discapacidad. Dentro del tratamiento no solo debe considerarse el abordaje farmacológico sino también un enfoque psicoterapéutico. La psicoeducación es una intervención terapéutica con alto potencial en el manejo de pacientes con esquizofrenia, tiene importantes resultados especialmente en el área cognitiva. Métodos: Revisión sistemática de la literatura de artículos de bases de datos y búsqueda manual de revistas relacionadas que aportaran la mejor evidencia. Se evaluó calidad metodológica de los estudios y estos se organizaron en tablas de evidencia. Resultados: De 34 artículos potenciales, se seleccionaron finalmente dos para ser incluidos en la revisión. Se clasificaron como nivel de evidencia I. A pesar de la ambigüedad de las comparaciones, en general, las intervenciones psicoeducativas aportan beneficios con disminución de recaídas y reingresos hospitalarios. Discusión: La amplia gama de comparaciones aportó complejidad en el momento de incluir estudios para la presente revisión, la falta de detalle sobre aspectos propios de la intervención utilizada en cada estudio, generó limitaciones al momento de realizar comparaciones. La psicoeducación aporta beneficios, sin embargo debe tenerse en cuenta el compromiso cognitivo propio de la enfermedad, al momento de evaluar los desenlaces de este tipo de intervenciones. Conclusión: Las intervenciones psicoeducativas juegan un importante papel en el tratamiento de los pacientes con esquizofrenia. Es necesaria la realización de más estudios que consoliden con mayor firmeza la evidencia científica en éste área en particular.

Efectividad del tratamiento con neurofeedback en trastornos del estado del ánimo, ansiedad y fibromialgia: una revisión de literatura

El neurofeedback es una técnica no invasiva en la que se pretende corregir, mediante condicionamiento operante, ondas cerebrales que se encuentren alteradas en el electroencefalograma. Desde 1967, se han conducido numerosas investigaciones relacionadas con los efectos de la técnica en el tratamiento de alteraciones psicológicas. Sin embargo, a la fecha no existen revisiones sistemáticas que reúnan los temas que serán aquí tratados. El aporte de este trabajo es la revisión de 56 artículos, publicados entre los años 1995 y 2013 y la evaluación metodológica de 29 estudios incluidos en la revisión. La búsqueda fue acotada a la efectividad del neurofeedback en el tratamiento de depresión, ansiedad, trastorno obsesivo compulsivo (TOC), ira y fibromialgia. Los hallazgos demuestran que el neurofeedback ha tenido resultados positivos en el tratamiento de estos trastornos, sin embargo, es una técnica que aún está en desarrollo, con unas bases teóricas no muy bien establecidas y cuyos resultados necesitan de diseños metodológicamente más sólidos que ratifiquen su validez.

Asociación entre relaciones románticas y la calidad de sueño percibida por jóvenes universitarios

Introducción: Uno de los aspectos con mayor variación durante la adolescencia es el sueño, el cual se ve afectado por factores biológicos así como por los estados afectivos y emocionales. En esta etapa, los individuos establecen sus primeras relaciones sentimentales románticas, vínculos esenciales para la maduración de las relaciones sociales y psicosexuales. Este trabajo busca determinar la asociación existente entre las relaciones sentimentales románticas y sus características, con la calidad sueño percibida por los jóvenes. Metodología: Estudio realizado en una población de 1794 estudiantes de ciencias de la salud entre los 18 y 25 años de edad en Bogotá, Colombia, entre 2012 y 2013. Se obtuvo una muestra probabilística con asignación proporcional de 443 sujetos, estratificada por programa académico y sexo. Utilizando dos cuestionarios de auto reporte se exploraron las características de las relaciones sentimentales y la calidad de sueño percibida. Resultados: El 64% (IC 95%: 59,4-68,9%) de la población estudiada se encontró en una relación sentimental romántica. Estos sujetos tuvieron latencias de sueño prolongadas con menor frecuencia que quienes no tenían en una relación (p <0,05). La calidad de sueño percibida se asoció al nivel de satisfacción que tuvieron los sujetos en su relación, así como la atracción por su pareja. Rasgos obsesivos, ansiosos, temerosos y evitativos en la relación disminuyeron la calidad de sueño percibida. Conclusión: Las relaciones sentimentales románticas y sus características se asocian con la calidad de sueño percibida por los individuos. Se requieren estudios que determinen causalidad en esta asociación y definan potenciales estrategias de intervención al respecto.