Statistical model identification : dynamical processes and large-scale networks in systems biology

Magdeburg, Univ., Fak. für Verfahrens- und Systemtechnik, Diss., 2014

Statistical model identification : dynamical processes and large-scale networks in systems biology

Magdeburg, Univ., Fak. für Verfahrens- und Systemtechnik, Diss., 2014

Serotonergic modulation of action monitoring and cognitive control

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2015

Control and model-based analysis of microaerobic processes - using Rhodospirillum rubrum as model organism

Magdeburg, Univ., Fak. für Elektrotechnik und Informationstechnik, Diss., 2015

Interneuron function in pathological memory processes : relevance for posttraumatic stress disorder

Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Naturwissenschaften, Univ., Dissertation, 2015

Selecting negotiation processes with Health Care

We address the question of how a third-party payer (e.g. an insurer) decides what providers to contract with. Three different mechanisms are studied and their properties compared. A first mechanism consists in the third-party payer setting up a bargaining procedure with both providers jointly and simultaneously. A second mechanism envisages the outcome of the same simultaneous bargaining but independently with every provider. Finally, the last mechanism is of different nature. It is the so-called "any willing provider" where the third-party payer announces a contract and every provider freely decides to sign it or not. The main finding is that the decision of the third-party payer depends on the surplus to be shared. When it is relatively high the third-party payer prefers the any willing provider system. When, on the contrary, the surplus is relatively low, the third-party payer will select one of the other two systems accor ing to how bargaining power is distributed.

El descobriment: un context educatiu per implicar els alumnes d'educació primària en l'aprenentatge de la natació

Emmarcat en un context educatiu, la present recerca fa un recorregut teòric per les diferents perspectives que fonamenten els diferents enfocaments de l'ensenyament i aprenentatge de la natació i presenta aquelles estratègies d'ensenyança basades en el descobriment que, fruit de les seves característiques i estructura, poden ser utilitzades per part dels monitors de natació perquè els alumnes s'impliquin cognitivament en els processos d'ensenyament-aprenentatge de la natació. La recerca aprofundeix en la pedagogia del descobriment entenent-la com aquell context educatiu condicionat per l'educador, mitjançant el qual i amb la utilització de les estratègies d'ensenyança pertinents, aquest, a l'hora de presentar les activitats i interaccionar amb els alumnes, pot fomentar el seu protagonisme. Un protagonisme que vindrà marcat per l'aportació personal de cada alumne, d'aquelles respostes descobertes fruit de les decisions preses davant l'estructura de l'activitat presentada, sempre de forma intencionada, pel monitor. D'aquesta manera es promou una implicació i una participació activa dels alumnes en els processos d'aprenentatge de la natació qua ajuda a cercar-ne la significació, en contraposició, a la visió més tradicional del tractament dels cursets de natació i dels seus aprenentatges basats en una pedagogia del model. Una pedagogia en la repetició i automatització d'uns gests presentats pel monitor de natació.

Serum anticholinergic activity and postoperative cognitive dysfunction in elderly patients

Background: Cerebral cholinergic transmission plays a key role in cognitive function and anticholinergic drugs are associated with impaired cognitive functions [1]. In the perioperative phase many substances with anticholinergic effects are administered and disturbed cholinergic transmission is a hypothetical cause of postoperative cognitive dysfunction (POCD). Serum anticholinergic activity (SAA; pmol/ml) may be measured as a summary marker of anticholinergic activity in an individual patient's blood. We hypothesised that an increase in SAA from preoperatively to one week postoperatively is associated with POCD in elderly patients. Methods: Thirty-two patients aged >65 yrs undergoing elective major surgery under standardized general anaesthesia (thiopental, sevoflurane, fentanyl) were investigated. Cognitive functions were measured preoperatively and 7 days postoperatively using the extended version of the Consortium to Establish a Registry for Alzheimer's Disease - Neuropsychological Assessment Battery. POCD was defined as a postoperative decline >1 z-score in at least 2 cognitive domains. SAA was measured preoperatively and 7 days postoperatively at the time of cognitive testing. Results: 50% of the investigated patients developed POCD. There were no statistically significant differences between patients with and without POCD regarding age, education, baseline cognitive function, duration of anaesthesia, SAA preoperatively (median (range) 1.0 (0.3 to 5.0) vs 1.5 (0.4 to 5.0), SAA 7 days postoperatively (median (range) 1.3 (0.1 to 7.0) vs 1.4 (0.6 to 5.5) or changes in SAA (median (range) 0.1 (-1.6 to 2.2) vs 0.2 (-1.4 to 2.8). The variability of SAA in individual patients was considerable and marked changes in SAA between the two examinations were observed in some patients. However, there was no significant relationship between changes in SAA and changes in cognitive function. Conclusion: In this preliminary analysis of a small group of patients, changes in SAA in the perioperative phase were highly variable. SAA was not associated with POCD suggesting that POCD is not simply caused by anticholinergic medications administered in the perioperative phase. A further analysis of a larger group of patients is in progress.

Long-term outcome after cognitive and behavioral regression in nonlesional epilepsy with continuous spike-waves during slow-wave sleep.

PURPOSE: To present the long-term follow-up of 10 adolescents and young adults with documented cognitive and behavioral regression as children due to nonlesional focal, mainly frontal, epilepsy with continuous spike-waves during slow wave sleep (CSWS). METHODS: Past medical and electroencephalography (EEG) data were reviewed and neuropsychological tests exploring main cognitive functions were administered. KEY FINDINGS: After a mean duration of follow-up of 15.6 years (range, 8-23 years), none of the 10 patients had recovered fully, but four regained borderline to normal intelligence and were almost independent. Patients with prolonged global intellectual regression had the worst outcome, whereas those with more specific and short-lived deficits recovered best. The marked behavioral disorders resolved in all but one patient. Executive functions were neither severely nor homogenously affected. Three patients with a frontal syndrome during the active phase (AP) disclosed only mild residual executive and social cognition deficits. The main cognitive gains occurred shortly after the AP, but qualitative improvements continued to occur. Long-term outcome correlated best with duration of CSWS. SIGNIFICANCE: Our findings emphasize that cognitive recovery after cessation of CSWS depends on the severity and duration of the initial regression. None of our patients had major executive and social cognition deficits with preserved intelligence, as reported in adults with early destructive lesions of the frontal lobes. Early recognition of epilepsy with CSWS and rapid introduction of effective therapy are crucial for a best possible outcome.

Coupling and monotonicity of queueing processes

The main purpose of this work is to give a survey of main monotonicity properties of queueing processes based on the coupling method. The literature on this topic is quite extensive, and we do not consider all aspects of this topic. Our more concrete goal is to select the most interesting basic monotonicity results and give simple and elegant proofs. Also we give a few new (or revised) proofs of a few important monotonicity properties for the queue-size and workload processes both in single-server and multi- server systems. The paper is organized as follows. In Section 1, the basic notions and results on coupling method are given. Section 2 contains known coupling results for renewal processes with focus on construction of synchronized renewal instants for a superposition of independent renewal processes. In Section 3, we present basic monotonicity results for the queue-size and workload processes. We consider both discrete-and continuous-time queueing systems with single and multi servers. Less known results on monotonicity of queueing processes with dependent service times and interarrival times are also presented. Section 4 is devoted to monotonicity of general Jackson-type queueing networks with Markovian routing. This section is based on the notable paper [17]. Finally, Section 5 contains elements of stability analysis of regenerative queues and networks, where coupling and monotonicity results play a crucial role to establish minimal suficient stability conditions. Besides, we present some new monotonicity results for tandem networks.

Depleted arc volcanism in the Alboran Sea and shoshonitic volcanism in Morocco: geochemical and isotopic constraints on Neogene tectonic processes

Samples of volcanic rocks from Alboran Island, the Alboran Sea floor and from the Gourougou volcanic centre in northern Morocco have been analyzed for major and trace elements and Sr-Nd isotopes to test current theories on the tectonic geodynamic evolution of the Alboran Sea. The Alboran Island samples are low-K tholeiitic basaltic andesites whose depleted contents of HFS elements (similar to0.5xN-MORB), especially Nb (similar to0.2xN-MORB), show marked geochemical parallels with volcanics from immature intra-oceanic arcs and back-arc basins. Several of the submarine samples have similar compositions, one showing low-Ca boninite affinity. Nd-143/Nd-144 ratios fall in the same range as many island-arc and back-arc basin samples, whereas Sr-87/Sr-86 ratios (on leached samples) are somewhat more radiogenic. Our data point to active subduction taking place beneath the Alboran region in Miocene times, and imply the presence of an associated back-arc spreading centre. Our sea floor suite includes a few more evolved dacite and rhyolite samples with (Sr-87/Sr-86)(0) up to 0.717 that probably represent varying degrees of crustal melting. The shoshonite and high-K basaltic andesite lavas from Gourougou have comparable normalized incompatible-element enrichment diagrams and Ce/Y ratios to shoshonitic volcanics from oceanic island arcs, though they have less pronounced Nb deficits. They are much less LIL- and LREE-enriched than continental arc analogues and post-collisional shoshonites from Tibet. The magmas probably originated by melting in subcontinental lithospheric mantle that had experienced negligible subduction input. Sr-Nd isotope compositions point to significant crustal contamination which appears to account for the small Nb anomalies. The unmistakable supra-subduction zone (SSZ) signature shown by our Alboran basalts and basaltic andesite samples refutes geodynamic models that attribute all Neogene volcanism in the Alboran domain to decompression melting of upwelling asthenosphere arising from convective thinning of over-thickened lithosphere. Our data support recent models in which subsidence is caused by westward rollback of an eastward-dipping subduction zone beneath the westemmost Mediterranean. Moreover, severance of the lithosphere at the edges of the rolling-back slab provides opportunities for locally melting lithospheric mantle, providing a possible explanation for the shoshonitic volcanism seen in northern Morocco and more sporadically in SE Spain. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Alcohol and relatively pure cannabis use, but not schizotypy, are associated with cognitive attenuations

Elevated schizotypy relates to similar cognitive attenuations as seen in psychosis and cannabis/polydrug use. Also, in schizotypal populations cannabis and polydrug (including licit drug) use are enhanced.These cognitive attenuations may therefore either be a behavioral marker of psychotic (-like) symptoms or the consequence of enhanced drug use in schizotypal populations.To elucidate this, we investigated the link between cognitive attenuation and cannabis use in largely pure cannabis users (35) and non-using controls (48), accounting for the potential additional influence of both schizotypy and licit drug use (alcohol, nicotine). Cognitive attenuations commonly seen in psychosis were associated with cannabis and alcohol use, but not schizotypy. Future studies should therefore consider (i) non-excessive licit substance use (e.g., alcohol) in studies investigating the effect of cannabis use on cognition and (ii) both enhanced illicit and licit substance use in studies investigating cognition in schizotypal populations.

Performances et défaillances du sujet cérébral : regard anthropologique sur la plasticité cérébrale, les neurosciences et la clinique de la dégénérescence cognitive

Introduction 1.1 Le sujet cérébral, rencontre entre le biologique et le social L'objectif de ce travail est d'éclairer une des voies par lesquelles le phénomène anthropologique de l'individualité prend corps au sein de l'environnement contemporain. L'individualisme est compris comme les divers processus par lesquels la détermination du sujet tend à s'autonomiser des appartenances préconstituées. Il est la forme sociologique qui gouverne la façon contemporaine de faire société depuis l'avènement de la «modernité ». Le choix de l'angle de la cérébralité pour aborder la question de recherche repose sur le postulat qu'une des particularités culturelles de la figure du sujet individuel contemporain est la tendance à attribuer aux mécanismes cérébraux le rôle déterminant dans la constitution de la subjectivité du sujet. Dès lors, si aujourd'hui, penser le cerveau c'est penser l'humain, il s'agit d'un phénomène anthropologique qui demande à être explicité. Il m'appartient de démontrer que le champ des neurosciences se profile comme révélateur privilégié pour observer comment penser l'individualité concorde avec l'établissement de vérités relatives au cérébral' . Faire l'anthropologie du proche et de l'actuel a ses intérêts mais comporte aussi des risques. La perte de ce qui faisait le moteur de la recherche anthropologique -l'altérité donnée des sujets de son observation - a été compensée par l'émergence de nouveaux objets de travail et par des reconfigurations des rapports que l'anthropologue entretient avec son terrain. Le renouvellement du cadre de réflexion opéré par l'anthropologie au cours du siècle écoulé suit les transformations des pratiques sociales, culturelles et économiques qui s'opèrent au niveau mondial. L'échelle désormais planétaire de la circulation des acteurs sociaux et des objets de savoir a forcé la discipline à revoir la grille de lecture qui a longtemps opposé sociétés traditionnelles à sociétés modernes. La prise de conscience de la caducité du grand partage a engagé les anthropologues à s'intéresser à des phénomènes en rapport avec des problèmes rencontrés au sein de leur propre collectif et, dans le même mouvement, les a amenée à repenser les articulations entre le global et le local, le particulier et l'universel. Le bouleversement heuristique généré par ce repositionnement n'est toutefois pas exempt de nouvelles difficultés pour la recherche ethnographique. En se posant le défi d'étudier des traits culturels propres à sa société d'appartenance, l'anthropologie s'ouvre à des terrains enquête sur la façon dont, dans le monde occidental, le constat toujours plus pesant de la discordance entre les phénomènes de vieillissement cognitif et l'allongement de l'espérance de vie est traité. Dans une démarche ethnographique, il s'agit de voir quelles sont les logiques d'action et les pratiques sociales développées en réponse à ces inadéquations. La thématique impose une navigation entre des domaines théoriques spécialisés et des champs d'activités possédant chacun leurs cadres de référence. Une telle entreprise suppose une multiplication des systèmes de référence devant être pris en compte. Toutes les disciplines approchées au cours de ce travail abondent en métaphores utiles à la mise en ordre de leur pensée et à la description de leurs objets de travail. Toutefois, faire résonner entre elles les différentes «cultures épistémiques » (Knorr-Cetina, 1999) pour mieux faire apparaître la trame sociale qui constitue leur arrière-fond équivaut souvent à forcer le trait. Le sens des mots varie selon leurs champs d'application et l'exercice de la mise en résonance peut s'avérer périlleux. Je me suis efforcée tout au long de ces pages de préciser de quel point de vue les énoncés considérés sont formulés. L'analyse anthropologique étant guidée par la recherche des points de liaison entre les différents registres, la démarche est forcément limitée dans le niveau d'approfondissement auquel elle peut tendre. Elle risque de décevoir les lecteurs experts dans les domaines soumis à la grille de lecture de cette discipline, non familiers avec les concepts anthropologiques. Il est probable qu'un certain flou subsiste dans la façon dont ces énoncés sont décris par rapport au traitement dont ils sont l'objet dans leurs disciplines respectives. Si on perd de vue la préoccupation centrale de l'anthropologie, consistant à éclairer le système de valeurs commun sous-tendant les pratiques sociales observées, la lecture d'un tel travail risque effectivement de rater son but. En revanche, en acceptant d'emblée de se prêter à un décentrement par rapport à son modèle disciplinaire, le lecteur doit pouvoir appréhender des aspects intéressant ses propres pratiques. S'intéresser à ce qui relie les savoirs et les pratiques au sein d'un monde commun, voilà un programme heuristique qui va à l'encontre de la logique de spécialisation.