Reaching the bar

Reports on the issues addressed at the Bar Council-Aimhigher widening participation conference, "How to get to the Bar" held at St Philips Chambers, Birmingham on July 12, 2010 and attended by 80 sixth form students.

Reaching for The Top, Second edition

An overview of FLorida International University 's plans, strategies, goals, and traditions emphasizing University growth and performance.

Reaching an Underserved Wine Customer: Connecting with the African American Wine Consumer

Marketing strategies addressing underserved African American wine customers’ needs that also positively impact producers’ and retailers’ clientele was the impetus for this exploratory, qualitative paper. African Americans demonstrate a thirst to elevate their education about and be more involved in the wine industry as evidenced by the proliferation of African American wine-tasting groups designed to help educate and expose their membership to a variety of wines. Moreover, compared to the average adult, African-American wine drinkers are 241% more likely to have spent $20 or more on a bottle of store bought wine (Arbitron, 2005). Despite African Americans’ representation as one of the fastest growing ethnic minority segments in the U.S., wine industry strategies don't appear to connect with this market segment. Like Alice in Wonderland, we characterize this phenomenon by suggesting this market segment is ‘peering through the looking glass’. Three focus groups were conducted to specify possible targeted media strategies as well as to identify attitudes and opinions that influence this segment's wine purchasing and consumption behaviors. Industry strategies were suggested that would appear to benefit producers, retailers, and this customer segment. The results of the research will be used to inform a quantitative instrument in order to generalize findings beyond the context of the exploratory setting.

Reaching home : a novel

This is the coming-of-age story of a twelve-year-old girl who lives in a Florida fishing village in 1968, and is thought to be retarded. On a birthday trip to see dolphins perform at a road side show she learns that they are captives simply because man believes he has the right of dominance over "dumb" animals. This emotionally conquered child develops a feeling of kinship to these dolphins and when, with outside help, she discovers that she is dyslexic, not retarded, it frees her to recognize that errors in thinking may exist at many levels. Her release from the trap of human ignorance allows her to devise a way to free the dolphins and guide them home to the sea.

Neural states in parietal areas during arm reaching

Since the first subdivisions of the brain into macro regions, it has always been thought a priori that, given the heterogeneity of neurons, different areas host specific functions and process unique information in order to generate a behaviour. Moreover, the various sensory inputs coming from different sources (eye, skin, proprioception) flow from one macro area to another, being constantly computed and updated. Therefore, especially for non-contiguous cortical areas, it is not expected to find the same information. From this point of view, it would be inconceivable that the motor and the parietal cortices, diversified by the information encoded and by the anatomical position in the brain, could show very similar neural dynamics. With the present thesis, by analyzing the population activity of parietal areas V6A and PEc with machine learning methods, we argue that a simplified view of the brain organization do not reflect the actual neural processes. We reliably detected a number of neural states that were tightly linked to distinct periods of the task sequence, i.e. the planning and execution of movement and the holding of target as already observed in motor cortices. The states before and after the movement could be further segmented into two states related to different stages of movement planning and arm posture processing. Rather unexpectedly, we found that activity during the movement could be parsed into two states of equal duration temporally linked to the acceleration and deceleration phases of the arm. Our findings suggest that, at least during arm reaching in 3D space, the posterior parietal cortex (PPC) shows low-level population neural dynamics remarkably similar to those found in the motor cortices. In addition, the present findings suggest that computational processes in PPC could be better understood if studied using a dynamical system approach rather than studying a mosaic of single units.

Reaching the unreached: de-mystifying the role of ICT in the process of doctoral research

Information and Communication Technology (ICT) has become a necessary element of academic practice in higher education today. Under normal circumstances, PhD students from all disciplines have to use ICT in some form throughout the process of their research, including the preparation, fieldwork, analysis and writing phases of their studies. Nevertheless, there has been little research to date that explores PhD students’ first-hand experiences of using various ICT to support their research practices. This paper brings together the findings and the key points from a review of significant parts of the existing literature associated with the role played by ICT in the processes PhD students use in doctoral research. The review is based on 27 papers appearing in international peer-reviewed journals published from 2005 to 2014. The study seeks to address the under-researched area in the current literature of how ICT plays a role in the processes of doctoral research. While there are many contributions taking the ‘institutional’ or ‘teaching’ perspectives, papers focusing on ‘student’ perspective, or the viewpoint of engaging ICT in daily study routine, are relatively fewer. As far as research methodology is concerned, this review found that many of the papers that were examined were mostly based on perception data such as surveys or interviews, while actual practice data were rarely present. With their ready access to technologies, PhD students are well positioned to take advantage of a range of technologies in order to carry out their research efficiently (in terms of means to an end) and effectively (in terms of reaching goals within a task). This review reveals that in the literature, this important area is under-represented.

Relative influence of gaze and static arm position in the Superior Parietal Lobule of the macaque monkey during reaching

The superior parietal lobule (SPL) of macaques is classically described as an associative cortex implicated in visuospatial perception, planning and control of reaching and grasping movements (De Vitis et al., 2019; Galletti et al., 2003, 2018, 2022; Fattori et al., 2017; Hadjidimitrakis et al., 2015). These processes are the result of the integration of signals related to different sensory modalities. During a goal-directed action, eye and limb information are combined to ensure that the hand is transported at the gazed target location and the arm is maintained steady in the final position. The SPL areas V6A, PEc and PE contain cells sensitive to the direction of gaze and limb position but less is known about the degree of independent encoding of these signals. In this thesis, we evaluated the influence of eye and arm position information upon single neuron activity of areas V6A, PEc and PE during the holding period after the execution of arm reaching movement, when the gaze and hand are both still at the reach target. Two male macaques (Macaca fascicularis) performed a reaching task while single unit activity was recorded from areas V6A, PEc and PE. We found that neurons in all these areas were modulated by eye and static arm positions with a joint encoding of gaze and somatosensory signals in V6A and PEc and a mostly separate processing of the two signals in PE. The elaboration of this information reflects the functional gradient found in the SPL with the caudal sector characterized by visuo-somatic properties in comparison to the rostral sector dominated by somatosensory signals. This evidence well agree also with the recent reallocation of areas V6A and PEc in Brodmann’s area 7 depending on their similar structural and functional features with respect to PE belonging to Brodmann’s area 5 (Gamberini et al., 2020).

Neurogeometry of reaching

The purpose of the thesis is to develop a model for the functional behaviour of neurons in the primary motor cortex (M1) responsible for arm reaching movements. From Georgopoulos neurophysiological data, we provide a first bundle structure compatible with the hypercolumnar organization and with the position-direction selectivity of motor cortical cells. We then extend this model to encode the direction of arm movement which varies in time, as experimentally measured by Hatsopoulos by introducing the notion of movement fragments. We provide a sub-Riemannian model which describes the time-dependent directional selectivity of cells though integral curves of the geometric structure we set up. The sub-Riemannian distance we define allows to implement a grouping algorithm able to detect a set of hand motor trajectories. These paths, identified by using a kernel defined in terms of kinematic variables, are compatible with the motor primitives obtained from neurophysiological results by spectral analysis applied directly on cortical variables. In a second part of the work, we propose geodesics in this space as an alternative model of models for arm movement trajectories. We define a special class of curves, called admissible, on which to study the geodesics problem: we provide a connectivity property in terms of admissible paths and the existence of normal length minimizers. Admissible geodesics are used as a model of reaching paths, finding a first validation through Flash and Hogan minimizing trajectories.

Acquisizione di segnali EEG durante compiti di reaching e decodifica mediante rete neurale convoluzionale

La decodifica dei segnali elettroencefalografici (EEG) consiste nell’analisi del segnale per classificare le azioni o lo stato cognitivo di un soggetto. Questi studi possono permettere di comprendere meglio i correlati neurali alla base del movimento, oltre che avere un’applicazione pratica nelle Brain Computer Interfaces. In questo ambito, di rilievo sono le reti neurali convoluzionali (Convolutional Neural Networks, CNNs), che grazie alle loro elevate performance stanno acquisendo importanza nella decodifica del segnale EEG. In questo elaborato di tesi è stata addestrata una CNN precedentemente proposta in letteratura, EEGNet, per classificare i segnali EEG acquisiti durante movimenti di reaching del braccio dominante, sulla base della posizione del target da raggiungere. I dati sono stati acquisiti su dieci soggetti grazie al protocollo sviluppato in questo lavoro, in cui 5 led disposti su una semicirconferenza rappresentano i target del movimento e l’accensione casuale di un led identifica il target da raggiungere in ciascuna prova. I segnali EEG acquisiti sono stati quindi ricampionati, filtrati e suddivisi in epoche di due secondi attorno all’inizio di ciascun movimento, rimuovendo gli artefatti oculari mediante ICA. La rete è stata valutata in tre task di classificazione, uno a cinque classi (una posizione target per classe) e due a tre classi (raggruppando più posizioni target per classe). Per ogni task, la rete è stata addestrata in cross-validazione utilizzando un approccio within-subject. Con questo approccio sono state addestrate e validate 15 CNNs diverse per ogni soggetto. Infine, è stato calcolato l’F1 score per ciascun task di classificazione, mediando i risultati sui soggetti, per valutare quantitativamente le performance della CNN che sono risultati migliori nel classificare target disposti a destra e a sinistra.

Analisi elettromiografica dei muscoli di arto superiore durante esercizi di reaching

Il presente lavoro di tesi si basa sull’analisi di segnali elettromiografici bipolari superficiali (sEMG) riguardanti movimenti di grasping e di reaching. L’elaborato fa parte del progetto Neurograsp, il cui obiettivo è correlare l’attività muscolare con le zone di attivazione corticale durante movimenti di arto superiore eseguiti da soggetti sani. I soggetti partecipanti eseguono dei movimenti per raggiungere una tra 5 posizioni target differenti, equidistanziate lungo un semicerchio posto davanti al soggetto, e successivamente tornare alla posizione iniziale. Ogni movimento viene ripetuto 10 volte, il target viene deciso in maniera random all’interno dell’acquisizione e ogni acquisizione è effettuata 6 volte. Ogni posizione è identificata da un led e la loro accensione permette di comunicare al soggetto quale posizione raggiungere e quando iniziare il movimento. I segnali di sEMG bipolare sono stati rilevati sui seguenti muscoli dell’arto superiore dominante: bicipite brachiale, tricipite brachiale, estensore del polso e flessore del polso. Queste informazioni sono state utilizzate per analizzare le attività muscolari durante i movimenti, nello specifico per identificare un apprendimento motorio da parte del singolo soggetto. In particolare, si vuole mettere a punto un protocollo di elaborazione dati al fine di valutare se c’è stato un effettivo miglioramento dei movimenti avanzando nelle acquisizioni e se è possibile individuare un pattern comune nell’esecuzione del movimento a una direzione specifica. Nel contesto Neurograsp, le informazioni ricavate da questo studio di tesi, forniscono indicazioni sull’utilità di andare ad individuare risposte di aree corticali relative all’apprendimento muscolare.

Analisi dell'attività muscolare del deltoide nel movimento di reaching tramite elettromiografia ad alta densità e monopoli simulati

La seguente tesi è stata sviluppata all’interno del progetto Neurograsp il cui obiettivo è individuare una correlazione tra l’attività muscolare e l’attivazione delle diverse aree corticali. Sono state impiegate diverse tecniche per acquisire segnali dal soggetto durante il task motorio da lui eseguito e questa tesi è incentrata sull’analisi dei dati acquisiti tramite Elettromiografia ad alta densità. I segnali elaborati sono quelli relativi all’attività muscolare di deltoide anteriore e posteriore, muscoli essenziali per il movimento di reaching. Il seguente lavoro è incentrato sull’elaborazione dei dati grezzi dall’HD-EMG e sulla loro rappresentazione con lo scopo di trarre conclusioni riguardo i pattern dell’attività muscolare e l’apprendimento motorio. In definitiva l’analisi qui descritta mira a descrivere nel contesto del progetto Neurograsp come si comportano i deltoidi riportando in dettaglio esempi dei risultati più significativi.

Identificazione degli eventi temporali da misure inerziali nel movimento di reaching

Background L’identificazione degli eventi temporali permette nell’analisi del movimento di valutare la qualità del gesto motorio e si offre in aiuto alla formulazione di diagnosi cliniche, valutazioni di un percorso riabilitativo e in ambito ortopedico per la creazione di protesi. L’uso sempre più diffuso dei sensori inerziali nell’analisi del movimento ha portato alla nascita di numerosi algoritmi per identificare gli eventi temporali; tuttavia, molti di questi sono stati sviluppati per la ricerca dei gate event sull’analisi del cammino, mentre non sono molti quelli dedicati allo studio dell’arto superiore, dove il reaching è il task motorio più studiato. Obiettivo tesi Proporre un metodo per l’identificazione degli eventi temporali su movimento di reaching con l’uso di soli sensori inerziali. Metodo All’interno del progetto Neurograsp, che è uno studio di analisi del movimento di reaching condotto presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Energia Elettrica e dell’Informazione Guglielmo Marconi sono stati considerati i dati relativi alla stereofotogrammetria e ai sensori inerziali. L’analisi ha riguardato tre soggetti sani destrorsi. È stato considerato il sistema di stereofotogrammetria come gold standard con cui si sono rilevati gli eventi temporali ricercati del task motorio e successivamente si è implementato un metodo per identificare gli stessi eventi temporali tramite l’uso dei soli sensori inerziali. L’analisi è terminata con il confronto dei risultati. Risultati Si sono effettuate le analisi dei risultati in termini di classificazione dei times individuati dall’algoritmo come corretti, falsi positivi o falsi negativi e sulla quantificazione dell’errore assoluto sui valori identificati correttamente.

“Event-Related Spectral Perturbations” nel segnale EEG durante un compito di reaching

Questo elaborato ha analizzato le Event Related Spectral Perturbation (ERSP), cioè le variazioni nella potenza del segnale in corrispondenza di una frequenza o una banda di frequenze, suddivisi in Event Related Synchronization (ERS) nel caso di incremento di potenza e Event Related Desynchronization (ERD) nel caso di decremento di potenza, relative a movimenti di reaching eseguiti con l’arto superiore. In particolare, sono state prese in considerazione le potenze nel ritmo alpha (8-12 Hz) e ritmo beta (12-30 Hz), in quanto ritmi associati alla preparazione ed esecuzione del movimento. I segnali EEG analizzati (60 canali) sono relativi a 14 soggetti a cui è stato chiesto di compiere movimenti di reaching verso una posizione target, secondo una tempistica definita dall’accensione di uno stimolo visivo informativo (CUE, corrispondente al led nella posizione target) e un secondo stimolo visivo imperativo (GO) che dà il via libera all’esecuzione del movimento verso il target. Sono codificate 5 posizioni discrete, a 0°, 45°, 90°, 135° e 180°, su una semicirconferenza il cui centro rappresenta il punto di partenza e ritorno, chiamato base. I segnali preventivamente preprocessati, sono stati decomposti tramite trasformata wavelet ed elaborati con la tecnica dell’averaging, con lo scopo di evidenziare ERS e ERD in banda alpha e beta associati a eventi visivi e motori. È stata presentata l’evoluzione nel tempo della distribuzione topologica delle ERSP a livello dello scalpo e sono state svolte analisi suddividendo i dati secondo la direzione (destra, centro, sinistra) del target e secondo la profondità (vicino, medio, lontano) del target. I risultati mostrano una desincronizzazione (ERD) nella fase di preparazione del movimento (immediatamente prima dello stimolo GO), sia in banda alpha che beta e suggeriscono una modulazione dell’ERD in funzione della direzione/profondità del target.