Differential viability response of prokaryotes and eukaryotes to high strength pulsed magnetic stimuli

The present study examines the efficacy of a high strength pulsed magnetic field (PMF) towards bacterial inactivation in vitro, without compromising eukaryotic cell viability. The differential response of prokaryotes Staphylococcus aureus (MESA), Staphylococcus epidermidis, and Escherichia coli], and eukaryotes C2C12 mouse myoblasts and human mesenchymal stem cells, hMSCs] upon exposure to varying PMF stimuli (1-4 T, 30 pulses, 40 ms pulse duration) is investigated. Among the prokaryotes, similar to 60% and similar to 70% reduction was recorded in the survival of staphylococcal species and E. coli, respectively at 4 T PMF as evaluated by colony forming unit (CPU) analysis and flow cytometry. A 2-5 fold increase in intracellular ROS (reactive oxygen species) levels suggests oxidative stress as the key mediator in PMF induced bacterial death/injury. The 4 T PMF treated staphylococci also exhibited longer doubling times. Both TEM and fluorescence microscopy revealed compromised membranes of PMF exposed bacteria. Under similar PMF exposure conditions, no immediate cytotoxicity was recorded in C2C12 mouse myoblasts and hMSCs, which can be attributed to the robust resistance towards oxidative stress. The ion interference of iron containing bacterial proteins is invoked to analytically explain the PMF induced ROS accumulation in prokaryotes. Overall, this study establishes the potential of PMF as a bactericidal method without affecting eukaryotic viability. This non-invasive stimulation protocol coupled with antimicrobial agents can be integrated as a potential methodology for the localized treatment of prosthetic infections. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.

Cold gas in cluster cores: global stability analysis and non-linear simulations of thermal instability

We perform global linear stability analysis and idealized numerical simulations in global thermal balance to understand the condensation of cold gas from hot/virial atmospheres (coronae), in particular the intracluster medium (ICM). We pay particular attention to geometry (e.g. spherical versus plane-parallel) and the nature of the gravitational potential. Global linear analysis gives a similar value for the fastest growing thermal instability modes in spherical and Cartesian geometries. Simulations and observations suggest that cooling in haloes critically depends on the ratio of the cooling time to the free-fall time (t(cool)/t(ff)). Extended cold gas condenses out of the ICM only if this ratio is smaller than a threshold value close to 10. Previous works highlighted the difference between the nature of cold gas condensation in spherical and plane-parallel atmospheres; namely, cold gas condensation appeared easier in spherical atmospheres. This apparent difference due to geometry arises because the previous plane-parallel simulations focused on in situ condensation of multiphase gas but spherical simulations studied condensation anywhere in the box. Unlike previous claims, our non-linear simulations show that there are only minor differences in cold gas condensation, either in situ or anywhere, for different geometries. The amount of cold gas depends on the shape of tcool/tff; gas has more time to condense if gravitational acceleration decreases towards the centre. In our idealized plane-parallel simulations with heating balancing cooling in each layer, there can be significant mass/energy/momentum transfer across layers that can trigger condensation and drive tcool/tff far beyond the critical value close to 10.

Neuropeptide Co-Release with Gaba May Explain Functional Non-Monotonic Uncertainty Responses in Dopamine Neurons

Co-release of the inhibitory neurotransmitter GABA and the neuropeptide substance-P (SP) from single axons is a conspicuous feature of the basal ganglia, yet its computational role, if any, has not been resolved. In a new learning model, co-release of GABA and SP from axons of striatal projection neurons emerges as a highly efficient way to compute the uncertainty responses that are exhibited by dopamine (DA) neurons when animals adapt to probabilistic contingencies between rewards and the stimuli that predict their delivery. Such uncertainty-related dopamine release appears to be an adaptive phenotype, because it promotes behavioral switching at opportune times. Understanding the computational linkages between SP and DA in the basal ganglia is important, because Huntington's disease is characterized by massive SP depletion, whereas Parkinson's disease is characterized by massive DA depletion.

Immediate early gene expression in dog thyrocytes in response to growth, proliferation, and differentiation stimuli.

In dog thyroid cells, insulin or IGF-1 induces cell growth and is required for the mitogenic action of TSH through cyclic AMP, of EGF, and of phorbol esters. HGF per se stimulates cell proliferation and is thus the only full mitogenic agent. TSH and cAMP enhance, whereas EGF phorbol esters and HGF repress differentiation expression. In this study, we have investigated for each factor and regulatory cascade of the intermediate step of immediate early gene induction, that is, c-myc, c-jun, jun D, jun B, c-fos, fos B, fra-1, fra-2, and egr1; fra-1 and fra-2 expressions were very low. TSH or forskolin increased the levels of c-myc, jun B, jun D, c-fos, and fos B while decreasing those of c-jun and egr1. Phorbol myristate ester stimulated the expression of all the genes. EGF and HGF stimulated the expression of all the genes except jun D and for EGF fos B. All these effects were obtained in the presence and in the absence of insulin, which shows that insulin is not necessary for the effects of the mitogens on immediate early gene expression. The definition of the repertoire of early immediate genes inductible by the various growth cascades provides a framework for the analysis of gene expression in tumors. (1) Insulin was able to induce all the protooncogenes investigated except fos B. This suggests that fos B could be the factor missing for insulin to induce mitogenesis. (2) No characteristic pattern of immediate early gene expression has been observed for insulin, which induces cell hypertrophy and is permissive for the action of the other growth factors. These effects are therefore not accounted for by a specific immediate early gene expression. On the other hand, insulin clearly enhances the effects of TSH, phorbol ester, and EGF on c-myc, junB, and c-fos expression. This suggests that the effect of insulin on mitogenesis might result from quantitative differences in the transcription complexes formed. (3) c-myc, c-fos, and jun B mRNA induction by all stimulating agents, whether inducing cell hypertrophy, or growth and dedifferentiation, or growth and differentiation, suggests that, although these expressions are not sufficient, they may be necessary for the various growth responses of thyroid cells. (4) The inhibition of c-jun and egr1 mRNA expression, and the marked induction of jun D mRNA appear to be specific features of the TSH cAMP pathway. They might be related to its differentiating action. (5) fos B, which is induced by TSH, forskolin, phorbol ester, and HGF but not by insulin, could be involved in the mitogenic action of the former factors.

Regulation of the Gene Encoding Thrombin-Activable Fibrinolysis Inhibitor in Non-Hepatic Cells

Thrombin-activable fibrinolysis inhibitor (TAFI) is a carboxypeptidase B-like pro-enzyme that, once activated, attenuates fibrinolysis. TAFIa also possesses anti-inflammatory properties. Although liver is the main source of plasma TAFI, platelet-derived TAFI has also been reported. An alternatively spliced TAFI variant resulted from the skipping of exon 6 and a 52-base deletion in exon 10 of CPB2 mRNA (∆6+10) was described to be brain specific. This TAFI variant is reputed to possess a secretase-like activity that cleaves β-amyloid precursor protein to form β-amyloid, a process involved in the onset of Alzheimer's disease. In this thesis, we report the identification of CPB2 mRNA and TAFI protein in various vascular and inflammatory cells. Specifically, we describe the expression of CPB2 mRNA in the megakaryocytic cell lines MEG-01 and Dami, the monocytic cell line THP-1, and peripheral blood mononuclear cells. TAFI protein was detected in differentiated Dami and THP-1 cells. We next describe the effect of external stimuli such as phorbol myristate acetate (PMA) on CPB2 expression in Dami and THP-1 cells. We found that PMA treatment increases both CPB2 mRNA abundance and promoter activity in Dami cells, and decreases both CPB2 mRNA abundance and promoter activity in THP-1 cells. Deletion analysis of the CPB2 promoter indicated cell-type specific regulation of CPB2 gene expression. Finally, we evaluated the expression of alternatively spliced CPB2 mRNA variants in hepatic and non hepatic cells. We found that exon 6 skipping variants are expressed in all cell types of interest. The variant previously reported to be brain specific was also found to be expressed in platelets. We found that the alternatively spliced TAFI variants accumulated inside the cells in a non-secretable, hypoglycosylated form and showed no carboxypeptidase activity. Taken together, this thesis provides further evidence supporting the hypothesis that platelet-derived TAFI is originated from CPB2 gene expression in megakaryocytes. Moreover, our data imply a potential for site-specific anti-inflammatory control provided by macrophage-derived TAFI. Alternative splicing of the CPB2 mRNA may give rise to variants with an intracellular role, perhaps as a peptidase chaperone, and may modulate the synthesis of secretable TAFI.

Emotional intelligence, personality and decoding non-verbal expressions of emotion

Previous research has highlighted theoretical and empirical links between measures of both personality and trait emotional intelligence (EI), and the ability to decode facial expressions of emotion. Research has also found that the posed, static characteristics of the photographic stimuli used to explore these links affects the decoding process and differentiates them from the natural expressions they represent. This undermines the ecological validity of established trait-emotion decoding relationships. This study addresses these methodological shortcomings by testing relationships between the reliability of participant ratings of dynamic, spontaneously elicited expressions of emotion with personality and trait EI. Fifty participants completed personality and self-report EI questionnaires, and used a computer-logging program to continuously rate change in emotional intensity expressed in video clips. Each clip was rated twice to obtain an intra-rater reliability score. The results provide limited support for links between both trait EI and personality variables and how reliably we decode natural expressions of emotion. Limitations and future directions are discussed.

Chemically blockable transformation and ultraselective low-pressure gas adsorption in a non-porous metal organic framework

Metal organic frameworks (MOFs) are among the most exciting materials discovered recently, attracting particular attention for their gas-adsorption and -storage properties. Certain MOFs show considerable structural flexibility in response to various stimuli. Although there are several examples of 'breathing' MOFs, in which structural changes occur without any bond breaking, examples of transformations in which several bonds are broken and made are much rarer. In this paper we demonstrate how a flexible MOF, Cu-2(OH)(C8H3O7S)(H2O)center dot 2H(2)O, can be synthesized by careful choice of the organic linker ligand. The flexibility can be controlled by addition of a supplementary coordinating molecule, which increases the thermal stability of the solid sufficiently for direct imaging with electron microscopy to be possible. We also demonstrate that the MOF shows unprecedented low-pressure selectivity towards nitric oxide through a coordination-driven gating mechanism. The chemical control over these behaviours offers new possibilities for the synthesis of MOFs with unusual and potentially exploitable properties.

Processing of short auditory stimuli:The rapid audio sequential presentation paradigm (RASP)

Human listeners seem to be remarkably able to recognise acoustic sound sources based on timbre cues. Here we describe a psychophysical paradigm to estimate the time it takes to recognise a set of complex sounds differing only in timbre cues: both in terms of the minimum duration of the sounds and the inferred neural processing time. Listeners had to respond to the human voice while ignoring a set of distractors. All sounds were recorded from natural sources over the same pitch range and equalised to the same duration and power. In a first experiment, stimuli were gated in time with a raised-cosine window of variable duration and random onset time. A voice/non-voice (yes/no) task was used. Performance, as measured by d', remained above chance for the shortest sounds tested (2 ms); d's above 1 were observed for durations longer than or equal to 8 ms. Then, we constructed sequences of short sounds presented in rapid succession. Listeners were asked to report the presence of a single voice token that could occur at a random position within the sequence. This method is analogous to the "rapid sequential visual presentation" paradigm (RSVP), which has been used to evaluate neural processing time for images. For 500-ms sequences made of 32-ms and 16-ms sounds, d' remained above chance for presentation rates of up to 30 sounds per second. There was no effect of the pitch relation between successive sounds: identical for all sounds in the sequence or random for each sound. This implies that the task was not determined by streaming or forward masking, as both phenomena would predict better performance for the random pitch condition. Overall, the recognition of familiar sound categories such as the voice seems to be surprisingly fast, both in terms of the acoustic duration required and of the underlying neural time constants.

Non-invasive measurement of trigeminal nerve somatosensory evoked potentials

Whiplash injuries are common yet enigmatic to substantiate clinically. Trigeminal somatosensory evoked potentials (TSEPs) were posited as an indicator of trigeminal nerve conduction damage resulting from whiplash. Alternating polarity square-wave current stimuli were applied transcutaneously in the facial region. 379 recorded pilot trials from 27 participants (8 male and 19 female) were utilized to develop a non-invasive recording capability for TSEPs. Stimulus intensity and artifact, cortical recording sites, stimulation electrode design and placement were explored. Statistically significant differences in amplitude of TSEP waveform components at 13, 19 and 27 ms between uninjured and whiplashed participants were noted. Increased stimulus intensity in whiplashed participants was observed to increase TSEP amplitude. The present methodology and hardware are discussed and directions for future advancement of the current process are outlined.

A framework for understanding the factors that influence spectators' recall and recognition of embedded sponsorship stimuli

Now, more than ever, sponsors of athletic events demand to see evidence of a commercial return, such as enhanced brand awareness, for their investment of cash or non-cash resources (Lough et aI., 2000). The most common way to measure the impact of perimeter signage (Le., any billboard or sign that displays a company's brand name and/or logo and which surrounds the playing area) on spectators' awareness of event sponsors has been through the use of brand name recall and recognition tests (Shilbury & Berriman, 1996). Recall testing requires spectators to list all of the sponsors they can remember seeing at, for example, an athletic event, strictly from memory and without any help (Cuneen & Hannan, 1993). With recognition testing, spectators are required to identify sponsors from a prepared list which include "dummy" brand names (i.e., sponsors that are present in the list but which do not actually sponsor the event). In order to determine whether sponsors' brand awareness objectives are being met, it is important for sport and recreation marketers to understand what influences a spectator's ability to remember (Le., recall and/or recognize) the brand names of companies who advertise on perimeter signage. The purpose this study was to examine the factors that influence spectators' recall and recognition of embedded sponsorship stimuli (i.e., company brand names on perimeter signage surrounding the play area) at a Canadian University's men's basketball game and football game. These factors included the number of games spectators attended over the course of the season (i.e., repeated exposure to sponsorship stimuli), spectators' level of involvement with the event, and spectators' level of involvement with the advertisements (i.e., perimeter signage). This study also examined the differences between recall and recognition as a means of measuring spectators' awareness of sponsors, and attempted to determine if there are sport differences in spectators' recall and recognition of perimeter signage. Upon leaving the football stadium or gymnasium, spectators were approached, at random, by trained research assistants located at each exit and asked to complete a brief survey questionnaire. Respondents completed the survey on-site. A total of 358 completed surveys were collected from spectators who attended the football (N = 277) and basketball (N = 81) games. The data suggest that football and basketball respondents recognized more sponsors' brand names than they recalled. In addition, football respondents who were highly involved with the event (i.e., those individuals who viewed attending the events as fun, interesting and exciting) attended more games over the course of the season and had significantly higher brand name recognition of sponsors who advertised on perimeter signage than those individuals with low involvement with the athletic event. Football respondents who were highly involved with the sponsors' advertisements (i.e., those individuals who viewed sponsors' perimeter signage as appealing, valuable and important) had significantly higher brand name recall of event sponsors than those individuals with low involvement with these sponsors' advertisements. Repeated exposure to perimeter signage did not have a significant influence on football or basketball respondents' recall or recognition of sponsors. Finally, the data revealed that football respondents had significantly higher recall of sponsors' brand names than basketball respondents. Conversely, basketball respondents had significantly higher recognition of sponsors' brand names than did football respondents.

The Origin and Stimuli Implicated in the Expression of Nestin(+) Cardiac Myocyte-like Cells in the Ischemic Heart

Nos études ont démontrées que la formation de la cicatrice et la guérison sont associées avec l’apparition de cellules de type myocytes cardiaques nestine(+) dans la région péri-infarcie. Présentement, l’étude examine le mécanisme, tel que l’hypoxie ou les hormones neuronales, possiblement impliqué dans leur recrutement et de dévoiler leur origine cellulaire. La présence de ces cellules a été détectée dans les coeurs infarcies d’une semaine et maintenue après neuf mois suite à une sujétion coronaire complète. Aussi, ces cellules de type myocytes cardiaques nestine(+) ont été observées dans le coeur infarci humain. L’hypoxie représente un événement prédominant suite à un infarctus de myocarde, mais l’exposition des rats normaux à un environnement hypoxique n’a pas pu promouvoir l’apparition de ces cellules. Autrement, l’infusion de l’agoniste -adrénergique non-sélectif isoprotérénol (ISO) dans les rats adultes Sprague-Dawley a augmenté la protéine nestine dans le ventricule gauche et a été associé avec la réapparition de cellules de type myocytes cardiaques nestine(+). Cela représente possiblement un effet secondaire suite à la nécrose des myocytes cardiaques par l’administration d’isoprotérénol. Dernièrement, on a identifié une sous-population de cellules nestine(+) dans le coeur normal du rat qui co-exprime les marqueurs de cellules cardiaques progénitrices Nkx-2.5 et GATA-4. Cette sous-population de cellules nestine/Nkx-2.5/GATA-4 pourrait représenter des substrats cellulaires qui puissent se différentier en cellules de type myocytes cardiaques nestine(+) suite à une ischémie. Mots clés: nestine, isoprotérénol, nécrose, cellule souche, cellule progénitrice, myocyte cardiaque

The roles of the somatosensory cortices in the perception of noxious and innocuous stimuli

Résumé Les premières études électrophysiologiques et anatomiques ont établi le rôle crucial du cortex somatosensoriel primaire et secondaire (SI et SII) dans le traitement de l'information somatosensorielle. Toutefois, les récentes avancées en techniques d’imagerie cérébrale ont mis en question leur rôle dans la perception somatosensorielle. La réorganisation du cortex somatosensoriel est un phénomène qui a été proposé comme cause de la douleur du membre fantôme chez les individus amputés. Comme la plupart des études se sont concentrées sur le rôle du SI, une étude plus approfondie est nécessaire. La présente série d'expériences implique une exploration du rôle des régions somatosensorielles dans la perception des stimuli douleureux et non-douleureux chez des volontaires sains et patients avec des douleurs de membre fantôme. La première étude expérimentale présentée dans le chapitre 3 est une méta-analyse des études de neuro-imagerie employant des stimuli nociceptifs chez des volontaires sains. En comparaison aux précédentes, la présente étude permet la génération de cartes quantitatives probabilistes permettant la localisation des régions activées en réponse à des stimuli nociceptifs. Le rôle du cortex somatosensoriel dans la perception consciente de stimuli chauds a été étudié dans le chapitre 4 grâce à une étude d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, dans laquelle des stimuli thermiques douloureux et non-douloureux ont été administrés de manière contrebalancée. Grâce à cette procédure, la perception de la chaleur fut atténuée par les stimuli douloureux, ce qui permit la comparaison des stimuli consciemment perçus avec ceux qui ne le furent pas. Les résultats ont montrés que les stimulations chaudes perçues ont engendré l’activation de l’aire SI controlatérale, ainsi que de la région SII. Grâce à l’évaluation clinique de patients amputés présentant une altération de leurs perceptions somatosensorielles, il est également possible de dessiner un aperçu des régions corticales qui sous-tendent ces modifications perceptuelles. Dans le chapitre 5 nous avons émis l'hypothèse proposant que les sensations du membre fantôme représentent un corrélat perceptuel de la réorganisation somatotopique des représentations sensorielles corticales. En effet, la réorganisation des sensations peut donner des indices sur les régions impliquées dans la genèse des sensations référées. Ainsi, un protocole d’évaluation sensoriel a été administré à un groupe de patients affligés de douleur au niveau du membre fantôme. Les résultats ont montré que, contrairement aux études précédentes, les sensations diffèrent grandement selon le type et l'intensité des stimuli tactiles, sans évidence de la présence d’un modèle spatialement localisé. Toutefois, les résultats actuels suggèrent que les régions corticales à champs récepteurs bilatéraux présentent également des modifications en réponse à une déafférentation. Ces études présentent une nouvelle image des régions corticales impliquées dans la perception des stimuli somatosensoriels, lesquelles comprennent les aires SI et SII, ainsi que l'insula. Les résultats sont pertinents à notre compréhension des corrélats neurologiques de la perception somatosensorielle consciente.

Modifications de l’activité préfrontale pendant le traitement de stimuli émotionnels visuels chez des patients schizophrènes avant et après médication à la Ziprasidone : étude en IRM fonctionnelle

Bien que les troubles cognitifs soient un aspect essentiel de la schizophrénie, le dysfonctionnement des systèmes émotionnels y est également considéré comme un élément très important de cette maladie d’autant plus que plusieurs régions du cerveau sont concernées par la régulation émotionnelle. Le principal objectif du présent travail était d’explorer, en imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle (IRMf), l’effet de la ziprasidone sur les différentes réponses neuronales à l’affichage de stimuli émotionnels au niveau de la région préfrontale,particulièrement dans le cortex cingulaire antérieur [CCA], le cortex orbito-frontal [COF] et le cortex préfrontal dorso-latéral [CPFDL]. Nous avons examiné les activations cérébrales, chez des patients souffrants de schizophrénie avant et après médication à la ziprasidone, en leur présentant des séries d’images émotionnellement chargées (négatives, neutres et positives) associées à différentes instructions quand aux types d’images qu’ils devaient sélectionner (négatives,neutres et positives). Nous avons analysé les différents changements d’activation (avant et après médication) essentiellement pour les valences extrêmes des stimuli (positives et négatives), ensuite nous avons regardé l’effet du type d’instruction sur ces changements. L’échantillon comprenait 13 patients atteints de schizophrénie et 15 témoins sains. Nous avons également effectué une évaluation clinique des symptômes dépressifs, positifs et négatifs de la maladie ainsi que des mesures biochimiques et de poids avant et après 16 semaines de médication. Malgré l’absence de changement significatif sur les mesures cliniques (PANSS et Dépression) avant et après une moyenne de 14.3 semaines de médication à la ziprasidone, plusieurs régions préfrontales (CCA, COF, CPDL) ont sensiblement accru leur réponse aux stimuli positifs par rapport aux stimuli négatifs. En outre, dans les régions habituellement impliquées dans le contrôle cognitif (CCA et CPFDL), cette tendance s'est accentuée lorsque les patients ont été invités à ne sélectionner que les stimuli négatifs (effet du type d’instruction). Nous avons également trouvé plusieurs similitudes dans le fonctionnement préfrontal (à la fois dans le volume et la force d'activation) entre les contrôles sains et les patients après médication en tenant compte du type d’instruction plus que de la valence émotionnelle des images. Pour conclure, les résultats de la présente étude suggèrent que le traitement antipsychotique avec la ziprasidone améliore le fonctionnement cognitif lié au traitement de l'information émotionnelle dans le cortex préfrontal chez les patients souffrant de schizophrénie. Étant donné le mécanisme d'action neuro-pharmacologique de la ziprasidone (plus d'affinité pour la sérotonine que pour les récepteurs de la dopamine dans le cortex préfrontal), nous pensons que nos résultats démontrent que le contrôle cognitif et la régulation des réactions face à des stimuli émotionnellement chargés dans la schizophrénie sont liés à une plus forte concentration de dopamine dans les voies préfrontales.

Réponse auditive oscillatoire chez le non-voyant : investigation par magnétoencéphalographie

Les personnes non-voyantes montrent dans les différents aspects de leurs vies qu’elles sont capables de s’adapter à la privation visuelle en utilisant les capacités intactes comme l’ouï ou le toucher. Elles montrent qu’elles peuvent bien évoluer dans leur environnement en absence de vision et démontrent même des fois des habiletés supérieures à celles des personnes voyantes. La recherche de ces dernières décennies s’est beaucoup intéressée aux capacités adaptatives des non-voyants surtout avec l’avènement des nouvelles techniques d’imagerie qui ont permis d’investiguer des domaines qui ne l’étaient pas ou l’étaient difficilement avant. Les capacités supérieures des non voyants dans l’utilisation plus efficace des informations auditives et tactiles semblent avoir leur base neuronale dans le dans le cortex visuel désafférenté, qui continu à être fonctionnel après la privation sensorielle et s’en trouve recruté pour le traitement de stimulations dites intermodales : auditives, tactiles et même montre une implication dans des processus de plus haut niveau, comme la mémoire ou le langage. Cette implication fonctionnelle intermodale résulte de la plasticité du cortex visuel c'est-à-dire sa capacité à changer sa structure, sa fonction et d’adapter ses interactions avec les autres systèmes en l’absence de vision. La plasticité corticale n’est pas exclusive au cortex visuel mais est un état permanent de tout le cerveau. Pour mesurer l’activité du cortex visuel des non voyants, une mesure d’excitabilité de ses neurones consiste à mesurer le temps de recouvrement de l’onde N1 en potentiels évoqués, qui est plus rapide chez les non voyants dans la modalité auditive. En effet, les réponses en potentiels et champs évoqués ont été utilisés en EEG/MEG pour mettre en évidence des changements plastiques dans le cortex visuel des non-voyants pour le traitement de stimuli dans les modalités auditives et tactiles. Ces réponses étaient localisées dans les régions postérieures chez les non voyants contrairement aux contrôles voyants. Un autre type de réponse auditive a reçu moins d’intérêt dans la recherche concernant la réorganisation fonctionnelle en relation avec la privation sensorielle, il s’agit de la réponse auditive oscillatoire (Auditory Steady-State Response ASSR). C’est une réponse qui a l’avantage d’osciller au rythme de stimulation et d’être caractérisé par une réponse des aires auditives étiquetée à la fréquence de stimulation. Cette étiquette se présente sous la forme qu’un pic d’énergie spectrale important qui culmine aux fréquences présentes dans la stimulation. Elle a également l’avantage d’être localisée dans les régions auditives primaires, de là tout changement de localisation de cette réponse chez des non voyants en faveur des régions visuelles pourrait être considéré comme une évidence de la réorganisation fonctionnelle qui s’opère après une privation sensorielle précoce. Le but de cette thèse est donc d’utiliser la réponse oscillatoire à l’écoute des sons modulés en amplitude (MA) pour mettre en évidence les corrélats de la réorganisation fonctionnelle dans le cortex visuel des non-voyants précoces. La modulation de la réponse auditive dans les régions visuelles nous permettra de montrer qu’une réorganisation est possible chez les non-voyants pour ce traitement intermodal. La première étude est une validation du paradigme expérimental «frequency tagged sounds». Il s’agit de montrer qu’une tâche de détection de changement dans la stimulation, permet de moduler la réponse ASSR aux sons modulés en amplitude en vue de l’utiliser dans les études chez les non voyants et dans les conditions d’une privation visuelle transitoire (avec les yeux bandés). Un groupe de sujets voyants ont réalisé une tâche de détection de changement dans la stimulation les yeux ouverts dans deux conditions : écoute active qui consiste à détecter un changement dans la fréquence porteuse de la modulation en appuyant avec l’index droit sur un bouton de réponse et une condition d’écoute passive. Les sons étaient présentés en écoute monaurale et dichotique. Les résultats ont montré une différence significative à l’occurrence du changement dans la stimulation en écoute dichotique seulement. Les schémas de plus grande réponse controlatérale et de suppression binaurale décrit dans la littérature ont été confirmés. La deuxième étude avait pour but de mettre en évidence une réorganisation rapide de la réponse ASSR chez un groupe de sujets voyants dans les conditions de privation visuelle transitoire de courte durée, par bandage des yeux pendant six heures. Le même protocole expérimental que la première étude a été utilisé en écoute active seulement. Les résultats montrent que dans ces conditions une modulation de la réponse corticale en écoute dichotique dans les régions visuelles est possible. Ces sources d’activité occipitale adoptent une propriété du cortex auditif qui est le battement binaural, c'est-à-dire l’oscillation de la réponse ASSR à la différence des fréquences présentées dans chaque oreille. Cet effet est présent chez la moitié des sujets testés. La représentation corticale des sources occipitales évolue durant la période de privation et montre un déplacement des sources d’activité dans la direction antéropostérieure à la fin de la période de privation. La troisième étude a permis de comparer le traitement de la réponse ASSR dans un groupe de non-voyants congénitaux à un groupe de voyants contrôles, pour investiguer les corrélats de la réorganisation fonctionnelle de cette réponse après une privation sensorielle de longue durée c'est-à-dire chez des non voyants congénitaux. Les résultats montrent des différences significatives dans la représentation spectrale de la réponse entre les deux groupes avec néanmoins des activations temporales importantes aussi bien chez les non voyants que chez les contrôles voyants. Des sources distribuées ont été localisées dans les régions associatives auditives dans les deux groupes à la différence des non voyants où il y avait en plus l’implication des régions temporales inférieures, connues comme étant activées par la vision des objets chez les voyants et font partie de la voie visuelle du quoi. Les résultats présentés dans le cadre de cette thèse vont dans le sens d’une réorganisation rapide de la réponse auditive oscillatoire après une privation visuelle transitoire de courte durée par l’implication des régions visuelles dans le traitement de la réponse ASSR par l’intermédiaire du démasquage de connections existantes entre le cortex visuel et le cortex auditif. La privation visuelle de longue durée, elle conduit à des changements plastiques, d’une part intra modaux par l’extension de l’activité aux régions temporales supérieures et médianes. D’autre part, elle induit des changements inter modaux par l’implication fonctionnelle des régions temporales inférieures visuelles dans le traitement des sons modulés en amplitude comme objets auditifs alors qu’elles sont normalement dédiées au traitement des objets visuels. Cette réorganisation passe probablement par les connections cortico-corticales.

Évaluation des intérêts sexuels auprès d’agresseurs sexuels d’enfants par la vidéo-oculographie et la présentation de stimuli générés par ordinateur

Il est proposé que la pléthysmographie pénienne puisse faire l’objet d’améliorations par la combinaison de la pléthysmographie pénienne et de la vidéo-oculographie lors de la présentation de stimuli générés par ordinateur (SGO). L’application de cette combinaison n’a fait l’objet d’aucune étude auprès d’agresseurs sexuels d’enfants. Cette thèse comporte trois articles empiriques qui visent respectivement à soutenir le développement d’un instrument d’évaluation basé sur l’utilisation combinée des réponses oculaires et érectiles lors de la présentation de SGO afin d’évaluer les intérêts sexuels d'agresseurs sexuels d’enfants. Pour ce faire, des hommes ayant eu (n = 26) ou non (n = 36) des comportements sexuels envers des enfants sont recrutés afin de constituer des groupes de comparaison. Le premier article représente une exploration préliminaire des données issues de caractéristiques sociodémographiques, sexuelles et criminologiques ainsi que des réponses oculaires et péniennes lors de présentations de SGO et de bandes sonores conventionnelles. Il permet d’orienter les décisions entourant la poursuite de la recherche. Le second article porte sur la comparaison des profils des réponses péniennes issues de présentations de SGO et de bandes sonores conventionnelles ainsi que sur leur capacité respective à classifier les individus selon la présence d’antécédents de comportements sexuels sur des enfants. Il permet d’établir la validité discriminante de l’utilisation de SGO et d’établir des normes d’utilisation clinique. Le troisième article vise à circonscrire une dynamique oculaire associée à l’intérêt sexuel envers l’âge d’un objet et à soutenir la contribution de la combinaison des réponses oculaires et péniennes lors de la présentation de SGO. En somme, les résultats issus de cette thèse soutiennent l’utilisation clinique de la pléthysmographie pénienne lors de la présentation de SGO. Ils permettent d’identifier la présence d’une signature oculaire spécifique aux agresseurs sexuels lors de la présentation de SGO. Ils démontrent la contribution de la combinaison des réponses oculaires et péniennes par rapport à une mesure reposant uniquement sur les réponses péniennes. Ces résultats ouvrent la voie à l’utilisation clinique de la vidéo-oculographie et de SGO et offrent non seulement des possibilités intéressantes dans le domaine de la délinquance sexuelle, mais également de la sexualité en général.