The Effect of Prenatal Auditory Enrichment on Perceptual Narrowing in Bobwhite Quail Neonates

The development of species-typical perceptual preferences has been shown to depend on a variety of socially and ecologically derived sensory stimulation during both the pre- and postnatal periods. The prominent mechanism behind the development of these seemingly innate tendencies in young organisms has been hypothesized to be a domain-general pan-sensory selectivity process referred to as perceptual narrowing, whereby regularly experienced sensory stimuli are honed in upon, while simultaneously losing the ability to effectively discriminate between atypical or unfamiliar sensory stimulation. Previous work with precocial birds has been successful in preventing the development of species-typical perceptual preferences by denying the organism typical levels of social and/or self-produced stimulation. The current series of experiments explored the mechanism of perceptual narrowing to assess the malleability of a species-typical auditory preference in avian embryos. By providing a variety of different unimodal and bimodal presentations of a mixed-species vocalizations at the onset of prenatal auditory function, the following project aimed to 1) keep the perceptual window from narrowing, thereby interfering with the development of a species-typical auditory preference, 2) investigate how long differential prenatal stimulation can keep the perceptual window open postnatally, 3) explore how prenatal auditory enrichment effected preferences for novelty, and 4) assess whether prenatal auditory perceptual narrowing is affected by modality specific or amodal stimulus properties during early development. Results indicated that prenatal auditory enrichment significantly interferes with the emergence of a species-typical auditory preference and increases openness to novelty, at least temporarily. After accruing postnatal experience in an environment rich with species-typical auditory and multisensory cues, the effect of prenatal auditory enrichment rapidly was found to rapidly fade. Prenatal auditory enrichment with extraneous non-synchronous light exposure was shown to both keep the perceptual narrowing window open and impede learning in the postnatal environment, following hatching. Results are discussed in light of the role experience plays in perceptual narrowing during the perinatal period.

Diatom oxygen and silicon isotopes data from IODP Hole 323-U1341B in the Bering Sea through the late Pliocene and over the onset of major Northern Hemisphere Glaciation

The Bering Sea is one of the most biologically productive regions in the marine system and plays a key role in regulating the flow of waters to the Arctic Ocean and into the subarctic North Pacific Ocean. Cores from Integrated Ocean Drilling Program (IODP) Expedition 323 to the Bering Sea provide the first opportunity to obtain reconstructions from the region that extend back to the Pliocene. Previous research at Bowers Ridge, south Bering Sea, has revealed stable levels of siliceous productivity over the onset of major Northern Hemisphere Glaciation (NHG) (circa 2.85-2.73 Ma). However, diatom silica isotope records of oxygen (d18Odiatom) and silicon (d30Sidiatom) presented here demonstrate that this interval was associated with a progressive increase in the supply of silicic acid to the region, superimposed on shift to a more dynamic environment characterized by colder temperatures and increased sea ice. This concluded at 2.58 Ma with a sharp increase in diatom productivity, further increases in photic zone nutrient availability and a permanent shift to colder sea surface conditions. These transitions are suggested to reflect a gradually more intense nutrient leakage from the subarctic northwest Pacific Ocean, with increases in productivity further aided by increased sea ice- and wind-driven mixing in the Bering Sea. In suggesting a linkage in biogeochemical cycling between the south Bering Sea and subarctic Northwest Pacific Ocean, mainly via the Kamchatka Strait, this work highlights the need to consider the interconnectivity of these two systems when future reconstructions are carried out in the region.

The onset of lactase persistence in Europe

The genomic region containing the lactase (LCT) gene shows one of the strongest signals of positive selection in Europeans, detectable using a range of approaches including haplotype length, linked microsatellite variation and population-differentiation-based tests. Lactase is the enzyme that carries out the digestion of the milk sugar lactose. Its expression decreases at some point after the weaning period is over in most mammals and in around 68% of all living adult humans. However, in some humans, particularly those from populations with a history of dairying, lactase is expressed throughout adulthood. This trait is called lactase persistence (LP), and in people of European ancestry, it is associated with a single mutation (-13910*T). Evidence from the detection of dairy fat residues in potsherds, and allele frequencies in ancient DNA samples suggest that LP arose after dairying practices had developed. However, the reasons why LP may have been advantageous are still debated, and the respective contribution of demography and natural selection remains to be disentangled. This paper discusses various studies, from archaeology to population genetics, that have shed some light on the subject by investigating the evolution of LP in Europe.

The relationship between adipokines and the onset of type 2 diabetes in middle-aged men: The PRIME study

Aims: Epidemiological evidence suggests that adipokines may be associated with the onset of type 2 diabetes, but the evidence to date is limited and inconclusive. This study examined the association between adiponectin and leptin and the subsequent diagnosis of type 2 diabetes in a UK population based cohort of non-diabetic middle-aged men.
Methods: Baseline serum levels of leptin and adiponectin were measured in 1839 nondiabetic men aged 50–60 years who were participating in the prospective populationbased PRIME study. Over a mean follow-up of 14.7 years, new cases of type 2 diabetes were determined from self-reported clinical information with subsequent validation by general practitioners.
Results: 151 Participants developed type 2 diabetes during follow-up. In Cox regression models adjusted for age, men in the top third of the leptin distribution were at increased risk (hazard ratio (HR) 4.27, 95% CI 2.67–6.83) and men in the top third of the adiponectin
distribution at reduced risk (HR 0.24, 95% CI 0.14–0.42) relative to men in the bottom third. However, significance was lost for leptin after additional adjustment for BMI, waist to hip ratio, lifestyle factors and biological risk factors, including C-reactive protein (CRP). Further adjustment for HOMA-IR also resulted in loss of significance for adiponectin.
Conclusions: This study provides evidence that adipokines are associated with men’s future type 2 diabetes risk but not independently of other risk factors.

L'influence des oscillations en delta sur la sélection d'une action

Résumé : La capacité de décider parmi plusieurs possibilités d'actions, grâce à l'information sensorielle disponible, est essentielle à un organisme interagissant avec un environnement complexe. Les modèles actuels de sélection d'une action soutiennent que le cerveau traite continuellement l'information sensorielle afin de planifier plusieurs possibilités d'action en parallèle. Dans cette perspective, ces représentations motrices, associées à chaque possibilité d'action, sont en constante compétition entre elles. Afin qu'une alternative puisse être sélectionnée pour le mouvement, une valeur de pondération, intégrant une multitude de facteurs, doit être associée à chacun des plans moteurs afin de venir moduler la compétition. Plusieurs études se sont intéressées aux différents facteurs modulant la sélection de l'action, tels que la disposition de l'environnement, le coût des actions, le niveau de récompense, etc. Par contre, il semble qu'aucune étude n'ait rapporté ce qu'il advient lorsque la valeur de pondération de chacune des actions possibles est identique. Dans ce contexte, quel est l'élément permettant de venir moduler la sélection de l'action? De ce fait, l'objectif principal de mon projet de maitrise est d'investiguer le facteur permettant au cerveau de sélectionner une action lorsque tous les facteurs rapportés dans la littérature sont contrôlés. De récentes données ont montré que les oscillations corticales lentes dans la bande delta peuvent servir d'instrument de sélection attentionnelle en modulant l'amplitude de la réponse neuronale. Ainsi, les stimuli arrivant dans le cortex pendant une phase en delta de forte excitabilité sont amplifiés, tandis que ceux arrivant lors d'une phase en delta de faible excitabilité sont atténués. Ceci dit, il est possible que la phase en delta dans laquelle se trouve le cerveau au moment d'effectuer la sélection d'une action puisse influencer la décision. Utilisant une tâche de sélection de main, cette étude teste l'hypothèse que la sélection de la main est associée à la phase en delta des ensembles neuronaux codant le mouvement de chacune des mains, lorsque tous les facteurs connus influençant la décision sont contrôlés. L'électroencéphalographie (EEG) fut utilisée afin d'enregistrer les signaux corticaux pendant que les participants effectuaient une tâche de sélection de main dans laquelle ils devaient, à chaque essai, atteindre une cible visuelle aussi rapidement que possible en utilisant la main de leur choix. La tâche fut conçue de façon à ce que les facteurs spatiaux et biomécaniques soient contrôlés. Ceci fut réalisé enidentifiant premièrement, sur une base individuelle, l'emplacement de la cible pour laquelle les mains droite et gauche avaient une probabilité équivalente d'être choisies (point d'égalité subjective, PSE). Ensuite, dans l'expérience principale, les participants effectuaient plusieurs mouvements d'atteinte vers des cibles positionnées près et loin du PSE, toujours avec la main de leur choix. L'utilisation de cinq cibles très près du PSE a permis de collecter de nombreux essais dans lesquels la main droite et la main gauche furent sélectionnées en réponse à un même stimulus visuel. Ceci a ainsi permis d'analyser les signaux des deux cortex dans des conditions d'utilisation de la main droite et gauche, tout en contrôlant pour les autres facteurs pouvant moduler la sélection de la main. Les résultats de cette recherche révèlent que l'hémisphère cortical se trouvant dans la phase la plus excitable en delta (près du pic négatif), lors de l'apparition du stimulus, est associé à la fois à la main qui sera sélectionnée ainsi qu'au temps de réaction. Ces résultats montrent que l'excitabilité corticale momentanée (phase du signal) pourrait agir comme un facteur modulant la sélection d'une action. Dans cette optique, ces données élargissent considérablement les modèles actuels en montrant que la sélection d'une action est en partie déterminée par l'état du cerveau au moment d'effectuer un choix, d'une manière qui est indépendante de toutes les variables de décision connues.