Understanding the multifaceted role of inflammatory mediators in ischemic stroke.

The evolution of ischemic brain damage is strongly affected by an inflammatory reaction that involves soluble mediators, such as cytokines and chemokines, and specialized cells activated locally or recruited from the periphery. The immune system affects all phases of the ischemic cascade, from the acute intravascular reaction due to blood flow disruption, to the development of brain tissue damage, repair and regeneration. Increased endothelial expression of adhesion molecules and blood-brain barrier breakdown promotes extravasation and brain recruitment of blood-borne cells, including macrophages, neutrophils, dendritic cells and T lymphocytes, as demonstrated both in animal models and in human stroke. Nevertheless, most anti-inflammatory approaches showing promising results in experimental stroke models failed in the clinical setting. The lack of translation may reside in the redundancy of most inflammatory mediators, exerting both detrimental and beneficial functions. Thus, this review is aimed at providing a better understanding of the dualistic role played by each component of the inflammatory/immune response in relation to the spatio-temporal evolution of ischemic stroke injury.

Postmortem chemistry update part II.

As a continuation of "Postmortem Chemistry Update Part I," Part II deals with molecules linked to liver and cardiac functions, alcohol intake and alcohol misuse, myocardial ischemia, inflammation, sepsis, anaphylaxis, and hormonal disturbances. A very important array of new material concerning these situations had appeared in the forensic literature over the last two decades. Some molecules, such as procalcitonin and C-reactive protein, are currently researched in cases of suspected sepsis and inflammation, whereas many other analytes are not integrated into routine casework. As in part I, a literature review concerning a large panel of molecules of forensic interest is presented, as well as the results of our own observations, where possible.

Importance of abiotic stress as a range-limit determinant for European plants: insights from species' responses to climatic gradients

Aim We examined whether species occurrences are primarily limited by physiological tolerance in the abiotically more stressful end of climatic gradients (the asymmetric abiotic stress limitation (AASL) hypothesis) and the geographical predictions of this hypothesis: abiotic stress mainly determines upper-latitudinal and upper-altitudinal species range limits, and the importance of abiotic stress for these range limits increases the further northwards and upwards a species occurs. Location Europe and the Swiss Alps. Methods The AASL hypothesis predicts that species have skewed responses to climatic gradients, with a steep decline towards the more stressful conditions. Based on presence-absence data we examined the shape of plant species responses (measured as probability of occurrence) along three climatic gradients across latitudes in Europe (1577 species) and altitudes in the Swiss Alps (284 species) using Huisman-Olff-Fresco, generalized linear and generalized additive models. Results We found that almost half of the species from Europe and one-third from the Swiss Alps showed responses consistent with the predictions of the AASL hypothesis. Cold temperatures and a short growing season seemed to determine the upper-latitudinal and upper-altitudinal range limits of up to one-third of the species, while drought provided an important constraint at lower-latitudinal range limits for up to one-fifth of the species. We found a biome-dependent influence of abiotic stress and no clear support for abiotic stress as a stronger upper range-limit determinant for species with higher latitudinal and altitudinal distributions. However, the overall influence of climate as a range-limit determinant increased with latitude. Main conclusions Our results support the AASL hypothesis for almost half of the studied species, and suggest that temperature-related stress controls the upper-latitudinal and upper-altitudinal range limits of a large proportion of these species, while other factors including drought stress may be important at the lower range limits.

Early auditory processing

ABSTRACT (English)An accurate processing of the order between sensory events at the millisecond time scale is crucial for both sensori-motor and cognitive functions. Temporal order judgment (TOJ) tasks, is the ability of discriminating the order of presentation of several stimuli presented in a rapid succession. The aim of the present thesis is to further investigate the spatio-temporal brain mechanisms supporting TOJ. In three studies we focus on the dependency of TOJ accuracy on the brain states preceding the presentation of TOJ stimuli, the neural correlates of accurate vs. inaccurate TOJ and whether and how TOJ performance can be improved with training.In "Pre-stimulus beta oscillations within left posterior sylvian regions impact auditory temporal order judgment accuracy" (Bernasconi et al., 2011), we investigated if the brain activity immediately preceding the presentation of the stimuli modulates TOJ performance. By contrasting the electrophysiological activity before the stimulus presentation as a function of TOJ accuracy we observed a stronger pre-stimulus beta (20Hz) oscillatory activity within the left posterior sylvian region (PSR) before accurate than inaccurate TOJ trials.In "Interhemispheric coupling between the posterior sylvian regions impacts successful auditory temporal order judgment" (Bernasconi et al., 2010a), and "Plastic brain mechanisms for attaining auditory temporal order judgment proficiency" (Bernasconi et al., 2010b), we investigated the spatio-temporal brain dynamics underlying auditory TOJ. In both studies we observed a topographic modulation as a function of TOJ performance at ~40ms after the onset of the first sound, indicating the engagement of distinct configurations of intracranial generators. Source estimations in the first study revealed a bilateral PSR activity for both accurate and inaccurate TOJ trials. Moreover, activity within left, but not right, PSR correlated with TOJ performance. Source estimations in the second study revealed a training-induced left lateralization of the initial bilateral (i.e. PSR) brain response. Moreover, the activity within the left PSR region correlated with TOJ performance.Based on these results, we suggest that a "temporal stamp" is established within left PSR on the first sound within the pair at early stages (i.e. ~40ms) of cortical processes, but is critically modulated by inputs from right PSR (Bernasconi et al., 2010a; b). The "temporal stamp" on the first sound may be established via a sensory gating or prior entry mechanism.Behavioral and brain responses to identical stimuli can vary due to attention modulation, vary with experimental and task parameters or "internal noise". In a fourth experiment (Bernasconi et al., 2011b) we investigated where and when "neural noise" manifest during the stimulus processing. Contrasting the AEPs of identical sound perceived as High vs. Low pitch, a topographic modulation occurred at ca. 100ms after the onset of the sound. Source estimation revealed activity within regions compatible with pitch discrimination. Thus, we provided neurophysiological evidence for the variation in perception induced by "neural noise".ABSTRACT (French)Un traitement précis de l'ordre des événements sensoriels sur une échelle de temps de milliseconde est crucial pour les fonctions sensori-motrices et cognitives. Les tâches de jugement d'ordre temporel (JOT), consistant à présenter plusieurs stimuli en succession rapide, sont traditionnellement employées pour étudier les mécanismes neuronaux soutenant le traitement d'informations sensorielles qui varient rapidement. Le but de cette thèse est d'étudier le mécanisme cérébral soutenant JOT. Dans les trois études présentées nous nous sommes concentrés sur les états du cerveau précédant la présentation des stimuli de JOT, les bases neurales pour un JOT correct vs. incorrect et sur la possibilité et les moyens d'améliorer l'exécution du JOT grâce à un entraînement.Dans "Pre-stimulus beta oscillations within left posterior sylvian regions impact auditory temporal order judgment accuracy" (Bernasconi et al., 2011),, nous nous sommes intéressé à savoir si l'activité oscillatoire du cerveau au pré-stimulus modulait la performance du JOT. Nous avons contrasté l'activité électrophysiologique en fonction de la performance TOJ, mesurant une activité oscillatoire beta au pré-stimulus plus fort dans la région sylvian postérieure gauche (PSR) liée à un JOT correct.Dans "Interhemispheric coupling between the posterior sylvian regions impacts successful auditory temporal order judgment" (Bernasconi et al., 2010a), et "Plastic brain mechanisms for attaining auditory temporal order judgment proficiency" (Bernasconi et al., 2010b), nous avons étudié la dynamique spatio-temporelle dans le cerveau impliqué dans le traitement du JOT auditif. Dans ses deux études, nous avons observé une modulation topographique à ~40ms après le début du premier son, en fonction de la performance JOT, indiquant l'engagement des configurations de générateurs intra- crâniens distincts. La localisation de source dans la première étude indique une activité bilatérale de PSR pour des JOT corrects vs. incorrects. Par ailleurs, l'activité dans PSR gauche, mais pas dans le droit, est corrélée avec la performance du JOT. La localisation de source dans la deuxième étude indiquait une latéralisation gauche induite par l'entraînement d'une réponse initialement bilatérale du cerveau. D'ailleurs, l'activité dans la région PSR gauche corrèlait avec la performance de TOJ.Basé sur ces résultats, nous proposons qu'un « timbre-temporel » soit établi très tôt (c.-à-d. à ~40ms) sur le premier son par le PSR gauche, mais module par l'activité du PSR droite (Bernasconi et al., 2010a ; b). « Le timbre- temporel » sur le premier son peut être établi par le mécanisme neuronal de type « sensory gating » ou « prior entry ».Les réponses comportementales et du cerveau aux stimuli identiques peut varier du à des modulations d'attention ou à des variations dans les paramètres des tâches ou au bruit interne du cerveau. Dans une quatrième expérience (Bernasconi et al. 2011B), nous avons étudié où et quand le »bruit neuronal« se manifeste pendant le traitement des stimuli. En contrastant les AEPs de sons identiques perçus comme aigus vs. grave, nous avons mesuré une modulation topographique à env. 100ms après l'apparition du son. L'estimation de source a révélé une activité dans les régions compatibles avec la discrimination de fréquences. Ainsi, nous avons fourni des preuves neurophysiologiques de la variation de la perception induite par le «bruit neuronal».

A Secure Cooperative Sensing Protocol for Cognitive Radio Networks

Cognitive radio networks sense spectrum occupancyand manage themselves to operate in unused bands without disturbing licensed users. Spectrum sensing is more accurate if jointly performed by several reliable nodes. Even though cooperative sensing is an active area of research, the secureauthentication of local sensing reports remains unsolved, thus empowering false results. This paper presents a distributed protocol based on digital signatures and hash functions, and ananalysis of its security features. The system allows determining a final sensing decision from multiple sources in a quick and secure way.

Palvelusopimukset tienpidon hankinnoissa

Infrarakentamisen toimintaympäristö on muuttumassa. Aikaisemmin julkinen sektori hallitsi toimialaa, mutta markkinat ovatavautumassa. Teknologian kehittäminen siirtyy julkiselta tilaajataholta yksityisille ja osaaminen yritysten kilpailutekijänä korostuu. Julkisen sektorin tehtävänä on luoda edellytyksiä tällaiselle toiminnalle. Toimintoja tullaan Tiehallinnossa ulkoistamaan yhä enemmän. Uusissa palvelusopimusmalleissa yhdistetään tieverkon tai tuotteen kunnon hallinta, toimenpiteiden ohjelmointi sekä palvelujen hankinta. Tästä muodostuu yhtenäinen prosessi, josta palvelun tuottaja vastaa. Nykyisin käytössä olevassa hankintamallissa edellä mainitut toiminnot on hajautettu useammalle eri vastuutaholle. Tämän työn tavoitteena on tarkastella palvelusopimusmallin soveltuvuutta hankintamenettelyjen eräänä vaihtoehtona. Lähtökohtana on tehdä ajallisesti pidempiä, sisällöllisesti laajempia sopimuksia. Palvelusopimusmallia voidaan soveltaa moniin hankintoihin. Tässä työssä tarkastellaan palvelusopimusmallia päällystetyn tieverkon ylläpidon hankinnassa. Uusien toimintatapojen käyttöönotossa on tärkeää saada alan toimijat yhdessä kehittämään näitä malleja. Työssä on haastateltu alan toimijoita ja heidän mielipiteet on otettu huomioon suunniteltaessa palvelusopimuksen sisältöä. Uusi sopimusmalli motivoi innovatiivisiin ratkaisuihin. Niiden syntymistä edesauttaa yritysten verkostomainen toiminatapa ja kumppanuuden syventäminen. Jokainen yritys voi tällöin keskittyä omaan ydinosaamiseensa. Samalla toimintojen kokonaistuottavuutta voidaan parantaa. Riskien hallinta on eräs tärkeimmistä asioista palvelusopimusmallin mukaisen toiminnan onnistumiselle. Riskien tunnistaminen ja niiden jakaminen eri osapuolten kesken oikeuden mukaisesti tulee sopimusmallissa hallita. Merkittävänä riskitekijöinä nousivat tässä työssä esiin, vaikeasti hallittavat, pitkän sopimusajan tuomat uhat.

Tuotannonsuunnittelun analysointi ja kehittäminen eräällä sahalaitoksella

Diplomityön tavoitteena oli analysoida ja kehittää työn toimeksiantajan UPM-Kymmene Wood Oy Korkeakosken sahan tuotannonsuunnittelua. Työn tärkein tavoite on saada selkeä toimintamalli tuotannonsuunnitteluun, jonka avulla pystytään läpäisemään 300 000 m3:n tai jopa tulevaisuudessa 320 000 m3:n vuosituotanto. Tuotannonsuunnittelulle asetettavat perusvaatimukset ovat raaka-aineen, tuotannon ja myynnin yhteensovittaminen, tilausten oikea-aikainen valmistus ja toimitus, asiakastyytyväisyys, laadun tasaisuus, reklamaatioiden minimointi ja ajosarjojen pituuden maksimointi. Tuotannon suunnittelussa on tärkeää tuntea raaka-aine- ja tuotejakaumat, varastot sekä materiaalivirrat. Tärkeitä osa-alueita tässä tutkimuksessaovat raaka-aine- sekä väli- ja valmisvarastojen seuranta, kierto sekä tuotannonohjaus. Tutkimuksessa perehdytään tuotantoon ja tuotannonsuunnittelun nykyiseen toimintaan ja apuvälineisiin. Tutkimuksen tuloksena kehitettiin tuotannonsuunnitteluun toimintamalli. Se vaatii tuotannonsuunnittelijalta tarkkaa analysointia ja tuotteiden läpimenoaikojen tuntemusta sekä kuivauksen maksimikapasiteetin hyödyntämistä.