Biosphere/lithosphere interface : microbially-mediated CaCO3 precipitation in hypersaline and freshwater environments

Abstract: Microbial mats very efficiently cycle elements, such as C, 0, N, S and H, which makes them key players of redox processes at the biosphere-lithosphere interface. They are characterized by high metabolic activities and high turnover rates (production and consumption) of biomass, which mainly consists of cell material and of extracellular organic matter (EOM). The EOM forms a matrix, embedding the microbial cells and fulfilling various functions within the microbial mat, including: mat attachment to surfaces; creation of micro-domains within the mat; physical stabilization under hy- drodynamic stress and the protection of the cells in multiple other stress conditions. EOM mainly consists of polysaccharides, amino acids, and a variety of chemical func-tional groups {e.g., -C00H, - SH -OH). These groups strongly bind cations such as Ca2+ and Mg2+ and thus exert a strong control on carbonate mineral formation within the microbial mat. A feedback mechanism between community metabolisms, their prod¬ucts, and the surrounding physicochemical microenvironment thus influences the de¬gree of carbonate saturation favoring either carbonate precipitation or dissolution. We investigated the driving forces and mechanisms of microbialite formation in the Sari ne River, FR, Switzerland, the hypersaline lake, Big Pond, Bahamas and in labo¬ratory experiments. The two fundamentally different natural systems allowed us to compare the geochemical conditions and microbial metabolisms, necessary for car¬bonate formation in microbial mats. Although carbonates are oversaturated in both environments, precipitation does not occur on physicochemical substrates (i.e. out¬side the microbial mats). In the Sarine a high crystal nucleation threshold exceeds the carbonate saturation, despite the high carbonate alkalinity in the water column. Cyanobacterial photosynthesis strongly locally enhances the carbonate alkalinity, whereas the EOM attract and immobilize calcium, which increases the saturation state and finally leads to carbonate precipitation within the EOM (in this case the cyanobacterial sheath) as nucleation template. In Big Pond, the presence of calcium- chelating anions (i.e. sulfate) and EOM, as well as the presence of magnesium, lowers the calcium activity in the water column and mat, and thus inhibits carbonate pre¬cipitation. Coupled with other heterotrophic metabolisms, sulfate reduction uses the EOM as carbon source, degrading it. The resulting EOM consumption creates alkalin¬ity, releases calcium and consumes sulfate in mat-micro domains, which leads to the formation of carbonate layers at the top of the microbial mat. Résumé: Interface biosphère/lithosphère: médiation microbienne de la précipitation de CaC03 dans des environnements en eaux douces et hypersalines Les tapis microbiens engendrent une circulation très efficace des éléments, tels que C, 0, N, S et H, ce qui en fait des acteurs clé pour les processus d'oxydoréduction à l'inter¬face biosphère-lithosphère. Ils sont caractérisés par des taux élevés d'activité méta¬bolique, ainsi que par la production et la consommation de biomasse, principalement constituée de cellules microbiennes et de matière organique extracellulaire (MOE). Dans un tapis microbien, les cellules microbiennes sont enveloppées par une matrice de MOE qui a différentes fonctions dont l'attachement du tapis aux surfaces, la créa¬tion de micro-domaines dans le tapis, la stabilisation physique en situation de stress hydrodynamique, et la protection des cellules dans de multiples autres conditions de stress. La MOE se compose principalement de polysaccharides, d'acides aminés, et d'une variété de groupes fonctionnels chimiques (par exemple, COOH, -SH et -OH). Ces groupes se lient fortement aux cations, tels que Ca2+ et Mg2+, et exercent ainsi un contrôle fort sur la formation de CaC03 dans le tapis microbien. Un mécanisme de rétroaction, entre les métabolismes de la communauté microbienne, leurs produits, et le microenvironnement physico-chimique, influence le degré de saturation de car¬bonate, favorisant soit leur précipitation, soit leur dissolution. Nous avons étudié le moteur et les mécanismes de minéralisation dans des tapis de la Sarine, FR, Suisse et du lac hypersalin, Big Pond, aux Bahamas, ainsi que durant des expériences en laboratoire. Les deux systèmes naturels, fondamentalement dif¬férents, nous ont permis de comparer les conditions géochimiques et les métabolis¬mes nécessaires à la formation des carbonates dans des tapis microbiens. Bien que les carbonates soient sursaturés dans les deux environnements, la précipitation ne se produit pas sur des substrats physico-chimiques (en dehors du tapis microbien). Dans la Sarine, malgré un taux d'alcalinité élevé, les valeurs de seuil pour la nucléa- tion de carbonates sont plus hautes que la saturation du carbonate. La photosynthèse cyanobactérienne augmente localement l'alcalinité, alors que la MOE attire et immo¬bilise le calcium, ce qui augmente l'état de saturation et conduit finalement à la pré¬cipitation des carbonates, en utilisant la MOE comme substrat de nucléation. À Big Pond, la présence de chélateurs de calcium, notamment les anions (p.ex. le sulfate) et la MOE, ainsi que la présence de magnésium, réduit l'activité du calcium et inhibe en conséquence la précipitation des carbonates. Couplée avec d'autres métabolismes hétérotrophes, la réduction des sulfates utilise la MOE comme source de carbone, en la dégradant. Cette consommation de MOE crée l'alcalinité, consomme des sulfates et libère du calcium dans des micro-domaines, conduisant à la formation de couches de carbonates dans le haut du tapis microbien.

Nest plasticity of Cornitermes silvestrii (Isoptera, Termitidae, Syntermitinae) in response to flood pulse in the Pantanal, Mato Grosso, Brazil

Nest plasticity of Cornitermes silvestrii (Isoptera, Termitidae, Syntermitinae) in response to flood pulse in the Pantanal, Mato Grosso, Brazil. The Pantanal is one of the largest wetlands in the world. Since many areas in Pantanal are flooded during part of the year, it is expected that plants and animals would have mechanisms for their survival during the flooded period. This study investigated the existence of differences in nest shape and inquilines of Cornitermes silvestrii in areas influenced by the flood pulse. We measured the volume, height, width, and height/width ratio of 32 nests in flooded areas and 27 in dry areas, and performed an one-way-Anova with the quasi-Poisson distribution to determine if there were differences in the nest measurements between the points. To analyze the relationship of nest inquilines to flood pulse and nest shape, we performed a regression with a Poisson distribution with the inquiline richness and flood pulse, and the above measurements. The nests of C. silvestrii in flooded areas were significantly higher than nests in dry areas, and had a larger height/width ratio. Colonies in periodically flooded areas would probably make a larger effort to extend their nests vertically, to maintain at least some portion of the structure out of the water and prevent the entire colony from being submerged. Neither the size of the nest nor the flood pulses influenced the assemblage of 11 species found in nests of C. silvestrii.

Mise au point et validation d'un fantôme spécifique pour asssurer le suivi des mesures quantitatives en tomographie par émission de positons.

L'index de consommation du glucose, SUV pour standardized uptake value, est largement utilisé en tomographie par émission de positons (TEP) pour quantifier la concentration relative de [18F]2-fluoro-2-désoxy-D-glucose (18F-FDG) dans les tissus. Cependant, cet indice dépend de nombreux facteurs méthodologiques et biologiques et son utilisation fait débat. Il est donc primordial d'instaurer un contrôle qualité régulier permettant d'assurer la stabilité de la mesure des indices quantitatifs. Dans cette optique, un fantôme spécifique avec inserts cylindriques de différentes tailles a été développé. L'objectif de cette étude est de montrer la sensibilité et l'intérêt de ce fantôme. Méthodes. - La sensibilité du fantôme a été étudiée à travers la mesure des SUV et des coefficients de recouvrement (RC). Plusieurs méthodes de mesure ont été utilisées. Les données ont été reconstruites en utilisant les algorithmes de routine clinique. Nous avons étudié la variation des RC en fonction de la taille des cylindres et le changement relatif de fixation, en utilisant des activités différentes. Le fantôme a ensuite été testé sur l'appareil d'un autre centre. Résultats. - Pour toutes les méthodes de mesure, une forte variation des RC avec la taille des cylindres, de l'ordre de 50 %, a été obtenue. Ce fantôme a également permis de mesurer un changement relatif de fixation qui s'est révélé être indépendant de la méthode de mesure. Malgré un étalonnage des deux systèmes TEP/TDM, des différences de quantification d'environ 20 % ont subsisté. Conclusion. - Les résultats obtenus montrent l'intérêt de ce fantôme dans le cadre du suivi des mesures quantitatives.

Recent decrease in the prevalence of congenital heart defects in europe.

OBJECTIVES: To examine trends in the prevalence of congenital heart defects (CHDs) in Europe and to compare these trends with the recent decrease in the prevalence of CHDs in Canada (Quebec) that was attributed to the policy of mandatory folic acid fortification. STUDY DESIGN: We used data for the period 1990-2007 for 47 508 cases of CHD not associated with a chromosomal anomaly from 29 population-based European Surveillance of Congenital Anomalies registries in 16 countries covering 7.3 million births. We estimated trends for all CHDs combined and separately for 3 severity groups using random-effects Poisson regression models with splines. RESULTS: We found that the total prevalence of CHDs increased during the 1990s and the early 2000s until 2004 and decreased thereafter. We found essentially no trend in total prevalence of the most severe group (group I), whereas the prevalence of severity group II increased until about 2000 and decreased thereafter. Trends for severity group III (the most prevalent group) paralleled those for all CHDs combined. CONCLUSIONS: The prevalence of CHDs decreased in recent years in Europe in the absence of a policy for mandatory folic acid fortification. One possible explanation for this decrease may be an as-yet-undocumented increase in folic acid intake of women in Europe following recommendations for folic acid supplementation and/or voluntary fortification. However, alternative hypotheses, including reductions in risk factors of CHDs (eg, maternal smoking) and improved management of maternal chronic health conditions (eg, diabetes), must also be considered for explaining the observed decrease in the prevalence of CHDs in Europe or elsewhere.

Analyse des besoins du système de prise en charge des addictions en Suisse: Module 1 : revue de littérature

Le but de cette étude est d'explorer et de définir, par une analyse des besoins, si l'offre actuelle en services dans le domaine des addictions est encore adaptée à la situation épidémiologique actuelle des addictions, à l'évolution des types de comportements liés à la dépendance et aux besoins des clients. Il s'agit en particulier de répondre aux questions suivantes: Existe-t-il actuellement des besoins en traitement pour lesquels il n'existe aucune offre appropriée ? Quels groupes ne sont pas ou sont insuffisamment atteints par l'offre existante? A quels genres de problèmes liés à la dépendance et à quels nouveaux besoins des clients les structures oeuvrant dans le domaine de la dépendance sont-elles confrontées? Quels sont les besoins d'adaptation du système de prise en charge nécessaires concernant soit les groupes-cibles de services, soit les types d'offres - en particulier le besoin en nouveaux concepts/modèles de prise en charge pour répondre à l'évolution des besoins? Comment ces structures font-elles face à l'accroissement de l'usage de multiples substances (multi-consommation)?

Associations between psychiatric disorders and cardiovascular risk factors

Bien que de nombreuses études suggèrent des liens entre les troubles psychiatriques et les maladies cardiovasculaires (MCV), peu ont utilisé des investigations somatique, biologique et psychiatrique adéquates. Pour déterminer les potentiels mécanismes impliqués dans ces associations, plusieurs études ont investigué le lien entre les troubles psychiatriques et les facteurs de risque des maladies cardiovasculaires (FRCV) (surpoids, diabète, dyslipidémie, hypertension artérielle, inactivité, consommation de cigarettes). De plus, des biomarqueurs (régulateurs du métabolisme, marqueurs hépatiques et inflammatoires) pouvant être associés à la fois aux troubles psychiatriques et aux FRCV ont été étudiés mais avec des résultats contradictoires. Basée sur un large échantillon de la population générale de la Ville de Lausanne et des investigations somatique et psychiatrique adéquates, cette thèse comporte deux articles: le premier étudie l'association entre les troubles psychiatriques majeurs et les FRCV; le second établit les liens entre certains biomarqueurs et le développement du diabète de type 2. Appliquant une méthodologie rigoureuse sur un échantillon de 3716 sujets de la population lausannoise âgés de 35 à 66 ans, les résultats du premier article ont montré que 1) le sous-type atypique de la dépression était associé à une augmentation du risque de souffrir de plusieurs FRCV (surpoids, diabète et syndrome métabolique), contrairement à d'autres sous-types de dépression, 2) les problèmes d'alcool étaient associés à un risque accru de souffrir de diabète et de dyslipidémie, 3) presque tous les troubles psychiatriques étaient associés à une consommation régulière de cigarettes. Quant au deuxième article, parmi les différents biomarqueurs testés, seul un niveau bas d'adiponectine (une hormone produite par le tissu adipeux qui affecte la sensibilité à l'insuline) était associé à un risque accru de souffrir de diabète par la suite. Ces résultats soulignent la nécessité pour les spécialistes de distinguer les sous-types de dépression pour le risque cardiovasculaire et de donner une attention particulière au sous-type atypique. Un problème d'alcool comorbide pourrait accroître le risque cardiovasculaire. De plus, des efforts pour diminuer la cigarette chez les sujets souffrant de troubles psychiatriques seraient une mesure préventive importante contre le développement des MCV. Le rôle de l'adiponectine dans l'association entre les troubles psychiatriques et les FRCV restant incertain, une prochaine analyse devrait déterminer le lien entre ce biomarqueur et la dépression atypique. - Despite the fact that several studies have highlighted associations between psychiatric disorders and cardiovascular diseases (CVD), few have used adequate somatic, biological and psychiatric measures. To determine potential mechanisms implicated in these associations, several studies have assessed the relationship between psychiatric disorders and cardiovascular risk factors (CVRFs), such as overweight, diabetes, dyslipidemia, hypertension, physical inactivity and smoking. Moreover, biomarkers such as metabolic regulators, hepatic and inflammatory markers, which could be associated with both psychiatric disorders and CVRFs, have been studied yielding contradictory results. Based on a population-based sample from the city of Lausanne and using adequate somatic and psychiatric investigations, this dissertation encompasses two articles: the first studies the associations between major psychiatric disorders established for lifetime and CVRFs; the second studies the associations between certain biomarkers and the development of type 2 diabetes. Using standardized contemporary methodology in a sample composed of 3716 individuals aged from 35 to 66 years, the first article revealed associations between 1) the atypical depression subtype and an increased risk of several CVRFs (overweight, diabetes and the metabolic syndrome) in contrast to other depression subtypes; 2) alcohol disorders and an increased risk of diabetes and dyslipidemia; 3) almost all psychiatric disorders and a lifetime history of regular cigarette smoking. The second article showed, among the various biomarkers tested, that only lower levels of adiponectin (a hormone produced by adiposity which affects sensitivity to insulin) were associated with an increased risk of subsequent type 2 diabetes. Our results highlight the need for specialists to subtype depression when studying the cardiovascular risk and to pay particular attention to the atypical subtype. A comorbid alcohol misuse may further increase the cardiovascular risk. Moreover, efforts to diminish smoking in subjects suffering from psychiatric disorders could be an important tool for preventing subsequent CVD. The role of adiponectin in the association between psychiatric disorders and CVRFs should still be elucidated, and future analyses should focus in particular on the relationship between this biomarker and atypical depression.

Reproductibilité et discussion des différents biais d'un questionnaire de fréquence alimentaire adapté à une population de femmes suisses âgées (>75ans)

Résumé: Un des domaines de prédilection de la recherche préventive en ostéoporose, est l'alimentation. L'étude « EVANIBUS » s'inscrit dans le cadre de cette recherche. Un de ses buts est de cibler à travers un questionnaire de fréquence alimentaire chez une population féminine âgée de plus de 75 ans, l'alimentation à risque pour l'ostéoporose. Le choix du questionnaire pour cette étude s'est porté sur le «Food Frequency Questionnaire», élaboré et validé sur une population pré-ménopausique écossaise par Susan New. Ce questionnaire se répartit en différents groupes et sous-groupes alimentaires. A l'aide de tables nutritionnelles les principaux micronutriments essentiels à la santé osseuse contenus dans lés sous-groupes alimentaires ont été calculés. Avant d'utiliser un questionnaire de fréquence alimentaire dans une population différente, il est nécessaire de procéder à une adaptation et une nouvelle validation du questionnaire. Cependant, cette procédure nécessite la collaboration d'un spécialiste en nutrition. Pour cette raison, seule la reproductibilité du questionnaire a été testée. Le test choisi est la première et deuxième étape du test de Bland-Altman. La reproductibilité s'établit entre les 2 mesures (1 mois d'intervalle) de la fréquence moyenne de consommation obtenue pour chaque item (groupes et sous-groupes alimentaires). Les résultats montrent que seule une minorité d'item présente une acceptation des 2 étapes du test de Bland-Altman. Pour expliquer cette mauvaise reproductibilité, les biais systématiques ont été mis en évidence et analysés en détails. Les erreurs dues à la méthodologie sont également analysées. Ces dernières sont en principe évitables. C'est l'absence d'adaptation du questionnaire qui semble en être la cause principale. A cet effet des mesures de correction sont proposées, telles qu'un pilotage du questionnaire dans un échantillon de la population cible. L'analyse du questionnaire relève également une diminution globale de la consommation lors de la deuxième mesure. On émet alors, l'hypothèse d'une influence météorologique par l'intermédiaire d'une hausse des températures.

Importance de l'exposition au tabac chez les jeunes consommateurs de cannabis: un cheval de Troie ?

Malgré une récente réduction, le tabagisme reste élevé et préoccupant parmi les jeunes. Les consommations de tabac et de cannabis sont, sur plusieurs aspects, fortement liées. Les preuves scientifiques tendent à démontrer que la dépendance à la nicotine et la consommation persistante de cigarettes seraient les deux principales conséquences néfastes de l'usage de cannabis pendant l'adolescence. Le phénomène du "mulling" (le fait de mélanger du tabac au cannabis pour sa consommation) représente l'une des hypothèses les plus plausibles du risque augmenté qu'ont les jeunes consommateurs de cannabis de devenir des futurs fumeurs de cigarettes. L'objectif principal de cette étude est de déterminer si les niveaux de nicotine retrouvés chez des fumeurs de cannabis sont suffisamment élevés pour prouver une exposition tabagique significative pouvant être expliquée par le phénomène du "mulling" plutôt que par l'environnement.

Brownian dynamics simulation of DNA condensation.

DNA condensation observed in vitro with the addition of polyvalent counterions is due to intermolecular attractive forces. We introduce a quantitative model of these forces in a Brownian dynamics simulation in addition to a standard mean-field Poisson-Boltzmann repulsion. The comparison of a theoretical value of the effective diameter calculated from the second virial coefficient in cylindrical geometry with some experimental results allows a quantitative evaluation of the one-parameter attractive potential. We show afterward that with a sufficient concentration of divalent salt (typically approximately 20 mM MgCl(2)), supercoiled DNA adopts a collapsed form where opposing segments of interwound regions present zones of lateral contact. However, under the same conditions the same plasmid without torsional stress does not collapse. The condensed molecules present coexisting open and collapsed plectonemic regions. Furthermore, simulations show that circular DNA in 50% methanol solutions with 20 mM MgCl(2) aggregates without the requirement of torsional energy. This confirms known experimental results. Finally, a simulated DNA molecule confined in a box of variable size also presents some local collapsed zones in 20 mM MgCl(2) above a critical concentration of the DNA. Conformational entropy reduction obtained either by supercoiling or by confinement seems thus to play a crucial role in all forms of condensation of DNA.

Impact de l'organisation institutionnelle sur le déficit protéino-énergétique des patients dialysés hospitalisés

Introduction et but de l'étude. - Le Nutrition Day 2010 réalisédans le service de dialyse aiguë de notre CHU a montré un taux dedénutrition de 64 % chez le patient dialysé hospitalisé avec un déficitnutritionnel moyen le jour de dialyse de 1 000 kcal et 45 g deprotéines. Les horaires de repas dans l'unité d'hospitalisation et dedialyse au centre de dialyse se chevauchent. Le but de cette étude estd'évaluer l'impact de l'organisation institutionnelle sur l'apportprotéino-énergétique du patient hémodialysé hospitalisé.Matériel et Méthodes. - Étude exploratoire et transversale. Laconsommation alimentaire et les obstacles potentiels à l'alimentationd'origine logistique ont été relevés durant deux jours consécutifs,un jour de dialyse (JD) et un jour sans dialyse (JSD). Les motifsde non consommation ou de consommation partielle des repas etcollations ont été relevés auprès des patients immédiatement aprèsles repas principaux, au moyen d'entretiens semi-dirigés. Lesingesta ont été comparés aux besoins protéino-énergétiques pour lespatients hémodialysés (ESPEN, 2006). Une évaluation nutritionnellea été réalisée chez tous les patients.Résultats. - Vingt-six patients (85 % d'hommes) ont été inclus,âgés de 65,7 ± 10,6 ans (moy ± ET). Le BMI moyen est de 24,9± 5,9 kg/m2, le score de Charlson de 7,2 ± 2,7 et 54 % ont un NRS-2002 ≥ 3. Plus de deux tiers des patients (68 %) ont perdu du poidset 64 % sont dénutris. Au total, 147 repas et 56 collations ont été étudiés,dont 74 repas et 32 collations pour le JD. Le JD, 56 % des collationsne sont pas consommées contre 21 % le JSD. La couverturemoyenne des besoins énergétiques et protéiques le JD est respectivementde 48 % et 57 %, sans différence avec le JSD. Les motifs denon consommation les plus fréquemment cités sont, par ordredécroissant : satiété précoce, inappétence, dégoût des mets proposés,peurs et représentations alimentaires et mises à jeun pour procéduresmédicales. Ils sont identiques les JD et les JSD. Lesobstacles à l'alimentation inhérents au patient sont 2,6 fois plus fréquentsque ceux liés à l'organisation hospitalière. Une douleur(légère à modérée), une dyspnée et une xérostomie affectent respectivement100 %, 54 % et 48 % des patients, qui ne considèrent pasces symptômes comme une cause de non consommation alimentaire.Conclusion. - Les apports protéino-énergétiques sont insuffisantset près de deux tiers des sujets sont dénutris. L'organisationhospitalière n'est pas identifiée par les patients comme un obstacleexpliquant le déficit énergétique et protéique quotidien. Les obstaclesà l'alimentation orale sont principalement inhérents à l'état desanté des patients. L'instauration d'une alimentation spécifique auxpatients dialysés hospitalisés (« humide », fractionnée, enrichie enprotéines et en énergie) de même que la prescription plus systématiqued'un support nutritionnel devraient contribuer à la couverturede leurs besoins nutritionnels.

Mortality among 24,865 workers exposed to polychlorinated biphenyls (PCBs) in three electrical capacitor manufacturing plants: a ten-year update.

The objective of this analysis was to evaluate mortality among a cohort of 24,865 capacitor-manufacturing workers exposed to polychlorinated biphenyls (PCBs) at plants in Indiana, Massachusetts, and New York and followed for mortality through 2008. Cumulative PCB exposure was estimated using plant-specific job-exposure matrices. External comparisons to US and state-specific populations used standardized mortality ratios, adjusted for gender, race, age and calendar year. Among long-term workers employed 3 months or longer, within-cohort comparisons used standardized rate ratios and multivariable Poisson regression modeling. Through 2008, more than one million person-years at risk and 8749 deaths were accrued. Among long-term employees, all-cause and all-cancer mortality were not elevated; of the a priori outcomes assessed only melanoma mortality was elevated. Mortality was elevated for some outcomes of a priori interest among subgroups of long-term workers: all cancer, intestinal cancer and amyotrophic lateral sclerosis (women); melanoma (men); melanoma and brain and nervous system cancer (Indiana plant); and melanoma and multiple myeloma (New York plant). Standardized rates of stomach and uterine cancer and multiple myeloma mortality increased with estimated cumulative PCB exposure. Poisson regression modeling showed significant associations with estimated cumulative PCB exposure for prostate and stomach cancer mortality. For other outcomes of a priori interest--rectal, liver, ovarian, breast, and thyroid cancer, non-Hodgkin lymphoma, Alzheimer disease, and Parkinson disease--neither elevated mortality nor positive associations with PCB exposure were observed. Associations between estimated cumulative PCB exposure and stomach, uterine, and prostate cancer and myeloma mortality confirmed our previous positive findings.

Impact d'une alcoolisation précoce sur le rat juvénile et conséquences sur la consommation d'alcool à l'âge adulte.

Contexte : l'adolescence est une période de transition au cours de laquelle l'enfant développe les capacités physiques et cognitives qui lui permettent de s'intégrer au monde adulte et qui se caractérise notamment par une prise de risque, une grande impulsivité et une constante recherche de sensations. Bien que des déterminants sociaux et familiaux entrent en jeu dans ce domaine, il y a également une composante neurobiologique importante. Les avancées techniques dans le domaine de l'imagerie ont permis de mettre en évidence plusieurs changements structurels à l'adolescence tels qu'un remodelage de la matière grise avec une perte de synapses plus ou moins importante selon la région observée et une augmentation de la myélinisation. En outre, le développement cérébral n'est pas uniforme dans le temps. En effet, la maturation du cortex préfrontal est ultérieure au développement du système limbique. Cet asynchronisme pourrait expliquer l'impulsivité des adolescents (consécutive à l'immaturité du cortex préfrontal) et leur comportement de recherche de sensation et/ou de prise de risque (consécutif au développement précoce du noyau accumbens notamment). Ces régions font également partie intégrante du système de récompense et modulent la motivation pour des récompenses naturelles et non-­‐naturelles, comme l'alcool et d'autres drogues. L'émergence d'une consommation d'alcool excessive est justement préoccupante chez les adolescents. En 2007, l'étude ESPAD (The European School Survey Project On Alcohol and Other Drugs) menée auprès de jeunes de 15 à 16 ans relève que 41% des jeunes questionnées ont régulièrement bu jusqu'à l'ivresse dans les 12 mois précédant l'entretien. Les conséquences neuropsychologiques à long terme de ce comportement de « binge-­‐drinking » commencent à alarmer le corps médical, mais l'interrogation demeure sur les risques de ce type de comportement vis-­‐à-­‐vis du développement d'un alcoolisme chronique à l'âge adulte. Objectifs du travail : en s'appuyant sur une revue de la littérature, ce travail a pour objectif d'expliquer les comportements qui émergent à l'adolescence à la lumière des modifications neurobiologiques qui s'opèrent durant cette période critique. Au niveau expérimental, nous proposons d'évaluer la propension de rats juvéniles exposés précocement à de l'alcool à développer un comportement d'abus de consommation d'alcool à l'âge adulte en comparaison avec un groupe contrôle. Dans un deuxième temps nous souhaitons déterminer la propension des rats exposés précocement à de l'alcool à montrer une préférence pour l'alcool par rapport à la saccharine, puis par rapport à de l'eau en comparaison au groupe contrôle. Méthode : nous comparons deux groupes de rongeurs adolescents (âgés de 32 jours à 67 jours). Le groupe test (groupe E, n=8), qui est exposé par un accès ad libitum à une solution d'éthanol 10 % contenant de la saccharine 0.2%, ceci afin de limiter l'aspect gustatif aversif de l'éthanol. Et le groupe témoin (groupe S, n=8), qui est exposé par un accès ad libitum à une solution de saccharine 0.2%. Ce conditionnement se fait sur 13 semaines. Une fois atteinte l'âge adulte, les animaux sont ensuite entraînés à appuyer sur un levier afin de recevoir de l'éthanol (0,1 ml d'une solution à 10%). Nous nous proposons d'évaluer la quantité d'alcool ainsi consommée, puis la motivation des animaux pour obtenir de l'éthanol et enfin leur capacité de résistance à un choc électrique non douloureux mais aversif, lorsque celui-­‐ci est associé à l'éthanol. Enfin, nous évaluerons, via un paradigme de choix à deux leviers, la propension des animaux à choisir de consommer volontairement de l'éthanol quand ils ont le choix entre de l'éthanol 10% et une solution de saccharine à différentes concentrations, puis entre de l'éthanol 10% et de l'eau. Résultats : la phase de tests de comportements à risque d'abus ne permet pas de mettre en évidence une différence significative entre les deux groupes. La phase de test de choix montre une diminution significative du pourcentage d'appuis sur le levier associé à la saccharine avec la diminution de la concentration de saccharine pour les deux groupes. Le groupe S a un pourcentage d'appuis sur le levier associé à l'éthanol significativement plus important que les rats du groupe E et a tendance à préférer l'éthanol pour une concentration de saccharine plus grande que le groupe E. Le groupe S montre également une préférence significative pour l'éthanol quand il n'a plus que le choix avec l'eau alors que le groupe E ne montre pas de préférence. Conclusions : chez des rats élevés dans les mêmes conditons, la consommation précoce d'éthanol n'est pas un facteur de risque de comportements d'abus de consommation d'alcool à l'âge adulte. Cependant un phénomène dit de « sensiblisation croisée » entre le goût sucrée et l'éthanol a été soulevé au cours de cette étude permettant de se questionner sur l'impact d'une consommation intermittente de substances au goût sucré à l'adolescence sur la consommation d'alcool à l'âge adulte.

A fast Bayesian reconstruction algorithm for emission tomography with entropy prior converging to feasible images

The development and tests of an iterative reconstruction algorithm for emission tomography based on Bayesian statistical concepts are described. The algorithm uses the entropy of the generated image as a prior distribution, can be accelerated by the choice of an exponent, and converges uniformly to feasible images by the choice of one adjustable parameter. A feasible image has been defined as one that is consistent with the initial data (i.e. it is an image that, if truly a source of radiation in a patient, could have generated the initial data by the Poisson process that governs radioactive disintegration). The fundamental ideas of Bayesian reconstruction are discussed, along with the use of an entropy prior with an adjustable contrast parameter, the use of likelihood with data increment parameters as conditional probability, and the development of the new fast maximum a posteriori with entropy (FMAPE) Algorithm by the successive substitution method. It is shown that in the maximum likelihood estimator (MLE) and FMAPE algorithms, the only correct choice of initial image for the iterative procedure in the absence of a priori knowledge about the image configuration is a uniform field.