Identification of neuronal network properties from the spectral analysis of calcium imaging signals in neuronal cultures

Neuronal networks in vitro are prominent systems to study the development of connections in living neuronal networks and the interplay between connectivity, activity and function. These cultured networks show a rich spontaneous activity that evolves concurrently with the connectivity of the underlying network. In this work we monitor the development of neuronal cultures, and record their activity using calcium fluorescence imaging. We use spectral analysis to characterize global dynamical and structural traits of the neuronal cultures. We first observe that the power spectrum can be used as a signature of the state of the network, for instance when inhibition is active or silent, as well as a measure of the network's connectivity strength. Second, the power spectrum identifies prominent developmental changes in the network such as GABAA switch. And third, the analysis of the spatial distribution of the spectral density, in experiments with a controlled disintegration of the network through CNQX, an AMPA-glutamate receptor antagonist in excitatory neurons, reveals the existence of communities of strongly connected, highly active neurons that display synchronous oscillations. Our work illustrates the interest of spectral analysis for the study of in vitro networks, and its potential use as a network-state indicator, for instance to compare healthy and diseased neuronal networks.

Social network extraction and analysis based on multimodal dyadic interaction

Social interactions are a very important component in people"s lives. Social network analysis has become a common technique used to model and quantify the properties of social interactions. In this paper, we propose an integrated framework to explore the characteristics of a social network extracted from multimodal dyadic interactions. For our study, we used a set of videos belonging to New York Times" Blogging Heads opinion blog. The Social Network is represented as an oriented graph, whose directed links are determined by the Influence Model. The links" weights are a measure of the"influence" a person has over the other. The states of the Influence Model encode automatically extracted audio/visual features from our videos using state-of-the art algorithms. Our results are reported in terms of accuracy of audio/visual data fusion for speaker segmentation and centrality measures used to characterize the extracted social network.

Adding Value to Message Mediation in Multioperator MMS Network Architecture

Mobiiliviestintään käytetystä lyhytsanomapalvelusta (Short Messaging Service, SMS) on tullut ilmiömäinen menestys. SMS-palvelulle on tulossa seuraaja, jota kutsutaan monimediaviestipalveluksi (Multimedia Messaging Service, MMS). MMS-viestit voivat sisältää useita erilaisia kuva-, ääni- ja videoformaatteja. Vaikka yhteensopimattomia SMS-keskuksia yhdistämään tarvitaan Intellitel Messaging Gatewayn kaltaisia sanomanvälitystuotteita, ei tällainen SMS-keskeinen lähestyminen sanomanvälitykseen ole MMS-kykyisen sanomanvälittimen kannalta järkevä ratkaisu. MMS-kykyisen sanomanvälittimen täytyy lisätä arvoa itse sanomanvälitysprosessiin, jotta tuotteesta tulisi menestyksekäs. Tässä työssä käsitellään MMS-sanomanvälityksen ongelmallisuuksia. Erityisesti painotetaan MMS-kykyisen sanomanvälittimen kehittämistä olemassaolevasta SMS-sanomanvälitintuotteesta, sekä selvitetään syitä arvonlisäyksen välttämättömyydelle. Työssä esitetään myös erilaisia arvonlisäystapoja MMS-sanomanvälitykseen. Eräitä esitetyistä arvonlisäystavoista käytetään käytännön osassa toteutetussa Nokian MMS-keskuksen MM7/VAS-rajapintaan kytkeytymään kykenevässä sanomanvälityskomponentissa.

Age and adverse drug reactions from psychopharmacological treatment: data from the AMSP drug surveillance programme in Switzerland.

QUESTION UNDER STUDY: The frequency of severe adverse drug reactions (ADRs) from psychotropic drugs was investigated in hospitalised psychiatric patients in relation to their age. Specifically, the incidence of ADRs in patients up to 60 years was compared to that of patients older than 60 years. METHODS: Prescription rates of psychotropic drugs and reports of severe ADRs were collected in psychiatric hospitals in Switzerland between 2001 and 2010. The data stem from the drug surveillance programme AMSP. RESULTS: A total of 699 patients exhibited severe ADRs: 517 out of 28,282 patients up to 60 years (1.8%); 182 out of 11,446 elderly patients (1.6%, ns). Logistic regression analyses showed a significantly negative relationship between the incidence of ADRs and patients' age in general and in particular for weight gain, extrapyramidal motor system (EPMS) symptoms, increased liver enzymes and galactorrhoea. A significantly negative relationship was observed for age and the dosages of olanzapine, quetiapine, risperidone, valproic acid and lamotrigine. When comparing age groups, frequency of ADRs was lower in general for antipsychotic drugs and anticonvulsants, in particular for valproic acid in the elderly. Weight gain was found to be lower in the elderly for antipsychotic drugs, in particular for olanzapine. For the group of mood-stabilising anticonvulsants (carbamazepine, lamotrigine and valproic acid) the elderly exhibited a lower incidence of reported allergic skin reactions. CONCLUSION: The results suggest that for psychiatric inpatients the incidence of common severe ADRs (e.g., weight gain or EPMS symptoms) arising from psychotropic medication decreases with the age of patients.

The role of Bluetooth technology in transforming the value network of ICT industry

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää miten Bluetooth-teknologia voi vaikuttaa ICT-alan arvoverkkoon ja alan toimijoiden rooleihin. Tutkimuksessa käytettiin kvalitatiivisia menetelmiä ja siinä oli piirteitä tulevaisuuden tutkimuksesta, koska myös eksploratiivisia menetelmiä käytettiin. Tutkimus perustui laajalti kirjallisuuteen ja artikkeleihin, joiden perusteella muodostettiin skenaarioita ICT-alan tulevaisuuden arvoverkosta. Tutkimus sisälsi myös empiirisen osion, jossa järjestettiin kaksi ryhmäkeskustelua, joissa alan toimijat keskustelivat muodostetuista skenaarioista sekä yleisemmin Bluetoothin vaikutuksista arvoverkkoon. Tutkimuksen mukaan ICT-alan arvoverkko tulevaisuudessa on rakenteeltaan strateginen arvoverkko, jota johtaa eri toimija erilaisissa markkinatilanteissa. Verkon strateginen keskus voi muuttua ajan kuluessa kun Bluetoothin sovelluskohteet lisääntyvät ja se voi vaihdella markkina-alueesta toiseen. Bluetooth luo uuden kommunikaatiokanavan nykyisten rinnalle ja se voi paikallisesti korvata nykyisten kanavien käytön tiedon siirrossa. Bluetooth voi synnyttää lukuisia uusia liiketoimintamahdollisuuksia ja sen avulla voidaan tuottaa lisäarvopalveluita. Suurimpien muutosten voidaan olettaa koskevan teleoperaattoreiden ja sisällöntuottajien liiketoimintaa.

HETEROTIC GROUP FORMATION IN PSIDIUM GUAJAVA L. BY ARTIFICIAL NEURAL NETWORK AND DISCRIMINANT ANALYSIS

ABSTRACT The present study aimed at evaluating the heterotic group formation in guava based on quantitative descriptors and using artificial neural network (ANN). For such, we evaluated eight quantitative descriptors. Large genetic variability was found for the eight quantitative traits in the 138 genotypes of guava. The artificial neural network technique determined that the optimal number of groups was three. The grouping consistency was determined by linear discriminant analysis, which obtained classification percentage of the groups, with a value of 86 %. It was concluded that the artificial neural network method is effective to detect genetic divergence and heterotic group formation.

Sisäinen tulosraportointi tietojohtamisen näkökulmasta. Case: Elcoteq Network Oyj

Tutkielman tarkoituksena oli tutkia, mitkä tekijät vaikuttavat sisäisen laskennan tulostiedon oikeellisuuteen ja miten tietojohtamisen keinoin voidaan taata yhteensopivuus ulkoisen ja sisäisen laskentatiedon välillä. Tekijöiden tunnistamisen ja huomioonottamisen kautta voidaan kehittää organisaation tietämystä ja suorituskykyä. Tutkimus oli empiirinen ja kuvaileva tapaustutkimus. Kvalitatiivista aineistoa kerättiin pääasiassa kyselylomakkeen, havainto -ja dokumenttiaineiston avulla. Aineisto analysoitiin teemoittelun avulla. Laskentaorganisaatioissa havaittiin mekaanisen ja orgaanisen tietopääomaympäristön piirteitä, jotka asettavat tiedon välitykselle,vuorovaikutukselle ja tietämyksen kehittymiselle omat rajoitteensa. Laskentaorganisaatioiden toimintaa ohjasivat mekaaniselle ympäristölle tyypilliset vastuu - ja raportointisuhteet, aikataulut ja raportointikäytännöt. Raportointijärjestelmään tarvittaisiin lisäkoulutusta, tiedon vertailtavuuteen ja tiedon oikeellisuuden takaamiseen lisää työvälineitä. Tiedon välittämistä ja kommunikointia pitäisi tehostaa aktiivisemmalla sähköisellä viestinnällä, mutta myös monipuolisemmalla viestintäkanavien käytöllä. Laskentaorganisaatioiden toimintaympäristössä havaittiin orgaanisen tietopääomaympäristön piirteitä, mikä edellyttäisi dialogia tukevien teknologioiden ja toimintatapojen tehokkaampaa käyttöä. Haasteena on maantieteellisen etäisyyden aiheuttamat rajoitteet sekä toiminnan mekaaninen luonne. Uutta konseptia käyttöönotettaessa keskustelut ja vuorovaikutus tukivat mallin kehittämistä ja käytännön sisäistämistä osaksi organisaation tietämystä. Viestintäkanavien käytön tehostamisella voitaisiin edesauttaa tiedon välittymistä. Tietämyksen ja suorituskyvyn kehittäminen laskentaorganisaatioissa edellyttää kuitenkin vuorovaikutteisuuden ja dialogin tukemista.

Meeting report of the European mouse complex genetics network SYSGENET.

The second scientific meeting of the European systems genetics network for the study of complex genetic human disease using genetic reference populations (SYSGENET) took place at the Center for Cooperative Research in Biosciences in Bilbao, Spain, December 10-12, 2012. SYSGENET is funded by the European Cooperation in the Field of Scientific and Technological Research (COST) and represents a network of scientists in Europe that use mouse genetic reference populations (GRPs) to identify complex genetic factors influencing disease phenotypes (Schughart, Mamm Genome 21:331-336, 2010). About 50 researchers working in the field of systems genetics attended the meeting, which consisted of 27 oral presentations, a poster session, and a management committee meeting. Participants exchanged results, set up future collaborations, and shared phenotyping and data analysis methodologies. This meeting was particularly instrumental for conveying the current status of the US, Israeli, and Australian Collaborative Cross (CC) mouse GRP. The CC is an open source project initiated nearly a decade ago by members of the Complex Trait Consortium to aid the mapping of multigenetic traits (Threadgill, Mamm Genome 13:175-178, 2002). In addition, representatives of the International Mouse Phenotyping Consortium were invited to exchange ongoing activities between the knockout and complex genetics communities and to discuss and explore potential fields for future interactions.

Digital printing delivering value to the value network: CASE: STORA ENSO OYJ

Tutkielman tavoitteena oli tutkia, millaista arvoa digitaalinen painatusmenetelmä tuo yrityksen arvoverkostoon. Teoriaosassa tavoite oli rakentaa digitaalipainatuksen arvoverkostoa tutkien kirjallisuutta liittyen arvoketju- ja arvoverkostoajatteluun. Myös aiemmat tutkimukset ja kirjallisuus liittyen digitaalipainatukseen rakensivat osaltaan teoreettisen viitekehyksen muodostumista. Aiemmat tutkimukset digitaalisen painomenetelmän mahdollisuuksista ovat hyvin tekniikkapainotteisia, siksi tämä tutkimus liittyy enemmän kaupallisiin mahdollisuuksiin. Empiirinen osio tutkimuksesta tehtiin kvalitatiivisena case -tutkimuksena, johon sisältyi yksi alayksikkö. Eli tutkittiin yhtä casea, jossa oli kaksi osapuolta. Tutkielma liittyy kiinteästi Stora Enson ja Valion väliseen digipainatus-projektiin, joka käynnistettiin helmikuussa 2001. Tutkielman teemahaastatteluihin valittiin henkilöt tästä projektiryhmästä. Projektiryhmän mielipiteitä ja havaintoja hyödyntäen pyrittiin löytämään tukea ja eroavaisuuksia teoriaosan muodostamaan viitekehykseen ja informaatioon. Empiirinen osuus tuki teoriaosassa esittämiä väittämiä hyvin, mutta myös muutamia uusia havaintoja esiintyi. Tutkimusongelmaan löydettiin monia vastauksia: digitaalipainatus luo arvoa yrityksen jakeluketjuun vähentämällä varastoja ja nopeuttamalla toimituksia. Jäätelöpakkausten markkinointi on aivan uuden haasteen edessä, koska mahdollisuudet kasvavat digitaalipainatuksen myötä huomattavasti. Kartongin valmistajalle arvo tulee parempien tuotteiden kautta, joista saa myös paremman tuoton. Digitaalipainatuksen arvoverkostossa tulee tapahtumaan muutoksia jatkossa, eri osapuolten roolit saattavat muuttua radikaalisti. Kuka hoitaa painatusta ja miten?

Establishment of a Representative Practice-based Research Network (PBRN) for the Monitoring of Primary Care in Switzerland.

Data are urgently needed to better understand processes of care in Swiss primary care (PC). A total of 2027 PC physicians, stratified by canton, were invited to participate in the Swiss Primary care Active Monitoring network, of whom 200 accepted to join. There were no significant differences between participants and a random sample drawn from the same physician databases based on sex, year of obtaining medical school diploma, or location. The Swiss Primary care Active Monitoring network represents the first large-scale, nationally representative practice-based research network in Switzerland and will provide a unique opportunity to better understand the functioning of Swiss PC.

Quantitative Analysis of Myelin and Axonal Remodeling in the Uninjured Motor Network After Stroke.

Contralesional brain connectivity plasticity was previously reported after stroke. This study aims at disentangling the biological mechanisms underlying connectivity plasticity in the uninjured motor network after an ischemic lesion. In particular, we measured generalized fractional anisotropy (GFA) and magnetization transfer ratio (MTR) to assess whether poststroke connectivity remodeling depends on axonal and/or myelin changes. Diffusion-spectrum imaging and magnetization transfer MRI at 3T were performed in 10 patients in acute phase, at 1 and 6 months after stroke, which was affecting motor cortical and/or subcortical areas. Ten age- and gender-matched healthy volunteers were scanned 1 month apart for longitudinal comparison. Clinical assessment was also performed in patients prior to magnetic resonance imaging (MRI). In the contralesional hemisphere, average measures and tract-based quantitative analysis of GFA and MTR were performed to assess axonal integrity and myelination along motor connections as well as their variations in time. Mean and tract-based measures of MTR and GFA showed significant changes in a number of contralesional motor connections, confirming both axonal and myelin plasticity in our cohort of patients. Moreover, density-derived features (peak height, standard deviation, and skewness) of GFA and MTR along the tracts showed additional correlation with clinical scores than mean values. These findings reveal the interplay between contralateral myelin and axonal remodeling after stroke.

Maintenance process development for remote administration of network servers

Maintenance is a part of system development and it is possible to develop operation models for accomplishing maintenance tasks. These models can be applied to individual maintenance tasks, maintenance projects and version management. Beneficial operation models makes maintenance more effective and they assist in managing various changes. The purpose of this thesis was to develop a maintenance process which can be used to remote administer network servers. This consisted of defining those operation models and technical specifications which enable to set up, manage changes, maintain and monitor resources of information systems that are located in several different sites. At first in this thesis the needs of the process were determined and requirements were defined based on those needs. The meaning of processes in maintenance of information systems, maintenance workflows and challenges were studied. Then current practical problems and disadvantages of maintenance work were analyzed in order to focus the development to proper issues. Because available operation models did not cover all the recent needs, new maintenance process which fulfilled the requirements was developed.

Platform Architectures for Policy-Based Network Access Control

Tämä diplomityö käsittelee sääntöpohjaisen verkkoon pääsyn hallinnan (NAC) ratkaisuja arkkitehtonisesta näkökulmasta. Työssä käydään läpi Trusted Computing Groupin, Microsoft Corporationin, Juniper Networksin sekä Cisco Systemsin NAC-ratkaisuja. NAC koostuu joukosta uusia sekä jo olemassa olevia teknologioita, jotka auttavat ennalta määriteltyyn sääntökantaan perustuen hallitsemaan suojattuun verkkoon pyrkivien laitteiden tietoliikenneyhteyksiä. Käyttäjän tunnistamisen lisäksi NAC pystyy rajoittamaan verkkoon pääsyä laitekohtaisten ominaisuuksien perusteella, esimerkiksi virustunnisteisiin ja käyttöjärjestelmäpäivityksiin liittyen ja paikkaamaan tietyin rajoituksin näissä esiintyviä puutteita verkkoon pääsyn sallimiseksi. NAC on verraten uusi käsite, jolta puuttuu tarkka määritelmä. Tästä johtuen nykymarkkinoilla myydään ominaisuuksiltaan puutteellisia tuotteita NAC-nimikkeellä. Standardointi eri valmistajien NAC-komponenttien yhteentoimivuuden takaamiseksi on meneillään, minkä perusteella ratkaisut voidaan jakaa joko avoimia standardeja tai valmistajakohtaisia standardeja noudattaviksi. Esitellyt NAC-ratkaisut noudattavat standardeja joko rajoitetusti tai eivät lainkaan. Mikään läpikäydyistä ratkaisuista ei ole täydellinen NAC, mutta Juniper Networksin ratkaisu nousee niistä potentiaalisimmaksi jatkokehityksen ja -tutkimuksen kohteeksi TietoEnator Processing & Networks Oy:lle. Eräs keskeinen ongelma NAC-konseptissa on työaseman tietoverkolle toimittama mahdollisesti valheellinen tietoturvatarkistuksen tulos, minkä perusteella pääsyä osittain hallitaan. Muun muassa tähän ongelmaan ratkaisuna voisi olla jo nykytietokoneista löytyvä TPM-siru, mikä takaa tiedon oikeellisuuden ja koskemattomuuden.

Synaptic depression and slow oscillatory activity in a biophysical network model of the cerebral cortex

Short-term synaptic depression (STD) is a form of synaptic plasticity that has a large impact on network computations. Experimental results suggest that STD is modulated by cortical activity, decreasing with activity in the network and increasing during silent states. Here, we explored different activity-modulation protocols in a biophysical network model for which the model displayed less STD when the network was active than when it was silent, in agreement with experimental results. Furthermore, we studied how trains of synaptic potentials had lesser decay during periods of activity (UP states) than during silent periods (DOWN states), providing new experimental predictions. We next tackled the inverse question of what is the impact of modifying STD parameters on the emergent activity of the network, a question difficult to answer experimentally. We found that synaptic depression of cortical connections had a critical role to determine the regime of rhythmic cortical activity. While low STD resulted in an emergent rhythmic activity with short UP states and long DOWN states, increasing STD resulted in longer and more frequent UP states interleaved with short silent periods. A still higher synaptic depression set the network into a non-oscillatory firing regime where DOWN states no longer occurred. The speed of propagation of UP states along the network was not found to be modulated by STD during the oscillatory regime; it remained relatively stable over a range of values of STD. Overall, we found that the mutual interactions between synaptic depression and ongoing network activity are critical to determine the mechanisms that modulate cortical emergent patterns.

A Legislator under Surveillance: The Creation and Implementation of Swiss Banking Legislation 1910-1934

This paper analyses how banking regulation was introduced in Switzerland - one of the world's most prominent financial centres - which remained in place until the beginning of the twenty-first century. It shows that the law adopted on 8 November 1934 is a perfect example of capture of the regulator by the regulated. Essentially a political response in the context of the economic crisis of the 1930s, it largely reflected the interests of banking circles by limiting the intervention of the State as much as possible. The introduction of the new legislation was facilitated by the temporary weakness of Swiss banking circles, as they depended on the State to delay or prevent the collapse of many major credit institutions. They did not manage to derail the law as they had two decades earlier when they scuppered the federal bill on banks drawn up between 1914 and 1916. But this time they were better organized and more united, and intervened all the more effectively in the legislative process itself. The 1934 law is thus distinctive in that it made no structural changes to the architecture of the financial centre but merely codified its practices through flexible legislation meant to reassure the public. The law was aimed less at controlling banking activity than at keeping - thanks to skilfully calibrated political concessions - the State from having to intervene more directly in the internal management of banks or in the fixing of interest rates and the export of capital.