Auditory perceptual decision-making based on semantic categorization of environmental sounds.

Discriminating complex sounds relies on multiple stages of differential brain activity. The specific roles of these stages and their links to perception were the focus of the present study. We presented 250ms duration sounds of living and man-made objects while recording 160-channel electroencephalography (EEG). Subjects categorized each sound as that of a living, man-made or unknown item. We tested whether/when the brain discriminates between sound categories even when not transpiring behaviorally. We applied a single-trial classifier that identified voltage topographies and latencies at which brain responses are most discriminative. For sounds that the subjects could not categorize, we could successfully decode the semantic category based on differences in voltage topographies during the 116-174ms post-stimulus period. Sounds that were correctly categorized as that of a living or man-made item by the same subjects exhibited two periods of differences in voltage topographies at the single-trial level. Subjects exhibited differential activity before the sound ended (starting at 112ms) and on a separate period at ~270ms post-stimulus onset. Because each of these periods could be used to reliably decode semantic categories, we interpreted the first as being related to an implicit tuning for sound representations and the second as being linked to perceptual decision-making processes. Collectively, our results show that the brain discriminates environmental sounds during early stages and independently of behavioral proficiency and that explicit sound categorization requires a subsequent processing stage.

Spouse similarity in recollections of parenting received : a study in a nonclinical sample

Rapport de synthèse : L'article constituant le présent travail de thèse décrit une recherche portant sur des couples adultes recrutés dans la population générale, décrivant rétrospectivement les attitudes de leurs parents respectifs envers eux au cours de leur enfance. Le rôle joué par les attitudes d'attachement dans les relations adultes, et notamment les relations de couples, est bien démontré. De même, il est établi que les relations établies avec les parents dans l'enfance influencent le type d'attitude d'attachement qui prédominera à l'âge adulte. Dès lors, nous avons investigué l'existence, au sein de ces couples adultes, de souvenirs similaires quant aux attitudes prodiguées par les parents. Pour réaliser cette recherche, nous avons contacté tous les parents des enfants scolarisés en 2e/3e années et en 6e/7e années au sein des écoles de plusieurs communes de la région lausannoise, permettant de constituer un échantillon de 563 couples de parents. Au moyen d'autoquestionnaires, nous avons évalué pour chaque membre du couple : 1) sa description rétrospective des attitudes de ses deux parents envers lui pendant son enfance ; 2) le degré de sa symptomatologie psychiatrique actuelle ; et 3) son évaluation du degré d'ajustement dyadique actuel au sein du couple. La comparaison des scores des époux respectifs sur « l'échelle de lien parental » (PBI : Parental Bonding Instrument) a montré une ressemblance, au sein des couples, concernant la c chaleur et affection » (« Care ») témoignée au cours de l'enfance parle parent de même sexe que le sujet. Les analyses complémentaires effectuées semblent exclure que cette similarité soit due à des facteurs confondant comme l'âge, l'origine culturelle, le niveau socio-économique, ou le degré de symptomatologie psychiatrique. De même, cette similarité ne semble pas être attribuable à une convergence de vue grandissante des conjoints au cours de leur union. Par ailleurs, le degré d'ajustement dyadique s'est révélé être dépendant du degré cumulé de chaleur et d'affection tel que remémoré par chaque conjoint, et non du degré de similarité dans le couple pour ce qui concerne le souvenir de la chaleur et de l'affection reçues. Bien que basée sur des évaluations rétrospectives des attitudes parentales, et ne disposant pas d'une investigation psychiatrique standardisée incluant les critères diagnostiques, cette étude repose néanmoins sur un grand échantillon, recruté dans la population générale. Nos résultats ont notamment des implications concernant la santé des enfants. En effet, en raison de la similarité mise en évidence dans nos résultats, un enfant dont un des parents a reçu peu de chaleur et d'affection dans son enfance a plus de chances que son autre parent aie lui-même également reçu moins de chaleur et d'affection. De ce fait, d'une part l'ajustement dyadique du couple parental sera particulièrement bas, ce qui peut se répercuter sur les enfants du couple. D'autre part, comme les attitudes parentales se transmettent en partie de génération en génération, le même enfant risque d'être exposé, de la part de ses deux parents, à une attitude comportant peu de chaleur et d'affection, ce qui représente un risque de développement ultérieur des pathologies psychiatriques chez cet enfant.

Self-similarity properties of natural images resemble those of turbulent flows

We show that the statistics of an edge type variable in natural images exhibits self-similarity properties which resemble those of local energy dissipation in turbulent flows. Our results show that self-similarity and extended self-similarity hold remarkably for the statistics of the local edge variance, and that the very same models can be used to predict all of the associated exponents. These results suggest using natural images as a laboratory for testing more elaborate scaling models of interest for the statistical description of turbulent flows. The properties we have exhibited are relevant for the modeling of the early visual system: They should be included in models designed for the prediction of receptive fields.

Self-similarity of complex networks and hidden metric spaces

We demonstrate that the self-similarity of some scale-free networks with respect to a simple degree-thresholding renormalization scheme finds a natural interpretation in the assumption that network nodes exist in hidden metric spaces. Clustering, i.e., cycles of length three, plays a crucial role in this framework as a topological reflection of the triangle inequality in the hidden geometry. We prove that a class of hidden variable models with underlying metric spaces are able to accurately reproduce the self-similarity properties that we measured in the real networks. Our findings indicate that hidden geometries underlying these real networks are a plausible explanation for their observed topologies and, in particular, for their self-similarity with respect to the degree-based renormalization.

Anesthesia prevents auditory perceptual learning.

BACKGROUND: An auditory perceptual learning paradigm was used to investigate whether implicit memories are formed during general anesthesia. METHODS: Eighty-seven patients who had an American Society of Anesthesiologists physical status of I-III and were scheduled to undergo an elective surgery with general anesthesia were randomly assigned to one of two groups. One group received auditory stimulation during surgery, whereas the other did not. The auditory stimulation consisted of pure tones presented via headphones. The Bispectral Index level was maintained between 40 and 50 during surgery. To assess learning, patients performed an auditory frequency discrimination task after surgery, and comparisons were made between the groups. General anesthesia was induced with thiopental and maintained with a mixture of fentanyl and sevoflurane. RESULTS: There was no difference in the amount of learning between the two groups (mean +/- SD improvement: stimulated patients 9.2 +/- 11.3 Hz, controls 9.4 +/- 14.1 Hz). There was also no difference in initial thresholds (mean +/- SD initial thresholds: stimulated patients 31.1 +/- 33.4 Hz, controls 28.4 +/- 34.2 Hz). These results suggest that perceptual learning was not induced during anesthesia. No correlation between the bispectral index and the initial level of performance was found (Pearson r = -0.09, P = 0.59). CONCLUSION: Perceptual learning was not induced by repetitive auditory stimulation during anesthesia. This result may indicate that perceptual learning requires top-down processing, which is suppressed by the anesthetic.

Decision making techniques with similarity measures and OWA operators

We analyse the use of the ordered weighted average (OWA) in decision-making giving special attention to business and economic decision-making problems. We present several aggregation techniques that are very useful for decision-making such as the Hamming distance, the adequacy coefficient and the index of maximum and minimum level. We suggest a new approach by using immediate weights, that is, by using the weighted average and the OWA operator in the same formulation. We further generalize them by using generalized and quasi-arithmetic means. We also analyse the applicability of the OWA operator in business and economics and we see that we can use it instead of the weighted average. We end the paper with an application in a business multi-person decision-making problem regarding production management

Sequence similarity between the viral cp gene and the transgene in transgenic papayas

The Papaya ringspot virus (PRSV) coat protein transgene present in 'Rainbow' and 'SunUp' papayas disclose high sequence similarity (>89%) to the cp gene from PRSV BR and TH. Despite this, both isolates are able to break down the resistance in 'Rainbow', while only the latter is able to do so in 'SunUp'. The objective of this work was to evaluate the degree of sequence similarity between the cp gene in the challenge isolate and the cp transgene in transgenic papayas resistant to PRSV. The production of a hybrid virus containing the genome backbone of PRSV HA up to the Apa I site in the NIb gene, and downstream from there, the sequence of PRSV TH was undertaken. This hybrid virus, PRSV HA/TH, was obtained and used to challenge 'Rainbow', 'SunUp', and an R2 population derived from line 63-1, all resistant to PRSV HA. PRSV HA/TH broke down the resistance in both papaya varieties and in the 63-1 population, demonstrating that sequence similarity is a major factor in the mechanism of resistance used by transgenic papayas expressing the cp gene. A comparative analysis of the cp gene present in line 55-1 and 63-1-derived transgenic plants and in PRSV HA, BR, and TH was also performed.

Schizotypal perceptual aberrations of time: correlation between score, behavior and brain activity.

A fundamental trait of the human self is its continuum experience of space and time. Perceptual aberrations of this spatial and temporal continuity is a major characteristic of schizophrenia spectrum disturbances--including schizophrenia, schizotypal personality disorder and schizotypy. We have previously found the classical Perceptual Aberration Scale (PAS) scores, related to body and space, to be positively correlated with both behavior and temporo-parietal activation in healthy participants performing a task involving self-projection in space. However, not much is known about the relationship between temporal perceptual aberration, behavior and brain activity. To this aim, we composed a temporal Perceptual Aberration Scale (tPAS) similar to the traditional PAS. Testing on 170 participants suggested similar performance for PAS and tPAS. We then correlated tPAS and PAS scores to participants' performance and neural activity in a task of self-projection in time. tPAS scores correlated positively with reaction times across task conditions, as did PAS scores. Evoked potential mapping and electrical neuroimaging showed self-projection in time to recruit a network of brain regions at the left anterior temporal cortex, right temporo-parietal junction, and occipito-temporal cortex, and duration of activation in this network positively correlated with tPAS and PAS scores. These data demonstrate that schizotypal perceptual aberrations of both time and space, as reflected by tPAS and PAS scores, are positively correlated with performance and brain activation during self-projection in time in healthy individuals along the schizophrenia spectrum.

Parent-offspring similarity for childhood behaviorial inhibition and associations between inhibition and parental care

L'article constituant le présent travail de thèse décrit une recherche évaluant les similarités entre l'inhibition comportementale chez des enfants et leurs parents respectifs durant l'enfance, ainsi que l'association éventuelle entre l'inhibition et les attitudes parentales. L'inhibition comportementale - définie comme une prédisposition de l'enfant à réagir avec réticence et angoisse à des situations inhabituelles - est une caractéristique de tempérament qui apparaît tôt dans la vie et est relativement stable dans le temps. L'intérêt qui y est associé repose sur son association avec des conséquences développementales négatives pour l'individu: risque accentué chez les enfants d'inadaptation scolaire, de dysfonctionnement social et de sentiments de détresse; facteur de risque en ce qui concerne le développement ultérieur de troubles psychiatriques de l'adulte, dont les troubles anxieux en particulier. Nous avons dès lors investigué dans cette recherche 1) la présence d'une association entre l'inhibition comportementale actuelle des enfants et celle rétrospective de leurs parents, dans ses deux dimensions spécifiques, soit sociale (« peurs à l'école ») et non-sociale (« peurs générales »), et 2) si ces dimensions d'inhibition étaient associées au niveau de chaleur, d'affectivité et de soutien prodigués par les parents. C'est à partir de la récolte d'auto-questionnaires remplis dans le contexte d'une vaste étude initiée à Lausanne en 1994, que nous avons extrait un échantillon de 453 enfants scolarisés en 6/7ème années et 741 de leurs parents biologiques respectifs. Les analyses ont porté sur les auto-questionnaires évaluant, chez les enfants, leurs degrés d'inhibition comportementale, de symptomatologie psychiatrique actuelle et de perception de chaleur, d'affectivité et de soutien reçu de la part des parents, et, en ce qui concerne les parents, des auto¬questionnaires évaluant rétrospectivement leurs degrés d'inhibition comportementale durant l'enfance et de symptomatologie psychiatrique actuelle. La comparaison des scores des enfants avec ceux de leurs parents sur les échelles de l'inhibition comportementale (CSRCI-Child version of the Self-Report of Child Inhibition - et RSRI - Retrospective Self- Report of Inhibition -), montre la présence d'une similarité significative pour chacune des dimensions spécifiques, suggérant que les enfants de parents ayant présenté une inhibition comportementale dans l'enfance sont plus à risque d'en développer une à leur tour. Nous avons par ailleurs pu établir, au cours d'analyses complémentaires, que cette association se maintenait après l'ajustement des degrés de symptomatologie psychiatrique respectifs des enfants et de leurs parents, ce qui a permis d'écarter ce facteur confondant potentiel. Bien que la nature de cette association ne puisse être élucidée par cette recherche, le fait que la taille de l'effet soit modeste suggère qu'un rôle important dans le développement de l'inhibition soit joué par des facteurs environnementaux non partagés dans une famille. Un de ceux-ci semble suggéré par l'association négative qui apparaît dans cette étude entre le degré d'inhibition dans sa dimension « peurs à l'école » et l'attitude parentale: un bas niveau de chaleur, d'affectivité et de soutien perçu par l'enfant de la part de ses parents aurait ainsi une influence sur le développement de peurs en situations sociales en particulier. Alternativement, cette association négative pourrait suggérer que les peurs de l'enfant aient une influence négative sur le développement d'une attitude parentale de soutien ou, du moins, sur la perception de celle-ci par l'enfant. Il est aussi bien évidemment envisageable que ces processus interagissent dans une boucle de rétroaction. Seules des études longitudinales pourraient nous éclairer sur la nature de cette association. Quoi qu'il en soit, ce résultat présente un intérêt clinique pour orienter des interventions de prévention du développement de troubles psychiatriques chez des enfants inhibés, en proposant d'agir, soit directement sur les attitudes parentales, soit sur les peurs de l'enfant ainsi que sur les caractéristiques perçues par l'enfant de l'attitude parentale. Des études longitudinales sur les ressemblances entre les parents et leurs enfants concernant l'inhibition comportementale, incluant des études de jumeaux, d'enfants adoptés et de familles, sont nécessaires pour mieux comprendre les interactions entre les facteurs génétiques, familiaux et environnementaux dans le développement de l'inhibition comportementale des enfants.