Improving the Quality of EEG Data in Patients With Alzheimers Disease Using ICA

Does Independent Component Analysis (ICA) denature EEG signals? We applied ICA to two groups of subjects (mild Alzheimer patients and control subjects). The aim of this study was to examine whether or not the ICA method can reduce both group di®erences and within-subject variability. We found that ICA diminished Leave-One- Out root mean square error (RMSE) of validation (from 0.32 to 0.28), indicative of the reduction of group di®erence. More interestingly, ICA reduced the inter-subject variability within each group (¾ = 2:54 in the ± range before ICA, ¾ = 1:56 after, Bartlett p = 0.046 after Bonfer- roni correction). Additionally, we present a method to limit the impact of human error (' 13:8%, with 75.6% inter-cleaner agreement) during ICA cleaning, and reduce human bias. These ¯ndings suggests the novel usefulness of ICA in clinical EEG in Alzheimer's disease for reduction of subject variability.

Stability and consistency of coping in adolescence: A longitudinal study

This study analyzed stability and consistency of coping among adolescents. The objectives were twofold: a) to analyze temporal stability and cross-situational consistency of coping responses after a 17- month interval, taking into account gender, age and type of stressor. b) To analyze the relative weight of contextual versus dispositional factors in predicting future coping. A cohort of 341 adolescents (51% girls and 49% boys aged between 12 and 16) were assessed twice by means of the Coping Responses Inventory - Youth. The results indicated that the coping responses were quite stable over time at the group level, but with important within-subject differences. Girls showed slightly more stability than boys. Among the girls, Avoidance coping showed as much stability as consistency and Approach coping showed more stability than consistency. Among the boys, Avoidance coping showed more stability than consistency, and Approach coping showed both low stability and low consistency. Among the boys, the coping used at Time 1 barely predicted that used at Time 2; in contrast, among the girls, the type of coping used in the past, especially Avoidance coping, predicted the coping that would be used in the future.

Empirical study of correlated survival times for recurrent events with proportional hazards margins and the effect of correlation and censoring.

Background: In longitudinal studies where subjects experience recurrent incidents over a period of time, such as respiratory infections, fever or diarrhea, statistical methods are required to take into account the within-subject correlation. Methods: For repeated events data with censored failure, the independent increment (AG), marginal (WLW) and conditional (PWP) models are three multiple failure models that generalize Cox"s proportional hazard model. In this paper, we revise the efficiency, accuracy and robustness of all three models under simulated scenarios with varying degrees of within-subject correlation, censoring levels, maximum number of possible recurrences and sample size. We also study the methods performance on a real dataset from a cohort study with bronchial obstruction. Results: We find substantial differences between methods and there is not an optimal method. AG and PWP seem to be preferable to WLW for low correlation levels but the situation reverts for high correlations. Conclusions: All methods are stable in front of censoring, worsen with increasing recurrence levels and share a bias problem which, among other consequences, makes asymptotic normal confidence intervals not fully reliable, although they are well developed theoretically.

Biological variation of established and novel biomarkers for atherosclerosis: Results from a prospective, parallel-group cohort study.

BACKGROUND: Biomarkers are a promising tool for the management of patients with atherosclerosis, but their variation is largely unknown. We assessed within-subject and between-subject biological variation of biomarkers in peripheral artery disease (PAD) patients and healthy controls, and defined which biomarkers have a favorable variation profile for future studies. METHODS: Prospective, parallel-group cohort study, including 62 patients with stable PAD (79% men, 65±7years) and 18 healthy control subjects (44% men, 57±7years). Blood samples were taken at baseline, and after 3-, 6-, and 12-months. We calculated within-subject (CVI) and between-subject (CVG) coefficients of variation and intra-class correlation coefficient (ICC). RESULTS: Mean levels of D-dimer, hs-CRP, IL-6, IL-8, MMP-9, MMP-3, S100A8/A9, PAI-1, sICAM-1, and sP-selectin levels were higher in PAD patients than in healthy controls (P≤.05 for all). CVI and CVG of the different biomarkers varied considerably in both groups. An ICC≥0.5 (indicating moderate-to-good reliability) was found for hs-CRP, D-Dimer, E-selectin, IL-10, MCP-1, MMP-3, oxLDL, sICAM-1 and sP-selectin in both groups, for sVCAM in healthy controls and for MMP-9, PAI-1 and sCD40L in PAD patients. CONCLUSIONS: Single biomarker measurements are of limited utility due to large within-subject variation, both in PAD patients and healthy subjects. D-dimer, hs-CRP, MMP-9, MMP-3, PAI-1, sP-selectin and sICAM-1 are biomarkers with both higher mean levels in PAD patients and a favorable variation profile making them most suitable for future studies.

The effect on lower spine muscle activation of walking on a narrow beam in virtual reality

To what extent do people behave in immersive virtual environments as they would in similar situations in a physical environment? There are many ways to address this question, ranging from questionnaires, behavioral studies, and the use of physiological measures. Here, we compare the onsets of muscle activity using surface electromyography (EMG) while participants were walking under three different conditions: on a normal floor surface, on a narrow ribbon along the floor, and on a narrow platform raised off the floor. The same situation was rendered in an immersive virtual environment (IVE) Cave-like system, and 12 participants did the three types of walking in a counter-balanced within-groups design. The mean number of EMG activity onsets per unit time followed the same pattern in the virtual environment as in the physical environment-significantly higher for walking on the platform compared to walking on the floor. Even though participants knew that they were in fact really walking at floor level in the virtual environment condition, the visual illusion of walking on a raised platform was sufficient to influence their behavior in a measurable way. This opens up the door for this technique to be used in gait and posture related scenarios including rehabilitation.

Ejaculate Characteristics Depend on Social Environment in the Horse (Equus caballus).

Sperm competition theory predicts semen characteristics to be affected by the social environment. We used the polygamous horse (Equus caballus) to experimentally study within-subject plasticity in response to different social environments. Stallions were sequentially exposed, over a period of 8 weeks each, to other stallions and then singly to mares, or vice versa (in adjacent boxes separated by grills). Ejaculates were collected to determine semen characteristics. Highest sperm numbers were found in stallions that were first exposed to other stallions and then to mares, while lowest sperm numbers were observed in stallions that had been exposed to mares but not yet to other stallions. One of three sperm velocity measures (curvilinear velocity) was consistently elevated in stallions that were first exposed to stallions and then to mares. Sperm number after exposure to mares and curvilinear sperm velocity after exposure to stallions were both positively correlated to average blood testosterone levels during the corresponding period of exposure. We conclude that ejaculate characteristics are plastic traits affected by the social environment in horses.

A school-based cognitive behavior modification intervention strategy for learned helpless mentally retarded students

This study assessed the usefulness of a cognitive behavior modification (CBM) intervention package with mentally retarded students in overcoming learned helplessness and improving learning strategies. It also examined the feasibility of instructing teachers in the use of such a training program for a classroom setting. A modified single subject design across individuals was employed using two groups of three subjects. Three students from each of two segregated schools for the mentally retarded were selected using a teacher questionnaire and pupil checklist of the most learned helpless students enrolled there. Three additional learned helplessness assessments were conducted on each subject before and after the intervention in order to evaluate the usefulness of the program in alleviating learned helplessness. A classroom environment was created with the three students from each school engaged in three twenty minute work sessions a week with the experimenter and a tutor experimenter (TE) as instructors. Baseline measurements were established on seven targeted behaviors for each subject: task-relevant speech, task-irrelevant speech, speech denoting a positive evaluation of performance, speech denoting a negative evaluation of performance, proportion of time on task, non-verbal positive evaluation of performance and non-verbal negative evaluation of performance. The intervention package combined a variety of CBM techniques such as Meichenbaum's (1977) Stop, Look and Listen approach, role rehearsal and feedback. During the intervention each subject met with his TE twice a week for an individual half-hour session and one joint twenty minute session with all three students, the experimentor and one TE. Five weeks after the end of this experiment one follow up probe was conducted. All baseline, post-intervention and probe sessions were videotaped. The seven targeted behaviors were coded and comparisons of baseline, post intervention, and probe testing were presented in graph form. Results showed a reduction in learned helplessness in all subjects. Improvement was noted in each of the seven targeted behaviors for each of the six subjects. This study indicated that mentally retarded children can be taught to reduce learned helplessness with the aid of a CBM intervention package. It also showed that CBM is a viable approach in helping mentally retarded students acquire more effective learning strategies. Because the TEs (Tutor experimenters) had no trouble learning and implementing this program, it was considered feasible for teachers to use similar methods in the classroom.

The influence on children of the purpose of experiencing reading vocabulary: encoding-retrieval interactions in word perception

This research looked at conditions which result in the development of integrated letter code information in the acquisition of reading vocabulary. Thirty grade three children of normal reading ability acquired new reading words in a Meaning Assigned task and a Letter Comparison task, and worked to increase skill for known reading words in a Copy task. The children were then assessed on their ability to identify the letters in these words. During the test each stimulus word for each child was exposed for 100 msec., after which each child reported as many of his or her letters as he or she could. Familiar words, new words, and a single letter identification task served as within subject controls. Following this, subjects were assessed for word meaning recall of the Meaning Assigned words and word reading times for words in all condi tions • The resul ts supported an episodic model of word recognition in which the overlap between the processing operations employed in encoding a word and those required when decoding it affected decoding performance. In particular, the Meaning Assigned and Copy tasks. appeared to facilitate letter code accessibility and integration in new and familiar words respectively. Performance in the Letter Comparison task, on the other hand, suggested that subjects can process the elements of a new word without integrating them into its lexical structure. It was concluded that these results favour an episodic model of word recognition.

The Effect of Skate Blade Radius of Contour and Radius of Hollow on Skating Performance in Male Ice Hockey Players

The primary purpose of this study was to investigate the effect of skate blade shape on skating performance. A secondary purpose was to evaluate if a change in hollow shape can create additional effects on skating performance. Thirty-seven male ice hockey players (age=18 years, SD=3.4) participated. The intervention consisted of four sharpening trials assessed using three on-ice tests. Participant feedback was also assessed using a Likert scale questionnaire. Statistical analysis included within-subject repeated measures MANOVA of trial by skating variables (p≤0.05). Results revealed Contour 1 enhanced performance compared to baseline on six variables at varsity level and five variables at midget level. Contour 1 enhanced performance compared to Contour 2 on six variables at the varsity and midget levels. Contour 1 also scored highest on the feedback questionnaire. Findings of this study indicate that contouring is a necessary practice to achieve optimal skating performance.

Using the Reliable Change Index Statistic to Analyze Developmental Changes in Infants at Risk for Autism Spectrum Disorder

Longitudinal studies of the development of autism spectrum disorders (ASD) provide an understanding of which variables may be important predictors of an ASD. The objective of the current study is to apply the reliable change index (RCI) statistic to examine whether the Parent Observation of Early Markers Scale (POEMS) is sensitive to developmental change, and whether these changes can be quantified along a child’s developmental trajectory. Ninety-six children with older siblings with autism were followed from 1-36 months of age. Group-based RCI analysis confirms that the POEMS is capable of detecting significant changes within pre-defined diagnostic groups. Within-subject analysis suggests that ongoing monitoring of a child at-risk for an ASD requires interpretation of both significant intervals identified by the RCI statistic, as well as the presence of repeated high (i.e., >70) scores. This study provides preliminary evidence for a reasonably sensitive and specific means by which individual change can be clinically monitored via parent report.

Contribution de l'hypoxie à la cicatrisation cutanée anormale chez le cheval : méthodes physiques d'évaluation

La guérison des plaies cutanées appendiculaires chez le cheval, à la différence de celle des plaies corporelles, se complique régulièrement. Un retard de cicatrisation s’y observe et un tissu de granulation exubérant tend à s’y développer, le tout menant à une cicatrice pathologique hypertrophiée. La pathogénie exacte du tissu de granulation exubérant chez le cheval demeure inconnue à ce jour. Une hypoxie tissulaire pourrait favoriser son développement tout comme elle semble contribuer au développement de cicatrices cutanées pathologiques similaires observées chez l’Homme. L’objectif de cette étude était d’évaluer la perfusion vasculaire et la disponibilité locale en oxygène de plaies cutanées appendiculaires et corporelles en cours de cicatrisation normale et pathologique chez le cheval, à l’aide de la thermographie infrarouge et de la spectroscopie par réflectance dans le proche infrarouge. Six juments âgées de 3 à 4 ans ont été utilisées. Trois plaies cutanées ont été créées à l’aspect dorso-latéral du canon des membres thoraciques (plaies appendiculaires), et sur la paroi costale de l’un des hémithorax (plaies corporelles). Chez chaque jument, un canon a été aléatoirement bandé dans le but d’induire la formation de tissu de granulation exubérant dans les plaies s’y trouvant, tel que rapporté. La perfusion vasculaire et la disponibilité locale en oxygène ont été évaluées séquentiellement par thermographie infrarouge et spectroscopie par réflectance dans le proche infrarouge pour chaque plaie de chaque site (thorax; membre bandé; membre non bandé) au cours du processus de cicatrisation cutanée. Un modèle linéaire à doubles mesures répétées associé à une correction séquentielle de Bonferroni a révélé des différences significatives de perfusion vasculaire et de disponibilité locale en oxygène entre les plaies appendiculaires et corporelles. Ainsi la perfusion vasculaire et la disponibilité locale en oxygène étaient significativement plus élevées dans les plaies corporelles (P<0.05) et la perfusion vasculaire était significativement plus élevée dans les plaies appendiculaires non bandées que dans celles bandées (P<0.05). Nous avons récemment rapporté une plus grande occlusion de la micro-vascularisation au niveau des plaies appendiculaires chez le cheval. Nous rapportons maintenant que la perfusion vasculaire et la disponibilité locale en oxygène sont significativement inférieures dans les plaies appendiculaires, en particulier lorsqu’un tissu de granulation exubérant s’y développe. Compilés, ces résultats sous-tendent l’hypothèse que les plaies appendiculaires souffrent d’une altération de la perfusion vasculaire à l’origine possible d’une hypoxie tissulaire qui pourrait favoriser une cicatrisation cutanée anormale, telle la formation d’un tissu de granulation exubérant.

Towards a Privacy-enhanced Social Networking Site

L’avénement des réseaux sociaux, tel que Facebook, MySpace et LinkedIn, a fourni une plateforme permettant aux individus de rester facilement connectés avec leurs amis, leurs familles ou encore leurs collègues tout en les encourageant activement à partager leurs données personnelles à travers le réseau. Avec la richesse des activités disponibles sur un réseau social, la quantité et la variété des informations personnelles partagées sont considérables. De plus, de part leur nature numérique, ces informations peuvent être facilement copiées, modifiées ou divulguées sans le consentement explicite de leur propriétaire. Ainsi, l’information personnelle révélée par les réseaux sociaux peut affecter de manière concrète la vie de leurs utilisateurs avec des risques pour leur vie privée allant d’un simple embarras à la ruine complète de leur réputation, en passant par l’usurpation d’identité. Malheureusement, la plupart des utilisateurs ne sont pas conscients de ces risques et les outils mis en place par les réseaux sociaux actuels ne sont pas suffisants pour protéger efficacement la vie privée de leurs utilisateurs. En outre, même si un utilisateur peut contrôler l’accès à son propre profil, il ne peut pas contrôler ce que les autres révèlent à son sujet. En effet, les “amis” d’un utilisateur sur un réseau social peuvent parfois révéler plus d’information à son propos que celui-ci ne le souhaiterait. Le respect de la vie privée est un droit fondamental pour chaque individu. Nous pré- sentons dans cette thèse une approche qui vise à accroître la prise de conscience des utilisateurs des risques par rapport à leur vie privée et à maintenir la souveraineté sur leurs données lorsqu’ils utilisent un réseau social. La première contribution de cette thèse réside dans la classification des risques multiples ainsi que les atteintes à la vie privée des utilisateurs d’un réseau social. Nous introduisons ensuite un cadre formel pour le respect de la vie privée dans les réseaux sociaux ainsi que le concept de politique de vie privée (UPP). Celle-ci définie par l’utilisateur offre une manière simple et flexible de spécifier et communiquer leur attentes en terme de respect de la vie privée à d’autres utilisateurs, tiers parties ainsi qu’au fournisseur du réseau social. Par ailleurs, nous dé- finissons une taxonomie (possiblement non-exhaustive) des critères qu’un réseau social peut intégrer dans sa conception pour améliorer le respect de la vie privée. En introduisant le concept de réseau social respectueux de la vie privée (PSNS), nous proposons Privacy Watch, un réseau social respectueux de la vie privée qui combine les concepts de provenance et d’imputabilité afin d’aider les utilisateurs à maintenir la souveraineté sur leurs données personnelles. Finalement, nous décrivons et comparons les différentes propositions de réseaux sociaux respectueux de la vie privée qui ont émergé récemment. Nous classifions aussi ces différentes approches au regard des critères de respect de la vie privée introduits dans cette thèse.

L’impact de la stéréoscopie dans la reconnaissance, la perception et la constance de forme 3D

Les buts des recherches présentées dans cette thèse étaient d’évaluer le rôle de la stéréoscopie dans la reconnaissance de forme, dans la perception du relief et dans la constance de forme. La première étude a examiné le rôle de la stéréoscopie dans la perception des formes visuelles en utilisant une tâche de reconnaissance de formes. Les stimuli pouvaient être présentés en 2D, avec disparité normale (3D) ou avec disparité inversée. La performance de reconnaissance était meilleure avec les modes de présentation 2D et 3D qu’avec la 3D inversée. Cela indique que la stéréoscopie contribue à la reconnaissance de forme. La deuxième étude s’est intéressée à la contribution conjointe de l’ombrage et de la stéréoscopie dans la perception du relief des formes. Les stimuli étaient des images d’une forme 3D convexe synthétique présentée sous un point de vue menant à une ambigüité quant à sa convexité. L’illumination pouvait provenir du haut ou du bas et de la gauche ou de la droite, et les stimuli étaient présentés dichoptiquement avec soit de la disparité binoculaire normale, de la disparité inversée ou sans disparité entre les vues. Les participants ont répondu que les formes étaient convexes plus souvent lorsque la lumière provenait du haut que du bas, plus souvent avec la disparité normale qu’en 2D, et plus souvent avec absence de disparité qu’avec disparité inversée. Les effets de direction d’illumination et du mode de présentation étaient additifs, c’est-à-dire qu’ils n’interagissaient pas. Cela indique que l’ombrage et la stéréoscopie contribuent indépendamment à la perception du relief des formes. La troisième étude a évalué la contribution de la stéréoscopie à la constance de forme, et son interaction avec l’expertise perceptuelle. Elle a utilisé trois tâches de discrimination séquentielle de trombones tordus ayant subi des rotations en profondeur. Les stimuli pouvaient être présentés sans stéréoscopie, avec stéréoscopie normale ou avec stéréoscopie inversée. Dans la première moitié de l’Exp. 1, dans laquelle les variations du mode de présentation étaient intra-sujets, les performances étaient meilleures en 3D qu’en 2D et qu’en 3D inversée. Ces effets ont été renversés dans la seconde moitié de l’expérience, et les coûts de rotation sont devenus plus faibles pour la 2D et la 3D inversée que pour la 3D. Dans les Exps. 2 (variations intra-sujets du mode de présentation, avec un changement de stimuli au milieu de l’expérience) et 3 (variations inter-sujets du mode de présentation), les effets de rotation étaient en tout temps plus faibles avec stéréoscopie qu’avec stéréoscopie inversée et qu’en 2D, et plus faibles avec stéréoscopie inversée que sans stéréoscopie. Ces résultats indiquent que la stéréoscopie contribue à la constance de forme. Toutefois, cela demande qu’elle soit valide avec un niveau minimal de consistance, sinon elle devient stratégiquement ignorée. En bref, les trois études présentées dans cette thèse ont permis de montrer que la stéréoscopie contribue à la reconnaissance de forme, à la perception du relief et à la constance de forme. De plus, l’ombrage et la stéréoscopie sont intégrés linéairement.

Étude de la cinétique des pesticides pyréthrinoïdes en conditions contrôlées et en milieu de travail dans un objectif de biosurveillance

Les pyréthrinoïdes sont des insecticides largement utilisés. La population générale y est exposée par l’alimentation tandis que les travailleurs agricoles y sont exposés lors de tâches diverses en champs. Leurs effets neurotoxiques, immunitaires et endocriniens potentiels en font des composés à surveiller pour assurer la santé de la population. La mesure de biomarqueurs d’exposition, qui consiste à quantifier la concentration dans l’organisme d’une substance ou de ses métabolites, permet d’estimer les doses absorbées. Les biomarqueurs peuvent également être des molécules répondant à un stress physiologique, identifiées comme des biomarqueurs d’effets. Pour raffiner les stratégies de biosurveillance de l’exposition, on se doit de bien connaître la toxicocinétique d’un xénobiotique; actuellement, les études de biosurveillance considèrent rarement la variabilité temporelle, intra-invidivuelle et inter-individuelle, qui pourrait influencer l’estimation de l’exposition. L’objectif de la thèse est donc d’appliquer une approche cinétique pour l’évaluation de l’exposition aux pyréthrinoïdes en conditions contrôlées et en milieu de travail. Dans un volet exploratoire, l’effet de cette exposition sur des changements métaboliques précoces a également évalué. Trois métabolites finaux (cis-DCCA, trans-DCCA et 3-PBA) de deux pyréthrinoïdes les plus utilisés, soient la perméthrine et la cyperméthrine, ont été mesurés dans le plasma et l’urine de six volontaires oralement exposés à une dose équivalente à la dose de référence. Une demi-vie moyenne (t½) d’élimination apparente du trans-DCCA, cis-DCCA et 3-PBA dans le plasma de 5,1, 6,9 et 9,2 h, respectivement, a été obtenue après exposition orale à la cyperméthrine, comparativement à 7,1, 6,2 et 6,5 h après exposition à la perméthrine. Dans l’urine, la demi-vie d'élimination apparente (t½) était de 6,3, 6,4 et 6,4 h pour le trans-DCCA, cis-DCCA et 3-PBA, respectivement, après administration de la cyperméthrine comparé à 5,4, 4,5 et 5,7 h après administration de la perméthrine. Les profils temporels étaient semblables suite à l’exposition à la cyperméthrine et perméthrine. Ensuite, une étude en milieu agricole a été réalisée avec la participation de travailleurs pour évaluer leur exposition et raffiner les stratégies de biosurveillance. La variabilité intra-individuelle dans les niveaux de biomarqueurs d’exposition chez plusieurs travailleurs était plus importante que la variabilité inter-individuelle. Les échantillons urinaires ont également été utilisés pour identifier des modifications du métabolome pouvant fournir de nouveaux biomarqueurs d’effets précoces. Chez les travailleurs, une augmentation de l'hippurate urinaire (p <0,0001) a été observée après exposition aux pyréthrinoïdes, un biomarqueur de la conjugaison de l’acide benzoïque. En conclusion, cette étude a permis de mieux documenter la cinétique de biomarqueurs d’exposition aux pyréthrinoïdes dans des conditions contrôlées et réelles afin de raffiner les stratégies de biosurveillance. Elle a aussi contribué à renseigner sur les niveaux d’exposition agricole québécois et sur les paramètres professionnels associés à une plus forte exposition. Ce projet s’insère dans une démarche d’analyse de risque en santé au travail.

The agreement between ipsative and normative questionnaires using compositional data analysis techniques

The main instrument used in psychological measurement is the self-report questionnaire. One of its major drawbacks however is its susceptibility to response biases. A known strategy to control these biases has been the use of so-called ipsative items. Ipsative items are items that require the respondent to make between-scale comparisons within each item. The selected option determines to which scale the weight of the answer is attributed. Consequently in questionnaires only consisting of ipsative items every respondent is allotted an equal amount, i.e. the total score, that each can distribute differently over the scales. Therefore this type of response format yields data that can be considered compositional from its inception. Methodological oriented psychologists have heavily criticized this type of item format, since the resulting data is also marked by the associated unfavourable statistical properties. Nevertheless, clinicians have kept using these questionnaires to their satisfaction. This investigation therefore aims to evaluate both positions and addresses the similarities and differences between the two data collection methods. The ultimate objective is to formulate a guideline when to use which type of item format. The comparison is based on data obtained with both an ipsative and normative version of three psychological questionnaires, which were administered to 502 first-year students in psychology according to a balanced within-subjects design. Previous research only compared the direct ipsative scale scores with the derived ipsative scale scores. The use of compositional data analysis techniques also enables one to compare derived normative score ratios with direct normative score ratios. The addition of the second comparison not only offers the advantage of a better-balanced research strategy. In principle it also allows for parametric testing in the evaluation