Respiration, metabolic balance, and attention in affective picture processing

The jointly voluntary and involuntary control of respiration, unique among essential physiological processes, the interconnection of breathing with and its influence on the autonomic nervous system, and disease states associated with the interface between psychology and respiration (e.g., anxiety disorders, hyperventilation syndrome, asthma) make the study of the relationship between respiration and emotion both theoretically and clinically of great relevance. However, the respiratory behavior during affective states is not yet completely understood. We studied breathing pattern responses to 13 picture series varying widely in their affective tone in 37 adults (18 men, 19 women, mean age 26). Time and volume parameters were recorded with the LifeShirt system (VivoMetrics Inc., Ventura, California, USA, see image). We also measured end-tidal pCO2 (EtCO2) with a Microcap Handheld Capnograph (Oridion Medical 1987 Ltd., Jerusalem, Israel) to determine if ventilation is in balance with metabolic demands and spontaneous eye-blinking to investigate the link between respiration and attention. At the end of each picture series, the participants reported their subjective feeling in the affective dimensions of pleasantness and arousal. Increasing self-rated arousal was associated with increasing minute ventilation but not with decreases in EtCO2, suggesting that ventilatory changes during picture viewing paralleled variations in metabolic activity. EtCO2 correlated with pleasantness, and eye-blink rate decreased with increasing unpleasantness in line with a negativity bias in attention. Like MV, inspiratory drive (i.e., mean inspiratory flow) increased with arousal. This relationship reflected increases in inspiratory volume rather than shortening of the time parameters. This study confirms that respiratory responses to affective stimuli are organized to a certain degree along the dimensions of pleasantness and arousal. It shows, for the first time, that during picture viewing, ventilatory increases with increasing arousal are in balance with metabolic activity and that inspiratory volume is modulated by arousal. MV emerges as the most reliable respiratory index of self-perceived arousal. Finally, end-tidal pCO2 is slightly lower during processing of negative as compared to positive picture contents, which is proposed to enhance sensory perception and reflect a negativity bias in attention.

Trauma and disorganized attachment in refugee children : integrating theories and exploring treatment options

Refugee families incur many different types of stressors in the course of the phases prior to flight, those of flight, and resettlement. Multiple and varied negative life events and traumas, such as those experienced by refugee families, may give rise to negative changes in attachment between children and their parents. However, such negative changes in attachment may be countered through the use of culturally appropriate counselling theories and their respective interventions. The integration of attachment theory with family systems, trauma systems, and cognitive behavioural theories and the use of cognitive behavioural caregiver support, filial therapy training, and play therapy interventions are discussed as a treamtent framework for promoting more positive and secure attachments between refugee children and their caregivers.

Functional compensation of motor function in pre-symptomatic Huntington's disease.

Involuntary choreiform movements are a clinical hallmark of Huntington's disease. Studies in clinically affected patients suggest a shift of motor activations to parietal cortices in response to progressive neurodegeneration. Here, we studied pre-symptomatic gene carriers to examine the compensatory mechanisms that underlie the phenomenon of retained motor function in the presence of degenerative change. Fifteen pre-symptomatic gene carriers and 12 matched controls performed button presses paced by a metronome at either 0.5 or 2 Hz with four fingers of the right hand whilst being scanned with functional magnetic resonance imaging. Subjects pressed buttons either in the order of a previously learnt 10-item finger sequence, from left to right, or kept still. Error rates ranged from 2% to 7% in the pre-symptomatic gene carriers and from 0.5% to 4% in controls, depending on the condition. No significant difference in task performance was found between groups for any of the conditions. Activations in the supplementary motor area (SMA) and superior parietal lobe differed with gene status. Compared with healthy controls, gene carriers showed greater activations of left caudal SMA with all movement conditions. Activations correlated with increasing speed of movement were greater the closer the gene carriers were to estimated clinical diagnosis, defined by the onset of unequivocal motor signs. Activations associated with increased movement complexity (i.e. with the pre-learnt 10-item sequence) decreased in the rostral SMA with nearing diagnostic onset. The left superior parietal lobe showed reduced activation with increased movement complexity in gene carriers compared with controls, and in the right superior parietal lobe showed greater activations with all but the most demanding movements. We identified a complex pattern of motor compensation in pre-symptomatic gene carriers. The results show that preclinical compensation goes beyond a simple shift of activity from premotor to parietal regions involving multiple compensatory mechanisms in executive and cognitive motor areas. Critically, the pattern of motor compensation is flexible depending on the actual task demands on motor control.

Oculopalatal tremor: variations on a theme by Guillain and Mollaret.

BACKGROUND: Oculopalatal tremor (OPT) is a delayed complication of a brainstem lesion, characterized by involuntary contractions of the soft palate associated with a synchronized ocular pendular nystagmus. MRI reveals inferior olivary nucleus hypersignal/hypertrophy (IONH). Our objective was to refine the clinical profile of patients with OPT and to report a few oddities in both presentation and evolution. METHODS: We performed a retrospective study of patients diagnosed with OPT and a literature search. RESULTS: From our database, we retrieved 5 men and 3 women with a diagnosis of OPT. Eighty-two patients with OPT were retrieved from the literature and were compiled with our series. The average age was 54 years and there was a male predominance. Brainstem vascular lesion was the most common etiology (80%). Prominent vertical pendular nystagmus was found in 90%. Dissociated nystagmus was mostly associated to unilateral contralateral IONH on MRI, while bilateral symmetrical nystagmus was due to a bilateral IONH in the majority of cases. Three oddities were found amongst our 8 patients: prominent nystagmus ipsilateral to IONH; disappearance of IONH on MRI despite persisting nystagmus, and asymptomatic OPT. CONCLUSION: The clinical profile of OPT is rather stereotyped. Rarely do patients deviate from the classical description of OPT.

Weakened functional connectivity in patients with psychogenic non-epileptic seizures (PNES) converges on basal ganglia.

BACKGROUND: Psychogenic non-epileptic seizures (PNES) are involuntary paroxysmal events that are unaccompanied by epileptiform EEG discharges. We hypothesised that PNES are a disorder of distributed brain networks resulting from their functional disconnection.The disconnection may underlie a dissociation mechanism that weakens the influence of unconsciously presented traumatising information but exerts maladaptive effects leading to episodic failures of behavioural control manifested by psychogenic 'seizures'. METHODS: To test this hypothesis, we compared functional connectivity (FC) derived from resting state high-density EEGs of 18 patients with PNES and 18 age-matched and gender-matched controls. To this end, the EEGs were transformed into source space using the local autoregressive average inverse solution. FC was estimated with a multivariate measure of lagged synchronisation in the θ, α and β frequency bands for 66 brain sites clustered into 18 regions. A multiple comparison permutation test was applied to deduce significant between-group differences in inter-regional and intraregional FC. RESULTS: The significant effect of PNES-a decrease in lagged FC between the basal ganglia and limbic, prefrontal, temporal, parietal and occipital regions-was found in the α band. CONCLUSION: We believe that this finding reveals a possible neurobiological substrate of PNES, which explains both attenuation of the effect of potentially disturbing mental representations and the occurrence of PNES episodes. By improving understanding of the aetiology of this condition, our results suggest a potential refinement of diagnostic criteria and management principles.

Presence of the Nearctic Water Boatman Trichocorixa Verticalis Verticalis (Fieber, 1851) (Heteroptera, Corixidae) in the algarve region (S Portugal)

This paper describes the presence of the nearctic water boatman Trichocorixa verticalis verticalis in southern Portugal. This species has been cited recently for the first time in Europe from individuals captured in southern Spain. This species, native to Atlantic coast of America, has also been cited from New Caledonia and South Africa, and has been found in the open sea. Two kinds of introduction are reported for this species: involuntary introduction with exotic fish, and passive dispersion through marine currents and severe storms. The possibility of this kind of introduction in Europe is discussed

Type C botulism in swine fed on restaurant waste

The paper addresses the epidemiologic data of the death of pigs during the period of 2002 to 2009 following the ingestion of botulinum neurotoxin type C. This neurotoxin was present in food residues originating from restaurant and hotel kitchens, stored in barrels without shelter from the sun and administered in a collective trough without prior thermal treatment. Animals which died at different ages showed clinical signs of botulism characterized by flaccid paralysis, weight loss, anorexia, weakness, lack of coordination, locomotion difficulties with the evolution of lateral recumbency with involuntary urination and defecation. No alterations were observed at postmortem and histological examination. The bioassay with serum neutralization in mice was carried out on samples of intestinal contents from pigs affected and revealed the presence of large quantities of botulinum toxin type C.

Lack of tolerance for the anti-dyskinetic effects of 7-nitroindazole, a neuronal nitric oxide synthase inhibitor, in rats

7-Nitroindazole (7-NI) inhibits neuronal nitric oxide synthase in vivo and reduces l-DOPA-induced dyskinesias in a rat model of parkinsonism. The aim of the present study was to determine if the anti-dyskinetic effect of 7-NI was subject to tolerance after repeated treatment and if this drug could interfere with the priming effect of l-DOPA. Adult male Wistar rats (200-250 g) with unilateral depletion of dopamine in the substantia nigra compacta were treated with l-DOPA (30 mg/kg) for 34 days. On the 1st day, 6 rats received ip saline and 6 received ip 7-NI (30 mg/kg) before l-DOPA. From the 2nd to the 26th day, all rats received l-DOPA daily and, from the 27th to the 34th day, they also received 7-NI before l-DOPA. Animals were evaluated before the drug and 1 h after l-DOPA using an abnormal involuntary movement scale and a stepping test. All rats had a similar initial motor deficit. 7-NI decreased abnormal involuntary movement induced by l-DOPA and the effect was maintained during the experiment before 7-NI, median (interquartile interval), day 26: 16.75 (15.88-17.00); day 28: 0.00 (0.00-9.63); day 29: 13.75 (2.25-15.50); day 30: 0.5 (0.00-6.25); day 31: 4.00 (0.00-7.13), and day 34: 0.5 (0.00-14.63), Friedman followed by Wilcoxon test,vs day 26, P < 0.05;. The response to l-DOPA alone was not modified by the use of 7-NI before the first administration of the drug (l-DOPA vs time interaction, F1,10 = 1.5, NS). The data suggest that tolerance to the anti-dyskinetic effects of a neuronal nitric oxide synthase inhibitor does not develop over a short-term period of repeated administration. These observations open a possible new therapeutic approach to motor complications of chronic l-DOPA therapy in patients with Parkinson’s disease.

Central auditory processing and the acquisition of phonology in 2-year-old children with recurrent acute otitis media

Middle ear infections (acute otitis media, AOM) are among the most common infectious diseases in childhood, their incidence being greatest at the age of 6–12 months. Approximately 10–30% of children undergo repetitive periods of AOM, referred to as recurrent acute otitis media (RAOM). Middle ear fluid during an AOM episode causes, on average, 20–30 dB of hearing loss lasting from a few days to as much as a couple of months. It is well known that even a mild permanent hearing loss has an effect on language development but so far there is no consensus regarding the consequences of RAOM on childhood language acquisition. The results of studies on middle ear infections and language development have been partly discrepant and the exact effects of RAOM on the developing central auditory nervous system are as yet unknown. This thesis aims to examine central auditory processing and speech production among 2-year-old children with RAOM. Event-related potentials (ERPs) extracted from electroencephalography can be used to objectively investigate the functioning of the central auditory nervous system. For the first time this thesis has utilized auditory ERPs to study sound encoding and preattentive auditory discrimination of speech stimuli, and neural mechanisms of involuntary auditory attention in children with RAOM. Furthermore, the level of phonological development was studied by investigating the number and the quality of consonants produced by these children. Acquisition of consonant phonemes, which are harder to hear than vowels, is a good indicator of the ability to form accurate memory representations of ambient language and has not been studied previously in Finnish-speaking children with RAOM. The results showed that the cortical sound encoding was intact but the preattentive auditory discrimination of multiple speech sound features was atypical in those children with RAOM. Furthermore, their neural mechanisms of auditory attention differed from those of their peers, thus indicating that children with RAOM are atypically sensitive to novel but meaningless sounds. The children with RAOM also produced fewer consonants than their controls. Noticeably, they had a delay in the acquisition of word-medial consonants and the Finnish phoneme /s/, which is acoustically challenging to perceive compared to the other Finnish phonemes. The findings indicate the immaturity of central auditory processing in the children with RAOM, and this might also emerge in speech production. This thesis also showed that the effects of RAOM on central auditory processing are long-lasting because the children had healthy ears at the time of the study. An effective neural network for speech sound processing is a basic requisite of language acquisition, and RAOM in early childhood should be considered as a risk factor for language development.

Suivez le guide : études comportementales et électrophysiologiques du rôle des contrôles attentionnels descendants dans le déploiement de l’attention visuospatiale

La capture contingente de l’attention est un phénomène dans lequel les mécanismes d’orientation endogène et exogène de l’attention interagissent, de sorte qu’une propriété qui est pertinente à la tâche en cours, et donc qui fait l’objet de contrôles attentionnels descendants, endogènes, capture l’attention de façon involontaire, exogène, vers sa position spatiale. Dans cette thèse, trois aspects de ce phénomène ont été étudiés. Premièrement, en explorant le décours temporel de la capture contingente de l’attention et la réponse électrophysiologique à des distracteurs capturant ainsi l’attention, il a été établi que le déficit comportemental symptomatique de cette forme de capture était lié à un déploiement de l’attention visuospatiale vers la position du distracteur, et que ce traitement spatialement sélectif pouvait être modulé par le partage d’autres propriétés entre le distracteur et la cible. Deuxièmement, l’utilisation des potentiels liés aux événements a permis de dissocier l’hypothèse de capture contingente de l’attention et l’hypothèse de capture pure de l’attention. Selon cette interprétation, un stimulus ne peut capturer l’attention aux stades préattentifs de traitement que s’il présente le plus fort signal ascendant parmi tous les stimuli présents. Les contrôles attentionnels descendants ne serviraient donc qu’à désengager l’attention d’un tel stimulus. Les résultats présentés ici vont à l’encontre d’une telle interprétation, puisqu’un déploiement de l’attention visuospatiale, indexé par la présence d’une N2pc, n’a été observé que lorsqu’un distracteur périphérique possédait une caractéristique pertinente à la tâche en cours, même lorsque ses propriétés de bas niveau n’étaient pas plus saillantes que celles des autres items présents. Finalement, en utilisant un paradigme où la cible était définie en fonction de son appartenance à une catégorie alphanumérique, il a été démontré que des contrôles attentionnels en faveur d’un attribut conceptuel pouvaient guider l’attention visuospatiale de façon involontaire, rejetant une nouvelle fois l’hypothèse de la capture pure de l’attention.

Analyse de la fertilité des vaches laitières Holstein «Repeat Breeder»

L’importance de la problématique des vaches laitières non gestantes avec multiples inséminations (› 3) communément appelées « Repeat Breeder » (RB), au Québec, repose sur deux facteurs: son incidence et son impact économique. Actuellement, l’incidence du syndrome RB au Québec est de ± 25% (Rapport annuel, juin 2008, www.dsahr.ca). Les pertes monétaires associées à ce problème proviennent des frais vétérinaires et d’insémination, de la diminution de productivité ainsi que des pertes en lien avec la réforme involontaire. Afin d’avoir de meilleures connaissances sur ce syndrome, nous devons connaître les facteurs de risques généraux impliqués et ensuite explorer la condition individuelle de ces vaches problèmes. Dans la première partie de ce mémoire, une banque de données informatisées répertoriant 418 383 lactations fut analysée. L’objectif de ce projet de recherche était d’évaluer l’impact des problèmes reproducteurs post-partum et l’effet du nombre de lactations comme facteurs de risques de la vache Repeat Breeder. L’analyse a permis d’établir la dystocie comme étant la condition ayant le plus de conséquences sur la fertilité future. D’autres facteurs de risques à savoir le nombre de lactations influencent le pronostic reproducteur. La deuxième partie de ce mémoire consistait à explorer, à l’aide d’outils cliniques, la condition individuelle des vaches RB. Une étude cohorte fut menée sur des vaches Holstein en fin de période d’attente volontaire au jour 7 du cycle oestral. Les tests cliniques étudiés furent la vaginoscopie, l’examen transrectal, l’ultrasonographie du système reproducteur, la présence d’estérases leucocytaires, la bactériologie et la biochimie du liquide utérin, la cytologie endométriale et le profil de progestérone sérique. Les résultats de ces tests cliniques dévoilent que l’examen bactériologique du liquide utérin est révélateur du statut reproducteur futur.

Prévalence et signification fonctionnelle des mouvements périodiques des jambes

Les mouvements périodiques des jambes sont de courts mouvements involontaires qui surviennent de façon périodique au cours du sommeil ou de l’éveil. Ils sont présents dans certains troubles du sommeil, mais également chez des sujets sans plainte reliée au sommeil. Le premier objectif de cette thèse visait une meilleure description de la prévalence de ces mouvements. Nous avons montré que chez les sujets sans plainte de sommeil, la prévalence des mouvements périodiques des jambes en sommeil augmentait de façon importante à partir d’environ 40 ans, tandis que l’index des mouvements périodiques des jambes à l’éveil évoluait avec l’âge selon une courbe en U. Chez les sujets atteints de narcolepsie, on retrouvait davantage de mouvements périodiques des jambes que chez les sujets témoins, mais leur patron d’évolution avec l’âge était similaire. Le deuxième objectif de cette thèse visait l’étude des mouvements périodiques des jambes en relation avec le système nerveux autonome cardiovasculaire. Nous avons non seulement confirmé la présence d’une tachycardie suivie d’une bradycardie lors des mouvements périodiques des jambes durant le sommeil chez les patients atteints du syndrome d’impatiences musculaires à l’éveil et chez les sujets sans plainte de sommeil, mais nous avons également décrit ces mêmes changements de la fréquence cardiaque, quoiqu’avec une plus faible amplitude, chez les sujets atteints de narcolepsie. Finalement, nous avons montré pour la première fois que les mouvements périodiques des jambes en sommeil des sujets atteints du syndrome d’impatiences musculaires à l’éveil et des sujets sans plainte de sommeil étaient aussi associés à des augmentations importantes et significatives de la pression artérielle.

Mécanismes neuronaux médullaires, coordination musculaire et fonction motrice chez les sujets hémiparétiques

Dans l’hémiparésie consécutive à un AVC, une coactivation anormale des extenseurs du genou et de la cheville est souvent observée à la jambe atteinte lorsque la personne tente de bouger ou encore lors de la marche. Les mécanismes sous-jacents à cette coactivation sont mal compris. Bien que l’AVC entraîne une lésion supraspinale, des évidences démontrent le dysfonctionnement de certains circuits spinaux dans l’hémiparésie. Ce projet de doctorat visait à évaluer : 1) l’excitabilité des circuits spinaux intersegmentaires projetant des extenseurs du genou aux extenseurs de la cheville et 2) si un éventuel dysfonctionnement de ces circuits dans l’hémiparésie est associé à une coactivation anormale des extenseurs du genou et de la cheville lors de contractions statiques et au cours de la marche. La première étude compare la modulation de l’activité réflexe du soléaire suite à la stimulation du nerf fémoral entre des sujets hémiparétiques et sains. Une augmentation de la facilitation hétéronyme de courte latence et une diminution de l’inhibition ultérieure du réflexe H du soléaire ont été observées chez les sujets hémiparétiques. Ces résultats démontrent un dysfonctionnement des circuits intersegmentaires propriospinaux liant le quadriceps au soléaire suite à l’AVC. La deuxième étude démontre que ces changements dans la modulation hétéronyme des sujets hémiparétiques, évaluée au moyen de la méthode complexe basée sur l’activité réflexe du soléaire, sont similaires à ceux observés lorsque la modulation est évaluée en utilisant une méthode plus simple, soit celle de l’activité volontaire du soléaire. De plus, la modulation hétéronyme évaluée par les deux méthodes est corrélée avec l’atteinte motrice à la jambe parétique. La troisième étude a permis de quantifier une augmentation de la coactivation entre les extenseurs du genou et de la cheville lors de contractions volontaires statiques chez des personnes hémiparétiques par rapport à des personnes saines. De plus, le niveau accru de la coactivation involontaire des extenseurs de la cheville lors de l’activation volontaire des extenseurs du genou s’avère corrélé avec la modulation intersegmentaire du côté parétique. La quatrième étude a utilisé un indice temporel, soit l’intervalle entre les pics d’activation électromyographique (PAI), et un indice d’amplitude de coactivation (CAI) pour quantifier une augmentation de la coactivation entre les extenseurs du genou et de la cheville lors de la marche chez des personnes hémiparétiques par rapport à des personnes saines. Ces indices sont corrélés, pour certains groupes musculaires, avec la modulation intersegmentaire modifiée du côté parétique. Finalement, des résultats préliminaires montrent que la vibration mécanique du tendon rotulien (80 Hz) réduit la facilitation intersegmentaire accrue des sujets hémiparétiques. Ce projet doctoral a permis de mettre en lumière un dysfonctionnement de circuits spinaux liant le quadriceps et le soléaire dans l’hémiparésie consécutive à un AVC. Ce changement dans les mécanismes neurophysiologiques de la moelle épinière est corrélé avec des changements fonctionnels. Ainsi, ce dysfonctionnement pourrait contribuer à la coactivation involontaire entre les extenseurs du genou et de la cheville qui fait partie intégrante de la synergie pathologique en extension souvent rencontrée à la jambe parétique lors d’efforts en statique et pendant la marche. Finalement, une étude préliminaire suggère que la vibration mécanique serait une modalité sensorielle prometteuse pour réguler l’hyperexcitabilité des circuits spinaux qui contribuerait aux atteintes motrices chez les personnes hémiparétiques.

Étude de l'attention spatiale en condition d'interférence émotionnelle chez les enfants avec un trouble autistique

Le déficit social, incluant la perturbation du traitement du regard et des émotions, est au cœur de l’autisme. Des études ont montré que les visages de peur provoquent une orientation rapide et involontaire de l’attention spatiale vers leur emplacement chez les individus à développement typique. De plus, ceux-ci détectent plus rapidement et plus efficacement les visages avec un regard direct (vs regard dévié). La présente étude vise à explorer l’effet de l’émotion de peur et de la direction du regard (direct vs dévié) sur l’attention spatiale chez les enfants autistes à l’aide d’une tâche d’attention spatiale implicite. Six enfants avec un trouble autistique (TA) ont participé à cette étude. Les participants doivent détecter l’apparition d’une cible à gauche ou à droite d’un écran. L’apparition de la cible est précédée d’une amorce (paire de visages peur/neutre avec regard direct/dévié). La cible peut être présentée soit dans le même champ visuel que l’amorce émotionnellement chargée (condition valide), soit dans le champ visuel opposé (condition invalide). Nos résultats montrent que les amorces avec un visage de peur (vs les amorces avec un visage neutre) provoquent un effet d’interférence au niveau comportemental et divergent l’attention de leur emplacement chez les enfants avec un TA.

La réinstallation, une alternative à l'asile ?

"La réinstallation de réfugiés est, selon l’Agenda pour la protection, à la fois une solution durable, un outil de solidarité à l’égard des pays de premier asile, et un outil de protection des réfugiés. Au cours des dernières années, le concept de réinstallation a évolué de telle façon qu’il semble en voie d’acquérir un objectif supplémentaire; celui de promouvoir une migration ordonnée au détriment de l’asile dit « spontané ». L’impératif sécuritaire pousse les États de réinstallation à resserrer leur contrôle sur les flux migratoires, ce qui a d’importants impacts sur le nombre de réfugiés et de demandeurs d’asile (en baisse depuis 2003); mais ces États doivent par ailleurs respecter les obligations internationales qu’ils ont contractées précédemment à l’égard du droit des réfugiés. Dans ce contexte, une nette tendance à concevoir la réinstallation comme un contrepoids aux effets négatifs de la sécurisation des frontières, ainsi que comme une alternative à l’asile, est perceptible. Le Canada, l’un des leaders de la réinstallation au niveau mondial, participe de cette tendance."