Identification des pratiques, défis et solutions rencontrés dans l’évaluation de protocoles de recherche en neuroimagerie

Les récents progrès en neuroimagerie ont permis, au cours des dernières années, de faire avancer les connaissances sur les maladies neurologiques et psychiatriques en offrant la possibilité de mieux comprendre l’évolution des maladies neurodégénératives et la nature du comportement, des émotions, de la personnalité, et de la cognition. Plusieurs défis éthiques ont émergés suite à l’utilisation de ces nouvelles technologies d’imagerie cérébrale. La perspective des chercheurs concernant les pratiques d’évaluation des protocoles de recherche en neuroimagerie ainsi que les défis éthiques, sociaux et légaux auxquels font face les chercheurs n'ont pas encore été étudiés, même s’ils constituent des acteurs clés. Nous avons entrepris une étude empirique sur les perspectives des chercheurs quant au processus d'évaluation par les comités d’éthique de la recherche (CÉR) afin d’examiner les enjeux éthiques, légaux et sociaux liés à la pratique de la neuroimagerie au Canada. Pour ce faire, nous avons expédié un questionnaire en ligne et réalisé des entrevues semi-structurées avec des chercheurs en neuroimagerie et des présidents des CÉR. Les entrevues ont été transcrites et analysées à l'aide du logiciel d'analyse qualitative Nvivo. Nos résultats ont mis en lumière plusieurs aspects éthiques légaux et sociaux suscitant une attention particulière afin de remédier aux défis actuels dans la recherche en neuroimagerie ainsi qu’au processus d’évaluation de la recherche par les CÉR. Nos données comportent également des recommandations provenant des chercheurs eux-mêmes afin d'améliorer le processus d'évaluation. Finalement, notre propre expérience avec cette étude multicentrique nous a permis de constater plusieurs des défis mentionnés par les chercheurs.

Analyse de groupe d’un modèle de la plasticité idéale planaire et sur les solutions en termes d’invariants de Riemann pour les systèmes quasilinéaires du premier ordre

Les objets d’étude de cette thèse sont les systèmes d’équations quasilinéaires du premier ordre. Dans une première partie, on fait une analyse du point de vue du groupe de Lie classique des symétries ponctuelles d’un modèle de la plasticité idéale. Les écoulements planaires dans les cas stationnaire et non-stationnaire sont étudiés. Deux nouveaux champs de vecteurs ont été obtenus, complétant ainsi l’algèbre de Lie du cas stationnaire dont les sous-algèbres sont classifiées en classes de conjugaison sous l’action du groupe. Dans le cas non-stationnaire, une classification des algèbres de Lie admissibles selon la force choisie est effectuée. Pour chaque type de force, les champs de vecteurs sont présentés. L’algèbre ayant la dimension la plus élevée possible a été obtenues en considérant les forces monogéniques et elle a été classifiée en classes de conjugaison. La méthode de réduction par symétrie est appliquée pour obtenir des solutions explicites et implicites de plusieurs types parmi lesquelles certaines s’expriment en termes d’une ou deux fonctions arbitraires d’une variable et d’autres en termes de fonctions elliptiques de Jacobi. Plusieurs solutions sont interprétées physiquement pour en déduire la forme de filières d’extrusion réalisables. Dans la seconde partie, on s’intéresse aux solutions s’exprimant en fonction d’invariants de Riemann pour les systèmes quasilinéaires du premier ordre. La méthode des caractéristiques généralisées ainsi qu’une méthode basée sur les symétries conditionnelles pour les invariants de Riemann sont étendues pour être applicables à des systèmes dans leurs régions elliptiques. Leur applicabilité est démontrée par des exemples de la plasticité idéale non-stationnaire pour un flot irrotationnel ainsi que les équations de la mécanique des fluides. Une nouvelle approche basée sur l’introduction de matrices de rotation satisfaisant certaines conditions algébriques est développée. Elle est applicable directement à des systèmes non-homogènes et non-autonomes sans avoir besoin de transformations préalables. Son efficacité est illustrée par des exemples comprenant un système qui régit l’interaction non-linéaire d’ondes et de particules. La solution générale est construite de façon explicite.

Le problème goth au IIIe siècle ap. J.-C. : perceptions et réalités, solutions et échecs militaires.

Au coeur de la crise du IIIe siècle, l’Empire subit de toutes parts les assauts de Barbares soudainement plus nombreux et plus virulents. Parmi ces peuples se trouvaient les Goths, nouvellement arrivés, qui tinrent les Romains et leurs armées en échecs pendant vingt longues années. Face aux multiples défaites, parfois catastrophiques, et aux très nombreuses villes capturées et saccagées par les envahisseurs, ce mémoire se propose d’apporter une nouvelle approche à la compréhension des échecs dont les Romains firent l’expérience, mais aussi des solutions militaires qu’ils mirent en oeuvre face aux Goths au IIIe siècle. Les défaites majeures subies durant la décennie 250 sur le bas-Danube puis dans la région de la Mer Noire semblent pouvoir s’expliquer en partie par l’absence de connaissance qu’avaient Romains des Goths. Les premières victoires romaines significatives contre les Goths sous les règnes de Gallien puis Claude II ont été rendues possibles grâce à une évolution de la stratégie romaine face à cet ennemi, privilégiant l’emploi de la cavalerie et anticipant les schémas d’attaques des envahisseurs. Les décisions politiques et militaires d’Aurélien dans la région montrent que les Romains se sont enfin adaptés à la menace en modifiant leur perception des Goths, désormais mieux connus.

Propriétés géométriques des surfaces associées aux solutions des modèles sigma grassmanniens en deux dimensions

Dans cette thèse, nous analysons les propriétés géométriques des surfaces obtenues des solutions classiques des modèles sigma bosoniques et supersymétriques en deux dimensions ayant pour espace cible des variétés grassmanniennes G(m,n). Plus particulièrement, nous considérons la métrique, les formes fondamentales et la courbure gaussienne induites par ces surfaces naturellement plongées dans l'algèbre de Lie su(n). Le premier chapitre présente des outils préliminaires pour comprendre les éléments des chapitres suivants. Nous y présentons les théories de jauge non-abéliennes et les modèles sigma grassmanniens bosoniques ainsi que supersymétriques. Nous nous intéressons aussi à la construction de surfaces dans l'algèbre de Lie su(n) à partir des solutions des modèles sigma bosoniques. Les trois prochains chapitres, formant cette thèse, présentent les contraintes devant être imposées sur les solutions de ces modèles afin d'obtenir des surfaces à courbure gaussienne constante. Ces contraintes permettent d'obtenir une classification des solutions en fonction des valeurs possibles de la courbure. Les chapitres 2 et 3 de cette thèse présentent une analyse de ces surfaces et de leurs solutions classiques pour les modèles sigma grassmanniens bosoniques. Le quatrième consiste en une analyse analogue pour une extension supersymétrique N=2 des modèles sigma bosoniques G(1,n)=CP^(n-1) incluant quelques résultats sur les modèles grassmanniens. Dans le deuxième chapitre, nous étudions les propriétés géométriques des surfaces associées aux solutions holomorphes des modèles sigma grassmanniens bosoniques. Nous donnons une classification complète de ces solutions à courbure gaussienne constante pour les modèles G(2,n) pour n=3,4,5. De plus, nous établissons deux conjectures sur les valeurs constantes possibles de la courbure gaussienne pour G(m,n). Nous donnons aussi des éléments de preuve de ces conjectures en nous appuyant sur les immersions et les coordonnées de Plücker ainsi que la séquence de Veronese. Ces résultats sont publiés dans la revue Journal of Geometry and Physics. Le troisième chapitre présente une analyse des surfaces à courbure gaussienne constante associées aux solutions non-holomorphes des modèles sigma grassmanniens bosoniques. Ce travail généralise les résultats du premier article et donne un algorithme systématique pour l'obtention de telles surfaces issues des solutions connues des modèles. Ces résultats sont publiés dans la revue Journal of Geometry and Physics. Dans le dernier chapitre, nous considérons une extension supersymétrique N=2 du modèle sigma bosonique ayant pour espace cible G(1,n)=CP^(n-1). Ce chapitre décrit la géométrie des surfaces obtenues des solutions du modèle et démontre, dans le cas holomorphe, qu'elles ont une courbure gaussienne constante si et seulement si la solution holomorphe consiste en une généralisation de la séquence de Veronese. De plus, en utilisant une version invariante de jauge du modèle en termes de projecteurs orthogonaux, nous obtenons des solutions non-holomorphes et étudions la géométrie des surfaces associées à ces nouvelles solutions. Ces résultats sont soumis dans la revue Communications in Mathematical Physics.

Multisite Research Ethics Review: Problems and Potential Solutions

Article

Controlling the transport of an ion: classical and quantum mechanical solutions

The accurate transport of an ion over macroscopic distances represents a challenging control problem due to the different length and time scales that enter and the experimental limitations on the controls that need to be accounted for. Here, we investigate the performance of different control techniques for ion transport in state-of-the-art segmented miniaturized ion traps. We employ numerical optimization of classical trajectories and quantum wavepacket propagation as well as analytical solutions derived from invariant based inverse engineering and geometric optimal control. The applicability of each of the control methods depends on the length and time scales of the transport. Our comprehensive set of tools allows us make a number of observations. We find that accurate shuttling can be performed with operation times below the trap oscillation period. The maximum speed is limited by the maximum acceleration that can be exerted on the ion. When using controls obtained from classical dynamics for wavepacket propagation, wavepacket squeezing is the only quantum effect that comes into play for a large range of trapping parameters. We show that this can be corrected by a compensating force derived from invariant based inverse engineering, without a significant increase in the operation time.

On the yield stress of frozen sucrose solutions

Measurement or prediction of the mechanical and fracture properties of foods is very important in the design, operation and optimization of processes, as well as for the control of quality of food products. This paper describes the measurement of yield stress of frozen sucrose solutions under indentation tests using a spherical indenter. Effects of composition, temperature and strain rate on yield stress of frozen sucrose solutions have also been investigated.

Miscibility studies in poly(methyl vinyl ether)/hydroxypropylcellulose binary system in aqueous solutions and solid state

The phase separation behaviour in aqueous mixtures of poly(methyl vinyl ether) and hydroxypropylcellulose has been studied by cloud points method and viscometric measurements. The miscibility of these blends in solid state has been assessed by infrared spectroscopy; methanol vapours sorption experiments and scanning electron microscopy. The values of Gibbs energy of mixing of the polymers and their blends with methanol as well as between each other were calculated. It was found that in solid state the polymers can interact with methanol very well but the polymer-polymer interactions are unfavourable. Although in aqueous solutions the polymers exhibit some intermolecular interactions their solid blends are not completely miscible. (C) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Interpolymer complexes of hydroxy-propylmethylcellulose with polycarboxylic acids in aqueous solutions

The interactions between hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) and poly(acrylic acid) (PAA) as well as poly(methacrylic acid) (PMMA) resulting in formation of hydrophobic interpolymer complexes (IPC) via hydrogen bonding have been studied in aqueous solutions in acidic medium. The formation of IPC of two different compositions (2:1 and 4:1) has been detected for complexes of PAA and HPMC. The critical pH values for complexation of HPMC with PAA and PMAA were determined by the turbidimetric method. It was found that PAA shows the lower complexation ability compared to PMAA due to the more hydrophobic nature of the latter polyacid. The temperature-induced phase separation in HPMC-PAA solution mixtures depends greatly on the components ratio and PAA molecular weight. The complexation ability of hydroxypropylmethylcellulose with respect to poly(acrylic acid) was found to be similar to the complexation ability of methylcellulose, lower than that of hydroxypropylcellulose and higher than that of hydroxyethylcellulose. (c) 2006 Society of Chemical Industry.

Adsorption from aqueous solutions on opened carbon nanotubes: organic compounds speed up delivery of water from inside

We report the results of first systematic studies of organic adsorption from aqueous solutions onto relatively long single walled carbon nanotubes (four tubes, in initial and oxidised forms). Using molecular dynamics simulations (GROMACS package) we discuss the behaviour of tube-water as well as tube-adsorbate systems, for three different adsorbates (benzene, phenol and paracetamol).

Survival of Lactobacillus plantarum in model solutions and fruit juices

The aim of the work was to study the survival of Lactobacillus plantarum NCIMB 8826 in model solutions and develop a mathematical model describing its dependence on pH, citric acid and ascorbic acid. A Central Composite Design (CCD) was developed studying each of the three factors at five levels within the following ranges, i.e., pH (3.0-4.2), citric acid (6-40 g/L), and ascorbic acid (100-1000 mg/L). In total, 17 experimental runs were carried out. The initial cell concentration in the model solutions was approximately 1 × 10(8)CFU/mL; the solutions were stored at 4°C for 6 weeks. Analysis of variance (ANOVA) of the stepwise regression demonstrated that a second order polynomial model fits well the data. The results demonstrated that high pH and citric acid concentration enhanced cell survival; one the other hand, ascorbic acid did not have an effect. Cell survival during storage was also investigated in various types of juices, including orange, grapefruit, blackcurrant, pineapple, pomegranate, cranberry and lemon juice. The model predicted well the cell survival in orange, blackcurrant and pineapple, however it failed to predict cell survival in grapefruit and pomegranate, indicating the influence of additional factors, besides pH and citric acid, on cell survival. Very good cell survival (less than 0.4 log decrease) was observed after 6 weeks of storage in orange, blackcurrant and pineapple juice, all of which had a pH of about 3.8. Cell survival in cranberry and pomegranate decreased very quickly, whereas in the case of lemon juice, the cell concentration decreased approximately 1.1 logs after 6 weeks of storage, albeit the fact that lemon juice had the lowest pH (pH~2.5) among all the juices tested. Taking into account the results from the compositional analysis of the juices and the model, it was deduced that in certain juices, other compounds seemed to protect the cells during storage; these were likely to be proteins and dietary fibre In contrast, in certain juices, such as pomegranate, cell survival was much lower than expected; this could be due to the presence of antimicrobial compounds, such as phenolic compounds.

Investigation of the factors influencing the survival of Bifidobacterium longum in model acidic solutions and fruit juices

The survival of Bifidobacterium longum NCIMB 8809 was studied during refrigerated storage for 6 weeks in model solutions, based on which a mathematical model was constructed describing cell survival as a function of pH, citric acid, protein and dietary fibre. A Central Composite Design (CCD) was developed studying the influence of four factors at three levels, i.e., pH (3.2–4), citric acid (2–15 g/l), protein (0–10 g/l), and dietary fibre (0–8 g/l). In total, 31 experimental runs were carried out. Analysis of variance (ANOVA) of the regression model demonstrated that the model fitted well the data. From the regression coefficients it was deduced that all four factors had a statistically significant (P < 0.05) negative effect on the log decrease [log10N0 week−log10N6 week], with the pH and citric acid being the most influential ones. Cell survival during storage was also investigated in various types of juices, including orange, grapefruit, blackcurrant, pineapple, pomegranate and strawberry. The highest cell survival (less than 0.4 log decrease) after 6 weeks of storage was observed in orange and pineapple, both of which had a pH of about 3.8. Although the pH of grapefruit and blackcurrant was similar (pH ∼3.2), the log decrease of the former was ∼0.5 log, whereas of the latter was ∼0.7 log. One reason for this could be the fact that grapefruit contained a high amount of citric acid (15.3 g/l). The log decrease in pomegranate and strawberry juices was extremely high (∼8 logs). The mathematical model was able to predict adequately the cell survival in orange, grapefruit, blackcurrant, and pineapple juices. However, the model failed to predict the cell survival in pomegranate and strawberry, most likely due to the very high levels of phenolic compounds in these two juices.

What aspects of shiftwork influence off-shift well-being of healthcare workers?

Characteristics of shiftwork schedules have implications for off-shift well-being. We examined the extent to which several shift characteristics (e.g., shift length, working sundays) are associated with three aspects of off-shift well-being: work-to-family conflict, physical well-being, and mental wellbeing. We also investigated whether these relationships differed in four nations. The Survey of Work and Time was completed by 906 healthcare professionals located in Australia, Brazil, Croatia, and the USA. Hierarchical multiple regression analyses supported the hypothesis that shiftwork characteristics account for significant unique variance in all three measures of well-being beyond that accounted for by work and family demands and personal characteristics. The patterns of regression weights indicated that particular shiftwork characteristics have differential relevance to indices of work-to-family conflict, physical well-being, and mental well-being. Our findings suggest that healthcare organizations should carefully consider the implications of shiftwork characteristics for off-shift well-being. Furthermore, although our findings did not indicate national differences in the nature of relationships between shift characteristics and well-being, shiftwork characteristics and demographics for healthcare professionals differ in systematic ways among nations; as such, effective solutions may be context-specific. (c) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Soliton solutions for quasilinear Schrodinger equations with critical growth

In this paper we establish the existence of standing wave solutions for quasilinear Schrodinger equations involving critical growth. By using a change of variables, the quasilinear equations are reduced to semilinear one. whose associated functionals are well defined in the usual Sobolev space and satisfy the geometric conditions of the mountain pass theorem. Using this fact, we obtain a Cerami sequence converging weakly to a solution v. In the proof that v is nontrivial, the main tool is the concentration-compactness principle due to P.L. Lions together with some classical arguments used by H. Brezis and L. Nirenberg (1983) in [9]. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.

MRI study of radiation effect on Fricke gel solutions

The quality control optimization of medical processes that use ionizing radiation in the treatment of diseases like cancer is a key element for patient safety and success of treatment. The major medical application of radiation is radiotherapy, i.e. the delivery of dose levels to well-defined target tissues of a patient with the purpose of eliminating a disease. The need of an accurate tumour-edge definition with the purpose of preserving healthy surrounding tissue demands rigorous radiation treatment planning. Dosimetric methods are used for dose distribution mapping region of interest to assure that the prescribed dose and the irradiated region are correct. The Fricke gel (FXG) is the main dosimeter that supplies visualization of the three-dimensional (3D) dose distribution. In this work the dosimetric characteristics of the modified Fricke dosimeter produced at the Radiation Metrology Centre of the Institute of Energetic and Nuclear Research (IPEN) such as gel concentration dose response dependence, xylenol orange addition influence, dose response between 5 and 50Gy and signal stability were evaluated by magnetic resonance imaging (MRI). Using the same gel solution, breast simulators (phantoms) were shaped and absorbed dose distributions were imaged by MRI at the Nuclear Resonance Laboratory of the Physics Institute of Sao Paulo University. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.