Postural Control Deficits in Autism Spectrum Disorder: The Role of Sensory Integration

We investigated the nature of sensory integration deficits in postural control of young adults with ASD. Postural control was assessed in a fixed environment, and in three environments in which sensory information about body sway from visual, proprioceptive or both channels was inaccurate. Furthermore, two levels of inaccurate information were used within each channel (gain 1 and 1.6). ASD participants showed greater postural sway when information from proprioceptive and both channels were inaccurate. In addition, control participants' ellipse area at gain 1.6 was identical to ASD participants' at gain 1, reflecting hyper-reactivity in ASD. Our results provide evidence for hyper-reactivity in posture-related sensory information, which reflects a general, rather than channel-specific sensory integration impairment in ASD.

Reliability and consistency affect the integration of visual depth cues

Abstract Originalsprache (englisch) Visual perception relies on a two-dimensional projection of the viewed scene on the retinas of both eyes. Thus, visual depth has to be reconstructed from a number of different cues that are subsequently integrated to obtain robust depth percepts. Existing models of sensory integration are mainly based on the reliabilities of individual cues and disregard potential cue interactions. In the current study, an extended Bayesian model is proposed that takes into account both cue reliability and consistency. Four experiments were carried out to test this model's predictions. Observers had to judge visual displays of hemi-cylinders with an elliptical cross section, which were constructed to allow for an orthogonal variation of several competing depth cues. In Experiment 1 and 2, observers estimated the cylinder's depth as defined by shading, texture, and motion gradients. The degree of consistency among these cues was systematically varied. It turned out that the extended Bayesian model provided a better fit to the empirical data compared to the traditional model which disregards covariations among cues. To circumvent the potentially problematic assessment of single-cue reliabilities, Experiment 3 used a multiple-observation task, which allowed for estimating perceptual weights from multiple-cue stimuli. Using the same multiple-observation task, the integration of stereoscopic disparity, shading, and texture gradients was examined in Experiment 4. It turned out that less reliable cues were downweighted in the combined percept. Moreover, a specific influence of cue consistency was revealed. Shading and disparity seemed to be processed interactively while other cue combinations could be well described by additive integration rules. These results suggest that cue combination in visual depth perception is highly flexible and depends on single-cue properties as well as on interrelations among cues. The extension of the traditional cue combination model is defended in terms of the necessity for robust perception in ecologically valid environments and the current findings are discussed in the light of emerging computational theories and neuroscientific approaches.

L’intégration de modalités sensorielles : l’influence de l’olfaction sur la vision

La plupart des études sur la perception isolent une modalité sensorielle pour mieux l’étudier et la comprendre. Malheureusement, aucun de nos sens ne représente la seule source d’information, car une intégration sensorielle se fait en tout moment lors de la perception de l’environnement. L’information d’un sens est donc plutôt en accord ou en conflit avec l’apport d’information des autres sens. Le but de la présente étude était d’investiguer, par IRMf, les activations cérébrales d’une intégration visuelle et olfactive lorsque ces deux perceptions sont congruentes. Pour ce faire, une image et/ou une odeur étaient présentées au sujet et ce dernier devait identifier si le stimulus perçu était congruent. Ce protocole permettait d’observer les activations cérébrales lors de l’analyse d’un stimulus et la prise de décision selon la congruité du stimulus présenté. La condition de congruence vision-odeur activa les zones visuelles et olfactives plus fortement que lors des conditions contrôle (image seule, odeur seule). Ces résultats illustrent une potentialisation des aires visuelles et olfactives par une intégration d’information congruente venant de ces deux modalités. Par conséquent, l’intégration d’un stimulus visuel et odorant congruent semble rehausser la perception du stimulus.

Contrôle postural et intégration sensorielle chez l’enfant en santé, chez l’adolescent atteint du syndrome Gilles de la Tourette ainsi que chez l’adulte atteint de la maladie de Huntington

Le contrôle postural et la perception des limites de la stabilité sont des processus complexes qui nécessitent le traitement et l’intégration d’informations sensorielles multimodales. Pendant l’enfance, le développement de la stabilité posturale s’effectue de façon non-monotonique. Plusieurs auteurs ont suggéré que ce profil non linéaire serait provoqué par une période de recalibration des systèmes sensoriels. Cette phase, nommée période de transition, est observée vers l’âge de 6-7 ans. Nous disposons toutefois de très peu d’information sur le rôle spécifique des afférences et des mécanismes d’intégration sensorielle au cours du développement postural. Les dysfonctions dans les noyaux gris centraux, telles que ceux observés dans la maladie de Parkinson, ont été associées à divers déficits dans le contrôle de la posture, dans le traitement et l’intégration sensoriel plus particulièrement, au niveau des informations proprioceptives. De plus, les limites fonctionnelles de la stabilité posturale des personnes atteintes de la maladie de Parkinson sont significativement réduites. Cependant, les connaissances concernant comment certaines pathologies des noyaux gris centraux, telles que le syndrome Gilles de la Tourette (SGT) et la maladie de Huntington (MH) affectent la capacité d’utiliser les informations sensorielles pour contrôler la posture demeurent à ce jour, incomplètes. Cette thèse porte sur le rôle des noyaux gris centraux dans les processus de traitements et d’intégration sensorielle, particulièrement les afférences proprioceptives dans le contrôle de la posture au cours du développement de l’enfant en santé, atteint du SGT et chez l’adulte atteint de la MH avec et sans symptôme clinique. Notre protocole expérimental a été testé chez ces trois populations (enfants en santé, SGT et MH). Nous avons utilisé des mesures quantitatives à partir de données issues d’une plateforme de force afin d’évaluer les ajustements posturaux dans les limites de la stabilité posturale. Les participants devaient s’incliner le plus loin possible dans quatre différentes directions (avant, arrière, droite et gauche) et maintenir l’inclinaison posturale maximale pendant 10 secondes. Afin de tester la capacité à traiter et à intégrer les informations sensorielles, la tâche expérimentale a été exécutée dans trois conditions sensorielles : 1) yeux ouverts, 2) yeux fermés et 3) yeux fermés, debout sur une mousse. Ainsi, la contribution relative de la proprioception pour le contrôle postural augmente à travers les conditions sensorielles. Dans la première étude, nous avons évalué la capacité à traiter et à intégrer les informations sensorielles avant (4 ans) et après (8-10 ans) la période de transition comparativement aux adultes. Dans la deuxième et la troisième étude, nous avons également évalué le traitement et l’intégration des informations sensorielles chez les patients atteints de désordres des noyaux gris centraux. La deuxième étude portera spécifiquement sur les adolescents atteints du SGT et la troisième, sur la MH avant et après l’apparition des symptômes cliniques. En somme, les résultats de la première étude ont démontré que la performance des enfants est affectée de façon similaire par les différentes conditions sensorielles avant et après la période de transition. Toutefois, le profil de développement des mécanismes responsables des ajustements posturaux de l’axe antéropostérieur est plus précoce comparativement à ceux de l’axe médiolatéral. Ainsi, nos résultats ne supportent pas l’hypothèse de la période de recalibration des systèmes sensoriels pendant cette période ontogénétique mais suggèrent que la période de transition peut être expliquée par la maturation précoce des mécanismes d’ajustements posturaux dans l’axe antéropostérieur. Dans l’ensemble, les résultats de nos études chez les populations atteintes de désordres des noyaux gris centraux (MH et SGT) démontrent non seulement qu’ils ont des déficits posturaux mais également que les ajustements posturaux dans les deux axes sont affectés par les conditions sensorielles. Pour la première fois, nos études démontrent des déficits globaux de traitements et d’intégration sensorielle accentués pour les signaux proprioceptifs. Ces résultats sont similaires à ceux observés dans la maladie de Parkinson. De plus, les adolescents atteints du SGT éprouvent également des troubles posturaux marqués dans la condition visuelle ce qui suggère des déficits d’intégrations visuelles et/ou multimodaux.

Rôle des informations proprioceptives dans l’équilibre à la marche chez les personnes en santé et hémiparétiques

L'utilisation des informations proprioceptives pour le contrôle de l’équilibre à la marche est encore mal comprise chez les sujets en santé ou hémiparétiques suite à un accident vasculaire cérébral. Le but de cette étude était d’évaluer le rôle des informations proprioceptives dans le maintien de l'équilibre à la marche chez les patients en santé et hémiparétiques. Une analyse de mouvement en trois dimensions a été faite chez treize participants en santé et six hémiparétiques qui marchaient sur un tapis roulant instrumenté pour déterminer leur difficulté à maintenir l’équilibre postural et dynamique, évaluée respectivement par les forces stabilisante et déstabilisante. Des vibrations étaient appliquées en continu ou pendant la phase d’appui sur les muscles postérieurs du cou et sur le triceps sural du côté non-dominant/parétique. La vibration continue ou à l’appui du triceps sural a diminué, chez les sujets en santé, la difficulté à maintenir l’équilibre dynamique et postural (p< 0,01), avec une position du corps plus en arrière, sans changement des paramètres temporels de marche. L'équilibre et les paramètres temporels de la marche n'étaient pas modifiés significativement par la vibration à la nuque (p>.17). Aucun effet des vibrations n'a été mesuré chez les patients hémiparétiques (p> 0,45). Les informations proprioceptives sont donc bien utilisées lors de la marche, mais leur rôle dépendrait des conditions de marche et des afférences visuelles disponibles. Un changement dans les capacités d’intégration expliquerait l'absence d'effet des vibrations chez les patients hémiparétiques. D’autres études sont nécessaires pour comprendre l’intégration des informations proprioceptives et visuelles dans le contrôle de l’équilibre à la marche.

El enfoque del neuromarketing aplicado al mercado colombiano

GLOSARIO • Neuromarketing: El Neuromarketing consiste en la aplicación de las técnicas de investigación de las Neurociencias a la investigación de marketing tradicional. A través de técnicas de medición de la actividad cerebral (como el EGG o la fMRI), las “respuestas” de los entrevistados a distintos estímulos (por ejemplo, anuncios publicitarios) son leídas directamente de su actividad cerebral (Neuromarca) • Neurociencia: La neurociencia estudia la estructura y la función química, farmacología, y patología del sistema nervioso y de cómo los diferentes elementos del sistema nervioso interactúan y dan origen a la conducta (Neurologia y ove) • Mercadeo: Según la American Marketing Asociation (A.M.A.), el marketing es una forma de organizar un conjunto de acciones y procesos a la hora de crear un producto “para crear, comunicar y entregar valor a los clientes, y para manejar las relaciones” y su finalidad es beneficiar a la organización satisfaciendo a los clientes (Revista PYM) • Cerebro: Es la parte más evolucionada y grande del encéfalo. En el cerebro se dan la cognición, el pensamiento y las emociones; también la memoria y el lenguaje. Tiene dos hemisferios, cada uno con 4 lóbulos: frontal, temporal, parietal y occipital. La parte más externa es el cortex cerebral, que tiene unos repliegues que forman circunvoluciones y cisuras (Enciclopedia Salud) • Estrategia Empresarial: Es la que define las diferentes líneas de acción que debe asumir cada uno de los individuos que desempeñan las funciones dentro de la misma y permite a toda organización generar una ventaja competitiva en el mercado en el que desenvuelve sus actividades, generando mayores utilidades y permitiendo aprovechar cada una de las oportunidades dándole un valor agregado (Emagister) • Integración sensorial: Es un proceso Neurológico por el cual las sensaciones que provienen de nuestro entornoy de nuestro cuerpo, son organizadas e interpretadas para su uso (Enciclopedia Salud) • Top of Mind: Es el indicador que revela cuál es la marca que, cuando le preguntan por una categoría específica, se le viene a la mente en primer lugar al mayor porcentaje de personas (Gerente) • Valor Agregado: Valor agregado o valor añadido, en términos de marketing, es una característica o servicio extra que se le da a un producto o servicio, con el fin de darle un mayor valor comercial; generalmente se trata de una característica o servicio poco común, o poco usado por los competidores, y que le da al negocio o empresa cierta diferenciación (Crece Negocios)

Caracterización de procesos de aprendizaje en escuelas urbanas de la dorada caldas

Actualmente encontramos panoramas educativos diversos, relacionados con los contextos lo que se expresa en diferencias sociales, económicas y culturales que se refleja en los centros educativos de muestro país en general y de nuestro municipio en particular. Estas diferencias son determinantes de las situaciones en las que los estudiantes, especialmente en básica primaria, en condiciones de pobreza o exclusión social afectando los procesos de aprendizaje. En este marco, el presente proyecto propone caracterizar el tipo de dificultades que presentan los niños y niñas de estrato socioeconómico 1 y 2 de la Dorada. El proceso retoma elementos desde la Fonoaudiologia y la terapia Ocupacional que permitieron ubicar dificultades del orden sensorio motor y lectoescrito en la perspectiva de generar recomendaciones que permitan posteriormente construir alternativas integrales a los procesos de aprendizaje en esta población.

Postural control in Down syndrome: the use of somatosensory and visual information to attenuate body sway

The purpose of this study was to examine the effects of visual and somatosensory information on body sway in individuals with Down syndrome (DS). Nine adults with DS (19-29 years old) and nine control subjects (CS) (19-29 years old) stood in the upright stance in four experimental conditions: no vision and no touch; vision and no touch; no vision and touch; and vision and touch. In the vision condition, participants looked at a target placed in front of them; in the no vision condition, participants wore a black cotton mask. In the touch condition, participants touched a stationary surface with their right index finger; in the no touch condition, participants kept their arms hanging alongside their bodies. A force plate was used to estimate center of pressure excursion for both anterior-posterior and medial-lateral directions. MANOVA revealed that both the individuals with DS and the control subjects used vision and touch to reduce overall body sway, although individuals with DS still oscillated more than did the CS. These results indicate that adults with DS are able to use sensory information to reduce body sway, and they demonstrate that there is no difference in sensory integration between the individuals with DS and the CS.

Physical activity and postural control in the elderly: Coupling between visual information and body sway

Background: Aging is characterized by a decline in the postural control performance, which is based on a coherent and stable coupling between sensory information and motor action. Therefore, changes in postural control in elderlies can be related to changes in this coupling. In addition, it has been observed that physical activity seems to improve postural control performance in elderlies. These improvements can be due to changes in the coupling between sensory information and motor action related to postural control. Objective: the purpose of this study was to verify the coupling between visual information and body sway in active and sedentary elderlies. Methods: Sixteen sedentary elderlies ( SE), 16 active elderlies ( AE) and 16 young adults ( YA) were asked to stand upright inside a moving room in two experimental conditions: ( 1) discrete movement and ( 2) continuous movement of the room. Results: In the continuous condition, the results showed that the coupling between the movement of the room and body sway was stronger and more stable for SE and AE compared to YA. In the discrete condition, SE showed larger body displacement compared to AE and YA. Conclusions: SE have more difficulty to discriminate and to integrate sensory information than AE and YA indicating that physical activity may improve sensory integration. Copyright (C) 2005 S. Karger AG, Basel.

Recent advances in brain physiology and cognitive processing

The discovery of participation of astrocytes as active elements in glutamatergic tripartite synapses (composed by functional units of two neurons and one astrocyte) has led to the construction of models of cognitive functioning in the human brain, focusing on associative learning, sensory integration, conscious processing and memory formation/retrieval. We have modelled human cognitive functions by means of an ensemble of functional units (tripartite synapses) connected by gap junctions that link distributed astrocytes, allowing the formation of intra- and intercellular calcium waves that putatively mediate large-scale cognitive information processing. The model contains a diagram of molecular mechanisms present in tripartite synapses and contributes to explain the physiological bases of cognitive functions. It can be potentially expanded to explain emotional functions and psychiatric phenomena. © MSM 2011.

Impact of fipronil on the mushroom bodies of the stingless bee Scaptotrigona postica

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo comportamental das aferências do núcleo ventral do corpo trapezóide ao primeiro núcleo do circuito neural do reflexo auditivo de sobressalto: núcleo da raiz coclear

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Visual conditions and postural directions affect postural sway variability in patients with Parkinson’s disease

Postural sway variability was evaluated in Parkinson’s disease (PD) patients at different stages of disease. Twenty PD patients were grouped into two groups (unilateral, 14; bilateral, 6) according to disease severity. The results showed no significant differences in postural sway variability between the groups (p ≥ 0.05). Postural sway variability was higher in the antero-posterior direction and with the eyes closed. Significant differences between the unilateral and bilateral groups were observed in clinical tests (UPDRS, Berg Balance Scale, and retropulsion test; p ≤ 0.05, all). Postural sway variability was unaffected by disease severity, indicating that neurological mechanisms for postural control still function at advanced stages of disease. Postural sway instability appears to occur in the antero-posterior direction to compensate for the stooped posture. The eyes-closed condition during upright stance appears to be challenging for PD patients because of the associated sensory integration deficit. Finally, objective measures such as postural sway variability may be more reliable than clinical tests to evaluate changes in balance control in PD patients.

Chronic Intermittent Hypoxia Depresses Afferent Neurotransmission in NTS Neurons by a Reduction in the Number of Active Synapses

Long-term synaptic plasticity has been recently described in brainstem areas associated to visceral afferent sensory integration. Chronic intermittent hypoxia (CIH), an animal model for studying obstructive sleep apnea in humans, depresses the afferent neurotransmission in nucleus tractus solitarii (NTS) neurons, which affect respiratory and autonomic regulation. Here we identified the synaptic mechanisms of CIH-induced depression of the afferent neurotransmission in NTS neurons in juvenile rats. We verified that CIH reduced the amplitude of both NMDA and non-NMDA glutamatergic excitatory currents (eEPSCs) evoked by tractus solitarii stimulation (TS-eEPSC) of second-order neurons in the NTS. No changes were observed in release probability, evidenced by absence of any CIH-elicited effects on short-term depression and failures in EPSCs evoked in low calcium. CIH also produced no changes in TS-eEPSC quantal size, since the amplitudes of both low calcium-evoked EPSCs and asynchronous TS-eEPSCs (evoked in the presence of Sr2+) were unchanged. Using single TS afferent fiber stimulation in slices from control and CIH rats we clearly show that CIH reduced the quantal content of the TS-eEPSCs without affecting the quantal size or release probability, suggesting a reduction in the number of active synapses as the mechanism of CIH induced TS-eEPSC depression. In accordance with this concept, the input-output relationship of stimulus intensity and TS-eEPSC amplitude shows an early saturation in CIH animals. These findings open new perspectives for a better understanding of the mechanisms underlying the synaptic plasticity in the brainstem sensory neurons under challenges such as those produced by CIH in experimental and pathological conditions.

Profile of paediatric occupational therapy practice in Australia

Background: The purpose of the present study was to describe a profile of Australian paediatric occupational therapy practice in terms of theories, assessments and interventions used with the most frequently seen client groups. Methods: An ex post facto survey design was utilised. A purpose-designed survey was mailed to 600 occupational therapists identified by OT Australia as working in paediatrics. Results: The response rate was 55% (n = 330). Respondents in the sample worked chiefly with children with developmental delays, learning disabilities, neurological impairments, and infants/toddlers. Theoretical models used by paediatric clinicians that were common to the most frequently seen client groups focused on sensory integration/multisensory approaches, occupational performance, and client-centred practice. Assessment tools most frequently used were the Test of Visual Motor Integration, Sensory Profile, Bruininks-Oseretsky Test of Motor Proficiency, Handwriting Speed Test, and Motor-Free Visual Perception Test. The most often used treatment methods across the four most frequently seen client groups were parent/caregiver education, sensory integration/stimulation techniques, and managing activities of daily living. Conclusions: Paediatric occupational therapists appeared to draw on a range of theoretical models. With the exception of the Sensory Profile, the assessment and treatment methods most frequently used are not congruent with the most commonly used theoretical models. It is critical that the assessment and treatment methods used are conceptually consistent with the theoretical models that guide practice. Occupational therapists need to examine the evidence and determine whether their clinical practice is grounded in the best contemporary theoretical models, assessments and interventions.