A framework to reconcile frequency scaling measurements, from intracellular recordings, local-field potentials, up to EEG and MEG signals

In this viewpoint article, we discuss the electric properties of the medium around neurons, which are important to correctly interpret extracellular potentials or electric field effects in neural tissue. We focus on how these electric properties shape the frequency scaling of brain signals at different scales, such as intracellular recordings, the local field potential (LFP), the electroencephalogram (EEG) or the magnetoencephalogram (MEG). These signals display frequency-scaling properties which are not consistent with resistive media. The medium appears to exert a frequency filtering scaling as $1/\sqrt{f}$, which is the typical frequency scaling of ionic diffusion. Such a scaling was also found recently by impedance measurements in physiological conditions. Ionic diffusion appears to be the only possible explanation to reconcile these measurements and the frequency-scaling properties found in different brain signals. However, other measurements suggest that the extracellular medium is essentially resistive. To resolve this discrepancy, we show new evidence that metal-electrode measurements can be perturbed by shunt currents going through the surface of the brain. Such a shunt may explain the contradictory measurements, and together with ionic diffusion, provides a framework where all observations can be reconciled. Finally, we propose a method to perform measurements avoiding shunting effects, thus enabling to test the predictions of this framework.Comment: (in press

Propositions méthodologiques pour l'étude des feux agro-sylvo-pastoraux en montagne pyrénéenne. Evaluation qualitative et quantitative des résidus d'incendies à partir des analyses pédo-anthracologiques

International audienceNous proposons dans cet article une réflexion méthodologique autour de la représentativité qualitative et quantitative des charbons dans les sols provenant de pratiques pastorales et agricoles du feu dans les Pyrénées. Nous exposons ici une méthode d’étude des charbons provenant des feux actuels et récents dans le but d’établir un référentiel permettant de clarifier la lecture des diagrammes anthracologiques. Aucun résultat n’est présenté ici car les analyses sont en cours, mais notre démarche vise à montrer l’importance de la connaissance des pratiques de feux pour mieux comprendre la représentation de leurs vestiges carbonés. Il est essentiel de partir de ce que l’on peut vérifier aujourd’hui afin d’interpréter les données paléo-environnementales. Chaque site d’étude, la forêt d’Antenac (Luchon, Haute-Garonne) et le Pays de Sault (Aude, Ariège), ont été sélectionnés en fonction des fréquences de feux connues pour le premier, et des travaux éco-historiques fournissant des cartes détaillées sur les formations forestières, les landes et les défrichements depuis la Réformation de 1669 jusqu’à l’actuel, pour le second. Chaque site a été traité selon un protocole expérimental spécifique présenté dans cet article

Paleosol charcoal : Reconstructing vegetation history in relation to agro−pastoral activities since the Neolithic. A case study in the Eastern French Pyrenees.

International audienceThis article uses a method that combines pedoanthracological and pedo-archaeological approaches to terraces, complemented with archaeological pastoral data, in order to reconstruct the history of ancient agricultural terraces on a slope of the Enveitg Mountain in the French Pyrenees. Four excavations revealed two stages of terrace construction that have been linked with vegetation dynamics, which had been established by analyses of charcoal from the paleosols and soils of the terraces. Pedo-archaeological descriptions of these terrace soils reveal their ancient origins and their long-term use. Their chronology was established by radiocarbon dating of single charcoal fragments and charcoal lenses originating in the paleosols. Combining radiocarbon dating with pedo-archaeology resulted in a more reliable chronology. Moreover, the Bronze Age was found to be a crucial period in the history of land-use. This study also highlights the role of fire in the construction of this land-use pattern

Activités agropastorales et climat durant l'Âge du Bronze dans les Pyrénées : l'état de la question à la lumière des données environnementales et archéologiques

International audienceActivités agropastorales et climat durant l'Âge du Bronze dans les Pyrénée

Montagnes et campagnes d'Oloron dans la longue durée. Premiers résultats d'un programme interdisciplinaire

International audienceDepuis 2004, une recherche archéologique et paléoenvironnementale a pris corps dans les monta-gnes de Béarn et Bigorre. Elle se fonde sur trois volets : archéologie pastorale en haute vallée d'Ossau, menée par C. Calastrenc et M. Le Couédic, archéologie minière et métallurgique en Ossau et Aspe, menée par A. Beyrie et É. Kammenthaler, et recherches paléoen-vironnementales dans les vallées d'Ossau et du Gave, menées par D. Galop, C. Cugny et D. Rius. Reposant sur l'articulation des données recueillies grâce à ces différents chantiers, ce programme vise à appréhender les évolutions des économies et des sociétés monta-gnardes en confrontant les rythmes d'anthropisation des paysages aux transformations des systèmes d'exploitation pastoraux et miniers

Mètodes per a l'estudi transdisciplinari del paisatge d'àrees de muntanya

L'interès creixent per l'estudi del paisatge i de la seva dinàmica pretèrita i present dóna lloc a la utilització d'un gran nombre de metodologies que requereixen una aproximació transdisciplinària a partir de mètodes i de tècniques molt diferents. La proposta que es presenta aquí consisteix a interpretar el funcionament de l'espai geogràfic (entès com un sistema complex) mitjançant l'ús complementari de diversos tipus de fonts d'informació (paleobotàniques, documentals i edàfiques). El resultat és un paisatge condicionat per la dinàmica dels elements que en formen part, dels quals l'acció humana és el factor decisiu.El creciente interés por el estudio del paisaje y de su dinámica pretérita y presente está dando lugar a la utilización de un gran número de metodologías que requieren una aproximación transdisciplinaria a partir de métodos y de técnicas muy distintas. La propuesta metodológica que se presenta consiste en interpretar el funcionamiento del espacio geográfico (entendido como un sistema complejo) mediante el uso complementario de diversos tipos de fuentes de información (paleobotánicas, documentales y edáficas). El resultado es un paisaje condicionado por la dinámica de los elementos que forman parte de él, de los cuales la acción humana es el factor decisivo.L'intérêt croissant pour l'étude du paysage et de sa dynamique ancienne et actuelle donne lieu à l'utilisation d'un grand nombre de méthodologies qui requièrent une approche transdisciplinaire à partir de méthodes et techniques très différentes. La proposition présentée ici consiste à interpréter le fonctionnement de l'espace géographique (entendu comme un système complexe) en utilisant différents types de sources d'informations (paléobotaniques, documentaires et pédologiques). Le résultat est un paysage conditionné par la dynamique des éléments qui lui sont propres, dont l'action humaine en est le facteur décisif.The growing interest raised by landscape studies and its past and present dynamics is generating a large number of methods which require a trans-disciplinary approach from very different scientific angles. The method proposed in this paper is based on interpreting the way of geographic spaces (understood as a complex system) works through the use of several, complementing sources of information (paleo-botanical, archival and edaphic). The result is a landscape conditioned by the dynamics of the different elements intervening, of which human action appears to be the decisive factor

Dynamiques des activités anthropiques sur un milieu montagnard dans les Pyrénées occidentales catalanes durant la Préhistoire : une approche multidisciplinaire

Les recherches archéologiques menées depuis l’an 2000 dans le Noguera Pallaresa et le Noguera Ribagorçana ont permis de documenter les habitats humains dans les zones alpines et subalpines depuis le début du Néolithique jusqu’à aujourd’hui. Généralement, les données archéologiques montrent des modèles d’habitats et d’exploitations de l’environnement variables dans le temps et dans l’espace. De nombreux sites sont répertoriés pour la période allant de 3400 à 2450 cal BC, alors que les évidences archéologiques décroissent brusquement après cette période et jusqu’à la fin du Premier Millénaire cal BC. Cet article présente premièrement une synthèse des données archéologiques sur les habitats humains répertoriés dans la zone d’étude depuis le début de l’Holocène jusqu’à la période romaine. Deuxièmement, la comparaison avec les données paléoécologiques met en évidence les changements environnementaux passés pour lesquels nous tentons de distinguer les origines climatiques ou anthropiques de ces dynamiques. Finalement, notre approche multidisciplinaire fait ressortir de nouvelles interrogations issues des données archéologiques comme la chute du nombre de sites à la fin de la Préhistoire. Cela suscite de nouvelles hypothèses qui conduiront vers des recherches futures.The archaeological researches done since the year 2000 in the header of the watersheds of the Noguera Pallaresa and Noguera Ribagorçana rivers permitted to document a broad the human settlement in alpine and subalpine areas since the Early Holocene until the present. Current archaeological data shows a settlement pattern and exploitation of the environment mode variable in time and space. There are, for example, a relatively high number of sites for the period between 3400 to 2450 cal BC, whereas the archaeological evidences decreases sharply after that time until the end of the First Millenium cal BC and their typology varies. This paper presents, firstly, a synthesis of the archaeological data on the human settlement in the study area from the Early Holocene until the Roman times. Secondly, the contributions of the paleoecological analyses states the changes in past environments trying to distinguish both the derived from climatic issues from those linked to human factors. Finally, this multidisciplinary approach allow to bring up again some questions that arise from the archaeological record, like the decreases in site number during the Late Prehistory and to advance some new hypotheses that will conduce future researches

La alta montaña durante la Prehistoria: 10 años de investigación en el Pirineo catalán occidental

Archaeological survey and test excavations were conducted at high altitude in the western Catalan Pyrenees since 2001 to 2010. Together with palaeoecological studies of lake cores and peat bogs, these studies (including a series of 27 radiocarbon dates) permit one to discuss human occupations of the high mountains from Mesolithic times to the early Bronze Age. We evaluate the role played by mountain areas in the development of prehistoric communities with particular attention to the process of postglacial colonization, the introduction and development of farming and other agricultural practices, as well as complementary economic activities like mining, charcoal- burning and lumber production, with particular attention to the relation of mountain communities to those of other regions