How a Lateralized Brain Supports Symmetrical Bimanual Tasks

A large repertoire of natural object manipulation tasks require precisely coupled symmetrical opposing forces by both hands on a single object. We asked how the lateralized brain handles this basic problem of spatial and temporal coordination. We show that the brain consistently appoints one of the hands as prime actor while the other assists, but the choice of acting hand is flexible. When study participants control a cursor by manipulating a tool held freely between the hands, the left hand becomes prime actor if the cursor moves directionally with the left-hand forces, whereas the right hand primarily acts if it moves with the opposing right-hand forces. In neurophysiological (electromyography, transcranial magnetic brain stimulation) and functional magnetic resonance brain imaging experiments we demonstrate that changes in hand assignment parallels a midline shift of lateralized activity in distal hand muscles, corticospinal pathways, and primary sensorimotor and cerebellar cortical areas. We conclude that the two hands can readily exchange roles as dominant actor in bimanual tasks. Spatial relationships between hand forces and goal motions determine hand assignments rather than habitual handedness. Finally, flexible role assignment of the hands is manifest at multiple levels of the motor system, from cortical regions all the way down to particular muscles

Tactile unit properties after human cervical spinal cord injury

Summary Properties of tactile afferent units innervating the glabrous skin of the hand were examined by microneurography in 11 individuals who had no or impaired touch perception due to chronic (>1 year post-injury) cervical spinal cord injury (SCI). The results were compared with published control data. The adaptation properties [fast adaptation unit (FA) or slow adaptation unit (SA)]. the indentation force threshold, and the size of the receptive field of each unit were assessed using calibrated von Frey hairs. Units were classified as type I (FAI, SAI) or type II (FAII, SAII) if the receptive field was small and well defined or large and diffuse, respectively. Sensitivity to skin stretch was also used to distinguish between the two slowly adapting unit types. In SCI subjects, 66 tactile afferents (and 16 unclassified muscle receptors) were sampled from all the glabrous skin areas typically innervated by the median nerve. Each unit type was represented in similar proportions in the SCI and control data. Similarly, there was an increase in the innervation density from the palm to the finger tips in SCI subjects, as found in control subjects. Afferent axon conduction velocities were not different for the SCI and control data. Indentation force thresholds and receptive field sizes of each unit type were also similar with one exception. The receptive fields for FAII units were larger after SCI. However, when data from all unit types were pooled, receptive fields were larger and indentation force thresholds were higher in SCI subjects. This may be the consequence of the thin, smooth, soft and significantly more compliant glabrous skin of the SCI subjects, factors which may influence the transmission of force from the skin surface to the receptors. Twenty-four units showed sustained responses to passive bending of the fingers and usually an increase in firing rate during finger extension. Eight of these units were slowly adapting tactile units. The others were unclassified units located deep within the forearm. Morphological estimates indicated no loss of myelinated nerve fibres in the median nerve 6 months after SCI. Motor as well as sensory nerve fibres were therefore unaffected below the elbow. Thus, tactile units were largely intact after chronic human cervical SCI despite changes in the mechanical transmission in the skin, and perception defici

Skogsskötsel och vattenkvalitet. En sammanställning av resultat från skärm- och bårdförsök inom SUFOR

Valet av skogsbruksmetoder har stor betydelse för avrinningsvattnets kvalitet. I denna rapport sammanställs resultat från mätningar av vattenkvalitet i markvatten på hyggen och i skärmar med och utan markberedning, nedfallmätningar på hyggen och i skärmar med olika skärmtäthet samt mätningar av vattenkvalitet och tillväxt i försöksområden med lövskogsbårder längs vattendrag. Resultaten från de tre skärmlokalerna Lönsboda, Asa och Siljansfors visar att skärmställningar kan reducera kväveutlakningen i föryngringsfasen kraftigt. Ingen förhöjning av kvävehalterna skedde efter skärmavvecklingen. Resultaten från en surveystudie i södra Sverige indikerade att en skärmtäthet på ca 200 träd per hektar helt förhindrar en förhöjning av kvävehalten i markvatten även i områden med högt kvävenedfall. Resultaten från försöken indikerar att markberedningens effekter på kväveutlakningen är små och bidraget till den totala kväveutlakningen på lång sikt är försumbar. Torrdepositionen är större i skog än på hyggen vilket kan innebära en högre försurningsbelastning i skärmar, men skillnaden mellan svaveldeposition i skärm och på hygge är av mindre betydelse med dagens låga deposition. Inga effekter på vattenkemin av lövbårder kring vattendrag kan säkerställas för de drygt åtta år som försöket pågått, men åtta år är för kort tid för att få svar på om lövbårder leder till vattenkemiska effekter till följd av annan kvalitet på förnan som når vattendraget. Tillväxten var betydligt lägre i lövzonerna än i granzonerna, men detta kan i viss mån motverkas genom att anlägga lövzoner direkt efter avverkning i stället för att gallra fram det.Valet av skogsbruksmetoder har stor betydelse för avrinningsvattnets kvalitet. I denna rapport sammanställs resultat från mätningar av vattenkvalitet i markvatten på hyggen och i skärmar med och utan markberedning, nedfallmätningar på hyggen och i skärmar med olika skärmtäthet samt mätningar av vattenkvalitet och tillväxt i försöksområden med lövskogsbårder längs vattendrag. Resultaten från de tre skärmlokalerna Lönsboda, Asa och Siljansfors visar att skärmställningar kan reducera kväveutlakningen i föryngringsfasen kraftigt. Ingen förhöjning av kvävehalterna skedde efter skärmavvecklingen. Resultaten från en surveystudie i södra Sverige indikerade att en skärmtäthet på ca 200 träd per hektar helt förhindrar en förhöjning av kvävehalten i markvatten även i områden med högt kvävenedfall. Resultaten från försöken indikerar att markberedningens effekter på kväveutlakningen är små och bidraget till den totala kväveutlakningen på lång sikt är försumbar. Torrdepositionen är större i skog än på hyggen vilket kan innebära en högre försurningsbelastning i skärmar, men skillnaden mellan svaveldeposition i skärm och på hygge är av mindre betydelse med dagens låga deposition. Inga effekter på vattenkemin av lövbårder kring vattendrag kan säkerställas för de drygt åtta år som försöket pågått, men åtta år är för kort tid för att få svar på om lövbårder leder till vattenkemiska effekter till följd av annan kvalitet på förnan som når vattendraget. Tillväxten var betydligt lägre i lövzonerna än i granzonerna, men detta kan i viss mån motverkas genom att anlägga lövzoner direkt efter avverkning i stället för att gallra fram det

Effekter av askåterföring till granplanteringar med ristäkt

Syftet med försöken var att studera effekterna av askåterföring på granplanteringar med tidigare ristäkt. Försöken utfördes på sammanlagt elva hyggen i Asa, Småland och på Tönnersjöheden, Halland. Askbehandlade provytor jämfördes med ytor med och utan ristäkt där askåterföring inte skett. Denna rapport är koncentrerad på halter i markvatten och utlakning av baskatjoner och oorganiskt kväve från rotzonen, plantutveckling samt tillväxt av markvegetation, skillnader i effekter mellan färskt hygge och tre till sju år gamla hyggen, samt inverkan av markberedning. Ristäkten visade en tendens till att minska utlakningen av kväve de första åren efter avverkning. Med den minskade utlakningen av kväve följde även minskad utlakning av andra ämnen.Askgödslingen som utfördes när den akuta hyggeseffekten i stort sett var över gav i regel små effekter på utlakningen av olika ämnen med några undantag som kalium, sulfat och klorid. Askgödslingen på tre till sju år gamla hyggen gav inga effekter på utlakningen av kväve, men askgödsling på färskt hygge ökade utlakningen kortvarigt. Sex år efter behandling var plantornas volym signifikant högre på askbehandlade ytor än på ej behandlade kontrollytor. Tillväxten var lägst där ristäkt utförts utan askgödsling och ökade som en följd av markberedning. När utlakningen av kväve stabiliserats på hygget tre till sex år efter avverkning noterades små, men signifikanta, skillnader i utlakning mellan markberedda försöksled och övriga behandlingar.Syftet med försöken var att studera effekterna av askåterföring på granplanteringar med tidigare ristäkt. Försöken utfördes på sammanlagt elva hyggen i Asa, Småland och på Tönnersjöheden, Halland. Askbehandlade provytor jämfördes med ytor med och utan ristäkt där askåterföring inte skett. Denna rapport är koncentrerad på halter i markvatten och utlakning av baskatjoner och oorganiskt kväve från rotzonen, plantutveckling samt tillväxt av markvegetation, skillnader i effekter mellan färskt hygge och tre till sju år gamla hyggen, samt inverkan av markberedning. Ristäkten visade en tendens till att minska utlakningen av kväve de första åren efter avverkning. Med den minskade utlakningen av kväve följde även minskad utlakning av andra ämnen.Askgödslingen som utfördes när den akuta hyggeseffekten i stort sett var över gav i regel små effekter på utlakningen av olika ämnen med några undantag som kalium, sulfat och klorid. Askgödslingen på tre till sju år gamla hyggen gav inga effekter på utlakningen av kväve, men askgödsling på färskt hygge ökade utlakningen kortvarigt. Sex år efter behandling var plantornas volym signifikant högre på askbehandlade ytor än på ej behandlade kontrollytor. Tillväxten var lägst där ristäkt utförts utan askgödsling och ökade som en följd av markberedning. När utlakningen av kväve stabiliserats på hygget tre till sex år efter avverkning noterades små, men signifikanta, skillnader i utlakning mellan markberedda försöksled och övriga behandlingar

Regional mapping of nitrogen leaching from clearcuts in southern Sweden

Increased nitrogen leaching from forest soils is a potential environmental problem in areas with high nitrogen deposition. In Sweden nitrogen is strongly retained in the forests, and high nitrogen leaching is not common from growing forests. However, soil water measurements on clearcuts along a deposition gradient in Sweden showed a positive correlation between increased concentration of inorganic nitrogen and the deposition. In this paper nitrogen leaching from clearcuts in southern Sweden was modelled on a municipality level, based on this correlation. Modelled deposition was used as input data together with runoff and forest statistics, e.g. clearcut areas from the municipalities. The calculations showed a clear leaching gradient on clearcuts from west (up to 35 kg ha(-1) year(-1)) to east (less than 5 kg ha(-1) year(-1)). This was in accordance with the deposition gradient. The leaching gradient was reinforced by the higher runoff in the west. The results indicated that, in southwestern Sweden with the highest nitrogen deposition, up to 30-40% of the total leaching of nitrogen from forest soils originates from clearcuts. These high amounts of nitrogen leaching from clearcuts in southwestern Sweden have not been included in previous national calculations of nitrogen leaching to surface waters. The contribution of nitrogen from clearcuts to the total nitrogen leaching from all land use classes varies between 1% in the southernmost part where agricultural land is highly dominating, to 11% in the forested central part of southern Sweden. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved

Lärdomens Lund: Lunds universitets historia 1666-2004

Boken skildrar överskådligt epoker, episoder, människor och miljöer vid universitetet, samt dess relationer med omvärlden. Detta är tredje upplagan

Lund and Learning (310 pages)

A general survey of epochs and episodes, people and places at the university. The reader meets students and teachers, generation by generation

Deep brain stimulation in the caudal zona incerta modulates the sensorimotor cerebello-cerebral circuit in essential tremor

Essential tremor is effectively treated with deep brain stimulation (DBS), but the neural mechanisms underlying the treatment effect are poorly understood. Essential tremor is driven by a dysfunctional cerebello-thalamo-cerebral circuit resulting in pathological tremor oscillations. DBS is hypothesised to interfere with these oscillations at the stimulated target level, but it is unknown whether the stimulation modulates the activity of the cerebello-thalamo-cerebral circuit during different task states (with and without tremor) in awake essential tremor patients. To address this issue, we used functional MRI in 16 essential tremor patients chronically implanted with DBS in the caudal zona incerta. During scanning, the patients performed unilateral tremor-inducing postural holding and pointing tasks as well as rest, with contralateral stimulation turned On and Off. We show that DBS exerts both task-dependent as well as task-independent modulation of the sensorimotor cerebello-cerebral regions (p ​≤ ​0.05, FWE cluster-corrected for multiple comparisons). Task-dependent modulation (DBS ​× ​task interaction) resulted in two patterns of stimulation effects. Firstly, activity decreases (blood oxygen level-dependent signal) during tremor-inducing postural holding in the primary sensorimotor cortex and cerebellar lobule VIII, and activity increases in the supplementary motor area and cerebellar lobule V during rest (p ​≤ ​0.05, post hoc two-tailed t-test). These effects represent differences at the effector level and may reflect DBS-induced tremor reduction since the primary sensorimotor cortex, cerebellum and supplementary motor area exhibit less motor task-activity as compared to the resting condition during On stimulation. Secondly, task-independent modulation (main effect of DBS) was observed as activity increase in the lateral premotor cortex during all motor tasks, and also during rest (p ​≤ ​0.05, post hoc two-tailed t-test). This task-independent effect may mediate the therapeutic effects of DBS through the facilitation of the premotor control over the sensorimotor circuit, making it less susceptible to tremor entrainment. Our findings support the notion that DBS in essential tremor is modulating the sensorimotor cerebello-cerebral circuit, distant to the stimulated target, and illustrate the complexity of stimulation mechanisms by demonstrating task-dependent as well as task-independent actions in cerebello-cerebral regions