Nicht-invasive Vagusnervstimulation fördert kooperatives Verhalten im Gefangenendilemma, bei Patient/-innen mit Epilepsie

Bisherige Studien konnten zeigten, dass es einen signifikanten Einfluss von transkutaner Vagusnervstimulation auf unterschiedliche neurokognitive Kompetenzen gibt. So belegen Tier-, wie klinische Studien, dass transkutane Vagusnervstimuation zu einer Verstärkung des Belohnungslernens führt. Grund ist die Einflussnahme der Vagusnervstimuation auf die Dopaminausschüttung im zentralen Nervensystem. Ebenso ist bekannt, dass transkutane Vagusnervstimuation als Therapieoption bei medikamentenrefraktären Depressionen eingesetzt wird. Dies liegt unter anderem daran, dass Vagusnervstimulation einen positiven Einfluss auf die Stimmung der Patient/-innen hat. Über den Einfluss auf eine Schnittstelle der kognitiven und emotionalen Kompetenz, die soziale Interaktion, ist bisher wenig bekannt. Mit Hilfe transkutaner Vagusnervstimulation und dem Gefangenendilemma wurde erforsch, ob Stimulation zu einer Förderung des Sozialverhaltens führt. In einem wiederholten Gefangenendilemma spielten 19 Patient/-innen mit Epilepsie mehrere Runden gegen vermeintlich menschliche Gegner/-innen und Computer. Die Messungen fanden an zwei Testtagen statt, dabei erhielten die Proband/innen an einem Tag sham-Stimulation und an dem anderen Tag transaurikuläre Vagusnervstimulation. Die Reihenfolge der Stimulation geschah randomisiert. In einer ANOVA mit Messwiederholung sowie einer logistischen Regression Analyse konnten übereinstimmende Ergebnisse zeigen, dass Stimulation einen signifikanten Einfluss auf das Spielverhalten der Proband/-innen hat. Es wurde bewiesen, dass Proband/-innen unter transaurikulärer Vagusnervstimulation häufiger kooperierten im Vergleich zur sham-Stimulation. Weitere Analysen ergaben eine signifikant höhere Kooperationsrate im Spiel gegen vermeidlich menschliche Gegenspieler/-innen. In der Ausarbeitung des Entscheidungsprozesses mit Hilfe des Drift Diffusion Modell zeigte sich, dass vor allem frühe Prozesse der Entscheidungsfindung beeinflusst werden. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Stimulation zu einer Verschiebung der Erwartungshaltung führt. Proband/-innen tendieren unter Stimulation zu Kooperation noch bevor Wissen über den/die Gegner/in der aktuellen Runde akkumuliert werden konnte. Eine Verschiebung der Tendenz und eine Zunahme an Kooperation unter Stimulation legt nahe, dass transkutane Vagusnervstimuation intuitive prosoziale Verhaltensmuster fördert. In Zusammenschau der Beobachtung auf Verhaltensebene und bisheriger Forschungsergebnisse lassen sich mögliche Rückschlüsse auf die neuromodulatorischen Hintergründe der transkutanen Vagusnervstimuation erschließen. Bisherige Studien konnten zeigen, das Vagusnervstimuation Einfluss auf Hirnregionen nimmt, welche relevant für Aufmerksamkeit, Belohnung und Emotionen sind. Alle drei Kompetenzen spielen eine entscheidende Rolle während der sozialen Interaktion. Offen bleibt welches Transmittersystem dem größten Einfluss unterliegt. Aufbaustudien unter Verwendung von Bildgebung und EEG-Daten könnten in Zukunft jedoch nähere Korrelationen aufdecken. Ein besseres Verständnis der Neuromodulation könnte somit helfen, die transkutane Vagusnervstimulation als nebenwirkungsarme Therapieoption in neuropsychologischen Erkrankungen zu etablieren. Ziel wäre es somit nicht nur das Verhalten zu beeinflussen, sondern auch nebenwirkungsreiche Medikamente einzusparen. Zusammenfassend liefert diese klinische Studie Belege für eine direkte Beeinflussung des Sozialverhaltens durch transkutane Vagusnervstimuatio

Teilzeitväter? Deutschland, Schweden, Irland und die Niederlande im Vergleich

"In der aktuellen Debatte um eine verbesserte Vereinbarkeit von Familie und Beruf geht es zunehmend auch um kürzere Arbeitszeiten von Vätern. Trotz eines leichten Anstiegs teilzeitarbeitender Männer in den letzten Jahren hat sich die sozialwissenschaftliche Forschung bislang vornehmlich mit Teilzeitarbeit von Frauen beschäftigt. Erkenntnisse darüber, unter welchen Bedingungen Männer, insbesondere Väter, Teilzeit arbeiten, gibt es kaum. Unsere Studie will zur Schließung dieser Forschungslücke mittels einer Analyse von Individualdaten der Europäischen Arbeitskräfteerhebung (EU AKE) für Deutschland, Schweden, Irland und die Niederlande aus dem Jahr 2014 beitragen. Wir können zeigen, dass Väter, die gleiche oder geringere Verdienstmöglichkeiten als ihre Partnerinnen haben, in keinem der Länder mit einer höheren Wahrscheinlichkeit Teilzeit arbeiten als Väter mit höheren Verdienstmöglichkeiten. Ungeachtet beruflicher Statusunterschiede innerhalb der Paarbeziehung arbeiten Väter mit drei oder mehr Kindern in Deutschland und Irland eher in Teilzeit; außerdem arbeiten verheiratete Väter in beiden Ländern seltener in Teilzeit als unverheiratete. Während in den Niederlanden Väter mit geringeren Verdienstmöglichkeiten als ihre Partnerinnen häufiger in Teilzeit arbeiten, wenn ein kleines Kind zu versorgen ist, arbeiten diese Väter in Irland seltener in Teilzeit." (Autorenreferat)"In the current discussions on combining work and family life, the idea of shorter working hours for fathers is becoming ever more popular. Although the proportion of part-time working men has somewhat increased in the last few years, parttime employment has been largely studied for women and mothers. Much less is known about men’s, and particularly fathers’, part-time employment. This study seeks to fill this gap by analysing part-time work among fathers in Germany, Sweden, Ireland, and the Netherlands using data from the European Labour Force Survey (LFS) from the year 2014. We show that fathers' lower earning capacity within couples is not associated with a higher probability of working part-time in any of the four countries. Irrespective of the occupational status differences within couples, fathers in Germany and Ireland with three or more children are more likely to work part-time than fathers with fewer children; moreover, in both countries, married fathers are less likely to work part-time than unmarried fathers. While fathers of small children in the Netherlands are more likely to work part-time if they have a lower occupational status than their female partners, these fathers are less likely to work part-time in Ireland." (author's abstract

Non-invasive vagus nerve stimulation in epilepsy patients enhances cooperative behavior in the prisoner's dilemma task

The vagus nerve constitutes a key link between the autonomic and the central nervous system. Previous studies provide evidence for the impact of vagal activity on distinct cognitive processes including functions related to social cognition. Recent studies in animals and humans show that vagus nerve stimulation is associated with enhanced reward-seeking and dopamine-release in the brain. Social interaction recruits similar brain circuits to reward processing. We hypothesize that vagus nerve stimulation (VNS) boosts rewarding aspects of social behavior and compare the impact of transcutaneous VNS (tVNS) and sham stimulation on social interaction in 19 epilepsy patients in a double-blind pseudo-randomized study with cross-over design. Using a well-established paradigm, i.e., the prisoner's dilemma, we investigate effects of stimulation on cooperative behavior, as well as interactions of stimulation effects with patient characteristics. A repeated-measures ANOVA and a linear mixed-effects model provide converging evidence that tVNS boosts cooperation. Post-hoc correlations reveal that this effect varies as a function of neuroticism, a personality trait linked to the dopaminergic system. Behavioral modeling indicates that tVNS induces a behavioral starting bias towards cooperation, which is independent of the decision process. This study provides evidence for the causal influence of vagus nerve activity on social interaction

Acute mental stress drives vascular inflammation and promotes plaque destabilization in mouse atherosclerosis

Publisher Copyright: © 2021 The Author(s). Published by Oxford University Press on behalf of the European Society of Cardiology.Aims: Mental stress substantially contributes to the initiation and progression of human disease, including cardiovascular conditions. We aim to investigate the underlying mechanisms of these contributions since they remain largely unclear. Methods and results: Here, we show in humans and mice that leucocytes deplete rapidly from the blood after a single episode of acute mental stress. Using cell-tracking experiments in animal models of acute mental stress, we found that stress exposure leads to prompt uptake of inflammatory leucocytes from the blood to distinct tissues including heart, lung, skin, and, if present, atherosclerotic plaques. Mechanistically, we found that acute stress enhances leucocyte influx into mouse atherosclerotic plaques by modulating endothelial cells. Specifically, acute stress increases adhesion molecule expression and chemokine release through locally derived norepinephrine. Either chemical or surgical disruption of norepinephrine signalling diminished stress-induced leucocyte migration into mouse atherosclerotic plaques. Conclusion: Our data show that acute mental stress rapidly amplifies inflammatory leucocyte expansion inside mouse atherosclerotic lesions and promotes plaque vulnerability.publishersversionPeer reviewe

Healthy living on a healthy planet - Summary

Unsere Lebensweise macht krank und zerstört die natürlichen Lebensgrundlagen. In der Vision „Gesund leben auf einer gesunden Erde“ werden menschliche Lebensbereiche – Ernähren, Bewegen, Wohnen – gesund und umweltverträglich gestaltet sowie planetare Risiken – Klimawandel, Biodiversitätsverlust, Verschmutzung – bewältigt. Gesundheitssysteme nutzen ihre transformativen Potenziale, Bildung und Wissenschaft befördern gesellschaftliche Veränderungen. Die Vision ist nur mit internationaler Kooperation realisierbar und erfordert eine globale Dringlichkeitsgovernance.Our lifestyle is making us ill and is destroying the natural life-support systems. In the vision of ‘healthy living on a healthy planet’, human spheres of life – what we eat, how we move, where we live – are designed to be both healthy and environmentally compatible, and planetary risks – climate change, biodiversity loss, pollution – have been overcome. Health systems harness their transformative potential; education and science promote societal change. The vision can only be realized with international cooperation and requires what the WBGU terms global urgency governance

Die Rolle elternbeurteilter exekutiver Funktionen zur Schulleistungsprognose

Einleitung: Unter dem Begriff exekutive Funktionen (EF) werden häufig die Komponenten Inhibition, kognitive Flexibilität und Aktualisierung von Arbeitsgedächtnisrepräsentationen subsumiert. EF sind bereichsübergreifende Prädiktoren schulischer Leistungen. Verschiedene Operationalisierungen derselben Komponente, z.B. Performanztests und Elterneinschätzungen, zeigen häufig nur geringe Interkorrelationen. Die Methoden scheinen unterschiedliche Aspekte einer Komponente zu erfassen, daher könnte eine Kombination zur Vorhersage schulischer Leistungen sinnvoll sein. Methode: N = 96 Erst- und Zweitklässler_innen mit und ohne Entwicklungsauffälligkeiten wurden mittels EF-Performanztests und Schulleistungstests zu Mathematik und Lesen untersucht. Per Fragebogen wurden elternbeurteilte EF und als Kontrollvariablen der sozioökonomische Status (SÖS) und das Vorliegen von Merkmalen einer Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) erfasst. Ergebnisse: Elternbeurteilungen hatten über die Performanztests hinaus einen bedeutsamen Vorhersagewert für die Mathematik- und Leseleistung. Der Einfluss von Alter, SÖS und ADHS-Merkmalen wurde kontrolliert. Diskussion: Die kombinierte Anwendung beider Erfassungsmethoden scheint somit vorteilhaft für die Prognose schulischer Leistungen und die Prävention von Schulleistungsproblemen.Introduction: The term „executive functions“ (EF) often embraces inhibition, cognitive flexibility and working memory updating. EF are domain-general predictors of scholastic performance. Different operationalisations of the same component, e.g., individual tests and parent ratings, often show weak interrelations. This indicates that different methods measure different aspects of an EF component. A combination of operationalisation methods might thus enhance the prediction of school performance. Method: N = 96 1st and 2nd graders with typical/atypical development were tested with individual EF tests, as well as mathematics and reading tests. Parent-rated EF, socio-economic status (SES) and ADHD symptoms (as control variables) were assessed with a questionnaire. Results: Parent ratings improve the prediction of mathematics and reading performance over and above individual tests. Age, SES and ADHD symptoms were controlled. Discussion: Combining both EF operationalisations provides benefits for prognosis and prevention of scholastic achievement problems

Pathological ASXL1 Mutations and Protein Variants Impair Neural Crest Development

Summary: The neural crest (NC) gives rise to a multitude of fetal tissues, and its misregulation is implicated in congenital malformations. Here, we investigated molecular mechanisms pertaining to NC-related symptoms in Bohring-Opitz syndrome (BOS), a developmental disorder linked to mutations in the Polycomb group factor Additional sex combs-like 1 (ASXL1). Genetically edited human pluripotent stem cell lines that were differentiated to NC progenitors and then xenotransplanted into chicken embryos demonstrated an impairment of NC delamination and emigration. Molecular analysis showed that ASXL1 mutations correlated with reduced activation of the transcription factor ZIC1 and the NC gene regulatory network. These findings were supported by differentiation experiments using BOS patient-derived induced pluripotent stem cell lines. Expression of truncated ASXL1 isoforms (amino acids 1–900) recapitulated the NC phenotypes in vitro and in ovo, raising the possibility that truncated ASXL1 variants contribute to BOS pathology. Collectively, we expand the understanding of truncated ASXL1 in BOS and in the human NC. : In this study, Drukker and colleagues developed human pluripotent stem cell models for the rare congenital disorder Bohring-Opitz syndrome, which is caused by mutations in the Polycomb factor ASXL1. In these lines, they found impaired neural crest emigration in vitro and in vivo and link this phenotype to impaired activation of ZIC1. Keywords: ASXL1, neural crest, Bohring-Opitz syndrome, Polycomb, ZIC

Chronic Inflammation Increases the Sensitivity of Mouse Treg for TNFR2 Costimulation

TNF receptor type 2 (TNFR2) has gained attention as a costimulatory receptor for T cells and as critical factor for the development of regulatory T cells (Treg) and myeloid suppressor cells. Using the TNFR2-specific agonist TNCscTNF80, direct effects of TNFR2 activation on myeloid cells and T cells were investigated in mice. In vitro, TNCscTNF80 induced T cell proliferation in a costimulatory fashion, and also supported in vitro expansion of Treg cells. In addition, activation of TNFR2 retarded differentiation of bone marrow-derived immature myeloid cells in culture and reduced their suppressor function. In vivo application of TNCscTNF80-induced mild myelopoiesis in naïve mice without affecting the immune cell composition. Already a single application expanded Treg cells and improved suppression of CD4 T cells in mice with chronic inflammation. By contrast, multiple applications of the TNFR2 agonist were required to expand Treg cells in naïve mice. Improved suppression of T cell proliferation depended on expression of TNFR2 by T cells in mice repeatedly treated with TNCscTNF80, without a major contribution of TNFR2 on myeloid cells. Thus, TNFR2 activation on T cells in naïve mice can lead to immune suppression in vivo. These findings support the important role of TNFR2 for Treg cells in immune regulation

BLM helicase protein negatively regulates stress granule formation through unwinding RNA G-quadruplex structures

International audienceAbstract Bloom's syndrome (BLM) protein is a known nuclear helicase that is able to unwind DNA secondary structures such as G-quadruplexes (G4s). However, its role in the regulation of cytoplasmic processes that involve RNA G-quadruplexes (rG4s) has not been previously studied. Here, we demonstrate that BLM is recruited to stress granules (SGs), which are cytoplasmic biomolecular condensates composed of RNAs and RNA-binding proteins. BLM is enriched in SGs upon different stress conditions and in an rG4-dependent manner. Also, we show that BLM unwinds rG4s and acts as a negative regulator of SG formation. Altogether, our data expand the cellular activity of BLM and shed light on the function that helicases play in the dynamics of biomolecular condensates