Definizione dei profili neurocognitivi nei sottotipi clinici di Malattia di Parkinson

La Malattia di Parkinson (MP) è una patologia progressivamente ingravescente, rappresenta la seconda forma neurodegenerativa per frequenza dopo la malattia di Alzheimer (Lonneke ML de Lau and Breteler, 2006). La MP viene riconosciuta oggi come una patologia neurodegenerativa complessa caratterizzata da una vasta gamma di sintomi motori e non motori. Tenendo conto di tale variabilità, la comunità scientifica ha orientato la propria attenzione e le proprie risorse verso l’obiettivo di identificare i diversi fenotipi clinico-patologici della malattia, con la consapevolezza che tale definizione sia indispensabile per migliorare l’accuratezza della prognosi e favorire la scelta di un trattamento terapeutico adeguato. Gli studi che si propongono di delineare i fenotipi della MP hanno evidenziato risultati in buona parte sovrapponibili. I sottotipi più frequentemente individuati sono: esordio precoce, tremorigeno, non-tremorigeno, rapida progressione di malattia. È ampiamente riconosciuto come ciascun sottotipo di malattia sia caratterizzato da un quadro neurocognitivo specifico (Lewis, Foltynie et al. 2005; Reijnders, Ehrt et al. 2009; Tremblay, Achim et al. 2013; Herman, Weiss et al. 2015). Malgrado la loro rilevanza clinica, in letteratura gli aspetti cognitivi dei fenotipi di MP sono stati analizzati in modo poco approfondito, spesso utilizzando semplici test di screening cognitivo (vedi MMSE) (Reijnders, Ehrt et al. 2009; Liu, Feng et al. 2011; Tremblay, Achim et al. 2013; Herman, Weiss et al. 2015). Un quadro più completo del funzionamento cognitivo di questi pazienti potrebbe risultare invece di grande utilità nella pratica clinica quotidiana. Partendo da questa necessità, abbiamo utilizzato un’ampia batteria testologica al fine di fornire una descrizione accurata del profilo neurocognitivo dei due principali sottotipi motori: il sottotipo prevalentemente tremorigeno (TD) e il sottotipo rigido/acinetico (ARD). Nello specifico, il lavoro sperimentale si articola in tre fasi: 1. in primo luogo, al fine di mettere in luce le differenze prestazionali dei soggetti affetti da MP rispetto alla popolazione generale, verranno confrontati i risultati ottenuti dai due gruppi sperimentali (gruppo TD e gruppo ARD) con quelli di un gruppo di controllo; 2. successivamente, saranno comparate le performance del gruppo TD con quelle del gruppo ARD, in modo da evidenziare eventuali differenze significative; 3. infine, per ciascun sottotipo di MP analizzato verrà effettuato un esame del profilo cognitivo. Mentre le prime due fasi dello studio consistono in un confronto tra gruppi (controllo vs TD; controllo vs ARD; TD vs ARD), l’ultima fase ha l’obiettivo di mettere in luce la specifica modalità di funzionamento cognitivo di ciascun gruppo sperimentale, andando ad indagare la presenza di differenze significative tra le prestazioni del singolo gruppo ai differenti reattivi somministrati. A tale scopo, sono stati valutati presso il Laboratorio di Neuropsicologia Clinica (Psicologia Ospedaliera, Azienda USL Toscana Nord-Ovest) 25 soggetti con diagnosi di MP ad uno stadio evolutivo compreso tra il primo e il terzo della scala Hoehn & Yahr. Questi soggetti sono stati suddivisi in due gruppi in base alla prevalenza delle manifestazioni motorie (gruppo TD, N=10; gruppo ARD, N=15). Successivamente, sono stati confrontati con una terza popolazione, gruppo di controllo, di 18 soggetti. La valutazione neurocognitiva dei pazienti ha compreso: uno screening generale delle funzioni cognitive attraverso il Milan Overall Dementia Assessment (Brazzelli et al., 1994); la valutazione delle autonomie attraverso il Activities of Daily Living (Katz, 1970) e l’ Instrumental Activities of Daily Living (Lawton e Brody, 1969); una batteria di test neuropsicologici per ciascun dominio cognitivo. In particolare, sono stati somministrati: per la valutazione neurocognitiva della memoria la Batteria di Memoria (Spinnler e Tognoni,1987) comprensiva di 4 sub-test (Test di apprendimento di coppie di parole, Digit Span, Span di Corsi, Memoria di Prosa, Apprendimento Supra-span di Corsi) e il Test di Memoria Comportamentale Rivermead (Brazzelli et al., 1993); per la valutazione dell’attenzione le Matrici Attentive (Spinnler e Tognoni, 1987) e lo Stroop Color Word Interference Test (Golden, 1978); per la valutazione del linguaggio il Boston Naming Test (Goodglass et al., 1983) e il Test di Fluenza Verbale per Categorie (Novelli et al., 1986); per le prassie costruttive il Test dell’Aprassia Costruttiva (Arrigoni e De Renzi, 1964); per le gnosie visive lo Street’s Completion Test (Spinnler e Tognoni, 1987); per le funzioni esecutive il Frontal Assessment Battery (Apollonio et al., 2005), il Brixton Test (Burgess and Shallice, 1997) e il Test delle Torri di Londra (Shallice, 1982). Ai soggetti dei due gruppi sperimentali sono stati somministrati inoltre alcuni test specifici per la MP, quali: la “Hoehn and Yahr Scale” (Hoehn e Yahr, 1967), la “Unified Parkinson’s Disease rating scale” (MDS) e la “39-item PD Questionnaire” (Peto, 1998). Inoltre, per la valutazione del quoziente intellettivo premorboso è stato utilizzato il “Brief Intelligence Test” (Sartori, 1997), mentre per la valutazione dei sintomi psichiatrici la “Geriatric Depression Scale” (Yesavage, 2000) e il “Neuropsychiatric Inventory” (Cummings, 1994)

Trace Element Conundrum of Natural Quasicrystals

We report laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry measurements of the trace element contents of the two naturally occurring quasicrystalline minerals, Al₆₃Cu₂₄Fe₁₃ icosahedrite and Al₇₁Ni₂₄Fe₅ decagonite, from their type locality in the Khatyrka meteorite. The isolated quasicrystal fragments were mounted separately from any matrix and are larger than the laser beam diameter. When the elements are sorted in order of volatility, a systematic and unique pattern emerges in both bulk natural quasicrystal specimens. They are highly depleted compared to primitive solar system materials (chondritic meteorites) in moderately refractory elements (those with 50% condensation temperatures near 1350–1300 K; V, Co, Mg, Cr) and significantly enriched in moderately volatile elements (those with 50% condensation temperatures between 1250 and 500 K; Sb, B, Ag, Sn, Bi). We compare the chondrite-normalized trace element patterns and ratios of the quasicrystals to those of scoriaceous cosmic spherules and other meteoritic components. The nonmonotonic shapes of the chondrite-normalized trace element patterns in both icosahedrite and decagonite are incompatible with a single condensation process from the gas of the solar nebula. Previous transmission electron microscopy studies show that the natural quasicrystals contain 3–5 vol % of silicate and oxide nanoparticle inclusions, which we consider to be the main host of the measured trace elements. On this basis, we construct a three-stage model for the formation of the quasicrystals and their inclusions: a high-temperature condensation stage and a low-temperature vapor-fractionation stage to make nanoparticles, followed by a third stage that leads to the formation of quasicrystals incorporating the two different types of nanoparticles and their incorporation into the CV chondrite parent body of the Khatyrka meteorite

Control of wind-wave power on morphological shape of salt marsh margins

Salt marshes are among the most common morphological features found in tidal landscapes and provide ecosystem services of primary ecological and economic importance. However, the continued rise in relative sea level and increasing anthropogenic pressures threaten the sustainability of these environments. The alarmingly high rates of salt marsh loss observed worldwide, mainly dictated by the lateral erosion of their margins, call for new insights into the mutual feedbacks among physical, biological, and morphological processes that take place at the critical interface between salt marshes and the adjoining tidal flats. We combined field measurements, remote sensing data, and numerical modeling to investigate the interplays between wind waves and the morphology, ecology, and planform evolution of salt marsh margins in the Venice Lagoon of Italy. Our results confirm the existence of a positive linear relationship between incoming wave power density and rates of salt marsh lateral retreat. In addition, we show that lateral erosion significantly decreases when halophytic vegetation colonizes the marsh margins, and that different erosion rates in vegetated margins are associated with different halophytes. High marsh cliffs and smooth shorelines are expected along rapidly eroding margins, whereas erosion rates are reduced in gently sloped, irregular edges facing shallow tidal flats that are typically exposed to low wind-energy conditions. By highlighting the relationships between the dynamics and functional forms of salt marsh margins, our results represent a critical step to address issues related to conservation and restoration of salt marsh ecosystems, especially in the face of changing environmental forcings

Multimodal and Explainable Internet Meme Classification

Warning: this paper contains content that may be offensive or upsetting. In the current context where online platforms have been effectively weaponized in a variety of geo-political events and social issues, Internet memes make fair content moderation at scale even more difficult. Existing work on meme classification and tracking has focused on black-box methods that do not explicitly consider the semantics of the memes or the context of their creation. In this paper, we pursue a modular and explainable architecture for Internet meme understanding. We design and implement multimodal classification methods that perform example- and prototype-based reasoning over training cases, while leveraging both textual and visual SOTA models to represent the individual cases. We study the relevance of our modular and explainable models in detecting harmful memes on two existing tasks: Hate Speech Detection and Misogyny Classification. We compare the performance between example- and prototype-based methods, and between text, vision, and multimodal models, across different categories of harmfulness (e.g., stereotype and objectification). We devise a user-friendly interface that facilitates the comparative analysis of examples retrieved by all of our models for any given meme, informing the community about the strengths and limitations of these explainable methods

Exploring the Distinct Effect of Age at Onset and Caudate Denervation on Cognitive Deficits in Early Parkinson's Disease

Older age at onset and baseline caudate dopaminergic denervation are recognized risk factors for cognitive impairment in Parkinson's disease (PD), posing challenges in identifying their relative contribution to cognitive outcomes. The objective of this study was to assess the distinct contribution of age at onset and baseline caudate dopaminergic binding to the early cognitive deficits in PD patients. We examined the relationship between baseline dopaminergic striatal dysfunction (measured using [ 123 I]-FP-CIT SPECT), age at disease onset and neuropsychological performance in 128 drug-naive PD patients, utilizing putaminal and caudate binding values of 77 healthy controls (HC) for a comparative exploration of age-dependent loss of DAT availability. Additionally, we investigated whether age at onset and DAT binding value of the caudate could independently predict cognitive changes over a median of 7-year follow-up. [ 123 I]-FP-CIT-SPECT binding values had a significant negative correlation with age in both PD and HC, but in PD, aging was linked with a steeper slope for the caudate than the putamen. Older age at onset and lower caudate uptake were associated with worse global cognitive function and performance in specific neuropsychological tests at baseline and demonstrated to be significant independent predictors of cognitive dysfunction at follow-up. Our findings confirm a differential age effect on [ 123 I]-FP-CIT binding in the striatal subregions of de novo PD patients. Notably, we found less age-related attrition of dopaminergic binding in the putamen than in the caudate, reflecting likely the superimposition of putaminal compensatory mechanisms and an increased predisposition of old onset PD patients to develop cognitive disturbances