Влияние ксенона на активность гликоген-синтазы киназы-3β в перифокальной зоне ишемического инсульта (экспериментальное исследование)

Aim of the study. To determine the effects of xenon exposure at a dose of 0.5 MAC of different duration on the content and enzyme-inactivating phosphorylation of the glycogen synthase kinase-3β (GSK3β) in the perifocal zone of ischemic cerebral infarction in an experimental setting.Materials and methods. The Long method was used for modelling brain ischemia/reperfusion in 39 rats weighing 300-350 g. Study group animals was exposed to xenon at a dose of 0.5 MAC during 30, 60 and 120 minutes whereas control group animals received an oxygen-air mixture. Sham-operated animals served as a comparison group. The levels of GSK3β and phospho-GSK3β in brain homogenates were determined by blotting using specific antibodies.Results. In ischemic stroke model, the content of GSK3β did not significantly change in control animals compared to comparison group. However, control group animals exhibited significant (2.7-fold, P<0.001) decrease in the content of its phospho-GSK3β in the perifocal zone of ischemic cerebral infarction. Inhalation of 0.5 MAC xenon during 30 minutes did not lead to an increase in phosphorylation of the GSK3β enzyme (P=0.9), however, 60 and 120 minutes of 0.5 MAC xenon exposures resulted in the increase in phosphorylated form of the enzyme by a factor of 2.1 (P=0.005) and 2.3 (P=0.001), respectively, compared to the control group.Conclusion. The results reveal a possible molecular mechanism (i. e., execution of neuroprotective and anti-inflammatory effects of xenon due to GSK-Зβ inactivation) and show the prospects for using 60 and 120 minutes of 0.5 MAC xenon exposures in ischemic brain damage after a stroke, traumatic brain injury and other brain lesions.Цель исследования — определить влияние различной экспозиции 0,5 МАК ксенона на содержание и фосфорилирование (инактивирование) фермента гликоген-синтазы киназы-3β в перифокальной зоне ишемического инсульта в эксперименте.Материалы и методы. Ишемию/реперфузию головного мозга моделировали на 39 крысах массой 300-350 г по методу Лонга. В контрольной группе подавали кислородно-воздушную смесь, а в группах исследования — ксенон 0,5 МАК при экспозиции 30, 60 и 120 мин. В группу сравнения включили ложнооперированных животных. Сигнальную киназу определяли в гомогенатах методом вестерн-блоттинга с антителами против тотальной гликоген-синтазы киназы-3β и против фосфо-гликоген-синтазы киназы-3β на блоттинг-панелях с помощью спектрофотометра.Результаты. При ишемическом инсульте у контрольных животных статистически значимо не изменялось содержание гликоген-синтазы киназы-3в, но происходило выраженное снижение содержания ее фосфорилированной формы в перифокальной зоне ишемического инсульта (в 2,7 раза, р<0,001). Ингаляция ксенона 0,5 МАК при экспозиции 30 минут не приводила к увеличению фосфорилирования фермента гликоген-синтазы киназы-3β (р=0,9), однако при экспозиции 60 и 120 мин наблюдали увеличение фосфорилирования в 2,1 (р=0,005) и 2,3 раза (р=0,001) по сравнению с контролем, соответственно.Заключение. Полученные результаты раскрывают возможный молекулярный механизм (за счет инактивации ГСК-3β, реализации нейропротективного и противовоспалительного эффектов ксенона) и показывают перспективы применения 0,5 МАК ксенона в экспозиции 60 и 120 мин при ишемическом повреждении мозга в результате инсульта, черепно-мозговой травмы и других причин

Study of motor load regulation training with visual feedback in patients with diabetic polyneuropathy

BACKGRAUND: Violation of gait and body balance in patients with diabetic polyneuropathy actualizes the development of new effective measures of motor rehabilitation. In this regard, an observation was carried out in which biofeedback training was used for the reference reaction in the conditions of variable feedback parameters.AIMS: To investigate the effect of a stepwise change in the depth of feedback (sensitivity) in a motor-cognitive task with visual feedback on the reference response to the result of its execution.METHODS: Single-sample observational observation with controlled conditions. 27 patients with diabetic polyneuropathy. All patients were treated according to modern standards. The observation was performed in one series at the beginning of the course of inpatient treatment. Estimation of body balance on a power platform — stabiloplatform) — stabilometry. The procedure included 5 stages of management, in which the patient followed the instructions (training) in which there was a stepwise increase in the depth of feedback («sensitivity») at each stage from 10 to 50% of the conditional «normal», with a step of 10%. A quantitative assessment of the external result (execution of instructions) and parameters of regulation of the vertical posture was carried out.RESULTS: All patients included in the follow-up showed that the implementation of instructions with increasing depth of feedback decreased sharply when the conditionally «normal» value was exceeded by 30–35%. At the same time, the initial parameters of vertical posture control in the sample patients did not affect the dynamics of results when performing the task with visual feedback. Factor analysis indicates the presence of the only significant factor associated with the effectiveness of performing a motor-cognitive task here — changes in the depth of feedback. The accepted significance level α = 0.05.CONCLUSIONS: The depth of feedback in motor-cognitive tasks with visual feedback is a key characteristic that affects performance. The ability to increase the depth of feedback in the range of about 35; from conditionally «normal», can be useful for ensuring differentiation of loads during motor rehabilitation of patients in order to increase the effectiveness of training. In addition, in theoretical terms, the proposed model of the motor-cognitive problem can be relevant in the study of «dual» problems, where the relationship of motor and cognitive components is studied

Scenario approach to innovative projects effectiveness estimation under risk

The problem of an estimation of efficiency of innovative projects in article is considered. The offered decision is based on a method of the analysis of scenarios

СПОСІБ КОНТРОЛЮ МЕТРОЛОГІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВИМІРЮВАЛЬНОЇ СИСТЕМИ ДЛЯ ТОПОГЕОДЕЗИЧНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РУХОМИХ ОБ’ЄКТІВ ВНУТРІШНІХ ВІЙСЬК

Analysis of the known manners of the checking the metrological haracteristics of the measuring system, which using satellite navigational information for determination of the coordinates moving objects. The offered way operative counting inaccuracy of the measuring system, which is founded on use the indirect methods of the measurement and can be aplying when undertaking the checking in field condition.Проаналізовано відомі способи контролю метрологічних характеристик вимірювальних систем, що використовують супутникову навігаційну інформацію та застосовуються для визначення координат рухомих об’єктів. Запропоновано спосіб оперативного оцінювання похибки вимірювальної системи, який базується на використанні опосередкованих методів вимірювання та може бути застосований при реалізації контролю в польових умовах

b Russian Academy of Sciences

published in Parallel Computing

Mapping DVMH-programs with regular dependencies onto clusters with GPU

Бахтин Владимир Александрович, кандидат физико-математических наук, Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН (г. Москва, Российская Федерация), [email protected]. Колганов Александр Сергеевич, Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН (г. Москва, Российская Федерация), [email protected]. Крюков Виктор Алексеевич, доктор физико-математических наук, профессор, Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН (г. Москва, Российская Федерация), [email protected]. Поддерюгина Наталия Викторовна, кандидат физико-математических наук, Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН (г. Москва, Российская Федерация), [email protected]. Притула Михаил Николаевич, Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН (г. Москва, Российская Федерация), [email protected]. V.A. Bakhtin, Keldysh Institute of Applied Mathematics Russian Academy of Sciences (Moscow, Russian Federation), A.S. Kolganov, Keldysh Institute of Applied Mathematics Russian Academy of Sciences (Moscow, Russian Federation), V.A. Krukov, Keldysh Institute of Applied Mathematics Russian Academy of Sciences (Moscow, Russian Federation), N.V. Podderyugina, Keldysh Institute of Applied Mathematics Russian Academy of Sciences (Moscow, Russian Federation), M.N. Pritula, Keldysh Institute of Applied Mathematics Russian Academy of Sciences (Moscow, Russian Federation)В 2011 г. для новых гетерогенных и гибридных суперкомпьютерных систем в Институте прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН была предложена модель DVMH (DVM for Heterogeneous systems), разработаны языки программирования высокого уровня, представляющие собой стандартные языки Фортран и Си, расширенные директивами отображения программы на параллельную машину, оформленными в виде специальных комментариев (или прагм). В статье описываются проблемы и методы отображения циклов с зависимостями на графические процессоры, демонстрируется эффективность разработанных на языке Fortran DVMH параллельных программ с регулярными зависимостями по данным. In the 2011 year DVMH programming model for new heterogeneous and hybrid supercomputer systems (or DVM for Heterogeneous systems) was introduced in the Keldysh Institute for Applied Mathematics of RAS. The developed high-level programming languages were based on standard Fortran and C programming languages, but extended with the directives for mapping the program onto a parallel computer. The directives are represented as special comments (or pragmas). The paper describes problems and methods for mapping loops, which have dependencies to the GPU. Efficiency of the developed Fortran DVMH parallel programs with regular dependencies is demonstrated