Spiking Dynamics during Perceptual Grouping in the Laminar Circuits of Visual Cortex

Grouping of collinear boundary contours is a fundamental process during visual perception. Illusory contour completion vividly illustrates how stable perceptual boundaries interpolate between pairs of contour inducers, but do not extrapolate from a single inducer. Neural models have simulated how perceptual grouping occurs in laminar visual cortical circuits. These models predicted the existence of grouping cells that obey a bipole property whereby grouping can occur inwardly between pairs or greater numbers of similarly oriented and co-axial inducers, but not outwardly from individual inducers. These models have not, however, incorporated spiking dynamics. Perceptual grouping is a challenge for spiking cells because its properties of collinear facilitation and analog sensitivity to inducer configurations occur despite irregularities in spike timing across all the interacting cells. Other models have demonstrated spiking dynamics in laminar neocortical circuits, but not how perceptual grouping occurs. The current model begins to unify these two modeling streams by implementing a laminar cortical network of spiking cells whose intracellular temporal dynamics interact with recurrent intercellular spiking interactions to quantitatively simulate data from neurophysiological experiments about perceptual grouping, the structure of non-classical visual receptive fields, and gamma oscillations.CELEST, an NSF Science of Learning Center (SBE-0354378); SyNAPSE program of the Defense Advanced Research Project Agency (HR001109-03-0001); Defense Advanced Research Project Agency (HR001-09-C-0011

KInNeSS: A Modular Framework for Computational Neuroscience

Making use of very detailed neurophysiological, anatomical, and behavioral data to build biological-realistic computational models of animal behavior is often a difficult task. Until recently, many software packages have tried to resolve this mismatched granularity with different approaches. This paper presents KInNeSS, the KDE Integrated NeuroSimulation Software environment, as an alternative solution to bridge the gap between data and model behavior. This open source neural simulation software package provides an expandable framework incorporating features such as ease of use, scalabiltiy, an XML based schema, and multiple levels of granularity within a modern object oriented programming design. KInNeSS is best suited to simulate networks of hundreds to thousands of branched multu-compartmental neurons with biophysical properties such as membrane potential, voltage-gated and ligand-gated channels, the presence of gap junctions of ionic diffusion, neuromodulation channel gating, the mechanism for habituative or depressive synapses, axonal delays, and synaptic plasticity. KInNeSS outputs include compartment membrane voltage, spikes, local-field potentials, and current source densities, as well as visualization of the behavior of a simulated agent. An explanation of the modeling philosophy and plug-in development is also presented. Further developement of KInNeSS is ongoing with the ultimate goal of creating a modular framework that will help researchers across different disciplines to effecitively collaborate using a modern neural simulation platform.Center for Excellence for Learning Education, Science, and Technology (SBE-0354378); Air Force Office of Scientific Research (F49620-01-1-0397); Office of Naval Research (N00014-01-1-0624

Les professeurs d’université : une population singulière quant aux taux de cessation d’emploi, de mortalité et de prise de retraite

Dans la littérature de recherche, notamment en actuariat et en démographie, il a été largement démontré que l’espérance de vie de la population québécoise s’était sensiblement améliorée, surtout depuis les dernières décennies. Pour l’actuaire, cette question revêt une importance capitale quand vient le temps d’évaluer les coûts futurs des régimes de retraite qui sont sous sa responsabilité. Or, certains administrateurs des régimes de retraite des universités québécoises estiment que les professeurs de ces universités ont des statistiques démographiques bien différentes de celles des autres corps d’emploi universitaires. Nous vérifions cette hypothèse en construisant des tables de mortalité, de cessation d’emploi et de prise de retraite pour les professeurs et les employés « non professeurs » des universités québécoises, confondues ou non, selon le cas. Nous illustrons ces tables par différents graphiques, nous en analysons les aspects démographiques et examinons enfin quelques implications « actuarielles » tirées de nos observations.Throughout the research papers, such as done by actuaries and demographers, it has been largely proved that the life expectation of the Quebec population has appreciably increased, especially since last decades. For an actuary, this question takes on a great importance when time comes to evaluate the future cost of pensions on his responsibility. However, some administrators of Quebec universities pension plans believe that demographic statistics for professors are quite different from those of the other university employees. We verify this hypothesis by constructing withdrawal, mortality and retirement tables for professors and « non professors » of Quebec universities, mixed or not as the case may be. We illustrate graphically those tables, we analyze the demographic aspects, and finally we underline the « actuarial » consequences drawn of our observations

Territory

From Sûtra. Éditions du Blé, 2013. (Translated by Katia Grubisic

Les défis de la gestion de classe au secondaire

La documentation scientifique des dernières décennies cible la gestion de classe comme une des premières difficultés des enseignants, qu'ils soient expérimentés ou débutants. C'est en fonction de cette préoccupation que cette recherche a tenté d'identifier les principales difficultés en gestion de classe des enseignants du secondaire. La collecte des données a été faite par un questionnaire distribué à deux cent seize enseignants des différentes régions de la CECM. L'analyse de données montre que les prin- cipales difficultés concernent un aspect pédagogique où l'enseignant doit tenir compte des différences individuelles des élèves et le contrôle disciplinaire durant l'action. Ces constats suggèrent des pistes de réflexion tant pour les formateurs de maîtres que pour les directeurs d'école qui reçoivent des enseignants débutants.Scientific reports in the last decades point to classroom management as one of most important difficulties which both beginning and experienced teachers face. Within this theme, this research attempts to identify the main difficulties in classroom management encountered by secondary level teachers. Data was collected using a questionnaire distributed to two hundred and sixteen teachers in différents regions of the CECM. Analysis of the results shows that the principal difficulties relate to a) a pedagogical aspect in which the teacher should consider individual differences among students and, b) the control of discipline during activities. These findings suggest avenues for further reflection by teacher trainers as well as by school directors who engage beginning teachers.La documentacion cientifica de las ultimas décadas indica que la gestion de la clase es una de las difîcultades primordiales de los docentes, sean estos experimentados o principiantes. Es en funcion de esta preocupacion que esta investigacion a tratado de iden- tificar las principales difîcultades en gestion de clase de docentes de la escuela secundaria. Los datos para esta investigacion han sido recogidos por intermedio de un cuestionario distribuido a doscientos dieciséis docentes de diferentes regiones de la CECM. El anàlisis de los datos muestra que las principales difîcultades conciernen a) un aspecto pedagogico, en el cual el docente debe tomar en cuenta las diferencias individuals de los alumnos y b) el control disciplinario durante la accion. Estas constataciones sugieren algunas pistas de reflexion, tanto para la formacion docente como para los directores de establecimientos que reciben profesores novicios.In der wissenschaftlichen Literatur der letzten Jahrzehnte wird die Klassenleitung meist als eine der grôfêten Schwierigkeiten fur den Lehrer (égal ob Neuling oder mit Berufserfahrung) dargestellt. Die Forschung hat sich bemuht, im Hinblick auf dièse Schwierigkeiten die wichtigsten Problème der Klassenleitung im Sekundarschul- bereich zu identifizieren. Die erforderlichen Daten wurden mit Hilfe eines Fragebogens ermittelt, der an 216 Lehrer aus verschiedenen Gegenden der CECM verschickt wurde. Aus der Analyse der Daten geht hervor, dass die grôfiten Schwierigkeiten a) einen pâdago- gischen Aspekt betreffen, bei dem der Lehrer die individuellen Unterschiede der Schiller in Betracht ziehen muss oder b) die Aufrechterhaltung der Disziplin wâhrend einer Problem- phase. Aus diesem Sachverhalt ergeben sich verschiedene Ûberlegungen sowohl fur die Ausbildung der Lehrkràfte als auch fur die Schuldirektoren, die mit Lehramtsanfângern arbeiten miissen

Reflexions sur l’integration des étudiants dans le cadre d’un diplôme universitaire en e-learning

Le Master Veille Technologique & Innovation de l’Université Aix-Marseille est dispensé depuis plus de 15 ans en e-learning et a intégré les innovations technologiques pertinentes pour l’enseignement à distance. Avec le développement du web 2.0, de très nombreux outils interactifs permettent des échanges via une plateforme spécifique ou directement sur Internet. La spécificité d’un tel diplôme réside dans le recrutement d’étudiants aux profils hétérogènes, étudiants dispersés géographiquement. Ainsi des modules spécifiques ont été mis en place pour que les étudiants s’enrichissent mutuellement de leur diversité culturelle. De plus, des travaux en équipe par projets sont demandés pour apprendre à mieux communiquer et augmenter le sentiment d’appartenance. Cependant, le problème majeur du e-learning est le sentiment d’isolement des étudiants, que ce soit par rapport aux professeurs qu’à l’ensemble de la promotion. Le but de cette communication est la mise en perspective des méthodes d’enseignement et les outils nouveaux afin de développer l’esprit de groupe et ce quel que soit les différences culturelles.The Master Technology watch and Innovation at Aix-Marseille University is provided for more than 15 years in e-learning and integrated relevant to distance education technology innovations. with the development of web 2.0, numerous interactive tools allow exchanges via a specific platform or directly on the Internet. The specificity of this degree is in international recruitment and students with diverse profiles. And specific modules have been developed for students to mutually enrich their cultural diversity. On the other hand, team work by projects is required to learn to communicate better and increase the sense of belonging. however, the major problem of e-learning is the isolation of students, whether in relation to the teachers that the entire promotion. The purpose of this paper is the development perspective of teaching methods and tools to develop team spirit and regardless of cultural differences.O Mestrado em Vigilância Tecnológica e Inovação da Universidade Aix-Marseille é fornecido há mais de 15 anos em e-learning e integrou as inovações tecnológicas pertinentes para educação a distância. Com o desenvolvimento da web 2.0, diversas ferramentas interativas permitem trocas através de uma plataforma específica ou diretamente na Internet. A especificidade de um tal diploma reside no recrutamento de estudantes com perfis heterogêneos, estudantes dispersos geograficamente. Assim, módulos específicos foram desenvolvidos para que os alunos se enriqueçam mutuamente com sua diversidade cultural. Por outro lado, trabalhos em equipe por projetos são solicitados para que aprendam a se comunicar melhor e aumentar o sentimento de pertença. no entanto, o grande problema do e-learning é o sentimento de isolamento dos alunos, seja em relação aos professores ou ao conjunto da promoção. O objetivo deste trabalho é a perspectiva do desenvolvimento de métodos de ensino e novas ferramentas para desenvolver o espírito de equipe, independentemente das diferenças culturais

Vulnérabilité et interaction mère-nourrisson : Illustration de conditions nécessaires mais non suffisantes à l’efficacité de l’intervention précoce

La présente étude évalue l'impact d'un programme de stimulation précoce qui s'adresse à 24 dyades mère-enfant (0-6 mois) vulnérables de la Montérégie. Ces dyades participent à une série de dix ateliers-stimulation. Vingt-quatre autres dyades forment un groupe témoin. L'objectif principal du programme vise à développer des interactions positives pour la mère et stimulantes pour l'enfant. Les hypothèses stipulent qu'à la fin du programme, les mères du groupe intervention se sentiront moins isolées, posséderont un niveau plus élevé de connaissances sur le développement de l'enfant, percevront plus positivement le tempérament de leur enfant et auront des comportements davantage contingents à ceux de leur nourrisson et fonctionnels à son développement. Les deux premières hypothèses ne sont pas confirmées. Toutefois, à la fin du programme, les mères du groupe intervention perçoivent le tempérament de leur nourrisson comme étant prévisible. Aussi, elles imitent plus fréquemment le comportement verbal et facial de leur nourrisson, et émettent plus de vocalisations lorsqu'elles sont en interaction avec lui. La discussion des résultats porte sur l'importance de modifier les conditions dans lesquelles les interactions parent-enfant se tiennent pour prévenir les déficits de développement des enfants.The present study evaluates the impact of an early stimulation program for 24 mother-infant (0-6months) vulnerable dyads from the Montérégie region. These dyads participate in a series of ten stimulation workshops. Twenty four other dyads form a witness group. The program's major objective aims at developing positive interactions for the mother and stimulative interactions for the infant. The hypotheses state that at the end of the program, the mother from the intervention group will feel less isolated, possess a higher level of knowledge on the development of their child, perceive more positively the temperament of their child and have behaviors that are more contingent to their infants as well as more functional to his development. The two first hypotheses are not confirmed. However, at the end of the program, the mothers of the intervention group perceive the temperament of their child as foreseeable. Also, they imitate more frequently the verbal and facial behaviors of their infant and emit more vocalizations when they are interacting with the child. The discussion of results bears on the importance of modifying conditions in which the parent-child interactions are held to prevent deficits in the development of the children.Este estudio évalua el impacto de un programa de estimulaciôn precoz dirigido a veinticuatro duos madre-nino (0-6 meses) vulnérables, en la region de Monterégie* Los veinticuatro duos del grupo de intervention participan a una série de diez talleres de estimulaciôn. Un grupo testigo es compuesto de otros veinticuatro duos. El principal objetivo del programa de intervention es de desarrollar en los duos, interacciones mas positivas para la madré y mas estimulantes para el nino. Las hipôtesis establecen que al final del programa, las madrés del grupo de intervention se sentirân menos aisladas, poseerân un nivel mas elevado de conocimientos sobre el desarrollo del nino, percibirân mas positivamente el temperamento de su hijo y tendrân los comportamientos mas eventuales a los de su crio y fimcionales para el desarrollo de este ultimo. Los resultados indican que las dos primeras hipôtesis no estan confirmadas. Sin embargo, al final del programa, las madrés del grupo de intervention perciben el temperamento del crio como algo prévisible. También, de una parte, las madrés imitan mas frecuentemente el comportamiento verbal y facial del crio y emiten mas vocalizaciones cuando se encuentran en interaction con él, de otra parte. La discusiôn de los resultados se centra en la importantia de modificar las condiciones dentera de las ovales se situan las interacciones padre-hijo para prévenir las deficiencias de desarrollo en los ninos. *Nota: Monterégie es una region al sur de Montreal

Microgénérateurs électriques à base d'oscillateurs thermiques

Dans un contexte de développement durable et d’automatisation de notre environnement, l’utilisation de capteurs sans-fil distribués est croissante. Hors l’usage et le remplacement de piles s’avère coûteux. La consommation énergétique de plus en plus faible de l’électronique rend l’extraction énergétique de l’énergie ambiante envisageable. La chaleur résiduelle est une source d ’énergie intéressante puisqu’elle est la forme finale de la majeure partie de l’énergie utilisée par l’humain. Cependant, à petite échelle, seuls les éléments thermoélectriques sont disponibles. Les présents travaux s’intéressent donc à explorer et comparer des mécanismes de génération alternatifs. Puisque la majorité des mécanismes de transduction alternatifs sont dynamiques, leur utilisation requiert une transformation de l’énergie thermique continue en oscillations. Les mécanismes étudiés ont donc tous en commun de posséder un oscillateur thermique en plus d’un mécanisme de transduction vers la forme d ’énergie électrique. Parmi les divers mécanismes identifiés, deux sont étudiés en détails pour comprendre leurs comportements ainsi que connaître leur efficacité et leur puissance potentielle. Le premier générateur étudié théoriquement est basé sur le changement de ferromagnétisme d’une masse suspendue par des ressorts au-dessus d’un aimant. Les comportements du modèle développé correspondent aux comportements reportés dans la littérature. Deux paramètres de conception principaux ont été identifiés, perm ettant un contrôle de la fréquence, de la plage de températures d’opération. De plus le mécanisme peut opérer avec de faibles différences de température et des températures proches de l’ambiant, ouvrant la porte à des applications utilisant la chaleur du corps humain. L’utilisation de matériau pyroélectrique comme mécanisme de transduction pourrait offrir des densités de puissance électrique envisageables de l’ordre de 1 m W / c m 3. Le second générateur étudié expérimentalement est basé sur l’évaporation explosive d’un liquide surchauffé en absence de sites de nucléation. Un premier prototype a permis de démontrer, pour la première fois, le fonctionnement d’un tel cycle. Une étude de l’effet de la température de la source de chaleur et de l’effet du débit de liquide montre qu’une zone d’opération idéale est présente. La puissance de sortie maximale mesurée est de l’ordre de 1.6//W. Des améliorations sont proposées pour faire croître cette puissance de deux ordres de grandeur. Finalement, l’utilisation du pompage capillaire pour rendre le système autonome est démontré, mais reste sensible aux variations de conditions. Finalement, l’étude des dispositifs montre que les microgénérateurs à base d’oscillateurs thermiques peuvent présenter un intérêt, par rapport aux éléments thermoélectriques, dans les applications où les températures sont faibles ou incertaines. Cependant, ces mécanismes souffrnt d’une très faible efficacité causée par les multiples transformations énergétiques à faible couplage. [symboles non conforme