Disruption of transfer entropy and inter-hemispheric brain functional connectivity in patients with disorder of consciousness

Severe traumatic brain injury can lead to disorders of consciousness (DOC) characterized by deficit in conscious awareness and cognitive impairment including coma, vegetative state, minimally consciousness, and lock-in syndrome. Of crucial importance is to find objective markers that can account for the large-scale disturbances of brain function to help the diagnosis and prognosis of DOC patients and eventually the prediction of the coma outcome. Following recent studies suggesting that the functional organization of brain networks can be altered in comatose patients, this work analyzes brain functional connectivity (FC) networks obtained from resting-state functional magnetic resonance imaging (rs-fMRI). Two approaches are used to estimate the FC: the Partial Correlation (PC) and the Transfer Entropy (TE). Both the PC and the TE show significant statistical differences between the group of patients and control subjects; in brief, the inter-hemispheric PC and the intra-hemispheric TE account for such differences. Overall, these results suggest two possible rs-fMRI markers useful to design new strategies for the management and neuropsychological rehabilitation of DOC patients.Comment: 25 pages; 4 figures; 3 tables; 1 supplementary figure; 4 supplementary tables; accepted for publication in Frontiers in Neuroinformatic

Functional Imaging Reveals Movement Preparatory Activity in the Vegetative State

The vegetative state (VS) is characterized by the absence of awareness of self or the environment and preserved autonomic functions. The diagnosis relies critically on the lack of consistent signs of purposeful behavior in response to external stimulation. Yet, given that patients with disorders of consciousness often exhibit fragmented movement patterns, voluntary actions may go unnoticed. Here we designed a simple motor paradigm that could potentially detect signs of purposeful behavior in VS patients with mild to severe brain damage by examining the neural correlates of motor preparation in response to verbal commands. Twenty-four patients who met the diagnostic criteria for VS were recruited for this study. Eleven of these patients showing preserved auditory evoked potentials underwent functional magnetic resonance imaging (fMRI) to test for basic speech processing. Five of these patients, who showed word related activity, were included in a second fMRI study aimed at detecting functional changes in premotor cortex elicited by specific verbal instructions to move either their left or their right hand. Despite the lack of overt muscle activity, two patients out of five activated the dorsal premotor cortex contralateral to the instructed hand, consistent with movement preparation. Our results may reflect residual voluntary processing in these two patients. We believe that the identification of positive results with fMRI using this simple task, may complement the clinical assessment by helping attain a more precise diagnosis in patients with disorders of consciousness

Executive functioning in cognitively normal middle-aged offspring of late-onset Alzheimer's disease patients

Episodic memory deficits are traditionally seen as the hallmark cognitive impairment during the prodromal continuum of late-onset Alzheimer's disease (LOAD). Previous studies identified early brain alterations in regions subserving executive functions in asymptomatic, middle-aged offspring of patients with LOAD (O-LOAD), suggesting that premature episodic memory deficits could be associated to executive dysfunction in this model. We hypothesized that O-LOAD would exhibit reduced executive performance evidenced by increased errors and decreased strategy use on an episodic memory task. We assessed 32 asymptomatic middle-aged O-LOAD and 28 age-equivalent control subjects (CS) with several tests that measure executive functions and the Rey Auditory Verbal Learning Test (RAVLT) to measure memory performance. All tests were scored using both traditional and process scores (quantification of errors and strategies underlying overall performance). T-tests were used to compare performance between both groups and Spearman correlations were implemented to measure associations between variables. O-LOAD participants exhibited decreased executive performance compared to CS as it relates to initiation time (Tower of London), mental switching (Trail Making Test B), and interference effects (Stroop Word-Color condition). Traditional RAVLT measures showed a poorer performance by O-LOAD and RAVLT process scores revealed increased interference effects on this group. Positive correlations (r s ) were found between the executive measures and several RAVLT measures for O-LOAD but not for CS. In conclusion, O-LOAD participants exhibited early subtle cognitive changes in executive processing. Observed memory difficulties may be associated in part to executive deficits suggesting an interplay between memory and executive functions. Process score impairments were observed earlier than clinical decline on neuropsychological scores in this at-risk cohort and might be useful cognitive markers of preclinical LOAD.Fil: Abulafia, Carolina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Fiorentini, Leticia. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Loewenstein, David A.. University of Miami; Estados UnidosFil: Curiel Cid, Rosie. University of Miami; Estados UnidosFil: Sevlever, Gustavo. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Nemeroff, Charles B.. University of Texas at Austin; Estados UnidosFil: Villarreal, Mirta Fabiana. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Vigo, Daniel Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Biomédicas; ArgentinaFil: Guinjoan, Salvador Martín. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires; Argentin

La construcción de conocimientos en el aula: interacción y discurso pedagógico

El objetivo de este informe es realizar un análisis interpretativo del registro de una observación de una clase de Filosofía realizado por Rosse Marie Vallejos Gomez (2020), en un curso de 4° año de la educación secundaria de una escuela chilena, a partir de herramientas propias del campo de la Psicología Educacional. Nuestro eje principal será la construcción de conocimientos en el aula, focalizando en la interacción y el discurso pedagógico. Además, nos detendremos en algunos momentos de la clase que podemos pensar en relación con las ideas de fracaso escolar y discapacidad de aprendizaje, presentes en el eje curricular de la asignatura, denominado enfoques y objetivos de la orientación psicoeducativa.Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educació

White matter fiber density abnormalities in cognitively normal adults at risk for late-onset Alzheimer's disease

Tau accumulation affecting white matter tracts is an early neuropathological feature of late-onset Alzheimer's disease (LOAD). There is a need to ascertain methods for the detection of early LOAD features to help with disease prevention efforts. The microstructure of these tracts and anatomical brain connectivity can be assessed by analyzing diffusion MRI (dMRI) data. Considering that family history increases the risk of developing LOAD, we explored the microstructure of white matter through dMRI in 23 cognitively normal adults who are offspring of patients with Late-Onset Alzheimer's Disease (O-LOAD) and 22 control subjects (CS) without family history of AD. We also evaluated the relation of white matter microstructure metrics with cortical thickness, volumetry, in vivo amyloid deposition (with the help of PiB positron emission tomography -PiB-PET) and regional brain metabolism (as FDG-PET) measures. Finally we studied the association between cognitive performance and white matter microstructure metrics. O-LOAD exhibited lower fiber density and fractional anisotropy in the posterior portion of the corpus callosum and right fornix when compared to CS. Among O-LOAD, reduced fiber density was associated with lower amyloid deposition in the right hippocampus, and greater cortical thickness in the left precuneus, while higher mean diffusivity was related with greater cortical thickness of the right superior temporal gyrus. Additionally, compromised white matter microstructure was associated with poorer semantic fluency. In conclusion, white matter microstructure metrics may reveal early differences in O-LOAD by virtue of parental history of the disorder, when compared to CS without a family history of LOAD. We demonstrate that these differences are associated with lower fiber density in the posterior portion of the corpus callosum and the right fornix.Fil: Sanchez, Stella Maris. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia. Instituto de Neurociencias - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Neurociencias; ArgentinaFil: Duarte Abritta, Barbara Micaela. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia. Instituto de Neurociencias - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Neurociencias; ArgentinaFil: Abulafia, Carolina Andrea. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia. Instituto de Neurociencias - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Neurociencias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Biomédicas; ArgentinaFil: de Pino, Gabriela. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia. Instituto de Neurociencias - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Neurociencias; ArgentinaFil: Bocaccio, Hernan. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia. Instituto de Neurociencias - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Neurociencias; ArgentinaFil: Castro, Mariana Nair. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Salud Mental; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia. Instituto de Neurociencias - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Neurociencias; ArgentinaFil: Sevlever, Gustavo. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Fonzo, Greg A.. University of Texas at Austin; Estados UnidosFil: Nemeroff, Charles B.. University of Texas at Austin; Estados UnidosFil: Gustafson, Deborah. State University of New York; Estados Unidos. University of Skövde; SueciaFil: Guinjoan, Salvador Martín. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Laboratorio de Neurofisiología; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Salud Mental; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia. Instituto de Neurociencias - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Neurociencias; ArgentinaFil: Villarreal, Mirta Fabiana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia. Instituto de Neurociencias - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Neurociencias; Argentin

An fMRI study of cognitive reappraisal in major depressive disorder and borderline personality disorder

Background: One common denominator to the clinical phenotypes of borderline personality disorder (BPD) and major depressive disorder (MDD) is emotion regulation impairment. Although these two conditions have been extensively studied separately, it remains unclear whether their emotion regulation impairments are underpinned by shared or distinct neurobiological alterations. Methods: We contrasted the neural correlates of negative emotion regulation across an adult sample of BPD patients (n = 19), MDD patients (n = 20), and healthy controls (HCs; n = 19). Emotion regulation was assessed using an established functional magnetic resonance imaging cognitive reappraisal paradigm. We assessed both task-related activations and modulations of interregional connectivity. Results: When compared to HCs, patients with BPD and MDD displayed homologous decreased activation in the right ventrolateral prefrontal cortex (vlPFC) during cognitive reappraisal. In addition, the MDD group presented decreased activations in other prefrontal areas (i.e., left dorsolateral and bilateral orbitofrontal cortices), while the BPD group was characterized by a more extended pattern of alteration in the connectivity between the vlPFC and cortices of the visual ventral stream during reappraisal. Conclusions: This study identified, for the first time, a shared neurobiological contributor to emotion regulation deficits in MDD and BPD characterized by decreased vlPFC activity, although we also observed disorder-specific alterations. In MDD, results suggest a primary deficit in the strength of prefrontal activations, while BPD is better defined by connectivity disruptions between the vlPFC and temporal emotion processing regions. These findings substantiate, in neurobiological terms, the different profiles of emotion regulation alterations observed in these disorders

Soil loosening persistence with paratill

En la Argentina predomina como sistema productivo la siembra directa donde la ausencia de remoción y el tránsito de máquinas cada vez más pesadas han incrementado los problemas de compactación. Para revertir este fenómeno se utilizan descompactadores. Existen datos dispares de cuán prolongada es la duración del efecto de descompactación. Se realizó un ensayo utilizando un descompactador angulado lateral (Paratill) en un suelo Hapludol Thapto Árgico. A los dos años se evaluó la resistencia a la penetración, la densidad aparente, la infiltración y la producción de materia seca comparando el tratamiento descompactado con el testigo (sin descompactar). No se encontraron diferencias en densidad aparente ni en infiltración entre ambos tratamientos. Hubo diferencias en la resistencia a la penetración donde el tratamiento testigo alcanzó valores mayores al descompactado en parte del perfil trabajado y aún debajo de la profundidad máxima alcanzada. La materia seca producida en el tratamiento descompactado duplicó a la del testigo evidenciando que el efecto de la descompactación se mantiene dos años después de realizada. Se concluye que el efecto de la descompactación se evidencia aún dos años después de efectuada en el parámetro resistencia a la penetración y que el cultivo percibe estos efectos.In Argentina, no-tillage is the main management system where the absence of soil disturbance and the traffic of heavy machine has increased the problems of soil compaction. In order to reverse this phenomenon, decompaction is used, with contradictory results on the duration of the effect of soil loosing. The study was performed using a lateral angled decompactor (Paratill) in a Thapto Argic Hapludol. After two years, penetration resistance, bulk density, infiltration and dry matter production was evaluated under two treatments: decompacted; and control (without decompaction). No differences were found in bulk density or infiltration between treatments. Along the studied soil profile, the control treatment showed higher values of penetration resistance in comparison with the decompacted only between 7 and 30 cm, even below the maximum depth reached. Dry matter was higher under decompaction treatment, showing that the effect of decompaction was maintained two years after its application. In conclusion, the effect of decompaction is still evident after two years, improving the penetration resistance parameter and crop biomass production.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Persistencia de los efectos de la descompactación del suelo con paratill

En la Argentina predomina como sistema productivo la siembra directa donde la ausencia de remoción y el tránsito de máquinas cada vez más pesadas han incrementado los problemas de compactación. Para revertir este fenómeno se utilizan descompactadores. Existen datos dispares de cuán prolongada es la duración del efecto de descompactación. Se realizó un ensayo utilizando un descompactador angulado lateral (Paratill) en un suelo Hapludol Thapto Árgico. A los dos años se evaluó la resistencia a la penetración, la densidad aparente, la infiltración y la producción de materia seca comparando el tratamiento descompactado con el testigo (sin descompactar). No se encontraron diferencias en densidad aparente ni en infiltración entre ambos tratamientos. Hubo diferencias en la resistencia a la penetración donde el tratamiento testigo alcanzó valores mayores al descompactado en parte del perfil trabajado y aún debajo de la profundidad máxima alcanzada. La materia seca producida en el tratamiento descompactado duplicó a la del testigo evidenciando que el efecto de la descompactación se mantiene dos años después de realizada. Se concluye que el efecto de la descompactación se evidencia aún dos años después de efectuada en el parámetro resistencia a la penetración y que el cultivo percibe estos efectos.In Argentina, no-tillage is the main management system where the absence of soil disturbance and the traffic of heavy machine has increased the problems of soil compaction. In order to reverse this phenomenon, decompaction is used, with contradictory results on the duration of the effect of soil loosing. The study was performed using a lateral angled decompactor (Paratill) in a Thapto Argic Hapludol. After two years, penetration resistance, bulk density, infiltration and dry matter production was evaluated under two treatments: decompacted; and control (without decompaction). No differences were found in bulk density or infiltration between treatments. Along the studied soil profile, the control treatment showed higher values of penetration resistance in comparison with the decompacted only between 7 and 30 cm, even below the maximum depth reached. Dry matter was higher under decompaction treatment, showing that the effect of decompaction was maintained two years after its application. In conclusion, the effect of decompaction is still evident after two years, improving the penetration resistance parameter and crop biomass production.Fil: Perdomo, Luis Ignacio. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; ArgentinaFil: Rollhauser, Martin. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; ArgentinaFil: Melani, Esteban Miguel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Cuenca del Salado. Agencia de Extensión Rural Chascomús; ArgentinaFil: Guilino, Facundo Daniel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; ArgentinaFil: Draghi, Laura Monica. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; ArgentinaFil: Jorajuria Collazo, Daniel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; ArgentinaFil: Sarli, Guillermo Oliverio. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; ArgentinaFil: Villarreal, Rafael. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; ArgentinaFil: Lozano, Luis Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; ArgentinaFil: Soracco, Carlos Germán. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; ArgentinaFil: García, Mirta. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; ArgentinaFil: Palancar, Telmo Cecilio. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; Argentin

The Effect of the Visual Context in the Recognition of Symbolic Gestures

Background: To investigate, by means of fMRI, the influence of the visual environment in the process of symbolic gesture recognition. Emblems are semiotic gestures that use movements or hand postures to symbolically encode and communicate meaning, independently of language. They often require contextual information to be correctly understood. Until now, observation of symbolic gestures was studied against a blank background where the meaning and intentionality of the gesture was not fulfilled. Methodology/Principal Findings: Normal subjects were scanned while observing short videos of an individual performing symbolic gesture with or without the corresponding visual context and the context scenes without gestures. The comparison between gestures regardless of the context demonstrated increased activity in the inferior frontal gyrus, the superior parietal cortex and the temporoparietal junction in the right hemisphere and the precuneus and posterior cingulate bilaterally, while the comparison between context and gestures alone did not recruit any of these regions. Conclusions/Significance: These areas seem to be crucial for the inference of intentions in symbolic gestures observed in their natural context and represent an interrelated network formed by components of the putative human neuron mirro

Reflexiones desde el Aula de Clases en Arquitectura

Las líneas que siguen a continuación son el resultado de un ejercicio académico de estudiantes de noveno semestre del Programa de Arquitectura de la Universidad de la Costa, en el marco de la asignatura Electiva en Proyecto de Investigación II dirigida por el profesor Samuel Padilla-Llano, donde se aborda la investigación como un proceso de coproducción del conocimiento a través de metodologías y estrategias pedagógicas en el aula que permiten al estudiante deconstruir conceptos y elaborar colectivamente posturas y argumentación que aporten a la elaboración de ejercicios investigativos que decantan en productos de investigación y que reflejan en aprendizaje y el dominio de las competencias genéricas y específicas que consolidan su formación académica y profesional. La metodología de este ejercicio rápido de escritura está basada en las lecturas previas de fuentes primarias y bibliografía estructurada en las temáticas desarrolladas en la asignatura las cuales tienen un enfoque en la relación existente entre la arquitectura y los saberes relacionados con la salud y la medicina. Durante una sesión de clases de 3 horas se realiza un debate para socializar y puesta en común de las ideas. Posteriormente cada estudiante dedica un tiempo de la misma sesión a la elaboración del escrito bajo los parámetros indicados (ser reflexiones inéditas, usar citas bibliográficas a partir de las lecturas, tener control del sistema de citación APA). Luego se socializa el resultado y se organiza en documento colectivo y se prepara la publicación conjunta como resultado del trabajo reflexivo. Esta serie de lecturas realizadas durante el curso plantea la lectura semanal de dos artículos. Estos artículos que referencian trabajos locales, nacionales e internacionales, abordan elementos que ponen en discusión las formas de habitar del ser humano y la calidad de vida en los espacios donde trascurre el habitar. Preguntarnos sobre la calidad del hábitat humano y los aspectos que la definen, también es un acto que los arquitectos desde una disciplina concentrada en el hacer espacios para habitar (la casa, la calle, el barrio, la ciudad, etc.), debemos asumir con vocación y conciencia del efecto y la importancia que tiene sobre la vida del ser (o seres) que habitan el espacio. Y desde esa conciencia, el hacer la arquitectura es el arte de pensar, proyectar y configurar formas de habitar en el mudo