Phase précoce des troubles psychotiques :Etude de corrélation entre l'évaluation neurocognitive et les données métaboliques.

Introduction : La schizophrénie est une maladie récurrente dans notre société et touche près d'1% de la population. Le premier accès de psychose survient en général entre 18 et 25 ans chez les hommes et entre 24 et 35 ans chez les femmes. Les symptômes sont classés en quatre sous- groupes, (1) les symptômes positifs comprenant les hallucinations, délires, troubles de perception, troubles de la pensée et (2) les symptômes négatifs qui sont les affects aplatis, l'apathie et le retrait social, (3) les symptômes de base qui consistent en troubles perceptifs, moteurs et des émotions et enfin (4) les symptômes cognitifs tels que des troubles de l'attention, de la mémoire et des fonctions exécutives, qui surviennent dans 60 à 80% des cas. La maladie est fréquemment accompagnée de co-morbidités (dépression, abus de substances, troubles obsessionnels compulsifs, anxiété). L'évolution à long terme diffère selon les patients, 35% évolueront de manière chronique et avec une aggravation progressive du déficit, 35% évolueront vers une chronicité de la maladie mais sans atteinte résiduelle, 8% évolueront de manière chronique avec la persistance de symptômes résiduels et enfin on observera une rémission complète après le premier épisode psychotique sans handicap résiduel chez 22% des patients. Les recherches concernant la schizophrénie ont fait une avancée considérable ces vingt dernières années, que cela soit par la définition plus précise des troubles cognitifs ou encore par la mise en évidence de certaines substances neurobiologiques, qui se trouvent dérégulées chez les patients atteints de la maladie. C'est le cas du glutathion (GSH) ainsi que des enzymes et protéines intervenant dans son métabolisme. Il persiste cependant encore beaucoup d'inconnues, et une meilleure connaissance des mécanismes biologiques opérant dans la phase précoce des psychoses contribuerait de façon certaine à une amélioration de l'identification et de la prise en charge des patients pendant la phase prodromique de la maladie et permettrait le développement de cibles pharmacologiques plus précises. Objectifs : Ce travail consiste en une analyse de données récoltées par deux axes de recherche de l'étude sur les bio-marqueurs dans la phase précoce des troubles psychotiques effectuée actuellement au Centre de Neurosciences Psychiatriques, à savoir d'une part l'identification de marqueurs neurocognitifs précoces sur la base d'une série de tests neurocognitifs évaluant (1) la vitesse de traitement de l'information, (2) l'attention et la vigilance, (3) la mémoire de travail, (4) l'apprentissage verbal, (5) l'apprentissage visuel et (6) le raisonnement et la résolution de problèmeet d'autre part l'identification de bio-marqueurs métaboliques associés aux phases précoces de la maladie. Dans cette étude, les patients sont comparés à un groupe d'individus contrôles et les questions suivantes sont posées : « « Dans une population de patients en premier épisode psychotique, les performances neurocognitives sont-elles significativement amoindries comparé à un groupe d'individus contrôles ? » et « Dans cette même population, les déficits neurocognitifs survenant dans la phase de psychose débutante sont-ils en corrélation avec des variations de biomarqueurs métaboliques ? ». Méthodes : Dans cette étude, nous comparons un échantillon de 30 patients provenant d'une cohorte de patients souffrant de psychose émergente (Programme TIPP, Lausanne) à un échantillon de 30 sujets contrôles. L'évaluation neurocognitive des patients et des sujets contrôles a été réalisée par des tests neuropsychologiques s'inspirant de la batterie cognitive MATRICS (Measurement and Treatment Research to Improve Cognition in Schizophrenia). Les données biologiques proviennent (1) de la culture de fibroblastes dérivés de biopsies de peau prélevées auprès de chaque patient et individu contrôle, dont le métabolisme cellulaire a été caractérisé dans des conditions basales, ou après l'ajout de tert-butylhydroquinone (t-BHQ) qui induit un stress oxydatif ; (2) de l'analyse métabolique de prélèvements sanguins également effectués auprès de chaque patient et contrôle et enfin (3) du taux de glutathion mesuré par imagerie par résonance magnétique spectroscopique (MRS). L'analyse et le croisement de ces bases de données ont été faite à l'aide du logiciel SPSS. Résultats et conclusion : Les performances neurocognitives de l'échantillon de patients sont significativement diminuées par rapport au groupe d'individus contrôles, et pour chacun des domaines neurocognitifs. La différence est la plus grande pour les tests HVLT-R (apprentissage verbal) et les tests BACS-SC et TMT-A (vitesse de traitement). Concernant la deuxième partie du travail, (1) un déficit dans les domaines neurocognitifs de l'attention/vigilance (CPT-IP) et la mémoire de travail verbale (WMS-III) est corrélé avec un taux de glutathion sanguin total élevé (p-value = 0.03 et 0.02) ; (2) un déficit dans la vitesse de traitement (TMT-A) est corrélé à un taux de GSH cérébral diminué (p-value=0.047) et (3) un déficit dans le domaine du raisonnement et de la résolution de problème (NAB lab) est corrélé avec une augmentation de l'ARN messager codant pour la protéine Nrf2 au niveau cellulaire (p=0.022). Selon ces résultats, le GSH sanguin total, le GSH cérébral et le Nrf2 pourraient être des bio-marqueurs permettant d'identifier les patients dans la phase précoce de la maladie et leurs mécanismes biologiques pourraient constituer des cibles spécifiques dans le développement de traitements futurs

Temporal evolution of photorefractive double phase-conjugate mirrors

We present wave-optics calculations of the temporal and spatial evolution from random noise of a double phase-conjugate mirror in photorefractive media that show its image exchange and phase-reversal properties. The calculations show that for values of coupling coefficient times length greater than two the process exhibits excellent conjugation fidelity, behaves as an oscillator, and continues to operate even when the noise required for starting it is set to zero. For values less than two, the double phase-conjugation process exhibits poor fidelity and disappears when the noise is set to zero

Conjugation fidelity and reflectivity in photorefractive double phase-conjugate mirrors

We present an experimental study of the behavior of photorefractive double phase-conjugate mirrors that illustrates recent theoretical predictions. We observe a sharp fidelity threshold that significantly depends on the specific feature size in the input beams. Furthermore, we find that if the two input beams have unequal intensities the conjugation process is asymmetric and the steady-state fidelity is better on the side of the crystal on which the more-intense beam enters

Double phase conjugation

We model the double phase-conjugate mirror (DPCM) as a function of time, the average direction of propagation of the two beams forming the DPCM, and one transverse coordinate. Calculations show that the conjugation fidelity and reflectivity have different dependencies on the photorefractive coupling coefficient times length; the fidelity turns on abruptly with a threshold, whereas the reflectivity increases smoothly. The DPCM behaves as an oscillator at and above threshold: the time required for the reflectivity to reach the steady state dramatically slows down near threshold (like critical slowing down in lasers); above threshold the DPCM is self-sustaining even if the random noise terms used to start the process are set to zero. A decrease in the noise level improves the fidelity but increases the response time. The use of unbalanced input beam ratios results in asymmetric conjugation such that the fidelity obtained on the side of the weaker input beam is significantly reduced. The slowing down diminishes with increasing noise level or unbalanced input intensities

Research on nonlinear optical materials: an assessment. IV. Photorefractive and liquid crystal materials

This panel considered two separate subject areas: photorefractive materials used for nonlinear optics and liquid crystal materials used in light valves. Two related subjects were not considered due to lack of expertise on the panel: photorefractive materials used in light valves and liquid crystal materials used in nonlinear optics. Although the inclusion of a discussion of light valves by a panel on nonlinear optical materials at first seems odd, it is logical because light valves and photorefractive materials perform common functions

Reanalysis of Copernicus Measurements on Interstellar Carbon Monoxide

We used archival data acquired with the Copernicus satellite to reexamine CO column densities because self-consistent oscillator strengths are now available. Our focus is on lines of sight containing modest amounts of molecular species. Our resulting column densities are small enough that self-shielding from photodissociation is not occurring in the clouds probed by the observations. While our sample shows that the column densities of CO and H2 are related, no correspondence with the CH column density is evident. The case for the CH+ column density is less clear. Recent chemical models for these sight lines suggest that CH is mainly a by-product of CH+ synthesis in low density gas. The models are most successful in reproducing the amounts of CO in the densest sight lines. Thus, much of the CO absorption must arise from denser clumps along the line of sight to account for the trend with H2.Comment: 19 pages, 6 figures. Accepted for publication in Ap

Oxygen-isotopic composition and high-resolution secondary ion mass spectrometry imaging of Martian carbonate in Lafayette meteorite

Carbonate from SNC meteorites gives insight into a variety of processes on and/or beneath the surface of Mars. In Lafayette, carbonate occurs in unusually intimate association with hydrous phases when compared with other carbonate-bearing SNCs [1]. We have measured the ^(18)O/^(16)O ratio of carbonate in the alteration veins of Lafayette using the magnetic sector ion microprobe. In addition, we obtained isotope images of major- and minor-element cations in veinlets with the focused ion beam (FIB) quadrupole SIMS. The spot size of the FIB probe used in this study (~0.03 µm) provides an opportunity for high spatial resolution chemical imaging, which is ideal for examining features in the fine-grained alteration assemblage

Comparison of subjective and objective evaluation of screen-film systems for chest radiography

A subjective and an objective comparison of six screen-film systems is reported. Among the objective parameters which characterise image quality, resolution appeared to be the most critical one when compared with the averaged ranking produced by the radiologists. The results have shown that a relationship between dose and image quality can be established for most of screen-film systems tested. The problem which remains in the optimisation procedure of chest imaging, is the definition of the level of image quality requirements

Calibration and testing of a TLD dosemeter for area monitoring

The response of a TLD-600/TLD-700 area dosemeter has been characterized in neutron fields around the 590 MeV cyclotron ring at the Paul Scherrer Institute (PSI). The dosemeter is based on a cylindrical paraffin moderator with three of each type of TLD chip at the centre, and is intended to use for area monitoring around accelerator facilities. The dosemeter is calibrated in terms of ambient dose equivalent using a non-moderated 252Cf neutron source. The ambient dose equivalent response has been tested in five locations where the neutron fields and dose rates have been well characterized by Bonner sphere spectrometer and active neutron monitor measurements. The different spectrum shapes and dose rates in the five locations permit the comparison of the behavior of the active and passive dosemeters in these neutron field

European Survey of Image Quality Assessment Methods Used in Mammography

The definition of reference dose levels has to be linked with the definition of image quality. Unfortunately, there is still no general agreement on the definition of image quality in mammography, and most of the protocols used are based on the detectability of objects having various shapes and contrasts. To facilitate the task of assessing image quality, scoring methods are often used to produce a single number representative of the imaging chain performance. The goal of this study is to present a comparison between different ways of assessing image quality commonly used in Europe. A set of five mammograms, having different image quality levels, has been obtained with several test objects and compared. The results show large sensitivity variations among the different methods. Concerted work between radiologists and physicists is still required to define the radiological tasks and develop objective ways to measure image quality in mammography