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The brain adapts to the sensory environment. For example, simple sensory exposure can modify the response properties of early sensory neurons. How these changes affect the overall encoding and maintenance of stimulus information across neuronal populations remains unclear. We perform parallel recordings in the primary visual cortex of anesthetized cats and find that brief, repetitive exposure to structured visual stimuli enhances stimulus encoding by decreasing the selectivity and increasing the range of the neuronal responses that persist after stimulus presentation. Low-dimensional projection methods and simple classifiers demonstrate that visual exposure increases the segregation of persistent neuronal population responses into stimulus-specific clusters. These observed refinements preserve the representational details required for stimulus reconstruction and are detectable in postexposure spontaneous activity. Assuming response facilitation and recurrent network interactions as the core mechanisms underlying stimulus persistence, we show that the exposure-driven segregation of stimulus responses can arise through strictly local plasticity mechanisms, also in the absence of firing rate changes. Our findings provide evidence for the existence of an automatic, unguided optimization process that enhances the encoding power of neuronal populations in early visual cortex, thus potentially benefiting simple readouts at higher stages of visual processing.
The brain adapts to the sensory environment. For example, simple sensory exposure can modify the response properties of early sensory neurons. How these changes affect the overall encoding and maintenance of stimulus information across neuronal populations remains unclear. We perform parallel recordings in the primary visual cortex of anesthetized cats and find that brief, repetitive exposure to structured visual stimuli enhances stimulus encoding by decreasing the selectivity and increasing the range of the neuronal responses that persist after stimulus presentation. Low-dimensional projection methods and simple classifiers demonstrate that visual exposure increases the segregation of persistent neuronal population responses into stimulus-specific clusters. These observed refinements preserve the representational details required for stimulus reconstruction and are detectable in post-exposure spontaneous activity. Assuming response facilitation and recurrent network interactions as the core mechanisms underlying stimulus persistence, we show that the exposure-driven segregation of stimulus responses can arise through strictly local plasticity mechanisms, also in the absence of firing rate changes. Our findings provide evidence for the existence of an automatic, unguided optimization process that enhances the encoding power of neuronal populations in early visual cortex, thus potentially benefiting simple readouts at higher stages of visual processing.
Dual-energy CT (DECT) has emerged into clinical routine as an imaging technique with unique postprocessing utilities that improve the evaluation of different body areas. The virtual non-calcium (VNCa) reconstruction algorithm has shown beneficial effects on the depiction of bone marrow pathologies such as bone marrow edema. Its main advantage is the ability to substantially increase the image contrast of structures that are usually covered with calcium mineral, such as calcified vessels or bone marrow, and to depict a large number of traumatic, inflammatory, infiltrative, and degenerative disorders affecting either the spine or the appendicular skeleton. Therefore, VNCa imaging represents another step forward for DECT to image conditions and disorders that usually require the use of more expensive and time-consuming techniques such as magnetic resonance imaging, positron emission tomography/CT, or bone scintigraphy. The aim of this review article is to explain the technical background of VNCa imaging, showcase its applicability in the different body regions, and provide an updated outlook on the clinical impact of this technique, which goes beyond the sole improvement in image quality.
Purpose: Early detection of adenocarcinomas in the esophagus is crucial for achieving curative endoscopic therapy. Targeted biopsies of suspicious lesions, as well as four-quadrant biopsies, represent the current diagnostic standard. However, this procedure is time-consuming, cost-intensive, and examiner-dependent. The aim of this study was to test whether impedance spectroscopy is capable of distinguishing between healthy, premalignant, and malignant lesions. An ex vivo measurement method was developed to examine esophageal lesions using impedance spectroscopy immediately after endoscopic resection. Methods: After endoscopic resection of suspicious lesions in the esophagus, impedance measurements were performed on resected cork-covered tissue using a measuring head that was developed, with eight gold electrodes, over 10 different measurement settings and with frequencies from 100 Hz to 1 MHz. Results: A total of 105 measurements were performed in 60 patients. A dataset of 400 per investigation and a total of more than 42,000 impedance measurements were therefore collected. Electrical impedance spectroscopy (EIS) was able to detect dysplastic esophageal mucosa with a sensitivity of 81% in Barrett’s esophagus. Conclusion: In summary, EIS was able to distinguish different tissue characteristics in the different esophageal tissues. EIS thus holds potential for further development of targeted biopsies during surveillance endoscopy.
Gegenstände und Gesichter können Computer schon recht gut erkennen, auch dass sich etwas bewegt und in welche Richtung. Schwierigkeiten bereiten der Künstlichen Intelligenz aber noch zu erfassen, um welche Art von Bewegungen es sich handelt. Das lernen Computer jetzt im Labor von Prof. Hilde Kühne an der Goethe-Universität.
Objective: Vertigo is a common side effect of cochlear implant (CI) treatment. This prospective study examines the incidence of postoperative vertigo over time and aims to analyze influencing factors such as electrode design and insertion angle (IA).
Study Design and Setting: This is a prospective study which has been conducted at a tertiary referral center (academic hospital).
Patients: A total of 29 adults were enrolled and received a unilateral CI using one of six different electrode carriers, which were categorized into “structure-preserving” (I), “potentially structure-preserving” (II), and “not structure-preserving” (III).
Intervention: Subjective vertigo was assessed by questionnaires at five different time-points before up to 6 months after surgery. The participants were divided into four groups depending on the time of the presence of vertigo before and after surgery. Preoperatively and at 6 months postoperatively, a comprehensive vertigo diagnosis consisting of Romberg test, Unterberger test, subjective visual vertical, optokinetic test, video head impulse test, and caloric irrigation test was performed. In addition, the IA was determined, and the patients were divided in two groups (<430°; ≥430°).
Main Outcome Measures: The incidence of vertigo after CI surgery (group 1) was reported, as well as the correlation of subjective vertigo with electrode array categories (I–III) and IA.
Results: Among the participants, 45.8% experienced new vertigo after implantation. Based on the questionnaire data, a vestibular origin was suspected in 72.7%. The results did not show a significant correlation with subjective vertigo for any of the performed tests. In group 1 with postoperative vertigo, 18% of patients showed conspicuous results in a quantitative analysis of caloric irrigation test despite the fact that the category I or II electrodes were implanted, which are suitable for structure preservation. Average IA was 404° for the overall group and 409° for group 1. There was no statistically significant correlation between IA and perceived vertigo.
Conclusions: Though vertigo after CI surgery seems to be a common complication, the test battery used here could not objectify the symptoms. Further studies should clarify whether this is due to the multifactorial cause of vertigo or to the lack of sensitivity of the tests currently in use. The proof of reduced probability for vertigo when using atraumatic electrode carrier was not successful, nor was the proof of a negative influence of the insertion depth.
Hintergrund: Die Atheroskleroseexpression unterscheidet sich nicht nur in unterschiedlichen Gefässbetten (koronar, zerebrovaskulär, peripher), sondern auch innerhalb des peripheren Gefässbettes. Der zugrundeliegende Mechanismus für unterschiedliche Atherosklerose-Phänotypen mit proximalem (iliakale Arterien) oder distalem (infragenikuläre Arterien) Atheroskleroseverteilungsmuster ist bis jetzt noch nicht abschliessend geklärt.
Zielsetzung: Das Ziel dieser monozentrischen retrospektiven Kohortenstudie ist es, den Zusammenhang zwischen kardiovaskulären Risikofaktoren und dem Atheroskleroseverteilungs-muster bei Patienten mit PAVK zu untersuchen. Dafür werden symptomatische Patienten mit extremen Atherosklerosephänotypen (proximale vs. distale Atherosklerose) genauer untersucht.
Methodik: Für diese Querschnittsstudie wurden Daten von 15’000 Patienten, welche sich im Zeitraum von 2000-2018 aufgrund einer symptomatischen PAVK einer primären endovaskulären Rekanalisation an den unteren Extremitäten unterziehen liessen, ausgewertet. Dabei wurden die Patienten herausgefiltert, welche angiographisch ein proximales (iliakal) oder distales (krural) Atheroskleroseexpressionsmuster aufwiesen. Von diesen Personen wurden in der Datenbank personen- und gesundheitsbezogene klinischen Angaben extrahiert. In einer multiplen logistischen Regressionsanalyse mit Rückwärtselimination der unabhängigen Variablen wurde der Einfluss verschiedener kardiovaskulärer Risikofaktoren mit proximaler oder distaler Atherosklerosexpression ermittelt.
Resultate: Von insgesamt 637 indentifizierten Patienten (29% Frauen) mit einer primären endovaskulären Rekanalisation hatten 351 (55%) ein proximales und 286 (45%) ein distales Atheroskleroseverteilungsmuster. Weibliches Geschlecht (OR 0.33, (95%CI 0.20-0.54), p=0.011), aktiver Nikotinkonsum (OR 0.16, (95%CI 0.09-0.28), p<0.001), vormaliger Nikotinkonsum (OR 0.33, (95%CI 0.20-0.57), p<0.001), Hypertriglyzeridämie (OR 0.76, (95%CI 0.60-0.96), p=0.021) waren assoziiert mit einem proximalen Befall. Diabetes mellitus (OR 3.25, (95%CI 1.93-5.46), p<0.001), chronische Niereninsuffizienz (OR 1.18, (95%CI 1.08-1.28), p<0.001) und höheres Alter (OR 1.31, (95%CI 1.06-1.61), p=0.011) waren hin-gegen mit einem distalen Befall assoziiert. Andere Faktoren wie Body Mass Index, arterielle Hypertonie, HDL-, LDL-Cholesterin zeigten keine Assoziation mit den untersuchten atherosklerotischen Prädilektionsstellen. Die Resultate der primären Analysen konnten mit den Subgruppenanalysen (Geschlecht, Nikotinkonsum, Diabetes) bestätigt werden.
Schlussfolgerung: Für distale (krurale) Atherosklerose wurden als Hauptrisikofaktoren Diabetes mellitus und chronische Niereninsuffizienz ermittelt. Obwohl kardiovaskuläre Risikofaktoren auf das gesamte Gefässbett wirken, lassen sich aus den Daten in Bezug auf das Atheroskleroseverteilungsmuster eine geschlechtspezifische und eine individuelle Suszeptibilität für kardiovaskuläre Risikofaktoren vermuten. Ausserdem deuten die Daten darauf hin, dass die PAVK mindestens zwei verschiedene atherosklerotische Phänotypen aufweist.
Hintergrund und Fragestellung: Für Menschen mit Depression gestaltet sich der Zugang zu adäquater Versorgung oft schwierig. Sie müssen sich in einer äußerst komplexen Versorgungslandschaft mit vielen Behandlungsoptionen und verschiedenen Anlaufstellen orientieren, sind aber aufgrund der Depressionssymptome teilweise nicht in der Lage, sich selbst aktiv um ihre Behandlung zu kümmern. Für Frauen der ersten Einwanderergeneration konnte gezeigt werden, dass diese zwar mindestens ebenso häufig an Depression erkranken wie Menschen ohne Migrationshintergrund, aber nicht im gleichen Maße an Versorgungsangeboten teilhaben wie die restliche Bevölkerung. Ziel ist es daher, mehr darüber zu erfahren, wie Migrantinnen den Zugang zu Versorgung bei Depression erleben und welche Schwierigkeiten und Verbesserungswünsche sie haben. Es sollen konkrete Ansatzpunkte zur Verbesserung der Versorgung aufgezeigt werden.
Methodisches Vorgehen: Es wurden zwölf teilstrukturierte qualitative Einzelinterviews mit Migrantinnen der ersten Einwanderergeneration geführt, die aufgrund von Depression in Deutschland behandelt wurden. Die Auswertung der Interviews erfolgte mittels qualitativer Inhaltsanalyse.
Ergebnisse: Die Teilnehmerinnen beschreiben zahlreiche Unsicherheiten und Ängste beim Versorgungszugang, den sie als zu schwierig, kompliziert und langwierig erleben. Konkrete Schwierigkeiten sind fehlendes Wissen zu Depressionssymptomen und Behandlungsoptionen, der Umgang mit Stigmatisierung und Vorurteilen, mangelnde Behandlungskoordination und Beratung insbesondere beim Zugang zu ambulanter Psychotherapie, lange Wartezeiten sowie Verständigungsschwierigkeiten. Die Teilnehmerinnen wünschen sich bessere Beratung und Informationsmöglichkeiten zu geeigneten Behandlungsoptionen, niedrigschwelligere Behandlungsangebote, sprachliche Unterstützung insbesondere zu Beginn der Behandlung sowie Aufklärungskampagnen zum Thema Depression für die breite Öffentlichkeit.
Diskussion: Beim Versorgungszugang von Migrantinnen mit Depression besteht Verbesserungsbedarf. Die beschriebenen Schwierigkeiten und Wünsche sollten bei der Planung von Versorgungsangeboten und bei der Behandlung stärker berücksichtigt werden. Konkrete Ansatzpunkte für eine bessere Versorgung sind entstigmatisierende, öffentlichkeitswirksame Informationskampagnen zu den Symptomen und der Behandlung von Depression sowie muttersprachliche Informationsmaterialien für Patientinnen und Patienten zu Depression, den Versorgungsangeboten und den relevanten Grundlagen des Gesundheits- und Sozialsystems. Auch sprachliche Unterstützung im Einzelfall, etwa durch professionelle Sprachmittlerdienste, sollte bei Bedarf ermöglicht werden. Darüberhinaus sind individuelle Unterstützungsangebote bei der Behandlungskoordination und beim Zugang zu ambulanter Psychotherapie nötig sowie mehr Aufmerksamkeit und Einfühlungsvermögen der Behandlerinnen und Behandler für individuell bestehende Vorbehalte und Ängste von Personen mit Migrationshintergrund.
Ziel der Studie: Eine psychische Komorbidität spielt im Kontext mit weiteren persönlichen, sozialen und beruflichen Faktoren bei der Ermittlung des spezifischen Rehabilitationsbedarfs der Patienten in Deutschland eine immer bedeutendere Rolle. Um die Zuweisung von Patienten zu einer Rehabilitationsform besser ausdifferenzieren zu können, soll im Rahmen dieser retrospektiven Analyse ermittelt werden, von welchem der beiden untersuchten Rehabilitationskonzepte (OR/VMO) Patienten mit psychischer Komorbidität unter Berücksichtigung von Geschlecht, Erwerbsstatus und orthopädischer Hauptdiagnose stärker profitieren.
Methodik: Mittels der Screening-Fragebögen HADS-A, HADS-D, SIMBO und BPI sowie eines Klinikfragebogens zu Beginn der Rehabilitation wurden Angaben von 913 Probanden (529 m/384 w) ausgewertet. Hiervon wurden 43 % der OR und 57 % der VMO zugewiesen. So wurde die Häufigkeitsverteilung der Faktoren psychische Komorbidität, Geschlecht, Erwerbsstatus und orthopädische Hauptdiagnose festgestellt. Mittels HADS wurde am Ende der Therapie der Benefit durch Vergleich der Scorewert-Mediane ermittelt.
Ergebnisse: Häufigkeitsverteilungen und die Entwicklung der HADS-Scores zeigen, dass die im Vorfeld erfolgte Einteilung gemäß psychischer Komorbidität korrekt war. Frauen waren häufiger von einer psychischen Komorbidität betroffen und erzielten in der VMO größere Erfolge. Bezüglich der orthopädischen Hauptdiagnose ergab sich eine hohe Prävalenz von HWS- und LWS-Beschwerden. Beim Erwerbsstatus (Arbeits(un)fähigkeit, Arbeitslosigkeit, berufliche Problemlage) zeigte sich ein diffuseres Bild, das keine generalisierende Aussage bezüglich der arbeitsweltbezogenen Faktoren zulässt.
Schlussfolgerungen: Das Vorliegen einer psychischen Komorbidität stellt einen zielführenden Indikator dar, der als eines der Hauptzuweisungskriterien zur VMO beizubehalten ist. Auch das weibliche Geschlecht in Verbindung mit dem Vorliegen einer psychischen Komorbidität ist als adäquates Kriterium anzusehen. Bezüglich der orthopädischen Hauptdiagnose können insbesondere HWS-Beschwerden als Zuweisungskriterium geeignet sein. Aufgrund der sehr heterogenen Ergebnisse hinsichtlich der Aspekte des Erwerbsstatus lässt sich festhalten, dass diesbezüglich eine Zuweisung zu einem arbeitsweltbezogenen Therapiekonzept (z. B. MBOR) zielführender erscheint.