BACKGROUND: Internal carotid artery stenosis is a major etiological factor causing cerebrovascular events. Carotid endarterectomy (CEA) has been shown to reduce the risk of future cerebrovascular events. It is increasingly recognized that in addition to stenosis, plaque morphology plays an important role in determining plaque stability. The evolution of imaging modalities such as ultrasound and of computer-assisted image analysis has led to the development of objective, reproducible methods to assess plaque morphology. Previous studies have identified differences in plaque morphology between asymptomatic plaques and those causing different cerebrovascular events and between men and women. Moreover, similarities in morphology between plaques in the carotid arteries have been reported. However, methods used in these studies were mostly subjective, and no study has evaluated these findings using digital image analysis in individuals referred for CEA. METHODS: Eighty-four neurologically symptomatic and asymptomatic men and women referred for CEA underwent duplex ultrasound examinations and completed a questionnaire regarding their current medications, family history of cardiovascular disease and past medical history, including their most recent cerebrovascular event. We normalized image brightness, outlined atherosclerotic plaques and used computer software to extract 12 histogram/textural features from the outlined plaques. Three substudies were performed.1) First, we compared ipsilateral plaques features between asymptomatic patients and those with different cerebrovascular symptoms (amaurosis fugax, transient ischemic attack (TIAs) and stroke). 2) Second, we evaluated the degree of correlation of these plaque features between ipsilateral and contralateral carotids in the various symptom subgroups and in the overall population. 3) Thirdly, we compared these plaque features between men and women, on both ipsilateral and contralateral sides. RESULTS: 1) Ipsilateral plaques from asymptomatic patients were more echogenic, as described by plaque type, grayscale median (GSM), percentage of pixels below grayscale values of 10, 30 and 50 (PPCS1, bel_30, bel_50), compared with all symptom groups except TIA. Asymptomatic plaques trended toward greater homogeneity, as described by runlength short-run-emphasis (runl SRE) and skewness than symptomatic plaques as a group and amaurosis fugax plaques. Amaurosis fugax plaques were characterized by significantly greater echolucency than all other groups and also trended toward a significantly more homogeneous appearance than TIA plaques, as described by spatial gray level dependence angular second moment (SGLD ASM) and SLGD homogeneity. 2) The strongest correlations between the carotids were observed in spatial gray level dependence matrices information measure of correlation-1 (SGLDM IMC-1; heterogeneity), SGLDM correlation and skewness (heterogeneity), bel_50 and GSM (echolucency).3) Ipsilateral plaque echolucency was significantly greater in men (lower GSM, higher percentage of pixels between grayscale values of 10 and 20 (PPCS2) and bel_30). Ipsilateral plaques from men were significantly more heterogeneous (higher SGLDM IMC-1 and skewness), and yet significantly more homogeneous (lower SGLDM correlation). Contralateral plaques demonstrated similar trends. CONCLUSION: Using digital image analysis of ultrasonic plaque images, we determined significant differences in histogram/textural features between asymptomatic plaques and those causing different symptoms, in a high-risk cohort of CEA referrals and including some novel texture features. Next, we demonstrated that certain imaging features previously associated with plaque instability correlate well between the carotid sides. Finally, men had more unstable plaques than women in both carotid sides. Large prospective studies are required to evaluate the prognostic value of digital image analysis. / INTRODUCTION: La sténose de l'artère carotide est une cause majeure d'évènements vasculaires cérébraux (EVC). L'endartérectomie carotidienne (EAC) réduit le risque de futur EVC. Il est de plus en plus reconnu que, en plus de la sténose, la morphologie de la plaque est un déterminant important de la stabilité de la plaque. L'évolution des modalités d'imagerie incluant l'échographie et de l'analyse d'image assistée par ordinateur a mené au développement de méthodes objectives et reproductibles pour évaluer la morphologie de la plaque. Des études antérieures ont identifié des différences dans la morphologie de plaque entre les plaques asymptomatiques et symptomatiques et entre les plaques d'homme et de femme. En outre, des similitudes morphologiques entre les plaques des deux carotides ont été rapportés. Cependant, les méthodes utilisées dans ces études étaient pour la plupart subjectives, et aucune étude n'a évalué ces résultats en utilisant l'analyse d'image numérique chez les personnes envoyées pour EAC. MÉTHODES: Quatre-vingt quatre individus neurologiquement symptomatiques et asymptomatiques envoyés pour EAC ont subi des examens échographiques duplex et ont rempli un questionnaire concernant leurs médicaments actuels, antécédents familiaux et les antécédents médicaux, incluant leur EVC le plus récent. Nous avons normalizé la luminosité des images, établit le contour des plaques et nous avons extrait 12 fonctions d'histogramme/texture décrivant les plaques athéroscléreuse. Trois sous-études ont été réalisées.1) En premier, nous avons comparé les caractéristiques des plaques entre les patients asymptomatiques et symptomatiques (amaurose fugace, accident ischémique transitoire (AIT) et accident vasculaire cérébral).2) Ensuite, nous avons évalué le degré de corrélation de ces caractéristiques entre la plaque des carotides ipsilatérales et controlatérales parmi les sous-groupes de symptômes divers et la population entière.3) Finalement, nous avons comparé ces caractéristiques entre les sexes, incluant les deux carotides. RÉSULTATS: 1) Les plaques asymptomatiques étaient plus échogène (plaque type, GSM, PPCS1, bel_30, bel_50) comparées à tous les groupes de symptômes, sauf AIT. Les plaques asymptomatiques ont démontré une tendance vers une homogénéité significativement plus grandes (runl SRE, skewness) que les plaques symptomatiques toutes ensemble et que les plaques amaurose fugace. Les plaques amaurose fugace ont été caractérisées par une échogénicité significativement plus grande (plaque type, GSM, PPCS1, bel_30, bel_50) que tous les autres groupes et aussi ont démontré une tendance vers une homogénéité significativement plus grande (SGLD ASM et homogeneity) que les plaques AIT.2) Les plus fortes corrélations entre les carotides ont été observés dans SGLDM IMC-1 (hétérogénéité), SGLDM corrélation (hétérogénéité), skewness, bel_50 et GSM.3) L'échogénicité de la plaque ipsilatérale était significativement moins élevé chez les hommes (GSM, PPCS2, bel_30). Plaques ipsilatérales des hommes étaient significativement plus hétérogène (SGLDM IMC-1, skewness), et pourtant significativement plus homogène (SGLDM correlation). Plaques contralatérales ont démontré des tendances similaires. CONCLUSION: En utilisant l'analyse d'image numérique d'images ultrasonores de plaques, nous avons déterminé des différences significatives dans les caractéristiques histogrammes/texturales entre plaques asymptomatiques et ceux ayant causé des symptômes différentes, dans une cohorte à haut risque d'individus subissant EAC, et incluant certaines caractéristiques de texture de nouveaux. Ensuite, nous avons démontré que certaines caractéristiques qui étaient précédemment associés avec l'instabilité de la plaque sont bien corrélés entre les carotides. Enfin, les hommes avaient des plaques plus instables que les femmes dans les deux carotides. Les grandes études prospectives sont nécessaires pour évaluer la valeur pronostique de l'analyse d'image numérique.

The thesis project focuses on the development of a novel, non-viral nanoparticle formulation for delivery of nucleic acids, drugs and other molecules. These nanoparticles were developed with an aim to administer the therapeutic molecules, non-invasively, to the targeted diseased tissue. The current thesis illustrates the design, characterization and optimization of the nanoparticles. The design of this novel nanoparticle formulation involves a series of chemical reactions on a parent polymer, chitosan, which is a cationic, biocompatible and biodegradable in nature. Chitosan was then surface graphed with another hydrophilic polymer called polyethylene glycol (PEG). PEG was used as a linker to further attach a peptide, which was meant to target a specific receptor on the cell's surface of the diseased tissue. In this work, we have utilized three peptide sequences, a cell penetrating peptide TAT, a neuronal targeting peptide MGF, and a colon targeting peptide CP15. These novel nanoparticles prepared using a novel synthetic scheme have shown successful delivery of the therapeutic molecules (siRNA) to the targeted tissue both in-vitro and in-vivo. The nanoparticle system as proposed can be used for intranasal delivery of siRNA's targeting brain or be used for systemic delivery to cancerous tissues. This project claims for the development of a nanoparticle based therapeutic delivery device, which can be tailor-made in terms of size, shape, surface charge of the nanoparticle, targeting peptide and therapeutic payload such as; siRNA/DNA/RNA and drugs. The formulation possesses the ability to bypass the blood-brain-barrier and other physiological barriers for the application treating neurodegenerative diseases and cancer respectively. / Le projet de thèse porte sur l'élaboration d'une formule innovatrice et non virale de nanoparticules pour livrer des acides nucléiques, drogues et autres molécules. Ces nanoparticules ont été élaborées dans le but d'administrer, de façon non-invasive, des molécules thérapeutiques, pour cibler les tissus malades. La thèse présentée illustre la conception, la caractérisation et l'optimisation des nanoparticules. La conception de cette nouvelle formulation de nanoparticules consiste en une série de réactions chimiques sur un polymère parent, la chitosane, qui est cationique, biocompatible et biodégradable. Chitosane était alors modifiée en surface avec un autre polymère hydrophile, le polyéthylène glycol (PEG). PEG a été utilisée pour lier un peptide, qui avait pour but de cibler un récepteur spécifique localisé sur la surface de la cellule du tissu malade. Dans ce travail, nous avons utilisé trois séquences peptidiques, un peptide de pénétration cellulaire TAT, un peptide de ciblage neuronal MGF et un peptide qui cible le colon, CP15. Ces nouvelles nanoparticules, préparées à l'aide d'un nouveau schéma de synthèse, ont montrées une livraison réussie des molécules thérapeutiques (siRNA) au tissu ciblé, in vitro et in vivo. Le système de nanoparticules proposé est utile pour cibler le cerveau par une administration intranasale ainsi que pour cibler des tissus cancéreux par administration systémique. Ce projet propose le développement d'un dispositif de livraison thérapeutique basée de nanoparticules, qui peut être personnalisées en fonction de la taille, la forme, la charge superficielle de la nanoparticule, le peptide de ciblage et la charge utile thérapeutique tels que: siRNA/ADN/ARN et d'autres molécules thérapeutiques. La formule possède la capacité de contourner la barrière hémato-encéphalique et autres barrières physiologiques pour traiter les maladies neurodégénératives et les tissus cancéreux.

An increase in greenhouse gas emissions has led to a rise in average global surface air and ocean temperatures. This rise in sea surface temperatures can cause changes in species' distributions, particularly those species close to their thermal tolerance limits. Thus, species may be retreating northward to higher latitudes and colder temperatures, while other species may benefit from sea surface warming. This thesis addresses the potential shifts in range of commercial marine species along the Northwest Atlantic. The study focuses on 33 marine species harvested in Canadian as well as US waters and includes macroalgae (e.g., kelp and rockweeds); shellfish (e.g., clams, mussels, oysters, crabs, and lobster); and finfish (e.g., cod, halibut, and salmon). A bioclimate envelope approach is used to determine the current sea surface temperatures associated with each species' geographical distribution and, ultimately, identify its thermal limits. Future distributions are determined using sea surface temperatures projected by Atmosphere Ocean General Circulation Models and Earth System Models prepared for the upcoming IPCC fifth assessment report (the Canadian Centre for Climate Modelling and Analysis CanESM2, the Met Office Hadley Centre HadGEM2-ES, the NASA Goddard Institute for Space Studies GISS-E2-R, the Australian Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO-Mk3.6). The output from runs from both representative concentration pathways 4.5 and 8.5 are used to predict the potential geographic distribution of each species for the year ~2100. The shift of species ranges in response to climatic change has major implications for the management of marine resources and governance providing valuable information to build a framework for developing adaptation options. / Une augmentation des émissions de gaz à effet de serre a conduit à une augmentation des températures moyennes de l'air et des océans à l`échelle du globe.. La hausse des températures de surface de la mer peut provoquer des changements dans la répartition des espèces, en particulier les espèces proches de leurs limites de tolérance thermique. Ainsi, certaines espèces peuvent se déplacer vers le nord jusqu'à des latitudes plus élevées et des températures plus froides, tandis que d'autres espèces peuvent bénéficier du réchauffement de la surface de la mer. Cette thèse examine les changements potentiels de l`aire de répartition des espèces commerciales marines dans le nord-ouest de l'Atlantique. L'étude porte sur 33 espèces marines pêchées dans les eaux américaines et canadiennes et comprend les macroalgues (par exemple, le varech et les fucus); les mollusques et crustacés (cèst à dire les palourdes, les moules, les huîtres, les crabes, et les homards) et les poissons (morue, flétan, et le saumon). Une approche bioclimatique est utilisée pour déterminer les températures actuelles de surface de la mer correspondant à l`aire de répartition géographique de chaque espèce afin d'identifier ses limites thermiques. Les répartitions futures se basent sur les projection de températures de surface de la mer obtenues avec des modèles de circulation générale atmosphère-ocean (Atmosphere Ocean General Circulation Models) et des modèles Earth System Models, préparées pour le prochain rapport IPCC fifth assessment par différentes agences (le Centre canadien de la modélisation et de l'analyse CanESM2, le Met Office Hadley Centre HadGEM2-ES, la NASA Goddard Institute for Space Studies GISS-E2-R, le Australian Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO-Mk3.6). Les résultats concertés des RCP 4.5 et RCP 8.5 sont utilisés pour prédire la répartition géographique potentielle de chaque espèce pour l'année ~ 2100. Les changements dans l`aire de répartition des espèces en réponse au changements climatiques a des implications majeures pour la gestion des ressources marines et la gouvernance puisquèlle fournit des informations essentielles à la création d`un cadre pour l'élaboration d'options d'adaptation.

The stromatoporoids grew on lime muds in a quiet, shallow water, shelf environment. From the orientation of orthoceracone cephalopods, the current direction was from the east-southeast or the west-northwest or the north-northeast. [...]

Boron trifluoride-ammonia, BF3• NH3, the first complex of boron trifluoride with a nitrogen pontaining base, was prepared by Gay Lussac (1). Since then many complexes of boron trifluoride with amines, amides, nitriles and nitrogen containing heterocyclics have been prepared (2,3). [...]

An interaction between nucleons and/or nuclei is commonly termed a nuclear reaction. This includes a variety of processes such as elastic or inelastic scattering, spallation, fragmentation, fission, etc. In the present work strontium, enriched to greater than 99.8% in mass 88, was bombarded with protons in the energy range 7 to 85 MeV. Elastic or inelastic scattering studies, although important, have not been undertaken in this work. The process of fission involves the division of target nucleus into two or more roughly equal masses; while in fragmentation, chunks of nuclear matter are split off from the struck nucleus. The chance of occurrence of the latter two processes, in the range of energy and for the target nucleus under investigation, is very small. We will therefore concern ourselves with spallation reactions in which nucleons or small clusters of nucleons are ejected from the bombarded nucleus. [...]

The rate of evolution is a fundamental unifying concept in evolutionary biology and sets the stage for the investigation of genotypic, phenotypic and taxonomic biodiversity. This thesis specifically examined the rate of phenotypic evolution using discrete morphological characters, which are relatively understudied for this purpose compared to continuously-valued characters and traits. I first focused on heterogeneity in rates among characters in phylogenetic analysis. I used Bayesian model selection tools and 77 matrices of discrete morphological characters to show that a) models incorporating rate-heterogeneity among characters in phylogenetic analysis were preferred over equal-rates models in 80–88% of matrices, suggesting rate heterogeneity is a common property of these data sets, and b) although most data sets were equivocal, there was some weak support for a recently formulated hypothesis that the lognormal distribution is more appropriate to model such variation relative to the commonly used gamma distribution. I then focused on estimating absolute rates of evolution of discrete morphological characters in a phylogenetic context. I extended previous methods to better incorporate phylogenetic and divergence time uncertainty using distributions of dated phylogenies derived from independent data. I used modern birds as a case study and performed a large Bayesian divergence time study of a comprehensive sample of 310 modern bird genera to provide a posterior sample of 10 000 dated trees to estimate absolute rates of evolution. This analysis, based on 23 fossil calibrations and a multigene molecular supermatrix of existing sequences, although qualified by uncertainty in estimated relationships and divergence times, estimated that the basal radiation of Neoaves occurred within a relatively short interval in the Late Cretaceous. Many lineages were estimated to cross the Cretaceous–Paleogene (K–Pg) boundary while within order diversification of crown groups was nearly exclusively in the Cenozoic. Finally, I employed this tree distribution along with another recently published tree distribution to estimate absolute rates of phenotypic evolution using both maximum parsimony and likelihood-based methods using an existing comprehensive data set of discrete avian anatomical characters. Incorporating phylogenetic and divergence time uncertainty, estimated rates of evolution were found to be highly variable and had a complex multimodal distribution through time when visualized across 10 000 dated trees. Combined with an analysis of rates of evolution across clades, maximum clade credibility trees, and a correlation test of rates against time, the results were complex, but in aggregate, were consistent with the hypothesis of an early-burst of higher rates of phenotypic evolution in modern birds. / Le taux d'évolution est un concept fondamental unificateur en biologie évolutive, et ouvre la voie à l'étude de la biodiversité génotypique, phénotypique et taxonomique. La présente thèse a examiné de manière spécifique le taux d'évolution phénotypique à l'aide de charactères morphologiques discrètes, qui sont relativement peu étudiés dans cette optique comparativement aux traits et charactèrs à valeur continue. Premièrement, je me suis penché sur l'hétérogénéité des taux dans les caractères d'analyse phylogénétique. Les outils de sélection du modèle Bayesien ainsi que 77 matrices de charactères morphologiques discrets ont été utilisé afin de démontrer que a) les modèles incorporant l'hétérogenéité destaux dans les charactères d'analyse phylogénétique étaient préférées des modèles à taux égaux dans 80 à 88% des matrices, ce qui suggère que l'hétérogénéité est une charactéristique commune dans les ensembles de données, et b) bien que la plupart des ensembles de données étaient équivoques, il y avait un faible appui pour l'hypothèse formulée récemment que la distribution log-normale est plus appropriée pour modéliser les variations relatives que la distribution gamma couramment utilisée. Ensuite, je me suis concentré sur l'esmination des taux absolus d'évolution des charactères morphologiques discrets dans un contexte phylogénétique. J'ai étendu des méthodes existantes afin de mieux incorporer lesincertitudes phylogénétique et de divergence temporelle en utilisant des distributions de phylogénies datées extraits de données indépendantes. J'ai utilisé les oiseaux modernes comme étude de cas et j'ai effectué une grande étude Bayesien de divergence temporelle d'un échantillon exhaustif de 310 genera d'oiseaux modernes pour y extraire un échantillon postérieur de 10 000 arbres datées, dans le but d'arriver à une estimation absolue des taux d'évolution. Cette analyse, qui est basée sur vingt-trois étalonnages de fossils et une supermatrice multigène moléculaire de séquences existantes, bien que qualifié par une incertitude dans les relations estimées et divergences temporelles, estime que le rayonnement de base a eu lieu dans un laps de temps relativement court dans la fin du Crétacé. De nombreuses lignées ont été estimés à raverser la frontière Crétacé-Paléogène (K–Pg) tandis que la diversification des groupes couronnes (« crown groups ») à l'intérieur du groupe était presque exclusivement dans le Cénozoïque. Finalement, j'ai utilisé cette distribution avec une autre distribution publiée récemment afin d'estimer les taux absolus de l'évolution phénotypique en utilisant la parcimonie maximale et les méthodes basées sur les probabilités en utilisant un ensemble de données compréhensif de charactères anotomiques discrèts d'oiseaux. Intégrer les incertitudes phylogénétiques et de divergence temporelle, les taux d'évolution estimés se sont révélés être très variables et ont fait preuve d'une distribution multimodale complexe lorsque visualisés à travers 10 000 arbres datés. Combiné avec une analyse des taux d'évolution à travers les clades, des arbres de clade à crédibilité maximale, et un test de corrélation entre les taux en fonction du temps, les résultats se sont avérés complexes, mais dans l'ensemble, étaient compatibles avec l'hypothèse d'une rupture précoce de la hausse des taux d'évolution phénotypique chez les oiseaux modernes.

In the hawkmoth, Manduca sexta, many behaviors are partially or fully functional but are actively suppressed prior to normal expression. The pupal gin-trap reflex is such a behavior and its development prior to repression was examined both behaviorally and physiologically. Behavioral responses similar to the pupae were observed in the latter stages of wandering. These responses were rapid lateral flexions and rotary abdomenal movements. The responses differed from the pupal responses in that the flexions were not segment-specific and the rotary movements were not confined to the abdomen as in the pupa. Physiological responses similar in amplitude to the pupa were also observed in the motorneurons during this stage. The responses also resembled the pupal by way of rapid depolarizations followed by inhibition. The responses differed by being non-segment-specific and repetitive in nature during a stimulation period. The results suggest the reflex is at least partially functional prior to pupation.

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