Restriction of visual experience to a single orientation affects the organization of orientation columns in cat visual cortex

Summary and Conclusions In six dark reared, 4-weak-old kittens visual experience was restricted to contours of a single orientation, horizontal or vertical, using cylindrical lenses. Subsequently, the deoxyglucose method was used to determine whether these artificial raising conditions had affected the development of orientation columns in the visual cortex. After application of the deoxyglucose pulse one hemifield was stimulated with vertical, the other with horizontal contours. Thus, from interhemispheric comparison, changes in columnar systems corresponding to experienced and inexperienced orientations could be determined. The following results were obtained: (1) Irrespective of the restrictions in visual experience, orientation columns develop in areas 17, 18, 19 and in the visual areas of the posterior suprasylvian sulcus. (2) Within area 17, spacing between columns encoding the same orientations is remarkably regular (1 mm), is not influenced by selective experience and shows only slight interindividual variation. (3) In non-striate areas the spacing of columns is less regular and the spatial frequency of the periodicity is lower. (4) The modifiability of this columnar pattern by selective experience is small within the granular layer of striate cortex but substantial in non-granular layers: Within layer IV columns whose preference corresponds to the experienced orientation are wider and more active than those encoding the orthogonal orientation but the columnar grid remains basically unaltered. Outside layer IV the columnar system is maintained only for columns encoding the experienced orientations. The deprived columns by contrast frequently fail to extend into non-granular layers and remain confined to the vicinity of layer IV. (5) These modifications in the columnar arrangement are more pronounced in striate cortex than in non-striate visual areas and, within the former, more conspicuous in the central than in the peripheral representation of the visual field. It is concluded that within layer IV the blue print for the system of orientation columns is determined by genetic instructions: first order cells in layer IV develop orientation selectivity irrespective of experience whereby the preference for a particular orientation is predetermined by the position in the columnar grid. Dependent on experience is, however, the expansion of the columnar system from layer IV into non-granular layers. It is argued that all distortions following selective rearing can be accounted for by competitive interactions between intracortical pathways, the mechanisms being identical to those established for competitive processes in the domain of ocular dominance columns. It is proposed that such experience dependent modifiability of connections between first and second order cells is a necessary prerequisite for the development of orientation selectivity in cells with large and complex receptive fields.This work has partially been supported by a grant from the Deutsche Forschungsgemeinschaft, SFB 50, A14Dedicated to Prof. D. Ploog on the occasion of his 60th anniversaryResearch Fellow of the Alexander-von Humboldt-Stiftung     

Renovaskuläre Hypertonie

Zusammenfassung In der vorliegenden Untersuchung wurde das postoperative Blutdruckverhalten bei 35 Patienten mit renovaskulärer Hypertonie untersucht: 17 Patienten mit fibromuskulärer Dysplasie (FMD) und 18 mit arteriosklerotischen Gefäßwandveränderungen (ASS).Patienten mit FMD waren im Mittel jünger (31,8 Jahre), zeigten eine kürzere Hypertonieanamnese (1,8 Jahre) und waren prävalent weiblich (82%), während Patienten mit ASS deutlich älter waren (48,2 Jahre), eine längere Hypertoniedauer (2,6 Jahre) zeigten und bevorzugt männlich (78%) waren.In beiden Gruppen zeigte das intravenöse Pyelogramm einen vergleichbar hohen Anteil positiver Befunde (FMD=64%, ASS=61%).Postoperativ waren in der Gruppe mit FMD 47% (n=8) geheilt, 47% (n=8) gebessert und nur 6% (n=1) der Patienten geringgradig gebessert. Die vergleichbaren Werte für die Gruppe mit ASS betrugen 28, 55 und 17%. Für das Gesamtkollektiv war folglich ein guter Operationserfolg (geheilt und gebessert) in 88,5% der Fälle zu beobachten. Patienten mit ASS und postoperativ nur geringgradiger Besserung (n=3) zeigten eine auffallend lange Hypertonieanamnese (7,0±1,4 Jahre).Bei allen Patienten wurde präoperativ die seitengetrennte Bestimmung der Renin-Aktivität (PRA) im Nierenvenenblut durchgeführt und aus den Werten die PRA-Quotienten (PRA betroffene/nicht betroffene Seite) errechnet. Bei 27 Patienten wurde die Bestimmung 15 und 30 min nach intravenöser Stimulation mit 40 mg Furosemid wiederholt. PRA-Quotienten von 1,5 wurden als signifikant bezeichnet.Bei 31 Patienten mit einseitiger renovaskulärer Hypertonie wurde die Höhe des PRA-Quotienten zum postoperativen Blutdruckverhalten korreliert. Dabei zeigte sich zwischen der Gruppe der postoperativ Geheilten und der der postoperativ Gebesserten kein signifikanter Unterschied im mittleren PRA-Quotienten. Ferner ließen sich für das Gesamtkollektiv der 31 Patienten mit einseitiger renovaskulärer Hypertonie unter Ausgangs- und Stimulationsbedingungen keine signifikanten Korrelationen zwischen Höhe der PRA-Quotienten und postoperativem Blutdruckabfall ermitteln.Unsere Ergebnisse unterstützen nicht die weit verbreitete Ansicht, daß sich die seitengetrennte Bestimmung der PRA im Nierenvenenblut als Parameter für den zu erwartenden Operationserfolg bei Patienten mit einseitiger renovaskulärer Hypertonie eignet. Die Methode kann deshalb nach unserer Ansicht nicht mehr als obligater Bestandteile der präoperativen Diagnostik der renovaskulären Hypertonie empfohlen werden.     

Experimental determination of the kinetics of calcium-binding with chondroitin sulphate and the effects of uric acid on this process

Summary The calcium-binding kinetics of chondroitin sulphate C (CS) have been determined using equilibrium analysis including ⁴⁵Ca. There is a linear relationship between the extent of the Ca binding and the concentration of CS present. 1 mol CS disaccharide unit binds 0.757 mol Ca. Scatchard plots of the data have revealed a single constant of dissociation (K _D =1429). In the presence of urate ions, and dependent on the pH value, the ability of CS to bind Ca may be impaired by as much as 31%. These measurements have supported the theory that urate ions interact with the GAGs in urine.     

Cardiovascular parameters and scoring systems in the evaluation of response to therapy in sepsis and septic shock

Summary In 47 medical and postoperative ICU patients with 57 episodes of sepsis and septic shock, cardiovascular parameters including systemic vascular resistance (SVR), cardiac index (CI), stroke volume index (SVI), left ventricular stroke work index (LVSWI) as well as six scoring systems (APACHE II, Elebute, Goris, HIS, SAPS and SSS) were studied regarding their usefulness in the assessment of disease progression and evaluation of response to supplemental sepsis therapy (immunoglobulins, plasmapheresis). Among the hemodynamic parameters, only a prompt SVR improvement significantly discriminated between ultimate survivors and nonsurvivors. Thus, an increase in SVR (>160 dyn*cm^–5*sec, within days 0 to 4, persisting for >24 hours) can serve as a prognostically validated response criterion (responders/non-responders: 26/31; mortality: 27% vs. 77%). Non-invasively, the APACHE II score was best suited (specificity: 88%, sensitivity: 67%) to classify hemodynamically defined responders to supplemental sepsis treatment (score-reduction 4 on day 4 after onset of therapy).

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Herz-Kreislauf-Parameter und Score-Systeme in der Beurteilung des Therapieerfolges bei Sepsis und septischem Schock

Zusammenfassung Bei 47 internistischen sowie postoperativen Intensivpatienten mit insgesamt 57 Episoden von Sepsis und septischem Schock wurden Herz-Kreislauf-Parameter inklusive systemischer Gefäßwiderstand (SGW), Herzindex, Schlagvolumenindex und linksventrikulärer Schlagarbeitsindex sowie sechs Score-Systeme (APACHE II, Elebute, Goris, HIS, SAPS und SSS) in ihrer Wertigkeit zur Beurteilung des Krankheitsverlaufes sowie des Ansprechens auf additive Sepsistherapie (Immunglobuline, Plasmapherese) untersucht. Von den hämodynamischen Parametern diskriminierte nur der — prompt nachweisbare — Anstieg des SGW signifikant zwischen letztlich überlebenden und nicht überlebenden Patienten. Ein Anstieg des SGW (>160 dyn*c^m–5*s innerhalb von vier Tagen, länger als 24 Stunden anhaltend) kann somit als prognostisch validiertes Responder-Kriterium dienen (Responder/Non-Responder: 26/31; Letalität: 27% vs. 77%). Nichtinvasiv erwies sich der APACHE II Score (Kriterium: Score-Abfall 4 bis zum Tag 4 nach Therapiebeginn) zur Klassifizierung der hämodynamisch definierten Therapie-Responder bei additiver Sepsistherapie am besten geeignet (Spezifität: 88%, Sensitivität 67%).

     

Detection of the tick-borne encephalitis virus (TBEV) in ticks in several federal “Länder” of Germany by means of the polymerase chain reaction (PCR) — Characterization of the virus

Summary The aim of the present study was to analyse the current epidemiological situation with respect to TBE in the new federal Länder of Germany and in Saarland through detection of the TBEV genome in unengorged ticks using an RT-PCR technique. 22,273 ticks (Ixodes ricinus) were collected in the five new Länder (and some in Bavaria and Baden-Württemberg) and divided into 294 pools. It was possible to detect TBEV RNA in six pools of ticks from Mecklenburg Western-Pomerania [4], Brandenburg [1], Thuringia [1] (and in three pools from Bavaria and Baden-Württemberg). The nucleotide sequence data of the PCR products were analysed and compared. In Saarland 8,780 ticks were collected in 70 habitats from all the geographic regions and analysed using the PCR in 21 pools; two pools produced positive PCR signals (Saarlouis, Perl). We cannot as a result make a general recommendation that TBE-immunization be introduced in Saarland and in the new federal Länder of Germany. In Germany, however, TBE immunoprophylaxis in Bavaria and Baden-Württemberg is very important.

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Nachweis des Virus der Frühsommer-Meningoenzephalitis in Zecken einiger Bundesländer mittels Polymerase-Kettenreaktion und nähere Charakterisierung des Virus

Zusammenfassung Das Ziel der vorgelegten Studie ist die Einschätzung der aktuellen epidemiologischen Situation der Frühsommer-Meningoenzephalitis in den fünf neuen Bundesländern und im Saarland mit Hilfe des Nachweises von FSMEV-RNA in ungesogenen Zecken (Ixodes ricinus) durch eine RT-PCR-Technik. 22 273 Zecken wurden in den fünf neuen Ländern (einige auch in Bayern und Baden-Württemberg) gesammelt und in 294 Pools untersucht. Der spezifische RNA-Nachweis gelang viermal in Zecken aus Mecklenburg-Vorpommern, einmal in solchen aus Brandenburg und einmal aus Thüringen. In Bayern und Baden-Württemberg gelang der Virus-RNA-Nachweis dreimal. Die Sequenzdaten der PCR-Amplifikate zeigten, auch im Vergleich mit denen des Prototypstammes Neudoerfl, den hohen Grad der Konservierung im Bereich der 5 NCR. 8780 saarländische Zecken aus allen Gebieten des Bundeslandes wurden in 21 Pools untersucht, positive PCR-Signale konnten in zwei Pools aus Saarlouis und Perl und Umgebung gefunden werden. Der relativ seltene FSMEV-RNA-Nachweis in den neuen Ländern und im Saarland berechtigt nicht, eine generelle Impfempfehlung für diese Gebiete zu geben. Ein Impfschutz sollte jedoch vor Einreise in die Endemiegebiete Bayerns und Baden-Württembergs bestehen.

     

Proceedings of the Symposium ‘Angiotensin AT1 Receptors: From Molecular Physiology to Therapeutics’: FUNCTIONS OF ANGIOTENSIN PEPTIDES IN THE ROSTRAL VENTROLATERAL MEDULLA

• 1 It was first shown several years ago that the rostral part of the ventrolateral medulla (VLM) contains a high density of receptor binding sites for angiotensin II (AngII). In the present paper we briefly review recent studies aimed at determining the actions of both exogenous and endogenous angiotensin peptides in the rostral VLM, as well as their specific sites of action.
• 2 The results of these studies have shown that angiotensin peptides can excite pressor and sympathoexcitatory neurons in the rostral VLM, but do not appear to affect non-cardiovascular neurons in this region.
• 3 It is known that pressor neurons in the rostral VLM include both catecholamine and non-catecholamine neurons. There is evidence that, at least in conscious rabbits, both of these types of neurons are activated by AngII. The specific endogenous angiotensin peptide or peptides that affect pressor neurons in the rostral VLM have not yet been definitively identified.
• 4 It is also possible that different angiotensin peptides may have different effects on pressor neurons in the rostral VLM, mediated by different receptors. Further studies will be needed to define these different functions as well as the specific receptors and cellular mechanisms that subserve them.

     

Treatment of severe sepsis in bone marrow transplant recipients with teicoplanin in combination with β-lactams and aminoglycosides

Summary We evaluated teicoplanin for suspected gram-positive infections after inadequate response to initial empiric beta-lactam and aminoglycoside combination therapy. All 20 patients included in this study received either an allogeneic (8 patients) or an autologous (12 patients) bone marrow transplant for acute myeloid leucaemia (AML), non-Hodgkin's-lymphoma (NHL, high grade) or other malignant diseases. All patients developing primary septicaemia of unknown origin (18 patients) or catheter-related septicaemia (2 patients) were treated with 400 mg teicoplanin, administered i.v. once daily in combination with a cephalosporin and an aminoglycoside (ceftazidime 2 g i.v., t.i.d.; netilmicin 400 mg once daily). All patients responded to therapy, 19 patients were clinically cured and one patient improved under therapy. The therapeutic regimen was well tolerated; only one adverse drug reaction was observed. We did not observe any delayed take or prolonged neutropenia or thrombocytopenia with this therapeutic regimen when our patients were compared to other bone marrow transplant patients (who did not receive this antimicrobial therapy). Our results suggest that teicoplanin is a potentially effective and well tolerated antimicrobial agent in bone marrow transplant patients with infections not responding primarily to beta-lactams and aminoglycosides.

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Teicoplanin in Kombination mit -Laktamen und Aminoglykosiden bei Knochenmarktransplantatempfängern mit schwerer Sepsis

Zusammenfassung Wir untersuchten Teicoplanin bei vermuteten grampositiven Infektionen nach ungenügendem Ansprechen auf die anfängliche Kombinationstherapie von -Laktam-Antibiotika und Aminoglykosiden. Alle 20 in dieser Studie erfaßten Patienten wurden entweder allogen (8 Patienten) oder autolog (12 Patienten) transplantiert mit folgenden Grundkrankheiten: akute myeloische Leukämie (AML), Non-Hodgkin-Lymphom (NHL) oder andere maligne Erkrankungen. Alle Patienten, die eine primäre Septikämie unbekannten Ursprungs entwickelten (18 Patienten) oder unter einer Katheter-bedingten Septikämie (2 Patienten) litten, wurden mit 400 mg Teicoplanin behandelt. Die Verabreichung von Teicoplanin erfolgte einmal täglich intravenös in Kombination mit einem Cephalosporin und einem Aminoglykosid (Ceftazidim 2 g i.v., 3 ×/die, Netilmicin 400 mg, 1 ×/die). Alle behandelten Patienten sprachen auf diese Therapie an. 19 Patienten wurden klinische geheilt, ein Patient besserte sich unter dieser Therapie. Die Kombinationstherapie wurde gut vertragen, unerwünschte Arzneimittelwirkungen traten während der Studie nicht auf. Wir beobachteten kein verzögertes Angehen des Knochenmarks oder eine Verlängerung der Thrombozytopenie unter dieser Behandlung im Vergleich zu anderen knochenmarktransplantierten Patienten, die diese antimikrobielle Behandlung nicht erhielten. Unsere Ergebnisse zeigen, daß Teicoplanin ein wirksames und gut verträgliches Antibiotikum für knochenmarktransplantierte Patienten ist, die primär nicht auf die Kombinationstherapie mit -Laktam-Antibiotika und Aminoglykosiden ansprechen.

     

Quality of permanent prostate implants using automated delivery with seedSelectron versus manual insertion of RAPID Strands.

BACKGROUND AND PURPOSE: To compare the quality of manually inserted RAPID Strand implants with automatically inserted selectSeed implants using volumetric and dosimetric parameters. PATIENTS AND METHODS: Patients with T1 to T2 prostate carcinoma were treated with brachytherapy. The (125)I seeds were implanted in the prostate in three different ways: manual insertion of RAPID Strands (R); insertion of selectSeeds using the seedSelectron (S); a combination of both techniques: manual insertion of RAPID Strands in the left half of the prostate and insertion of selectSeeds with the seedSelectron in the right half of the prostate (RS). The comparison is based on implant and target specific parameters. The implant specific parameters, V(100), homogeneity index (HI), and natural dose ratio (NDR), were determined at the time of implantation and four weeks later. MR images taken four weeks after the implantation were used for the calculation of the target specific parameters: D(90), HI, external index (EI), and conformation number (CN). RESULTS: We found no significant difference between the groups of implants (R, S, RS) for the implant specific parameters V(100), HI, and NDR at t(0) and neither at t(4w). For each group, the V(100) values decreased significantly with time between t(0) and t(4w). The target specific parameters D(90), HI, EI and CN were not significantly different between the groups. For the group of patients with both RAPID Strands and selectSeeds, we found a significant difference in D(90) between both halves of the prostate. CONCLUSIONS: The dosimetry parameters of a newly introduced implant technique using an automatic seed afterloader were not significantly different from the parameters of a manual insertion technique using RAPID Strands. Since either technique has its advantages and disadvantages regarding seed migration, physics quality assurance, efficiency, logistics, and ease of use, it was decided to use both techniques and to continue evaluations.     

Treatment of localized prostate cancer using a combination of high dose rate Iridium‐192 brachytherapy and external beam irradiation: Initial Australian experience

Combination high dose rate brachytherapy (HDRB) and external beam radiation therapy is technically and clinically feasible as definitive treatment for localized prostate cancer. We report the first large Australian experience using this technique of radiation dose escalation in 82 patients with intermediate‐ and high‐risk disease. With a median follow up of 3 years (156 weeks), complications were low and overall prostate‐specific antigen progression‐free survival was 91% using the American Society for Therapeutic Radiology and Oncology consensus definition. The delivery of hypofractionated radiation through the HDRB component shortens overall treatment time and is both biologically and logistically advantageous. As a radiation boost strategy, HDRB is easy to learn and could be introduced into most facilities with brachytherapy capability.