bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Comment contrôler les infections mammaires en élevage ?
Authors: Herry Vincent , Foucras Gilles
Published: December 2024

Lors d’un audit d’élevage, les étapes successives et nécessaires de la visite sont :

1. la définition du problème d’élevage , ou l’identification précise des troubles sanitaires ;

2. l’identification des facteurs de risques et de leurs causes primaires possibles ;

3. l’établissement de mesures préventives.

Les mesures principales à préconiser sont relatives à la diminution du risque d’exposition : risques liées à la contamination à partir de l’environnement ou lors de la traite. Cependant, un certain nombre de facteurs doivent être pris en compte à l’échelle de l’animal afin de limiter l’incidence et la sévérité des mammites.
L’amélioration des défenses de la mamelle repose sur plusieurs axes :
- la prévention des infections mammaires au tarissement, à travers l’injection d’un obturateur interne par quartier le jour du tarissement, associée ou non à l’administration d’un antibiotique rémanent par voie intra-mammaire ;
- le rationnement limitant le déficit énergétique et prévenant l’hypocalcémie autour du vêlage ;
- un apport constant et adapté en substances anti-oxydantes, ou, à défaut, l’administration de bolus ou la réalisation de cures pour que les concentrations sanguines en antioxydants soient maximales pendant la période la plus à risque : le péri-partum ;
- une conduite d’élevage et des conditions de logement adaptées permettant de limiter les stress, social et thermique des bovins ;
- la sélection, sur le long terme, de bovins plus résistants aux mammites.

Les risques d’acidose subaiguë du rumen et d’excès azotés doivent également être maîtrisés, même si leur rôle causal dans la sensibilité des vaches aux mammites n’est pas clairement démontré.
La rhinite atrophique du porc
Authors: Laval Arlette
Published: December 2024

La rhinite atrophique du porc existe sous deux formes cliniques : rhinite progressive associant des souches toxinogènes de Pasteurella multocida et Bordetella bronchiseptica, la rhinite régressive, moins grave dans laquelle la toxine dermonécrotique de Pasteurella multocida n’intervient pas.

Dans tous les cas, elle se manifeste par des éternuements et une atrophie des cornets nasaux et ethmoïdaux, engendrant des retards de croissance et une aggravation des infections respiratoires profondes. Elle est actuellement bien maîtrisée par la vaccination des truies, mais il est important de connaître le statut infectieux des élevages, en particulier dans le contexte du commerce des reproducteurs.
Le bien-être animal, entre éthique et règlementations,
quelles réalités biologiques ?
Authors: Servière Jacques
Published: December 2024

Le foisonnement des débats éthiques, l’accumulation de données scientifiques relatives aux capacités sensorielles et cognitives des espèces animales non humaines (éthologie, neurosciences) ont pour effet de changer le regard que nos sociétés portent sur les animaux, nous incitant à réévaluer leur statut ainsi que les modalités de leurs utilisations.

Ces préoccupations s’inscrivent sous le terme générique "bien-être animal", elles concernent également le Droit et des choix politiques associés.

Cet article propose un tableau historique récent de cette évolution. L’accent est mis sur l’apport que la "science du bien-être animal" a pu apporter à la compréhension des mécanismes de la douleur – avec sa spécificité par rapport à la souffrance -, des formes de conscience sensorielle, des émotions chez les espèces animales non humaines et à la prise en compte de la phylogénèse du système nerveux des espèces animales.

Un tel ensemble de connaissances a été repris et diffusé par des instances internationales comme l’Office Mondial de la Santé animale (O.I.E.) afin d’assurer des bases solides d’une politique de promotion mondiale du bien-être animal.

L’un des messages clé est que des connaissances fondées sur l’approche méthodologique scientifique permettent d’apporter des bases solides aux prises de décision réglementaires ou aux politiques qui s’avèrent suscitées par la réflexion éthique.
La spécification technique ISO TS 34700 sur le bien-être animal des animaux
destinés à la filière alimentaire
Authors: Gary François , Espeillac Sandrine
Published: December 2024

La spécification technique ISO TS 34700 décrit les modalités de mise en place d’un système de management du bien-être animal dans une organisation ayant en charge des animaux destinés à la production d’aliments.

Elle propose une approche simple en quatre étapes :
1. une analyse de la situation sur le plan du bien-être animal par rapport aux exigences du Code de l’OIE et les exigences réglementaires ;
2. (l’élaboration d’un plan de gestion du bien-être animal avec les bonnes pratiques à mettre en œuvre ;
3. la mise en place du plan en insistant sur la formation aux bonnes pratiques, la conservation des enregistrements et des indicateurs du bien-être animal ;
4. l’évaluation et la revue régulière du plan.

Elle fournit une méthode pour choisir et définir les seuils des indicateurs de mesure du bien-être animal.
Les vétérinaires ont un rôle important dans la mise en place de cette spécification dans les organisations en charge des animaux :
- dans le diagnostic de la situation en termes de bien-être animal, et notamment par l’interprétation des indicateurs de santé et de bien-être animal pour déterminer les causes des écarts ;
- dans le conseil pour améliorer le niveau de bien-être animal et prioriser les actions à mettre en œuvre ;
- et dans la formation des opérateurs en charge des animaux sur liens entre les bonnes pratiques et le bien-être animal.
Le vétérinaire et le bien-être des animaux à l’abattoir
Authors: Gilli-Dunoyer Pascale , Kieffer Jean-Pierre , Veauclin Nathalie
Published: December 2024

Le vétérinaire sanitaire, officiel et salarié est, dans toute sa diversité professionnelle, le partenaire incontournable de l’éleveur et de l’abatteur pour un meilleur respect de la protection des animaux vers et à l’abattoir.

Cet article décrit ses missions et propose des pistes de réflexion pour accroître le rôle et la légitimité du vétérinaire pour le bénéfice de la protection animale en abattoir.

La protection des animaux destinés à l’abattoir commence à l’élevage où le vétérinaire conseille l’éleveur sur les bonnes pratiques de préparation d’un animal à l’abattage.

L’éleveur doit analyser avec son vétérinaire toutes les informations sur la chaine alimentaire qui reviennent de l’abattoir afin d’améliorer la gestion de ses animaux, et en particulier, sa maîtrise des conditions d’élevage.

Le vétérinaire officiel a toujours été étroitement lié à l’abattoir où il assure le contrôle de la santé et de la protection des animaux et de la qualité sanitaire des viandes, l’audit du plan de maîtrise sanitaire et des modes opératoires normalisés.

Les règlementations existantes sont suffisantes pour prescrire à l’exploitant de l’abattoir, ses obligations de résultats en matière de protection animale, et prescrire au vétérinaire officiel ses obligations de contrôles sur le sujet.

Une nouvelle voie peut se dessiner pour le vétérinaire : être le responsable protection animale (RPA) dans les abattoirs. Il en a les compétences et la reconnaissance.
Les relations entre confort du logement et boiteries en troupeau bovin laitier
Authors: Relun Anne , Bareille Nathalie , Gervais François , Mounier Luc , Guatteo Raphaël
Published: December 2024

Le confort du logement a depuis longtemps été reconnu comme un élément clé dans la gestion des boiteries chez les bovins. Une durée trop longue passée avec les pieds sur du béton prédispose aux affections de la corne, tandis que des défauts d’hygiène sont un facteur clé dans l’apparition et le maintien de la dermatite digitée et du fourchet.

Un défaut de confort handicape également les vaches atteintes de boiterie, et peut même aggraver la boiterie.

Pour détecter un problème de confort du logement, différents indicateurs doivent être récoltés pour observer les animaux, puis leur logement, et interroger l’éleveur en fonction des lésions majoritairement impliquées dans les boiteries.

Des changements simples à mettre en œuvre peuvent souvent permettre d’améliorer la situation.

De nombreux travaux sont en cours sur la conception de bâtiments pour améliorer, entre autres, la santé des pieds et in fine le bien-être des bovins et la satisfaction des éleveurs.
Les mycotoxines : stratégie de prélèvement et d’analyse
Authors: Bailly Sylviane , Bailly Jean-Denis
Published: December 2024

Les mycotoxines sont souvent suspectées d’être responsables d’accident toxique en élevage. Cependant, la démonstration de leur implication réelle est souvent délicate à cause de l’hétérogénéité quasi systématique de la contamination et aussi de la difficulté à interpréter les résultats des analyses.
En effet, plusieurs types d’analyses peuvent être envisagées, chacune ayant un intérêt différent en fonction du contexte clinique et épidémiologique.
La numération fongique globale permet le suivi d’un procédé de fabrication et l’identification d’une source (étape) de contamination
L’identification des espèces fongiques présente est beaucoup plus pertinente mais aussi plus difficile car elle demande un haut niveau d’expertise. La nature des espèces fongiques présentes peut permettre de comprendre l’origine d’un accident toxique. C’est aussi la seule approche possible pour certaines espèces dont les toxines ne sont pas dosées en routine.

Le dosage direct des mycotoxines est le plus souvent pratiqué. Cependant, la généralisation des méthodes de dosage “multi-toxines” rend souvent l’interprétation des résultats délicate par la mise en évidence de composés pour lesquels les données toxicologiques sont peu nombreuses.
Certaines analyses biologiques, bien que souvent non spécifiques peuvent aussi aider à orienter le diagnostic.
Dans tous les cas, l’étape d’échantillonnage est une étape clé qui doit tenir compte du contexte épidémiologique et des objectifs de l’analyse.
Profils bactériens et facteurs de risque identifiés
dans des élevages bovins laitiers à concentration cellulaires de tank élevées
Authors: Salat Olivier , Perrot Florent , Billerey Marc , Lemaire Guillaume
Published: December 2024

L’intervention dans un élevage confronté à des concentrations cellulaires du lait de tank élevées doit suivre une procédure raisonnée . La recherche la plus complète possible des facteurs de risque ne représente qu’une étape.
L’identification des agents responsables des infections mammaires est également souhaitable non seulement pour comprendre la dynamique des infections mammaires au sein d’un troupeau mais aussi pour procéder à leur élimination.
Les données collectées à la faveur des audits de traite réalisés dans 70 élevages au cours de ces 8 dernières années sont analysés.
Dans 40 p. cent de ces élevages, un seul type bactérien domine dont la contagiosité est marquée.
Dans le reste des élevages, aucun type bactérien ne domine, et les germes responsables des infections mammaires sont de nature variée.

Dans tous les cas, Staphylococcus aureus est le principal agent responsable des infections suscliniques ; il sévit dans plus de trois quarts des élevages à profil contagieux et est responsable de plus d’un quart des infections mammaires dans les autres élevages.
Aucun facteur de risque ne caractérise les élevages à profil épidémiologique contagieux, ce qui montre bien que ce sont les propriétés du germe qui sont alors déterminantes. Le contrôle de ce type d’infections impose de stopper la contagion et d’éliminer, d’une manière ou d’une autre, les vaches infectées.
Lorsque le profil épidémiologique est mixte ou de type environnemental, le résultat est plus aléatoire et dépendra de l’addition des mesures de correction des facteurs de risque.
Les principales évolutions dans la connaissance des mycoplasmes des ruminants
conséquences en matière de diagnostic et de surveillance
Authors: Tardy Florence , Gaurivaud Patrice , Ambroset Chloé , Nouvel Xavier , Citti Christine
Published: December 2024

Les mycoplasmes sont des bactéries particulières, sans paroi, de tailles cellulaire et génomique réduites. Parmi les 133 espèces de mycoplasmes répertoriées à ce jour, près d’un cinquième sont isolées chez les ruminants qu’elles soient commensales ou pathogènes. Ces dernières sont responsables essentiellement de pneumopathies, mammites et arthrites et quelques autres signes cliniques moins fréquents.
Ces dix dernières années, le séquençage des génomes et les analyses de génomiques comparées (entre espèces et entre souches d’une même espèce) ont apporté des connaissances nouvelles en termes de pouvoir pathogène, d’évolution, de transferts de gènes et de mécanismes génétiques responsables de la résistance aux antibiotiques.
D’un point de vue pratique, ces connaissances nouvelles ont conduit à :
- réviser la taxonomie ;
- mettre en évidence la nécessité de revalider régulièrement les techniques diagnostiques qui pourraient être remises en question par l’importante plasticité génomique des mycoplasmes ;
- et valider certaines techniques de sous-typage des souches pour la surveillance des maladies et la compréhension de leur histoire évolutive.
La diversification des souches par l’expression de divers polysaccharides capsulaires ou extracellulaires apportent une difficulté supplémentaire d’un point de vue diagnostique mais également pour comprendre les interactions avec l’hôte animal. Dans ce contexte, encore très exploratoire, des outils comme le réseau VIGIMYC sont précieux pour constituer des échantillons représentatifs de la diversité et de l’évolution des mycoplasmes.
Les entérocoques dans la filière volaille
Authors: Sraka Benoît , Pinson Mathieu
Published: December 2024

Enterococcus est un agent pathogène opportuniste. De type Gram positif, c’est un hôte naturel du tube digestif mais il est désormais à l’origine de diverses affections en élevage de volailles. L’évolution des isolements bactériologiques des entérocoques en Vendée et en Maine-et-Loire a été étudiée ici pour la période 2010-2016. Le nombre d’isolements a été multiplié par 15 en 6 ans. Trois types d’entérocoques sont plus présents dont E. cecorum qui est responsable de troubles locomoteurs vers 3 semaines d’âge.
À l’autopsie, la lésion prédominante est la nécrose de la tête fémorale. La gestion de la vitesse de croissance et de la solidité du squelette aide à prévenir l’apparition de cette maladie.

E. faecalis est principalement observé dans les premiers jours de vie mais n’entraîne pas forcement de lésion. L’hygiène lors de la vaccination Marek sur les poulettes est un facteur de risque à ne pas négliger. E. hirae peut provoquer des formes d’endocardite.
L’association de malfaiteurs avec d’autres agents pathogènes est une situation fréquente qui rend le recours à l’examen de laboratoire indispensable.
Conduite à tenir lors d’une multiplication brutale
des cas de diarrhées néonatales en élevage
Authors: Herman Nicolas , Meyer Gilles
Published: December 2024

Les diarrhées néonatales en élevage bovin sont des affections fréquentes touchant les veaux de moins de 3 semaines. Elles constituent l’une des causes majeures de mortalité et de pertes économiques dans les élevages allaitants et laitiers.
Face à une multiplication brutale des cas de diarrhée, une investigation complète et rigoureuse doit être entreprise.
Les différentes étapes de cette investigation sont de confirmer le diagnostic, de caractériser l’épidémie et de vérifier que le traitement de première intention réalisé par l’éleveur est adapté ;

de cibler les agents causaux et d’évaluer les facteurs de risque, de définir des actions à mettre en place : à court terme et plus long terme et enfin, de communiquer son plan d’action.
Parmi les facteurs de risque, une attention particulière doit être portée au transfert de l’immunité passive du veau et à la qualité du colostrum, notamment en élevage laitier.
Betteraves fourragères
dans la ration de vaches laitières
Authors: Enjalbert Francis
Published: December 2024

La betterave fourragère peut venir en remplacement de concentrés énergétiques dans des rations pour vaches en lactation.
En raison de sa teneur en sucres élevée, il est souhaitable de ne pas dépasser 3 à 4 kg de matière sèche par jour, en respectant une adaptation, et de veiller à la fibrosité des rations.
Évaluation de la qualité du sperme de l’étalon
Authors: Barrier-Battut Isabelle
Published: December 2024

Les analyses classiques effectuées sur les spermatozoïdes d’étalon permettent de prédire la fertilité dans une certaine mesure. Leurs limites sont bien connues : pour le sperme frais, environ 24 p. cent des chevaux à qualité de sperme jugée “insuffisante” sont pourtant fertiles, et environ 20 p. cent des chevaux à qualité de sperme jugée “acceptable” sont cependant infertiles.
Des analyses approfondies des différents compartiments cellulaires, notamment grâce à la cytométrie, peuvent apporter des informations complémentaires. De plus, pour prédire la fertilité, il n’est pas suffisant d’analyser individuellement les différents critères de qualité des spermatozoïdes par rapport à des “seuils d’acceptabilité” pour chaque critère. Il est nécessaire d’évaluer la qualité du sperme dans son ensemble, car des mécanismes compensatoires sont possibles.
Aucun test ne permet à lui seul, de prédire la fertilité avec suffisamment de précision.

Aucun test ne permet à lui seul, de prédire la fertilité avec suffisamment de précision.
La Jumenterie du Pin a développé une technique d’examen et un modèle statistique qui permet de prédire la fertilité du sperme, frais ou congelé, d’un étalon, à partir l’analyse globale de plusieurs critères de qualité des spermatozoïdes.
Les examens incluent notamment l’analyse automatisée de mobilité et la cytométrie. Cette technique disponible dès maintenant améliore considérablement la prédiction de la fertilité, par rapport aux analyses classiques.
Les différentes plantes toxiques majeures et les circonstances d’apparition
Authors: Priymenko Nathalie
Published: December 2024

Les plantes toxiques posant le plus de problèmes chez le cheval sont soit des arbres comme le robinier (Robinia pseudoacacia L.), le cytise (Laburnum anagyroides Medik.), l’if à baie (Taxus baccata L.), le laurier rose (Nerium oleander L.), le laurier cerise (Prunus laurocerasus L.), les chênes à feuille caduques (Quercus spp.), l’érable sycomore (Acer pseudoplatanus L.), le gui (Viscum album L.), le thuya (Thuja occidentalis L.) et la glycine, soit des plantes herbacées comme les séneçons (Senecio spp.), la porcelle enracinée flatweed (Hypochaeris radicata L.), le datura (Datura stramonium L.).

Ces plantes sont importantes à connaître par leur fréquence sur le terrain, ou par la gravité des symptômes. Tout en ayant à l’esprit que de nombreux chevaux ne sont pas capables de reconnaître les plantes toxiques, les circonstances d’intoxication sont variées et augmentent lorsque les chevaux ne peuvent pas choisir, comme lors de la présence de plantes toxiques dans le foin ou, par exemple, une mise au pré/paddock sans ressources alimentaires suffisantes.

Les arbres les plus toxiques comme le laurier rose, le cytise, l’if à baie, et la glycine doivent être éliminés. D’autres arbres pourtant toxiques ne provoquent pas forcément d’intoxication mais doivent attirer l’attention du vétérinaire, donc de l’utilisateur de chevaux, comme le robinier, le gui (parasite des arbres), le troène, le laurier cerise, et le thuya. Ces arbres doivent ainsi être taillés à l’abri des chevaux et les résidus ramassés.

En ce qui concerne les plantes herbacées, la palme des intoxications revient aux Astéracées de couleur jaune comme les séneçons, responsables de lésions hépatiques, et la porcelle enracinée, qui provoque le Harper australien.
Si certains chevaux savent choisir les plantes dans leur pré, ils ne peuvent rien contre les plantes présentes au ras du sol quand la prairie est sur-pâturée ou lorsque la plante a été récoltée avec l’herbe, et est donc présente dans le foin.
Fiche - Le robinier, un arbre toxique
Authors: Matrat Pauline , Kammerer Martine
Published: December 2024

Le robinier faux acacia (Robinia pseudoacacia) est un arbre qui renferme des toxalbumines cytotoxiques auxquelles les chevaux sont particulièrement sensibles.

L’écorce est la partie la plus dangereuse, et les animaux s’intoxiquent en particulier en rongeant les piquets de clôture.

L’ingestion provoque une irritation de la muqueuse digestive, responsable de stomatite, coliques, diarrhée ou constipation, avec tachycardie, sudation et parfois troubles nerveux.

Le traitement est symptomatique et éliminatoire, et l’administration de charbon est recommandée.
L’intoxication par les glands chez les équidés :
étude à partir de 19 cas autopsiés entre 2007 et 2017
Authors: Linster Maud , Foucher Nathalie , Le Net Jean-Loïc , Tapprest Jackie
Published: December 2024

L’intoxication par les glands est une entité relativement bien connue et décrite chez les ruminants. Au contraire, il existe peu de cas documentés chez les équidés.

Cette étude présente 19 cas d’intoxication par les glands chez des équidés autopsiés au sein de l’unité Épidémiologie et Anatomie Pathologique (EAP) de l’Anses-Laboratoire de Pathologie Équine de Dozulé.

L’intoxication par les glands touche les équidés vivants au pré à proximité de chênes, essentiellement à l’automne.

Les animaux sont plus ou moins sensibles. Ces derniers peuvent s’intoxiquer en mangeant les feuilles, les jeunes pousses, les bourgeons, les fleurs ou les glands. La toxicité est attribuée à leur richesse en tanins. L’évolution des signes cliniques est rapide.
Parmi les 19 cas de cette étude, deux types de tableau nécropsique peuvent être décrits avec d’une part, une typhlo-colite hémorragique pour (15 cas) et d’autre part, un arrêt de transit (quatre cas).

On retrouve pour tous les cas la présence de glands ou de fragments de glands dans le tube digestif.

Pour neuf des 19 cas autopsiés, présentant tous des formes diarrhéiques, on dispose des résultats des analyses bactériologiques réalisées sur le contenu digestif qui sont à chaque fois en faveur d’une complication d’entérotoxémie.

La confirmation d’une intoxication par les glands nécessite la confrontation des données épidémiologiques, cliniques et nécropsiques.
Les indicateurs visibles de bien-être animal chez le cheval :
les apports de la recherche scientifique
Authors: Hausberger Martine
Published: December 2024

Le bien-être du cheval est un problème crucial, non seulement pour des raisons éthiques mais aussi en raison de la place du cheval dans la société. Identifier l’état de bien-être du cheval est important pour les propriétaires et professionnels du cheval qui veulent identifier les meilleures pratiques. L’état de bien-être est subjectif (individuel), donc seule l’observation appropriée des chevaux, et pas juste de leurs conditions de vie, permet d’en rendre compte.

De plus, humains et chevaux vivent dans des mondes sensoriels complètement différents et il est important que les besoins des chevaux, et non la vision humaine de ces besoins, soient considérés : seuls les chevaux peuvent "dire" dans quel état ils sont.

Une difficulté est la surexposition potentielle des soigneurs aux expressions du mal-être : la population de chevaux environnante devient une norme alors qu’elle n’est pas forcément une "référence" valide. Les études actuelles convergent pour montrer que l’état de mal-être des chevaux est souvent sous-évalué, pour la raison évoquée ci-dessus mais aussi parce que les indicateurs visibles (comportementaux et posturaux) peuvent ne pas être connus ou être mal interprétés. De fait, différents indicateurs ont été identifiés et validés, qui peuvent être observés, comme l’apathie et le manque d’attention à l’environnement

("syndrome dépressif") parfois avec une orientation de la tête vers le mur, l’agressivité (souvent mal interprétée), une ligne de dos raide et plate, des oreilles en arrière de façon récurrente, qui s’ajoutent aux constats éventuels sur l’état sanitaire (état corporel : chevaux obèses, blessures, …).

L’évaluation peut être brouillée aussi par de "faux amis" : le baillement peut signifier relâchement mais aussi frustration, le jeu chez l’adulte peut être un moyen d’évacuer des toxines … Un cheval qui va bien est calme et attentif, signaux peu spectaculaires, donc également peu reconnus. Il y a grand besoin de transfert d’informations sur les indicateurs visibles de bien-être et les vétérinaires ont là un rôle important à jouer en acquérant et transmettant l’information.
Alcohol Plus Additional Risk Factors: Rodent Model of Liver Injury
Authors: Wu Qixiang , Yang Dashuai , Liu Chixiang , Xu Tao
Published: December 2024

Alcohol-associated liver disease (ALD), primarily caused by chronic excessive alcohol consumption, is a leading cause of chronic liver disease worldwide. ALD includes alcohol-associated steatotic liver, alcohol-associated hepatitis (AH), fibrosis, cirrhosis, and can even progress to hepatocellular carcinoma (HCC). Existing research indicates that the risk factors of ALD are quite numerous. In addition to drinking patterns, factors such as aldehyde dehydrogenase 2 (ALDH2) deficiency, smoking, medication administration, high-fat diet (HFD), hepatitis virus infection, and disruption of circadian rhythms can also increase susceptibility to ALD. However, there is limited understanding regarding the exacerbation of liver injury by alcohol plus additional risk factors. This review presents rodent models of EtOH + “X,” which simulate the synergistic effects of alcohol and additional risk factors in causing liver injury. These models offer a further exploration of the interactions between alcohol and additional risk factors, advancing the simulation of human ALD and providing a more reliable platform for studying disease mechanisms and exploring therapeutic interventions. We summarize the modeling methods, relevant indicators of liver injury, and focus on the targets of the synergistic effects as well as the associated mechanisms.
A Transdiploic Cerebrospinal Fluid Diversion Device: Potential Use in Intracranial Hypertension Associated with Traumatic Brain Injury
Authors: Moscote-Salazar Luis Rafael , Agrawal Amit , Florez-Perdomo William A. , Chacon Ariana
Published: December 2024

Intracranial hypertension (IH) is a critical condition in neurocritical care and needs effective management to avoid severe outcomes like brain herniation and cerebral ischemia. External ventricular drains, although effective in reducing intracranial pressure, pose risks of infection, hemorrhage, and malfunction. This technical note present the transdiploic cerebrospinal fluid (CSF) diversion device, an alternative technique for CSF diversion utilizing the parietal diploic venous system.
Statistical mechanics of a triple Ising chain
Authors: Yurishchev M. A.
Published: December 2024

The secular equation for the transition matrix of a triple Ising chain with a three-fold axis of symmetry is solved exactly in the absence of an external field. Analytic formulas are derived for the heat capacity and for the longitudinal and parallel susceptibilities. The behavior of these quantities as functions of the temperature is considered for different model parameters.
Acoustic excitation of conduction electron spin waves in metals
Authors: Frolov V. F.
Published: December 2024

The spin response of a Fermi liquid of conduction electrons to an acoustic wave propagating in a nonferromagnetic metal plate is investigated. It is shown that interaction between conduction electrons induces spin-wave satellites near acoustic spin resonance.
Current-induced highly conducting state in the solid phase of metal–ammonia solutions
Authors: Dmitrenko I. M. , Moshenskiĭ A. A. , Revvo B. L.
Published: December 2024

Previously unknown electric-field (current-) induced phase transitions into highly conducting states have been found in the solid phase of sodium–ammonia solutions at temperatures of 77 and 4.2 K. These states, in contrast to the starting states, are thermodynamically stable, both in the presence of the current and in its absence, up to the melting temperature of the eutectic, and are realized only in macroscopically nonuniform states, arising as a result of diffusion decomposition of the system at temperatures above 60 K. The resistance of the highly conducting phase is inversely proportional to the flowing current, up to the critical current.
Absorption of light by topological solitons in a one-dimensional Peierls chain
Authors: Rozhavskii A. S. , Nedzvetskii A. V.
Published: December 2024

We have constructed a theory of the absorption of light by neutral and charged kinks in the linear Peierls dielectric polyacetylene. It is shown that the presence of topological solitons leads to the appearance of absorption within the gap and to a reduction in the amplitude of the direct interband transition. The Green’s function formalism for a Peierls dielectric, with a kink, developed previously in the work of Krive and one of the present authors, is generalized in the present work.
Luminescence of nitrogen and N2–Ar solid solution cryocrystals in the vacuum ultraviolet region
Authors: Fugol’ I. Ya. , Stepanenko V. M.
Published: December 2024

Luminescence spectra of the wlΔu and a′Σu− singlet electronic excitations were investigated in the condensed a phase of nitrogen and a N2–Ar solid solution. Vibronic relaxation of the w state is slowed due to weak interaction with acoustic lattice vibrations. A rapid release of the energy of the electronic excitation a 1Πg to the lowest state a′1Σu− is observed. The localized-exciton model was confirmed to be applicable to luminescence spectra of singlet excitons in α -nitrogen crystals. There is an anomalous intensification of the absorption bands of the w–X system in irradiated N2-Ar cryocrystals due to abrupt lowering of the substitution-site symmetry in the argon matrix and to a strong admixture of the b 1Πu state.
Hindered rotation of CO molecules in Ar and Kr matrices. Thermal expansion
Authors: Aleksandrovskiĩ A. N. , Kosobutskaya E. A. , Manzheliĩ V. G. , Freĩman Yu. A.
Published: December 2024

The thermal expansion of Ar−CO and Kr−CO solid solutions with a carbon monoxide concentration of 0.5 mol.% has been investigated in the temperature range 1.8−15 K. The contribution of the impurity subsystem to the thermal expansion was separated out. The impurity contribution, which is significant at low temperatures, becomes zero at T ≳12 K. The results obtained are interpreted within the framework of the Manz model, which takes into account the relaxation of the lattice in the vicinity of the impurity molecules.
Mobility of ions in thin films on a liquid substrate
Authors: Matveev Yu. A.
Published: December 2024

The problem of dissipation of energy due to the emission of ripplons by an ion moving in media with two interfaces (films on solid and liquid substrates) is solved; the effect of van der Waal’s forces is taken into account. It is shown that in contrast to the previously examined case of a solid substrate, when the action of van der Waal’s forces reduces to renormalization of the acceleration of gravity, in the case of a liquid substrate the effect of these forces is more complicated. Aside from renormalization of the amplitudes of the emitted surface wave and a change in the velocity threshold, at which the wave mechanism is effective, in sufficiently thin films, when mode “crossing” occurs, the analytical expressions for the mobility are also significantly modified. Under real experimental conditions, taking into account all of the factors mentioned above leads, as a rule, to an increase in the mobility of the ion.
Cooling-induced instability of the atomic structure of metallic glasses
Authors: Verkin B. I. , Bengus V. Z. , Braude I. S. , Tabachnikova E. D.
Published: December 2024

The paper presents data obtained on the rearrangement of the atomic structure and change in the strength of the metallic glasses Fe40Ni40B20 and Ni78Si8B14 as a result of cooling.
Thermal expansion of a first-stage graphite intercalation compound in the temperature range 4–300 °K
Authors: Brandt N. B. , Kuvshinnikov S. V. , Popov V. P. , Khamamda S. , Khotkevich V. I.
Published: December 2024

We have studied the characteristics of the phase transition that occurs near Tc ≈ 170–200°K in the graphite intercalation compound C9.3 AlCl3.3. An anomalous increase in the thermal expansion coefficient is observed above 200°K for the expansion of C9.3 AlCl3.3 along the c axis, which is correlated with a change in the electrical conductivity and in the EMF obtained in the very same sample. The anomalies in the thermal expansion coefficients observed indicate a significant reconstruction of the phonon spectrum of the two-dimensional layer of the intercalated AlCl3.
Propagation of intense thermal pulses in superfluid helium
Authors: Nemirovskii S. K.
Published: December 2024

We discuss the results and conclusions drawn in a number of articles devoted to thermal pulses in He II, paying particular attention to the hypothesis that a vapor film is formed when the walls are heated for a short time. We comment on possible mechanisms for vortex formation in second sound shock waves. Results from the theory of nonlinear waves in He II are used to discuss a number of effects observed in the articles cited.
Oscillation galvanomagnetic effects in thin bicrystalline conductors
Authors: Kolesnichenko Yu. A. , Peschanskii V. G.
Published: December 2024

In bicrystals charge carriers, for which the laws of conservation of energy and tangential component of the quasimomentum are not satisfied during tunneling across the intercrystallite boundary, undergo total internal reflection by a perfect crystalline interface (CI).1 In a magnetic field parallel to the CI electrons moving along strictly periodic trajectories that do not intersect the interface form quantum oscillations of the electrical conductivity. When the vector H deviates from the CI Sondheimer oscillations with a new period, which is determined by the boundary value of the quasimomentum, appear in the conductivity of thin bicrystals, and at this period the probability of electron tunneling becomes zero. The study of the oscillation effects in bicrystals provides new information about the carrier dispersion relation and the disorientation angles of adjacent crystallites.
Conductivity in the metal–dielectric transition region and its use in wide-range, low-temperature transducers
Authors: Zabrodskii A. G. , Zinov’eva K. N.
Published: December 2024

We have studied the electrical conductivity in Ge:As in the compensation-induced metal–dielectric transition region. We have investigated the field dependence of the resistivity and its temperature coefficient as functions of temperature and the density of uncompensated charge carriers from room temperature down to about 40 mK. In the region of the metal–dielectric transition the electrical properties of this system change continuously and can be described by the scaling theory of the metal–dielectric transition, taking electron–electron interactions into account. The data obtained are characteristic of other systems as well, and we show that they form the physical basis for wide-range low-temperature transducers (thermistors and bolometers).
Jump-like plastic deformation of hard type-II superconductors
Authors: Bronina E. M. , Kiryushin A. A. , Nechiporenko I. N.
Published: December 2024

The criteria for jump-like plastic deformation and the concomitant penetration of vortices into hard type-II superconductors are obtained. Uniform and localized plastic deformations of hard superconductors are studied taking into account the multiplication of dislocations in cases of a single filamentary superconductor in a magnetic field and a composite superconductor with and without a magnetic field. The effect of a current in the superconductors and their bending on the jump-like plastic deformation was studied. A new mechanism for stimulating jump-like plastic deformation of materials is indicated.
Integrated edge-to-exascale workflow for real-time steering in neutron scattering experiments
Authors: Yin Junqi , Reshniak Viktor , Liu Siyan , Zhang Guannan , Wang Xiaoping , Xiao Zhongcan , Morgan Zachary , Pawledzio Sylwia , Proffen Thomas , Hoffmann Christina , Cao Huibo , Chakoumakos Bryan C. , Liu Yaohua
Published: December 2024

We introduce a computational framework that integrates artificial intelligence (AI), machine learning, and high-performance computing to enable real-time steering of neutron scattering experiments using an edge-to-exascale workflow. Focusing on time-of-flight neutron event data at the Spallation Neutron Source, our approach combines temporal processing of four-dimensional neutron event data with predictive modeling for multidimensional crystallography. At the core of this workflow is the Temporal Fusion Transformer model, which provides voxel-level precision in predicting 3D neutron scattering patterns. The system incorporates edge computing for rapid data preprocessing and exascale computing via the Frontier supercomputer for large-scale AI model training, enabling adaptive, data-driven decisions during experiments. This framework optimizes neutron beam time, improves experimental accuracy, and lays the foundation for automation in neutron scattering. Although real-time experiment steering is still in the proof-of-concept stage, the demonstrated potential of this system offers a substantial reduction in data processing time from hours to minutes via distributed training, and significant improvements in model accuracy, setting the stage for widespread adoption across neutron scattering facilities and more efficient exploration of complex material systems.
How neural networks work: Unraveling the mystery of randomized neural networks for functions and chaotic dynamical systems
Authors: Bollt Erik
Published: December 2024

Artificial Neural Networks (ANNs) have proven to be fantastic at a wide range of machine learning tasks, and they have certainly come into their own in all sorts of technologies that are widely consumed today in society as a whole. A basic task of machine learning that neural networks are well suited to is supervised learning, including when learning orbits from time samples of dynamical systems. The usual construct in ANN is to fully train all of the perhaps many millions of parameters that define the network architecture. However, there are certain ANN algorithms that work well with random designs. We have previously presented an explanation as to how the reservoir computing recurrent neural network architecture succeeds despite randomness. Here, we explain how the random feedforward neural networks called the random project networks work. In particular, we present examples for both general function learning and also for learning a flow from samples of orbits of chaotic dynamical systems. There is an interesting geometric explanation of the success, in the case of the ReLu activation function, that relates to the classical mathematical question of how configurations of random lines fall in a plane, or how planes or hyperplanes may fall in higher dimensional spaces. These random configurations lead to a refinement of the domain so that piecewise linear continuous functions result that are dense in continuous functions. This relates neural networks to finite element methods. We highlight the universality of this representation by forecasting the skill of chaotic dynamical systems.
Asymptotic expansion of wave scattering in a periodic plane
Authors: Lescarret V.
Published: December 2024

We give a counter part of Sommerfeld outgoing radiation condition for waves propagating in a two dimensional (2d) periodic medium under generical assumptions and provide a uniqueness theorem for outgoing solutions. Part of this work reproduces the work of A. V. Shanin et al. [Phys. Rev. B 110, 024310 (2024)] which the author just became aware by the time of submission of this present work.
Platform development toward ultra-intense laser-based simultaneous hard x-ray and MeV neutron multimodal radiography
Authors: Treffert F. , Aufderheide M. , Bendahan J. , Hill M. P. , Ma T. , Rusby D. R. , Selwood M. P. , Williams G. J.
Published: December 2024

Ultra-intense short-pulse lasers interacting with matter are capable of generating exceptionally bright secondary radiation sources. The short pulse duration (picoseconds to nanoseconds), small source size (sub-mm), and comparable high peak flux to conventional single particle sources make them an attractive source for radiography using a combination of particle species, known as multimodal imaging. Simultaneous x-ray and MeV neutron imaging of multi-material objects can yield unique advantages for material segmentation and identification within the full sample. Here, we present a concept for simultaneous single line-of-sight multimodal imaging using laser-driven simultaneous MeV neutrons and x rays. Radiography is performed using two simple optically coupled scintillators. Different shielding thicknesses are explored to demonstrate contrasting images that enable multi-material segmentation. Synthetic combined x-ray and neutron radiographs demonstrate the ability to resolve both the high-Z and low-Z material features within a test object for realistic x-ray and neutron spectra and flux ratios at existing and near-term laser facilities.
The effect of temperature and dopant concentration on ferromagnetic properties of manganese doped zinc telluride (Zn1−xMnxTe) diluted magnetic semiconductor
Authors: Gerbi Zeleke Deressa
Published: December 2024

Spintronics devices offer a multifunctional platform for manipulating charge and spin, underpinning advances in non-volatile memory, rapid data processing, low power consumption, and high integration density. Achieving these benefits requires semiconductor materials doped with magnetic impurities, such as transition metals, to form diluted magnetic semiconductors that exhibit both ferromagnetic and semiconducting properties. This study explores the theoretical influence of temperature and dopant concentration on the magnetic properties of manganese-doped Zn1−xMnxTe using the equation of motion approach within the Green’s function formalism. A Heisenberg-type Hamiltonian was developed and solved to derive expressions for magnon number, magnon heat capacity, and system magnetization as functions of temperature and dopant concentration (x = 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05). Results reveal that magnon number and heat capacity increase with temperature but decrease with higher dopant concentration. Conversely, system magnetization diminishes with temperature while increasing dopant concentration enhances magnetization and raises the ferromagnetic critical temperature.
Effect of ultrasonic-assisted laser melting on the coating organization and properties of the central trough of scraper conveyor
Authors: Wang Xiaofei , Zhou Yongqing , Li Jing , Shi Lei
Published: December 2024

To refine the grain organization of the coating and improve the quality of the fused coating, ultrasound-assisted laser cladding technology was used to prepare WC-Fe60 composite coating on the surface of 16Mn steel. With the help of a metallurgical microscope, microhardness tester, scanning electron microscope, energy spectrum analyzer, ray diffractometer, friction and wear testing machine, and other means of characterization, the physical composition of the coating, macroscopic morphology, microstructure, hardness distribution, friction factor, and other parameters were analyzed and tested. The results indicate that the surface of the cladding layer prepared with ultrasonic vibration became smoother, and the slag reduced in size and quantity. The cavitation effect and acoustic streaming generated by ultrasonic vibration refine the coating grains, primarily composed of small equiaxed crystals with a minor amount of dendrites. There was a significant reduction in pores and cracks within the coating, and the intense high-frequency vibration homogenized the distribution of coating elements. The coating phase consists of α-Fe, γ-Fe, M23C6 (M: Cr, W, or Fe), and WC. Following the application of ultrasonic vibration, the average microhardness of the coating reached 1150HV0.5, marking a 30% increase compared to the coating without ultrasonic vibration. The friction coefficient stood at 0.60, a decrease of ∼14%, resulting in improved wear resistance. Ultrasound-assisted laser cladding notably enhances the quality of the prepared coating, densifies the microstructure, and boosts hardness and wear resistance. This study offers a theoretical foundation for the advancement of wear-resistant materials and the refinement of surface hardening techniques.
Differential graded vertex Lie algebras
Authors: Caradot Antoine , Jiang Cuipo , Lin Zongzhu
Published: December 2024

This is the continuation of the study of differential graded (dg) vertex algebras defined in our previous paper [Caradot et al., “Differential graded vertex operator algebras and their Poisson algebras,” J. Math. Phys. 64, 121702 (2023)]. The goal of this paper is to construct a functor from the category of dg vertex Lie algebras to the category of dg vertex algebras which is left adjoint to the forgetful functor. This functor not only provides an abundant number of examples of dg vertex algebras, but it is also an important step in constructing a homotopy theory [see Avramov and Halperin, “Through the looking glass: A dictionary between rational homotopy theory and local algebra,” in Algebra, Algebraic Topology and their Interactions, Lecture Notes in Mathematics, edited by J. E. Roos (Springer, Berlin, Heidelberg, 1986), Vol. 1183, pp. 1–27 and D. G. Quillen, Homotopical Algebra, Lecture Notes in Mathematics (Springer, Berlin, Heidelberg, 1967), Vol. 43] in the category of vertex algebras. Vertex Lie algebras were introduced as analogues of vertex algebras, but in which we only consider the singular part of the vertex operator map and the equalities it satisfies. In this paper, we extend the definition of vertex Lie algebras to the dg setting. We construct a pair of adjoint functors between the categories of dg vertex algebras and dg vertex Lie algebras, which leads to the explicit construction of dg vertex (operator) algebras. We will give examples based on the Virasoro algebra, the Neveu–Schwarz algebra, and dg Lie algebras.
Equipping a Wyatt multiangle, multidetector instrument for real-time particle and polymer sizing by simultaneous multiple-angle dynamic and static light scattering
Authors: Zhang Xujun , Hicks Daniel , Liu Honglin , Glover Natalie , Zhang Zhaoxian , Grant Arshay J. , Diggs Monneh , Schmidt-Krey Ingeborg , Russo Paul S.
Published: December 2024

Well-constructed instruments may continue to perform beyond their manufacturer-supported service lifetime, which is typically limited by computer operating system compatibility or the availability of spare parts. Often, such equipment is condemned to surplus and destroyed. End-of-life plans that retain some of the material and energy used to create scientific instruments are of interest, just as in other manufacturing sectors. This is especially true when an instrument can be given new capabilities beyond those for which it was originally designed, maybe even surpassing newly built models. We report the “upcycling” of a Wyatt multiangle, multidetector instrument designed for static light scattering (SLS). The instrument retains SLS capability but was extended to multiangle, multidetector, multicorrelator dynamic light scattering operation by adding readily available fiber optics, detectors, and a modern, multichannel autocorrelator. Because one of the main catalysts of obsolescence is software compatibility, data processing was implemented with the stable Microsoft Excel platform, including a graphical user interface. Instrument performance is demonstrated with microemulsions, protein and polymer solutions, suspensions of latex particles, and suspensions of cellulose nanocrystals.