Background

 The neuropathogenesis of bipolar disorder remains poorly described. Previous work suggests that patients with bipolar disorder may have abnormalities in neural pathways that are hypothesized to modulate human mood states. We examined differences in brain structural volumes associated with these pathways between patients with bipolar disorder hospitalized with mania and healthy community volunteers. 

Methods

 Twenty-four patients with bipolar disorder and mania were recruited from hospital admission records. Twenty-two healthy volunteers were recruited from the community who were similar to the patients in age, sex, race, height, handedness, and education. All subjects were scanned using a 3-dimensional radio-frequency–spoiled Fourier acquired steady state acquisition sequence on a 1.5-T magnetic resonance imaging scanner. Scans were analyzed using commercial software. Prefrontal, thalamic, hippocampal, amygdala, pallidal, and striatal volumetric measurements were compared between the 2 groups. 

Results

 Patients with bipolar disorder demonstrated a significant (Λ=0.64; F_6,37=3.4;P=.009) overall differencae in structural volumes in these regions compared with controls. In particular, the amygdala was enlarged in the patients. Brain structural volumes were not significantly associated with duration of illness, prior medication exposure, number of previous hospital admissions, or duration of substance abuse. Separating patients into first-episode (n=12) and multiple-episode (n=12) subgroups revealed no significant differences in any structure (P>.10). 

Conclusion

 Patients with bipolar disorder exhibit structural abnormalities in neural pathways thought to modulate human mood.

Most energy meters installed by utilities are intended primarily to support billing functions. Meters report only the aggregate energy consumption of a home or business over intervals as long as a month. In contrast, disaggregated energy usage data identified by individual devices or appliances offers a much more descriptive dataset that has the potential to inform and empower a wide variety of energy stakeholders, from homeowners and building operators to utilities and policy makers. In this article, the authors survey existing and emerging disaggregation techniques and highlight signal features that might be used to sense disaggregated data in a viable and cost-effective manner. They provide a summary of a new approach to electrical load disaggregation that uses voltage noise, including a brief overview of their sensing hardware, classification algorithms, and evaluation in 14 homes. The article concludes with a discussion of current open research problems that must be addressed before disaggregated energy sensing can be widely deployed.

Nonnative crayfish have been widely introduced and are a major threat to freshwater biodiversity and ecosystem functioning. Despite documentation of the ecological effects of nonnative crayfish from >3 decades of case studies, no comprehensive synthesis has been done to test quantitatively for their general or species-specific effects on recipient ecosystems. We provide the first global meta-analysis of the ecological effects of nonnative crayfish under experimental settings to compare effects among species and across levels of ecological organization. Our meta-analysis revealed strong, but variable, negative ecological impacts of nonnative crayfish with strikingly consistent effects among introduced species. In experimental settings, nonnative crayfish generally affect all levels of freshwater food webs. Nonnative crayfish reduce the abundance of basal resources like aquatic macrophytes, prey on invertebrates like snails and mayflies, and reduce abundances and growth of amphibians and fish, but they do not consistently increase algal biomass. Nonnative crayfish tend to have larger positive effects on growth of algae and larger negative effects on invertebrates and fish than native crayfish, but effect sizes vary considerably. Our study supports the assessment of crayfish as strong interactors in food webs that have significant effects across native taxa via polytrophic, generalist feeding habits. Nonnative crayfish species identity may be less important than extrinsic attributes of the recipient ecosystems in determining effects of nonnative crayfish. We identify some understudied and emerging nonnative crayfish that should be studied further and suggest expanding research to encompass more comparisons of native vs nonnative crayfish and different geographic regions. The consistent and general negative effects of nonnative crayfish warrant efforts to discourage their introduction beyond native ranges.

Risk analysis of species invasions links biology and economics, is increasingly mandated by international and national policies, and enables improved management of invasive species. Biological invasions proceed through a series of transition probabilities (i.e., introduction, establishment, spread, and impact), and each of these presents opportunities for management. Recent research advances have improved estimates of probability and associated uncertainty. Improvements have come from species-specific trait-based risk assessments (of estimates of introduction, establishment, spread, and impact probabilities, especially from pathways of commerce in living organisms), spatially explicit dispersal models (introduction and spread, especially from transportation pathways), and species distribution models (establishment, spread, and impact). Results of these forecasting models combined with improved and cheaper surveillance technologies and practices [e.g., environmental DNA (eDNA), drones, citizen science] enable more efficient management by focusing surveillance, prevention, eradication, and control efforts on the highest-risk species and locations. Bioeconomic models account for the interacting dynamics within and between ecological and economic systems, and allow decision makers to better understand the financial consequences of alternative management strategies. In general, recent research advances demonstrate that prevention is the policy with the greatest long-term net benefit.

Three novel crayfish-infecting nudiviruses from crayfish in North America represent the first genomic confirmation of nudiviruses in crayfish: Faxonius propinquus nudivirus (FpNV), Faxonius rusticus nudivirus (FrNV), and Faxonius virilis nudivirus (FvNV). Histopathology and electron microscopy revealed nuclear infections, including nuclear hypertrophy in hepatopancreatic epithelial cells and the presence of membrane-bound bacilliform virions. Metagenomic sequencing resulted in complete circular genome assembly, and phylogenetic analyses (based on nudivirus core genes) placed these viruses within the unofficial Epsilonnudivirus genus. One of the nudiviruses was detected in the antennal gland of its host, and another is correlated with invasive crayfish decline in one infected lake ecosystem - suggesting a potential route for viral transmission through water, and possible population level impact. This study highlights the importance of genomic and ecological data in elucidating the diversity and evolutionary relationships of the Nudiviridae, while expanding their known diversity and range of host species.

The application of environmental DNA (eDNA) methods to simultaneously study vertebrate diversity holds promise to accelerate conservation efforts, especially in freshwater systems which are among the most imperiled in the world. Here, using eDNA sampling, we identify patterns of vertebrate biodiversity across different habitats of the Kankakee River watershed, one of the most diverse lotic systems in Illinois, USA. Our eDNA metabarcoding analyses identified 147 different taxa, including 77 fishes, 38 birds, 24 mammals, five amphibians and three reptiles at 11 locations in the watershed, including tributaries and mainstem stretches upstream and within the Kankakee River State Park protected area. When compared to seining, eDNA sampling consistently detected more fish species, including non-native and imperiled species. We also found that vertebrate communities among the different habitats significantly varied in taxonomic composition, showing an upstream-downstream shift along the mainstem river as well as tributary-specific assemblages. Our study demonstrates the ability of single-marker eDNA metabarcoding to simultaneously document aquatic and terrestrial communities across large temperate lotic ecosystems and to monitor diversity patterns across protected areas.

Studies of early-life stress traditionally focus on glucocorticoid signaling as a modulator of neurodevelopmental risk, but emerging evidence points to the role of the endocannabinoid system in long-term stress-induced neural remodeling. Existing studies on stress-induced endocannabinoid dysregulation have focused on changes to cerebrum that are temporally proximal to stressors, but little is known about temporally distal effects, especially in cerebellum, which is vulnerable to early developmental stress and is dense with cannabinoid receptors. Further, sex-specific effects of stress on cerebellar endocannabinoid tone are understudied. Following a naturalistic rodent model of early-life stress, limited bedding at postnatal days 2-9, adult (postnatal day 70) cerebellar and hippocampal endocannabinoids and related lipids and mRNA were assessed, and behavioral performance was evaluated. Regional and sex-specific effects were present at baseline and following early-life stress. Limited bedding impaired peripherally-measured basal corticosterone in adult males only. In the CNS, early-life stress (1) decreased 2-arachidonoyl glycerol and arachidonic acid in the cerebellar deep nuclei in males only; (2) decreased 2-arachidonoyl glycerol in females only in cerebellar Crus I; and (3) increased dorsal hippocampus prostaglandins in males only. Transcriptomics for cerebellar interpositus nucleus revealed substantial sex effects, with minimal effects of stress. Stress did impair novel object recognition in both sexes and social preference in females. Taken together, the cerebellar endocannabinoids system exhibits robust sex-specific differences, malleable through early-life stress and perhaps also contributing to sexual differentiation of the brain. The current study may foster future research into stress as a risk factor for cerebellar-related dysfunctions.

ABSTRACT Invasive species often experience phenotypic change during the invasion process. For example, many invasive species are larger in their non‐native than native ranges, but some invasive species experience body size declines with time since invasion. Mechanisms of these phenotypic changes are poorly known, likely due to a paucity of long‐term datasets and complex interactions among abiotic and biotic factors that affect body size over time. We use a long‐term dataset (1980–2020) in 17 lakes of Wisconsin, United States to investigate trends in body size for an invasive species, the rusty crayfish ( Faxonius rusticus ). We relate F. rusticus body size to crayfish relative abundance as catch‐per‐unit effort (CPUE) from baited trapping, as well as modelled lake temperatures and pelagic primary productivity, using a structural equation model (SEM). Our use of an SEM allowed us to investigate the direct effect of time on F. rusticus on body size, as well as indirect effects through factors like warming of lakes due to climate change. We found that F. rusticus body size has declined by 10% over the past four decades in our study lakes, from a mean of 36.6 mm total carapace length in 1980 to 32.8 mm in 2020. Faxonius rusticus individuals were larger when lakes were warmer, but the overall effect of time on declining F. rusticus body size was stronger than this predictor. Relative abundance as CPUE had no effect on F. rusticus body size, rejecting a role for density dependence in explaining adult body size of this invasive crayfish. Declining F. rusticus body sizes have accompanied population declines of this invasive crayfish in some Wisconsin lakes, and both trends provide potential for post‐invasion ecosystem recovery. As one example, smaller F. rusticus individuals may be less effective or active predators on fish nests. By contrast, declining F. rusticus body size may also create opportunities for serial or over‐invasion by future crayfish invaders, sustaining a need to discourage crayfish introductions to this region.

Suicide is a major public health concern in the United States. Veterans are among those at higher risk for death by suicide. Firearm ownership is one factor that contributes to veterans’ elevated suicide risk. The current study sought to determine the effectiveness of an evidence-based, multi-media advertising campaign with a specific focus on veterans related to secure storage of firearms and general help-seeking attitudes during a mental health crisis. Results indicated positive changes in (a) attitudes toward seeking help from a health care provider or a friend/loved one during a mental health crisis, (b) attitudes toward firearm storage during a crisis, and (c) self-reported secure firearm storage behaviors post-advertising, particularly among veterans. Implications for future advertising campaigns, clinical interventions, and research investigations are discussed.