Bottom-up and top-down effects in a pre-dispersal seed predation system: are non-predated seeds damaged?

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Bottom-up effects of climate on fish populations: data from the Continuous Plankton Recorder

The Continuous Plankton Recorder (CPR) dataset on fish larvae has an extensive spatio-temporal coverage that allows the responses of fish populations to past changes in climate variability, including abrupt changes such as regime shifts, to be investigated. The newly available dataset offers a unique opportunity to investigate long-term changes over decadal scales in the abundance and distribution of fish larvae in relation to physical and biological factors. A principal component analysis (PCA) using 7 biotic and abiotic parameters is applied to investigate the impact of environmental changes in the North Sea on 5 selected taxa of fish larvae during the period 1960 to 2004. The analysis revealed 4 periods of time (1960–1976; 1977–1982; 1983–1996; 1997–2004) reflecting 3 different ecosystem states. The larvae of clupeids, sandeels, dab and gadoids seemed to be affected mainly by changes in the plankton ecosystem, while the larvae of migratory species such as Atlantic mackerel responded more to hydrographic changes. Climate variability seems more likely to influence fish populations through bottom-up control via a cascading effect from changes in the North Atlantic Oscillation (NAO) impacting on the hydro dynamic features of the North Sea, in turn impacting on the plankton available as prey for fish larvae. The responses and adaptability of fish larvae to changing environmental conditions, parti cularly to changes in prey availability, are complex and species-specific. This complexity is enhanced with fishing effects interacting with climate effects and this study supports furthering our under - standing of such interactions before attempting to predict how fish populations respond to climate variability

Bottom up strategies for the morphology control of BaTiO3 particulates

As propriedades funcionais dos materiais ferroeléctricos tais como a polarização reversível, piroelectricidade, piezoelectricidade, elevada actividade óptica não linear e comportamento dieléctrico não linear são fundamentais para a sua aplicação em sensores, microactuadores, detectores de infravermelhos, filtros de fase de microondas e memórias não-voláteis. Nos últimos anos, motivado pelas necessidades industriais de redução do tamanho dos dispositivos microelectrónicos, aumentando a eficiência volumétrica, tem sido feito um grande esforço ao nível da investigação para desenvolver estruturas ferroeléctricas à escala micro- e nano- métrica. É sabido que a redução de tamanho em materiais ferroeléctricos afecta significamente as suas propriedades. Neste sentido e considerando que foi previsto teoreticamente por cálculos ab initio que estruturas do tipo nanocilindros e nanodiscos apresentariam um novo tipo de ordem ferroeléctrica e, na expectativa de alcançar conhecimento para o desenvolvimento de uma nova geração de dispositivos microelectróncos, existe um grande interesse em desenvolver métodos de fabrico de nanoestruturas ferroeléctricas unidimensionais (1D) tais como nanocilindros e nanotubos. As estratégias de fabrico de nanoestruturas 1D até agora descritas na literatura indicam claramente as dificuldades inerentes à sua preparação. Existem duas grandes vias de síntese destas nanoestruturas: i) o método “topdown” que consiste na redução de tamanho de um dado material até à obtenção duma estrutura 1D; e ii) o método “bottom-up” em que átomos, iões e moléculas são agrupados para formar um material 1D. O método “top down” envolve em geral técnicas de desgaste, como o uso do feixe de electrões, que apesar de permitirem elevada precisão no posicionamento e no controlo do tamanho, falham em termos de resolução, exigem muito tempo e causam facilmente defeitos que deterioram as propriedades físicas destes materiais. Na metodologia “bottom up” a utilização de moléculas ou estruturas “molde” tem sido a mais explorada. As estructuras 1D podem também ser preparadas sem recorrer a “moldes”. Neste caso a agregação orientada é promovida pelo recurso a aditivos que controlam o crescimento dos cristais em direcções preferenciais. Neste contexto, neste trabalho utilizaram-se duas estratégias “bottom up” de baixo custo para a preparação de nanopartículas de titanato de bário (BaTiO3) com morfologia controlada: 1) síntese química (em solução e em fase vapor) com utilização de nanotubos de titanato TiNTs) como “moldes” e precursores de titânio 2) síntese química em solução com presença de aditivos. Os nanotubos de titanato de sódio foram preparados por síntese hidrotermal. Como existiam muitas dúvidas acerca da natureza estrutural e do mecanismo de formação dos NTs, a parte inicial do trabalho foi dedicada à realização de um estudo sistemático dos parâmetros intervenientes na síntese e à caracterização da sua estrutura e microestrutura. Foi demonstrado que os NTs têm a fórmula geral A2Ti2O5 (A = H+ or Na+), e não TiO2 (anátase) com defendido por vários autores na literatura, e podem ser preparados por método hidrotermal em meio fortemente alcalino usando como fonte de titânio TiO2 comercial na forma de anátase ou rútilo. A menor reactividade do rútilo exige temperaturas de síntese superiores ou tempos de reacção mais longos. A forma tubular resulta do tratamento hidrotermal e não de processos de lavagem e neutralização subsequentes. Se os NTs forem tratados após a síntese hidrotérmica em água a 200 ºC, transformam-se em nanocilindros. Uma das partes principais desta tese consistiu na investigação do papel dos NTs de titanato no crescimento anisotrópico de BaTiO3. O potencial funcionamento dos NTs como “moldes” para além de precursores foi testado em reacção com hidróxido de bário em síntese em solução e por reacção com um precursor orgânico de bário em fase vapor. Tendo por base os estudos cinéticos realizados, bem como as alterações estruturais e morfológicas das amostras, é possível concluir que a formação do BaTiO3 a partir de NTs de titanato de sódio, ocorre por dois mecanismos dependendo da temperatura e tempo de reacção. Assim, a baixa temperatura e curto tempo de reacção verifica-se que se formam partículas dendríticas de BaTiO3 cuja superfície é bastante irregular (“wild”) e que apresentam estrutura pseudo-cúbica. Estas partículas formam-se por reacção topotáctica na fronteira dos nanotubos de titanato de sódio. A temperaturas mais altas e/ou reacções mais longas, a reacção é controlada por um mecanismo de dissolução e precipitação com formação de dendrites de BaTiO3 tetragonais com superfície mais regular (“seaweed”). A microscopia de força piezoeléctrica mostrou que as dendrites “seaweeds“ possuem actividade piezoeléctrica superior à das dendrites “wild”, o que confirma o papel desempenhado pela estrutura e pela concentração de defeitos na rede na coerência e ordem ferroeléctrica de nanoestruturas. Os nossos resultados confirmam que os NTs de titanato não actuam facilmente como “moldes” na síntese em solução de BaTiO3 já que a velocidade de dissolução dos NTs em condições alcalinas é superior à velocidade de formação do BaTiO3. Assumindo que a velocidade de reacção dos NTs com o precursor de bário é superior em fase vapor, efectuou-se a deposição de um precursor orgânico de bário por deposição química de vapor sobre um filme de NTs de titnato de sódio depositados por deposição electroforética. Estudou-se a estabilidade dos NTs nas diferentes condições do reactor. Quando os NTs são tratados a temperaturas superiores a 700 ºC, ocorre a transformação dos NTs em nanocilindros de anatase por um mecanismo de agregação orientada. Quando se faz a deposição do precursor de bário, seguida de calcinação a 700 ºC em atmosfera oxidante de O2, verifica-se que a superficie dos NTs fica coberta com nanocristais de BaTiO3 independentemente da concentração de bário. O papel dos NTs de titanato no crescimento anisotrópico de BaTiO3 em fase vapor é assim descrito pela primeira vez. Em relação à metodologias de crescimento de partículas na ausência de “moldes” mas com aditivos fez-se um estudo sistemático utilizando 5 aditivos de natureza differente. As diferenças entre aditivos foram sistematizadas tendo em conta as diferenças estruturais e morfológicas verificadas. Está provado que os aditivos podem funcionar como modificadores de crescimento cristalino por alteração do seu padrão de crescimento ou por alteração da cinética de crescimento das faces cristalográficas do cristal. Entre os aditivos testados verificou-se que o ácido poliacrilíco adsorve em faces específicas do BaTiO3 alterando a cinética de crescimento e induzindo a agregação orientada das partículas. O polivinilpirrolidona, o docecilsulfato de sódio e hidroxipropilmetilcelulose actuam mais como inibidores de crescimento do que como modificadores do tipo de crescimento. A D-frutose aumenta a energia de activação da etapa de nucleação não ocorrendo formação de BaTiO3 para as mesmas condições dos outros aditivos. Esta tese clarifica o papel dos NTs de titanato de sódio enquanto precursores e “moldes” no crescimento anisotrópico de BaTiO3 em solução e em fase vapor. É feita também a abordagem do controlo morfológico do BaTiO3 através do uso de aditivos. As estratégias de preparação de BaTiO3 propostas são de baixo custo, reprodutíveis e fáceis de efectuar. Os resultados contribuem para uma melhor compreensão da relação tamanho – morfologia – propriedade em materiais ferroeléctricos nanométricos com vista à sua potencial aplicação.

What happens in the first 200 ms of word reading : ERP studies on visual word recognition with top-down and bottom-up approaches /

In this thesis, three main questions were addressed using event-related potentials (ERPs): (1) the timing of lexical semantic access, (2) the influence of "top-down" processes on visual word processing, and (3) the influence of "bottom-up" factors on visual word processing. The timing of lexical semantic access was investigated in two studies using different designs. In Study 1,14 participants completed two tasks: a standard lexical decision (LD) task which required a word/nonword decision to each target stimulus, and a semantically primed version (LS) of it using the same category of words (e.g., animal) within each block following which participants made a category judgment. In Study 2, another 12 participants performed a standard semantic priming task, where target stimulus words (e.g., nurse) could be either semantically related or unrelated to their primes (e.g., doctor, tree) but the order of presentation was randomized. We found evidence in both ERP studies that lexical semantic access might occur early within the first 200 ms (at about 170 ms for Study 1 and at about 160 ms for Study 2). Our results were consistent with more recent ERP and eye-tracking studies and are in contrast with the traditional research focus on the N400 component. "Top-down" processes, such as a person's expectation and strategic decisions, were possible in Study 1 because of the blocked design, but they were not for Study 2 with a randomized design. Comparing results from two studies, we found that visual word processing could be affected by a person's expectation and the effect occurred early at a sensory/perceptual stage: a semantic task effect in the PI component at about 100 ms in the ERP was found in Study 1 , but not in Study 2. Furthermore, we found that such "top-down" influence on visual word processing might be mediated through separate mechanisms depending on whether the stimulus was a word or a nonword. "Bottom-up" factors involve inherent characteristics of particular words, such as bigram frequency (the total frequency of two-letter combinations of a word), word frequency (the frequency of the written form of a word), and neighborhood density (the number of words that can be generated by changing one letter of an original word or nonword). A bigram frequency effect was found when comparing the results from Studies 1 and 2, but it was examined more closely in Study 3. Fourteen participants performed a similar standard lexical decision task but the words and nonwords were selected systematically to provide a greater range in the aforementioned factors. As a result, a total of 18 word conditions were created with 18 nonword conditions matched on neighborhood density and neighborhood frequency. Using multiple regression analyses, we foimd that the PI amplitude was significantly related to bigram frequency for both words and nonwords, consistent with results from Studies 1 and 2. In addition, word frequency and neighborhood frequency were also able to influence the PI amplitude separately for words and for nonwords and there appeared to be a spatial dissociation between the two effects: for words, the word frequency effect in PI was found at the left electrode site; for nonwords, the neighborhood frequency effect in PI was fovind at the right elecfrode site. The implications of otir findings are discussed.

Blocking Top-down awareness of Kanizsa Figures: An ERP Investigation into Bottom-up Processing of Illusory Contours

Neural models of the processing of illusory contour (ICs) diverge from one another in terms of their emphasis on bottom-up versus top-down constituents. The current study uses a dichoptic fusion paradigm to block top-down awareness of ICs in order to examine possible bottom-up effects. Group results indicate that the N170 ERP component is particularly sensitive to ICs at central occipital sites when top-down awareness of the stimulus is permitted. Furthermore, single-subject statistics reveal that the IC N170 ERP effect is highly variable across individuals in terms of timing and topographical spread. The results suggest that the ubiquitous N170 effect to ICs found in the literature depends, at least in part, on participants’ awareness of the stimulus. Therefore a strong bottom-up model of IC processing at the time of the N170 is unlikely.

Bottom-up, not top-down, modulation of imitation by human and robotic models

Visual observation of human actions provokes more motor activation than observation of robotic actions. We investigated the extent to which this visuomotor priming effect is mediated by bottom-up or top-down processing. The bottom-up hypothesis suggests that robotic movements are less effective in activating the ‘mirror system’ via pathways from visual areas via the superior temporal sulcus to parietal and premotor cortices. The top-down hypothesis postulates that beliefs about the animacy of a movement stimulus modulate mirror system activity via descending pathways from areas such as the temporal pole and prefrontal cortex. In an automatic imitation task, subjects performed a prespecified movement (e.g. hand opening) on presentation of a human or robotic hand making a compatible (opening) or incompatible (closing) movement. The speed of responding on compatible trials, compared with incompatible trials, indexed visuomotor priming. In the first experiment, robotic stimuli were constructed by adding a metal and wire ‘wrist’ to a human hand. Questionnaire data indicated that subjects believed these movements to be less animate than those of the human stimuli but the visuomotor priming effects of the human and robotic stimuli did not differ. In the second experiment, when the robotic stimuli were more angular and symmetrical than the human stimuli, human movements elicited more visuomotor priming than the robotic movements. However, the subjects’ beliefs about the animacy of the stimuli did not affect their performance. These results suggest that bottom-up processing is primarily responsible for the visuomotor priming advantage of human stimuli.

O efeito da estimulação top-down e bottom-up no potencial evocado auditivo de tronco encefálico com estímulo complexo

Introdução: Crianças com transtorno fonológico (TF) apresentam dificuldade na percepção de fala, em processar estímulos acústicos quando apresentados de forma rápida e em sequência. A percepção dos sons complexos da fala, dependem da integridade no processo de codificação analisado pelo Sistema Nervoso Auditivo. Por meio do Potencial Evocado Auditivo de Tronco Encefálico com estímulo complexo (PEATEc) é possível investigar a representação neural dos sons em níveis corticais e obter informações diretas sobre como a estrutura do som da sílaba falada é codificada no sistema auditivo. Porém, acredita-se que esse potencial sofre interferências tanto de processos bottom-up quanto top-down, o que não se sabe é quanto e como cada um desses processos modifica as respostas do PEATEc. Uma das formas de investigar a real influência dos aspectos top-down e bottom-up nos resultados do PEATEc é estimulando separadamente esses dois processos por meio do treinamento auditivo e da terapia fonoaudiológica. Objetivo: Verificar o impacto da estimulação sensorial (processamento bottom-up) e cognitiva (processamento top-down), separadamente, nos diferentes domínios da resposta eletrofisiológica do PEATEc. Método: Participaram deste estudo 11 crianças diagnosticadas com TF, com idades entre 7 e 10:11, submetidas a avaliação comportamental e eletrofisiológica e então dividas nos grupos Bottom-up (B-U) (N=6) e Top-down T-D (N=5). A estimulação bottom-up foi voltada ao treinamento das habilidades sensoriais, através de softwares de computador. A estimulação top-down foi realizada por meio de tarefas para estimular as habilidades cognitiva por meio do Programa de Estimulação Fonoaudiológica (PEF). Ambas as estimulações foram aplicadas uma vez por semana, num período de aproximadamente 45 minutos por 12 semanas. Resultados: O grupo B-U apresentou melhoras em relação aos domínios onset e harmônicos e no valor da pontuação do escore após ser submetido à estimulação bottom-up. Por sua vez, após serem submetidos à estimulação top-down, o grupo T-D apresentou melhoras em relação aos domínios onset, espectro-temporal, fronteiras do envelope e harmônicos e para os valores da pontuação do escore. Conclusão: Diante dos resultados obtidos neste estudo, foi possível observar que a estimulação sensorial (processamento bottom-up) e a estimulação cognitiva (processamento top-down) mostraram impactar de forma diferente a resposta eletrofisiológica do PEATEc

Conceptualizing a bottom-up approach to service bundling

Offering service bundles to the market is a promising option for service providers to strengthen their competitive advantages, cope with dynamic market conditions and deal with heterogeneous consumer demand. Although the expected positive effects of bundling strategies and pricing considerations for bundles are covered well by the available literature, limited guidance can be found regarding the identification of potential bundle candidates and the actual process of bundling. The contribution of this paper is the positioning of bundling based on insights from both business and computer science and the proposition of a structured bundling method, which guides organizations with the composition of bundles in practice.

From the bottom-up : redesigning the international legal response to anthropogenic climate change

The design of the Kyoto Protocol renders it incapable of effectively responding to the problem of anthropogenic climate change. Therefore, this article explores the opportunity to construct a new, principled legal approach to respond to climate change that is premised on nationally derived legal responses. To do so, this article considers the theoretical foundation of the international legal response to climate change – Hardin's "The Tragedy of the Commons‟ – and the systemic design faults of the Kyoto Protocol. This article also suggests four principles – a judicious mix of legal instruments, flexibility, intrinsic legal coherence, and quantifiable and achievable targets for the reduction of greenhouse gas intensity – that are necessary to guide the creation of a nationally derived legal response to climate change. This approach is intended to provide the catalyst for new bilateral and multilateral arrangements that can, with the passing of time, generate sufficient momentum to drive the creation of a new and effective cooperative international legal framework to mitigate anthropogenic climate change.

Building the youth sector from the bottom up : case studies from the Queensland CPLAN Initiative 2012-2013

As part of YANQ's decentralisation across the state, YANQ have set up 10 Networks across Queensland, with Facilitators based in each of the regions. We encourage you to get in contact with your local Facilitator if you would like to have input on Workforce Development or youth policy issues. CPLANs aim to create an ongoing and sustainable structure across ten regions in Queensland to support a consistent focus on: ⋅ Policy issues relevant to young people; and ⋅ Workforce development strategies for the youth sector from a local, regional and state perspective. The ten CPLANs fall under the existing structure of YANQ and utlise and lever off the comprehensive network of youth inter-­‐agencies and networks across the state. The ten CPLANs are made up of representatives from the youth sector in each region who have an interest in contributing to policy development and workforce issues.

How European public sector agencies innovate: The use of bottom-up, policy-dependent and knowledge-scanning innovation methods

Factor and cluster analysis are used to identify different methods that public sector agencies in Europeuse to innovate, based on data from a 2010 survey of 3273 agencies. The analyses identify three types ofinnovative agencies: bottom-up, knowledge-scanning, and policy-dependent. The distribution of bottom-up agencies across European countries is positively correlated with average per capita incomes while thedistribution of knowledge-scanning agencies is negatively correlated with income. In contrast, there isno consistent pattern by country in the distribution of policy-dependent agencies. Regression resultsthat control for agency characteristics find that innovation methods are significantly correlated with thebeneficial outcomes of innovation, with bottom-up and knowledge-scanning agencies out-performingpolicy-dependent agencies.

A bottom-up integration of vision and actions to create cognitive humanoids

In recent years more and more complex humanoid robots have been developed. On the other hand programming these systems has become more difficult. There is a clear need for such robots to be able to adapt and perform certain tasks autonomously, or even learn by themselves how to act. An important issue to tackle is the closing of the sensorimotor loop. Especially when talking about humanoids the tight integration of perception with actions will allow for improved behaviours, embedding adaptation on the lower-level of the system.

Identifying N60D mutation in omega subunit of Escherichia coli RNA polymerase by bottom-up proteomic approach

Escherichia coli RNA polymerase is a multi-subunit enzyme containing alpha(2)beta beta'omega sigma, which transcribes DNA template to intermediate RNA product in a sequence specific manner. Although most of the subunits are essential for its function, the smallest subunit omega (average molecular mass similar to 10,105 Da) can be deleted without affecting bacterial growth. Creating a mutant of the omega subunit can aid in improving the understanding of its role. Sequencing of rpoZ gene that codes for omega subunit from a mutant variant suggested a substitution mutation at position 60 of the protein: asparagine (N) -> aspartic acid (D). This mutation was verified at the protein level by following a typical mass spectrometry (MS) based bottom-up proteomic approach. Characterization of in-gel trypsin digested samples by reverse phase liquid chromatography (LC) coupled to electrospray ionization (ESI)-tandem mass spectrometry (MS/MS) enabled in ascertaining this mutation. Electron transfer dissociation (ETD) of triply charged (M + 3H)(3+)] tryptic peptides (residues 53-67]), EIEEGLINNQILDVR from wild-type and EIEEGLIDNQILDVR from mutant, facilitated in unambiguously determining the site of mutation at residue 60.