Mercury toxicity in the Amazon: contrast sensitivity and color discrimination of subjects exposed to mercury

We measured visual performance in achromatic and chromatic spatial tasks of mercury-exposed subjects and compared the results with norms obtained from healthy individuals of similar age. Data were obtained for a group of 28 mercury-exposed subjects, comprising 20 Amazonian gold miners, 2 inhabitants of Amazonian riverside communities, and 6 laboratory technicians, who asked for medical care. Statistical norms were generated by testing healthy control subjects divided into three age groups. The performance of a substantial proportion of the mercury-exposed subjects was below the norms in all of these tasks. Eleven of 20 subjects (55%) performed below the norms in the achromatic contrast sensitivity task. The mercury-exposed subjects also had lower red-green contrast sensitivity deficits at all tested spatial frequencies (9/11 subjects; 81%). Three gold miners and 1 riverine (4/19 subjects, 21%) performed worse than normal subjects making more mistakes in the color arrangement test. Five of 10 subjects tested (50%), comprising 2 gold miners, 2 technicians, and 1 riverine, performed worse than normal in the color discrimination test, having areas of one or more MacAdam ellipse larger than normal subjects and high color discrimination thresholds at least in one color locus. These data indicate that psychophysical assessment can be used to quantify the degree of visual impairment of mercury-exposed subjects. They also suggest that some spatial tests such as the measurement of red-green chromatic contrast are sufficiently sensitive to detect visual dysfunction caused by mercury toxicity.

GAIA - Uma proposta de agente inteligente acoplado a algoritmos evolucionários para ajuste dinâmico de parâmetros através de conceitos de design inteligente e lógica fuzzy

Há muitos anos, técnicas de Computação Evolucionária vem sendo aplicadas com sucesso na solução dos mais variados tipos de problemas de otimização. Na constante procura pelo ótimo global e por uma melhor exploração da superfície de busca, as escolhas para ajustar estes métodos podem ser exponencialmente complexas e requerem uma grande quantidade de intervenção humana. Estes modelos tradicionais darwinianos apóiam-se fortemente em aleatoriedade e escolhas heurísticas que se mantém fixas durante toda a execução, sem que acompanhem a variabilidade dos indivíduos e as eventuais mudanças necessárias. Dadas estas questões, o trabalho introduz a combinação de aspectos da Teoria do Design Inteligente a uma abordagem hibrida de algoritmo evolucionário, através da implementação de um agente inteligente o qual, utilizando lógica fuzzy, monitora e controla dinamicamente a população e seis parâmetros definidos de uma dada execução, ajustando-os para cada situação encontrada durante a busca. Na avaliação das proposições foi construído um protótipo sobre a implementação de um algoritmo genético para o problema do caixeiro viajante simétrico aplicado ao cenário de distância por estradas entre as capitais brasileiras, o que permitiu realizar 580 testes, simulações e comparações entre diferentes configurações apresentadas e resultados de outras técnicas. A intervenção inteligente entrega resultados que, com sucesso em muitos aspectos, superam as implementações tradicionais e abrem um vasto espaço para novas pesquisas e estudos nos aqui chamados: “Algoritmos Evolucionários Híbridos Auto-Adaptáveis”, ou mesmo, “Algoritmos Evolucionários Não-Darwinianos”.

Abordagem da bioética em âmbito escolar: proposições constantes de livros didáticos de biologia

Esta pesquisa teve por objetivos explicitar se e como a Bioética é tratada em Livros Didáticos de Biologia do Ensino Médio, bem como analisar de que maneira a abordagem do tema nestes livros contribui para que os estudantes possam conhecê-lo, tornando-se capazes de compreender e refletir, criticamente, sobre o assunto e suas questões no contexto contemporâneo. Para isso, investiguei livros propostos pelo Programa Nacional do Livro Didático para o Ensino Médio (PNLEM), à luz de alguns pressupostos da Metodologia de Análise de Conteúdo. Balizei esta pesquisa em duas questões norteadoras, a saber: (i) O que se escreve sobre bioética nos livros didáticos de biologia? (ii) Com que frequência e intensidade este tema é apresentado nestes livros didáticos? Nesta perspectiva, para a primeira questão, as proposições dos livros que subjazem ao tema puderam ser enquadradas em duas grandes categorias: bioética médica e bioética holística. Essas categorias de maior amplitude puderam ser divididas em subcategorias relativas aos diferentes tópicos e aspectos (clonagem, células-tronco, etc.) que fazem parte do campo teórico da bioética, em relação aos quais procurei fazer algumas inferências a respeito dos conteúdos manifestos e explícitos nos livros selecionados, que expressam algum tipo de reflexão sobre a ética dos assuntos enfocados, analisando-os à luz de referenciais teóricos da bioética. A análise da segunda questão prescindiu de divisão em subcategorias, pois, de maneira geral, a bioética é escassa e demasiadamente superficial na forma como tem sido apresentada nos livros didáticos, deixando de suscitar reflexões por parte do leitor. A abordagem de temas de bioética na Educação Básica é essencial, uma vez que os impactos causados pelo desenvolvimento tecno-científico estão cada vez mais acentuados na sociedade e no ambiente. Dessa maneira, torna-se imprescindível que os livros didáticos de Biologia passem por uma intensa reformulação no intuito de serem pedagogicamente complementados para acompanharem as mudanças propaladas pelas novas diretrizes e bases do sistema educacional brasileiro que, pelo menos em teoria, preconizam ações da Educação, sobretudo, da educação escolar, voltadas para uma eficiente e eficaz formação ética e cidadã.

Obtenção e caracterização de carvão ativado de caroço de buriti (Mauritia flexuosa L. f.) para avaliar o processo de adsorção de uma solução de Cu (II)

Produziu-se carvão de caroço de buriti (CCB) a partir do rejeito da produção artesanal do fruto, destinado à extração de óleo, à temperatura de 400ºC. O CCB então foi ativado a temperaturas de 800ºC e 900ºC. Ensaios de adsorção foram executados para se avaliar o desempenho dessas temperaturas de ativação na adsorção de uma solução de cobre (II) de concentração inicial conhecida de 50 mg/L. Após a análise dos resultados, decidiu-se pela ativação do carvão a 900ºC. Caracterizou-se o carvão ativado do caroço de buriti (CACB) a 900ºC de acordo com as propriedades comerciais, tais como: área específica, porosimetria, densidades aparente e real, porosidade de um leito fixo, microscopia eletrônica de varredura, conteúdo de cinzas, pH, umidade, carbono fixo e grupos funcionais de superfície ácida presentes no CACB. Realizaram-se ensaios de equilíbrio de adsorção para se determinar a influência do diâmetro das partículas de CACB (D < 0,595 mm; 0,595 < D < 1,19 mm e D > 1,19 mm); a influência do tempo de contato adsorvente/adsorvato (15, 30, 60, 120, 180, 240 e 300 minutos); a influência do pH (3,00; 4,01; 5,18 e 6,00) e a influência da concentração inicial da solução de cobre (II) (5, 10, 30, 50, 80, 100 e 200 mg/L) para se avaliar a eficiência de remoção. Os resultados mostraram uma maior eficiência de remoção de cobre (II) para o diâmetro D < 0,595 mm; para o tempo de contato de 300 minutos; para o pH de 4,01 e para as concentrações iniciais de cobre (II) de 50 e 80 mg/L. Os modelos matemáticos de Langmuir e Freundlich foram aplicados para os dados de equilíbrio de adsorção. O modelo matemático de Langmuir foi o que melhor se ajustou aos dados de equilíbrio. De acordo com os dados da cinética de equilíbrio, observa-se que a partir do tempo de contato de 15 minutos todas as concentrações de equilíbrio ficaram abaixo do máximo permitido de 1,0 mg/L previsto pela legislação CONAMA nº 357/2005 para lançamento de efluentes em corpos receptores. Os resultados experimentais encontrados são indicativos de que é possível a remoção de cobre (II) de efluentes industriais utilizando CACB ativado fisicamente a 900ºC por um período de 60 minutos.

Estudo experimental da insulação testicular em bubalinos

O presente estudo teve como objetivo avaliar as alterações morfo-funcionais dos testículos de bubalinos provocadas pela insulação escrotal. O experimento foi conduzido na CEBRAN - UFPA e na EMBRAPA e dividido em cinco fases: período pré-insulação (PI), insulação (I) pós-insulação até trinta dias (P30), até sessenta (P60) e até noventa (P90). Utilizaram-se seis búfalos com idade média de 50±2 meses. Antes da insulação foram realizadas colheitas de sêmen para avaliação das características físicas e morfológicas dos ejaculados. Em seis animais foram utilizadas bolsas, fixadas ao redor do funículo por sete dias, sendo verificada a temperatura retal, temperatura do funículo e a temperatura entre a pele do escroto e o saco plástico, em diferentes horários. Obtiveram-se de 1 a 2 colheitas de sêmen, através da vagina artificial, com temperatura entre 44ºC a 46ºC, e avaliados vários aspectos como: turbilhonamento (TURB), motilidade (MOT), concentração (CONC), vivos e mortos, pH e patologias seminais, além do exame histopatológico dos testículos. As lâminas para analises das patologias foram coradas pelo método de Cerovsky. A insulação não afetou significativamente a volume do ejaculado. O TURB diminuiu significativamente no período de insulação, P30 e P60, não obtendo diferença significativa no P90 quando comparada com o PI. A MOT diminuiu significativamente no P30, P60 e P90 quando comparada com o período de pré insulação e insulação. O vigor espermático apresentou diminuição no P30 em relação ao PI, I, P60 e P90. A concentração não apresentou diferença significativa entre os períodos avaliados. A viabilidade apresentou uma queda no P30 quando comparado ao PI, I, P60 e P90. Ocorreu diferença significativa no pH nos períodos P60 e P90 em relação a PI, I, P30. Houve diferença estatística, quanto aos defeitos maiores do sêmen, antes e depois da insulação, sendo I e P30 os períodos mais criticos quando comparado com P60 e P90. Quanto aos defeitos menores, houve diferença significativa entre P30 e PI, P60 e P90. Os defeitos totais evidenciaram diferença estatística no P30 em relação ao PI, I, P60 e P90. Foram avaliados as modificações histológicas-testicular provocados pela insulação, nos dias 20, 40 e 60 pós-insulação, ocasionado um quadro degenerativo acentuado, havendo uma regeneração do processo espermatogênico na maioria dos animais estudados. Estes dados demonstraram que o estresse térmico causou efeitos deletéricos na espermatogenese e no processo de maturação dos espermatozoides.

Avaliação do desajuste vertical da interface implante/pilares UCLA com cinta metálica de cinco marcas distintas: análise intra e entre-sistemas

A adaptação passiva entre prótese e implante é fundamental para a longevidade de procedimentos reabilitadores através de implantes odontológicos. Diante disso, este trabalho teve como objetivo avaliar a adaptação na interface UCLA com cinta metálica e implante utilizando-se componentes de um mesmo sistema de implantes e combinações de componentes de diferentes sistemas, através de microscopia eletrônica de varredura. Componentes de 5 empresas foram utilizados: Biomet 3i, Conexão, Neodent, SIN e Titanium fix. Foram realizadas leituras nas interfaces direita e esquerda das várias combinações entre UCLA e implantes, com aumento de 300x. As médias de (des)ajuste vertical foram submetidas a análise estatística pelo teste Student-Newman Keuls, com significância de 5% (p<0,05). Os resultados da análise intra-sistema mostraram desajuste estatisticamente significante para o abutment UCLA SIN com cinta de ouro (desajuste médio 3,88_m) comparando-se com os demais sistemas. Para a análise entre-sistemas, sugere-se que nem todas as combinações podem ser consideradas compatíveis relativamente ao desajuste vertical.

Projeto de um controlador Fuzzy Takagi-Sugeno para uma estação de tratamento de esgoto por lodos ativados

Este trabalho propõe o projeto de um controlador Fuzzy do tipo Takagi-Sugeno em uma estação de tratamento de esgoto por lodos ativados. Este tipo de tratamento ocorre na presença de oxigênio, pois microorganismos aeróbios presentes no licor misto irão proporcionar a remoção tanto da matéria carbonácea quanto nutrientes formados por compostos à base de nitrogênio. O controlador atua via mecanismo de aeração e foi projetado para interpolar os ganhos proporcionais e integrativos de três controladores fixos locais que, por sua vez, foram projetados a partir da linearização de um modelo contínuo de balanço de massa de oxigênio. O controlador auxiliará manter a concentração de oxigênio dissolvido desejável na faixa de operação do processo para que ocorra a nitrificação, reação química de oxiredução que transforma amônio em nitrito, que é fundamental para o sucesso do processo, e poderá também economizar energia elétrica utilizada pelo mecanismo de aeração. Os ensaios foram realizados via simulação computacional em quatro cenários idealizados comparando o desempenho do controlador fuzzy e o desempenho de um controlador fixo projetado em um ponto de operação diferente do qual se utilizou como valor de referência na planta. Ao aplicar um degrau no valor de referência estabelecido no cenário de análise, observou-se o tempo de subida, o tempo de acomodação e o erro em regime. Após os ensaios, observou-se que o desempenho do controlador fuzzy nos quesitos tempo de subida e tempo de acomodação em relação ao controlador fixo foi melhor, enquanto nos quesitos sobressinal e erro em regime foi semelhante. Após as análises, concluiu-se que a estratégia de controle escolhida neste trabalho é viável, pois de acordo com o valor auferido de oxigênio dissolvido na entrada da planta, o controlador fuzzy irá interpolar os ganhos proporcionais e integrativos de um controlador fixo projetado na vizinhança deste valor e assim, atuar de forma bastante satisfatória.

Informação a priori na inversão de dados magnetotelúricos

Esta Tese apresenta dois estudos aplicados à inversão de dados magnetotelúricos. No primeiro deles, os parâmetros obtidos na inversão são as dimensões da malha de parametrização da subsuperfície, sendo conhecida, a priori, a resistividade de uma heterogeneidade e a do seu meio envolvente; no outro estudo, é abordado o uso de operadores de derivadas de ordem maior do que um com a finalidade de estabilizar o problema inverso. No primeiro estudo, os resultados podem ser considerados satisfatórios somente se a informação sobre as resistividades tem erro menor do que 20%. No segundo estudo, os resultados demonstram que o uso de operadores de ordem maior do que um podem ser mais eficazes do que o uso convencional do operador de primeira derivada, pois além de estabilizarem o problema inverso, esses operadores contribuem para melhorar a resolução das heterogeneidades de resistividade da subsuperfície. Ambos os estudos são inéditos, pois a prática de inversão de dados magnetotelúricos consiste de obter como resultado do problema inverso a resistividade dos prismas de uma malha de parametrização de dimensões fixas, usando como estabilizador o operador de primeira derivada. Os modelos usados nos estudos são bidimensionais e representam uma subsuperfície com uma e duas heterogeneidades de forma prismática envolvidas por ambiente homogêneo. O desempenho das técnicas foi testado com dados sintéticos com e sem ruído gaussiano, bem como dados reais do perfil COPROD2. Durante o trabalho, são, ainda, descritas as técnicas de inversão denominadas creeping e jumping e feita uma comparação e avaliação sobre elas. Mostra-se aqui que, ao contrário do que afirmam muitos pesquisadores, a inclusão de informação a priori sore os parâmetros pode ser feita na técnica do creeping com a mesma facilidade com que é feita na técnica do jumping.

The genetics of New World monkey visual pigments

To have color vision, having at least two cone photopigment types with different spectral sensitivities present in distinct photoreceptors is necessary together with the neural circuitry necessary to extract color information. Visual pigments are highly conserved molecules, but differences can be found among vertebrate groups. Primates have a variety of cone photopigments (i.e., opsins) that are expressed by polymorphic genes. This article examines the diversity of cone photopigments in New World monkeys and their behavioral relevance.

Avaliação visual de sujeitos expostos de forma ocupacional a solventes orgânicos através de métodos psicofísicos

Os solventes orgânicos são substâncias neurotóxicas que podem causar efeitos danosos sobre as funções visuais. É comum a exposição ocupacional a esses tipos de substâncias, pois elas apresentam grande aplicabilidade em inúmeras atividades. Os efeitos podem ser quantificados por testes psicofísicos. Os testes mais usados nesse tipo de avaliação são de ordenamento de matizes, como o Teste D15 Dessaturado de Lanthony e o Teste dos 100 Matizes de Farnsworth-Munsell, e avaliação de sensibilidade ao contraste espacial de luminância, como MCT 8000 Vistech, VCTS 6500 Vistech e FACT 101. Em geral esses testes descrevem perda de discriminação de cores, afetando tanto o eixo azul-amarelo quanto o eixo verde-vermelho, e diminuição da sensibilidade ao contraste de luminância principalmente para as frequências espaciais mais baixas. Existe correlação positiva entre os resultados da avaliação psicofísica e vários marcadores biológicos e ambientais, mas essa correlação depende do marcador e do tipo de solvente ao qual os indivíduos são expostos. Fatores como alcoolismo crônico e tabagismo inveterado podem interferir no processo de correlacionar esses resultados.

Métodos utilizados na avaliação psicofísica da visão de cores humana

A cor é um atributo perceptual que nos permite identificar e localizar padrões ambientais de mesmo brilho e constitui uma dimensão adicional na identificação de objetos, além da detecção de inúmeros outros atributos dos objetos em sua relação com a cena visual, como luminância, contraste, forma, movimento, textura, profundidade. Decorre daí a sua importância fundamental nas atividades desempenhadas pelos animais e pelos seres humanos em sua interação com o ambiente. A psicofísica visual preocupa-se com o estudo quantitativo da relação entre eventos físicos de estimulação sensorial e a resposta comportamental resultante desta estimulação, fornecendo dessa maneira meios de avaliar aspectos da visão humana, como a visão de cores. Este artigo tem o objetivo de mostrar diversas técnicas eficientes na avaliação da visão cromática humana através de métodos psicofísicos adaptativos.

Espaço de cores

O artigo apresenta definições para os termos espaço de cores e sistemas de cores; classifica, de acordo com David Brainard (2003), os sistemas de cores em dois grupos: aparência de cores e diferenças de cores. Dentre os diversos sistemas de cores existentes, o artigo descreve dois deles: o sistema de cores Munsell &– um dos mais utilizados entre os sistemas de aparência de cores &– e a descrição do sistema de cores CIE 1931 &– um dos mais utilizados dentre os sistemas de diferença de cores. Faz-se uma retrospectiva histórica da busca por espaços de cores que representem a percepção de cores humana assim como as diversas reconstruções de espaços de cores por métodos eletrofisiológicos ou psicofísicos. Muitas dessas reconstruções utilizam a escala multidimensional (mds). O artigo também introduz a possibilidade da reconstrução dos espaços de cores de pacientes com discromatopsia adquirida como uma distorção do espaço de indivíduos tricromatas normais.

Chromatic spatial contrast sensitivity estimated by visual evoked cortical potential and psychophysics

The purpose of the present study was to measure contrast sensitivity to equiluminant gratings using steady-state visual evoked cortical potential (ssVECP) and psychophysics. Six healthy volunteers were evaluated with ssVECPs and psychophysics. The visual stimuli were red-green or blue-yellow horizontal sinusoidal gratings, 5^° × 5^°, 34.3 cd/m2 mean luminance, presented at 6 Hz. Eight spatial frequencies from 0.2 to 8 cpd were used, each presented at 8 contrast levels. Contrast threshold was obtained by extrapolating second harmonic amplitude values to zero. Psychophysical contrast thresholds were measured using stimuli at 6 Hz and static presentation. Contrast sensitivity was calculated as the inverse function of the pooled cone contrast threshold. ssVECP and both psychophysical contrast sensitivity functions (CSFs) were low-pass functions for red-green gratings. For electrophysiology, the highest contrast sensitivity values were found at 0.4 cpd (1.95 ± 0.15). ssVECP CSF was similar to dynamic psychophysical CSF, while static CSF had higher values ranging from 0.4 to 6 cpd (P < 0.05, ANOVA). Blue-yellow chromatic functions showed no specific tuning shape; however, at high spatial frequencies the evoked potentials showed higher contrast sensitivity than the psychophysical methods (P < 0.05, ANOVA). Evoked potentials can be used reliably to evaluate chromatic red-green CSFs in agreement with psychophysical thresholds, mainly if the same temporal properties are applied to the stimulus. For blue-yellow CSF, correlation between electrophysiology and psychophysics was poor at high spatial frequency, possibly due to a greater effect of chromatic aberration on this kind of stimulus.

Comparison of the reliability of multifocal visual evoked cortical potentials generated by pattern reversal and pattern pulse stimulation

This study compared the effectiveness of the multifocal visual evoked cortical potentials (mfVEP) elicited by pattern pulse stimulation with that of pattern reversal in producing reliable responses (signal-to-noise ratio >1.359). Participants were 14 healthy subjects. Visual stimulation was obtained using a 60-sector dartboard display consisting of 6 concentric rings presented in either pulse or reversal mode. Each sector, consisting of 16 checks at 99% Michelson contrast and 80 cd/m2 mean luminance, was controlled by a binary m-sequence in the time domain. The signal-to-noise ratio was generally larger in the pattern reversal than in the pattern pulse mode. The number of reliable responses was similar in the central sectors for the two stimulation modes. At the periphery, pattern reversal showed a larger number of reliable responses. Pattern pulse stimuli performed similarly to pattern reversal stimuli to generate reliable waveforms in R1 and R2. The advantage of using both protocols to study mfVEP responses is their complementarity: in some patients, reliable waveforms in specific sectors may be obtained with only one of the two methods. The joint analysis of pattern reversal and pattern pulse stimuli increased the rate of reliability for central sectors by 7.14% in R1, 5.35% in R2, 4.76% in R3, 3.57% in R4, 2.97% in R5, and 1.78% in R6. From R1 to R4 the reliability to generate mfVEPs was above 70% when using both protocols. Thus, for a very high reliability and thorough examination of visual performance, it is recommended to use both stimulation protocols.

Color vision loss in patients treated with chloroquine

Pacientes que fazem uso de cloroquina ou hidróxi-cloroquina, drogas que são freqüentemente administradas para o tratamento de artrite reumatóide, lúpus eritrematoso ou malária, podem sofrer alterações na visão de cores e na sensibilidade de contraste. O presente estudo avaliou a função visual destes pacientes em um estudo conjunto da Universidade de São Paulo (USP), em São Paulo, e da Universidade Federal do Pará (UFPA), em Belém. Trinta e dois pacientes usuários de cloroquina sem alterações no exame de fundo de olho foram avaliados em São Paulo (n=10, 38 a 71 anos, média=55,8 anos) e em Belém (n=22, 20 a 67 anos, média=40 anos). A dose acumulada de cloroquina prescrita foi de 45 a 430 g (média=213 g; dp=152 g) para o grupo de São Paulo, e de 36 a 540 g (média=174 g; dp=183 g) para o grupo de Belém. Os testes foram realizados monocularmente com o estado refracional corrigido. A discriminação de cor foi avaliada utilizando o Teste de Cor de Cambridge (CCT): o limiar de discriminação de cor foi mensurado primeiro nos eixos protano, deutano e tritano, e em seqüência, três elipses de MacAdam foram determinadas. A visão de cores dos pacientes também foi avaliada com testes de arranjo de cores: o teste de 100 matizes de Farnsworth-Munsell (FM100), o D15 de Farnsworth-Munsell, e o teste Lanthony Dessaturado (D15d). A sensibilidade de contraste foi também medida com grades senoidais preto-e-brancas em 22 pacientes. Os resultados foram comparados com controles sem patologias oftalmológicasou neuro-oftalomológicas. 24 pacientes apresentaram discromatopsia adquirida, com perdas seletivas (11 pessoas) ou difusas (13 pessoas). Embora as perdas estivessem presentes no FM100, não houve correlação entre o escore de erro do FM100 e a área elíptica medida pelo CCT. Além disso, três pacientes que tiveram escores normais no FM100 falharam para alcançar limiares normais no CCT. O teste de Lanthony foi menos sensível do que os outros dois testes, tal que falhou em indicar perda em cerca de metade dos pacientes afetados, e o D15 foi o teste menos sensível, deixando de indicar déficits em 9 de 10 pacientes. A sensibilidade de contraste esteve dentro dos valores normais para pacientes submetidos a este teste. A extensão das perdas na discriminação de cores foi positivamente correlacionada com a dose acumulada. O CCT é recomendado para o acompanhamento destes pacientes, pois forneceu dados quantitativos que podem ser diretamente interpretados no espaço cromático da CIE (Commission Internationelle d'Éclairage).