Bleaching of melanin in the epidermis of South American fur seal and its application on enzyme immunohistochemistry

The South American fur seal (Arctocephalus australis) is an amphibious marine mammal distributed along the Atlantic and Pacific coasts of South America. The species is well adjusted to different habitats due to the morphology of its fin-like members and due to some adaptations in their integumentary system. Immunohistochemical studies are very important to evaluate the mechanisms of skin adaptation due the differential expression of the antigens present in the tissue depending of the region of the body surface. However, its strongly pigmented (melanin) epidermis prevents the visualization of the immuno-histochemical chromogens markers. In this study a melanin bleaching method was developed aimed to allow the visualization of the chromogens without interfering in the antigen-antibody affinity for immunohistochemistry. The analysis of PCNA (proliferating cell nuclear antigen) index in the epidermis of A. australis by immunohistochemistry with diaminobenzidine (DAB) as chromogen was used to test the method. The bleaching of the melanin allowed to obtain the cell proliferation index in epidermis and to avoid false positive results without affecting the immunohistochemical results.

Avaliação lectino-histoquímica de fígado e rim de ovinos com fotossensibilização causada por Brachiaria decumbens

Embora sejam as forrageiras mais importantes para a pecuária de corte (bovinocultura de corte) no Brasil, em certas épocas ou condições, Brachiaria spp. podem ser tóxicas e causar surtos de fotossensibilização hepatógena que determinam significativas perdas econômicas. Animais que se alimentam em pastos de Brachiaria spp. comumente apresentam macrófagos espumosos isolados ou agrupados, além de cristais no interior de ductos biliares. Saponinas esteroidais têm sido identificadas nestes cristais e são responsabilizadas por lesar o fígado levando ao acúmulo de filoeritrina. Por vezes, imagens negativas desses cristais podem estar presentes no citoplasma de macrófagos espumosos. A patogênese de formação e o tipo de material armazenado nas células espumosas ainda são desconhecidos. A técnica de lectino-histoquímica visa auxiliar na detecção desses macrófagos e, consequentemente, no diagnóstico, além de identificar quais os resíduos de açúcares específicos que estão presentes no citoplasma das células espumosas. Assim, este trabalho teve por objetivo identificar quais lectinas são mais indicadas na detecção de saponinas esteroidais no fígado e rim de ovinos com fotossensibilização causada por Brachiaria decumbens. Fragmentos de fígado e rim de quinze ovinos, de ambos os sexos e idade variável, oriundos de Conceição do Mato Dentro, Minas Gerais, e um ovino mantido em pastagem livre de Brachiaria spp. foram avaliados pela técnica de lectino-histoquímica. Quatorze lectinas foram utilizadas (Con-A, DBA, SBA, PNA, SJA, RCA-I, UEA-I, WGA, SWGA, GSL, PSA, PHA-L, PHA-E e LCA). Verificou-se que, no fígado de ovinos com fotossensibilização provocada pela ingestão de Brachiaria decumbens, a lectina PNA apresentou especificidade e acentuada reatividade aos macrófagos espumosos, bem como especificidade e leve reatividade aos hepatócitos; a lectina WGA teve especificidade e moderada reatividade aos macrófagos espumosos do fígado e especificidade e leve reatividade aos hepatócitos; e as lectinas SBA, GSL e LCA apresentaram especificidade e moderada reatividade aos macrófagos espumosos, entretanto, não foram específicas para hepatócitos. No rim dos ovinos, a lectina PNA foi a que apresentou maior reatividade. Avaliações lectino-histoquímicas ainda não haviam sido realizadas em fígado e rim de ovinos com fotossensibilização provocada por Brachiaria spp.

The seasonal and ovarian status effects on in vitro production of domestic cat embryos between Equator and Tropic of Capricorn

From the Tropic of Capricorn to Equator, the seasonality of domestic cat is known to be absent, i.e., these animals are considered non-seasonal breeders at these regions. We hypothesized that this particularity might have some influence on in vitro embryo production. The aim of this experiment was to determine the percentage of cleavage and morulae and blastocyst formation produced from oocytes recovered from queen ovaries of three distinct status - follicular, luteal or inactive - during two different reproductive seasons experienced by cats in southeast of Brazil (22°53'09" S and 48°26'42" W) - non breeding season (NBS), comprehending January to March; and breeding season (BS), August to October. Thirty queens were neutered. Ovaries were classified according to their status and were sliced in PBS for cumulus oocyte complex (COC) releasing. Grade I COC were washed three times in H-MEM supplemented with BSA, glutamine, sodium pyruvate, cysteine, streptomycin and penicillin. Oocytes were incubated in groups of 20-30 in 400µL of DMEM supplemented with FSH, LH, estradiol, IGF-I and basic fibroblast growth factor under mineral oil for 30 or 36 hours at 38°C in humidified environment of 5% de O2, 5% CO2 and 90% N2. COC were fertilized in Ham's F-10 medium supplemented with BSA, cysteine, pyruvate and streptomycin/penicillin (culture medium) with fresh semen selected through swim up technique. Eighteen hours later, the presumptive zygotes were denuded, the percentage of cleavage was determined and every 10 zygotes were transferred to 100mL drops of culture medium for culture during three days. After 72 hours of culture the percentage of morulae formation was evaluated and these structures were transferred to drops of the same culture medium. At the eighth day of culture blastocyst formation was analyzed. During NBS, from a total of 272 (inactive), 162 (luteal) and 134 (follicular) fertilized oocytes, the percentage of cleaved zygotes, morulae and blastocysts derived from inactive ovaries were 24.63, 16.54 and 8.09 respectively; for those derived from luteal ovaries, the percentage was 21.6, 12.96 and 8.64, and for those from follicular ovaries, they were 24.62, 16.41 and 8.21. Considering BS, from a total of 102 (inactive), 198 (luteal) and 86 (follicular) fertilized oocytes, the relative frequency (%) of cleaved zygotes, morulae and blastocysts derived from inactive ovaries were 64.7, 41.17 and 23.53 respectively; for those derived from luteal ovaries, the percentage was 64.14, 40.41 and 23.73, and for those from follicular ovaries, they were 63.95, 39.54 and 24.41. The results of this experiment demonstrate that no statistically significant difference (P<0.05) was verified in the frequency of cleaved embryos and morulae and blastocyst formation when comparing the three ovarian conditions in the same season. However the breeding season presented better results considering cleavage and morulae and blastocyst formation.

Eficácia da ivermectina oral no controle de Psoroptes ovis e Leporacarus gibbus em coelhos naturalmente infestados

O objetivo do trabalho foi avaliar a eficácia da ivermectina administrada por via oral no controle de Psoroptes ovis e Leporacarus gibbus em coelhos naturalmente infestados. Foram selecionados 20 coelhos adultos, distribuídos na mesma proporção de ambos os sexos, em dois grupos experimentais, compondo dez animais por grupo. No grupo controle foi administrado o mesmo volume do tratamento de solução salina, enquanto o grupo tratado recebeu dose única de ivermectina oral (400 µg/Kg). O diagnóstico dos ácaros foi realizado com auxílio de microscópio estereoscópico após a devida coleta de material. Para P. ovis foi realizada através de coleta do cerúmen com auxílio de zaragatoas efetuadas nas orelhas e para por L. gibbus foi realizada coleta de pelos nas regiões do pescoço dorsal, lombar direita, lombar esquerda, cauda ventral e abdômen ventral. A avaliação da eficácia e a avaliação clínica das lesões, mensuradas em escores (grau 0 a 4) foi realizada nos dias 0, +3, +7, +14, +21, +28 e + 35, após o tratamento. Foi observada a eficácia de 100% no controle de P. ovis a partir do dia +7 e para L. gibbus a partir do dia +14, mantendo-se negativos até o final do período experimental. O escore da lesão das orelhas do grupo tratado regrediu a partir do dia +14 e no dia +21 todos os animais atingiram grau 0. No grupo controle, dois animais apresentaram aumento no escore da lesão das orelhas, um coelho apresentou aumento do escore de grau 1 para 2 e outro coelho de grau 3 para 4. Não foram observadas quaisquer reações adversas nos animais tratados. A ivermectina administrada por via oral em dose única foi eficaz no controle de P. ovis e L. gibbus em coelhos naturalmente infestados.

Controle de plantas daninhas na cultura do arroz de sequeiro (Oryza sativa L.)

Com o objetivo de verificar o controle de plantas daninhas com herbicidas na cultura do arroz de sequeiro, foi conduzido o presente experimento em um latossolo roxo, série Jaboticabal com 4,82% de m.o, utilizando-se a variedade Pratão Precoce. Foram util izados os seguintes tratamentos com as respectivas doses em kg do i.a/ha: pendimethalin a 0,75, 1,00 e 1,50; AC-92390 a 1,00, 2,00 e 3,00; butachlor a 2,05; benthiocarb a 4,50; oxadiazon a 1,0 todos em pré emergência; e propanil a 4,32; propanil + 2,4-D amina a 2,88 + 0,36 e propanil + parathion metílico a 1,98 + 0,24, em pósemergência aos 29 dias após o plantio. As plantas daninhas que ocorreram em maior densidade foram: carrapicho-de-carneiro (Acanthospermum hispidum D.C.) , trapoe raba (Commelina sp.), falsa-dormideira (Cassia patellaria D.C.), anileira (Indigofera hirsuta L.), capimcarrapicho (Cenchrus echinatus L.), beldroega (Portulacca oleracea L.) e guanxuma (Sida sp.). O carrapicho-de-carneiro só foi controlado pelos tratamentos em pós -emergência; a falsa-dormideira pelo butachlor e pelos tratamentos em pós-emergência. No controle geral os melhores indices foram obtidos com os tratamentos em pós-emergência. Os tratamentos em pré-emergência foram capinados aos 36 dias após o pl antio devido ao baixo controle do carrapicho-de-carneiro, e os de pós-emergência aos 54 di as devid o ao baixo controle da trapoeraba. Quanto à fitotoxicidade à cultura o tratamento propanil + parathion metflico atingiu fitotoxicidade quase forte (nota 5,8) pela escala E.W.R.C., todavia não houve diferença significativa entre os diferentes tratamentos com herbicida na produção de grãos.

Controle de plantas daninhas pelo amicarbazone aplicado na presença de palha de cana-de-açúcar

Considerando que a palha pode alterar a dinâmica e a eficácia dos herbicidas no sistema de cana-crua e complementar a ação destes, o objetivo deste trabalho foi verificar a eficácia do amicarbazone no controle de plantas daninhas presentes em variadas circunstâncias, incluindo a possibilidade de absorção do herbicida diretamente da palha de cana-de-açúcar. Para isso, conduziu-se um experimento em vasos com quatro repetições, em que, além das testemunhas com e sem palha, o amicarbazone foi aplicado em diferentes situações: sobre 5 t ha-1 de palha; sobre o solo posteriormente recoberto com 5 t ha-1 de palha; sobre o solo sem cobertura de palha e com ou sem simulação de distintas quantidades de chuva aplicada antes ou após aplicação do produto. A dose de amicarbazone aplicada foi de 1.400 g ha-1 de ingrediente ativo (i.a.), com consumo de calda equivalente a 200 L ha-1. As plantas daninhas utilizadas foram Brachiaria plantaginea, Brachiaria decumbens, Ipomoea grandifolia e Cyperus rotundus. Avaliaram-se a porcentagem de controle das plantas daninhas aos 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49 e 56 DAA, nos tratamentos em que o amicarbazone foi aplicado em pré-emergência, e aos 3, 10, 17, 24, 31 e 38 DAA, quando o herbicida foi aplicado em pós-emergência; a biomassa seca aos 56 ou 38 DAA; e a viabilidade dos tubérculos de C. rotundus, pelo teste de tetrazólio na última avaliação. Verificou-se que, independentemente da planta daninha avaliada, os maiores índices de controle foram alcançados quando o amicarbazone foi aplicado sobre a palha, simulando-se em seguida precipitação correspondente a 2,5 ou 30 mm de chuva, e nos tratamentos em que o herbicida foi aplicado diretamente no solo desnudo ou recoberto com palha. Dessa forma, para I. grandifolia, B. plantaginea e B. decumbens, patamares mais elevados de controle foram alcançados quando o amicarbazone atingiu o solo, tanto aplicado diretamente como quando lixiviado da palha pela chuva simulada após a aplicação. Já para C. rotundus, as maiores porcentagens de controle foram observadas quando o amicarbazone foi aplicado sobre a palha, com simulação de chuva imediatamente após a aplicação, evidenciando que a lixiviação pode ser um processo fundamental para uma apropriada absorção e eficácia do herbicida avaliado.

Controle de dez espécies daninhas em cana-de-açúcar com o herbicida mesotrione em mistura com ametryn e metribuzin

Existem muitas opções de herbicidas para aplicações em pré-emergência em cana-de-açúcar, mas o grande desafio atual para a cultura é o controle pós-emergente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia do herbicida mesotrione em mistura com ametryn e metribuzin no controle em pós-emergência de 10 espécies daninhas semeadas em cana-de-açúcar, variedade RB 86-7515. As espécies daninhas selecionadas para o experimento foram: Brachiaria decumbens, Brachiaria plantaginea, Cenchrus echinatus, Digitaria horizontalis, Panicum maximum, Amaranthus deflexus, Bidens pilosa, Euphorbia heterophylla, Ipomoea nil e Sida glaziovii, semeadas nas entrelinhas após a emergência da cultura. Os herbicidas foram aplicados aos 45 dias após o plantio da cana-de-açúcar, com as plantas daninhas monocotiledôneas na fase de terceiro perfilho e as dicotiledôneas com três a quatro pares de folhas, e constaram dos seguintes tratamentos: mesotrione (120 g ha-1); ametryn (2.000 g ha-1); metribuzin (1.920 g ha-1); mesotrione + ametryn (120 g + 2.000 g ha-1); mesotrione + metribuzin (120 g + 1920 g ha-1) e testemunhas no mato e no limpo. Concluiu-se que os herbicidas isolados ou em mistura foram seletivos à cana-de-açúcar. Com relação à eficácia, observou-se que o herbicida mesotrione foi eficiente no controle de A. deflexus; ametryn, no controle de A. deflexus, B. pilosa e I. nil; metribuzin, no controle de A. deflexus, B. pilosa e S. glaziovii; mesotrione + ametryn, no controle de B. decumbens, B. plantaginea, D. horizontalis, P. maximum, A. deflexus, B. pilosa, I. nil e S. glaziovii; e mesotrione + metribuzin, no controle de B. plantaginea, D. horizontalis, P. maximum, A. deflexus, B. pilosa e S. glaziovii. Foi constatado elevado efeito sinergístico do mesotrione com os herbicidas testados, sendo o efeito mais pronunciado na mistura com o ametryn.

Efeitos na taxa de transporte de elétrons de plantas daninhas após aplicação de amicarbazone

Entre os herbicidas registrados para cana-de-açúcar, o amicarbazone é um dos mais importantes para o controle das plantas daninhas, sendo preciso que o herbicida seja absorvido, translocado e que ele alcance os cloroplastos das células das folhas para atuar em seu sítio de ligação no fotossistema II. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da aplicação do amicarbazone na taxa de transporte de elétrons (ETR) de Ipomoea grandifolia, Brachiaria decumbens e Digitaria horizontalis. Foi verificada a resposta dessas plantas daninhas, em relação à ETR, quando submetidas ao amicarbazone em solução e na sequência à solução sem herbicida, por meio de leituras da ETR, realizadas em folhas novas e adultas com o uso de um fluorômetro portátil. Verificou-se também o consumo de água das plantas daninhas pela pesagem diária dos recipientes contendo a solução e as plantas. Assim, verificou-se por meio do experimento que a redução dos valores da ETR pode ser utilizada para indicar o nível de intoxicação nas plantas daninhas em estudo. As plantas daninhas I. grandifolia, B. decumbens e D. horizontalis apresentaram respostas diferenciadas quando submetidas a solução sem herbicida após solução com amicarbazone. I. grandifolia apresentou-se mais sensível ao amicarbazone devido à maior dificuldade em recuperar os níveis iniciais de ETR, além de apresentar alterações nas folhas novas após o termino de fornecimento do herbicida. O consumo de água pode explicar esse comportamento em I. grandifolia, visto tratar-se da espécie que mais consumiu água e, consequentemente, mais absorveu o amicarbazone. Já para B. decumbens e D. horizontalis ocorreram menores níveis de absorção de água e, por conseguinte, as folhas velhas tiveram melhor recuperação do transporte de elétrons e não houve intoxicação em folhas novas.

Morphological and physiological alterations induced by lactofen in soybean leaves are reduced with nitric oxide

Lactofen is a diphenylether herbicide recommended to control broad-leaved weeds in soybean (Glycine max) fields and its mechanism of action is the inhibition of protoporphyrinogen-IX oxidase (Protox), which acts in the chlorophyll biosynthesis. This inhibition results in an accumulation of protoporphyrin-IX, which leads to the production of reactive oxygen species (ROS) that cause oxidative stress. Consequently, spots, wrinkling and leaf burn may occur, resulting in a transitory crop growth interruption. However, nitric oxide (NO) acts as an antioxidant in direct ROS scavenging. Thus, the aim of this work was to verify, through phytometric and biochemical evaluations, the protective effect of NO in soybean plants treated with the herbicide lactofen. Soybean plants were pre-treated with different levels of sodium nitroprusside (SNP), a NO-donor substance, and then sprayed with 168 g a.i. ha-1 lactofen. Pre-treatment with SNP was beneficial because NO decreased the injury symptoms caused by lactofen in young leaflets and kept low the soluble sugar levels. Nevertheless, NO caused slower plant growth, which indicates that further studies are needed in order to elucidate the action mechanisms of NO in signaling the stress caused by lactofen in soybean crop.

Chemical control of morning glory as a function of water restriction levels

Among the herbicides recommended for the dry season and registered to sugarcane crop, amicarbazone, isoxaflutole and the association diuron + hexazinone + sulfomethuron-methyl can be highlighted. These are pre-emergence herbicides efficient against broad-leaved weeds. Morning glory causes large losses in infested sugarcane fields by bending the stalks and interfering in harvesting. In this study the effectiveness of pre-emergence herbicides for two species of morning glory (Ipomoea hederifolia and Ipomoea grandifolia) was evaluated. Treatments were arranged in completely randomized factorial design (4 x 7). There were four periods of water restriction (0, 30, 60 and 90 days), seven chemical treatments [diuron + hexazinone + sulfometuron-methyl (1387 + 391 + 33.35 g a.i. ha-1), diuron + hexazinone + sulfometuron-methyl (1507.5 + 425 + 36.25 g a.i. ha-1), diuron + hexazinone + sulfometuron-methyl (1658.25 + 467.5 + 39.87 g a.i. ha-1), diuron + hexazinone + sulfometuron­methyl (1809 + 510 + 43.5 g a.i. ha-1), amicarbazone (1190 g a.i. ha-1), amicarbazone + isoxaflutole (840 + 82.5 g a.i. ha-1)] and a control with no application. At 7, 14, 21 and 28 days after the restoration of moisture, control was visually evaluated. After the final evaluation, the dry mass of morning glories was measured. At 90 days of water restriction, diuron + hexazinone + sulfometuron-methyl was more effective to control I. hederifolia than the amicarbazone + isoxaflutole tank mixture. The four diuron + hexazinone + sulfometuron­methyl doses have reduced morning glory dry mass to zero; whereas treatments with amicarbazone have not. The most effective treatment for morning glory control was diuron + hexazinone + sulfometuron-methyl. This result may be due to a possible synergistic interaction.

Chronic intrathecal cannulation enhances nociceptive responses in rats

The influence of a chronically implanted spinal cannula on the nociceptive response induced by mechanical, chemical or thermal stimuli was evaluated. The hyperalgesia in response to mechanical stimulation induced by carrageenin or prostaglandin E2 (PGE2) was significantly increased in cannulated (Cn) rats, compared with naive (Nv) or sham-operated (Sh) rats. Only Cn animals presented an enhanced nociceptive response in the first phase of the formalin test when low doses were used (0.3 and 1%). The withdrawal latency to thermal stimulation of a paw inflamed by carrageenin was significantly reduced in Cn rats but not in Nv or Sh rats. In contrast to Nv and Sh rats, injection in Cn animals of a standard non-steroid anti-inflammatory drug, indomethacin, either intraperitoneally or into the spinal cord via an implanted cannula or by direct puncture of the intrathecal space significantly blocked the intensity of the hyperalgesia induced by PGE2. Cannulated animals treated with indomethacin also showed a significant inhibition of second phase formalin-induced paw flinches. Histopathological analysis of the spinal cord showed an increased frequency of mononuclear inflammatory cells in the Cn groups. Thus, the presence of a chronically implanted cannula seems to cause nociceptive spinal sensitization to mechanical, chemical and thermal stimulation, which can be blocked by indomethacin, thus suggesting that it may result from the spinal release of prostaglandins due to an ongoing mild inflammation.

Effect of the intracerebroventricular administration of GR 113808, a selective 5-HT4 antagonist, on water intake during hyperosmolarity and hypovolemia

We demonstrate here that acute third ventricle injections of GR 113808, a highly selective 5-HT4 antagonist, decrease water intake induced by a previous salt load while potentiating drinking elicited by hypovolemia induced by previous subcutaneous administration of polyethylene glycol in male Wistar rats (200 ± 20 g). At the dose of 160 nmol/rat, third ventricle injections of GR 113808 induced a significant reduction of water intake in salt-loaded animals after 120 min as compared to salt-loaded animals receiving third ventricle injections of saline (salt load + GR = 3.44 ± 0.41 ml, N = 12; salt load + saline = 5.74 ± 0.40 ml, N = 9). At the dose of 80 nmol/rat, GR 113808 significantly enhanced water intake in hypovolemic animals after 120 min as compared to hypovolemic animals receiving third ventricle injections of saline (hypovol + GR = 4.01 ± 0.27 ml, N = 8; hypovol + saline = 2.41 ± 0.23 ml, N = 12). We suggest that central 5-HT4 receptors may exert a positive drive on water intake due to hyperosmolarity and a negative input on drinking provoked by hypovolemia.

Comparison of angular frequency contrast sensitivity in young and older adults

The aim of the present study was to measure contrast sensitivity curves for angular frequencies in the range between 2 and 96 cycles/360º in older human adult volunteers and to compare these measurements with the more usual contrast sensitivity functions for sine-wave gratings. All subjects were free of identifiable ocular disease and had normal acuity. We measured the contrast thresholds for young adults (N = 6; age range, 20-26 years) and older adults (N = 6; age range, 60-67 years) using the psychophysical forced-choice method. In this paradigm the volunteers had to choose the stimulus containing a test frequency at low contrast (e.g., either a sine-wave grating or an angular frequency stimulus), or another neutral stimulus at mean luminance (without any contrast). Older adults presented a loss in contrast sensitivity at high and medium angular frequencies compared to the young adults (i.e., from 8 to 96 cycles/360º). Contrary to expectation, contrast sensitivity at low angular frequencies, i.e., 2 and 4 cycles/360º, was better for the older group than for the younger group. On the other hand, contrast sensitivity for sine-wave gratings at 3 and 4 cpd was higher for young adults as expected. These results suggest age-related changes in the contrast sensitivity function for angular frequencies.

Enterococcus gallinarum carrying the vanA gene cluster: first report in Brazil

In 2000, Enterococcus faecalis resistant to vancomycin was first reported at a tertiary hospital in Porto Alegre, southern Brazil. The resistance spread to other hospitals and surveillance programs were established by hospital infection committees to prevent the spread of vancomycin-resistant enterococci. In February 2002, an isolate initially identified at the genus level as Enterococcus was obtained by surveillance culture (rectal swab) from a patient admitted to a hospital for treatment of septic arthritis in the shoulder. The isolate proved to be resistant to vancomycin by the disc diffusion method and confirmed by an E-test resulting in a minimal inhibitory concentration of > or = 256 µg/ml. This isolate was sent to a reference laboratory (Laboratório Especial de Bacteriologia e Epidemiologia Molecular, Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, USP) for further study and proved to be an E. gallinarum by the polymerase chain reaction (PCR) using specific primers for the species. Due to the phenotype of unusually high vancomycin resistance, the isolate presumably had the resistance genes (vanA and vanB) and this was confirmed by PCR, which indicated the presence of the vanA gene. A 10.8-kb Tn1546-related transposon was also identified by long-PCR. Interspecies transfer of the vancomycin-resistance gene from the donor E. gallinarum was performed in a successful conjugation experiment in vitro, using E. faecium GE-1 and E. faecalis JH22 as receptors. This is the first report of the detection of a vanA determinant naturally acquired by E. gallinarum in Brazil, indicating the importance of characterizing VRE by both phenotype and genotype methods.

Radial frequency stimuli and sine-wave gratings seem to be processed by distinct contrast brain mechanisms

An assumption commonly made in the study of visual perception is that the lower the contrast threshold for a given stimulus, the more sensitive and selective will be the mechanism that processes it. On the basis of this consideration, we investigated contrast thresholds for two classes of stimuli: sine-wave gratings and radial frequency stimuli (i.e., j0 targets or stimuli modulated by spherical Bessel functions). Employing a suprathreshold summation method, we measured the selectivity of spatial and radial frequency filters using either sine-wave gratings or j0 target contrast profiles at either 1 or 4 cycles per degree of visual angle (cpd), as the test frequencies. Thus, in a forced-choice trial, observers chose between a background spatial (or radial) frequency alone and the given background stimulus plus the test frequency (1 or 4 cpd sine-wave grating or radial frequency). Contrary to our expectations, the results showed elevated thresholds (i.e., inhibition) for sine-wave gratings and decreased thresholds (i.e., summation) for radial frequencies when background and test frequencies were identical. This was true for both 1- and 4-cpd test frequencies. This finding suggests that sine-wave gratings and radial frequency stimuli are processed by different quasi-linear systems, one working at low luminance and contrast level (sine-wave gratings) and the other at high luminance and contrast levels (radial frequency stimuli). We think that this interpretation is consistent with distinct foveal only and foveal-parafoveal mechanisms involving striate and/or other higher visual areas (i.e., V2 and V4).