Investigating the thymopoiesis stimulating property of interleukin-21 in aging mice

La vaccination est largement utilisée pour la génération de lymphocytes T spécifiques contre les tumeurs. Malheureusement, cette stratégie n'est pas adaptée aux personnes âgées car leur thymus régresse avec l'âge conduisant ainsi à une baisse dans la production de cellules T et à l'accumulation de cellules immunitaires âgées ayant des défauts liés à leurs stimulations. Comme il a été démontré auparavant que L’IL-21 est capable d’induire des fonctions thymiques, nous avons émis l’hypothèse que l’injection d’IL-21 à des souris âgées stimulera la thymopoïèse. Nos résultats montrent que l’administration de l’IL-21 augmente le nombre absolu de thymocytes chez les souris âgées et augmente la migration de ces cellules vers la périphérie ou ils contribuent à la diversité du TCR. De plus les cellules T en périphérie expriment un niveau plus élevé de miR181-a, et par conséquent moins de phosphatase comme SHP2, DUSP5/6 qui inhibent le TCR. En vaccinant des souris âgées avec le peptide Trp2, les souris traitées avec l’IL-21 montrent un retard dans la croissance des cellules B16 tumorales. Cette étude montre que l’IL-21 pourrait être utilisé comme stratégie pour le rétablissement du systeme immunitaire chez les personnes âgées.

L’importance de la coopération de TRAF1 et LSP1 en aval du récepteur 4-1BB(CD137) pour la survie des lymphocytes

4-1BB (CD137) est un membre de la superfamille TNFR qui est impliqué dans la transmission des signaux de survie aux lymphocytes. TRAF1 est une protéine adaptatrice qui est recrutée par 4-1BB et autres TNFRs et est caractérisée par une expression très restreinte aux lymphocytes, cellules dendritiques et certaines cellules épithéliales. TRAF1 est nécessaire pour l’expansion et la survie des cellules T mémoire en présence d'agonistes anti-4-1BB in vivo. De plus, TRAF1 est requise en aval de 4-1BB pour activer (phosphoryler) la MAP kinase Erk impliquée dans la régulation de la molécule pro-apoptotique Bim. Suite à l’activation du récepteur 4-1BB, TRAF1 et ERK sont impliqués dans la phosphorylation de Bim et la modulation de son expression. L’activation et la régulation de TRAF1 et Bim ont un rôle important dans la survie des cellules T CD8 mémoires. Dans cette étude, nous avons utilisé une approche protéomique afin de pouvoir identifier de nouveaux partenaires de liaison de TRAF1. Utilisant cette stratégie, nous avons identifié que LSP1 (Leukocyte Specific Protein 1) est recruté dans le complexe de signalisation 4-1BB de manière TRAF1 dépendante. Une caractérisation plus poussée de l’interaction entre TRAF1 et LSP1 a montré que LSP1 lie la région unique N-terminal de TRAF1 de façon indépendante de la région conservée C-terminal. À l’instar des cellules T déficientes en TRAF1, les cellules T déficientes en LSP1 ne sont pas capables d’activer ERK en aval de 4-1BB et par conséquent ne peuvent pas réguler Bim. Ainsi, TRAF1 et LSP1 coopèrent en aval de 4-1BB dans le but d’activer ERK et réguler en aval les niveaux de Bim dans les cellules T CD8. Selon la littérature, le récepteur 4-1BB n’est pas exprimé à la surface des cellules B murines, mais le récepteur 4-1BB favorise la prolifération et la survie des cellules B humaines. Cependant, il est important d'étudier l'expression du récepteur 4-1BB dans les cellules B murines afin de disposer d'un modèle murin et de prédire la réponse clinique à la manipulation de 4-1BB. En utilisant différentes stimulations de cellules B murines primaires, nous avons identifié que le récepteur 4-1BB est exprimé à la surface des cellules B de souris suite à une stimulation avec le LPS (Lipopolysaccharides). Une caractérisation plus poussée a montré que le récepteur 4-1BB est induit dans les cellules B murines d'une manière dépendante de TLR4 (Toll Like Receptor 4). Collectivement, notre travail a démontré que la stimulation avec le LPS induit l’expression du récepteur 4-1BB à la surface des cellules B murines, menant ainsi à l'induction de TRAF1. De plus, TRAF1 et LSP1 coopèrent en aval de 4-1BB pour activer la signalisation de la Map kinase ERK dans les cellules B murines de manière similaire aux cellules T. Les cellules B déficientes en TRAF1 et les cellules B déficientes en LSP1 ne sont pas en mesure d'activer la voie ERK en aval de 4-1BB et montrent un niveau d’expression du récepteur significativement diminué comparé aux cellules B d’une souris WT. Ainsi, TRAF1 et LSP1 sont nécessaires pour une expression maximale du récepteur 4-1BB à la surface cellulaire de cellules B murines et coopèrent en aval de 4-1BB afin d'activer la cascade ERK dans les cellules B murines.

Whole body vibration training:analysis and characterization

The aim of this work is to contribute to the analysis and characterization of training with whole body vibration (WBV) and the resultant neuromuscular response. WBV aims to mechanically activate muscle by eliciting stretch reflexes. Generally, surface electromyography is utilized to assess muscular response elicited by vibrations. However, EMG analysis could potentially bring to erroneous conclusions if not accurately filtered. Tiny and lightweight MEMS accelerometers were found helpful in monitoring muscle motion. Displacements were estimated integrating twice the acceleration data after gravity and small postural subject adjustments contribution removal. Results showed the relevant presence of motion artifacts on EMG recordings, the high correlation between muscle motion and EMG activity and how resonance frequencies and dumping factors depended on subject and his positioning onto the vibrating platform. Stimulations at the resonant frequency maximize muscles lengthening and in turn, muscle spindle solicitation , which may produce more muscle activation. Local mechanical stimulus characterization (Le, muscle motion analysis) could be meaningful in discovering proper muscle stimulation and may contribute to suggest appropriate and effective WBV exercise protocols. ©2009 IEEE.

Pupillary shapes in response to electrical stimulation of the sclera of peripheral cornea in cats and porcines

Purpose: We have reported that the changes in the pupillary shape in response to electrical stimulation of the branches of the ciliary nerves in cats. (Miyagawa et al. PLoS One, 2014). This study investigates the changes in the pupillary shapes in response to electrical stimulations of the sclera of peripheral cornea in cats and porcines. Methods: Two enucleated eyes of two cats and three enucleated porcine eyes were studied. Trains of biphasic pulses (current, 3 mA; duration, 2 ms/phase; frequency, 40 Hz) were applied using a tungsten electrode (0.3mm diameter). The stimulation was performed at every 45 degree over the entire circular region on the sclera near the cornea. The pupillary images were recorded before and 4 s (cat) and 10 s (pig) after the stimulation and the change in the pupil diameter (Δr) was quantified. The pupillary images were obtained with a custom-built compact wavefront aberrometer (Uday et al. J Cataract Refract Surg, 2013). Results: In a cat eye, the pupil was dilated by the electrical stimulation at six out of eight orientations (before stimulation pupil diameter r=10.10±0.49 mm, Δr=0.33±0.12 mm). The pupil dilated only toward the electrode (relative eccentricity of the pupil center to the pupil diameter change amount rdec=1.15±0.28). In the porcine eyes, the pupils were constricted by the electrical stimulations at the temporal and nasal orientations (r=10.04±0.57 mm, Δr=1.52±0.70 mm). The pupils contracted symmetrically (rdec=0.30±0.12). Conclusions: With electrical stimulation in the sclera of the peripheral cornea, asymmetric mydriasis in cat eyes and symmetrical miosis in porcine eyes were observed. Under the assumption that the electrical stimulation stimulated both muscles that contribute to the pupil control, our hypothesis proposed here is that the pupil dilator is stronger than the pupil sphincter in cat, and pupil sphincter is stronger than pupil dilator in porcine.

Accommodative response to electrical stimulation of the sclera of peripheral cornea in cats and porcines

Purpose: We have reported that the changes in the accommodative response to electrical stimulation of the branches of the ciliary nerves in cats. (Miyagawa et al, PLoS One, 2014). We have also reported that no robust accommodative responses to the electrical stimulations of the sclera of peripheral cornea (SSPC) were observed in enucleated porcine eyes (Mihashi et al, VPOptics, 2014). In this study, accommodative responses to SSPC stimulation in cats and porcines were investigated. Methods: Two eyes of two cats under anesthesia and after they were sacrificed were studied. Three enucleated porcine eyes obtained from a local slaughterhouse were also studied. Trains of biphasic pulses (current, 3 mA; duration, 2 ms/phase; frequency, 40 Hz) were applied using a tungsten electrode (0.3mm diameter) from several orientations. Wavefront sensing with a compact wavefront aberrometer (Uday et al J Cataract Refract Surg, 2013) were performed before and 4 s (cat) and 10 s (pig) after the stimulations and wavefront aberrations including spherical errors were analyzed over a 4-mm pupil area. Results: In the first cat under anesthesia, at three out of seven stimulus positions, 0.2 D hyperopic accommodative responses were observed and in two orientations, myopic responses were observed. For the other cat, weak accommodative responses including astigmatic changes were observed. In the sacrificed condition of the second cat, 0.1 D myopic response was observed for one stimulus orientation and the smaller responses were observed at six out of eight stimulus positions. No accommodative responses were elicited for the enucleated porcine eyes. Conclusions: In the anesthetized cats, electrical stimulation of the SSPC induced accommodative responses; the responses were unstable and weaker than the responses by the ciliary nerve stimulations we observed in our previous study. Small accommodative responses were observed after one of two cats had been sacrificed, but no accommodative responses were detected in the enucleated porcine eyes. Further studies are needed to confirm difference in the accommodation functions in the two species.

Mathematical Modeling of Perifusion Cell Culture Experiments

In perifusion cell cultures, the culture medium flows continuously through a chamber containing immobilized cells and the effluent is collected at the end. In our main applications, gonadotropin releasing hormone (GnRH) or oxytocin is introduced into the chamber as the input. They stimulate the cells to secrete luteinizing hormone (LH), which is collected in the effluent. To relate the effluent LH concentration to the cellular processes producing it, we develop and analyze a mathematical model consisting of coupled partial differential equations describing the intracellular signaling and the movement of substances in the cell chamber. We analyze three different data sets and give cellular mechanisms that explain the data. Our model indicates that two negative feedback loops, one fast and one slow, are needed to explain the data and we give their biological bases. We demonstrate that different LH outcomes in oxytocin and GnRH stimulations might originate from different receptor dynamics. We analyze the model to understand the influence of parameters, like the rate of the medium flow or the fraction collection time, on the experimental outcomes. We investigate how the rate of binding and dissociation of the input hormone to and from its receptor influence its movement down the chamber. Finally, we formulate and analyze simpler models that allow us to predict the distortion of a square pulse due to hormone-receptor interactions and to estimate parameters using perifusion data. We show that in the limit of high binding and dissociation the square pulse moves as a diffusing Gaussian and in this limit the biological parameters can be estimated.

Liens entre les pratiques parentales préscolaires en littéracie et la lecture à 8 ans : Médiation par le vocabulaire et la connaissance des lettres

Ce mémoire doctoral s’intéresse aux pratiques parentales en littéracie comme prédicteurs des différences précoces en lecture. Les études antérieures ont rapporté des liens préférentiels entre deux types de pratiques parentales en littéracie, deux habiletés préalables à la lecture et le développement de la lecture au primaire. D’une part, l’enseignement des lettres par le parent, une pratique formelle, contribuait à la connaissance des lettres, laquelle était un prédicteur des habiletés de lecture de l’enfant. D’autre part, la lecture parent-enfant ainsi que l’exposition aux livres, des pratiques informelles, prédisaient le développement langagier de l’enfant, lequel contribuerait plus spécifiquement à la compréhension en lecture. L’hypothèse selon laquelle des processus de médiation sont impliqués a été proposé par plusieurs chercheurs mais, aucun n’avait testé formellement cette hypothèse. De plus, la contribution des pratiques parentales en littéracie était évaluée une seule fois, en maternelle ou au début de la première année du primaire, ce qui ne permettait pas d’identifier l’âge vers lequel il devient pertinent d’introduire l’enfant au monde littéraire. L’objectif du mémoire était donc d’évaluer formellement un modèle de double médiation à l’aide d’analyses acheminatoires tout en considérant l’exposition à la littéracie tout au long de la petite enfance. En accord avec les liens préférentiels suggérés dans la littérature, on a constaté que l’enseignement des lettres par les parents à 4 et 5 ans prédisent indirectement les habiletés en lecture (8 ans; décodage et compréhension en lecture) via leur contribution à la connaissance des lettres (5 ans). Également, le vocabulaire réceptif de l’enfant (5 ans) était un médiateur des contributions de la lecture parent-enfant à 2.5, 4 et 5 ans, à la compréhension en lecture (8 ans). Ce mémoire souligne l’importance d’initier les enfants à la littéracie en bas âge afin de supporter leur acquisition subséquente de la lecture.

Rôle de DSCAM dans le développement normal du cortex moteur et de la voie corticospinale

DSCAM est exprimé dans le cortex lors du développement et sa mutation altère l’arborisation dendritique des neurones pyramidaux du cortex moteur. Considérant que les souris DSCAM2J possèdent des problèmes posturaux et locomoteurs, nous émettons l’hypothèse que DSCAM est impliqué dans le fonctionnement normal du cortex moteur et de la voie corticospinale. Comparées aux souris contrôles, les souris DSCAM2J vont présenter des problèmes moteurs à basse vitesse et enjamber un obstacle presque normalement à vitesse intermédiaire. Le traçage antérograde de la voie corticospinale révèle un patron d’innervation normal dans le tronc cérébrale et la moelle épinière. Des microstimulations intracorticale du cortex moteur évoque des réponses électromyographiques dans les membres à un seuil et une latence plus élevé. Par contre, une stimulation de la voie corticospinale dans la médulla évoque des réponses électromyographies à un seuil et une latence similaire entre les deux groupes, suggérant une réduction de l’excitabilité du cortex moteur.

Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle du rat à 7T

Des métastases cérébrales vont se développer chez 10 à 30% des patients atteints de cancer. La radiothérapie fait partie des possibilités de traitement, et ceci même si les dommages induits au cerveau par des rayonnements ionisants sont potentiellement importants. Nous proposons l’utilisation de l’Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf) sur le rat pour mieux comprendre ces effets. Ce mémoire traite de la mise en place d’un tel protocole d’IRMf. Les principaux points abordés sont la préparation de l’animal, les différentes insultes et stimulations sensorielles possibles ainsi que la méthode d’acquisition. Notre protocole d’insulte hyperoxique permet de déceler des dommages physiques d’origine vasculaire suite à une intense irradiation dans le cerveau du rat. Toutefois, la même procédure associée à une stimulation mécanique de la patte arrière de l’animal n’amène pas de changement observable à l’IRMf sur un sujet sain. Malgré tout, ce type de stimulation induit une réponse respiratoire, même sous anesthésie d’isoflurane. Une telle méthode n’est donc pas adéquate à l’étude d’animaux anesthésiés, surtout ceux dont la réponse cérébrale pourra avoir été réduite par une irradiation. Quelques améliorations et modifications du protocole seraient possiblement à même de permettre une mesure reproductible de la réponse d’IRMf à une stimulation sensorielle. Le présent mémoire décrit les tentatives de mise en place d’une stimulation sensorielle donnant lieu à une activation IRMf reproductible et localisée. De plus, un protocole de traitement d’image adapté au petit animal ainsi qu’une implémentation de la méthode keyhole ont été mis en place. L’insulte hyperoxique et ses effets sur le cerveau de rat ont été explorés plus en détail.

Development and characterization of Poly(L-lactic acid) (PLLA) platforms for bone tissue engineering

The development of scaffolds based on biomaterials is a promising strategy for Tissue Engineering and cellular regeneration. This work focuses on Bone Tissue Engineering, the aim is to develop electrically tailored biomaterials with different crystalline and electric features, and study their impacts onto cell biological behavior, so as to predict the materials output in the enhancement of bone tissue regeneration. It is accepted that bone exhibits piezoelectricity, a property that has been proved to be involved in bone growth/repair mechanism regulation. In addition electrical stimulations have been proved to influence bone growth and repair. Piezoelectric materials are therefore widely investigated for a potential use in bone tissue engineering. The main goal is the development of novel strategies to produce and employ piezoelectric biomaterials, with detailed knowledge of mechanisms involved in cell-material interaction. In the current work, poly (L-lactic) acid (PLLA), a synthetic semi-crystalline polymer, exhibiting biodegradibility, biocompatibility and piezoelectricity is studied and proposed as a promoter of enhanced tissue regeneration. PLLA has already been approved for implantation in human body by the Food and Drug Administration (FDA), and at the moment it is being used in several clinical strategies. The present study consists of first preparing films with different degrees of crystallinity and characterizing these PLLA films, in terms of surface and structural properties, and subsequently assessing the behavior of cells in terms of viability, proliferation, morphology and mineralization for each PLLA configuration. PLLA films were prepared using the solvent cast technique and submitted to different thermal treatments in order to obtain different degrees of crystallinity. Those platforms were then electrically poled, positively and negatively, by corona discharge in order to tailor their electrical properties. The cellular assays were conducted by using two different osteoblast cell lines grown directly onto the PLLA films:Human osteoblast Hob, a primary cell culture and Human osteosarcoma MG-63 cell line. This thesis gives also a comprehensive introduction to the area of Bone Tissue Engineering and provides a review of the work done in this field in the past until today, in that same field, including the one related with bone’s piezoelectricity. Then the experimental part deals with the effects of the crystallinity degrees and of the polarization in terms of surface properties and cellular bio assays. Three different degrees of crystallinity, and three different polarization conditions were prepared; which results in 9 different configurations under investigation.

Impact de la modulation de l’expression de la protéine sécrétogranine III sur les fonctions analgésiques du récepteur NTS2

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) représentent la famille de récepteurs membranaires la plus étendue. Présentement, 30% des médicaments disponibles sur le marché agissent sur plus ou moins 4% des RCPG connus. Cela indique qu’il existe encore une multitude de RCPG à explorer, qui pourraient démontrer un potentiel thérapeutique intéressant pour des pathologies encore sans traitement disponible. La douleur chronique, qui affecte 1 canadien sur 5, fait partie de ces affections pour lesquelles les thérapies sont faiblement efficaces. Dans le but éventuel de pallier à ce problème, le projet de ce mémoire consistait à mieux comprendre les mécanismes régissant l’adressage membranaire du récepteur de la neurotensine de type 2 (NTS2), un RCPG dont l’activation induit des effets analgésiques puissants de type non opioïdergique. Des données du laboratoire ayant révélé une interaction entre la 3e boucle intracellulaire de NTS2 et la sécrétogranine III (SgIII), une protéine résidente de la voie de sécrétion régulée, notre objectif était de caractériser le rôle de SgIII dans la fonctionnalité du récepteur NTS2. Pour ce faire, l’interaction entre les deux protéines a d’abord été vérifiée par co-immunoprécipitation, GST pull down, essais de colocalisation subcellulaire et par FRET. Nous avons également utilisé un outil d’interférence à l’ARN (DsiRNA) pour invalider la protéine SgIII dans un modèle cellulaire neuronal et chez l’animal. Des essais de radioliaison sur le modèle cellulaire ont révélé une diminution de l’adressage de NTS2 à la membrane plasmique lorsque SgIII était supprimée. De la même façon, une invalidation de SgIII chez le rat inhibe les effets analgésiques d’un agoniste NTS2-sélectif (JMV-431), qui sont normalement observés dans le test de retrait de la queue (douleur aiguë). Nous avons cependant identifié que des stimulations au KCl, à la capsaïcine et à la neurotensine induisaient plutôt une insertion du récepteur à la membrane dans les cellules neuronales. Puisque l’interaction entre SgIII et la 3e boucle intracellulaire du récepteur NTS2 est peu probable selon un système de sécrétion classique, un modèle hypothétique de transition dans les corps multi-vésiculaires a été vérifié. Ainsi, la présence de NTS2 et de SgIII a été révélée dans des préparations exosomales de DRG F11, en plus d’une transférabilité du récepteur par le milieu extracellulaire. En somme, ces résultats démontrent la dépendance du récepteur NTS2 envers SgIII et la voie de sécrétion régulée, en plus d’identifier certains facteurs pouvant augmenter son expression à la surface cellulaire. Le projet contribue ainsi à ouvrir la voie vers des approches pour potentialiser les propriétés de NTS2 in vivo¸ en plus d’une piste d’explication concernant le trafic intracellulaire du récepteur.

Le gyrus temporal supérieur est-il véritablement impliqué dans l'exagération des douleurs passées ?

Résumé : INTRODUCTION : Le rappel de douleurs passées est souvent inexact. Ce phénomène, connu sous le nom de biais mnémonique, pourrait être lié au développement de certaines douleurs chroniques. Dans une étude précédente, notre laboratoire a montré, grâce à l’électroencéphalographie, que l’activité du gyrus temporal supérieur (GTS) était positivement corrélée à l’exagération des rappels douloureux. L’objectif de cette étude était de confirmer si l’activité cérébrale du GTS est impliquée causalement dans le phénomène du biais mnémonique. MÉTHODES : Dans cette étude randomisée à double insu, la stimulation magnétique transcrânienne (TMS) fut utilisée pour perturber temporairement l’activité du GTS (paradigme de lésion virtuelle). Les participants étaient assignés aléatoirement au groupe contrôle (TMS simulée, n = 21) ou au groupe expérimental (TMS réelle, n = 21). L’intensité et l’aspect désagréable de la douleur ont été évalués grâce à des échelles visuelles analogues (ÉVA; 0 à 10) immédiatement après l’événement douloureux (stimulations électriques du nerf sural droit) et au rappel, 2 mois plus tard. L’exactitude du rappel douloureux fut calculée en soustrayant l’ÉVA au rappel de l’ÉVA initiale. RÉSULTATS : Le biais mnémonique de l’intensité de la douleur était similaire dans les deux groupes (contrôle = -0,3, expérimental = 0,0; p = 0,83) alors que le biais mnémonique de l’aspect désagréable de la douleur était significativement inférieur dans le groupe expérimental (contrôle = 1.0, expérimental = -0,4; p < 0,05). CONCLUSION : Nos résultats suggèrent que le GTS affecte spécifiquement nos souvenirs liés à l’aspect motivo-affectif de la douleur. Étant donné le lien entre l’exagération des souvenirs douloureux et la persistance de la douleur, l’inhibition du GTS pourrait être une avenue intéressante pour prévenir le développement de douleur chronique.

Przestrzenne formy upamiętniania Zagłady

This book is a synthesizing reflection on the Holocaust commemoration, in which space becomes a starting point for discussion. The author understands space primarily as an amalgam of physical and social components, where various commemorative processes may occur. The first part of the book draws attention to the material aspect of space, which determines its character and function. Material culture has been a long ignored and depreciated dimension of human culture in the humanities and social sciences, because it was perceived as passive and fully controlled by human will, and therefore insignificant in the course of social and historical processes. An example of the Nazi system perfectly illustrates how important were the restrictions and prohibitions on the usage of mundane objects, and in general, the whole material culture in relation to macro and micro space management — the state, cities, neighborhoods and houses, but also parks and swimming pools, factories and offices or shops and theaters. The importance of things and space was also clearly visible in exploitative policies present in overcrowded ghettos and concentration and death camps. For this very reason, when we study spatial forms of Holocaust commemoration, it should be acknowledged that the first traces, proofs and mementoes of the murdered were their things. The first "monuments" showing the enormity of the destruction are thus primarily gigantic piles of objects — shoes, glasses, toys, clothes, suitcases, toothbrushes, etc., which together with the extensive camps’ space try to recall the scale of a crime impossible to understand or imagine. The first chapter shows the importance of introducing the material dimension in thinking about space and commemoration, and it ends with a question about one of the key concepts for the book, a monument, which can be understood as both object (singular or plural) and architecture (sculptures, buildings, highways). However, the term monument tends to be used rather in a later and traditional sense, as an architectural, figurative form commemorating the heroic deeds, carved in stone or cast in bronze. Therefore, the next chapter reconstructs this narrower line of thinking, together with a discussion about what form a monument commemorating a subject as delicate and sensitive as the Holocaust should take on. This leads to an idea of the counter-monument, the concept which was supposed to be the answer to the mentioned representational dilemma on the one hand, and which would disassociate it from the Nazi’s traditional monuments on the other hand. This chapter clarifies the counter-monument definition and explains the misunderstandings and confusions generated on the basis of this concept by following the dynamics of the new commemorative form and by investigating monuments from the ‘80s and ‘90s erected in Germany. In the next chapter, I examine various forms of the Holocaust commemoration in Berlin, a city famous for its bold, monumental, and even controversial projects. We find among them the entire spectrum of memorials – big, monumental, and abstract forms, like Peter Eisenman’s Memorial to the Murdered Jews of Europe or Daniel Liebeskind’s Jewish Museum Berlin; flat, invisible, and employing the idea of emptiness, like Christian Boltanski’s Missing House or Micha Ullman’s Book Burning Memorial; the dispersed and decentralized, like Renata Stih and Frieder Schnock’s Memory Places or Gunter Demnig’s Stumbling Blocks. I enrich descriptions of the monuments by signaling at this point their second, extended life, which manifests itself in the alternative modes of (mis)use, consisting of various social activities or artistic performances. The formal wealth of the outlined projects creates a wide panorama of possible solutions to the Holocaust commemoration problems. However, the discussions accompanying the building of monuments and their "future life" after realization emphasize the importance of the social component that permeates the biography of the monument, and therefore significantly influences its foreseen design. The book also addresses the relationship of space, place and memory in a specific situation, when commemoration is performed secretly or remains as unrealized potential. Although place is the most common space associated with memory, today the nature of this relationship changes, and is what indicates popularity and employment of such terms as Marc Augé’s non-places or Pierre Nora’s site of memory. I include and develop these concepts about space and memory in my reflections to describe qualitatively different phenomena occurring in Central and Eastern European countries. These are unsettling places in rural areas like glades or parking lots, markets and playgrounds in urban settings. I link them to the post-war time and modernization processes and call them sites of non-memory and non-sites of memory. Another part of the book deals with a completely different form of commemoration called Mystery of memory. Grodzka Gate - NN Theatre in Lublin initiated it in 2000 and as a form it situates itself closer to the art of theater than architecture. Real spaces and places of everyday interactions become a stage for these performances, such as the “Jewish town” in Lublin or the Majdanek concentration camp. The minimalist scenography modifies space and reveals its previously unseen dimensions, while the actors — residents and people especially related to places like survivors and Righteous Among the Nations — are involved in the course of the show thanks to various rituals and symbolic gestures. The performance should be distinguished from social actions, because it incorporates tools known from religious rituals and art, which together saturate the mystery of memory with an aura of uniqueness. The last discussed commemoration mode takes the form of exposition space. I examine an exhibition concerning the fate of the incarcerated children presented in one of the barracks of the Majdanek State Museum in Lublin. The Primer – Children in Majdanek Camp is unique for several reasons. First, because even though it is exhibited in the camp barrack, it uses a completely different filter to tell the story of the camp in comparison to the exhibitions in the rest of the barracks. For this reason, one experiences immersing oneself in all subsequent levels of space and narrative accompanying them – at first, in a general narrative about the camp, and later in a specifically arranged space marked by children’s experiences, their language and thinking, and hence formed in a way more accessible for younger visitors. Second, the exhibition resigns from didacticism and distancing descriptions, and takes an advantage of eyewitnesses and survivors’ testimonies instead. Third, the exhibition space evokes an aura of strangeness similar to a fairy tale or a dream. It is accomplished thanks to the arrangement of various, usually highly symbolic material objects, and by favoring the fragrance and phonic sensations, movement, while belittling visual stimulations. The exhibition creates an impression of a place open to thinking and experiencing, and functions as an asylum, a radically different form to its camp surrounding characterized by a more overwhelming and austere space.

Implante neural controlado em malha fechada

One of the challenges to biomedical engineers proposed by researchers in neuroscience is brain machine interaction. The nervous system communicates by interpreting electrochemical signals, and implantable circuits make decisions in order to interact with the biological environment. It is well known that Parkinson’s disease is related to a deficit of dopamine (DA). Different methods has been employed to control dopamine concentration like magnetic or electrical stimulators or drugs. In this work was automatically controlled the neurotransmitter concentration since this is not currently employed. To do that, four systems were designed and developed: deep brain stimulation (DBS), transmagnetic stimulation (TMS), Infusion Pump Control (IPC) for drug delivery, and fast scan cyclic voltammetry (FSCV) (sensing circuits which detect varying concentrations of neurotransmitters like dopamine caused by these stimulations). Some softwares also were developed for data display and analysis in synchronously with current events in the experiments. This allowed the use of infusion pumps and their flexibility is such that DBS or TMS can be used in single mode and other stimulation techniques and combinations like lights, sounds, etc. The developed system allows to control automatically the concentration of DA. The resolution of the system is around 0.4 µmol/L with time correction of concentration adjustable between 1 and 90 seconds. The system allows controlling DA concentrations between 1 and 10 µmol/L, with an error about +/- 0.8 µmol/L. Although designed to control DA concentration, the system can be used to control, the concentration of other substances. It is proposed to continue the closed loop development with FSCV and DBS (or TMS, or infusion) using parkinsonian animals models.

Shaping surface acoustic waves for cardiac tissue engineering

The heart is a non-regenerating organ that gradually suffers a loss of cardiac cells and functionality. Given the scarcity of organ donors and complications in existing medical implantation solutions, it is desired to engineer a three-dimensional architecture to successfully control the cardiac cells in vitro and yield true myocardial structures similar to native heart. This thesis investigates the synthesis of a biocompatible gelatin methacrylate hydrogel to promote growth of cardiac cells using biotechnology methodology: surface acoustic waves, to create cell sheets. Firstly, the synthesis of a photo-crosslinkable gelatin methacrylate (GelMA) hydrogel was investigated with different degree of methacrylation concentration. The porous matrix of the hydrogel should be biocompatible, allow cell-cell interaction and promote cell adhesion for growth through the porous network of matrix. The rheological properties, such as polymer concentration, ultraviolet exposure time, viscosity, elasticity and swelling characteristics of the hydrogel were investigated. In tissue engineering hydrogels have been used for embedding cells to mimic native microenvironments while controlling the mechanical properties. Gelatin methacrylate hydrogels have the advantage of allowing such control of mechanical properties in addition to easy compatibility with Lab-on-a-chip methodologies. Secondly in this thesis, standing surface acoustic waves were used to control the degree of movement of cells in the hydrogel and produce three-dimensional engineered scaffolds to investigate in-vitro studies of cardiac muscle electrophysiology and cardiac tissue engineering therapies for myocardial infarction. The acoustic waves were characterized on a piezoelectric substrate, lithium niobate that was micro-fabricated with slanted-finger interdigitated transducers for to generate waves at multiple wavelengths. This characterization successfully created three-dimensional micro-patterning of cells in the constructs through means of one- and two-dimensional non-invasive forces. The micro-patterning was controlled by tuning different input frequencies that allowed manipulation of the cells spatially without any pre- treatment of cells, hydrogel or substrate. This resulted in a synchronous heartbeat being produced in the hydrogel construct. To complement these mechanical forces, work in dielectrophoresis was conducted centred on a method to pattern micro-particles. Although manipulation of particles were shown, difficulties were encountered concerning the close proximity of particles and hydrogel to the microfabricated electrode arrays, dependence on conductivity of hydrogel and difficult manoeuvrability of scaffold from the surface of electrodes precluded measurements on cardiac cells. In addition, COMSOL Multiphysics software was used to investigate the mechanical and electrical forces theoretically acting on the cells. Thirdly, in this thesis the cardiac electrophysiology was investigated using immunostaining techniques to visualize the growth of sarcomeres and gap junctions that promote cell-cell interaction and excitation-contraction of heart muscles. The physiological response of beating of co-cultured cardiomyocytes and cardiac fibroblasts was observed in a synchronous and simultaneous manner closely mimicking the native cardiac impulses. Further investigations were carried out by mechanically stimulating the cells in the three-dimensional hydrogel using standing surface acoustic waves and comparing with traditional two-dimensional flat surface coated with fibronectin. The electrophysiological responses of the cells under the effect of the mechanical stimulations yielded a higher magnitude of contractility, action potential and calcium transient.