Do gamma oscillations play a role in cerebral cortex?

Gamma rhythm (which has a center frequency between 30 and 80 Hz) is modulated by cognitive mechanisms such as attention and memory, and has been hypothesized to play a role in mediating these processes by supporting communication channels between cortical areas or encoding information in its phase. We highlight several issues related to gamma rhythms, such as low and inconsistent power, its dependence on low-level stimulus features, problems due to conduction delays, and contamination due to spike-related activity that makes accurate estimation of gamma phase difficult. Gamma rhythm could be a potentially useful signature of excitation-inhibition interactions in the brain, but whether it also provides a mechanism for information processing or coding remains an open question.

Coding of relative size in monkey inferotemporal cortex

We seldom mistake a closer object as being larger, even though its retinal image is bigger. One underlying mechanism could be to calculate the size of the retinal image relative to that of another nearby object. Here we set out to investigate whether single neurons in the monkey inferotemporal cortex (IT) are sensitive to the relative size of parts in a display. Each neuron was tested on shapes containing two parts that could be conjoined or spatially separated. Each shape was presented in four versions created by combining the two parts at each of two possible sizes. In this design, neurons sensitive to the absolute size of parts would show the greatest response modulation when both parts are scaled up, whereas neurons encoding relative size would show similar responses. Our main findings are that 1) IT neurons responded similarly to all four versions of a shape, but tuning tended to be more consistent between versions with proportionately scaled parts; 2) in a subpopulation of cells, we observed interactions that resulted in similar responses to proportionately scaled parts; 3) these interactions developed together with sensitivity to absolute size for objects with conjoined parts but developed slightly later for objects with spatially separate parts. Taken together, our results demonstrate for the first time that there is a subpopulation of neurons in IT that encodes the relative size of parts in a display, forming a potential neural substrate for size constancy.

Dynamics of 3D view invariance in monkey inferotemporal cortex

Rotations in depth are challenging for object vision because features can appear, disappear, be stretched or compressed. Yet we easily recognize objects across views. Are the underlying representations view invariant or dependent? This question has been intensely debated in human vision, but the neuronal representations remain poorly understood. Here, we show that for naturalistic objects, neurons in the monkey inferotemporal (IT) cortex undergo a dynamic transition in time, whereby they are initially sensitive to viewpoint and later encode view-invariant object identity. This transition depended on two aspects of object structure: it was strongest when objects foreshortened strongly across views and were similar to each other. View invariance in IT neurons was present even when objects were reduced to silhouettes, suggesting that it can arise through similarity between external contours of objects across views. Our results elucidate the viewpoint debate by showing that view invariance arises dynamically in IT neurons out of a representation that is initially view dependent.

Uso de células iPS en terapia regenerativa renal: obtención de células iPS mediante vector no integrativo y diferenciación hacia podocitos.

[ES]En las sociedades modernas existe una creciente preocupación por el aumento de la incidencia de la enfermedad renal crónica. Debido a la deficiencia de donantes de órganos y al elevado coste del tratamiento de diálisis, existe la necesidad de desarrollar nuevos tratamientos para estos pacientes. La medicina regenerativa basada en la aplicación de células iPS es una opción prometedora para el tratamiento de esta enfermedad. Sin embargo, la falta de conocimientos sobre el estado pluripotencial de las células y sobre su proceso de diferenciación, así como las limitaciones derivadas del propio procedimiento de reprogramación, impiden su aplicación clínica en un futuro inmediato. Para que se convierta en realidad, numerosas investigaciones se están llevando a cabo con el objetivo de mejorar el procedimiento y hacerlo adecuado para su aplicación clínica. En este trabajo se propone un método que permitiría obtener células iPS a partir de células mesangiales mediante la transfección con un vector no integrativo, el virus Sendai, portador de los genes Oct3/4, Sox2, Klf4 y c-Myc. Al tratarse de un vector no integrativo, se minimizaría el efecto del proceso de reprogramación sobre la estabilidad del genoma celular. Además, en este proyecto se estudiará la capacidad de las células iPS obtenidas para diferenciarse en células progenitoras de podocitos que puedan ser aplicadas específicamente en terapias regenerativas para enfermos renales crónicos.

Molecular diagnosis of distal renal tubular acidosis in Tunisian patients: proposed algorithm for Northern Africa populations for the ATP6V1B1, ATP6V0A4 and SCL4A1 genes

Background: Primary distal renal tubular acidosis (dRTA) caused by mutations in the genes that codify for the H+ -ATPase pump subunits is a heterogeneous disease with a poor phenotype-genotype correlation. Up to now, large cohorts of dRTA Tunisian patients have not been analyzed, and molecular defects may differ from those described in other ethnicities. We aim to identify molecular defects present in the ATP6V1B1, ATP6V0A4 and SLC4A1 genes in a Tunisian cohort, according to the following algorithm: first, ATP6V1B1 gene analysis in dRTA patients with sensorineural hearing loss (SNHL) or unknown hearing status. Afterwards, ATP6V0A4 gene study in dRTA patients with normal hearing, and in those without any structural mutation in the ATP6V1B1 gene despite presenting SNHL. Finally, analysis of the SLC4A1 gene in those patients with a negative result for the previous studies. Methods: 25 children (19 boys) with dRTA from 20 families of Tunisian origin were studied. DNAs were extracted by the standard phenol/chloroform method. Molecular analysis was performed by PCR amplification and direct sequencing. Results: In the index cases, ATP6V1B1 gene screening resulted in a mutation detection rate of 81.25%, which increased up to 95% after ATP6V0A4 gene analysis. Three ATP6V1B1 mutations were observed: one frameshift mutation (c.1155dupC; p.Ile386fs), in exon 12; a G to C single nucleotide substitution, on the acceptor splicing site (c.175-1G > C; p.?) in intron 2, and one novel missense mutation (c. 1102G > A; p. Glu368Lys), in exon 11. We also report four mutations in the ATP6V0A4 gene: one single nucleotide deletion in exon 13 (c.1221delG; p. Met408Cysfs* 10); the nonsense c.16C > T; p.Arg6*, in exon 3; and the missense changes c.1739 T > C; p.Met580Thr, in exon 17 and c.2035G > T; p.Asp679Tyr, in exon 19. Conclusion: Molecular diagnosis of ATP6V1B1 and ATP6V0A4 genes was performed in a large Tunisian cohort with dRTA. We identified three different ATP6V1B1 and four different ATP6V0A4 mutations in 25 Tunisian children. One of them, c.1102G > A; p.Glu368Lys in the ATP6V1B1 gene, had not previously been described. Among deaf since childhood patients, 75% had the ATP6V1B1 gene c. 1155dupC mutation in homozygosis. Based on the results, we propose a new diagnostic strategy to facilitate the genetic testing in North Africans with dRTA and SNHL.

Análisis de la utilidad de la olfatogustometría mediante BAST-24 en la población diabética y su relación con la función renal

157 p. : il., graf.

Early astrocytic atrophy in the entorhinal cortex of a triple transgenic animal model of Alzheimer's disease

The EC (entorhinal cortex) is fundamental for cognitive and mnesic functions. Thus damage to this area appears as a key element in the progression of AD (Alzheimer's disease), resulting in memory deficits arising from neuronal and synaptic alterations as well as glial malfunction. In this paper, we have performed an in-depth analysis of astroglial morphology in the EC by measuring the surface and volume of the GFAP (glial fibrillary acidic protein) profiles in a triple transgenic mouse model of AD [3xTg-AD (triple transgenic mice of AD)]. We found significant reduction in both the surface and volume of GFAP-labelled profiles in 3xTg-AD animals from very early ages (1 month) when compared with non-Tg (non-transgenic) controls (48 and 54%, reduction respectively), which was sustained for up to 12 months (33 and 45% reduction respectively). The appearance of Lambda beta (amyloid beta-peptide) depositions at 12 months of age did not trigger astroglial hypertrophy; nor did it result in the close association of astrocytes with senile plaques. Our results suggest that the AD progressive cognitive deterioration can be associated with an early reduction of astrocytic arborization and shrinkage of the astroglial domain, which may affect synaptic connectivity within the EC and between the EC and other brain regions. In addition, the EC seems to be particularly vulnerable to AD pathology because of the absence of evident astrogliosis in response to A beta accumulation. Thus we can consider that targeting astroglial atrophy may represent a therapeutic strategy which might slow down the progression of AD.

Expression and activity profiles of DPP IV/CD26 and NEP/CD10 glycoproteins in the human renal cancer are tumor-type dependent

Background: Cell-surface glycoproteins play critical roles in cell-to-cell recognition, signal transduction and regulation, thus being crucial in cell proliferation and cancer etiogenesis and development. DPP IV and NEP are ubiquitous glycopeptidases closely linked to tumor pathogenesis and development, and they are used as markers in some cancers. In the present study, the activity and protein and mRNA expression of these glycoproteins were analysed in a subset of clear-cell (CCRCC) and chromophobe (ChRCC) renal cell carcinomas, and in renal oncocytomas (RO). Methods: Peptidase activities were measured by conventional enzymatic assays with fluorogen-derived substrates. Gene expression was quantitatively determined by qRT-PCR and membrane-bound protein expression and distribution analysis was performed by specific immunostaining. Results: The activity of both glycoproteins was sharply decreased in the three histological types of renal tumors. Protein and mRNA expression was strongly downregulated in tumors from distal nephron (ChRCC and RO). Moreover, soluble DPP IV activity positively correlated with the aggressiveness of CCRCCs (higher activities in high grade tumors). Conclusions: These results support the pivotal role for DPP IV and NEP in the malignant transformation pathways and point to these peptidases as potential diagnostic markers.

Contributions of parietal cortex to reach planning

Sensory-motor circuits course through the parietal cortex of the human and monkey brain. How parietal cortex manipulates these signals has been an important question in behavioral neuroscience. This thesis presents experiments that explore the contributions of monkey parietal cortex to sensory-motor processing, with an emphasis on the area's contributions to reaching. First, it is shown that parietal cortex is organized into subregions devoted to specific movements. Area LIP encodes plans to make saccadic eye movements. A nearby area, the parietal reach region (PRR), plans reaches. A series of experiments are then described which explore the contributions of PRR to reach planning. Reach plans are represented in an eye-centered reference frame in PRR. This representation is shown to be stable across eye movements. When a sequence of reaches is planned, only the impending movement is represented in PRR, showing that the area is more related to movement planning than to storing the memory of reach targets. PRR resembles area LIP in each of these properties: the two areas may provide a substrate for hand-eye coordination. These findings yield new perspectives on the functions of the parietal cortex and on the organization of sensory-motor processing in primate brains.

Neural Prosthetics and Parietal Cortex

In the last decade, research efforts into directly interfacing with the neurons of individuals with motor deficits have increased. The goal of such research is clear: Enable individuals affected by paralysis or amputation to regain control of their environments by manipulating external devices with thought alone. Though the motor cortices are the usual brain areas upon which neural prosthetics depend, research into the parietal lobe and its subregions, primarily in non-human primates, has uncovered alternative areas that could also benefit neural interfaces. Similar to the motor cortical areas, parietal regions can supply information about the trajectories of movements. In addition, the parietal lobe also contains cognitive signals like movement goals and intentions. But, these areas are also known to be tuned to saccadic eye movements, which could interfere with the function of a prosthetic designed to capture motor intentions only. In this thesis, we develop and examine the functionality of a neural prosthetic with a non-human primate model using the superior parietal lobe to examine the effectiveness of such an interface and the effects of unconstrained eye movements in a task that more closely simulates clinical applications. Additionally, we examine methods for improving usability of such interfaces.

The parietal cortex is also believed to contain neural signals relating to monitoring of the state of the limbs through visual and somatosensory feedback. In one of the world’s first clinical neural prosthetics based on the human parietal lobe, we examine the extent to which feedback regarding the state of a movement effector alters parietal neural signals and what the implications are for motor neural prosthetics and how this informs our understanding of this area of the human brain.

Efeitos cardiovasculares da transferência adotiva de linfócitos T reguladores em camundongos submetidos à infusão crônica de angiotensina II e de aldosterona

A angiotensina (Ang) II e aldosterona induzem hipertensão arterial por mecanismos em parte mediados pela imunidade adaptativa, envolvendo linfócitos T auxiliares respondedores (Tresp). Os linfócitos T reguladores (Treg) são capazes de suprimir os efeitos próinflamatórios do sistema imune. O presente estudo avaliou se a transferência adotiva de Treg é capaz de prevenir a hipertensão e a lesão vascular induzidas pela Ang II ou pela aldosterona, em dois protocolos distintos. No protocolo com Ang II, camundongos machos C57BL/6 sofreram a injeção endovenosa de Treg ou Tresp, sendo depois infundidos com Ang II (1μg/kg/min), ou salina (grupo controle) por 14 dias. No protocolo com aldosterona, um outro conjunto de animais sofreu injeções de Treg ou Tresp, sendo depois infundido com aldosterona (600μg/kg/d) ou salina (grupo controle), pelo mesmo intervalo de tempo. O grupo tratado com aldosterona recebeu salina 1% na água. Tanto o grupo Ang II como aldosterona apresentaram elevação da pressão arterial sistólica (43% e 31% respectivamente), da atividade da NADPH oxidase na aorta (1,5 e 1,9 vezes, respectivamente) e no coração (1,8 e 2,4 vezes, respectivamente) e uma redução da resposta vasodilatadora à acetilcolina (de 70% e 56%, respectivamente), quando comparados com os respectivos controles (P<0,05). Adicionalmente, a administração de Ang II proporcionou um aumento rigidez vascular (P<0,001), na expressão de VCAM-1 nas artérias mesentéricas (P<0,05), na infiltração aórtica de macrófagos e linfócitos T (P<0,001) e nos níveis plasmáticos das citocinas inflamatórias interferon (INF)-γ, interleucina (IL)-6, Tumor necrosis factor (TNF)-α e IL-10 (P<0,05). Ang II causou uma queda de 43% no número de células Foxp3+ no córtex renal, enquanto que a transferência adotiva de Treg aumentou as células Foxp3+ em duas vezes em comparação com o controle. A administração de Treg preveniu o remodelamento vascular induzido pela aldosterona, observado na relação média/lúmen e na área transversal da média das artérias mesentéricas (P<0,05). Todos os parâmetros acima foram prevenidos com a administração de Treg, mas não de Tresp. Estes resultados demonstram que Treg são capazes de impedir a lesão vascular e a hipertensão mediadas por Ang II ou por aldosterona, em parte através de ações antiinflamatórias. Em conclusão, uma abordagem imuno-modulatória pode prevenir o aumento da pressão arterial, o estresse oxidativo vascular, a inflamação e a disfunção endotelial induzidos por Ang II ou aldosterona.

Efeitos benéficos da rosuvastatina na estrutura renal de ratos espontaneamente hipertensos (SHR)

A incidência de doenças renais crônicas está aumentando no mundo, e há uma grande necessidade de identificar as terapias capazes de deter ou reduzir a progressão da doença. Há crescente evidência clínica e experimental de que as estatinas poderiam desempenhar um papel terapêutico. Recentes estudos clínicos e experimentais têm mostrado que as estatinas têm "efeitos pleiotrópicos", além da modulação lipídica. Estudos têm avaliado os efeitos das estatinas sobre a progressão da doença renal crônica, mas os resultados são controversos. Estudos ultra-estruturais em humanos e em ratos demonstraram a presença de junções GAP dentro de todas as células do glomérulo e os podocitos demonstraram conter principalmente conexina-43 (Cx-43). O presente estudo tem como objetivo observar os efeitos da rosuvastatina na estrutura e ultra-estrutura renal e a expressão glomerular de Cx-43 em ratos normotensos (WKY) e em ratos espontaneamente hipertensos (SHR). O foco do estudo foi avaliar os efeitos pleiotrópicos da rosuvastatina em rins de animais hipertensos normocolesterolêmicos. Os ratos foram divididos aleatoriamente em quatro grupos: WKY-C: animais normotensos que não receberam rosuvastatina; WKY-ROS: animais normotensos que receberam rosuvastatina 20mg/kg/dia por gavagem orogástrica; SHR-C: animais hipertensos que não receberam rosuvastatina; SHR-ROS: animais hipertensos que receberam rosuvastatina, como descrito no grupo WKY-ROS. Os animais dos grupos SHR-C e SHR-ROS apresentaram níveis de pressão arterial maiores que os animais dos grupos WKY-C e WKY-Ros. A massa corporal dos grupos de animais não diferiram significativamente durante o experimento. Não houve diferença nos níveis sanguíneos de uréia, creatinina, ácido úrico e creatinafosfoquinase entre os animas dos grupos estudados. No entanto, houve um aumento da excreção de proteína de 24 horas nos animais do grupo SHR-C. Houve um aumento na área capsular nos animais do grupo SHR-C. Por microscopia eletrônica de transmissão observou-se que nos animais SHR-C a barreira de filtração glomerular, o diafragma de fenda e os podócitos estão alterados exibindo os vacúolos nos podócitos e pedicelos mais curtos e mais espessos. Por microscopia eletrônica de varredura, os animais SHR-C exibiram pedicelos mais afilados, curtos e tortuosos. Um aumento da imunofluorescência para Cx-43 foi observada em células epiteliais viscerais dos glomérulos dos animais do grupo WKY-ROS e nas células parietais e viscerais dos glomérulos dos animais do grupo SHR-ROS, se comparado com os grupos WKY-C e SHR-C. Em conclusão, podemos supor que o efeito pleiotrópico renal da rosuvastatina pode ser uma ferramenta terapêutica para melhorar a estrutura e conseqüentemente a função renal em indivíduos hipertensos.

Efeitos da rosuvastatina e da atividade física de baixa intensidade na morfologia renal de ratos normotensos e espontaneamente hipertensos (SHR)

Desordens do sistema renal podem ser as causas da hipertensão arterial, a qual pode, por sua vez, causar doenças renais. A pressão sanguínea elevada é muito comum também nas doenças crônicas dos rins, e é, além disso, um conhecido fator de risco para uma mais rápida progressão da falha renal. A incidência de doenças renais crônicas está aumentando no mundo, e há uma grande necessidade de identificar as terapias capazes de deter ou reduzir a progressão da doença. Há crescente evidência de que as estatinas poderiam desempenhar um papel terapêutico. Além disso, tem sido demonstrado que a atividade física melhora a função renal em pacientes. Estudos ultra-estruturais em humanos e em ratos demonstraram a presença de junções gap dentro de todas as células do glomérulo e os podócitos demonstraram conter principalmente conexina-43 (Cx-43). O presente estudo tem como objetivo observar os efeitos da rosuvastatina e da atividade física de baixa intensidade na estrutura e ultra-estrutura renal e na expressão glomerular de Cx-43 em ratos normotensos (WKY) e em ratos espontaneamente hipertensos (SHR). Os ratos foram divididos aleatoriamente em oito grupos: WKY-C: animais normotensos que não receberam rosuvastatina; WKY-ROS: animais normotensos que receberam rosuvastatina 20mg/kg/dia por gavagem orogástrica; SHR-C: animais hipertensos que não receberam rosuvastatina; SHR-ROS: animais hipertensos que receberam rosuvastatina, como descrito no grupo WKY-ROS; SED-WKY: animais normotensos sedentários; EX-WKY: animais normotensos exercitados; SED-SHR: animais hipertensos sedentários; e, EX-SHR: animais hipertensos exercitados. Os animais dos grupos SHR-C, SHR-ROS e SED-SHR apresentaram níveis de pressão arterial maiores que os animais dos grupos WKY-C, WKY-ROS, SED-WKY, EX-WKY e EX-SHR. A massa corporal dos grupos de animais não diferiram significativamente durante o experimento. Não houve diferença nos níveis sanguíneos de uréia, creatinina, ácido úrico e creatinafosfoquinase entre os animas dos grupos estudados. No entanto, houve um aumento da excreção de proteína de 24 horas nos animais do grupo SHR-C. Houve um aumento na área capsular nos animais do grupo SHR-C. Por microscopia eletrônica de transmissão observou-se que nos animais SHR-C e SED-SHR a barreira de filtração glomerular, o diafragma de fenda e os podócitos estão alterados exibindo os vacúolos nos podócitos e pedicelos mais curtos e mais espessos. Por microscopia eletrônica de varredura, os animais SHR-C e SED-SHR exibiram pedicelos mais afilados, curtos e tortuosos. Um aumento da imunofluorescência para Cx-43 foi observada em células epiteliais viscerais dos glomérulos dos animais do grupo WKY-ROS e nas células parietais e viscerais dos glomérulos dos animais do grupo SHR-ROS, se comparado com os grupos WKY-C e SHR-C. Por outro lado, os animais dos grupos SED-SHR e EX-SHR exibiram diminuição da expressão de Cx-43, comparados aos animais SED-WKY e EX-WKY. Em conclusão, podemos supor que os efeitos renais da rosuvastatina e da atividade física de baixa intensidade podem ser ferramentas terapêuticas para melhorar a estrutura e conseqüentemente a função renal em indivíduos hipertensos

Serviços de terapia renal substitutiva em Volta Redonda: estrutura e adequação às normas de funcionamento

O número de pacientes com doença renal crônica está aumentando, em todo o mundo, em escala alarmante. Como resultado, observamos um elevado quantitativo de indivíduos que dependem do acesso e do tratamento dialítico para garantir sobrevida e qualidade de vida. Esse cuidado, entretanto, apresenta significativos problemas em diversas localidades do país. Ainda que uma estrutura adequada seja condição necessária, mas não suficiente, para um cuidado de qualidade, pode-se supor que aumente a probabilidade da assistência prestada ter um potencial de promover resultados em saúde mais positivos. Este estudo, descritivo e de caráter normativo, objetivou mapear os serviços de terapia dialítica existentes no município de Volta Redonda que oferecem procedimentos para o SUS e examinar sua conformidade com os padrões mínimos presentes nas diversas resoluções e demais legislações a respeito, focando em aspectos da estrutura e processo. Para tal, utilizou-se de três estratégias complementares: (a) busca de dados secundários presentes nas bases de dados nacionais e municipais; (b) entrevistas com os responsáveis técnicos pelas duas unidades existentes no município, com o responsável pela Superintendência de Controle, Avaliação e Auditoria da SMS/VR e pela Vigilância Sanitária Estadual, e (c) exame das cópias dos relatórios de vistoria sanitária realizada nos serviços nos anos de 2010 e 2011. Os resultados são apresentados em seis categorias: (1) conhecimento sobre o processo de admissão e preparo dos pacientes para entrada em Terapia Renal Substitutiva; (2) conformidade dos serviços de diálise existentes em Volta Redonda às exigências legais, desdobrando em estrutura física, parque de equipamentos, modalidades de diálise oferecida, controle e qualidade da água utilizada na diálise, atividades de controle de infecções e de proteção à saúde dos trabalhadores; (3) fluxo de encaminhamento dos pacientes em tratamento dialítico para transplante; (4) monitoramento dos indicadores de avaliação periódica dos serviços de Diálise; (5) produção assistencial desses serviços; e, por fim,(6) ações de controle e avaliação desenvolvidas junto às Unidades de Terapia Renal Substitutiva. O estudo permitiu identificar que, em diversos aspectos, os serviços de diálise de Volta Redonda estão fora de conformidade às exigências legais expressas nas diversas portarias e resoluções que tratam da estrutura e condições de funcionamento dos serviços de terapia renal substitutiva. Isso é grave e pode estar significando que os pacientes que se utilizam destes serviços possam, de alguma maneira, estar recebendo um cuidado longe do adequado. Foi também mostrada a dificuldade do serviço de Controle, Avaliação e Auditoria da SMS/VR em montar trabalho conjunto de monitoramento no cumprimento das exigências realizadas pelo órgão de vigilância estadual, que pode contribuir para melhorar a qualidade da assistência recebida pelos pacientes renais crônicos em Volta Redonda.