Biophysical and network mechanisms of high frequency extracellular potentials in the rat hippocampus

A fundamental question in neuroscience is how distributed networks of neurons communicate and coordinate dynamically and specifically. Several models propose that oscillating local networks can transiently couple to each other through phase-locked firing. Coherent local field potentials (LFP) between synaptically connected regions is often presented as evidence for such coupling. The physiological correlates of LFP signals depend on many anatomical and physiological factors, however, and how the underlying neural processes collectively generate features of different spatiotemporal scales is poorly understood. High frequency oscillations in the hippocampus, including gamma rhythms (30-100 Hz) that are organized by the theta oscillations (5-10 Hz) during active exploration and REM sleep, as well as sharp wave-ripples (SWRs, 140-200 Hz) during immobility or slow wave sleep, have each been associated with various aspects of learning and memory. Deciphering their physiology and functional consequences is crucial to understanding the operation of the hippocampal network.

We investigated the origins and coordination of high frequency LFPs in the hippocampo-entorhinal network using both biophysical models and analyses of large-scale recordings in behaving and sleeping rats. We found that the synchronization of pyramidal cell spikes substantially shapes, or even dominates, the electrical signature of SWRs in area CA1 of the hippocampus. The precise mechanisms coordinating this synchrony are still unresolved, but they appear to also affect CA1 activity during theta oscillations. The input to CA1, which often arrives in the form of gamma-frequency waves of activity from area CA3 and layer 3 of entorhinal cortex (EC3), did not strongly influence the timing of CA1 pyramidal cells. Rather, our data are more consistent with local network interactions governing pyramidal cells' spike timing during the integration of their inputs. Furthermore, the relative timing of input from EC3 and CA3 during the theta cycle matched that found in previous work to engage mechanisms for synapse modification and active dendritic processes. Our work demonstrates how local networks interact with upstream inputs to generate a coordinated hippocampal output during behavior and sleep, in the form of theta-gamma coupling and SWRs.

Efeitos da administração de inibidores de fosfodiesterases na reversão da hiperatividade de camundongos expostos ao etanol no período correspondente ao terceiro trimestre de gestação em humanos

O consumo de etanol durante a gestação é um grave problema de saúde pública. Durante o desenvolvimento, o sistema nervoso é especialmente susceptível aos efeitos tóxicos do etanol e a exposição ao etanol durante este período pode gerar um amplo espectro de distúrbios neurocomportamentais, sendo o mais frequente, a hiperatividade. Recentemente, estudos têm sugerido que distúrbios na plasticidade neuronal podem estar relacionados com a hiperatividade. Os inibidores de PDE são drogas que agem impedindo a degradação de segundos mensageiros celulares como AMPc e GMPc, mantendo a ativação de proteínas quinases e de fatores de transcrição como o CREB, levando a expressão de genes relacionados à plasticidade. Neste trabalho, avaliamos através do teste de campo aberto se a administração de Vinpocetina ou Rolipram (inibidores de PDE) seria capaz de amenizar ou reverter a hiperatividade de camundongos Suíços expostos ao etanol no período correspondente ao terceiro trimestre de gestação humana. Para tanto, foram realizadas duas etapas: na primeira etapa, durante o período neonatal, os animais receberam injeções intraperitoneais de etanol (5g/Kg em solução salina a 25%, no 2, 4, 6 e 8 dias de vida pós-natal - PN2 a PN8) ou de salina, e 4 horas antes do teste comportamental no campo aberto (10 min), em PN30, receberam Vinpocetina (10mg/Kg ou 20mg/Kg diluídas em DMSO ip) ou somente DMSO ip. Na segunda etapa, os animais foram expostos ao etanol ou à salina no período neonatal nas mesmas condições da primeira etapa e no dia do teste comportamental receberam Rolipram (0,5mg/Kg diluídas em DMSO ip ou somente DMSO ip). Posteriormente aos testes, foram coletados o córtex cerebral frontal e o hipocampo dos animais para avaliação dos níveis de AMPc. Os resultados comportamentais indicam que somente o tratamento com Vinpocetina (20mg/Kg) reverteu a hiperatividade de camundongos expostos ao etanol, resultado que não foi observado com o tratamento com Rolipram. Desta forma, a dosagem dos níveis de AMPc foi realizada apenas nos animais que receberam injeção de Vinpocetina (20mg/Kg). A exposição neonatal ao etanol reduziu significativamente os níveis de AMPc no córtex e no hipocampo. O tratamento com Vinpocetina gerou um aumento nos níveis de AMPc no córtex e restaurou estes níveis no hipocampo. Nossos resultados sugerem que a reversão da hiperatividade pelo tratamento com Vinpocetina pode estar associada ao aumento da plasticidade neural induzida por esta droga.

Tão perto, tão longe: a vivência do enfermeiro na construção/desenvolvimento da relação mãe/recém-nascido na Unidade Terapia Intensiva Neonatal

Não há duvidas sobre a grandeza e intensidade que pode existir no relacionamento entre mãe e filho, porém, quando esse recém nascido é um bebê prematuro e/ou necessita de hospitalização em uma Unidade de Terapia Intensivo Neonatal (UTIN) pode haver um pode haver um choque, uma grande decepção, pois essa mãe não poderá interagir de forma plena com seu filho, não poderá amamentar e nem cuidar dele da forma habitual que se espera. Neste sentido, esse estudo propõe uma reflexão sobre a atuação do enfermeiro quanto à relação mãe/recém-nascido na UTIN. Assim sendo, tem-se como objeto A vivência do enfermeiro na construção/desenvolvimento da relação mãe/recém-nascido na UTIN. E como objetivo Compreender o significado da ação do enfermeiro na aproximação mãe/recém-nascido. Para o embasamento teórico foi necessário pensar sobre a prática do enfermeiro na UTIN, no que diz respeito a sua assistência, o processo de humanização neste ambiente e na inserção da família nos cuidados. Outro conceito fundamental discutido foi a interação, destacando o pensamento fenomenológico de Alfred Schutz. Estudo do tipo descritivo, desenvolvido com abordagem qualitativa e o referencial teórico-metodológico da fenomenologia. O cenário para sua realização foi a UTIN de um grande hospital da rede pública, localizado no subúrbio da cidade do Rio de Janeiro e foram sujeitos 16 enfermeiros lotados nesta unidade. A entrevista fenomenológica foi a técnica utilizada para captar as vivências profissionais e em seguida realizou-se a análise compreensiva tendo em vista a categorização. Como resultado chegou-se a 3 categorias do vivido; (1) ambientar as mães na UTIN: o começo da relação,(2) aproximar através do toque: usando os sentidos para se relacionar e (3) melhorar a relação entre mãe/recém-nascido: pensando no futuro. Além dessas categorias foi possível a apreensão do contexto vivencial das experiências dos enfermeiros no relacionamento com as mães de recém-nascidos na UTIN. Conclui-se que os enfermeiros que trabalham em UTIN têm a percepção de quão fundamental é promover a aproximação entre mãe e filho nesse ambiente. Contudo, essa ação ainda acontece de forma intuitiva, sem nenhum embasamento, e ainda muitas vezes é desprestigiada em detrimento da grande carga de trabalho deste setor, ou a gravidade do recém-nascido. É preciso que haja um maior engajamento por parte dos enfermeiros, em aprimorar as estratégias de aproximação entre mãe e recém-nascido, visando sempre um relacionamento mais saudável e harmonioso no futuro. Deste modo, o estudo contribui para enriquecer esta temática e despertar nos enfermeiros neonatologistas um olhar que compreenda não só os aspectos biológicos, mas também os psicossocias e torne, assim, a assistência ao recém nascido e sua família mais plena.

Enfermagem cuidando do recém-nascido na Unidade de Terapia Intensiva Neonatal: um olhar ético da ação profissional

Trata-se de um estudo do tipo qualitativo, sobre as ações experienciadas pela equipe de enfermagem no cotidiano da Unidade de Terapia Intensiva Neonatal (UTI Neonatal), tendo como objetivo apreender os aspectos éticos implícitos nas ações experienciadas pelos profissionais de enfermagem ao cuidar do recém-nascido (RN). Foram utilizados como referencial teórico-filosófico alguns autores renomados como: Mehry, Pegoraro, Pessini, entre outros. A abordagem metodológica aplicada no estudo foi a fenomenologia sociológica de Alfred Schutz, buscando, na intencionalidade das ações de enfermagem, a motivação que sustenta este cuidar. A aproximação face a face aos sujeitos do estudo deu-se solicitando o seguinte: Fale-me sobre a sua experiência ao cuidar de um RN no cotidiano da UTI. Para alcançar o objetivo proposto, utilizei as questões orientadoras da entrevista fenomenológica: O que você tem em vista ao cuidar do RN na UTI? Em relação à ética, o que você pensa ao cuidar do RN? As entrevistas foram realizadas com 16 profissionais da equipe de enfermagem da UTI de uma Maternidade Pública do Município do Rio de Janeiro, escolhidos de forma aleatória. Foram respeitados os critérios estabelecidos pela Resolução n 196/96, garantindo a privacidade e o anonimato dos entrevistados, bem como aprovação do estudo pelo comitê de ética em pesquisa. A partir da análise das falas emergiram três categorias, que possibilitaram a apreensão dos aspectos éticos das ações de enfermagem na UTI como um típico. Esses profissionais têm em vista realizar o melhor cuidado desejando a cura e a alta do RN, apoiando-se na tecnologia para valorizar a perspectiva humana do cuidado na UTI e na possibilidade de agir com ética. Na realidade pesquisada, a tecnologia manifestou-se de maneira positiva no projeto intencional dos profissionais, mostrando uma enfermagem que acredita estar fazendo o seu melhor, envolvida com as questões éticas e humanas. A apreensão do típico da ação e compreensão do cotidiano da equipe de enfermagem permitirá uma avaliação crítica e reflexiva sobre a adequação da tecnologia no cuidado neonatal, bem como a adoção de medidas e estratégias que valorizem e respeitem a vida humana em toda a sua dimensão. Ratifica a sensibilidade, intuição e percepção do cuidador, propiciando um cuidado individualizado e personalizado ao RN e sua família. Além disso, contribui para se repensar novas maneiras de cuidar, utilizando a arte e a criatividade na adequação e humanização das tecnologias.

Efeitos da suplementação oral com L-arginina e L-glutamina sobre a próstata ventral de ratos submetidos à irradiação

O objetivo deste trabalho foi verificar o possível efeito protetor da L-glutamina e da L-arginina sobre a próstata ventral de ratos quando administradas por gavagem. Procurou-se simular as condições clinicas de pacientes submetidos à radioterapia pélvica tendo como órgão alvo outro órgão pélvico que não a próstata. Foram analisados os efeitos desta irradiação sobre a próstata considerando este órgão como normal. Foram utilizados ratos Wistar divididos em quatro grupos: Controle, animais não submetidos à irradiação (n= 10); Irradiado, submetidos à irradiação abdominal e sem suplementação adicional de aminoácido por 21 dias (n= 10); Irradiado + Lglutamina, submetidos à irradiação abdominal e com suplementação adicional de L- glutamina por 21 dias (n= 10); e Irradiado + L-arginina, submetidos à irradiação abdominal e com suplementação adicional de L- arginina por 21 dias (n= 9). Os grupos foram mantidos em condições padrão de laboratório durante todas as etapas do experimento. Os animais submetidos à irradiação abdominal receberam uma dose única de 1000 cGy no dia 8 da experimentação. A Lglutamina e a L-arginina foram dissolvidas em água destilada e administrada por gavagem através da agulha IC-810. As próstatas foram removidas e processadas para inclusão em parafina. Foram estudados os seguintes parâmetros: estrutura acinar (área dos ácinos e altura do epitélio) e colágeno analisados por métodos morfométricos e peso corporal. O ganho de peso nos grupos suplementados foi significativamente maior se comparado ao grupo irradiado. Houve redução da altura do epitélio no grupo irradiado quando comparado ao controle. A altura do epitélio no grupo suplementado com L-arginina foi significativamente maior do que nos grupos irradiado e suplementado com L-glutamina. Houve diminuição, de aproximadamente 18%, da área dos ácinos no grupo suplementado com L-glutamina. Já no grupo suplementado com Larginina o valor foi similar ao do controle. O efeito da L-glutamina sobre o parênquima prostático foi o de manter proporcionalmente o colágeno, preservando a integridade da matriz extracelular. No grupo suplementado com L-arginina, apesar da discreta redução na distribuição proporcional de colágeno este também manteve índices semelhantes ao do controle. A radiação abdominal promoveu algumas modificações estruturais na próstata ventral de ratos. Essas modificações podem ser parcialmente prevenidas pela suplementação oral com L-glutamina e de L-arginina.

Efeito da superalimentação neonatal sobre a função adrenal e o desenvolvimento da microesteatose hepática em ratos adultos

O estado nutricional e hormonal em fases iniciais de desenvolvimento (gestação e lactação) está relacionado a alterações epigenéticas, que podem levar ao desenvolvimento de doenças. A obesidade infantil está relacionada com a ocorrência da obesidade na idade adulta, resistência à insulina e maior risco cardiometabólico. Em estudos experimentais, a superalimentação neonatal causa obesidade e aumenta o risco de doenças cardiovasculares. Estes animais apresentam obesidade visceral, hiperfagia, hiperleptinemia e hipertensão na idade adulta. Previamente, demonstramos que a hiperleptinemia neonatal causa hiperfunção da medula adrenal e microesteatose na idade adulta. No presente estudo avaliamos a função adrenal de ratos adultos obesos no modelo de superalimentação neonatal por redução do tamanho da ninhada e a sensibilidade as catecolaminas no tecido adiposo visceral (TAV) e no fígado. Ao nascimento todas as ninhadas tiveram seu número de filhotes ajustados para 10. Para induzir a superalimentação neonatal, o tamanho da ninhada foi reduzido de dez para três filhotes machos no terceiro dia de lactação até o desmame (SA), enquanto que o grupo controle permaneceu com 10 filhotes durante toda a lactação. Após o desmame, os ratos tiveram livre acesso à dieta padrão e água até 180 dias (1 animal de cada ninhada, n = 7). O TAV e as glândulas adrenais foram pesadas. As contrações hormonais séricas, o conteúdo hepático de glicogênio e triglicerídeos foram avaliados por kits comerciais. O conteúdo e a secreção de catecolaminas adrenais foram avaliados utilizando o método do trihidroxindol. O conteúdo dos hormônios eixo hipotálamo-hipófise-córtex adrenal, das enzimas da via de síntese das catecolaminas na glândula adrenal, ADRB2 no fígado e ADRB3 no TAV foram determinados por Western blotting ou imunohistoquímica. As diferenças foram consideradas significativas quando p <0,05. Aos 180 dias de vida, o grupo SA apresentou maior massa corporal (+15%), maior consumo alimentar (+15%) e maior adiposidade visceral (+79%). Os hormônios do eixo hipotálamo-hipófise-córtex-adrenal não foram alterados. O grupo SA apresentou maior expressão de tirosina hidroxilase e de DOPA descarboxilase (+31% e 90%, respectivamente); conteúdo de catecolaminas adrenais (absoluta: 35% e relativa: 40%), e secreção de catecolaminas, tanto basal quanto estimulada por cafeína (+35% e 43%, respectivamente). O conteúdo ADRB3 no TAV não foi alterado nos grupo SA, entretanto o ADRB2 no fígado apresentou-se menor (-45%). O grupo SA apresentou maior conteúdo de glicogênio e triglicerídeos no fígado (+79% e +49%, respectivamente), além de microesteatose. A superalimentação neonatal resulta em hiperativação adrenomedular e aparentemente está associada a preservação da sensibilidade às catecolaminas no VAT. Adicionalmente sugerimos que o maior conteúdo de glicogênio e triglicerídeos hepático seja devido a menor sensibilidade as catecolaminas. Tal perfil pode contribuir para a disfunção metabólica hepática e hipertensão arterial que são características deste modelo de obesidade programada.

Análise molecular e morfométrica da próstata ventral de ratos injetados com leptina

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da administração de leptina no lobo ventral da próstata de ratos adultos. Vinte ratos Wistar machos e adultos foram divididos em 2 grupos: L - animais foram injetados com 50 μL diária de leptina (8 μg / 100 g PC, subcutânea) durante quatro dias e C - animais receberam o mesmo volume de solução salina. Perfil lipídico e níveis séricos de testosterona foram avaliados. O lobo ventral da próstata foi processado para análise histomorfométrica. Expressão dos genes da aromatase, receptor de andrógeno, receptores de estrógeno (α e β) e as isoformas dos receptores de leptina longa (Ob-Rb) e curta (Ob-Ra) foram avaliados por PCR em tempo real. Proliferação celular foi avaliada por imuno-histoquímica com PCNA. Os dados foram expressos como média  erro padrão e analisados pelo teste t de Student. Níveis séricos de colesterol aumentaram (C = 39,7 4,2; L = 55,2 4,2, mg / dL, P ≤ 0,02) e de testosterona (C = 1,6 0,43; L = 0,6 0,15, ng / dL, P ≤ 0,03) diminuíram no grupo L. A análise histomorfométrica mostrou uma redução na densidade de células (C = 8868 242; L = 8.211 210, mm2; P ≤ 0,04), na área total (C = 0,24 0,026; L = 0,10 0,009, mm2; P ≤ 0,001) e na área interna dos ácinos (C = 0,16 0,009; L = 0,08 0,006, mm2; P ≤ 0,0002). Por outro lado, houve um aumento na altura do epitélio (C = 17,3 0,3; L = 22,8 0,2 m, P ≤ 0,0001) e no número de ácinos (C = 7,0 0,2; L = 8,7 0,1, mm2; P ≤ 0,0002). As análises histomorfométrica juntamente com os resultados imuno-histoquímicos para PCNA sugerem que a leptina aumenta a proliferação celular. Em relação à expressão gênica, o tratamento de leptina aumentou a expressão de todos os genes, mas ER-α, em mais de 200 vezes em comparação com a expressão no grupo C. Em conclusão, neste trabalho mostramos que a leptina tem um efeito direto sobre a próstata de ratos adultos levando a um aumento na proliferação celular e na expressão gênica da aromatase, receptor de androgênio, nas isoformas dos receptores de leptina e receptores de estrogênios alfa e beta que são importantes para a fisiologia normal do tecido prostático

In Vitro Surfactant and Perfluorocarbon Aerosol Deposition in a Neonatal Physical Model of the Upper Conducting Airways

Objective: Aerosol delivery holds potential to release surfactant or perfluorocarbon (PFC) to the lungs of neonates with respiratory distress syndrome with minimal airway manipulation. Nevertheless, lung deposition in neonates tends to be very low due to extremely low lung volumes, narrow airways and high respiratory rates. In the present study, the feasibility of enhancing lung deposition by intracorporeal delivery of aerosols was investigated using a physical model of neonatal conducting airways. Methods: The main characteristics of the surfactant and PFC aerosols produced by a nebulization system, including the distal air pressure and air flow rate, liquid flow rate and mass median aerodynamic diameter (MMAD), were measured at different driving pressures (4-7 bar). Then, a three-dimensional model of the upper conducting airways of a neonate was manufactured by rapid prototyping and a deposition study was conducted. Results: The nebulization system produced relatively large amounts of aerosol ranging between 0.3 +/- 0.0 ml/min for surfactant at a driving pressure of 4 bar, and 2.0 +/- 0.1 ml/min for distilled water (H(2)Od) at 6 bar, with MMADs between 2.61 +/- 0.1 mu m for PFD at 7 bar and 10.18 +/- 0.4 mu m for FC-75 at 6 bar. The deposition study showed that for surfactant and H(2)Od aerosols, the highest percentage of the aerosolized mass (similar to 65%) was collected beyond the third generation of branching in the airway model. The use of this delivery system in combination with continuous positive airway pressure set at 5 cmH(2)O only increased total airway pressure by 1.59 cmH(2)O at the highest driving pressure (7 bar). Conclusion: This aerosol generating system has the potential to deliver relatively large amounts of surfactant and PFC beyond the third generation of branching in a neonatal airway model with minimal alteration of pre-set respiratory support.

Mães em UTI neonatal: a experiência da maternidade diante do bebê em situação de risco

Esta pesquisa teve por objetivo compreender as vicissitudes da experiência de tornar-se mãe de um bebê em situação de risco neonatal. Emergiu da experiência da autora no acompanhamento psicológico prestado às mães e familiares de recém-nascidos de alto risco internados em uma Unidade de Terapia Intensiva Neonatal (UTI Neonatal). Foi possível perceber ali que a puérpera que tinha seu filho internado em situação de risco logo após o nascimento vivenciava uma experiência de intenso sofrimento, permeada por conflitos e angústias específicas, tais como: o sentimento de incapacidade pelo parto prematuro e/ou pela malformação fetal, a dor/luto diante da situação de risco e eminência de perda do filho, o medo e a ambivalência na relação afetiva com o bebê. Tais vivências podem representar uma ameaça para a construção do vínculo inicial entre pai/mãe/filho, bem como para a própria saúde psíquica da mulher e do bebê em constituição. Para uma aproximação da experiência subjetiva destas mulheres/mães, optou-se pela pesquisa qualitativa na abordagem psicanalítica. A compreensão do fenômeno foi possibilitada pela análise do discurso das mães que tiveram seus filhos internados na UTI Neonatal, através do método de observação participante dos atendimentos grupais prestados pelo Serviço de Psicologia da instituição, bem como pela análise documental das fichas de acompanhamento psicológico destas mulheres. Participaram do estudo, as mulheres/mães que acompanharam seus filhos internados na UTI Neonatal do Núcleo Perinatal do Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE), da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) e que receberam atendimento psicológico grupal: Grupo Mães Presentes durante um período de três meses. A compreensão e interpretação dos aspectos essenciais do fenômeno foram fundamentadas nos pressupostos psicanalíticos da teoria do amadurecimento pessoal de Donald W. Winnicott e em outros autores atuais de referência no campo materno-infantil. Acredita-se que este trabalho servirá de reflexão e contribuição para a construção, na assistência neonatal, de um lugar de acolhimento para a experiência subjetiva dessas mulheres/mães e suas repercussões, a partir de uma perspectiva de cuidado humanizado e integral a saúde, tal como preconizado pelas políticas públicas atuais.

Itinerário da paternidade: a construção social da integralidade do cuidado ao recém-nascido e família na UTI- Neonatal

Esta pesquisa teve como objetivo analisar o itinerário da paternidade como uma construção social, a partir das relações estabelecidas entre os pais com os membros da instituição de saúde e as redes sociais em que se inserem. Tal construção se configurou na busca, pelo pai, de reconhecimento do exercício da paternidade, bem como suas repercussões na integralidade do cuidado ao recém-nascido de risco e sua família. Utilizamos como pressupostos conceituais para definição do itinerário da paternidade as teorias da integralidade (desenvolvidas pelo grupo LAPPIS), a teoria do reconhecimento (de Axel Honneth) e de redes sociais (de Paulo Henrique Martins). O cenário da pesquisa foi o Hospital Sofia Feldman, instituição filantrópica de direito privado localizada na periferia de Belo Horizonte, Estado de Minas Gerais. Participaram do estudo três pais que tiveram filhos internados na UTIN e seus familiares, além de profissionais, voluntários e gestores que atuam na instituição. A partir da abordagem da fenomenologia sociológica, realizaram-se entrevistas, observação dos espaços institucionais e dois grupos focais com familiares, adotando-se a Metodologia de Análise de Redes no Cotidiano (MARES) como técnica de coleta de dados. A análise dos itinerários da paternidade nos permitiu discutir as repercussões da trajetória desses pais nas dimensões da integralidade (políticas e organização dos serviços e saberes e práticas dos profissionais). Verificamos que a alta da companheira e internação do filho na neonatologia constituem uma inflexão no percurso dos pais no que concerne à questão do reconhecimento como usuário no serviço e a integralidade do cuidado à família. Além disso, identificamos que as relações estabelecidas no acolhimento desses pais pelos profissionais envolveram a negociação de saberes entre os profissionais, e destes com os usuários, que repercutiram na construção e reconstrução das práticas de cuidado na UTIN. Tais repercussões significaram, na prática, formas de inclusão do pai, que passa de uma situação de observador privilegiado do cuidado com o filho para um mediador colaborador na efetivação da integralidade da assistência do filho na UTIN. Vislumbramos o itinerário da paternidade como uma ferramenta de prática avaliativa na perspectiva do usuário amistosa à integralidade, que possibilita a revalorização da experiência e das relações entre os sujeitos, e que tem no agir em saúde o catalisador para as transformações do cuidado como exercício de cidadania.

Energy demands of diverse spiking cells from the neocortex, hippocampus, and thalamus

It has long been known that neurons in the brain are not physiologically homogeneous. In response to current stimulus, they can fire several distinct patterns of action potentials that are associated with different physiological classes ranging from regular-spiking cells, fast-spiking cells, intrinsically bursting cells, and low-threshold cells. In this work we show that the high degree of variability in firing characteristics of action potentials among these cells is accompanied with a significant variability in the energy demands required to restore the concentration gradients after an action potential. The values of the metabolic energy were calculated for a wide range of cell temperatures and stimulus intensities following two different approaches. The first one is based on the amount of Na+ load crossing the membrane during a single action potential, while the second one focuses on the electrochemical energy functions deduced from the dynamics of the computational neuron models. The results show that the thalamocortical relay neuron is the most energy-efficient cell consuming between 7 and 18 nJ/cm(2) for each spike generated, while both the regular and fast spiking cells from somatosensory cortex and the intrinsically-bursting cell from a cat visual cortex are the least energy-efficient, and can consume up to 100 nJ/cm(2) per spike. The lowest values of these energy demands were achieved at higher temperatures and high external stimuli.

Ocorrência e caracterização de Estafilococos coagulase negativos isolados de recémnascidos com bacteremias em unidade de terapia intensiva neonatal no HUPE-UERJ

Staphylococcus coagulase-negativo (SCN) estão frequentemente envolvidos em infecções nosocomiais associadas com o uso de cateteres e outros procedimentos médicos invasivos. A habilidade de aderir às superfícies abióticas e de produzir biofilme tem sido reconhecida entre os principais fatores de virulência dos SCN, especialmente de S. epidermidis, a principal espécie responsável por infecções relacionadas à assistência a saúde - IRASs. Dentre as demais espécies de SCN capazes de produzir biofilme, S. haemolyticus tem sido relacionado com quadros de infecções em recém-nascidos (RNs). O presente estudo teve como objetivo principal investigar aspectos microbiológicos e epidemiológicos dos processos infecciosos invasivos relacionados com SCN em neonatos internados em unidade de terapia intensiva neonatal (UTIN) de um hospital universitário do município do Rio de Janeiro (2008-2010). A técnica de PCR multiplex-mPCR foi empregada na determinação das espécies de 40 amostras de SCN isoladas de hemoculturas de RNs fazendo uso de cateteres intravenosos e submetidos à terapia antimicrobiana empírica com vancomicina e/ou gentamicina. A fenotipagem foi realizada por três métodos distintos: Simplificado em microplaca, Vitek 2 e API-Staph. Os perfis de resistência aos antimicrobianos foram verificados através do teste de disco-difusão, determinação de CIM (Oxacilina) e presença do gene mecA. A capacidade de produção de biofilme foi investigada pelos testes do Ágar Vermelho do Congo e ensaios de aderência em superfícies abióticas (poliestireno e vidro) além da PCR para os genes icaAB, atlE e aap. O perfil genômico dos micro-organismos foi determinado pela técnica de PFGE. Os resultados demonstraram o isolamento de S. haemolyticus (77%), S. epidermidis (15%), S. captis (5%) e S. warneri (3%). A análise comparativa dos resultados obtidos pelo m-PCR com métodos fenotípicos demonstrou uma concordância de 97,5% com o esquema simplificado e de ~40% Vitek 2 e o API Staph. A maioria (82,5%) das amostras apresentou perfis variados de multiresistência aos 16 antimicrobianos testados e resistência a oxacilina, apesar de 25% destas não apresentarem o gene mecA. Apesar da maioria das amostras de SCN ter apresentado capacidade de produzir slime e/ou biofilme não foi observada total correlação com a presença dos genes mecA, icaAB, aap, atlE, enfatizando a natureza multifatorial da produção de biofilme de SCN. Diferente do observado para as demais espécies, algumas amostras de S. haemolyticus foram incapazes de aderir ao vidro e ao poliestireno e/ou apresentaram os genes aap (38,7%), atlE (42%) além de icaAB (71%). Na UTIN foi detectada a presença de seis diferentes tipos clonais da espécie prevalente, indicando a disseminação de S. haemolyticusnesta unidade hospitalar e a endemicidade em nossa comunidade.

Increased antiparkinson efficacy of the combined administration of VEGF- and GDNF-loaded nanospheres in a partial lesion model of Parkinson's disease

Current research efforts are focused on the application of growth factors, such as glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) and vascular endothelial growth factor (VEGF), as neuroregenerative approaches that will prevent the neurodegenerative process in Parkinson's disease. Continuing a previous work published by our research group, and with the aim to overcome different limitations related to growth factor administration, VEGF and GDNF were encapsulated in poly(lactic-co-glycolic acid) nanospheres (NS). This strategy facilitates the combined administration of the VEGF and GDNF into the brain of 6-hydroxydopamine (6-OHDA) partially lesioned rats, resulting in a continuous and simultaneous drug release. The NS particle size was about 200 nm and the simultaneous addition of VEGF NS and GDNF NS resulted in significant protection of the PC-12 cell line against 6-OHDA in vitro. Once the poly(lactic-co-glycolic acid) NS were implanted into the striatum of 6-OHDA partially lesioned rats, the amphetamine rotation behavior test was carried out over 10 weeks, in order to check for in vivo efficacy. The results showed that VEGF NS and GDNF NS significantly decreased the number of amphetamine-induced rotations at the end of the study. In addition, tyrosine hydroxylase immunohistochemical analysis in the striatum and the external substantia nigra confirmed a significant enhancement of neurons in the VEGF NS and GDNF NS treatment group. The synergistic effect of VEGF NS and GDNF NS allows for a reduction of the dose by half, and may be a valuable neurogenerative/neuroreparative approach for treating Parkinson's disease.

Validation of a method for estimating realized annual fecundity in a multiple spawner, the long-snouted seahorse (Hippocampus guttulatus), using underwater visual census

The long-snouted seahorse (Hippocampus guttulatus) (Cuvier, 1829), was used to validate the pre-dictive accuracy of three progressively realistic models for estimating the realized annual fecundity of asyn-chronous, indeterminate, multiple spawners. Underwater surveys and catch data were used to estimate the duration of the reproductive season, female spawning frequency, male brooding frequency, and batch fecun-dity. The most realistic model, a generalization of the spawning fraction method, produced unbiased estimates of male brooding frequency (mean ±standard deviation [SD]=4.2 ±1.6 broods/year). Mean batch fecundity and realized annual fecundity were 213.9 (±110.9) and 903.6 (±522.4), respectively. However, females prepared significantly more clutches than the number of broods produced by males. Thus, methods that infer spawning frequency from patterns in female egg production may lead to significant overestimates of realized annual fecundity. The spawning fraction method is broadly applicable to many taxa that exhibit parental care and can be applied nondestructively to species for which conservation is a concern.