Thrombophilia screening: An artificial neural network approach

Thrombotic disorders have severe consequences for the patients and for the society in general, being one of the main causes of death. These facts reveal that it is extremely important to be preventive; being aware of how probable is to have that kind of syndrome. Indeed, this work will focus on the development of a decision support system that will cater for an individual risk evaluation with respect to the surge of thrombotic complaints. The Knowledge Representation and Reasoning procedures used will be based on an extension to the Logic Programming language, allowing the handling of incomplete and/or default data. The computational framework in place will be centered on Artificial Neural Networks.

Artificial neural networks in diagnosis of liver diseases

Liver diseases have severe patients’ consequences, being one of the main causes of premature death. These facts reveal the centrality of one`s daily habits, and how important it is the early diagnosis of these kind of illnesses, not only to the patients themselves, but also to the society in general. Therefore, this work will focus on the development of a diagnosis support system to these kind of maladies, built under a formal framework based on Logic Programming, in terms of its knowledge representation and reasoning procedures, complemented with an approach to computing grounded on Artificial Neural Networks.

Logic programming and artificial neural networks in breast cancer detection

About 90% of breast cancers do not cause or are capable of producing death if detected at an early stage and treated properly. Indeed, it is still not known a specific cause for the illness. It may be not only a beginning, but also a set of associations that will determine the onset of the disease. Undeniably, there are some factors that seem to be associated with the boosted risk of the malady. Pondering the present study, different breast cancer risk assessment models where considered. It is our intention to develop a hybrid decision support system under a formal framework based on Logic Programming for knowledge representation and reasoning, complemented with an approach to computing centered on Artificial Neural Networks, to evaluate the risk of developing breast cancer and the respective Degree-of-Confidence that one has on such a happening.

Learning joint representations for order and timing of perceptual-motor sequences: a dynamic neural field approach

Many of our everyday tasks require the control of the serial order and the timing of component actions. Using the dynamic neural field (DNF) framework, we address the learning of representations that support the performance of precisely time action sequences. In continuation of previous modeling work and robotics implementations, we ask specifically the question how feedback about executed actions might be used by the learning system to fine tune a joint memory representation of the ordinal and the temporal structure which has been initially acquired by observation. The perceptual memory is represented by a self-stabilized, multi-bump activity pattern of neurons encoding instances of a sensory event (e.g., color, position or pitch) which guides sequence learning. The strength of the population representation of each event is a function of elapsed time since sequence onset. We propose and test in simulations a simple learning rule that detects a mismatch between the expected and realized timing of events and adapts the activation strengths in order to compensate for the movement time needed to achieve the desired effect. The simulation results show that the effector-specific memory representation can be robustly recalled. We discuss the impact of the fast, activation-based learning that the DNF framework provides for robotics applications.

[Letter to the editor] Sustained effects of a neural-based intervention in a refractory case of Tourette syndrome

There are only a few treatments available for Tourette syndrome (TS). These treatments frequently do notwork in patients with moderate to severe TS [1]. Neuroimaging studies show a correlation between tics severity and increased activation over motor pathways, along with reduced activation over the control areas of the cortico-striato-thalamo-cortical circuits [2]. Moreover, the temporal pattern of tic generation suggests that cortical activation especially in the SMA precedes subcortical activation [3]. Following this assumption, here we explored the brain effects of 10-daily sessions of cathodal transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) delivered over the pre-SMA in a patient with refractory and severe TS and also assessed whether those changes were long lasting (up to 6 months).

Histologia e histoquímica do tubo digestório de Phrynops geoffroanus (Testudines, Chelidae)

Phrynops geoffroanus é o quelônio onívoro com mais ampla distribuição geográfica na América do Sul. Este trabalho descreve a histologia e histoquímica do tubo digestório desta espécie, relacionando as características dos órgãos com seu hábito alimentar. O esôfago, estômago e intestino de quatro espécimes foram fixados em formol 10% e incluídos em parafina por técnica histológica de rotina. Depois, cortes de 5 µm de espessura foram corados com hematoxilina-eosina (HE), ácido periódico de Schiff (PAS) e alcian blue (AB) pH 0.4 e 2.5. O tubo é formado pelas camadas mucosa, submucosa, muscular e adventícia ou serosa. A mucosa do esôfago e do estômago é revestida pelo epitélio simples cilíndrico com células mucossecretoras, onde estão inseridas glândulas intraepiteliais na porção do esôfago e fossetas gástricas desembocando em glândulas no estômago. O estômago divide-se em anterior, médio e posterior, de acordo com a profundidade das fossetas e a concentração de glândulas gástricas. O intestino é revestido pelo epitélio simples cilíndrico com borda estriada e células caliciformes e divide-se em anterior e posterior, de acordo com o padrão de dobramentos da mucosa e o número de células caliciformes. Reatividade ao PAS e AB é observada em todo o tubo. Fibras musculares lisas estão presentes na camada mucosa de todos os segmentos. A camada muscular é formada por duas subcamadas de músculo liso, exceto na porção posterior do estômago. Este estudo ajudará no entendimento da fisiologia digestiva da espécie investigada e fornecerá dados para análises comparativas com outros quelônios.

Projeto de produção de tubo elíptico em aço avançado de elevada resistência para uma serra de arco

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica

Análise e simulação do processo de dobragem de um tubo elíptico utilizando um aço avançado de elevada resistência

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica

High-aspect-ratio tridimensional electrode arrays for neural applications

Tese de Doutoramento em Engenharia Biomédica.

Desmame da ventilação mecânica utilizando pressão de suporte ou tubo T: comparação entre pacientes cardiopatas e não cardiopatas

OBJETIVO: Analisar variáveis cardiorrespiratórias durante o desmame com as técnicas tubo T e pressão de suporte e compará-las em grupos de cardiopatas e não cardiopatas. MÉTODOS: Avaliados 20 pacientes (57±15 anos) quanto à: oxigenação, eliminação de CO2, freqüência respiratória e cardíaca, volume corrente e volume minuto, freqüência cardíaca, pressão arterial e alterações eletrocardiográficas. Os dados foram registrados, em ambas as técnicas, aos zero, 15 e 30 min, com intervalo de 30 min. Os pacientes foram divididos em cardiopatas (n=11) e não cardiopatas (n=9) e comparados. RESULTADOS: Comparando-se pressão de suporte com tubo T demonstraram-se: valores de oxigenação e eliminação de CO2 significativamente mais elevados e freqüência respiratória reduzidos. Não houve diferença quanto à pressão arterial e freqüência cardíaca. Comparando-se cardiopatas versus não cardiopatas, foram verificadas, respectivamente, alterações de segmento ST em 7 (64%) versus 2 (22%), arritmias em 3 (27%) versus 1 (11%) e menor ocorrência de taquicardia. CONCLUSÃO: Na comparação de pressão de suporte com tubo T uma melhor resposta foi observada nas medidas de parâmetros respiratórios e de oxigenação com o uso de pressão de suporte, não havendo diferenças significativas nas medidas de parâmetros cardiovasculares. Houve menor ocorrência de taquicardia, maior ocorrência de alterações de segmento ST e tendência à maior ocorrência de arritmias nos cardiopatas, em ambos os modos de desmame.

Gangliósidos, Neuritogénesis y Regeneración Neural "in vitro"

El presente plan tiene como objetivo general la caracterización de factores celulares y moleculares que afecten la sobrevida, la diferenciación neural y la regeneración axonal en células del sistema nervioso central (SNC). Las neuronas maduras de vertebrados superiores son incapaces de regenerar sus axones dañados, razón por la cual todo estudio experimental de regeneración axonal "in vitro", si bien aporta conocimientos básicos, tiene potenciales aplicaciones prácticas en relación a la recuperación de la función neuronal. Diversos estudios de regeneración axonal, especialmente para las células gangionares (CGR) han sido realizados con cultivos de células retinales. Estos cultivos están compuestos por diversos tipos de neuronas, lo que hace que cuando se quiere determinar los efectos de un agente trófico, no sea éste el mejor sistema dado que los efectos observados pueden estar afectados por otros tipos celulares del cultivo. Por ello, para optimizar un modelo para estos estudios, hemos desarrollado un método de cultivo para las CGR purificadas por "panning" de retinas de embrión de pollo de diverso desarrollo ontogénico. Las CGR son sembradas a baja densidad en un medio sintético que especialmente hemos formulado (BP5). (...) En base a la experiencia adquirida, y utilizando las técnicas puestas en marcha en nuestro laboratorio, nos proponemos caracterizar, mediante el análisis de parámetros bioquímicos y de video-microscopía con analizador de la diferenciación y el crecimiento axonal de las CGR purificadas. Las CGR serán cultivadas en condiciones basales con el medio PB5, o en presencia de diversos factores de crecimiento, sustancias de la matriz extracelular y gangliósidos exógenos, agregados individualmente o en combinación. En estas condiciones se correlacionarán los efectos observados con los cambios en los "patterns" de síntesis y expresión de los gangliósidos y con el flujo intracelular de Ca2+.

Motilidad Orientada de Células Neurales: La comunicación celular a distancia. Oriented neural cell motility: Cell comunication at a distance.

La motilidad celular orientada (o mecanismo quimiotáctico de orientación), es una respuesta celular a señales moleculares de su micro-ambiente necesaria para modular la distribución celular en sitios específicos y con elevada precisión. Nuestra hipótesis establece que la migración orientada de células neurales es regulada por gradientes de concentración de moléculas solubles liberadas por sus regiones "blanco". Este proyecto es continuación del estudio de la quimiotaxis de células de cresta neural (CCN) y de neuronas ventriculares (NV) inducida respectivamente por factores difusibles de la región del futuro ganglio ciliar y del bulbo olfatorio.En el sistema de CCN, hemos caracterizado como moléculas quimiotácticas a la quimioquina Stromal Cell-Derived Factor-1, y los factores tróficos Stem Cell Factor y Neurotrophic Factor-3, habiendo determinado la expresión de sus respectivos receptores CXCR4, TrkC y p75 en la población de CCN mesencefálicas de ambrión de pollo. Actualmente, estamos desarrollando experimentos con el Ciliary Neurotrophic Factor y factores de la familia Bone Morphogenetic Proteins. Además de la estrategia experimental in vitro, hemos determinado en el embrión entero la expresión de las moléculas quimioatractantes mediante hibridación in situ del ARNm y la presencia de las respectivas proteínas mediante inmunocitoquímica. En el sistema de NV, estamos analizando la motilidad celular en relación con moléculas liberadas por el bulbo olfatorio. En los dos sistemas biológicos, estamos analizando elementos de la transducción de señales y cambios en el citoesqueleto, en ambos casos asociados con la respuesta temprana en la orientación quimiotáctica de la célula. Asimismo, en ambos sistemas biológicos, evaluamos los efectos del etanol sobre la migración y distribución celular, en condiciones equivalentes a las que inducen el Sindrome Fetal Alcohólico en mamíferos.En base a resultados ya obtenidos en experimentos in vitro, en la presente etapa intentaremos su caracterización in vivo mediante el bloqueo funcional de las moléculas quimiotácticas (y/o sus receptores) sobre embriones enteros, mediante silenciamiento con ARNsi (o morfolinos específicos) mediante electroporación, y posterior determinación de la distribución celular mediante marcadores específicos anti-CCN (o lipofílicos de tipo DiI).Los resultados permitirán mejorar el conocimiento del mecanismo de la migración celular orientada y aportar al diseño de recursos diagnósticos, terapéuticos o de control de anomalías embrionarias o patologías tumorales por mala distribución celular como las Neurocristopatías, o inducidas por tóxicos exógenos como el Sindrome Fetal Alcohólico.

Neural correlates of target detection in the attentional blink

Attention, attentional blink, rapid serial visual presentation, RSVP, ERP, EEG, fMRI, gammaband, oscillatiory activity

Neural mechanisms of attentional selection in vision : locations, features, and objects

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2012