Changes in muscle recruitment patterns during skill acquisition

The control of movement is predicated upon a system of constraints of musculoskeletal and neural origin. The focus of the present study was upon the manner in which such constraints are adapted or superseded during the acquisition of motor skill. Individuals participated in five experimental sessions, ill which they attempted to produce abduction-adduction movements of the index finger in time with an auditory metronome. During each trial, the metronome frequency was increased in eight steps from an individually determined base frequency. Electromyographic (EMC) activity was recorded from first dorsal interosseous (FDI), first volar interosseous (FVI), flexor digitorum superficialis (FDS), and extensor digitorum communis (EDC) muscles. The movements produced on the final day of acquisition more accurately matched the required profile, and exhibited greater spatial and temporal stability, than those generated during initial performance. Tn the early stages of skill acquisition, an alternating pattern of activation in FDI and FVI was maintained, even at the highest frequencies. Tn contrast, as the frequency of movement was increased, activity in FDS and EDC was either tonic or intermittent. As learning proceeded, alterations in recruitment patterns were expressed primarily in the extrinsic muscles (EDC and FDS). These changes took the form of increases in the postural role of these muscles, shifts to phasic patterns of activation, or selective disengagement of these muscles. These findings suggest that there is considerable flexibility in the composition of muscle synergies, which is exploited by individuals during the acquisition of coordination.

neptune, a Kruppel-like transcription factor that participates in primitive erythropoiesis in Xenopus

The specification of the erythroid lineage from hematopoietic stem cells requires the expression and activity of lineage-specific transcription factors. One transcription factor family that has several members involved in hematopoiesis is the Kruppel-like factor (KLF) family [1]. For example, erythroid KLF (EKLF) regulates beta -globin expression during erythroid differentiation [2-6]. KLFs share a highly conserved zinc finger-based DNA binding domain (DBD) that mediates binding to CACCC-box and GC-rich sites, both of which are frequently found in the promoters of hematopoietic genes. Here, we identified a novel Xenopus KLF gene, neptune, which is highly expressed in the ventral blood island (VBI), cranial ganglia, and hatching and cement glands. neptune expression is induced in response to components of the BMP-4 signaling pathway in injected animal cap explants. Similar to its family member, EKLF, Neptune can bind CACCC-box and GC-rich DNA elements. We show that Neptune cooperates with the hematopoietic transcription factor XGATA-1 to enhance globin induction in animal cap explants. A fusion protein comprised of Neptune's DBD and the Drosophila engrailed repressor domain suppresses the induction of globin in ventral marginal zones and in animal caps. These studies demonstrate that Neptune is a positive regulator of primitive erythropoiesis in Xenopus.

The design of hazard risk assessment matrices for ranking occupational health risks and their application in mining and minerals processing

Two hazard risk assessment matrices for the ranking of occupational health risks are described. The qualitative matrix uses qualitative measures of probability and consequence to determine risk assessment codes for hazard-disease combinations. A walk-through survey of an underground metalliferous mine and concentrator is used to demonstrate how the qualitative matrix can be applied to determine priorities for the control of occupational health hazards. The semi-quantitative matrix uses attributable risk as a quantitative measure of probability and uses qualitative measures of consequence. A practical application of this matrix is the determination of occupational health priorities using existing epidemiological studies. Calculated attributable risks from epidemiological studies of hazard-disease combinations in mining and minerals processing are used as examples. These historic response data do not reflect the risks associated with current exposures. A method using current exposure data, known exposure-response relationships and the semi-quantitative matrix is proposed for more accurate and current risk rankings.

Modelling of Lamb waves in composite laminated plates excited by interdigital transducers

The technique of permanently attaching interdigital transducers (IDT) to either flat or curved structural surfaces to excite single Lamb wave mode has demonstrated great potential for quantitative non-destructive evaluation and smart materials design, In this paper, the acoustic wave field in a composite laminated plate excited by an IDT is investigated. On the basis of discrete layer theory and a multiple integral transform method, an analytical-numerical approach is developed to evaluate the surface velocity response of the plate due to the IDTs excitation. In this approach, the frequency spectrum and wave number spectrum of the output of IDT are obtained directly. The corresponding time domain results are calculated by applying a standard inverse fast Fourier transformation technique. Numerical examples are presented to validate the developed method and show the ability of mode selection and isolation. A new effective way of transfer function estimation and interpretation is presented by considering the input wave number spectrum in addition to the commonly used input frequency spectrum. The new approach enables the simple physical evaluation of the influences of IDT geometrical features such as electrode finger widths and overall dimension and excitation signal properties on the input-output characteristics of IDT. Finally, considering the convenience of Mindlin plate wave theory in numerical computations as well as theoretical analysis, the validity is examined of using this approximate theory to design IDT for the excitation of the first and second anti-symmetric Lamb modes. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

A genomewide survey of developmentally relevant genes in Ciona intestinalis - IV. Genes for HMG transcriptional regulators, bZip and GATA/Gli/Zic/Snail

Many kinds of transcription factors and regulators play key roles in a variety of developmental processes. In the present survey, genes encoding proteins with conserved HMG-box, bZip domains, and some types of zinc finger motifs were surveyed in the completely sequenced genome of Ciona intestinalis. In the present analysis, 21 HMG-box-containing genes and 26 bZip genes were identified as well as four small groups of zinc finger genes in the Ciona genome. The results also showed that a less redundant set of genes is present in the Ciona genome compared with vertebrate genomes. In addition, cDNA clones for almost all genes identified have been cloned and distributed as a Ciona intestinalis Gene Collection Release I. The present comprehensive analysis therefore provides a means to study the role of these transcription factors in developmental processes of basal chordates.

The Wilms' Tumour Suppressor Protein, WT1, Undergoes CRM1-independent Nucleocytoplasmic Shuttling

The Wilms' tumour suppressor gene (WT1) encodes a zinc finger-containing nuclear protein essential for kidney and urogenital development. Initially considered a transcription factor, there is mounting evidence that WT1 has a role in post-transcriptional processing. Using the interspecies heterokaryon assay, we have demonstrated that WT1 can undergo nucleocytoplasmic shuttling. We have also mapped the region responsible for nuclear export to residues 182-324. Our data add further complexity to the role of WT1 in trancriptional and post-transcriptional regulation. (C) 2003 Published by Elsevier B.V. on behalf of the Federation of European Biochemical Societies.

Estratégias de cálculo mental de alunos da 5ª série/6º ano do ensino fundamental

Esta pesquisa de mestrado teve como principal objetivo investigar estratégias de cálculo mental, utilizadas por alunos de uma 5ª série/6º ano do ensino fundamental ao resolver cálculos de adição e subtração. Para atingir este objetivo procuramos responder aos questionamentos: Quais estratégias de cálculo mental, alunos da 5ª série/6º ano empregam na resolução de cálculos de adição e subtração? Que relações existem entre o tipo de cálculo envolvido e a estratégia adotada para resolvê-lo? Para respondermos a essas questões, seguimos uma metodologia de natureza qualitativa, configurada como estudo de caso do tipo etnográfico. O trabalho de campo foi desenvolvido em uma turma de 5ª série/6º ano do ensino fundamental de uma escola pública da rede estadual de ensino do município de Serra. A pesquisa aconteceu de maio a dezembro de 2013. Oito alunos resolveram uma atividade diagnóstica composta de quatro sequências de cálculos mentais, a saber, fatos fundamentais do número 5, do número 10, do número 20 e do número 100, dentre adições e subtrações próximas a esses resultados. Todos alunos participaram da etapa de entrevistas. Dos oito alunos, foram escolhidos dados de três que participaram de outras etapas da pesquisa. Os registros realizados pelos alunos na etapa de observação da turma, na etapa diagnóstica e na etapa de intervenção didática, as anotações no caderno de campo e algumas gravações em áudio serviram como fontes de coleta de dados. Utilizamos as estratégias identificadas por Beishuizen (1997), Klein e Beishuizen (1998), Thompson (1999, 2000) e Lucangeli et al. (2003), como categorias de análise. Através da análise de dados, constatamos que as escolhas das estratégias de cálculo mental pelos alunos variaram de acordo com o tipo de sequência de cálculos, a operação aritmética (adição ou subtração) e o estado emocional deles durante a atividade. Foi possível identificar o uso de duas estratégias combinadas, o algoritmo mental e estratégias de contagens nos dedos para grande parte dos cálculos. O uso do algoritmo mental mostrou-se um procedimento de grande sobrecarga mental e, em alguns cálculos de adição sem reserva, serviu apenas como apoio à visualização numérica, sendo executado pelo aluno da esquerda para a direita, semelhantemente à estratégia de decomposição numérica. Os dados deste estudo apontam para: (i) a necessidade de se trabalhar fatos numéricos fundamentais de adição e subtração via cálculo mental de maneira sistemática em sala de aula; (ii) a necessidade de se ensinar estratégias autênticas de cálculo mental para que os alunos não se tornem dependentes de estratégias como contagens e algoritmo mental, que são mais difíceis de serem executadas com êxito; (iii) a importância de entrevistar, individualmente, os alunos a fim de compreender e avaliar o desenvolvimento destes em tarefas de cálculo mental.

Aspectos fisiológicos e clínicos da técnica fonoterapêutica de fonação reversa

A fonação reversa é a produção de voz durante a inspiração, realizada espontaneamente em situações como o suspiro. OBJETIVO: Realizar uma revisão da literatura, descrevendo achados relacionados à utilização da fonação reversa na prática clínica, à anatomofisiologia de sua produção e seus efeitos no trato vocal, e às indicações e contra-indicações da técnica para os distúrbios e para o aperfeiçoamento da voz. RESULTADOS: Foram encontrados relatos de mudanças significativas no trato vocal durante a produção da fonação reversa, como o relaxamento dos ventrículos, o afastamento das pregas ventriculares, o aumento da freqüência fundamental, o movimento inverso da onda mucosa, além da facilitação do estudo dinâmico da laringe, quando associada à endoscopia, o que possibilita melhor definição da localização das lesões nas camadas da lâmina própria da mucosa das pregas vocais. CONCLUSÃO: Existem poucos estudos que descrevem o comportamento laríngeo durante a fonação reversa e, para que essa técnica utilizada de forma mais precisa e objetiva, acredita-se que ainda devem ser realizados estudos que visem a comprovar sua eficácia na prática clínica.

Qualidade da cebola influenciada pelo estádio de maturação da planta na colheita

O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade dos bulbos de duas variedades de cebola colhidos em três estádios de maturação da planta. Bulbos das variedades Texas Grano e Baia Periforme foram colhidos em 2006 no campo experimental da Universidade Federal de Viçosa, de plantas com 10% de estalo natural, 10% de estalo induzido e 50% de estalo natural. Na colheita foram avaliados a massa da matéria fresca total, o diâmetro, a cor (L*, a* e b*), o teor de massa da matéria seca, os sólidos solúveis totais e o teor relativo de água da polpa e das películas externas do bulbo. No cultivar Texas Grano, a massa da matéria fresca total, o diâmetro e os teores de sólidos solúveis totais foram maiores nos bulbos colhidos com 10 e 50% de estalo natural. O teor relativo de água das películas externas de bulbos variedade Texas Grano foi maior somente quando colhidos com 10% de estalo natural, o que representa bulbos com películas mais úmidas. Bulbos colhidos com 10% de estalo natural e 10% de estalo induzido tiveram valores de L* maiores do que aqueles colhidos com 50% de estalo natural, indicando que a antecipação da colheita reduz a intensidade da cor das películas. O menor valor de b* para a película do bulbo da Texas Grano, colhido com 10% estalo natural, decorre do amarelo menos intenso da casca. No cultivar Baia Periforme, os índices de maturação não influenciaram a massa da matéria fresca total, o diâmetro, teor de massa da matéria seca, o teor de sólidos solúveis totais e os índices de cor a* e b*. O estádio de maturação da planta, na colheita, não influencia o tamanho e o teor de sólidos solúveis dos bulbos na variedade Baia Periforme. Para a Texas Grano, bulbos maiores, com películas mais amareladas e menor teor de umidade são obtidos quando a colheita é realizada com 50% de estalo natural.

Biochemical and morpho-anatomical analyses of strawberry vitroplants hyperhydric tissues affected by BA and gelling agents

In vitro propagation has become an effective practice for large-scale production of strawberry plants. The objective of this study was to evaluate the hyperhydricity and the multiplication capacity of two strawberry varieties (Fragaria x ananassa Duch. 'Dover' and 'Burkley') propagated in vitro. Plants maintained in MS medium supplemented with 1.0 mg L-1 BA were individualized and transferred to the same medium solidified with Agar (6.5 g L-1) or Phytagel® (2.5 g L-1) and BA at different concentrations (0; 0.5; 1.0; 2.0 and 3.0 mg L-1). Biochemical and anatomical analyses were carried out, as well as the analysis of the morphological hyperhydricity characteristics. The analysis of data showed: a) the increase in cytokinin concentration increased hyperhydricity frequency in both varieties; b) at concentrations up to 2.0 mg L-1 BA, the replacement of Agar by Phytagel® induced a higher formation of hyperhydric shoots; and c) the addition of BA induced oxidative stress, which is characterized by increased antioxidant activity and lipid peroxidation, as well as alterations at the cellular level, such as malformation of stomata and epidermal cells. In conclusion, the culture medium containing 0.5 mg L-1 BA solidified with Agar provided lower hyperhydricity percentages in association with higher rates of shoot proliferation in strawberry.

Real-time hand tracking for rehabilitation and character animation

Hand and finger tracking has a major importance in healthcare, for rehabilitation of hand function required due to a neurological disorder, and in virtual environment applications, like characters animation for on-line games or movies. Current solutions consist mostly of motion tracking gloves with embedded resistive bend sensors that most often suffer from signal drift, sensor saturation, sensor displacement and complex calibration procedures. More advanced solutions provide better tracking stability, but at the expense of a higher cost. The proposed solution aims to provide the required precision, stability and feasibility through the combination of eleven inertial measurements units (IMUs). Each unit captures the spatial orientation of the attached body. To fully capture the hand movement, each finger encompasses two units (at the proximal and distal phalanges), plus one unit at the back of the hand. The proposed glove was validated in two distinct steps: a) evaluation of the sensors’ accuracy and stability over time; b) evaluation of the bending trajectories during usual finger flexion tasks based on the intra-class correlation coefficient (ICC). Results revealed that the glove was sensitive mainly to magnetic field distortions and sensors tuning. The inclusion of a hard and soft iron correction algorithm and accelerometer and gyro drift and temperature compensation methods provided increased stability and precision. Finger trajectories evaluation yielded high ICC values with an overall reliability within application’s satisfying limits. The developed low cost system provides a straightforward calibration and usability, qualifying the device for hand and finger tracking in healthcare and animation industries.

Carbohydrates Concentration in leaves of potato plants affected by nitrogen fertilization rates

ABSTRACT At poor conditions of nitrogen (N) in the soil, potato plants may accumulate starch in leaves and be indicative of N nutritional stress. The objective of this work was to determine the effects of N rates (0, 50, 100, 200 and 300 kg ha-1 of N) on the concentrations of carbohydrates (total soluble sugars-TSS, reducing sugars-RS, non-reducing sugars-NRS and starch) in the fourth leaf (FL) of two potato cultivars (Asterix and Atlantic) and their critical levels (CL) associated to the N fertilization rate necessary to obtain the maximum physical (MPE) and economic (MEE) efficiency of tubers. A randomized block design with four replications was used in both experiments. On day 21 after plant emergence, four FL were collected from four plants. Potatoes plants fertilized with low rates of N accumulated less TSS in leaves than those properly fertilized. The opposite occurred with content of starch. The cultivars showed similar responses to five doses of N in relation to contents of starch and TSS. However, the response to the increase in doses of N for RS, NRS and Starch/NRS is cultivar-specific. The correlations between contents of RS, NRS and Starch/NRS with the starch and TSS were dependent on the potato cultivar.

Novas tecnologias e desempenho operacional: um estudo internacional comparativo

Este estudo investiga a influência da antecipação de novas tecnologias sobre o desempenho em empresas de manufatura. Complementarmente, foi realizada uma análise comparativa entre plantas industriais localizadas em outros países e no Brasil. Para testar essas questões, foram coletados dados de 337 empresas em 11 países, incluindo o Brasil. Aspectos-chave na gestão de operações, como estratégia de manufatura, integração funcional, gestão da cadeia de suprimentos e parceria com fornecedores, foram considerados relevantes para antecipação de novas tecnologias por empresas. Os resultados sugerem que estratégia de manufatura, integração funcional e parceria com fornecedores são importantes para a antecipação de novas tecnologias por empresas localizadas em outros países, enquanto apenas a integração funcional é importante para as empresas brasileiras. Por fim, existem evidências que sugerem um impacto positivo entre antecipação de novas tecnologias e desempenho operacional, tanto para as empresas internacionais como para as empresas brasileiras.

Avaliação da qualidade química e microbiológica de tintas didácticas do ensino pré-escolar

As tintas utilizadas nas actividades didácticas possuem na sua composição ingredientes que dada a sua natureza, modo de fabrico e de utilização, podem representar um risco para a saúde das crianças. Neste âmbito, procurou-se com este estudo avaliar a qualidade química e microbiológica das tintas utilizadas pelas crianças no ensino pré-escolar. Vinte e nove amostras de tintas, incluindo guaches, tintas de águas, digitintas e tintas para pinturas faciais foram recolhidas em oito estabelecimentos de ensino, nomeadamente, Jardins de Infância, do conselho de Vila Nova de Gaia. A avaliação microbiológica envolveu não só a determinação da concentração microbiana presente nas amostras, como também, a avaliação da estabilidade microbiana nas tintas das espécies S.aureus e E.coli. Na avaliação química procedeu-se à determinação da concentração dos metais chumbo (Pb), cádmio (Cd), crómio (Cr), cobalto (Co), níquel (Nq), manganês (Mn), cobre (Cu) e zinco (Zn) quer em algumas das amostras recolhidas nos estabelecimentos de ensino, quer em tintas adquiridas em três estabelecimentos comerciais. Os resultados obtidos da avaliação microbiológica revelam uma contaminação estática na generalidade das tintas. Três amostras de tintas apresentaram ainda elevada contaminação por fungos, nomeadamente Aspergillus spp. e Trichophyton spp. Da avaliação da estabilidade microbiana das espécies S.aureus e E.coli observou-se uma sensibilidade das mesmas às tintas, sendo evidenciado, em alguns casos, um decrescimento da concentração ao longo do tempo de exposição, e noutros, uma sensibilidade imediata. A espécie S.aureus revelou, contudo, maior capacidade de resistência que a E.coli. Os resultados obtidos da avaliação química revelaram a presença de Cr em todas as amostras, registando as tintas adquiridas em estabelecimentos comerciais concentrações mais elevadas para este metal. Os metais Cu e Zn foram detectados, em algumas amostras de tintas artísticas, em concentrações acima dos valores limites. Nas tintas para a cara foram encontrados os metais Pb, Cd, Cr e Nq, cuja utilização é interdita nestes produtos. O conhecimento das características químicas e microbiológicas das tintas utilizadas por crianças do ensino pré-escolar revelou-se de grande importância, nomeadamente, para a determinação dos riscos a que este grupo de indivíduos pode estar exposto no seu dia-a-dia quando utilizam estes produtos.

A eficácia entre duas intervenções na Síndrome do Canal Cárpico

A Síndrome do Canal Cárpico (SCC) é a neuropatia compressiva mais comum do membro superior, causada pela compressão direta sobre o nervo mediano no interior do canal cárpico.Os resultados deste estudo mostram em cada um dos grupos, após a intervenção, uma melhoria estatisticamente significativa da sintomatologia no G-AFN (p=0,02) e no GTRN/ EAA (p=0,004) e uma melhoria estatisticamente significativa do estado funcional no G-AFN (p=0,022). Verificamos também em cada um dos grupos, após a intervenção, uma melhoria estatisticamente significativa na “Força de preensão” (p=0,005), na “Pinça polegar/dedo indicador” (p=0,021), na “Pinça polegar/dedo médio” (p=0,026) e “Pinça polegar/dedo anular” (p=0,026) no G-AFN, e uma melhoria estatisticamente significativa na “Pinça polegar/indicador” (p=0,016), na “Pinça polegar/dedo médio” (p=0,035), na “Pinça polegar/dedo anular” (p=0,010), na “Pinça trípode” (p=0,005) e na “Pinça lateral” (p=0,051) no G-TRN/EAA. Após a intervenção, não verificamos diferenças estatisticamente significativas nos valores das escalas de gravidade de sintomas (p=0,853) e de estado funcional (p=0,148) entre os grupos, mas diferenças estatisticamente significativas nos valores dos testes neurofisiológicos (p=0,047) e força de preensão da mão (p=0,005). Do estudo, concluímos que a utilização da intervenção articular/fascial/neural (AFN) e a intervenção com tala de repouso noturna e exercícios de auto alongamento (TRN/EAA), beneficia os indivíduos com SCC não severa, como nos casos incipientes, ligeiros ou moderados. Os indivíduos com esta condição clínica apresentam sintomatologia caraterística de dor, parestesia, especialmente noturna e disfunção muscular da mão. Tais manifestações originam perda funcional com implicações nas áreas de desempenho ocupacional, nomeadamente, nas atividades da vida diária, produtivas e de lazer. O tratamento conservador na SCC não severa, como nos casos incipientes, ligeiros e moderados, apesar de controverso, é recomendado. O tema suscita o nosso interesse, razão pela qual nos propomos realizar um estudo experimental em indivíduos com o diagnóstico clínico de SCC não severa e aplicar num grupo a intervenção articular, fascial e neural (AFN) e noutro grupo a intervenção com tala de repouso noturna e exercícios de auto alongamento (TRN/EAA). O estudo tem como principais objetivos, por um lado, verificar o impacto das intervenções em cada um dos grupos e, por outro lado, comparar o seu impacto entre os grupos, no que respeita à gravidade de sintomas, ao estado funcional, à força de preensão da mão e força de pinças finas. Fomos também comparar os resultados dos testes neurofisiológicos (Velocidade de Condução Motora) antes e depois da intervenção AFN e da intervenção com TRN/EAA, e averiguar o seu impacto nos valores da latência motora distal e da velocidade de condução sensitiva, entre os grupos. Identificamos também quais as variáveis sócio demográficas e as que caraterizam a patologia que estão relacionadas com o problema em estudo e com os valores obtidos com as escalas do Boston Carpal Tunnel Questionnaire (BCTQ), no grupo articular, fascial e neural (G-AFN) e no grupo com tala de repouso noturna e exercícios de auto alongamento (G-TRN/EAA). Para a concretização do estudo, recorremos a uma amostra de 23 indivíduos de ambos os sexos do Hospital Curry Cabral, Empresa Pública Empresarial -Centro Hospitalar de Lisboa Central (HCC, EPE -CHLC).