Phase-disorder-induced firing activity in excitable neuronal networks with attractive and repulsive coupling

It has been revealed that the network of excitable neurons via attractive coupling can generate spikes under stimuli of subthreshold signals with disordered phases. In this paper, we explore the firing activity induced by phase disorder in excitable neuronal networks consisting of both attractive and repulsive coupling. By increasing the fraction of repulsive coupling, we find that, in the weak coupling strength case, the firing threshold of phase disorder is increased and the system response to subthreshold signals is decreased, indicating that the effect of inducing neuron firing by phase disorder is weakened with repulsive coupling. Interestingly, in the large coupling strength case, we see an opposite situation, where the coupled neurons show a rather large response to the subthreshold signals even with small phase disorder. The latter case implies that the effect of phase disorder is enhanced by repulsive coupling. A system of two-coupled excitable neurons is used to explain the role of repulsive coupling on phase-disorder-induced firing activity.

“Coarse” stability and bifurcation analysis using time-steppers: A reaction-diffusion example

Evolutionary, pattern forming partial differential equations (PDEs) are often derived as limiting descriptions of microscopic, kinetic theory-based models of molecular processes (e.g., reaction and diffusion). The PDE dynamic behavior can be probed through direct simulation (time integration) or, more systematically, through stability/bifurcation calculations; time-stepper-based approaches, like the Recursive Projection Method [Shroff, G. M. & Keller, H. B. (1993) SIAM J. Numer. Anal. 30, 1099–1120] provide an attractive framework for the latter. We demonstrate an adaptation of this approach that allows for a direct, effective (“coarse”) bifurcation analysis of microscopic, kinetic-based models; this is illustrated through a comparative study of the FitzHugh-Nagumo PDE and of a corresponding Lattice–Boltzmann model.

Complex Oscillations and Limit Cycles in Autonomous Two-Component Incommensurate Fractional Dynamical Systems

MSC 2010: 26A33, 34D05, 37C25

William Fitzhugh Gordon, a Virginian of the old school: his life, times and contemporaries (1787-1858)

Bibliography: p. [395]-398.

Molecular modelling of saccharide-lipid interactions

Certain saccharides, including trehalose, sucrose and glucose, stabilize lipid bilayers against dehydration. It has been suggested that these saccharides replace waters of hydration as the system is dried, thereby maintaining the headgroups at their hydrated spacing. The lipid acyl chains consequently have sufficient free volume to remain in the liquid crystallines state, and the processes that disrupt membrane integrity are inhibited. Initial molecular graphic investigations of a model trehalose/DMPC system supported this idea (Chandrasekhar, I. and Gaber, B.P. (1988) J. Biomol. Stereodyn, 5, 1163–1171). We have extended these studies to glucose and sucrose. A set of AMBER potential parameters has been established that reproduce simple saccharide conformations, including the anomeric effect. Extensive energy minimizations have been conducted on all three systems. The saccharide-lipid interaction energies become less stable in the order trehalose

Lipid conformational nomenclature: a general method

We propose a conformational nomenclature for amphiphilic lipid molecules that is general and compatible with the stereospecific numbering scheme, in contrast to earlier methods in which discrepancies with the sn-scheme lead to contradictory assignments of the absolute configuration of the system. The present method can be rationally extended to different classes of lipids, both natural and synthetic. It is simple and provides a convenient framework for conformational studies on widely varying classes of lipids.

Review of size- and age-dependence in batch spawning: implications for stock assessment of fish species exhibiting indeterminate fecundity

Most assessments of fish stocks use some measure of the reproductive potential of a population, such as spawning biomass. However, the correlation between spawning biomass and reproductive potential is not always strong, and it likely is weakest in the tropics and subtropics, where species tend to exhibit indeterminate fecundity and release eggs in batches over a protracted spawning season. In such cases, computing annual reproductive output requires estimates of batch fecundity and the annual number of batches—the latter subject to spawning frequency and duration of spawning season. Batch fecundity is commonly measured by age (or size), but these other variables are not. Without the relevant data, the annual number of batches is assumed to be invariant across age. We reviewed the literature and found that this default assumption lacks empirical support because both spawning duration and spawning frequency generally increase with age or size. We demonstrate effects of this assumption on measures of reproductive value and spawning potential ratio, a metric commonly used to gauge stock status. Model applications showed substantial sensitivity to age dependence in the annual number of batches. If the annual number of batches increases with age but is incorrectly assumed to be constant, stock assessment models would tend to overestimate the biological reference points used for setting harvest rates. This study underscores the need to better understand the age- or size-dependent contrast in the annual number of batches, and we conclude that, for species without evidence to support invariance, the default assumption should be replaced with one that accounts for age- or size-dependence.

Théorèmes d'existence pour des systèmes d'équations différentielles et d'équations aux échelles de temps.

Nous présentons dans cette thèse des théorèmes d’existence pour des systèmes d’équations différentielles non-linéaires d’ordre trois, pour des systèmes d’équa- tions et d’inclusions aux échelles de temps non-linéaires d’ordre un et pour des systèmes d’équations aux échelles de temps non-linéaires d’ordre deux sous cer- taines conditions aux limites. Dans le chapitre trois, nous introduirons une notion de tube-solution pour obtenir des théorèmes d’existence pour des systèmes d’équations différentielles du troisième ordre. Cette nouvelle notion généralise aux systèmes les notions de sous- et sur-solutions pour le problème aux limites de l’équation différentielle du troisième ordre étudiée dans [34]. Dans la dernière section de ce chapitre, nous traitons les systèmes d’ordre trois lorsque f est soumise à une condition de crois- sance de type Wintner-Nagumo. Pour admettre l’existence de solutions d’un tel système, nous aurons recours à la théorie des inclusions différentielles. Ce résultat d’existence généralise de diverses façons un théorème de Grossinho et Minhós [34]. Le chapitre suivant porte sur l’existence de solutions pour deux types de sys- tèmes d’équations aux échelles de temps du premier ordre. Les résultats d’exis- tence pour ces deux problèmes ont été obtenus grâce à des notions de tube-solution adaptées à ces systèmes. Le premier théorème généralise entre autre aux systèmes et à une échelle de temps quelconque, un résultat obtenu pour des équations aux différences finies par Mawhin et Bereanu [9]. Ce résultat permet également d’obte- nir l’existence de solutions pour de nouveaux systèmes dont on ne pouvait obtenir l’existence en utilisant le résultat de Dai et Tisdell [17]. Le deuxième théorème de ce chapitre généralise quant à lui, sous certaines conditions, des résultats de [60]. Le chapitre cinq aborde un nouveau théorème d’existence pour un système d’in- clusions aux échelles de temps du premier ordre. Selon nos recherches, aucun résultat avant celui-ci ne traitait de l’existence de solutions pour des systèmes d’inclusions de ce type. Ainsi, ce chapitre ouvre de nouvelles possibilités dans le domaine des inclusions aux échelles de temps. Notre résultat a été obtenu encore une fois à l’aide d’une hypothèse de tube-solution adaptée au problème. Au chapitre six, nous traitons l’existence de solutions pour des systèmes d’équations aux échelles de temps d’ordre deux. Le premier théorème d’existence que nous obtenons généralise les résultats de [36] étant donné que l’hypothèse que ces auteurs utilisent pour faire la majoration a priori est un cas particulier de notre hypothèse de tube-solution pour ce type de systèmes. Notons également que notre définition de tube-solution généralise aux systèmes les notions de sous- et sur-solutions introduites pour les équations d’ordre deux par [4] et [55]. Ainsi, nous généralisons également des résultats obtenus pour des équations aux échelles de temps d’ordre deux. Finalement, nous proposons un nouveau résultat d’exis- tence pour un système dont le membre droit des équations dépend de la ∆-dérivée de la fonction.

Módulo Activo Recreo Activo -MARA: una estrategia para incrementar la actividad física en niños y niñas de 5º grado en Bogotá.

Objetivo: Evaluar la efectividad de MARA (Modulo Activo Recreo Activo), sobre el tiempo de actividad física moderada vigorosa (AFMV) y de comportamiento sedentario de niños y niñas de 5º grado en 2 instituciones educativas oficiales de la ciudad de Bogotá. Materiales y métodos: Los participantes fueron 128 niños entre 10 y 12 años de edad, de 5to grado que asisten a dos colegios públicos en la localidad de San Cristóbal en Bogotá. La actividad física de los niños fue medida con acelerómetro GT3X+, durante 7 días entre julio y octubre de 2013. Uno de los colegios fue seleccionado aleatoriamente para ser intervenido por Muévete Escolar y su Módulo Activo Recreo Activo (MARA), (CIM) y otro colegio fue el grupo control (CC). El tiempo gastado en actividad física durante el día y en el momento de recreo fue medido antes y en la semana 10 después de la intervención: sedentario ( SED), actividad física leve ( AFL), actividad física moderada(AFM), actividad física vigorosa(AFV) y actividad física moderada a vigorosa (AFMV). Resultados: Posterior al análisis estadístico a través de modelos mixtos multinivel para ajustar por el efecto de conglomerado, se observó diferencia significativa entre CIM y CC (p < 0.0049) representado por incremento en los minutos de AFMV en CIM. Después de la intervención, los CMI disminuyeron los minutos de comportamiento sedentario (p= 0.0029), comparativamente con los CC. Conclusiones: El presente estudio contribuye a investigar sobre los efectos a corto plazo de modificar el momento del recreo, mediante la implementación de actividades guiadas, supervisadas y con el uso de materiales y equipos de juego. Los resultados del estudio sugieren que los efectos de la intervención con MARA fueron significativos especialmente en promover la práctica de AF diaria logrando incrementar los minutos de AFMV diaria, y así mismo disminuyendo comportamiento sedentario en el día. .

Uso del diccionario en la clase de traducción : algunas reflexiones.

Resumen tomado de la publicación. Incluye ejercicios y soluciones