Alterações cognitivas em ratos infectados com Toxoplasma gondii

Toxoplasma gondii is a protozoan parasite that induces behavioral changes in rodents. The aim of this study was to evaluate the effect of infection by T. gondii during the chronic phase in working memory and impulsivity in rodents as well as the effect of antipsychotics to reverse any behavioral changes resulting from infection. Female Wistar rats (n = 40) were infected with 25 cysts of the strain ME-49 T. gondii after 4 months the animals were subjected to behavioral tests: tolerance to delay gratification, in which the animal must choose between two rewards, a smaller and more immediate, but delayed and the test of spontaneous alternation, in which the animal must use spatial cues to remember previously visited arms. Antipsychotic drugs were intraperitoneally administered during the testing of the behavioral experiments, the antipsychotic is haloperidol (1.5 mg / kg) administered 60 min before the start of the session and the antipsychotic clozapine (2.5 mg / kg) 30 min before. Animals infected with the parasite did not show operating deficits of memory, and motor impairment did not develop, however motor impairment was observed only in animals treated with haloperidol. It was found that administration of clozapine and haloperidol increased the percentage of alternation in infected and control groups in task switching espontânea.Não no distinction between control animals and infected the test of tolerance to delay gratification in relation to the percentage of choices greatest reward, during the pre-training and training, in which there is a delay of 15 s to access the great reward, however it was observed that infected animals prefer the greatest reward, when there is a delay of 30 s when compared to control group. The administration of clozapine possible that infected animals chose the greatest reward in the delay of 30 seconds during the test. These data suggest that infected mice do not exhibit deficits in working memory and that clozapine has therapeutic efficacy in improving cognitive performance of mice infected

Correlato eletroencefalográfico do estado vibracional

O estado vibracional (EV) é descrito como uma sensação de vibração intensa por todo o corpo, em que o sujeito se mantém num estado de relaxamento psicofisiológico que pode ser gerado de forma espontânea ou autoinduzida. Pessoas que aplicam esta técnica relatam alterações do estado mental e emocional, tais como: relaxamento, disposição, limpidez de pensamento, equilíbrio emocional, melhoria do raciocínio, bemestar, entre outros. Estas são, entretanto observações subjetivas, sendo a mensuração deste fenômeno uma lacuna e um desafio para a ciência. O objetivo desta pesquisa é explorar sistematicamente o estado vibracional no âmbito da neurociência. Desta forma, medidas eletroencefalográficas (EEG) foram utilizadas para observar se a sensação subjetiva de EV é acompanhada por mudanças na atividade elétrica cerebral. Além disso, para avaliar se o EV provoca algum efeito positivo em funções cognitivas como atenção e memória, foi utilizado um teste de reconhecimento de palavras antes e depois da aplicação da técnica de EV. Foram também aplicados questionários de dados gerais socioeconômicos e de saúde, do perfil de estados de humor, de qualidade do sono, além de inventários psicológicos. O foco inicial do trabalho foi a análise estatística dos dados de EEG, ficando as outras análises para uma etapa posterior. Dois grupos de voluntários foram analisados, o primeiro formado por 14 sujeitos que praticam a técnica de EV há pelo menos 10 anos (Grupo Experiente - GEXP), e o segundo formado por 11 sujeitos que nunca haviam realizado a técnica (Grupo Controle - GCONT). O GCONT obteve instruções sobre a técnica de EV antes dos experimentos. Foram realizadas análises estatísticas dos registros eletroencefalográficos, para comparar os grupos, em quatro condições: Basal, Relaxamento, Não-EV (período em que o sujeito está engajado na tarefa, mas ainda não percebe o EV) e EV (período em que o sujeito percebe o EV). Uma vez que os sujeitos do GCONT relataram não ter conseguido atingir a condição de EV propriamente, a comparação entre grupos foi feita apenas nas três condições, Basal, Relaxamento e Não-EV. Para isso, foi usado o teste de Mann-Whitney U com um limiar estatístico de p<0,05. De forma geral, o GEXP apresentou maior potência na banda de frequência alfa 2 (9,5-11,0 Hz) em todas as condições. Durante o período Não-EV, o GEXP também apresentou uma maior potência na banda de frequência alfa 3 (11,5-13,0 Hz) na região temporal esquerda, e gama 1 (30,5-55,0 Hz) e gama 2 (65,0-80,0 Hz) em regiões central, parietal e temporal esquerda, mas menor potência na banda de frequência teta 1 (3,5 - 5,0 Hz), em regiões centro-parietais. Para a análise estatística intragrupo, entre as condições, utilizou-se o teste estatístico Wilcoxon pareado. Observaram-se diferenças significativas (p<0,005), principalmente em regiões centrais, em teta 1 (3,5-5,0 Hz), sendo maior no Relaxamento, quando comparado com as condições Basal e Não-EV, no GCONT, e com o Não-EV e EV, no GEXP. No GEXP, a potência de gama 1 (30,5-55,0 Hz) e gama 2 (65,0-80,0 Hz) foi difusamente maior durante o EV, se comparado às outras três condições. Para o GCONT, apenas a condição Basal apresentou maior potência de gama 1 (30,5-55,0 Hz) e gama 2 (65,0- 80,0 Hz), se comparado com o Relaxamento. O aumento de teta 1 no Relaxamento, principalmente no GCONT, pode estar associado a uma maior sonolência deste grupo durante esta condição. Já o aumento de alfa 2 durante o Não-EV e o EV, pode estar associado com processos de atenção e cognição (DOLPPERMAYR et al., 2002; FELL et al., 2010; KLIMESCH et al., 1999; RAY E COLE, 1985). Por outro lado, o aumento da potência de gama em sujeitos experientes na técnica de EV encontrado aqui e em trabalhos anteriores, em meditadores experientes (FELL et al., 2010; LEHMANN et al., 2001; LUTZ et al., 2004), poderia estar associado a alterações nos processos mentais e cognitivos destes praticantes, tais como atenção, memória operacional, aprendizagem e percepção consciente embora, análises adicionais devam ser realizadas para excluir a possibilidade de interferência de artefatos musculares nos dados de EEG. Estes resultados suscitam a hipótese de que no engajamento da tarefa do EV e durante o EV, os sujeitos do GEXP conseguem manter-se em um estado de alerta, porém com maior nível de relaxamento e concentração. Uma inspeção mais detalhada dos dados, além de outros experimentos com diferentes protocolos, um maior número de sujeitos e pesquisas longitudinais são necessários para que testar esta hipótese

Avaliação da relação entre qualidade de sono e uma intervenção com jogos para o desempenho de crianças e adolescentes

The sleep is an active brain process that allows the efficient realization of daily tasks. The changes on sleep patterns may influence the different cognitive processes performance. Many recent studies show the possibility of cognitive performance improvement, through the cognitive training with the use of computer games. The question is if these interventions may be influenced by the sleep quality. Thus, we evaluated the sleep quality effect about the efficacy of an intervention with computers games based on the working memory and attention for a cognitive performance training of elementary school students. The sample was constituted by 42 students with average age of 10,43 years old (SD=1,23), with 22 male participants and 20 female participants. We used to evaluate the sleep with the parents a sleep questionnaire, a sleep diary and the Sleep Behavior Questionnaire. In regard to intervention, the subjectives were distributed in an experimental and in a control group, both with 21 participants. In the first group occurred the intervention that consisted in the working memory and attention training with two cognitive tasks (Safari e Brain Workshop) during 30 daily minutes, for a 6 weeks period. In an equal period, the students from the control group should reproduce an artwork using drawing software. To evaluate the cognitive performance we applied before and after the intervention period the Wechsler Intelligence Scale for Children (WISC-III). The results showed that in both the groups the performance of the intelligence, working memory, attention and visuospatial skills was below of the mean. The cognitive processes evaluated after of intervention in the experimental group had a performance significantly higher in the Perceptual Reasoning Index (t = -6,24; p < 0,01) and in the Full Scale IQ (t = -5,09; p < 0,01) and Performance IQ (t = -6,52; p < 0,01), suggesting a improvement on the visuospatial skills, attention, working memory and processing speed. On the control group, the performance was significantly higher in the Coding subtest (t = -5,38; p< 0,01) and in the Perceptual Reasoning Index (t = -3,66; p = 0,01), suggesting a improvement on the visuospatial skills and attention. The mean obtained with the Sleep Behavior Questionnaire was 53,76 (SD=14,96) for an experimental group and 61,19 (SD=12,82) for a control group, indicating tendency for a bad sleep quality in that last one. Not only during the first days, but also in the last fifteen days of the intervention we verified in the two groups an adequate time to sleep, duration and regularity, in the weekdays and on the weekends. We didn t find significant differences between the two groups in none of the sleep variables. We verified statistically meaningful improvement on the performance of the experimental group with the intervention in the two games. We didn t verify significant correlations between the games performance index and in the sleep variables of the experimental group individuals. We verified significant correlations among the performance on the Brain Workshop and the Cubes subtest, the Perceptual Reasoning Index and the Scale Performance IQ, suggesting that the significant improvement of the visuospatial skills and of the attention was correlated with the performance in the Brain Workshop. Although the absence of correlations with the performance in the Safari, possibly it also has relieved in the improvement of the cognitive performance. The findings support the hypothesis that the computer games might be a satisfactory tool for the improvement of the performance in visuospatial skills and attention. This can be resulted of the insertion of visuospatial stimulations in the task, for example, graphical elements with thematic for children that increase the interest. The IQ below mean the individuals might have influenced the improvement absence on the cognitive processes like the working memory with games. Moreover, it wasn t verified a relation between the sleep quality and the intervention efficacy. It might have been influenced by the n of the sample. Future studies must focalize in the improvement of the effect of the interventions with games

Discalculia do desenvolvimento: avaliação da representação numérica pela ZAREKI-R

O presente estudo investigou aspectos da representação numérica (processamento numérico e cálculo) e memória operacional de crianças com transtornos de aprendizagem. Participaram 30 crianças de idade entre 9 e 10 anos, ambos os gêneros, divididas em dois grupos: sem dificuldade em aritmética (SDA; N=11) e com dificuldade em aritmética (CDA; N=19), avaliadas pela ZAREKI-R, Matrizes Coloridas de Raven, o Blocos de Corsi e o BCPR. Crianças CDA exibiram escores levemente mais baixos que as SDA quanto ao nível intelectual e nos Blocos de Corsi. Na ZAREKI-R apresentaram prejuízo nos subtestes ditado de números, cálculo mental, problemas aritméticos e total. Crianças CDA apresentaram déficits específicos em memória operacional visuoespacial e comprometimento em processamento numérico e cálculo, compatível com discalculia do desenvolvimento.

Efeito do ambiente sobre o período crítico de plasticidade do córtex pré-frontal de ratos

O período crítico de plasticidade do córtex cerebral é a etapa do desenvolvimento pós-natal do sistema nervoso onde os circuitos neurais são mais suscetíveis à mudanças influenciadas por informações oriundas do ambiente. No córtex pré-frontal de humanos, responsável pelas funções executivas, o período crítico de plasticidade estende-se desde o nascimento até o final da adolescência e início da vida adulta. Isto é definido, entre outros fatores, pelo amadurecimento das redes perineuronais, uma estrutura especializada da matriz extracelular, localizada em volta do corpo celular e dendritos proximais de interneurônios inibitórios. O objetivo desta pesquisa foi verificar o efeito do ambiente em etapas distintas da adolescência sobre a estrutura e a função do córtex pré-frontal de ratos e a distribuição da expressão espacial e temporal das redes perineuronais sob estas condições. As funções executivas foram avaliadas através de testes comportamentais medindo a capacidade de memória operacional e a inibição comportamental. Observamos que estímulos estressores crônicos imprevisíveis provocam alterações no período crítico de plasticidade do córtex pré-frontal e, consequentemente, influenciam o amadurecimento das funções executivas. Observamos também que o estresse crônico induz modificação no padrão de amadurecimento das redes perineuronais no córtex pré-frontal. Estes resultados indicam a vulnerabilidade do córtex pré-frontal de ratos adolescentes para os efeitos negativos de estímulos ambientais estressores sobre o período crítico de plasticidade.

Treino musical como proposta para a estimulação da cognição numérica em crianças de idade escolar

Pós-graduação em Psicologia do Desenvolvimento e Aprendizagem - FC

Levels of phonological awareness, working memory, and lexical knowledge in elementary school children

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Cognição Numérica de crianças pré-escolares brasileiras pela ZAREKI-K

The Numerical Cognition is infl uenced by biological, cognitive, educational and cultural factors. It consists of a primary system, called Number Sense that would be innate and universal, also of secondary systems: the Calculation, implied to perform mathematical operations by means of symbols or words and Number Processing, which is divided into two components, Number Comprehension, related with the understanding of numerical symbols and Number Production, which includes reading, writing and coun-ting numbers. However, studies that show the development of these functions in children of preschool age are scarce. Therefore, aims of this study were to investigate numerical cognition in preschool Brazilian children to demonstrate the construct validity of the ZAREKI-K (A Neuropsychological Battery for the Assessment of Treatment of Numbers and Calculation for preschool children). The participants were 42 children of both genders, who attended public elementary schools; the children were evaluated by this battery and WISC-III. The results indicated signifi cant differences associated with age which children of 6 years had better scores on subtests related to Number Production, Calculation and Number Comprehension, as well moderate and high correlations between some subtests of both instruments, demonstrating the construct validity of the battery. In conclusion, preliminary normative data were obtained for ZAREKI-K. The analyses suggested that it is a promising tool for the assessment of numerical cognition in preschool children.Keywords: Mathematics, number, preschoolers, working memory, Developmental Dyscalculia.

A relação entre transtorno da insônia e funções executivas em adultos

The insomnia disorder is defined as a difficulty initiating or maintaining sleep or waking up earlier than expected unable to return to sleep, followed by a feeling of nonrestorative and poor quality sleep, present for at least three months, with consequences on daytime functioning. Studies have shown that insomnia affects cognitive function, especially executive functions. However, researches that sought to investigate the relationship between primary insomnia and executive functioning were quite inconsistent from a methodological point of view, especially in regard to the variability of the used methods, the heterogeneity of diagnostic criteria for insomnia and the control of sleep altering drugs. In this sense, the present study aimed to investigate the relationship between insomnia and executive functions in adults. The participants were 29 people, from both genders, aged 20-55 years old. Participants were divided into three groups, one composed of 10 people with primary insomnia who used sleep medication (GIM), nine people with primary insomnia who did not use medication (GInM) and 10 healthy people who composed the control group (CG). The research was conducted in two stages. The first one involved a diagnostic evaluation for insomnia disorder through a clinical interview and the application of the following protocols: the Athens Insomnia Scale, the Insomnia Severity Index, Sleep Journal (for 14 days), Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI), the Stanford Sleepiness Test, depression and anxiety Beck inventories, and Lipp’s Iventory of stress symptoms for adults. After this stage, the evaluation of executive functions was performed by applying a battery of neuropsychological tests composed by the following tests: Wisconsin, Stoop Test, Colored trails Test, the Tower of London Test, Iowa Gambling Task (IGT) and WAIS III subtest digit span, which measured selective attention, inhibitory control, cognitive flexibility, planning, problem solving, decision making and working memory, respectively. The results showed that insomniacs (GIM and GInM) showed higher sleep latency, shorter sleep duration and lower sleep efficiency compared to the CG. In regard to the performance in executive functions, no statistically significant difference between groups was observed in the evaluated modalities. However, the data show evidence that, compared to GInM and GC, the performance of GIM was lower on tasks that required quick responses and changes in attention focus. On the other hand, GInM, when compared to GIM and GC, showed a better performance on tasks involving cognitive flexibility. Furthermore, impaired sleep measures were correlated with the worst performance of insomniacs in all components evaluated. In conclusion, people with the insomnia disorder showed a performance similar to healthy people’s in components of the executive functioning. Thus, one can infer that there is a relationship between primary insomnia and executive functions in adults.

Simulação paralela de eventos discretos com uso de memória compartilhada distribuída

A simulação paralela de eventos é uma área da computação que congrega grande volume de pesquisas, pela importância em facilitar o estudo de novas soluções nas mais diferentes áreas da ciência e tecnologia, sem a necessidade da construção de onerosos protótipos. Diversos protocolos de simulação paralela podem ser encontrados, divididos em dois grandes grupos de acordo com o algoritmo empregado para a execução em ordem dos eventos: os conservadores e os otimistas; contudo, ambos os grupos utilizam trocas de mensagens para a sincronização e comunicação. Neste trabalho, foi desenvolvido um novo protocolo de simulação paralela, fazendo uso de memória compartilhada, o qual foi implementado e testado sobre um ambiente de estações de trabalho, realizando, assim, simulação paralela com uso de memória compartilhada distribuída. O protocolo foi desenvolvido tendo como base de funcionamento os protocolos conservadores; utilizou diversas características dos mesmos, mas introduziu várias mudanças em seu funcionamento. Sua execução assemelha-se às dos protocolos de execução síncrona, utilizando conceitos como o lookahead e janelas de tempo para execução de eventos. A principal mudança que o novo protocolo sofreu foi proporcionada pelo acesso remoto à memória de um LP por outro, produzindo diversas outras nas funções relativas à sincronização dos processos, como o avanço local da simulação e o agendamento de novos eventos oriundos de outro LP. Um ganho adicional obtido foi a fácil resolução do deadlock, um dos grandes problemas dos protocolos conservadores de simulação paralela. A construção de uma interface de comunicação eficiente com uso de memória compartilhada é o principal enfoque do protocolo, sendo, ao final da execução de uma simulação, disponibilizado o tempo de simulação e o tempo de processamento ocioso (quantia utilizada em comunicação e sincronização). Além de uma implementação facilitada, propiciada pelo uso de memória compartilhada ao invés de trocas de mensagens, o protocolo oferece a possibilidade de melhor ocupar o tempo ocioso dos processadores, originado por esperas cada vez que um LP chega a uma barreira de sincronização. Em nenhum momento as modificações efetuadas infringiram o princípio operacional dos protocolos conservadores, que é não possibilitar a ocorrência de erros de causalidade local. O novo protocolo de simulação foi implementado e testado sobre um ambiente multicomputador de memória distribuída, e seus resultados foram comparados com dois outros simuladores, os quais adotaram as mesmas estratégias, com idênticas ferramentas e testados em um mesmo ambiente de execução. Um simulador implementado não utilizou paralelismo, tendo seus resultados sido utilizados como base para medir o speedup e a eficiência do novo protocolo. O outro simulador implementado utilizou um protocolo conservador tradicional, descrito na literatura, realizando as funções de comunicação e sincronização através de trocas de mensagens; serviu para uma comparação direta do desempenho do novo protocolo proposto, cujos resultados foram comparados e analisados.

Alocação dinâmica de memória – Operações de alocação [Audiodescrição]

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Acesso a dados em memória secundária [Audiodescrição]

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Gerência de Memória

O material apresenta o gerenciamento de memória, realizado por meio do sistema operacional e manipulada por elementos específicos do hardware. Para que os processos sejam executados, é preciso que tanto seus códigos (suas sequências de instruções) quanto os dados que eles manipulam sejam carregados na memória principal. O gerenciamento do uso da memória tem grande influência sobre a quantidade de processos que podem ser executados ao mesmo tempo. As estratégias de gerência de memória realizadas por um Sistema Operacional estão relacionadas à decisões sobre como a memória será ocupada pelos processos, sobre o local onde cada processo deve ser carregado, por quanto tempo um processo deve permanecer carregado na memória, etc. Além desses aspectos, o material também destaca as principais estratégias de gerência de memória, os aspectos fundamentais sobre o funcionamento dos sistemas de memória; os mecanismos de gerenciamento de memória virtual, os sistemas monotarefa e monousuário, a relocação de endereços, o uso de registradores especiais no hardware, denominados registrador base e limite e a técnica de multiprogramação.

Acesso a dados em memória secundária [Audiodescrição]

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Uso de técnicas de otimização baseadas em derivadas como suporte do planejamento operacional de redes de distribuição de energia elétrica

The usual programs for load flow calculation were in general developped aiming the simulation of electric energy transmission, subtransmission and distribution systems. However, the mathematical methods and algorithms used by the formulations were based, in majority, just on the characteristics of the transmittion systems, which were the main concern focus of engineers and researchers. Though, the physical characteristics of these systems are quite different from the distribution ones. In the transmission systems, the voltage levels are high and the lines are generally very long. These aspects contribute the capacitive and inductive effects that appear in the system to have a considerable influence in the values of the interest quantities, reason why they should be taken into consideration. Still in the transmission systems, the loads have a macro nature, as for example, cities, neiborhoods, or big industries. These loads are, generally, practically balanced, what reduces the necessity of utilization of three-phase methodology for the load flow calculation. Distribution systems, on the other hand, present different characteristics: the voltage levels are small in comparison to the transmission ones. This almost annul the capacitive effects of the lines. The loads are, in this case, transformers, in whose secondaries are connected small consumers, in a sort of times, mono-phase ones, so that the probability of finding an unbalanced circuit is high. This way, the utilization of three-phase methodologies assumes an important dimension. Besides, equipments like voltage regulators, that use simultaneously the concepts of phase and line voltage in their functioning, need a three-phase methodology, in order to allow the simulation of their real behavior. For the exposed reasons, initially was developped, in the scope of this work, a method for three-phase load flow calculation in order to simulate the steady-state behaviour of distribution systems. Aiming to achieve this goal, the Power Summation Algorithm was used, as a base for developping the three phase method. This algorithm was already widely tested and approved by researchers and engineers in the simulation of radial electric energy distribution systems, mainly for single-phase representation. By our formulation, lines are modeled in three-phase circuits, considering the magnetic coupling between the phases; but the earth effect is considered through the Carson reduction. Its important to point out that, in spite of the loads being normally connected to the transformers secondaries, was considered the hypothesis of existence of star or delta loads connected to the primary circuit. To perform the simulation of voltage regulators, a new model was utilized, allowing the simulation of various types of configurations, according to their real functioning. Finally, was considered the possibility of representation of switches with current measuring in various points of the feeder. The loads are adjusted during the iteractive process, in order to match the current in each switch, converging to the measured value specified by the input data. In a second stage of the work, sensibility parameters were derived taking as base the described load flow, with the objective of suporting further optimization processes. This parameters are found by calculating of the partial derivatives of a variable in respect to another, in general, voltages, losses and reactive powers. After describing the calculation of the sensibility parameters, the Gradient Method was presented, using these parameters to optimize an objective function, that will be defined for each type of study. The first one refers to the reduction of technical losses in a medium voltage feeder, through the installation of capacitor banks; the second one refers to the problem of correction of voltage profile, through the instalation of capacitor banks or voltage regulators. In case of the losses reduction will be considered, as objective function, the sum of the losses in all the parts of the system. To the correction of the voltage profile, the objective function will be the sum of the square voltage deviations in each node, in respect to the rated voltage. In the end of the work, results of application of the described methods in some feeders are presented, aiming to give insight about their performance and acuity