A fast cholinergic modulation of the primary acoustic startle circuit in rats

Cochlear root neurons (CRNs) are the first brainstem neurons which initiate and participate in the full expression of the acoustic startle reflex. Although it has been suggested that a cholinergic pathway from the ventral nucleus of the trapezoid body (VNTB) conveys auditory prepulses to the CRNs, the neuronal origin of the VNTB-CRNs projection and the role it may play in the cochlear root nucleus remain uncertain. To determine the VNTB neuronal type which projects to CRNs, we performed tract-tracing experiments combined with mechanical lesions, and morphometric analyses. Our results indicate that a subpopulation of non-olivocochlear neurons projects directly and bilaterally to CRNs via the trapezoid body. We also performed a gene expression analysis of muscarinic and nicotinic receptors which indicates that CRNs contain a cholinergic receptor profile sufficient to mediate the modulation of CRN responses. Consequently, we investigated the effects of auditory prepulses on the neuronal activity of CRNs using extracellular recordings in vivo. Our results show that CRN responses are strongly inhibited by auditory prepulses. Unlike other neurons of the cochlear nucleus, the CRNs exhibited inhibition that depended on parameters of the auditory prepulse such as intensity and interstimulus interval, showing their strongest inhibition at short interstimulus intervals. In sum, our study supports the idea that CRNs are involved in the auditory prepulse inhibition of the acoustic startle reflex, and confirms the existence of multiple cholinergic pathways that modulate the primary acoustic startle circuit. © 2013 Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Analysis of hybrid waste-to-energy for medium-sized cities

Urban centers have a huge demand for electricity and the growing problem of the solid waste management generated by their population, a relevant social and administrative problem. The correct disposal of the municipal solid waste (MSW) generated in cities is one of the most complex engineering problems that involves logistics, safety, environmental and energetic aspects for its adequate management. Due to a national policy of solid wastes recently promulgated, Brazilian cities are evaluating the technical and economic feasibility of incinerating the non-recyclable waste. São José dos Campos, a São Paulo State industrialized city, is considering the composting of organic waste for biogas production and mass incineration of non-recyclable waste. This paper presents a waste-to-energy system based on the integration of gas turbines to a MSW incinerator for producing thermal and electric energy as an alternative solution for the solid waste disposal in São José dos Campos, SP. A technical and economic feasibility study for the hybrid combined cycle plant is presented and revealed to be attractive when carbon credit and waste tax are included in the project income. © 2013 Elsevier Ltd.

Effects of methylmercury on electric organ discharges in the weak electric fish Gymnotus sylvius

Methylmercury (MeHg) is present in the environment because of natural and anthropogenic causes. MeHg can reach the central nervous system (CNS) and cause neurological damage in humans and animals. Electric organ discharges (EODs) in the weak electric fish Gymnotus sylvius are produced by the electric organ and modulated by the CNS. These discharges are used for electrolocation and communication. The purpose of the present study was to investigate the effects of dietary MeHg exposure on EOD rate in G. sylvius. An oscilloscope was used to record the EOD rate. Two treatments were investigated: chronic MeHg administration (4 μg/kg MeHg every 2 days, with a total of nine dietary exposures to MeHg) and acute MeHg administration (a single dose of 20 μg/kg MeHg). The control data for both treatments were collected every 2 days for 18 days, with a total of nine sessions (day 1 until day 18). Data of fish exposed to MeHg were collected every 2 days, totaling nine sessions (day 19 until day 36). Chronic treatment significantly increased the EOD rate in G. sylvius (p<.05), especially with the final treatment (day 32 until day 36). Acute treatment resulted in an initial increase in the EOD rate, which was maintained midway through the experiment (day 26 until day 30 p<.05). The present study provides the first insights into the effects of MeHg on EODs in weak electric fish. The EOD rate is a novel response of the fish to MeHg administration.

Analysis of efficiency and rationality in a sugar-alcohol mill using hyperboloid a-load and potency

Brazil is the world's largest producer of sugar cane and which in the state of São Paulo concentrate the greatest amount of sugar cane field of the country. The sugar-alcohol sector has the capacity to produce sufficient thermal and electrical energy to be used in their process of production and commercialize of surplus in electricity distribution network. Therefore it is necessary to evaluate the energy efficiency and rationality within the mill. Accordingly this research proposed analyze the sugar-alcohol mill's sectors globally and individually, located in the west center of the São Paulo state, using the valuation methodology employed by the Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) in the industries that do not have systems of cogeneration. In this analysis, the hyperboloids of load and potency were applied based on the indexes of potency factor and load factor that allow estimate the efficiency and rationality. © 2013 IEEE.

Analysis of the lightning attractive radius of power transmission lines through the use of a physically-oriented model

Models of different degrees of complexity are found in the literature for the estimation of lightning striking distances and attractive radius of objects and structures. However, besides the oversimplifications of the physical nature of the lightning discharge on which most of them are based, till recently the tridimensional structure configuration could not be considered. This is an important limitation, as edges and other details of the object affect the electric field and, consequently, the upward leader initiation. Within this context, the Self-consistent leader initiation and propagation model (SLIM) proposed by Becerra and Cooray is state-of-the-art leader inception and propagation leader model based on the physics of leader discharges which enables the tridimensional geometry of the structure to be taken into account. In this paper, the model is used for estimating the striking distance and attractive radius of power transmission lines. The results are compared with those obtained from the electrogeometric and Eriksson's models. © 2003-2012 IEEE.

Relationship between age of waste and natural electric potential generation in Sanitary Landfill

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Detecção e classificação de curto-circuitos em sistemas de distribuição usando rede neural artificial ARTMAP nebulosa

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Um método para detecção e classificação de curtos-circuitos em redes de distribuição de energia elétrica baseado na transformada de Fourier e em redes neurais artificiais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Sistema de aterramento com cabo contrapeso representado por linhas de transmissão implementado em Matlab com circuitos em cascatas de PÍ

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Cálculo das perdas técnicas dos transformadores de distribuição, operando em ambiente não-senoidal

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise das interações moleculares em blendas sintéticas tipo biodiesel/diesel por espectroscopia dielétrica e vibracional de absorção na região do infravermelho

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Detecção, classificação e localização de faltas de curto-circuito em sistemas de distribuição de energia elétrica usando sistemas inteligentes

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Aplicação e análise do uso racional de energia elétrica na Fazenda Experimental Lageado-UNESP, Botucatu-SP

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Análise da área de vulnerabilidade e estabilidade de tensão em sistemas elétricos com a inserção de parques eólicos

A presente dissertação de mestrado avalia os afundamentos e a estabilidade de tensão de um sistema elétrico real com inserção de parques eólicos. Os estudos de afundamentos de tensão servem de base para a determinação das áreas de vulnerabilidade do sistema elétrico, nas quais, por sua vez, são investigados os aspectos referentes à instabilidade de tensão ocasionada pela integração de parques eólicos com geradores assíncronos. Para este fim, é utilizado o programa computacional ANAQUALI, desenvolvido pelo CEPEL (Centro de Pesquisas de Energia Elétrica). No estudo do comportamento dinâmico da tensão decorrente de curto-circuito, no qual o sistema eólico é inserido nas concepções de velocidade fixa e velocidade variável, utiliza-se um programa computacional desenvolvido no aplicativo MATLABTM. Os resultados dessas simulações evidenciam que o sistema eólico de velocidade variável proporciona uma maior margem de estabilidade de tensão ao sistema elétrico, devido à presença do controle de velocidade e de tensão. Estes estudos não são comumente aplicados aos sistemas de geração distribuída, e por isso, esta dissertação contribui também neste aspecto, podendo seus resultados servir de base para o planejamento de centrais cólicas inseridas em sistemas elétricos convencionais.

Modelagem de transformadores de núcleo amorfo usando método de elementos finitos

Os materiais amorfos vêm ganhando grande espaço na indústria de transformadores, devido às baixas perdas no núcleo, visto que estes possuem um ciclo de histerese mais estreito quando comparados com os núcleos tradicionais de aço silício. Entretanto, seu custo ainda tem sido um grande fator para pouca inserção deste tipo de equipamento nos sistemas elétricos de potência. Estudos sobre o custo/benefício em termos técnicos de desempenho e robustez devem ser considerados quando se deseja projetar transformadores que utilizam esse tipo de material. A grande contribuição deste trabalho encontra-se na análise do desempenho do transformador de núcleo amorfo diante de curtos-circuitos, visto que tais falhas neste equipamento ocasionam redução da receita, não apenas por gastos com manutenção, mas também porque a concessionária deixa de vender seu produto, energia elétrica, além de poder estar sujeita a penalidades por parte dos órgãos de regulação do setor elétrico. Quando em condições de curto-circuito os enrolamentos dos transformadores ficam submetidos a esforços mecânicos, produzidos por forças de Lorentz, essas forças surgem como resultado do fluxo produzido pelos próprios condutores em paralelo que transportam corrente na mesma direção. Diante disso, estudar o comportamento eletromagnético do transformador é fundamental para obtenção de tais forças. Para o desenvolvimento deste trabalho, utilizou-se o software Finite Element Method Magnetics (FEMM). Esta ferramenta se baseia no método de elementos finitos para realizar os cálculos das magnitudes eletromecânicas e, consequentemente, o cálculo das forças atuando nas espiras, as quais permitem realizar os cálculos dos esforços mecânicos. Por fim, este trabalho aborda a aplicação da ferramenta FEMM para o cálculo de esforços mecânicos e simulação do comportamento eletromagnético de um transformador de distribuição.