Adaptação e criação de exercícios técnicos para violino direcionados a alunos em iniciação ao instrumento

Relatório de estágio apresentado à Escola Superior de Artes Aplicadas do Instituto Politécnico de Castelo Branco para obtenção do Grau de Mestre em Ensino de Música - Instrumento e Música de Conjunto.

Plasticité du cortex visuel: «homéodynamie» des connexions neuronales et modèle d’effets d’antidépresseurs

Les informations sensorielles sont traitées dans le cortex par des réseaux de neurones co-activés qui forment des assemblées neuronales fonctionnelles. Le traitement visuel dans le cortex est régit par différents aspects des caractéristiques neuronales tels que l’aspect anatomique, électrophysiologique et moléculaire. Au sein du cortex visuel primaire, les neurones sont sélectifs à divers attributs des stimuli tels que l’orientation, la direction, le mouvement et la fréquence spatiale. Chacun de ces attributs conduit à une activité de décharge maximale pour une population neuronale spécifique. Les neurones du cortex visuel ont cependant la capacité de changer leur sélectivité en réponse à une exposition prolongée d’un stimulus approprié appelée apprentissage visuel ou adaptation visuelle à un stimulus non préférentiel. De ce fait, l’objectif principal de cette thèse est d’investiguer les mécanismes neuronaux qui régissent le traitement visuel durant une plasticité induite par adaptation chez des animaux adultes. Ces mécanismes sont traités sous différents aspects : la connectivité neuronale, la sélectivité neuronale, les propriétés électrophysiologiques des neurones et les effets des drogues (sérotonine et fluoxétine). Le modèle testé se base sur les colonnes d’orientation du cortex visuel primaire. La présente thèse est subdivisée en quatre principaux chapitres. Le premier chapitre (A) traite de la réorganisation du cortex visuel primaire suite à une plasticité induite par adaptation visuelle. Le second chapitre (B) examine la connectivité neuronale fonctionnelle en se basant sur des corrélations croisées entre paires neuronales ainsi que sur des corrélations d’activités de populations neuronales. Le troisième chapitre (C) met en liaison les aspects cités précédemment (les effets de l’adaptation visuelle et la connectivité fonctionnelle) aux propriétés électrophysiologiques des neurones (deux classes de neurones sont traitées : les neurones à décharge régulière et les neurones à décharge rapide ou burst). Enfin, le dernier chapitre (D) a pour objectif l’étude de l’effet du couplage de l’adaptation visuelle à l’administration de certaines drogues, notamment la sérotonine et la fluoxétine (inhibiteur sélectif de recapture de la sérotonine). Méthodes En utilisant des enregistrements extracellulaires d’activités neuronales dans le cortex visuel primaire (V1) combinés à un processus d’imagerie cérébrale optique intrinsèque, nous enregistrons l’activité de décharge de populations neuronales et nous examinons l’activité de neurones individuels extraite des signaux multi-unitaires. L’analyse de l’activité cérébrale se base sur différents algorithmes : la distinction des propriétés électrophysiologiques des neurones se fait par calcul de l’intervalle de temps entre la vallée et le pic maximal du potentiel d’action (largeur du potentiel d’action), la sélectivité des neurones est basée sur leur taux de décharge à différents stimuli, et la connectivité fonctionnelle utilise des calculs de corrélations croisées. L’utilisation des drogues se fait par administration locale sur la surface du cortex (après une craniotomie et une durotomie). Résultats et conclusions Dans le premier chapitre, nous démontrons la capacité des neurones à modifier leur sélectivité après une période d’adaptation visuelle à un stimulus particulier, ces changements aboutissent à une réorganisation des cartes corticales suivant un patron spécifique. Nous attribuons ce résultat à la flexibilité de groupes fonctionnels de neurones qui étaient longtemps considérés comme des unités anatomiques rigides. En effet, nous observons une restructuration extensive des domaines d’orientation dans le but de remodeler les colonnes d’orientation où chaque stimulus est représenté de façon égale. Ceci est d’autant plus confirmé dans le second chapitre où dans ce cas, les cartes de connectivité fonctionnelle sont investiguées. En accord avec les résultats énumérés précédemment, les cartes de connectivité montrent également une restructuration massive mais de façon intéressante, les neurones utilisent une stratégie de sommation afin de stabiliser leurs poids de connectivité totaux. Ces dynamiques de connectivité sont examinées dans le troisième chapitre en relation avec les propriétés électrophysiologiques des neurones. En effet, deux modes de décharge neuronale permettent la distinction entre deux classes neuronales. Leurs dynamiques de corrélations distinctes suggèrent que ces deux classes jouent des rôles clés différents dans l’encodage et l’intégration des stimuli visuels au sein d’une population neuronale. Enfin, dans le dernier chapitre, l’adaptation visuelle est combinée avec l’administration de certaines substances, notamment la sérotonine (neurotransmetteur) et la fluoxétine (inhibiteur sélectif de recapture de la sérotonine). Ces deux substances produisent un effet similaire en facilitant l’acquisition des stimuli imposés par adaptation. Lorsqu’un stimulus non optimal est présenté en présence de l’une des deux substances, nous observons une augmentation du taux de décharge des neurones en présentant ce stimulus. Nous présentons un modèle neuronal basé sur cette recherche afin d’expliquer les fluctuations du taux de décharge neuronale en présence ou en absence des drogues. Cette thèse présente de nouvelles perspectives quant à la compréhension de l’adaptation des neurones du cortex visuel primaire adulte dans le but de changer leur sélectivité dans un environnement d’apprentissage. Nous montrons qu’il y a un parfait équilibre entre leurs habiletés plastiques et leur dynamique d’homéostasie.

Plasticité du cortex visuel: «homéodynamie» des connexions neuronales et modèle d’effets d’antidépresseurs

Les informations sensorielles sont traitées dans le cortex par des réseaux de neurones co-activés qui forment des assemblées neuronales fonctionnelles. Le traitement visuel dans le cortex est régit par différents aspects des caractéristiques neuronales tels que l’aspect anatomique, électrophysiologique et moléculaire. Au sein du cortex visuel primaire, les neurones sont sélectifs à divers attributs des stimuli tels que l’orientation, la direction, le mouvement et la fréquence spatiale. Chacun de ces attributs conduit à une activité de décharge maximale pour une population neuronale spécifique. Les neurones du cortex visuel ont cependant la capacité de changer leur sélectivité en réponse à une exposition prolongée d’un stimulus approprié appelée apprentissage visuel ou adaptation visuelle à un stimulus non préférentiel. De ce fait, l’objectif principal de cette thèse est d’investiguer les mécanismes neuronaux qui régissent le traitement visuel durant une plasticité induite par adaptation chez des animaux adultes. Ces mécanismes sont traités sous différents aspects : la connectivité neuronale, la sélectivité neuronale, les propriétés électrophysiologiques des neurones et les effets des drogues (sérotonine et fluoxétine). Le modèle testé se base sur les colonnes d’orientation du cortex visuel primaire. La présente thèse est subdivisée en quatre principaux chapitres. Le premier chapitre (A) traite de la réorganisation du cortex visuel primaire suite à une plasticité induite par adaptation visuelle. Le second chapitre (B) examine la connectivité neuronale fonctionnelle en se basant sur des corrélations croisées entre paires neuronales ainsi que sur des corrélations d’activités de populations neuronales. Le troisième chapitre (C) met en liaison les aspects cités précédemment (les effets de l’adaptation visuelle et la connectivité fonctionnelle) aux propriétés électrophysiologiques des neurones (deux classes de neurones sont traitées : les neurones à décharge régulière et les neurones à décharge rapide ou burst). Enfin, le dernier chapitre (D) a pour objectif l’étude de l’effet du couplage de l’adaptation visuelle à l’administration de certaines drogues, notamment la sérotonine et la fluoxétine (inhibiteur sélectif de recapture de la sérotonine). Méthodes En utilisant des enregistrements extracellulaires d’activités neuronales dans le cortex visuel primaire (V1) combinés à un processus d’imagerie cérébrale optique intrinsèque, nous enregistrons l’activité de décharge de populations neuronales et nous examinons l’activité de neurones individuels extraite des signaux multi-unitaires. L’analyse de l’activité cérébrale se base sur différents algorithmes : la distinction des propriétés électrophysiologiques des neurones se fait par calcul de l’intervalle de temps entre la vallée et le pic maximal du potentiel d’action (largeur du potentiel d’action), la sélectivité des neurones est basée sur leur taux de décharge à différents stimuli, et la connectivité fonctionnelle utilise des calculs de corrélations croisées. L’utilisation des drogues se fait par administration locale sur la surface du cortex (après une craniotomie et une durotomie). Résultats et conclusions Dans le premier chapitre, nous démontrons la capacité des neurones à modifier leur sélectivité après une période d’adaptation visuelle à un stimulus particulier, ces changements aboutissent à une réorganisation des cartes corticales suivant un patron spécifique. Nous attribuons ce résultat à la flexibilité de groupes fonctionnels de neurones qui étaient longtemps considérés comme des unités anatomiques rigides. En effet, nous observons une restructuration extensive des domaines d’orientation dans le but de remodeler les colonnes d’orientation où chaque stimulus est représenté de façon égale. Ceci est d’autant plus confirmé dans le second chapitre où dans ce cas, les cartes de connectivité fonctionnelle sont investiguées. En accord avec les résultats énumérés précédemment, les cartes de connectivité montrent également une restructuration massive mais de façon intéressante, les neurones utilisent une stratégie de sommation afin de stabiliser leurs poids de connectivité totaux. Ces dynamiques de connectivité sont examinées dans le troisième chapitre en relation avec les propriétés électrophysiologiques des neurones. En effet, deux modes de décharge neuronale permettent la distinction entre deux classes neuronales. Leurs dynamiques de corrélations distinctes suggèrent que ces deux classes jouent des rôles clés différents dans l’encodage et l’intégration des stimuli visuels au sein d’une population neuronale. Enfin, dans le dernier chapitre, l’adaptation visuelle est combinée avec l’administration de certaines substances, notamment la sérotonine (neurotransmetteur) et la fluoxétine (inhibiteur sélectif de recapture de la sérotonine). Ces deux substances produisent un effet similaire en facilitant l’acquisition des stimuli imposés par adaptation. Lorsqu’un stimulus non optimal est présenté en présence de l’une des deux substances, nous observons une augmentation du taux de décharge des neurones en présentant ce stimulus. Nous présentons un modèle neuronal basé sur cette recherche afin d’expliquer les fluctuations du taux de décharge neuronale en présence ou en absence des drogues. Cette thèse présente de nouvelles perspectives quant à la compréhension de l’adaptation des neurones du cortex visuel primaire adulte dans le but de changer leur sélectivité dans un environnement d’apprentissage. Nous montrons qu’il y a un parfait équilibre entre leurs habiletés plastiques et leur dynamique d’homéostasie.

Ragtime for eleven instruments. [music] /

Caption title: Rag-time for eleven instruments.

Répertoire de reliefs grecs et romains.

T.3 published- Roma, "L'Erma" di Bretschneider, 1968.

Introduction à la théorie des fonctions d'une variable.

Available on demand as hard copy or computer file from Cornell University Library.

Celebrities in El Dorado, 1850-1906.

"A biographic record of 111 prominent musicians who have visited San Francisco and performed here from the earliest days of the gold rush era to the time of the great fire, with additional lists of visiting celebrities (1906-1940), chamber music ensembles, bands, orchestras, and other music-making bodies."--2d prelim. leaf.

The Mandolin Club was a decorous group in 1916

Image from publication: Old Jackson town, produced for Jackson County by Great Lakes Federal Savings, 1981

Heat stress, heat strain, and productivity in Washington State tree fruit harvesters

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-06

Adsorption of ethylene on graphitized thermal carbon black and in slit pores: A computer simulation study

In this paper, we studied vapor-liquid equilibria (VLE) and adsorption of ethylene on graphitized thermal carbon black and in slit pores whose walls are composed of graphene layers. Simple models of a one-center Lennard-Jones (LJ) potential and a two-center united atom (UA)-LJ potential are investigated to study the impact of the choice of potential models in the description of VLE and adsorption behavior. Here, we used a Monte Carlo simulation method with grand canonical Monte Carlo (GCMC) and Gibbs ensemble Monte Carlo ensembles. The one-center potential model cannot describe adequately the VLE over the practical range of temperature from the triple point to the critical point. On the other hand, the two-center potential model (Wick et al. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 8008-8016) performs well in the description of VLE (saturated vapor and liquid densities and vapor pressure) over the wide range of temperature. This UA-LJ model is then used in the study of adsorption of ethylene on graphitized thermal carbon black and in slit pores. Agreement between the GCMC simulation results and the experimental data on graphitized thermal carbon black for moderate temperatures is excellent, demonstrating that the potential of the GCMC method and the proper choice of potential model are essential to investigate adsorption. For slit pores of various sizes, we have found that the behavior of ethylene exhibits a number of features that are not manifested in the study of spherical LJ particles. In particular, the singlet density distribution versus distance across the pore and the angle between the molecular axis and the z direction provide rich information about the way molecules arrange themselves when the pore width is varied. Such an arrangement has been found to be very sensitive to the pore width.

Demonstrating superior discrimination of locally prepared states using nonlocal measurements

We experimentally demonstrate the superior discrimination of separated, unentangled two-qubit correlated states using nonlocal measurements, when compared with measurements based on local operations and classical communications. When predicted theoretically, this phenomenon was dubbed quantum nonlocality without entanglement. We characterize the performance of the nonlocal, or joint, measurement with a payoff function, for which we measure 0.72 +/- 0.02, compared with the maximum locally achievable value of 2/3 and the overall optimal value of 0.75.

Adsorption of Lennard-Jones fluids in carbon slit pores of a finite length. A computer simulation study

The adsorption of simple Lennard-Jones fluids in a carbon slit pore of finite length was studied with Canonical Ensemble (NVT) and Gibbs Ensemble Monte Carlo Simulations (GEMC). The Canonical Ensemble was a collection of cubic simulation boxes in which a finite pore resides, while the Gibbs Ensemble was that of the pore space of the finite pore. Argon was used as a model for Lennard-Jones fluids, while the adsorbent was modelled as a finite carbon slit pore whose two walls were composed of three graphene layers with carbon atoms arranged in a hexagonal pattern. The Lennard-Jones (LJ) 12-6 potential model was used to compute the interaction energy between two fluid particles, and also between a fluid particle and a carbon atom. Argon adsorption isotherms were obtained at 87.3 K for pore widths of 1.0, 1.5 and 2.0 nm using both Canonical and Gibbs Ensembles. These results were compared with isotherms obtained with corresponding infinite pores using Grand Canonical Ensembles. The effects of the number of cycles necessary to reach equilibrium, the initial allocation of particles, the displacement step and the simulation box size were particularly investigated in the Monte Carlo simulation with Canonical Ensembles. Of these parameters, the displacement step had the most significant effect on the performance of the Monte Carlo simulation. The simulation box size was also important, especially at low pressures at which the size must be sufficiently large to have a statistically acceptable number of particles in the bulk phase. Finally, it was found that the Canonical Ensemble and the Gibbs Ensemble both yielded the same isotherm (within statistical error); however, the computation time for GEMC was shorter than that for canonical ensemble simulation. However, the latter method described the proper interface between the reservoir and the adsorbed phase (and hence the meniscus).

Modeling of adsorption in finite cylindrical pores by means of density functional theory

Adsorption of argon at its boiling point infinite cylindrical pores is considered by means of the non-local density functional theory (NLDFT) with a reference to MCM-41 silica. The NLDFT was adjusted to amorphous solids, which allowed us to quantitatively describe argon adsorption isotherm on nonporous reference silica in the entire bulk pressure range. In contrast to the conventional NLDFT technique, application of the model to cylindrical pores does not show any layering before the phase transition in conformity with experimental data. The finite pore is modeled as a cylindrical cavity bounded from its mouth by an infinite flat surface perpendicular to the pore axis. The adsorption of argon in pores of 4 and 5 nm diameters is analyzed in canonical and grand canonical ensembles using a two-dimensional version of NLDFT, which accounts for the radial and longitudinal fluid density distributions. The simulation results did not show any unusual features associated with accounting for the outer surface and support the conclusions obtained from the classical analysis of capillary condensation and evaporation. That is, the spontaneous condensation occurs at the vapor-like spinodal point, which is the upper limit of mechanical stability of the liquid-like film wetting the pore wall, while the evaporation occurs via a mechanism of receding of the semispherical meniscus from the pore mouth and the complete evaporation of the core occurs at the equilibrium transition pressure. Visualization of the pore filling and empting in the form of contour lines is presented.

Quantum memory scheme based on optical fibers and cavities

An optical quantum memory scheme using two narrow-linewidth cavities and some optical fibers is proposed. The cavities are connected via an optical fiber, and the gap of each cavity can be adjusted to allow photons with a certain bandwidth to transmit through or reflect back. Hence, each cavity acts as a shutter and the photons can be stored in the optical fiber between the cavities at will. We investigate the feasibility of using this device in storing a single photon. We estimate that with current technology storage of a photon qubit for up to 50 clock cycles (round trips) could be achieved with a probability of success of 85%. We discuss how this figure could be improved.

Quantum Information Processing with spin systems: from modeling to possible implementations

The physical implementation of quantum information processing is one of the major challenges of current research. In the last few years, several theoretical proposals and experimental demonstrations on a small number of qubits have been carried out, but a quantum computing architecture that is straightforwardly scalable, universal, and realizable with state-of-the-art technology is still lacking. In particular, a major ultimate objective is the construction of quantum simulators, yielding massively increased computational power in simulating quantum systems. Here we investigate promising routes towards the actual realization of a quantum computer, based on spin systems. The first one employs molecular nanomagnets with a doublet ground state to encode each qubit and exploits the wide chemical tunability of these systems to obtain the proper topology of inter-qubit interactions. Indeed, recent advances in coordination chemistry allow us to arrange these qubits in chains, with tailored interactions mediated by magnetic linkers. These act as switches of the effective qubit-qubit coupling, thus enabling the implementation of one- and two-qubit gates. Molecular qubits can be controlled either by uniform magnetic pulses, either by local electric fields. We introduce here two different schemes for quantum information processing with either global or local control of the inter-qubit interaction and demonstrate the high performance of these platforms by simulating the system time evolution with state-of-the-art parameters. The second architecture we propose is based on a hybrid spin-photon qubit encoding, which exploits the best characteristic of photons, whose mobility is exploited to efficiently establish long-range entanglement, and spin systems, which ensure long coherence times. The setup consists of spin ensembles coherently coupled to single photons within superconducting coplanar waveguide resonators. The tunability of the resonators frequency is exploited as the only manipulation tool to implement a universal set of quantum gates, by bringing the photons into/out of resonance with the spin transition. The time evolution of the system subject to the pulse sequence used to implement complex quantum algorithms has been simulated by numerically integrating the master equation for the system density matrix, thus including the harmful effects of decoherence. Finally a scheme to overcome the leakage of information due to inhomogeneous broadening of the spin ensemble is pointed out. Both the proposed setups are based on state-of-the-art technological achievements. By extensive numerical experiments we show that their performance is remarkably good, even for the implementation of long sequences of gates used to simulate interesting physical models. Therefore, the here examined systems are really promising buildingblocks of future scalable architectures and can be used for proof-of-principle experiments of quantum information processing and quantum simulation.