Diagnosis of Alzheimer’s Disease from EEG by Means of Synchrony Measures in Optimized Frequency Bands

Several clinical studies have reported that EEG synchrony is affected by Alzheimer’s disease (AD). In this paper a frequency band analysis of AD EEG signals is presented, with the aim of improving the diagnosis of AD using EEG signals. In this paper, multiple synchrony measures are assessed through statistical tests (Mann–Whitney U test), including correlation, phase synchrony and Granger causality measures. Moreover, linear discriminant analysis (LDA) is conducted with those synchrony measures as features. For the data set at hand, the frequency range (5-6Hz) yields the best accuracy for diagnosing AD, which lies within the classical theta band (4-8Hz). The corresponding classification error is 4.88% for directed transfer function (DTF) Granger causality measure. Interestingly, results show that EEG of AD patients is more synchronous than in healthy subjects within the optimized range 5-6Hz, which is in sharp contrast with the loss of synchrony in AD EEG reported in many earlier studies. This new finding may provide new insights about the neurophysiology of AD. Additional testing on larger AD datasets is required to verify the effectiveness of the proposed approach.

Direct noninvasive estimation of myocardial tricarboxylic acid cycle flux in vivo using hyperpolarized (13)C magnetic resonance.

BACKGROUND: The heart relies on continuous energy production and imbalances herein impair cardiac function directly. The tricarboxylic acid (TCA) cycle is the primary means of energy generation in the healthy myocardium, but direct noninvasive quantification of metabolic fluxes is challenging due to the low concentration of most metabolites. Hyperpolarized (13)C magnetic resonance spectroscopy (MRS) provides the opportunity to measure cellular metabolism in real time in vivo. The aim of this work was to noninvasively measure myocardial TCA cycle flux (VTCA) in vivo within a single minute. METHODS AND RESULTS: Hyperpolarized [1-(13)C]acetate was administered at different concentrations in healthy rats. (13)C incorporation into [1-(13)C]acetylcarnitine and the TCA cycle intermediate [5-(13)C]citrate was dynamically detected in vivo with a time resolution of 3s. Different kinetic models were established and evaluated to determine the metabolic fluxes by simultaneously fitting the evolution of the (13)C labeling in acetate, acetylcarnitine, and citrate. VTCA was estimated to be 6.7±1.7μmol·g(-1)·min(-1) (dry weight), and was best estimated with a model using only the labeling in citrate and acetylcarnitine, independent of the precursor. The TCA cycle rate was not linear with the citrate-to-acetate metabolite ratio, and could thus not be quantified using a ratiometric approach. The (13)C signal evolution of citrate, i.e. citrate formation was independent of the amount of injected acetate, while the (13)C signal evolution of acetylcarnitine revealed a dose dependency with the injected acetate. The (13)C labeling of citrate did not correlate to that of acetylcarnitine, leading to the hypothesis that acetylcarnitine formation is not an indication of mitochondrial TCA cycle activity in the heart. CONCLUSIONS: Hyperpolarized [1-(13)C]acetate is a metabolic probe independent of pyruvate dehydrogenase (PDH) activity. It allows the direct estimation of VTCA in vivo, which was shown to be neither dependent on the administered acetate dose nor on the (13)C labeling of acetylcarnitine. Dynamic (13)C MRS coupled to the injection of hyperpolarized [1-(13)C]acetate can enable the measurement of metabolic changes during impaired heart function.

Study of Johnsons Glacier (Livingston Island, Antarctica) by means of shallow ice cores and their tephra and by analysis of 137Cs content

With the aim of monitoring the dynamics of the Livingston Island ice cap, the Departament de Geodinàmica i Geofísica of the Universitat de Barcelona began ye a r ly surveys in the austral summer of 1994-95 on Johnsons Glacier. During this field campaign 10 shallow ice cores were sampled with a manual ve rtical ice-core drilling machine. The objectives were: i) to detect the tephra layer accumulated on the glacier surface, attributed to the 1970 Deception Island pyroclastic eruption, today interstratified; ii) to verify wheter this layer might serve as a reference level; iii) to measure the 1 3 7Cs radio-isotope concentration accumulated in the 1965 snow stratum; iv) to use the isochrone layer as a mean of verifying the age of the 1970 tephra layer; and, v) to calculate both the equilibrium line of the glacier and average mass balance over the last 28 years (1965-1993). The stratigr a p hy of the cores, their cumulative density curves and the isothermal ice temperatures recorded confi rm that Johnsons Glacier is a temperate glacier. Wi n d, solar radiation heating and liquid water are the main agents controlling the ve rtical and horizontal redistribution of the volcanic and cryoclastic particles that are sedimented and remain interstratified within the g l a c i e r. It is because of this redistribution that the 1970 tephra layer does not always serve as a ve ry good reference level. The position of the equilibrium line altitude (ELA) in 1993, obtained by the 1 3 7Cs spectrometric analysis, varies from about 200 m a.s.l. to 250 m a.s.l. This indicates a rising trend in the equilibrium line altitude from the beginning of the 1970s to the present day. The va rying slope orientation of Johnsons Glacier relative to the prevailing NE wind gives rise to large local differences in snow accumulation, which locally modifies the equilibrium line altitude. In the cores studied, 1 3 7Cs appears to be associated with the 1970 tephra laye r. This indicates an intense ablation episode throughout the sampled area (at least up to 330 m a.s.l), which probably occurred synchronically to the 1970 tephra deposition or later. A rough estimate of the specific mass balance reveals a considerable accumulation gradient related to the increase with altitude.

The connection between distortion risk measures and ordered weighted averaging operators

Distortion risk measures summarize the risk of a loss distribution by means of a single value. In fuzzy systems, the Ordered Weighted Averaging (OWA) and Weighted Ordered Weighted Averaging (WOWA) operators are used to aggregate a large number of fuzzy rules into a single value. We show that these concepts can be derived from the Choquet integral, and then the mathematical relationship between distortion risk measures and the OWA and WOWA operators for discrete and finite random variables is presented. This connection offers a new interpretation of distortion risk measures and, in particular, Value-at-Risk and Tail Value-at-Risk can be understood from an aggregation operator perspective. The theoretical results are illustrated in an example and the degree of orness concept is discussed.

O SUS na medicina nuclear do Brasil: avaliação e comparação dos dados fornecidos pelo Datasus e CNEN

Objetivo: Investigar o acesso a procedimentos ambulatoriais de medicina nuclear por intermédio do Sistema Único de Saúde (SUS) do Brasil e analisar a correspondência dos dados fornecidos por este sistema com os da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN). Materiais e Métodos: Foram obtidos e avaliados os dados disponíveis no Datasus quanto a quantidade de câmaras de cintilação, procedimentos ambulatoriais de 2008 a 2012, esfera administrativa responsável por estes procedimentos, tipo de prestador de serviços e terceirização de serviços. Também foi feita comparação com os dados de estabelecimentos autorizados pela CNEN. Resultados: O estudo mostrou que ainda falta amadurecimento do sistema quanto à sua completa alimentação, especialmente no campo de equipamentos disponíveis. Foi possível elencar os procedimentos mais realizados e verificar o crescimento da especialidade no período estudado. Estabelecimentos privados são responsáveis pela maior parte dos procedimentos cobertos pelo SUS. Entretanto, muitos estabelecimentos de saúde não são autorizados pela CNEN. Conclusão: O Datasus oferece dados importantes para uma análise como a feita neste estudo, embora alguns pontos ainda demandem atenção. O trabalho mostrou, quantitativamente, a realidade brasileira quanto ao acesso a procedimentos de medicina nuclear oferecidos pelo/para o SUS.

Is Transnational Private Regulation Potentially an Effective Means of Promoting Collective Industrial Relations?

This paper asks whether collective industrial relations can be promoted by means other than seeking change in public policy. Recent research points to the increasing significance of transnational private regulation (TPR) in developing economies. There is an emerging consensus that market incentives to improve wages and conditions of work can have a modest positive effect on measurable outcomes like hours of work, and health and safety. However, it appears that TPR has little impact on the capacity of workers to pursue such improvements for themselves via collective action. The paper takes a closer look at the potential of TPR to enhance worker voice and participation. It argues that this potential cannot be properly evaluated without understanding how local actors mobilise the social and political resources that TPR provides. The case studies presented show how different TPR schemes have been used by unions in Africa as a means to pursue the interests of members. The authors found that the scale of the impact of TPR in all of the contexts studied depended almost entirely on the existing capacities and resources of the unions involved. TPR led to the creation of collective industrial relations processes, or helped unions to ensure that certain enterprises participated in existing industrial relations processes, but did virtually nothing to enhance the political and organisational capacity of the unions to influence the outcomes of those processes in terms of wages and conditions of employment. The paper concludes that the potential of TPR to promote the emergence of collective industrial relations systems is very low.

Estudos de QSAR baseados em dados de atividade biológica obtidos por microcalorimetria: III interação de m-alcoxifenóis e p-hidroxibenzoatos de alquila com Escherichia coli

QSAR studies based on flow microcalorimetric bioassay data for interaction of homologous series of m-alkoxyphenols and p-hydroxybenzoates with E. coli cells were carried out applying factorial design. Results for both series showed a linear relationship between log(dose)max and log Po/w. Analysis of these data allows the identification of contributions toward the derived bioactivity from the parent structures (the molecule minus n-CH2 groups present in the side-chain) and the lipophilic groups, CH2. These results are discussed with respect to drug quantitative structure-relationship.

Tourism and Exports as a means of Growth

This study expands existing research by considering both exports and tourism as potential influencing factors for economic growth. While trade of goods has been proven as a means of growth for countries, inbound tourism as non-traditional exports, has been scarcely examined in the literature. Using data for Italy and Spain over the period 1954-2000 and 1964-2000 respectively, both exports of goods and tourism exports are included in the same model. Standard cointegration and Granger causality techniques are applied. The main results reveal the significance of both exports and tourism towards longterm growth with some peculiarities for each country.

Reconhecimento de padrões por métodos não supervisionados: explorando procedimentos quimiométricos para tratamento de dados analíticos

An activity for introducing hierarchical cluster analysis (HCA) and principal component analysis (PCA) during the Instrumental Analytical Chemistry course is presented. The posed problem involves the discrimination of mineral water samples according to their geographical origin. Thirty-seven samples of 9 different brands were considered and the results from the determination of Na, K, Mg, Ca, Sr and Ba were taken into account. Non-supervised methods for pattern recognition were explored to construct a dendrogram, score and loading plots. The devised activity can be adopted for introducing Chemometrics devoted to data handling, stressing its importance in the context of modern Analytical Chemistry.

CHEMOSTAT, UM SOFTWARE GRATUITO PARA ANÁLISE EXPLORATÓRIA DE DADOS MULTIVARIADOS

The objective of this work was to develop a free access exploratory data analysis software application for academic use that is easy to install and can be handled without user-level programming due to extensive use of chemometrics and its association with applications that require purchased licenses or routines. The developed software, called Chemostat, employs Hierarchical Cluster Analysis (HCA), Principal Component Analysis (PCA), intervals Principal Component Analysis (iPCA), as well as correction methods, data transformation and outlier detection. The data can be imported from the clipboard, text files, ASCII or FT-IR Perkin-Elmer “.sp” files. It generates a variety of charts and tables that allow the analysis of results that can be exported in several formats. The main features of the software were tested using midinfrared and near-infrared spectra in vegetable oils and digital images obtained from different types of commercial diesel. In order to validate the software results, the same sets of data were analyzed using Matlab© and the results in both applications matched in various combinations. In addition to the desktop version, the reuse of algorithms allowed an online version to be provided that offers a unique experience on the web. Both applications are available in English.

Uso da análise exploratória de dados na avaliação de modificadores químicos para determinação direta e simultânea de metais em álcool combustível por GFAAS

O objetivo deste trabalho foi empregar a análise exploratória de dados, no caso, a técnica de análise de componentes principais (PCA) como ferramenta na avaliação de modificadores químicos na determinação direta e simultânea de Al, As, Cu, Fe, Mn e Ni em álcool etílico combustível por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite (GFAAS). Os modificadores químicos avaliados foram: Pd(NO3)2 + Mg(NO3)2; W/Rh; W+ co-injeção de Pd(NO3)2 + Mg(NO3)2 e para cada modificador foram utilizadas trintas amostras de álcool etílico combustível. Como dados experimentais foram utilizados os resultados dos testes de adição e recuperação dos analitos frente aos diferentes modificadores químicos estudados. O emprego da técnica de PCA possibilitou a separação dos tipos de modificadores em função do intervalo de recuperação do analito. Dentre os modificadores avaliados, W+ co-injeção de Pd(NO3)2 + Mg(NO3)2 apresentou-se como a espécie de maior correlação positiva, pois apresenta os maiores teores de recuperação, e sendo assim, foi o escolhido para o desenvolvimento de metodologia para determinação direta e simultânea de Al, As, Cu, Fe, Mn e Ni em álcool etílico combustível por GFAAS.

Avaliação dos níveis de vibração vertical no assento de um trator agrícola de pneus utilizando um sistema de aquisição automática de dados

Este trabalho foi realizado na Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá (FEG-UNESP), SP, no laboratório de vibração e acústica em uma área experimental, com os objetivos de: a) determinar os níveis de vibração vertical no assento e na base do assento de um trator agrícola, executando a operação de gradagem para diferentes velocidades de trabalho; b) caracterizar a faixa de freqüência que apresenta os maiores picos de vibração vertical no assento do operador do trator; e c) analisar o conforto do operador, comparando os níveis de vibração obtidos com as principais normas vigentes. O sistema de aquisição de dados foi constituído por sensores de vibração, por condicionadores e amplificadores e por um conversor analógico-digital, instalados em um microcomputador e embarcados no trator ensaiado. Posteriormente os dados foram tratados pelo programa ORIGIN 50. Com base nos resultados obtidos, concluiu-se que: os níveis de aceleração encontrados na parte superior do assento foram consideravelmente inferiores aos níveis da base para as três velocidades, sendo a terceira marcha a que apresentou os maiores níveis de vibração; a faixa de freqüência que apresentou os maiores picos de vibração vertical foi entre 2 e 4 Hz; os valores de aceleração ponderada global encontraram-se bem acima dos limites definidos pela norma ISO 2631 para um período de 8 horas de trabalho; e houve crescimento dos níveis de vibração com o aumento da velocidade do sistema trator-implemento.

Uso de imagens orbitais como base de dados para projetos de reforma agrária

Análises técnica e econômica foram realizadas em imagens dos sensores IKONOS, TM/Landsat 5, ETM+/Landsat 7 e CCD/CBERS, objetivando a verificação da viabilidade destas como base de dados em projetos de reforma agrária. Essas análises efetuadas e a situação de mercado indicaram que a imagem IKONOS apresenta excelente desempenho técnico, mas o custo de aquisição inviabiliza sua utilização como base de dados para a reforma agrária. A imagem do Landsat 7, com baixo custo de aquisição, apresentou grande viabilidade técnica para fins de reforma agrária. No entanto, a perda do contato com a plataforma Landsat 7 inviabilizou a compra de novas imagens do sensor ETM+. A imagem CCD/CBERS apresentou a segunda maior similaridade com a verdade de campo e o menor índice Kappa para a classificação. Apesar do baixo índice de exatidão para a classificação, as análises de custo, o lançamento do CBERS-2 e a possibilidade de correção dos problemas de radiometria podem tornar as imagens da plataforma CBERS-2 concorrentes de peso no mercado e, ainda, preencher a lacuna deixada pela perda do Landsat 7. A imagem do Landsat 5 apresentou o mais baixo desempenho técnico nas análises efetuadas. Entretanto, seu potencial como base de dados é amplamente reconhecido pelo INCRA, que ainda utiliza tais imagens. O declínio da vida útil do Landsat-5 atribui mais importância ao lançamento do CBERS-2.

Caracterização fitossociológica em áreas de ocorrência natural de candeia (Eremanthus erythropappus (D.C.) MacLeish)

A candeia vem sendo submetida a uma exploração desordenada, devido ao seu elevado potencial econômico. A solução para o controle da exploração de forma desordenada é o desenvolvimento e a execução de planos de manejo florestal, sendo, o conhecimento da estrutura de Eremanthus erythropappus (candeia), tanto na forma específica quanto na forma florestal, de fundamental importância para o desenvolvimento de um manejo adequado. Os objetivos deste trabalho foram estudar a estrutura de E. erythropappus, em diferentes ambientes, e caracterizar os parâmetros das estruturas horizontal, vertical e interna e as distribuições de diâmetro, área basal e volume da espécie. Foram utilizados dados de cinco áreas: as áreas 1, 2 e 3, maciços de candeia na forma específica; área 4, ocorrência rara de candeia; e área 5, ocorrência de candeia na forma florestal. Foram amostradas cinco parcelas de 400 m² distribuídas sistematicamente em cada área. Após as análises, verificou-se que com o decorrer do tempo, cresce a população de outras espécies e decresce a população de candeia. A área 1 apresentou maiores valores de densidade absoluta, enquanto os melhores indivíduos de candeia, tanto em tamanho quanto em qualidade de fuste, ocorreram na área 5. Os indivíduos arbóreos das áreas estudas foram agrupados em dois estratos de altura total, porém os limites dos estratos verticais diferiram de uma área para outra. A distribuição da densidade (n ha-1) por classe de diâmetro para a comunidade arbórea e considerando apenas os indivíduos de candeia não diferiu significativamente pelo teste de Qui-quadrado.