Dynamics of serotonergic neurons revealed by fiber photometry

This work was developed in the context of the MIT Portugal Program, area of Bioengineering Systems, in collaboration with the Champalimaud Research Programme, Champalimaud Center for the Unknown, Lisbon, Portugal. The project entitled Dynamics of serotonergic neurons revealed by fiber photometry was carried out at Instituto Gulbenkian de Ciência, Oeiras, Portugal and at the Champalimaud Research Programme, Champalimaud Center for the Unknown, Lisbon, Portugal

Entre a plasticidade do corpo e da imagem : contributos para uma viagem interactiva pelos territórios incertos da arte contemporânea

Este trabalho de investigação começou por ser estruturado em torno de quatro grandes capítulos (quatro grandes linhas de orientação temática), todos eles amplamente desenvolvidos no sentido de podermos cartografar alguns dos principais territórios e sintomas da arte contemporânea, sendo certo também, que cada um deles assenta precisamente nos princípios de uma estrutura maleável que, para todos os efeitos, se encontra em processo de construção (work in progress), neste caso, graças à plasticidade do corpo, do espaço, da imagem e do uso criativo das tecnologias digitais, no âmbito das quais, aliás, tudo se parece produzir, transformar e disseminar hoje em dia à nossa volta (quase como se de uma autêntica viagem interactiva se tratasse). Por isso, a partir daqui, todo o esforço que se segue procurará ensaiar uma hipótese de trabalho (desenvolver uma investigação) que, porventura, nos permita desbravar alguns caminhos em direcção aos intermináveis túneis do futuro, sempre na expectativa de podermos dar forma, função e sentido a um desejo irreprimível de liberdade criativa, pois, a arte contemporânea tem essa extraordinária capacidade de nos transportar para muitos outros lugares do mundo, tão reais e imaginários como a nossa própria vida. Assim sendo, há que sumariar algumas das principais etapas a desenvolver ao longo desta investigação. Ora, num primeiro momento, começaremos por reflectir sobre o conceito alargado de «crise» (a crise da modernidade), para logo de seguida podermos abordar a questão da crise das antigas categorias estéticas, questionando assim, para todos os efeitos, quer o conceito de «belo» (Platão) e de «gosto» (Kant), quer ainda o conceito de «forma» (Foccilon), não só no sentido de tentarmos compreender algumas das principais razões que terão estado na origem do chamado «fim da arte» (Hegel), mas também algumas daquelas que terão conduzido à estetização generalizada da experiência contemporânea e à sua respectiva disseminação pelas mais variadas plataformas digitais. Num segundo momento, procuraremos reflectir sobre alguns dos principais problemas da inquietante história das imagens, nomeadamente para tentarmos perceber como é que todas estas transformações técnicas (ligadas ao aparecimento da fotografia, do cinema, do vídeo, do computador e da internet) terão contribuído para o processo de instauração e respectivo alargamento daquilo que todos nós ficaríamos a conhecer como a nova «era da imagem», ou a imagem na «era da sua própria reprodutibilidade técnica» (Benjamin), pois, só assim é que conseguiremos interrogar este imparável processo de movimentação, fragmentação, disseminação, simulação e interacção das mais variadas «formas de vida» (Nietzsche, Agamben). Entretanto, chegados ao terceiro grande momento, interessa-nos percepcionar a arte contemporânea como uma espécie de plataforma interactiva que, por sua vez, nos levará a interpelar alguns dos principais dispositivos metafóricos e experimentais da viagem, neste caso, da viagem enquanto linha facilitadora de acesso à arte, à cultura e à vida contemporânea em geral, ou seja, todo um processo de reflexão que nos incitará a cartografar alguns dos mais atractivos sintomas provenientes da estética do flâneur (na perspectiva de Rimbaud, Baudelaire, Long e Benjamin) e, consequentemente, a convocar algumas das principais sensações decorrentes da experiência altamente sedutora daqueles que vivem mergulhados na órbita interactiva do ciberespaço (na condição de ciberflâneurs), quase como se o mundo inteiro, agora, fosse tão somente um espaço poético «inteiramente navegável» (Manovich). Por fim, no quarto e último momento, procuraremos fazer uma profunda reflexão sobre a inquietante história do corpo, principalmente com o objectivo de reforçar a ideia de que apesar das suas inúmeras fragilidades biológicas (um ser que adoece e morre), o corpo continua a ser uma das «categorias mais persistentes de toda a cultura ocidental» (Ieda Tucherman), não só porque ele resistiu a todas as transformações que lhe foram impostas historicamente, mas também porque ele se soube reinventar e readaptar pacientemente face a todas essas transformações históricas. Sinal evidente de que a sua plasticidade lhe iria conferir, principalmente a partir do século XX («o século do corpo») um estatuto teórico e performativo verdadeiramente especial. Tão especial, aliás, que basta termos uma noção, mesmo que breve, da sua inquietante história para percebermos imediatamente a extraordinária importância dalgumas das suas mais variadas transformações, atracções, ligações e exibições ao longo das últimas décadas, nomeadamente sob o efeito criativo das tecnologias digitais (no âmbito das quais se processam algumas das mais interessantes operações de dinamização cultural e artística do nosso tempo). Em suma, esperamos sinceramente que este trabalho de investigação possa vir a contribuir para o processo de alargamento das fronteiras cada vez mais incertas, dinâmicas e interactivas do conhecimento daquilo que parece constituir, hoje em dia, o jogo fundamental da nossa contemporaneidade.

Numerical simulation of galvanized rebars pullout

The usage of rebars in construction is the most common method for reinforcing plain concrete and thus bridging the tensile stresses along the concrete crack surfaces. Usually design codes for modelling the bond behaviour of rebars and concrete suggest a local bond stress – slip relationship that comprises distinct reinforcement mechanisms, such as adhesion, friction and mechanical anchorage. In this work, numerical simulations of pullout tests were performed using the finite element method framework. The interaction between rebar and concrete was modelled using cohesive elements. Distinct local bond laws were used and compared with ones proposed by the Model Code 2010. Finally an attempt was made to model the geometry of the rebar ribs in conjunction with a material damaged plasticity model for concrete.

Plastic-damage smeared crack model to simulate the behaviour of structures made by cement based materials

This work proposes a constitutive model to simulate nonlinear behaviour of cement based materials subjected to different loading paths. The model incorporates a multidirectional fixed smeared crack approach to simulate crack initiation and propagation, whereas the inelastic behaviour of material between cracks is treated by a numerical strategy that combines plasticity and damage theories. For capturing more realistically the shear stress transfer between the crack surfaces, a softening diagram is assumed for modelling the crack shear stress versus crack shear strain. The plastic damage model is based on the yield function, flow rule and evolution law for hardening variable, and includes an explicit isotropic damage law to simulate the stiffness degradation and the softening behaviour of cement based materials in compression. This model was implemented into the FEMIX computer program, and experimental tests at material scale were simulated to appraise the predictive performance of this constitutive model. The applicability of the model for simulating the behaviour of reinforced concrete shear wall panels submitted to biaxial loading conditions, and RC beams failing in shear is investigated.

Nutritional status and specific leaf area of mahogany and tonka bean under two light environments

Studies on nutritional status and leaf traits were carried out in two tropical tree species Swietenia macrophylla King (mahogany) and Dipetryx odorata Aubl. Willd. (tonka bean) planted under contrasting light environments in Presidente Figueiredo-AM, Brazil. Leaves of S. macrophylla and D. odorata were collected in three year-old trees grown under full sunlight (about 2000 µmol m-2 s-1) and natural shade under a closed canopy of Balsa-wood plantation (Ochroma pyramidale Cav. Ex. Lam.Urb) about 260 µmol m-2 s-1. The parameters analysed were leaf area (LA), leaf dry mass (LDM), specific leaf area (SLA) and leaf nutrient contents. It was observed that, S. macrophylla leaves grown under full sunlight showed LA 35% lower than those grown under shade. In D. odorata leaves these differences in LA were not observed. In addition, it was observed that S. macrophylla shade leaves, for LDM, were 50% smaller than sun leaves, while in D. odorata, there differences were not observed. SLA in S. macrophylla presented that sun leaves were three times smaller than those grown under shade. In D. odorata, no differences were observed. Nutrient contents in S. macrophylla, regardless of their light environments, showed higher contents for P and Ca than those found in D. odorata. The N, K, Fe and Mn contents in S. macrophylla leaves decreased under shade. Finally, we suggest that the decreasing in leaf nutrient contents may have a negative influence on leaf growth. The results demonstrated that the tested hypothesis is true for leaf traits, which D. odorata, late-successional species, showed lower plasticity for leaf traits than Swietenia macrophylla, mid-successional species.

High strain rate constitutive modeling forhistorical structures subjected to blast loading

Doctoral Thesis Civil Engineering

From the periphery to the brain: Lipocalin-2, a friend or foe?

Lipocalin-2 (LCN2) is an acute-phase protein that, by binding to iron-loaded siderophores, acts as a potent bacteriostatic agent in the iron-depletion strategy of the immune system to control pathogens. The recent identification of a mammalian siderophore also suggests a physiological role for LCN2 in iron homeostasis, specifically in iron delivery to cells via a transferrin-independent mechanism. LCN2 participates, as well, in a variety of cellular processes, including cell proliferation, cell differentiation and apoptosis, and has been mostly found up-regulated in various tissues and under inflammatory states, being its expression regulated by several inducers. In the central nervous system less is known about the processes involving LCN2, namely by which cells it is produced/secreted, and its impact on cell proliferation and death, or in neuronal plasticity and behaviour. Importantly, LCN2 recently emerged as a potential clinical biomarker in multiple sclerosis and in ageing-related cognitive decline. Still, there are conflicting views on the role of LCN2 in pathophysiological processes, with some studies pointing to its neurodeleterious effects, while others indicate neuroprotection. Herein, these various perspectives are reviewed and a comprehensive and cohesive view of the general function of LCN2, particularly in the brain, is provided.

Facilitative effects of bi-hemispheric tDCS in cognitive deficits of Parkinson Disease patients

Parkinson’s disease (PD) is a progressive neurodegenerative disorder, primarily characterized by motor symptoms such as tremor, rigidity, bradykinesia, stiffness, slowness and impaired equilibrium. Although the motor symptoms have been the focus in PD, slight cognitive deficits are commonly found in non-demented and non-depressed PD patients, even in early stages of the disease, which have been linked to the subsequent development of pathological dementia. Thus, strongly reducing the quality of life (QoL). Both levodopa therapy and deep brain stimulation (DBS) have yield controversial results concerning the cognitive symptoms amelioration in PD patients. That does not seems to be the case with transcranial direct current stimulation (tDCS), although better stimulation parameters are needed. Therefore we hypothesize that simultaneously delivering cathodal tDCS (or ctDCS), over the right prefrontal cortex delivered with anodal tDCS (or atDCS) to left prefrontal cortex could be potentially beneficial for PD patients, either by mechanisms of homeostatic plasticity and by increases in the extracellular dopamine levels over the striatum.

Transcranial direct current stimulation based metaplasticity protocols in working memory

It has been already shown that delivering tDCS that are spaced by an interval alters its impact on motor plasticity. These effects can be explained, based on metaplasticity in which a previous modification of activity in a neuronal network can change the effects of subsequent interventions in the same network. But to date there is limited data assessing metaplasticity effects in cognitive functioning.

Neurobiologia da Cannabis: do sistema endocanabinoide aos transtornos por uso de Cannabis

OBJETIVOS: Diante das lacunas na efetividade das terapêuticas para transtornos por uso de Cannabis, a droga ilícita mais consumida no mundo, este trabalho propõe-se a rever os conhecimentos sobre o substrato neuroanatômico, biomolecular e celular do sistema endocanabinoide, descrever os mecanismos de neuroplasticidade dependente dos canabinoides e relacioná-los com a neurobiologia dos transtornos por uso de Cannabis (abuso e dependência). MÉTODOS: Recorreu-se às bases de dados Medline, Scopus e ISI Web of Knowledge; as palavras-chave pesquisadas foram "Cannabis", "neurobiology", "endocannabinoid system", "endocannabinoids", "receptors, cannabinoid", "neuronal plasticity", "long-term synaptic depression", "long-term potentiation", "marijuana abuse" e "tetrahydrocannabinol". Foram incluídos 80 trabalhos nesta revisão. DISCUSSÃO: A distribuição neuroanatômica, celular e biomolecular do sistema endocanabinoide adequa-se perfeitamente às suas funções de neuromodulação (via neuroplasticidade e metaplasticidade), nomeadamente em vias relacionadas aos transtornos por uso de substâncias. Os canabinoides exógenos perturbam essas funções. CONCLUSÃO: O sistema endocanabinoide contribui para a definição de setpoints em diversas vias neuronais, incluindo vias cruciais na instalação de transtornos por uso de substâncias; com o uso de Cannabis, esses setpoints tornar-se-ão mais permissivos, facilitando os transtornos por uso de Cannabis. Os avanços no entendimento da neurobiologia da Cannabis abrem uma janela de oportunidades para novas estratégias terapêuticas nos transtornos por uso de Cannabis.

“PhenoWorld”: a new multidimensional strategy for studying behaviour in rodents

Tese de Doutoramento em Ciências da Saúde

Glucose addiction in cancer therapy : advances and drawbacks

Glucose addiction in cancer therapy: advances and drawbacks.

The role of IFNγ in higher brain function: in health and under chronic stress

Tese de Doutoramento em Ciências da Saúde

Comparative genomics reveals adaptations of a halotolerant thaumarchaeon in the interfaces of brine pools in the Red Sea

The bottom of the Red Sea harbors over 25 deep hypersaline anoxic basins that are geochemically distinct and characterized by vertical gradients of extreme physicochemical conditions. Because of strong changes in density, particulate and microbial debris get entrapped in the brine-seawater interface (BSI), resulting in increased dissolved organic carbon, reduced dissolved oxygen toward the brines and enhanced microbial activities in the BSI. These features coupled with the deep-sea prevalence of ammonia-oxidizing archaea (AOA) in the global ocean make the BSI a suitable environment for studying the osmotic adaptations and ecology of these important players in the marine nitrogen cycle. Using phylogenomic-based approaches, we show that the local archaeal community of five different BSI habitats (with up to 18.2% salinity) is composed mostly of a single, highly abundant Nitrosopumilus-like phylotype that is phylogenetically distinct from the bathypelagic thaumarchaea; ammonia-oxidizing bacteria were absent. The composite genome of this novel Nitrosopumilus-like subpopulation (RSA3) co-assembled from multiple single-cell amplified genomes (SAGs) from one such BSI habitat further revealed that it shares [sim]54% of its predicted genomic inventory with sequenced Nitrosopumilus species. RSA3 also carries several, albeit variable gene sets that further illuminate the phylogenetic diversity and metabolic plasticity of this genus. Specifically, it encodes for a putative proline-glutamate 'switch' with a potential role in osmotolerance and indirect impact on carbon and energy flows. Metagenomic fragment recruitment analyses against the composite RSA3 genome, Nitrosopumilus maritimus, and SAGs of mesopelagic thaumarchaea also reiterate the divergence of the BSI genotypes from other AOA.

vertex effect in polycrystalline materials : simulation, a macroscopic model, and structural application

Polycrystal Plasticity, Yield-Vertex, Corner, Vertex-Effect, Microscale, Macroscale, Multiaxial, Torsional Buckling, Cruciform Column