Ras Family GTPases Control Growth of Astrocyte Processes

Astrocytes in neuron-free cultures typically lack processes, although they are highly process-bearing in vivo. We show that basic fibroblast growth factor (bFGF) induces cultured astrocytes to grow processes and that Ras family GTPases mediate these morphological changes. Activated alleles of rac1 and rhoA blocked and reversed bFGF effects when introduced into astrocytes in dissociated culture and in brain slices using recombinant adenoviruses. By contrast, dominant negative (DN) alleles of both GTPases mimicked bFGF effects. A DN allele of Ha-ras blocked bFGF effects but not those of Rac1-DN or RhoA-DN. Our results show that bFGF acting through c-Ha-Ras inhibits endogenous Rac1 and RhoA GTPases thereby triggering astrocyte process growth, and they provide evidence for the regulation of this cascade in vivo by a yet undetermined neuron-derived factor.

Immunization of metastatic breast cancer patients with a fully synthetic globo H conjugate: A phase I trial

The carbohydrate antigen globo H commonly found on breast cancer cells is a potential target for vaccine therapy. The objectives of this trial were to determine the toxicity and immunogenicity of three synthetic globo H-keyhole limpet hemocyanin conjugates plus the immunologic adjuvant QS-21. Twenty-seven metastatic breast cancer patients received five vaccinations each. The vaccine was well tolerated, and no definite differences were observed among the three formulations. Serologic analyses demonstrated the generation of IgM antibody titers in most patients, with minimal IgG antibody stimulation. There was significant binding of IgM antibodies to MCF-7 tumor cells in 16 patients, whereas IgG antibody reactivity was observed in a few patients. There was evidence of complement-dependent cytotoxicity in several patients. Affinity column purification supported the specificity of IgM antibodies for globo H. On the basis of these data, globo H will constitute one component of a polyvalent vaccine for evaluation in high-risk breast cancer patients.

Casamento de modelos baseado em projeções radiais e circulares invariante a pontos de vista.

Este trabalho aborda o problema de casamento entre duas imagens. Casamento de imagens pode ser do tipo casamento de modelos (template matching) ou casamento de pontos-chaves (keypoint matching). Estes algoritmos localizam uma região da primeira imagem numa segunda imagem. Nosso grupo desenvolveu dois algoritmos de casamento de modelos invariante por rotação, escala e translação denominados Ciratefi (Circula, radial and template matchings filter) e Forapro (Fourier coefficients of radial and circular projection). As características positivas destes algoritmos são a invariância a mudanças de brilho/contraste e robustez a padrões repetitivos. Na primeira parte desta tese, tornamos Ciratefi invariante a transformações afins, obtendo Aciratefi (Affine-ciratefi). Construímos um banco de imagens para comparar este algoritmo com Asift (Affine-scale invariant feature transform) e Aforapro (Affine-forapro). Asift é considerado atualmente o melhor algoritmo de casamento de imagens invariante afim, e Aforapro foi proposto em nossa dissertação de mestrado. Nossos resultados sugerem que Aciratefi supera Asift na presença combinada de padrões repetitivos, mudanças de brilho/contraste e mudanças de pontos de vista. Na segunda parte desta tese, construímos um algoritmo para filtrar casamentos de pontos-chaves, baseado num conceito que denominamos de coerência geométrica. Aplicamos esta filtragem no bem-conhecido algoritmo Sift (scale invariant feature transform), base do Asift. Avaliamos a nossa proposta no banco de imagens de Mikolajczyk. As taxas de erro obtidas são significativamente menores que as do Sift original.

Análise da dinâmica e quantificação metabólica de imagens de medicina nuclear na modalidade PET/CT.

A presença da Medicina Nuclear como modalidade de obtenção de imagens médicas é um dos principais procedimentos utilizados hoje nos centros de saúde, tendo como grande vantagem a capacidade de analisar o comportamento metabólico do paciente, traduzindo-se em diagnósticos precoces. Entretanto, sabe-se que a quantificação em Medicina Nuclear é dificultada por diversos fatores, entre os quais estão a correção de atenuação, espalhamento, algoritmos de reconstrução e modelos assumidos. Neste contexto, o principal objetivo deste projeto foi melhorar a acurácia e a precisão na análise de imagens de PET/CT via processos realísticos e bem controlados. Para esse fim, foi proposta a elaboração de uma estrutura modular, a qual está composta por um conjunto de passos consecutivamente interligados começando com a simulação de phantoms antropomórficos 3D para posteriormente gerar as projeções realísticas PET/CT usando a plataforma GATE (com simulação de Monte Carlo), em seguida é aplicada uma etapa de reconstrução de imagens 3D, na sequência as imagens são filtradas (por meio do filtro de Anscombe/Wiener para a redução de ruído Poisson caraterístico deste tipo de imagens) e, segmentadas (baseados na teoria Fuzzy Connectedness). Uma vez definida a região de interesse (ROI) foram produzidas as Curvas de Atividade de Entrada e Resultante requeridas no processo de análise da dinâmica de compartimentos com o qual foi obtida a quantificação do metabolismo do órgão ou estrutura de estudo. Finalmente, de uma maneira semelhante imagens PET/CT reais fornecidas pelo Instituto do Coração (InCor) do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP) foram analisadas. Portanto, concluiu-se que a etapa de filtragem tridimensional usando o filtro Anscombe/Wiener foi relevante e de alto impacto no processo de quantificação metabólica e em outras etapas importantes do projeto em geral.

Vulnerabilidade à queda de árvores por meio de simulações microclimáticas

Muitos são os benefícios provenientes da arborização de vias públicas, como aumento da vida útil do asfalto por meio do sombreamento, filtragem de poluentes, absorção de CO2, interceptação da água da chuva e da radiação solar e mitigação de ilhas de calor; porém, por questões culturais, é considerada muitas vezes pela população como algo negativo, cujas folhas entopem calhas, raízes destroem calçadas, troncos e folhas atrapalham fiação elétrica e, principalmente, elas estão susceptíveis às quedas. A pesquisa teve como objetivo estudar o comportamento das quedas de árvores no município de Piracicaba/SP, Brasil, com atenção especial ao regime de ventos na cidade, baseado em dados fornecidos pelo Corpo de Bombeiros de Piracicaba, Secretaria de Defesa do Meio Ambiente de Piracicaba (SEDEMA) e Estação Meteorológica da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ). De caráter inédito, o principal resultado foi a relação direta entre quedas e zonas urbanizadas, que, em constantes alterações no uso do solo, acabam por danificar a sustentação das árvores (raízes), fato justificado pela alta concentração de quedas na parte central (36,7%), com destaque para as estações da primavera e do verão, ou seja, ventos e chuvas, na qual, juntas, somaram 78,0% do total. O período de retorno esperado para ventos superiores a 75 km h-1, classificados como temporais na Escala de Vento de Beaufort, foi de 2,8 eventos por ano. Enquanto verificou-se o predomínio de ventos alísios de sudeste, pertencentes ao quarto quadrante, a direção das rajadas de vento teve maior variação e, assim, com predomínio daqueles ventos, é recomendável instalações de parques industriais nas zonas norte, noroeste e oeste, haja vista a importância de evitar que os poluentes adentrem a cidade. As espécies de maior vulnerabilidade foram: Pachira aquatica Aubl. (monguba), Handroanthus sp. (ipê roxo) e Tipuana tipu (Benth.) Kuntze (tipuana). Por meio de simulação microclimática computacional, utilizando o programa ENVI-met versão 3.1, em dois estudos de caso, sendo um em bairro residencial e outro na Praça José Bonifácio, foi possível identificar locais de maior atenção quanto às quedas de árvores, em função da rugosidade do local, capaz de alterar a velocidade e a direção do vento.

Estimación bayesiana de características en robots móviles mediante muestreo de la densidad a posteriori

Comunicación presentada en el I Congrés Català d’Intel·ligència Artificial, Tarragona, Octubre de 1998.

Control of Redundant Joint Structures Using Image Information During the Tracking of Non-Smooth Trajectories

Visual information is increasingly being used in a great number of applications in order to perform the guidance of joint structures. This paper proposes an image-based controller which allows the joint structure guidance when its number of degrees of freedom is greater than the required for the developed task. In this case, the controller solves the redundancy combining two different tasks: the primary task allows the correct guidance using image information, and the secondary task determines the most adequate joint structure posture solving the possible joint redundancy regarding the performed task in the image space. The method proposed to guide the joint structure also employs a smoothing Kalman filter not only to determine the moment when abrupt changes occur in the tracked trajectory, but also to estimate and compensate these changes using the proposed filter. Furthermore, a direct visual control approach is proposed which integrates the visual information provided by this smoothing Kalman filter. This last aspect permits the correct tracking when noisy measurements are obtained. All the contributions are integrated in an application which requires the tracking of the faces of Asperger children.

Estimation of Key Dates and Stages in Rice Crops Using Dual-Polarization SAR Time Series and a Particle Filtering Approach

Information of crop phenology is essential for evaluating crop productivity. In a previous work, we determined phenological stages with remote sensing data using a dynamic system framework and an extended Kalman filter (EKF) approach. In this paper, we demonstrate that the particle filter is a more reliable method to infer any phenological stage compared to the EKF. The improvements achieved with this approach are discussed. In addition, this methodology enables the estimation of key cultivation dates, thus providing a practical product for many applications. The dates of some important stages, as the sowing date and the day when the crop reaches the panicle initiation stage, have been chosen to show the potential of this technique.

Dynamical Approach for Real-Time Monitoring of Agricultural Crops

In this paper, a novel approach for exploiting multitemporal remote sensing data focused on real-time monitoring of agricultural crops is presented. The methodology is defined in a dynamical system context using state-space techniques, which enables the possibility of merging past temporal information with an update for each new acquisition. The dynamic system context allows us to exploit classical tools in this domain to perform the estimation of relevant variables. A general methodology is proposed, and a particular instance is defined in this study based on polarimetric radar data to track the phenological stages of a set of crops. A model generation from empirical data through principal component analysis is presented, and an extended Kalman filter is adapted to perform phenological stage estimation. Results employing quad-pol Radarsat-2 data over three different cereals are analyzed. The potential of this methodology to retrieve vegetation variables in real time is shown.

Development of a magnetic resonance compatible wrist device for the analysis of movement encoding in the brain

Tese de mestrado integrado em Engenharia Biomédica e Biofísica, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2016

Tecniche GPS/INS per l'anilisi dinamica di un ciclomotore

Nel seguente elaborato si espone l’utilizzo del sistema GPS/INS per la valutazione del moto di un ciclomotore. Tale sistema è composto da sensori GPS ( Global Navigation System ) per la misurazione della posizione, e da sensori INS ( Inertial Navigation System) per la misurazione dell’accelerazione e delle velocità angolari rispetto a tre assi coordinati. Chiaramente le misure di accelerazioni e di velocità angolari da parte dei sensori, presentano dei minimi errori, che però si ripercuotono sul posizionamento finale. Per limitare questo fenomeno e rendere la misura di velocità e posizione utilizzabile, un filtro di Kalman viene impiegato per correggere il risultato dell'integrazione usando le misurazioni del GPS. Il connubio tra il sistema INS e il sistema GPS è molto efficacie anche quando si ha una assenza di ricezione satellitare o perdita parziale dei satelliti (cycle slip). Infine è stato utilizzato uno smartphone sfruttando i sensori in esso presenti : accelerometri, giroscopi, GPS, per analizzare la dinamica di un ciclomotore, concentrandosi sull’assetto in particolar modo l’angolo di rollio. Tale prova è stata affrontata non tanto per validare il sistema GPS/INS, ma per provare una soluzione comoda e di basso costo per analizzare il moto di un ciclomotore.

Validation of the Swiss methane emission inventory by atmospheric observations and inverse modelling

Atmospheric inverse modelling has the potential to provide observation-based estimates of greenhouse gas emissions at the country scale, thereby allowing for an independent validation of national emission inventories. Here, we present a regional-scale inverse modelling study to quantify the emissions of methane (CH₄) from Switzerland, making use of the newly established CarboCount-CH measurement network and a high-resolution Lagrangian transport model. In our reference inversion, prior emissions were taken from the "bottom-up" Swiss Greenhouse Gas Inventory (SGHGI) as published by the Swiss Federal Office for the Environment in 2014 for the year 2012. Overall we estimate national CH₄ emissions to be 196 ± 18 Gg yr⁻¹ for the year 2013 (1σ uncertainty). This result is in close agreement with the recently revised SGHGI estimate of 206 ± 33 Gg yr⁻¹ as reported in 2015 for the year 2012. Results from sensitivity inversions using alternative prior emissions, uncertainty covariance settings, large-scale background mole fractions, two different inverse algorithms (Bayesian and extended Kalman filter), and two different transport models confirm the robustness and independent character of our estimate. According to the latest SGHGI estimate the main CH₄ source categories in Switzerland are agriculture (78 %), waste handling (15 %) and natural gas distribution and combustion (6 %). The spatial distribution and seasonal variability of our posterior emissions suggest an overestimation of agricultural CH₄ emissions by 10 to 20 % in the most recent SGHGI, which is likely due to an overestimation of emissions from manure handling. Urban areas do not appear as emission hotspots in our posterior results, suggesting that leakages from natural gas distribution are only a minor source of CH₄ in Switzerland. This is consistent with rather low emissions of 8.4 Gg yr⁻¹ reported by the SGHGI but inconsistent with the much higher value of 32 Gg yr⁻¹ implied by the EDGARv4.2 inventory for this sector. Increased CH₄ emissions (up to 30 % compared to the prior) were deduced for the north-eastern parts of Switzerland. This feature was common to most sensitivity inversions, which is a strong indicator that it is a real feature and not an artefact of the transport model and the inversion system. However, it was not possible to assign an unambiguous source process to the region. The observations of the CarboCount-CH network provided invaluable and independent information for the validation of the national bottom-up inventory. Similar systems need to be sustained to provide independent monitoring of future climate agreements.

Sampling strategies for water quality in the Great Lakes /

Mode of access: Internet.

The role of anticipations and plans in economic behavior and their use in economic analysis and forecasting /

Bibliography: p. 158-166.