Pontomedullary and hypothalamic distribution of Fos-like immunoreactive neurons after acute exercise in rats

During exercise, intense brain activity orchestrates an increase in muscle tension. Additionally, there is an increase in cardiac output and ventilation to compensate the increased metabolic demand of muscle activity and to facilitate the removal of CO2 from and the delivery of O-2 to tissues. Here we tested the hypothesis that a subset of pontomedullary and hypothalamic neurons could be activated during dynamic acute exercise. Male Wistar rats (250-350 g) were divided into an exercise group (n = 12) that ran on a treadmill and a no-exercise group (n = 7). Immunohistochemistry of pontomedullary and hypothalamic sections to identify activation (c-Fos expression) of cardiorespiratory areas showed that the no-exercise rats exhibited minimal Fos expression. In contrast, there was intense activation of the nucleus of the solitary tract, the ventrolateral medulla (including the presumed central chemoreceptor neurons in the retrotrapezoid/parafacial region), the lateral parabrachial nucleus, the Kolliker-Fuse region, the perifornical region, which includes the perifornical area and the lateral hypothalamus, the dorsal medial hypothalamus, and the paraventricular nucleus of the hypothalamus after running exercise. Additionally, we observed Fos immunoreactivity in catecholaminergic neurons within the ventrolateral medulla (C1 region) without Fos expression in the A2, A5 and A7 neurons. In summary, we show for the first time that after acute exercise there is an intense activation of brain areas crucial for cardiorespiratory control. Possible involvement of the central command mechanism should be considered. Our results suggest whole brain-specific mobilization to correct and compensate the homeostatic changes produced by acute exercise. (c) 2012 IBRO. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Detection of gait perturbations based on proprioceptive information. Application to Limit Cycle Walkers

Walking on irregular surfaces and in the presence of unexpected events is a challenging problem for bipedal machines. Up to date, their ability to cope with gait disturbances is far less successful than humans': Neither trajectory controlled robots, nor dynamic walking machines (Limit CycleWalkers) are able to handle them satisfactorily. On the contrary, humans reject gait perturbations naturally and efficiently relying on their sensory organs that, if needed, elicit a recovery action. A similar approach may be envisioned for bipedal robots and exoskeletons: An algorithm continuously observes the state of the walker and, if an unexpected event happens, triggers an adequate reaction. This paper presents a monitoring algorithm that provides immediate detection of any type of perturbation based solely on a phase representation of the normal walking of the robot. The proposed method was evaluated in a Limit Cycle Walker prototype that suffered push and trip perturbations at different moments of the gait cycle, providing 100% successful detections for the current experimental apparatus and adequately tuned parameters, with no false positives when the robot is walking unperturbed.

Trends in socioeconomic inequalities in cancer mortality in Barcelona: 1992–2003

Abstract Background The objective of this study was to assess trends in cancer mortality by educational level in Barcelona from 1992 to 2003. Methods The study population comprised Barcelona inhabitants aged 20 years or older. Data on cancer deaths were supplied by the system of information on mortality. Educational level was obtained from the municipal census. Age-standardized rates by educational level were calculated. We also fitted Poisson regression models to estimate the relative index of inequality (RII) and the Slope Index of Inequalities (SII). All were calculated for each sex and period (1992–1994, 1995–1997, 1998–2000, and 2001–2003). Results Cancer mortality was higher in men and women with lower educational level throughout the study period. Less-schooled men had higher mortality by stomach, mouth and pharynx, oesophagus, larynx and lung cancer. In women, there were educational inequalities for cervix uteri, liver and colon cancer. Inequalities of overall and specific types of cancer mortality remained stable in Barcelona; although a slight reduction was observed for some cancers. Conclusion This study has identified those cancer types presenting the greatest inequalities between men and women in recent years and shown that in Barcelona there is a stable trend in inequalities in the burden of cancer.

Citrus aurantium L. essential oil exhibits anxiolytic-like activity mediated by 5-HT1A-receptors and reduces cholesterol after repeated oral treatment

Abstract Background The current treatments for anxiety disorders and depression have multiple adverse effects in addition to a delayed onset of action, which has prompted efforts to find new substances with potential activity in these disorders. Citrus aurantium was chosen based on ethnopharmacological data because traditional medicine refers to the Citrus genus as useful in diminishing the symptoms of anxiety or insomnia, and C. aurantium has more recently been proposed as an adjuvant for antidepressants. In the present work, we investigated the biological activity underlying the anxiolytic and antidepressant effects of C. aurantium essential oil (EO), the putative mechanism of the anxiolytic-like effect, and the neurochemical changes in specific brain structures of mice after acute treatment. We also monitored the mice for possible signs of toxicity after a 14-day treatment. Methods The anxiolytic-like activity of the EO was investigated in a light/dark box, and the antidepressant activity was investigated in a forced swim test. Flumazenil, a competitive antagonist of benzodiazepine binding, and the selective 5-HT1A receptor antagonist WAY100635 were used in the experimental procedures to determine the mechanism of action of the EO. To exclude false positive results due to motor impairment, the mice were submitted to the rotarod test. Results The data suggest that the anxiolytic-like activity observed in the light/dark box procedure after acute (5 mg/kg) or 14-day repeated (1 mg/kg/day) dosing was mediated by the serotonergic system (5-HT1A receptors). Acute treatment with the EO showed no activity in the forced swim test, which is sensitive to antidepressants. A neurochemical evaluation showed no alterations in neurotransmitter levels in the cortex, the striatum, the pons, and the hypothalamus. Furthermore, no locomotor impairment or signs of toxicity or biochemical changes, except a reduction in cholesterol levels, were observed after treatment with the EO. Conclusion This work contributes to a better understanding of the biological activity of C. aurantium EO by characterizing the mechanism of action underlying its anxiolytic-like activity.

New Improved Version of J 1 ...J 4 Interferometry Method and its Application to Nanometric Vibration Measurements

Piezoelectric ceramics, such as PZT, can generate subnanometric displacements, bu t in order to generate multi- micrometric displacements, they should be either driven by high electric voltages (hundreds of volts ), or operate at a mechanical resonant frequency (in narrow band), or have large dimensions (tens of centimeters). A piezoelectric flextensional actuator (PFA) is a device with small dimensions that can be driven by reduced voltages and can operate in the nano- and micro scales. Interferometric techniques are very adequate for the characterization of these devices, because there is no mechanical contact in the measurement process, and it has high sensitivity, bandwidth and dynamic range. A low cost open-loop homodyne Michelson interferometer is utilized in this work to experimentally detect the nanovi brations of PFAs, based on the spectral analysis of the interfero metric signal. By employing the well known J 1 ...J 4 phase demodulation method, a new and improved version is proposed, which presents the following characteristics: is direct, self-consistent, is immune to fading, and does not present phase ambiguity problems. The proposed method has resolution that is similar to the modified J 1 ...J 4 method (0.18 rad); however, differently from the former, its dynamic range is 20% larger, does not demand Bessel functions algebraic sign correction algorithms and there are no singularities when the static phase shift between the interferometer arms is equal to an integer multiple of  /2 rad. Electronic noise and random phase drifts due to ambient perturbations are taken into account in the analysis of the method. The PFA nanopositioner characterization was based on the analysis of linearity betw een the applied voltage and the resulting displacement, on the displacement frequency response and determination of main resonance frequencies.

Festival de Poesía Improvisada en Calabria: Menorca

Vídeo grabado en Calabria, Italia. Antoni Carrera es la guitarra

Clasificación molecular del cáncer de mama y su impacto en el control inducido por el hipofraccionamiento.

Programa de doctorado: Cáncer: Biología y clínica.

Applicazione della tecnica PsinSAR™ allo studio di fenomeni franosi lenti: casi di studio in Emilia-Romagna

La mia tesi dal titolo ”Applicazione della tecnica PSinSAR™ allo studio di fenomeni franosi lenti: casi di studio in Emilia-Romagna” ha avuto come obiettivo quello di mostrare le potenzialità e i limiti della tecnica PSinSAR nel monitoraggio di fenomeni franosi localizzati in Val Marecchia. Ho svolto, nel capitolo due, un’analisi preliminare dell’area di studio andando a evidenziare prima le caratteristiche climatiche, piogge medie annue e le temperature minime e massime, e a seguire sono passato a descrivere l’inquadramento geologico e geomorfologico. L’area della Val Marecchia è, da questo punto di vista, molto particolare poggiando su quella che è definita dagli autori “coltre della Val Marecchia”; essa è un complesso alloctono sovrascorso ai terreni autoctoni della successione Umbro – Romagnola - Marchigiana. La traslazione verso Est della coltre avvenne per "scatti", in funzione delle principali fasi tettoniche appenniniche, separati da momenti di pausa in cui sedimentarono le formazioni più recenti le quali poi si spostarono in modo solidale con la coltre. La coltre, infatti, è costituita da un insieme di formazioni di età diverse e in particolare ritroviamo, partendo da quella più antica l’unità ligure, l’unità subligure e infine l’unità epiligure. La presenza di formazioni più recenti sopra ad altre più antiche rende unica la morfologia della vallata con enormi blocchi rocciosi poggianti su un substrato in genere argilloso come nell’esempio più famoso della rupe di San Leo. Da queste analisi è emersa un’altra caratteristica peculiare della valle cioè la forte tendenza a essere interessata da dissesti di varie tipologie. Gli indici di franosità mostrano che nella zona alta della vallata circa il 50% del territorio è interessato da dissesti, valore che decresce leggermente nella parte media e bassa della valle. Il motivo di tale instabilità è da imputare in parte alla forte erosione che avviene sulle placche epiliguri e in parte alle caratteristiche scadenti del substrato che è per lo più composto di argille e arenarie. Per quanto riguarda le tipologie di frane in Val Marecchia la situazione è molto eterogenea; in particolari le tre tipologie più frequenti sono il colamento lento, lo scivolamento rotazionale/traslativo e le frane di tipo complesso. Nel terzo capitolo ho descritto la tecnica PSinSAR; essa si basa sull’elaborazione di scene riprese da satellite per giungere alla formazione di una rete di punti, i PS, di cui conosciamo i movimenti nel tempo. I Permanent Scatterer (PS) sono dei bersagli radar individuati sulla superficie terrestre dal sensori satellitari caratterizzati per il fatto di possedere un’elevata stabilità nel tempo alla risposta elettromagnetica. I PS nella maggior parte dei casi corrispondono a manufatti presenti sulla superficie quali edifici, monumenti, strade, antenne e tralicci oppure ad elementi naturali come per esempio rocce esposte o accumuli di detrito. Lo spostamento viene calcolato lungo la linea di vista del satellite, per cui il dato in uscita non mostra lo spostamento effettivo del terreno, ma l'allontanamento o l'avvicinamento del punto rispetto al satellite. La misure sono sempre differenziali, ovvero sono riferite spazialmente a un punto noto a terra chiamato reference point, mentre temporalmente alla data di acquisizione della prima immagine. La tecnica PSinSAR proprio per la sua natura è "cieca" rispetto ai movimenti in direzione Nord-Sud. Le scene utilizzate per la creazione dei dataset di PS derivano quasi interamente dai satelliti ERS e ENVISAT. Tuttora sono disponibili anche le scene dei satelliti TerraSAR-X, RADARSAT e Cosmo Skymed. I sensori utilizzati in questo ambito sono i SAR (Synthetic Aperture Radar) che sono sensori attivi, cioè emettono loro stessi l'energia necessaria per investigare la superficie terrestre al contrario dei sensori ottici. Questo permette di poter acquisire scene anche di notte e in condizioni di cielo nuvoloso. La tecnica PSinSAR presenta molti vantaggi rispetto alle tecniche interferometriche tradizionali essa, infatti, è immune agli errori di decorrelamento temporale e spaziale oltre agli errori atmosferici, che portavano ad avere precisioni non inferiori a qualche cm, mentre ora l’errore di misura sulla velocità media di spostamento si attesta in genere sui 2 mm. La precisione che si ha nella georeferenziazione dei punti è in genere di circa 4-7 m lungo la direzione Est e circa 1-2 m in quella Nord. L’evoluzione di PSinSAR, SqueeSAR, permette un numero maggiore di punti poiché oltre ai Permanent Scatterers PS, tramite un apposito algoritmo, calcola anche i Distribuited Scatterer DS. I dataset di dati PS che ho utilizzato nel mio lavoro di tesi (PSinSAR) derivano, come detto in precedenza, sia da scene riprese dal satellite ERS che da ENVISAT nelle due modalità ascendenti e discendenti; nel primo caso si hanno informazioni sui movimenti avvenuti tra il 1992 e il 2000 mentre per l’ENVISAT tra il 2002 e il 2008. La presenza di dati PS nelle due modalità di ripresa sulla stessa zona permette tramite alcuni calcoli di ricavare la direzione effettiva di spostamento. È importante però sottolineare che, a seconda della modalità di ripresa, alcune aree possono risultare in ombra, per questo nell’analisi dei vari casi di studio non sempre sono stati utilizzabili tutti i dataset. Per l'analisi dei vari casi di studio, presentati nel capitolo 4, ho utilizzato diverso materiale cartografico. In particolare mi sono servito delle Carte Tecniche Regionali (CTR) a scala 1:10000 e 1:5000, in formato digitale, come base cartografica. Sempre in formato digitale ho utilizzato anche le carte geologiche e geomorfologiche dell'area della Val Marecchia (fogli 266, 267, 278) oltre, per finire, agli shapefile presi dal database online del Piano stralcio dell’Assetto Idrogeologico PAI. Il software usato per la realizzazione del lavoro di tesi è stato ArcGIS di proprietà di ESRI. Per ogni caso di studio ho per prima cosa effettuato un'analisi dal punto di vista geologico e geomorfologico, in modo da fare un quadro delle formazioni presenti oltre ad eventuali fenomeni franosi mostrati dalle carte. A seguire ho svolto un confronto fra il dato PS, e quindi i valori di spostamento, e la perimetrazione mostrata nel PAI. Per alcuni casi di studio il dato PS ha mostrato movimenti in aree già perimetrate nel PAI come "in dissesto", mentre in altri il dato satellitare ha permesso di venire a conoscenza di fenomeni non conosciuti (come ad esempio nel caso di Monte Gregorio). Per ogni caso di studio ho inoltre scelto alcuni PS caratteristici (solitamente quelli a coerenza maggiore) e ho ricavato la relativa serie storica. In questo modo è stato possibile verificare lo spostamento durante tutti gli anni in cui sono state prese le scene (dal 1992 al 2000 per dati ERS, dal 2002 al 2008 per dati ENVISAT) potendo quindi mettere in luce accelerazioni o assestamenti dei fenomeni nel tempo, oltre a escludere la presenza di trend di spostamento anomali imputabili nella maggior parte dei casi a errori nel dato. L’obiettivo della tesi è stato da una parte di verificare la bontà del dato PS nell’interpretazione dei movimenti dovuti a dissesti franosi e dall’altra di fare un confronto tra il dato di spostamento ricavato dai PS e i vari inventari o carte di piano. Da questo confronto sono emerse informazioni molti interessanti perché è stato possibile avere conferme di movimento su dissesti già conosciuti (Sant’Agata Feltria, San Leo e altri) ma anche di venire a conoscenza di fenomeni non conosciuti (Monte Gregorio). In conclusione è emerso dal mio lavoro che il monitoraggio tramite tecnica PSinSAR necessita di essere integrato con le tecniche tradizionali poiché presenta alcune limitazioni importanti come l’impossibilità di "vedere" movimenti veloci o lungo la direzione Nord-Sud, oltre ad avere dati in aree vegetate o scarsamente abitate. I vantaggi sono però notevoli potendo monitorare con un’unica ripresa vaste porzioni di territorio oltre ad avere serie storiche consistenti, in grado di evidenziare i movimenti avvenuti nel passato. Tale tecnica quindi, secondo il mio parere, può essere utilizzata come supporto alla stesura di cartografia di fenomeni franosi fornendo informazioni aggiuntive rispetto alle varie tecniche tradizionali come il GPS, sondaggi geotecnici e sondaggi inclinometrici.

Optical power stabilization of a laser diode for qnd measurement

La realizzazione di stati non classici del campo elettromagnetico e in sistemi di spin è uno stimolo alla ricerca, teorica e sperimentale, da almeno trent'anni. Lo studio di atomi freddi in trappole di dipolo permette di avvicinare questo obbiettivo oltre a offrire la possibilità di effettuare esperimenti su condesati di Bose Einstein di interesse nel campo dell'interferometria atomica. La protezione della coerenza di un sistema macroscopico di spin tramite sistemi di feedback è a sua volta un obbiettivo che potrebbe portare a grandi sviluppi nel campo della metrologia e dell'informazione quantistica. Viene fornita un'introduzione a due tipologie di misura non considerate nei programmi standard di livello universitario: la misura non distruttiva (Quantum Non Demolition-QND) e la misura debole. Entrambe sono sfruttate nell'ambito dell'interazione radiazione materia a pochi fotoni o a pochi atomi (cavity QED e Atom boxes). Una trattazione delle trappole di dipolo per atomi neutri e ai comuni metodi di raffreddamento è necessaria all'introduzione all'esperimento BIARO (acronimo francese Bose Einstein condensate for Atomic Interferometry in a high finesse Optical Resonator), che si occupa di metrologia tramite l'utilizzo di condensati di Bose Einstein e di sistemi di feedback. Viene descritta la progettazione, realizzazione e caratterizzazione di un servo controller per la stabilizzazione della potenza ottica di un laser. Il dispositivo è necessario per la compensazione del ligh shift differenziale indotto da un fascio laser a 1550nm utilizzato per creare una trappola di dipolo su atomi di rubidio. La compensazione gioca un ruolo essenziale nel miglioramento di misure QND necessarie, in uno schema di feedback, per mantenere la coerenza in sistemi collettivi di spin, recentemente realizzato.

Determinazione del gradiente gravitazionale attraverso l'utilizzo di un interferometro atomico

Il lavoro presentato in questa tesi è stato svolto nell'ambito dell'esperimento MAGIA (Misura Accurata di G mediante Interferometria Atomica) che, come suggerito dall'acronimo, si propone di realizzare una misura della Costante Gravitazionale G utilizzando un interferometro atomico come sensore di forza. L'obbiettivo di MAGIA è quello di fornire una misura di G con un'incertezza di circa 100 ppm, per raggiungere lo scopo è necessario conoscere il gradiente gravitazionale presente nel laboratorio durante la misura di G. Un errore nella valutazione del gradiente gravitazionale del 10% comporterebbe un errore nella misura di G di 26 ppm. Si è quindi modificato l'apparato per abilitarlo alla misura del gradiente. Dopo la determinazione del gradiente gravitazionale si è portando l'errore sulla misura di G causato dalla sua incertezza a circa 1 ppm. Vista l'importanza della misura del gradiente gravitazionale negli studi geologici e nella ricerca mineraria, si è studiata la possibilità dell'utilizzo dello strumento come gradiometro per misure geologiche. Inoltre si è anche caratterizzato il sistema di iniezione degli atomi e se n’è studiato un possibile miglioramento.

Proprietà nucleari degli oggetti di tipo BL Lac e delle radiogalassie

Questa tesi si occupa dello studio delle sorgenti radio extragalattiche. Il presente lavoro è divisibile in due parti distinte. La prima parte descrive la morfologia e la struttura delle varie tipologie degli oggetti AGN, i fenomeni relativistici riguardo al moto delle radiosorgenti, il modello unificato, che consiste nel descrivere tutti i tipi di radiosorgenti presentati come la stessa tipologia di oggetto. La seconda parte vede l'analisi di due campioni: uno di radiogalassie, l'altro di BL Lacs. L'obiettivo consiste nel confrontare i valori di core dominance(rapporto tra potenza osservata e attesa) dei due campioni e dimostrare come la core domincance degli oggetti BL Lacertae sia maggiore di quella delle radiogalassie, al fine di mettere in evidenza un fattore a sostegno della teoria dei modelli unificati. Infine sono state inserite due appendici:l'una descrive un importante meccanismo di emissione come la radiazione di sincrotrone, l'altra presenta la tecnica di interferometria VLBI.

Studio delle condizioni di stabilità di un versante in frana presso Caminata, Castel di Casio (BO), e possibili interventi di mitigazione

La linea ferroviaria Bologna-Porretta mostra evidenze deformative nel tratto ad EST della stazione di Silla, già da metà del secolo scorso. Il fenomeno si manifesta in una zona delimitata a SUD da un grande deposito di frana quiescente e a NORD dal corso del fiume Reno. In questo contesto, è stato possibile seguire le indagini geognostiche commissionate da RFI, finalizzate alla caratterizzazione geologico-tecnica del problema deformativo e all’installazione di alcuni strumenti di monitoraggio. L’obiettivo principale è quello di ricostruire le dinamiche dei processi in atto, valutando quale sia la causa primaria del cedimento del rilevato ferroviario. Il lavoro ha inizialmente previsto una fase di attività sul campo. Successivamente, prove di laboratorio sono state svolte su cinque campioni rimaneggiati ottenuti da spezzoni di carota. Le stratigrafie di sondaggio, le osservazioni di campo e i risultati delle prove di laboratorio sono stati elaborati assieme ad altri dati a disposizione, quali dati di interferometria radar, dati di monitoraggio e risultati di prove di laboratorio esterne, così da produrre il modello geologico-tecnico dell’area. Nel modello, la superficie di scorrimento si trova a circa 10 m di profondità, coerentemente con le misure degli inclinometri, mentre la falda oscilla tra i 2,0 m e gli 0,5 m di profondità da piano campagna. Infine, le analisi di stabilità sono state divise in una fase di back-analysis e in una fase previsionale che ipotizzasse alcuni interventi di sistemazione. Dal lavoro è stato possibile concludere che il versante destro del fiume Reno è attualmente soggetto a movimenti gravitativi. Le simulazioni effettuate hanno portato a determinare due meccanismi di rottura plausibili. Una batteria di dreni suborizzontali permetterebbe di stabilizzare le superfici di scorrimento critiche con un buon incremento del Fattore di Sicurezza, mentre trincee drenanti e pali rappresentano soluzioni meno efficaci.

Studio preliminare per olografia digitale

La tecnica olografica venne introdotta nel 1948 da Denis Gabor. Creò la parola holography combinando tra loro le parole greche holos, che vuol dire tutto, e graphein, che invece vuol dire scrivere. Con il termine olografia si intende le registrazione e la ricostruzione dell'ampiezza e della fase di un'onda. La prima si ricava dalle informazioni contenute nell'intensità delle frange luminose che costituiscono l'immagine di diffrazione, mentre la seconda si ottiene dalla distanza delle stesse. L'immagine di diffrazione non è altro che il prodotto dell'interferenza tra l'onda oggetto e l'onda di riferimento, che viene registrato solitamente su una lastra olografica o una pellicola, che si presenta come un susseguirsi di frange chiare e scure molto sottili, tanto da non essere visibili a occhio nudo a causa delle alte frequenze spaziali. Questa immagine riproduce l'oggetto se illuminato con un fascio luminoso simile all'onda di riferimento. Negli anni a seguire si sviluppò molto velocemente la tecnologia alla base dei computer che permise di trasferire sia il processo di registrazione che quello di ricostruzione su tali dispositivi. Un passo avanti venne fatto con l’introduzione dei Charged Coupled Devices (CCD) nella registrazione diretta di ologrammi, ad opera di Schnars e Juptner, con i quali venne eliminato definitivamente ogni tipo di passaggio fotografico intermedio. L'intero procedimento numerico di registrazione e ricostruzione venne riconosciuto in seguito come Olografia Digitale, e i suoi vantaggi rispetto all'olografia ottica erano ben chiari e ne permisero un largo impiego: dall'interferometria alla shearografia alla fotografia speckle. Questa tesi ha l'obiettivo di mostrare un'applicazione dell'olografia ottica e di infine tentare un primo approccio all'olografia digitale per mezzo di acquisizioni di figure di diffrazione attraverso un CCD e di simulazioni di generazione e ricostruzione di ologrammi su dispositivi elettronici.