Dissecting the brain`s fear system reveals the hypothalamus is critical for responding in subordinate conspecific intruders

Effective defense against natural threats in the environment is essential for the survival of individual animals. Thus, instinctive behavioral responses accompanied by fear have evolved to protect individuals from predators and from opponents of the same species (dominant conspecifics). While it has been suggested that all perceived environmental threats trigger the same set of innately determined defensive responses, we tested the alternate hypothesis that different stimuli may evoke differentiable behaviors supported by distinct neural circuitry. The results of behavioral, neuronal immediate early gene activation, lesion, and neuroanatomical experiments indicate that the hypothalamus is necessary for full expression of defensive behavioral responses in a subordinate conspecific, that lesions of the dorsal premammillary nucleus drastically reduce behavioral measures of fear in these animals, and that essentially separate hypothalamic circuitry supports defensive responses to a predator or a dominant conspecific. It is now clear that differentiable neural circuitry underlies defensive responses to fear conditioning associated with painful stimuli, predators, and dominant conspecifics and that the hypothalamus is an essential component of the circuitry for the latter two stimuli.

Hypothalamic sites responding to predator threats - the role of the dorsal premammillary nucleus in unconditioned and conditioned antipredatory defensive behavior

In this study we provide a comprehensive analysis of the hypothalamic activation pattern during exposure to a live predator or an environment previously associated with a predator. Our results support the view that hypothalamic processing of the actual and the contextual predatory threats share the same circuit, in which the dorsal premammillary nucleus (PMd) plays a pivotal role in amplifying this processing. To further understand the role of the PMd in the circuit organizing antipredatory defensive behaviors, we studied rats with cytotoxic PMd lesions during cat exposure and examined the pattern of behavioral responses as well as how PMd lesions affect the neuronal activation of the systems engaged in predator detection, in contextual memory formation and in defensive behavioral responses. Next, we investigated how pharmacological blockade of the PMd interferes with the conditioned behavioral responses to a context previously associated with a predator, and how this blockade affects the activation pattern of periaqueductal gray (PAG) sites likely to organize the conditioned behavioral responses to the predatory context. Behavioral observations indicate that the PMd interferes with both unconditioned and conditioned antipredatory defensive behavior. Moreover, we have shown that the PMd influences the activation of its major projecting targets, i.e. the ventral part of the anteromedial thalamic nucleus which is likely to influence mnemonic processing, and PAG sites involved in the expression of antipredatory unconditioned and conditioned behavioral responses. Of particular relevance, this work provides evidence to elucidate the basic organization of the neural circuits integrating unconditioned and contextual conditioned responses to predatory threats.

Prefrontal afferents to the dorsal raphe nucleus in the rat

The prefrontal cortex (PFC) receives strong inputs from monoaminergic cell groups in the brainstem and also sends projections to these nuclei. Recent evidence suggests that the PFC exerts a powerful top-down control over the dorsal raphe nucleus (DR) and that it may be involved in the actions of pharmaceutical drugs and drugs of abuse. In the light of these findings, the precise origin of prefrontal inputs to DR was presently investigated by using the cholera toxin subunit b (CTb) as retrograde tracer. All the injections placed in DR produced retrograde labeling in the medial, orbital, and lateral divisions of the PFC as well as in the medial part of the frontal polar cortex. The labeling was primarily located in layer V. Remarkably, labeling in the medial PFC was denser in its ventral part (infralimbic and ventral prelimbic cortices) than in its dorsal part (dorsal prelimbic, anterior cingulate and medial precentral cortices). After injections in the rostral or caudal DR, the largest number of labeled neurons was observed in the medial PFC, whereas after injections in the mid-rostrocaudal DR, the labeled neurons were more homogeneously distributed in the three main PFC divisions. A cluster of labeled neurons also was observed around the apex of the rostral pole of the accumbens, especially after rostral and mid-rostrocaudal DR injections. Overall, these results confirm the existence of robust preftontal projections to DR, mainly derived from the ventral part of the medial PFC, and underscore a substantial contribution of the frontal polar cortex. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

HOST-MEDIATED INDUCTION OF alpha-AMYLASES BY LARVAE OF THE MEXICAN BEAN WEEVIL Zabrotes subfasciatus (COLEOPTERA: CHRYSOMELIDAE: BRUCHINAE) IS IRREVERSIBLE AND OBSERVED FROM THE INITIATION OF THE FEEDING PERIOD

Larvae of Zabrotes subfasciatus secrete alpha-amylases that are insensitive to the alpha-amylase inhibitor found in seeds of Phaseolus vulgaris. By analyzing amylase activities during larval development on P. vulgaris, we detected activity of the constitutive amylase and the two inducible amylase isoforms at all stages. When larvae were transferred from the non alpha-amylase inhibitor containing seeds of Vigna unguiculata to P. vulgaris, the inducible alpha-amylases were expressed at the same level as in control larvae fed on P. vulgaris. Interestingly, when larvae were transferred from seeds of P. vulgaris to those of V. unguiculata, inducible alpha-amylases continued to be expressed at a level similar to that found in control larvae fed P. vulgaris continuously. When 10-day-old larvae were removed from seeds of V. unguiculata and transferred into capsules containing flour of P. vulgaris cotyledons, and thus maintained until completing 17 days ( age when the larvae stopped feeding), we could detect higher activity of the inducible alpha-amylases. However, when larvae of the same age were transferred from P. vulgaris into capsules containing flour of V. unguiculata, the inducible alpha-amylases remained up-regulated. These results suggest that the larvae of Z. subfasciatus have the ability to induce insensitive amylases early in their development. A short period of feeding on P. vulgaris cotyledon flour was sufficient to irreversibly induce the inducible alpha-amylase isoforms. Incubations of brush border membrane vesicles with the alpha-amylase inhibitor 1 from P. vulgaris suggest that the inhibitor is recognized by putative receptors found in the midgut microvillar membranes. (C) 2010 Wiley Periodicals, Inc.

Aproveitamento de cinza de carvão mineral na agricultura

A grande quantidade de cinza gerada pela queima de carvão mineral e a necessidade de redução de emissões sulfurosas advindas dessa queima, fazem com que se busquem alternativas para diminuir essas emissões, assim como para a utilização racional dessa cinza. Com o objetivo de avaliar a viabilidade de utilizar cinzas sulfatada e não sulfatada como fertilizante e corretivo da acidez do solo, foram conduzidos experimentos em laboratório e em casa de vegetação, com um solo Podzólico Vermelho Amarelo e solo regenerado de mina de carvão, usando como planta teste feijão - Phaseolus vulgaris L. . A cinza não sulfatada e não intemperizada produzida pela UTPM, quando aplicada ao solo, não corrigiu sua acidez, mas aumentou a resistência do feijão à antracnose e, quando aplicada com adubação, aumentou o rendimento da cultura. As cinzas sulfatadas resultantes de processo de dessulfuração produzidas em plantas pilotos da URCAMP e da CIENTEC foram eficientes para a correção da acidez do solo, tendo uma equivalência em carbonato de cálcio de 3,75 % e 16,8 %, respectivamente. A cinza CIENTEC aplicada ao solo ( 20, 40 e 80 t ha-1 ) aumentou a absorção de S, Mg, Ca e N, diminuiu a de Ni, Mn, Cu e Zn e não influenciou a absorção de B pelas plantas, enquanto a cinza UTPM não intemperizada ( 40, 80 e 160 t ha-1 ) aumentou a absorção de B e S e diminuiu a de Mn, sendo que a absorção de Cd, Cr e Pb não foi afetada pelas doses dessas cinzas.

Interferência das plantas daninhas no feijoeiro carioca

Este trabalho foi realizado com o objetivo de determinar os períodos de interferência das plantas daninhas na cultura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris) plantado em janeiro. A semeadura do cv. Carioca foi feita no sistema convencional e os tratamentos constaram de dois grupos: no primeiro, a cultura do feijão permaneceu livre da interferência das plantas daninhas desde a emergência até 10, 20, 30, 40, 50, 60 e 70 dias (todo o ciclo da cultura); no segundo, a cultura permaneceu sob interferência desde a semeadura até os mesmos períodos descritos anteriormente, totalizando assim 14 tratamentos. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com quatro repetições. A comunidade infestante foi composta por 13 espécies, com Alternanthera tenella, Blaenvillea rhomboidea e Cenchrus echinatus se destacandodas demais, representando 63,4% do total de indivíduos. O período anterior à interferência (PAI) ocorreu até os 17 dias após emergência da cultura, e o período total de prevenção à interferência (PTPI) ocorreu até 25 dias após a emergência da cultura. A interferência das plantas daninhas durante todo o ciclo de vida do feijoeiro reduziu-lhe a produtividade em 67%.

Comunidade infestante e sua interferência no feijoeiro implantado sob plantio direto, na safra de primavera

O objetivo deste estudo foi determinar os períodos críticos de interferência das plantas daninhas no feijoeiro no sistema de plantio direto, na safra de primavera. A cultura antecessora ao feijoeiro foi a de milheto, que gerou 2 t ha-1 de massa seca. Os tratamentos foram constituídos por períodos crescentes (0, 10, 17, 24, 31, 45 e 66 dias após a emergência) de convivência ou de controle das plantas daninhas. O delineamento experimental adotado foi o de blocos ao acaso, com os tratamentos dispostos no esquema fatorial 2 x 6, com quatro repetições, mais duas testemunhas: uma limpa durante todo o ciclo da cultura e outra suja, ausente de controle. A comunidade infestante foi composta por 16 espécies, sendo dez eudicotiledôneas. A espécie de maior importância foi a losna-branca (Parthenium hysterophorus). O período anterior à interferência (PAI) ocorreu até o estádio fenológico V2, e o período total de prevenção à interferência (PTPI), até o estádio V4; assim, o período crítico de prevenção à interferência (PCPI) ficou entre os estádios V2 e V4 do feijoeiro. A safra de primavera mostrou-se alternativa viável de produção. O acúmulo médio de massa e o número médio de indivíduos das plantas daninhas foram pequenos, ocasionando menor interferência na cultura e, consequentemente, um curto PCPI. Houve redução de 19% na produtividade média do feijoeiro quando a cultura conviveu durante todo o seu ciclo com a comunidade infestante.

Período anterior à interferência das plantas daninhas para a cultivar de feijoeiro 'Rubi' em função do espaçamento e da densidade de semeadura

Os feijões estão entre os alimentos mais antigos, fazendo parte da alimentação diária da população brasileira. Objetivou-se com este trabalho determinar o período de convivência anterior à interferência das plantas daninhas (PAI) na cultura do feijoeiro em diferentes espaçamentos e densidades de plantas. Os tratamentos foram constituídos de períodos de convivência entre a cultura e as plantas daninhas, sendo zero a dez, zero a 20, zero a 30, zero a 40, zero a 50, zero a 60, zero a 70 e zero a 80 dias e mais uma testemunha sem convívio com as plantas daninhas. Além dos períodos de convivência, realizaram-se ainda estudos com espaçamentos entre linhas de 0,45 e 0,60 m e mais duas densidades de semeadura: dez e 15 plantas m-1. Adotou-se delineamento experimental de blocos casualizados, com quatro repetições. Quando o feijoeiro esteve presente com as plantas daninhas durante o ciclo, a produtividade dos grãos foi reduzida a 63, 50, 42 e 57% para os tratamentos com espaçamento de 0,45 m, densidades de semeadura de dez e 15 plantas m-1, espaçamento de 0,60 m e densidades de semeadura de dez e 15 plantas m-1, respectivamente. Os períodos anteriores à interferência (PAIs) da cultura foram de 23, 27, 13 e 19 dias após emergência, respectivamente.

Interferência entre espécies de planta daninha e duas cultivares de feijoeiro em duas épocas de semeadura

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeito da densidade e da distância de caruru-de-mancha e amendoim-bravo na cultura do feijoeiro

O objetivo deste trabalho foi avaliar a interferência causada pelo caruru-demancha (Amaranthus viridis) e amendoim-bravo (Euphorbia heterophylla), em função das densidades e distâncias, no feijoeiro (Phaseolus vulgaris) cultivar Pérola. Como recipientes, foram utilizadas caixas de cimento-amianto, com capacidade para 50 litros, preenchidas com LatossoloVermelho-Escuro. As mudas foram formadas em bandejas de 128 células preenchidas com substrato hortícola; quando as plântulas atingiram o estádio V2, foram transplantadas para as caixas, sendo as de feijoeiro numa linha central, reproduzindo a semeadura em campo, e as das plantas daninhas nas densidades de 8, 16 e 32 plantas m-2, distanciadas de 0, 12 e 24 cm das plantas de feijão e igualmente entre si. O experimento foi conduzido no delineamento experimental de blocos casualizados, com os tratamentos dispostos em esquema fatorial 3x3+2T, com quatro repetições, constituindo as parcelas experimentais. Foram avaliadas características de crescimento e de produtividade da cultura e das plantas daninhas. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo teste F, e as médias, comparadas pelo teste de Tukey. Observou-se que as plantas daninhas obtiveram maior desenvolvimento quando em maior distância da cultura. O caruru-de-mancha causou reduções no número de vagens e na produtividade estimada do feijoeiro. Para o caruru-de-mancha, o aumento da densidade só causou redução na produtividade da cultura quando as plantas estavam distanciadas em pelo menos 12 cm. A 0 cm, o feijoeiro tornou-se mais competitivo e não sofreu interferência das plantas daninhas, independentemente da densidade destas.

Influencia de las malezas sobre el cultivo de frijol en función de espaciamiento y de la densidad de plantas

La hipótesis de investigación es que con la reducción de la densidad de siembra y del espaciamiento entre líneas, el período anterior a la interferencia de las malezas será reducido en el cultivo de frijol. El objetivo de este trabajo fue determinar el período anterior a la interferencia de las malezas (PAI) en función del espaciamiento entre líneas y de su densidad poblacional. Los tratamientos fueron constituidos de ocho períodos de convivencia del cultivo con las malezas: 0-10, 0-20, 0-30, 0-40, 0-50, 0-60, 0-70 y 0-80 días después de la emergencia y un control libre de interferencia. Los períodos de convivencia fueron aplicados en dos experimentos, utilizando dos distancias entre líneas, de 0,45 y 0,60 m y en dos densidades de plantas por línea de siembra, de 10 y 15 plantas por metro. El delineamiento experimental utilizado fue en bloques completos al azar, con cuatro repeticiones. Hubo reducción de 16, 40, 36 y 58% en la productividad de granos del cultivo de frijol cuando convivió durante todo el ciclo del cultivo con las malezas, para el espaciamiento de 0,45 m en las densidades de 10 y 15 plantas m-1; y espaciamiento de 0,60 m y densidades de 10 y 15 plantas m-1, respectivamente. La productividad de granos pasó a ser afectada negativamente a partir de 28, 26, 22 y 14 días después de la emergencia, constituyéndose en los períodos anteriores a la interferencia del cultivo, respectivamente.

Modeling of weeds interference periods in bean

Objetivou-se com este trabalho determinar o período de convivência anterior à interferência das plantas daninhas (PAI) e o período anterior ao dano no rendimento econômico (PADRE) na cultura do feijão, em diferentes espaçamentos (0,45 e 0,60 m) e densidade de plantas (10 e 15 plantas m-1). Os tratamentos foram constituídos de períodos de convivência entre a cultura e as plantas daninhas (0 a 10, 0 a 20, 0 a 30, 0 a 40, 0 a 50, 0 a 60, 0 a 70 e 0 a 80 dias), mais uma testemunha sem convívio com as plantas daninhas. Adotou-se o delineamento experimental de blocos casualizados, com quatro repetições. Os períodos anteriores à interferência (PAI) da cultura foram de 23, 27, 13 e 19 dias após emergência, e os períodos anteriores ao dano no rendimento econômico (PADRE), de 10, 9, 8 e 8 dias, para os tratamentos com espaçamento de 0,45 m e densidades de semeadura de 10 e 15 plantas m-1 e para aqueles com espaçamento de 0,60 m e densidades de semeadura de 10 e 15 plantas m-1, respectivamente, o que reduziu a produtividade de grãos em 63, 50, 42 e 57%, respectivamente, com a presença das plantas daninhas durante todo o ciclo do feijoeiro.

Interferencia de malezas en el cultivo de frijol en dos sistemas de labranzas

Con este trabajo, se busco determinar el período anterior a la interferencia de las malezas que conviven con el cultivo de frijol, en ausencia o presencia de residuos vegetales de Crotalaria juncea. Los tratamientos estaban constituidos de siete períodos de convivencia del cultivo con las malezas: 0-10, 0-20, 0-30, 0-40, 0-50, 0-60 y 0-70 días después de la emergencia y también de un testigo sin presencia de las malezas en ausencia o presencia de crotalaria. El diseño experimental utilizado fue de bloques completos seleccionados al azar, con cuatro repeticiones por tratamiento. Hubo reducciones de 40,6% y 55,1% en la productividad de granos de frijol en convivencia con malezas durante todo el ciclo del cultivo, en ausencia y presencia de los residuos vegetales, respectivamente. Se concluyó que la productividad de granos fue afectada negativamente a partir de 29 y 38 días después de la emergencia, sin y con residuos, respectivamente, y eso constituyó los períodos anteriores a la interferencia.

Analysis of the Priestley-Taylor alpha parameter for a bean crop

This work deals with the Priestley-Taylor model for evapotranspiration in different grown stages of a bean crop. Priestley and Taylor derived a practical Formulation for energy partitioning between the sensible and latent heat fluxes through the a parameter. Bowen ratio energy balance (BREB) was carried out for daily sensible and latent heat flux estimations in three different crop stages. Mean daily values of Priestley-Taylor a parameter were determined for eleven days during the crop cycle. Diurnal variation patterns of a are presented for the growing, flowering and graining periods. The mean values of 1.13 +/- 0.33, 1.26 +/- 0.74, 1.22 +/- 0.55 were obtained for a day in the growing, in the flowering and for graining periods, respectively. Eleven days values of a are shown and gave a mean value of 1.23 +/- 0.10 which agree on the reported literature.

Desenvolvimento da cultura do feijoeiro submetida a dois sistemas de manejo de irrigação e de cultivo

A cultura do feijoeiro apresenta elevada importância no contexto agrícola nacional. Além de ser uma cultura que atende às características da agricultura familiar, também é cultivada em áreas extensivas com alta tecnologia. Pesquisas relacionadas ao desenvolvimento do feijoeiro frente às variantes edafoclimáticas regionais vêm assumindo papel de destaque, principalmente por se tratar de uma planta sensível tanto ao déficit quanto ao excesso hídrico. O objetivo deste trabalho foi avaliar a cultura do feijoeiro de 'inverno' submetida a dois métodos de manejo de irrigação, em pivô central, um via solo por meio de tensiômetros, outro via clima por meio do tanque Classe 'A', em dois sistemas de plantio, convencional e direto, no primeiro ano. Foram avaliados o índice de área foliar (IAF), massa seca total (MS) de plantas e a variação do potencial mátrico de água no solo. Concluiu-se que os manejos de irrigação e os sistemas de plantio não resultaram em diferenças no IAF e nem no acúmulo de matéria seca total ao longo do ciclo da cultura; o manejo da irrigação por tensiometria acarretou maior variação no potencial mátrico de água no solo do que o método via clima por meio do tanque Classe 'A'.