Neuroimaging evidence implicating cerebellum in the experience of hypercapnia and hunger for air

Recent neuroimaging and neurological data implicate cerebellum in nonmotor sensory, cognitive, vegetative, and affective functions. The present study assessed cerebellar responses when the urge to breathe is stimulated by inhaled CO2. Ventilation changes follow arterial blood partial pressure CO2 changes sensed by the medullary ventral respiratory group (VRG) and hypothalamus, entraining changes in midbrain, pons, thalamus, limbic, paralimbic, and insular regions. Nearly all these areas are known to connect anatomically with the cerebellum. Using positron emission tomography, we measured regional brain blood flow during acute CO2-induced breathlessness in humans. Separable physiological and subjective effects (air hunger) were assessed by comparisons with various respiratory control conditions. The conjoint physiological effects of hypercapnia and the consequent air hunger produced strong bilateral, near-midline activations of the cerebellum in anterior quadrangular, central, and lingula lobules, and in many areas of posterior quadrangular, tonsil, biventer, declive, and inferior semilunar lobules. The primal emotion of air hunger, dissociated from hypercapnia, activated midline regions of the central lobule. The distributed activity across the cerebellum is similar to that for thirst, hunger, and their satiation. Four possible interpretations of cerebellar function(s) here are that: it subserves implicit intentions to access air; it provides predictive internal models about the consequences of CO2 inhalation; it modulates emotional responses; and that while some cerebellar regions monitor sensory acquisition in the VRG (CO2 concentration), others influence VRG to adjust respiratory rate to optimize partial pressure CO2, and others still monitor and optimize the acquisition of other sensory data in service of air hunger aroused vigilance.

Reconsideration of the catalytic center and mechanism of mammalian paraoxonase/arylesterase.

For three decades, mammalian paraoxonase (A-esterase, aromatic esterase, arylesterase; PON, EC 3.1.8.1) has been thought to be a cysteine esterase demonstrating structural and mechanistic homologies with the serine esterases (cholinesterases and carboxyesterases). Human, mouse, and rabbit PONs each contain only three cysteine residues, and their positions within PON have been conserved. In purified human PON, residues Cys-41 and Cys-352 form an intramolecular disulfide bond and neither could function as an active-center cysteine. Highly purified, enzymatically active PON contains a single titratable sulfhydryl group. Thus, Cys-283 is the only probable candidate for an active-center cysteine. Through site-directed mutagenesis of the human cDNA, Cys-283 was replaced with either serine (C283S) or alanine (C283A). The expressed C283 (wild-type) enzyme was inactivated by para-hydroxymercuribenzoate, but the C283S and C283A mutant enzymes were not inactivated. C283A and C283S mutant enzymes retained both paraoxonase and arylesterase activities, and the Km values for paraoxon and phenyl acetate were similar to those of the wild type. Clearly, residue Cys-283 is free in active PON, but a free sulfhydryl group is not required for either paraoxonase or arylesterase activities. Consequently, it is necessary to examine other models for the active-site structure and catalytic mechanism of PON.

Identification of human brain regions underlying responses to resistive inspiratory loading with functional magnetic resonance imaging.

Compensatory ventilatory responses to increased inspiratory loading are essential for adequate breathing regulation in a number of pulmonary diseases; however, the human brain sites mediating such responses are unknown. Midsagittal and axial images were acquired in 11 healthy volunteers during unloaded and loaded (30 cmH2O; 1 cmH2O = 98 Pa) inspiratory breathing, by using functional magnetic resonance imaging (fMRI) strategies (1.5-tesla MR; repetition time, 72 msec; echo time, 45 msec; flip angle, 30 degrees; field of view, 26 cm; slice thickness, 5 mm; number of excitations, 1; matrix, 128 x 256). Digital image subtractions and region of interest analyses revealed significantly increased fMRI signal intensity in discrete areas of the ventral and dorsal pons, interpeduncular nucleus, basal forebrain, putamen, and cerebellar regions. Upon load withdrawal, certain regions displayed a rapid fMRI signal off-transient, while in others, a slower fMRI signal decay emerged. Sustained loading elicited slow decreases in fMRI signal across activated regions, while second application of an identical load resulted in smaller signal increases compared to initial signal responses (P < 0.001). A moderate inspiratory load is associated with consistent regional activation of discrete brain locations; certain of these regions have been implicated in mediation of loaded breathing in animal models. We speculate that temporal changes in fMRI signal may indicate respiratory after-discharge and/or habituation phenomena.

Regulatory region in choline acetyltransferase gene directs developmental and tissue-specific expression in transgenic mice.

Acetylcholine, one of the main neurotransmitters in the nervous system, is synthesized by the enzyme choline acetyltransferase (ChAT; acetyl-CoA:choline O-acetyltransferase, EC 2.3.1.6). The molecular mechanisms controlling the establishment, maintenance, and plasticity of the cholinergic phenotype in vivo are largely unknown. A previous report showed that a 3800-bp, but not a 1450-bp, 5' flanking segment from the rat ChAT gene promoter directed cell type-specific expression of a reporter gene in cholinergic cells in vitro. Now we have characterized a distal regulatory region of the ChAT gene that confers cholinergic specificity on a heterologous downstream promoter in a cholinergic cell line and in transgenic mice. A 2342-bp segment from the 5' flanking region of the ChAT gene behaved as an enhancer in cholinergic cells but as a repressor in noncholinergic cells in an orientation-independent manner. Combined with a heterologous basal promoter, this fragment targeted transgene expression to several cholinergic regions of the central nervous system of transgenic mice, including basal forebrain, cortex, pons, and spinal cord. In eight independent transgenic lines, the pattern of transgene expression paralleled qualitatively and quantitatively that displayed by endogenous ChAT mRNA in various regions of the rat central nervous system. In the lumbar enlargement of the spinal cord, 85-90% of the transgene expression was targeted to the ventral part of the cord, where cholinergic alpha-motor neurons are located. Transgene expression in the spinal cord was developmentally regulated and responded to nerve injury in a similar way as the endogenous ChAT gene, indicating that the 2342-bp regulatory sequence contains elements controlling the plasticity of the cholinergic phenotype in developing and injured neurons.

Recensiones

Contiene: GARCÍA BALLESTER, Luis, Los Moriscos y la medicina. Un capitulo de la medicina y la ciencia marginadas en la España del siglo XVI, documentos por Rosa Blasco y Luis García Ballester, Editorial Labor, Barcelona, 1984, 256 pp. / Míkel de Epalza ; LÓPEZ ELUM, Pedro, Los orígenes de la cerámica de Manises y Paterna (1285-1335), Manises y Paterna, 1984, 99 páginas / Rafael Azuar ; ROSSELLÓ PONS, Margalida, Les ceramiques almohades del Carrer de Zavellà Ciutat de Mallorca. Palma de Mallorca, 1983, 159 páginas / Rafael Azuar ; TORNERO POVEDA, Emilio, La disputa de los animales contra el hombre (traducción del original árabe de «La disputa del asno contra Fray Anselmo Turmeda»), Madrid, Editorial de la Universidad Complutense, 1984, 234 pp. / Míkel de Epalza ; VÁZQUEZ DE BENITO, María de la Concepción, Muḥammad b. Abdallāh b. al-Jatīb. K. al-Wuṣūl li-ḥifz al-ṣiḥḥa fi-l-fuṣūl. «Libro de la Higiene», Salamanca, Ediciones Universidad de Salamanca, 1984, 282-182 páginas. - Commentaria Averrois in Galenum, Madrid, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Instituto «Miguel Asín») e Instituto Hispano-Árabe de Cultura, 1984, XII. 341 páginas / Míkel de Epalza.

Noticias

Contiene: XII Congreso de la U.E.A.I. / Manuela Marín ; Les Illes Balears en temps cristians fins als arabs. Primer Curso de Humanidades, Menorca 1984 / Margarita Orfila Pons ; Col·loqui sobre la formació i expansió del feudalisme cátala / Ángel Poveda ; Ciclo de conferencias sobre «Las lenguas prevalencianas» (Alicante) / Míkel de Epalza ; Presentación del libro La Taifa de Denia, de María Jesús Rubiera Mata / Rafael Azuar ; Xº Col·loqui General de la Societat d'Onomàstica, Iº Col·loqui d'Onomàstica Valenciana / Míkel de Epalza ; I Congreso de Arqueología Medieval Española (Huesca, 17 a 19 de abril de 1985).

Coordination of aproximations in secondary school students’ understanding of limit concept

The aim of this research is to characterize the coordination of the processes of approximation related to the understanding of the limit of a function. We analyze the answers of 64 post-secondary school students to 7 problems considering the dynamic and metric conception of limit of a function. Results indicate that the metric understanding of the limit in terms of inequality supports that the student is capable of coordinating the approximations in the domain and in the range when lateral approximations coincide. However, the student is not capable of this coordination when lateral approximations do not coincide. This indicates that the metric understanding of the limit begins with the previous construction of the dynamic conception in case of coincidence of the lateral approximations in the range.

Caracterización para una mejor comprensión del cambio de color de recubrimientos gonioaparentes

Dada la gran popularidad que están alcanzando los recubrimientos gonioaparentes en la industria, ha comenzado a ser de especial importancia su caracterización en términos de color. La reflectancia espectral de estos recubrimientos cambia de forma compleja con las condiciones geométricas de iluminación y observación, y, en consecuencia, su color no se puede describir en términos sencillos. En este trabajo se midió la Función de Distribución Bidireccional de Reflectancia espectral (spectral Bidirectional Reflectance Distribution Function, sBRDF) para dos recubrimientos gonioaparentes diferentes. El número de geometrías de medida utilizado permitió entender mejor las características a tener en cuenta para una mejor comprensión del cambio de color de estos recubrimientos.

La comprensión de la aproximación a un número en el acceso al significado de límite de una función en un punto

Esta investigación estudia la influencia de la comprensión de la aproximación a un número y de los modos de representación en la construcción de la concepción dinámica del límite en estudiantes de Bachillerato. El análisis de realizó usando el análisis implicativo (Gras, Suzuki, Guillet y Spagnolo, 2008). Los resultados indican que la construcción paulatina de la concepción dinámica del límite se realiza mediante procesos diferenciados de aproximación en el dominio y en el rango, y, dentro de estos últimos, aquellos en los que las aproximaciones laterales coinciden de las que no coinciden. Además, nuestros resultados indican que el modo numérico o el modo algebraico-numérico desempeñan un papel relevante en el desarrollo de la comprensión de la concepción dinámica de límite.

Interoperabilidad semántica de ontologías basada en técnicas de procesamiento del lenguaje natural

Se presenta un estudio y propuesta de interoperabilidad semántica entre ontologías del dominio de la salud basada en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. El objetivo fundamental ha sido el desarrollo de un algoritmo de interconexión semántica entre los términos de dos ontologías solapadas y heterogéneas, denominadas «fuente» (Clasificación internacional de enfermedades, 9ª revisión, modificación clínica: CIE-9-MC) y «diana» (esquema jerárquico de la asignatura Enfermería Materno-Infantil: EMI). Esta propuesta permite emparejar semánticamente ontologías, a partir de la reutilización de otro recurso ontológico (WordNet español), sin destruir o modificar la semántica de identidad de cada una de las ontologías involucradas. El modelo presentado puede permitir al usuario acceder a la información que necesita en otra clasificación jerárquica, sin precisar de un entrenamiento referido a la conceptualización de cada sistema, pues utilizaría la ontología «diana» con la que está familiarizado para su aplicación a la recuperación de información.

Spectral BRDF-based determination of proper measurement geometries to characterize color shift of special effect coatings

A reduced set of measurement geometries allows the spectral reflectance of special effect coatings to be predicted for any other geometry. A physical model based on flake-related parameters has been used to determine nonredundant measurement geometries for the complete description of the spectral bidirectional reflectance distribution function (BRDF). The analysis of experimental spectral BRDF was carried out by means of principal component analysis. From this analysis, a set of nine measurement geometries was proposed to characterize special effect coatings. It was shown that, for two different special effect coatings, these geometries provide a good prediction of their complete color shift.

15 anys de còmic-vinyetes a la Universitat d’Alacant: Unicòmic com a model acadèmic de didàctica i promoció de la lectura

El 2013 s’organitzaran les XV Jornades del Còmic de la Universitat d’Alacant-Unicòmic, celebrades ininterrompudament des del 1999. D’una petita proposta de l’alumnat, hem passat a unes jornades acadèmiques estables i reconegudes, centrades en les possibilitats didàctiques del nové art. Al llarg de les quinze edicions, hi han desfilat autors de renom internacional com Chris Claremont, Francisco Solano López o Carlos Giménez, a banda de nombrosos especialistes que ens van presentar els seus treballs al voltant del món de la historieta, com Álvaro Pons o Antonio Martín. En el següent estudi, s’hi fa un minuciós recorregut per l’organització i la història de les jornades tot destacant els moments més rellevants i la importància que han tingut aquestes jornades per al reconeixement de la narració gràfica com una forma d’expressió artística que, a l’igual que la literatura, ha de ser analitzada i treballada des de les aules universitàries, ja que ens pot beneficiar en l’ensenyament de molts àmbits d’investigació. Gràcies a Unicòmic, a la Universitat d’Alacant les vinyetes han deixat de considerar-se una distracció juvenil per a considerar-se una forma d’art equiparable a la literatura.

El bienestar en España: una perspectiva de largo plazo, 1850-1991

Los historiadores económicos han estimado tradicionalmente el bienestar en términos de renta por persona. Durante la última década se han publicado, sin embargo, diversos trabajos que utilizan otros indicadores. Siguiendo esta línea de investigación, el artículo contrasta cuatro indicadores del bienestar en España (renta per capita, índice de Desarrollo Humano, Índice Físico de Calidad de Vida y estatura), dos de los cuales son inéditos (IDH e IFCV). Los resultados complican el objeto de estudio, pero sirven para proponer algunas hipótesis que deben ser ratificadas o desmentidas por futuras investigaciones.

Características de la tematización del esquema de límite de una función

Esta investigación estudia las diferentes estructuras subyacentes en el esquema de límite de una función observadas en 23 estudiantes de Bachillerato situados en el nivel Trans del desarrollo del esquema de límite de una función. El esquema de límite de una función se caracterizó en términos de la habilidad que los estudiantes manifestaron en la construcción de la concepción dinámica del límite mediante la coordinación de los procesos de aproximación en el dominio y en el rango, diferenciando aquellas en las que las aproximaciones laterales coinciden de las que no coinciden. Nuestros resultados sugieren que los estudiantes construyen diferentes estructuras subyacentes al esquema debido a las relaciones que establecen entre el límite de una función en un punto y su representación gráfica que permiten identificar características del esquema tematizado del límite de una función.