Role of early visual cortex in trans-saccadic memory of object features

Early visual cortex (EVC) participates in visual feature memory and the updating of remembered locations across saccades, but its role in the trans-saccadic integration of object features is unknown. We hypothesized that if EVC is involved in updating object features relative to gaze, feature memory should be disrupted when saccades remap an object representation into a simultaneously perturbed EVC site. To test this, we applied transcranial magnetic stimulation (TMS) over functional magnetic resonance imaging-localized EVC clusters corresponding to the bottom left/right visual quadrants (VQs). During experiments, these VQs were probed psychophysically by briefly presenting a central object (Gabor patch) while subjects fixated gaze to the right or left (and above). After a short memory interval, participants were required to detect the relative change in orientation of a re-presented test object at the same spatial location. Participants either sustained fixation during the memory interval (fixation task) or made a horizontal saccade that either maintained or reversed the VQ of the object (saccade task). Three TMS pulses (coinciding with the pre-, peri-, and postsaccade intervals) were applied to the left or right EVC. This had no effect when (a) fixation was maintained, (b) saccades kept the object in the same VQ, or (c) the EVC quadrant corresponding to the first object was stimulated. However, as predicted, TMS reduced performance when saccades (especially larger saccades) crossed the remembered object location and brought it into the VQ corresponding to the TMS site. This suppression effect was statistically significant for leftward saccades and followed a weaker trend for rightward saccades. These causal results are consistent with the idea that EVC is involved in the gaze-centered updating of object features for trans-saccadic memory and perception.

Alterations in beta-catenin expression and localization in prostate cancer

BACKGROUND: Wnt signaling is thought to be important in prostate cancer, in part because proteins such as beta-catenin can also affect androgen receptor signaling. beta-Catenin forms a cell adhesion complex with E-cadherin raising the possibility that loss of expression or a change in beta-catenin distribution in the cell could also alter downstream signaling, decreased inter-cellular adhesion and the promotion of metastasis. A number of studies have reported the altered expression and/or localization of beta-catenin as a biomarker in prostate cancer.

METHODS: Tissue microarrays comprised of BPH and low, moderate and high-grade prostate cancer (n=77) were assessed for beta-catenin expression and distribution using immunohistochemistry. Staining was also performed on a tissue microarray containing tissue from patients before and after hormone manipulation. The effects of fixation and different antibodies was assessed on fixed LNCaP cell pellets and small prostate tissue microarrays.

RESULTS: We have observed increased beta-catenin expression in only high Gleason score (>7) prostate cancer. A nuclear re-distribution of beta-catenin has previously been reported. We noted nuclear beta-catenin in benign prostatic hyperplasia and a gradual loss in nuclear distribution with increasing Gleason grade. We found no evidence for an alteration in beta-catenin expression or re-distribution with hormone ablation. Altered fixation, antibodies and antibody concentration did affect the intensity and specificity of staining.

CONCLUSIONS: A loss of nuclear beta-catenin is the most consistent feature in prostate cancer rather than absolute levels of expression. We also suggest that variation in immunohistochemical protocols may explain variations in the reported literature.

The use of eye-tracking to explore social difficulties in cognitively able students with autism spectrum disorder: A pilot study

Individuals with autism spectrum disorder do not just 'grow out of' their early difficulties in understanding the social world. Even for those who are cognitively able, autism-related difficulties continue into adulthood. Atypicalities attending to and interpreting communicative signals from others can provide barriers to success in education, employment and relationships. In the current study, we use eye-tracking during real social interaction to explore attention to social cues (e.g. face, eyes, mouth) and links to social awareness in a group of cognitively able University students with autism spectrum disorder and typically developing students from the same University. During the interaction, students with autism spectrum disorder showed less eye fixation and more mouth fixation than typically developing students. Importantly, while 63% of typically developing participants reported thinking they were deceived about the true nature of the interaction, only 9% of autism spectrum disorder participants picked up this subtle social signal. We argue that understanding how these social attentional and social awareness difficulties manifest during adulthood is important given the growing number of adults with autism spectrum disorder who are attending higher level education. These adults may be particularly susceptible to drop-out due to demands of coping in situations where social awareness is so important.

Guidance for laboratories performing molecular pathology for cancer patients

Molecular testing is becoming an important part of the diagnosis of any patient with cancer. The challenge to laboratories is to meet this need, using reliable methods and processes to ensure that patients receive a timely and accurate report on which their treatment will be based. The aim of this paper is to provide minimum requirements for the management of molecular pathology laboratories. This general guidance should be augmented by the specific guidance available for different tumour types and tests. Preanalytical considerations are important, and careful consideration of the way in which specimens are obtained and reach the laboratory is necessary. Sample receipt and handling follow standard operating procedures, but some alterations may be necessary if molecular testing is to be performed, for instance to control tissue fixation. DNA and RNA extraction can be standardised and should be checked for quality and quantity of output on a regular basis. The choice of analytical method(s) depends on clinical requirements, desired turnaround time, and expertise available. Internal quality control, regular internal audit of the whole testing process, laboratory accreditation, and continual participation in external quality assessment schemes are prerequisites for delivery of a reliable service. A molecular pathology report should accurately convey the information the clinician needs to treat the patient with sufficient information to allow for correct interpretation of the result. Molecular pathology is developing rapidly, and further detailed evidence-based recommendations are required for many of the topics covered here.

Gaze behavior of the visually impaired during street crossing.

PURPOSE:

This study explored the gaze patterns of fully sighted and visually impaired subjects during the high-risk activity of crossing the street.

METHODS:

Gaze behavior of 12 fully sighted subjects, nine with visual impairment resulting from age-related macular degeneration and 12 with impairment resulting from glaucoma, was monitored using a portable eye tracker as they crossed at two unfamiliar intersections.

RESULTS:

All subject groups fixated primarily on vehicles and crossing elements but changed their fixation behavior as they moved from "walking to the curb" to "standing at the curb" and to "crossing the street." A comparison of where subjects fixated in the 4-second time period before crossing showed that the fully sighted who waited for the light to change fixated on the light, whereas the fully sighted who crossed early fixated primarily on vehicles. Visually impaired subjects crossing early or waiting for the light fixate primarily on vehicles.

CONCLUSIONS:

Vision status affects fixation allocation while performing the high-risk activity of street crossing. Crossing decision-making strategy corresponds to fixation behavior only for the fully sighted subjects.

Traffic gap judgment in people with significant peripheral field loss.

PURPOSE: Subjects with significant peripheral field loss (PFL) self report difficulty in street crossing. In this study, we compared the traffic gap judgment ability of fully sighted and PFL subjects to determine whether accuracy in identifying crossable gaps was adversely affected because of field loss. Moreover, we explored the contribution of visual and nonvisual factors to traffic gap judgment ability. METHODS: Eight subjects with significant PFL as a result of advanced retinitis pigmentosa or glaucoma with binocular visual field <20 degrees and five age-matched normals (NV) were recruited. All subjects were required to judge when they perceived it was safe to cross at a 2-way 4-lane street while they stood on the curb. Eye movements were recorded by an eye tracker as the subjects performed the decision task. Movies of the eye-on-scene were made offline and fixation patterns were classified into either relevant or irrelevant. Subjects' street-crossing behavior, habitual approach to street crossing, and perceived difficulties were assessed. RESULTS: Compared with normal vision (NV) subjects, the PFL subjects identified 12% fewer crossable gaps while making 23% more errors by identifying a gap as crossable when it was too short (p < 0.05). The differences in traffic gap judgment ability of the PFL subjects might be explained by the significantly smaller fixation area (p = 0.006) and fewer fixations distributed to the relevant tasks (p = 0.001). The subjects' habitual approach to street crossing and perceived difficulties in street crossing (r > 0.60) were significantly correlated with traffic gap judgment performance. CONCLUSIONS: As a consequence of significant field loss, limited visual information about the traffic environment can be acquired, resulting in significantly reduced performance in judging safe crossable gaps. This poor traffic gap judgment ability in the PFL subjects raises important concerns for their safety when attempting to cross the street.

Avaliação do efeito de metais pesados na fertilidade do ratinho

A infertilidade é um problema actual que afecta cerca de 8 a 12% dos casais em idade fértil, sendo 50% dos casos atribuídos ao factor masculino. A exposição ocupacional e/ou ambiental a metais pesados representa uma das suas principais causas. O chumbo, o cádmio e o crómio são metais com elevada utilização industrial e muito persistentes no ambiente, sendo motivo de grande preocupação devido aos seus efeitos na saúde reprodutiva dos trabalhadores e da população em geral. Neste trabalho estudaram-se os efeitos do cloreto de chumbo (PbCl2), cloreto de cádmio (CdCl2) e cromato de potássio (K2CrO4) na fertilidade, usando como modelo ratinhos machos ICR-CD1. Os ratinhos foram injectados subcutaneamente com 74 e 100 mg de PbCl2/kg pc ou com 5 e 10 mg de K2CrO4/kg pc, respectivamente, durante 4 dias consecutivos ou com 1, 2 e 3 mg de CdCl2/kg pc numa única injecção. Nos ensaios com PbCl2 e K2CrO4 os animais foram sacrificados 5 e 35 dias após o início da exposição, enquanto que nos ensaios com CdCl2 os animais foram sacrificados após 24 horas e 35 dias. O cloreto de chumbo não alterou a histologia do testículo nem do epidídimo, mas induziu um aumento da percentagem de células em fase S no testículo. O cloreto de chumbo alterou também alguns parâmetros dos espermatozóides, tais como a motilidade, morfologia e integridade do acrossoma. Contudo, não foram observados efeitos na integridade do DNA ou na estrutura da cromatina. O cloreto de cádmio induziu lesões severas e não reversíveis nos testículos que, após 35 dias, reverteram em necrose testicular. O cloreto de cádmio alterou ainda as subpopulações de células testiculares após 24 horas e induziu IMS no testículo após 35 dias. Em consequência das lesões no testículo, a densidade espermática foi severamente afectada após 35 dias. A exposição ao cloreto de cádmio afectou também a morfologia, a motilidade e a integridade acrossómica nos espermatozóides. O cloreto de cádmio induziu ainda fragmentação do DNA nestas células após 35 dias. O cromato de potássio alterou a morfologia dos espermatozóides e a integridade do acrossoma, sobretudo nos animais sacrificados após 35 dias. Verificou-se ainda uma redução da motilidade dos espermatozóides. Não foram detectados efeitos genotóxicos nos espermatozóides, devido à acção do K2CrO4 nas doses testadas. Dos parâmetros avaliados neste trabalho, destacam-se duas novas abordagens, nomeadamente o programa informático Snakes e a análise do conteúdo em DNA de células de testículo, a partir de material incluído em parafina. O Snakes permitiu fazer medições rigorosas do diâmetro dos tubos seminíferos, enquanto que a fixação de amostras de testículo de ratinhos em formol tamponado e inclusão em parafina resultou numa boa preservação do DNA, possibilitando assim a quantificação das subpopulações de células testiculares por citometria de fluxo. Os resultados obtidos para os diferentes parâmetros testados indicam que a motilidade dos espermatozóides e a integridade do acrossoma sejam parâmetros sensíveis à toxicidade de metais. O acrossoma aparenta ser um dos principais alvos da toxicidade dos metais e cuja reacção acrossómica prematura pode reduzir a capacidade do espermatozóide para fertilizar o oócito. Assim, este trabalho representa uma contribuição para uma melhor compreensão dos efeitos do chumbo, cádmio e crómio na fertilidade masculina.

Efeitos da toxicidade por metais pesados em Rhizobium leguminosarum bv. trifolii: diversidade e resposta de população isoladas de uma mina de chumbo

Nas últimas décadas verificou-se um aumento da contaminação dos solos com metais pesados resultante de processos antropogénicos. As descargas de efluentes industriais, a actividade mineira e a aplicação de lamas residuais e de fertilizantes são as principais fontes de metais pesados. Em certas regiões, a acumulação destes elementos nos solos tem atingido níveis preocupantes para o equilíbrio dos ecossistemas. Vários estudos têm demonstrado que os metais influenciam os microrganismos afectando adversamente o seu crescimento, morfologia e actividades bioquímicas resultando num decréscimo da biomassa e diversidade. Entre os microrganismos do solo, as bactérias pertencentes ao género Rhizobium têm um elevado interesse científico, económico e ecológico devido à sua capacidade para fixar azoto. Deste modo, o trabalho desenvolvido ao longo desta tese incidiu sobre o efeito da toxicidade imposta pelos metais nas bactérias fixadoras de azoto, em particular em Rhizobium leguminosarum bv. trifolii e teve como principais objectivos: determinar o efeito dos metais pesados na sobrevivência e na capacidade de fixar azoto dos isolados de rizóbio; avaliar a influência dos metais na diversidade das populações de rizóbio isoladas de solos contaminados; determinar os níveis de tolerância do rizóbio a diferentes metais e analisar a resposta ao stresse oxidativo imposto pelo cádmio. A Mina do Braçal foi o local de estudo escolhido uma vez que os seus solos estão muito contaminados com metais em resultado da extracção de minério durante mais de 100 anos. Foram escolhidos 3 solos com diferentes graus de contaminação, o solo BC com concentrações reduzidas de metais, escolhido por estar numa zona já fora da mina e designado por solo controlo e os solos BD e BA considerados medianamente e muito contaminados, respectivamente. O Pb e o Cd foram os metais predominantes nestes solos, assim como o metalóide As, cujas concentrações ultrapassaram largamente os limites previstos na lei. Sendo as enzimas do solo boas indicadoras da qualidade do mesmo, foi determinada a actividade de algumas como a desidrogenase (DHA) e a catalase (CAT). Ambas as enzimas correlacionaramse negativamente com as concentrações de metais nos solos. A dimensão das populações indígenas de rizóbio nos solos contaminados (BD e BA) foi bastante baixa, 9,1 bactérias g-1 de solo e 7,3 bactérias g-1 de solo, respectivamente, quando em comparação com a população do solo BC (4,24x104 bactérias g-1 de solo). Estes resultados parecem estar relacionados com o elevado conteúdo em metais e com o pH ácido dos solos. A capacidade simbiótica também foi afectada pela presença de metais, uma vez que os isolados originários do solo BD mostraram menor capacidade em fixar azoto do que os isolados do solo controlo. A diversidade das populações de rizóbio foi determinada com recurso à análise dos perfis de plasmídeos, perfis de REP e ERIC-PCR de DNA genómico e perfis de proteínas e lipopolissacarídeos. No conjunto dos 35 isolados analisados foram identificados 11 plasmídeos com pesos moleculares entre 669 kb e 56 kb. Embora a incidência de plasmídeos tenha sido superior nos isolados do solo BC verificou-se maior diversidade plasmídica na população isolada do solo BD. Resultados similares foram obtidos com os perfis de REP e ERIC-PCR e perfis de proteínas, que indicaram maior diversidade nas populações dos solos contaminados (BD e BA), contrariamente ao verificado por outros autores. O grau de tolerância aos metais pesados e ao arsénio dos vários isolados testados dependeu do metal e do local de origem. No geral, os isolados do solo BD mostraram maior tolerância aos metais do que os isolados do solo controlo, o que está de acordo com o esperado uma vez que geralmente as populações dos locais contaminados são mais tolerantes. Contudo, os isolados do local mais contaminado (BA) foram muito tolerantes apenas ao chumbo mostrando-se sensíveis aos restantes metais. A inoculação dos solos BC, BD e BA após irradiação com estirpes seleccionadas de rizóbio permitiu avaliar a sua sobrevivência ao longo de 12 meses em condições mais realistas. Verificou-se que após um decréscimo inicial, os isolados inoculados no solo BC conseguiram recuperar a dimensão das suas populações para números similares aos inicialmente introduzidos, contrariamente ao verificado no solo BD onde o número de rizóbios decresceu ao longo dos 12 meses. As condições adversas do solo BA apenas permitiram a sobrevivência de 4 isolados até aos 3 meses e apenas dois deles conseguiram sobreviver após 12 meses, designadamente C 3-1 e A 17-3. Estes isolados possuem um plasmídeo de 669 kb que poderá estar na base da sobrevivência destas estirpes. Por outro lado, o último isolado é originário do solo contaminado e por isso estará também mais adaptado a sobreviver às elevadas concentrações de Pb existentes no solo BA. Por fim, constatou-se que o cádmio, um dos metais presente em concentrações mais elevadas nos solos em estudo, é um indutor de stresse oxidativo nos isolados de rizóbio menos tolerantes o que foi confirmado pelo aumento de ROS e danos celulares ao nível dos lípidos.

Acrylic bone cements modified with bioactive and biodegradable fillers

O cimento ósseo acrílico é o único material utilizado para a fixação de próteses em cirurgias ortopédicas, surgindo como uma alternativa às técnicas não cimentadas. Cerca de um milhão de pacientes são anualmente tratados para a substituição total da articulação do quadril e do joelho. Com a maior expectativa de vida da população e o aumento do número de cirurgias realizadas por ano espera-se que o uso do cimento ósseo aumente substancialmente. A fraca ligação do cimento ao osso é um problema comum que pode causar perda asséptica da prótese. Assim, torna-se necessário investir no desenvolvimento de cimentos ósseos alternativos que permitam promover maior estabilidade e melhor desempenho do implante. O principal objetivo desta tese foi desenvolver um cimento ósseo bioativo, capaz de ligar-se ao osso, com propriedades melhoradas relativamente aos sistemas convencionais. A preparação dos materiais foi realizada por dois processos diferentes, a polimerização por via térmica e a polimerização por via química. Inicialmente, utilizando o processo térmico, foram desenvolvidos compósitos de PMMA-co-EHA reforçados com vidro de sílica (CSi) e vidro de boro (CB) e comparados em termos do seu comportamento in vitro em meio acelular e celular. A formação de precipitados de fosfato de cálcio foi observada sobre a superfície de todos os compósitos indicando que estes materiais são potencialmente bioativos. Em relação à avaliação biológica o CSi demonstrou um efeito indutor da proliferação das células. As células apresentaram uma morfologia normal e alta taxa de crescimento quando comparadas com o padrão de cultura. Por outro lado ocorreu inibição da proliferação celular para o CB provavelmente devido à sua elevada taxa de degradação, levando a uma elevada concentraçao de iões de B e de Mg no meio de cultura. O efeito do vidro nos cimentos curados por via química, incorporando um activador de baixa toxicidade, também foi avaliado. Os resultados sugerem que as novas formulações podem diminuir o efeito exotérmico na cura do cimento e melhorar as propriedades mecânicas (flexão e compressão). Outro estudo conduzido neste trabalho explorou a possibilidade de incorporar ibuprofeno (fármaco anti-inflamatório) no cimento, dando origem a um material capaz de ser simultaneamente, bioativo e promotor da libertação controlada de fármacos. Neste contexto foi evidenciado que o desempenho do cimento desenvolvido pode contribuir para minimizar o processo inflamatório associado a uma cirurgia ortopédica. Finalmente, a fase sólida do cimento ósseo bioativo foi modificada por diferentes polímeros biodegradáveis. A adição deste enchimento deu origem a um cimento parcialmente biodegradável que pode permitir a formação de poros e o crescimento ósseo para o interior do cimento, resultando numa melhor fixação da prótese.

Embarcações tradicionais da Ria de Aveiro: uma análise pelo design

Perante o estado de perda de grande parte do património móvel, material e imaterial, lagunar, e da consequente desvalorização identitária da região, nomeadamente, das embarcações tradicionais da Ria de Aveiro, surgiu a necessidade de efectuar um levantamento desse património e de o caracterizar. Para tal, delimitamos o estudo no espaço e no tempo. O território abrange a grande área lagunar do Distrito de Aveiro, denominada de Ria de Aveiro, com uma extensão de cerca de 47km, de norte a sul - de Ovar a Mira - incluindo as lagoas adjacentes: Barrinha de Mira, Lagoa e a Pateira de Fermentelos. No tempo, marcamos como referência, o início do século XIX até à actualidade. A partir do ano de 1808, a laguna adquire uma configuração morfológica, perto da actual e condições de navegabilidade estáveis para as embarcações tradicionais, devido à fixação da Barra do Porto de Aveiro. Após realizar as primeiras pesquisas, apoiados em fontes bibliográficas, iconográficas e videográficas apercebemo-nos da dispersão da informação existente e das poucas obras que abordam o tema. Desta forma, sentiu-se a necessidade de realizar uma pesquisa de campo, que contextualizasse e aportasse informação pertinente ao tema em estudo. Iniciamos a pesquisa de campo, utilizando as técnicas da observação passiva e activa, e do registo de imagem, vídeo, áudio e gráfico. Realizamos entrevistas, assistimos a processos de construção, efectuamos levantamentos e anotações de medidas, elaboramos esquissos de pormenores, apoiados nas ferramentas da Etnografia e do Design e participamos em eventos ligados à temática. Realizamos um levantamento das embarcações existentes, localizando-as e contextualizando-as no território regional. Descrevemo-las, analisamos a sua forma, função, estética, e o processo construtivo, e com base na análise de outros trabalhos, apresentamos uma proposta classificativa, por tipologias, para as embarcações tradicionais da Ria de Aveiro. Com base na comparação dos desenhos das embarcações procuramos alguns marcadores genéticos comuns, caracterizadores e transmissores da identidade do nosso património lagunar. Recolhemos, observámos e procuramos entender a problemática subjacente a este tema. Por fim, elaboramos um ensaio conclusivo sobre essa problemática da perda do património lagunar móvel, na contemporaneidade, classificando-o, e obtendo resultados que nos elucidam sobre a actual situação, e anunciam uma previsão futura de perda total, caso não se registem urgentes intervenções estratégicas para minimizar e travar esta realidade.

Looking behaviour and preference for artworks: The role of emotional valence and location

The position of an item influences its evaluation, with research consistently finding that items occupying central locations are preferred and have a higher subjective value. The current study investigated whether this centre-stage effect (CSE) is a result of bottom-up gaze allocation to the central item, and whether it is affected by item valence. Participants (n=50) were presented with three images of artistic paintings in a row and asked to choose the image they preferred. Eye movements were recorded for a subset of participants (n=22). On each trial the three artworks were either similar but different, or were identical and with positive valence, or were identical and with negative valence. The results showed a centre-stage effect, with artworks in the centre of the row preferred, but only when they were identical and of positive valence. Significantly greater gaze allocation to the central and left artwork was not mirrored by equivalent increases in preference choices. Regression analyses showed that when the artworks were positive and identical the participants’ last fixation predicted preference for the central art-work, whereas the fixation duration predicted preference if the images were different. Overall the result showed that item valence, rather than level of gaze allocation, influences the CSE, which is incompatible with the bottom-up gaze explanation. We propose that the centre stage heuristic, which specifies that the best items are in the middle, is able to explain these findings and the centre-stage effect.

The LOICZ biogeochemical budget approach applied to Ria Formosa lagoon, - Algarve, South Portugal

Dissertação mest., Gestão da Água e da Costa, Universidade do Algarve, 2007

Estudo da variabilidade genética de marcadores moleculares ligados ao gene da MGP e sua aplicação para paternidades em Sparus aurata

Dissertação de Mestrado, Biologia Marinha, Especialização em Biotecnologia Marinha, Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente, Universidade do Algarve, 2008

Local gist vision of man-made objects

Attention is usually modelled by sequential fixation of peaks in saliency maps. Those maps code local conspicuity: complexity, colour and texture. Such features have no relation to entire objects, unless also disparity and optical flow are considered, which often segregate entire objects from their background. Recently we developed a model of local gist vision: which types of objects are about where in a scene. This model addresses man-made objects which are dominated by a small shape repertoire: squares, rectangles, trapeziums, triangles, circles and ellipses. Only exploiting local colour contrast, the model can detect these shapes by a small hierarchy of cell layers devoted to low- and mid-level geometry. The model has been tested successfully on video sequences containing traffic signs and other scenes, and partial occlusions were not problematic.

Cultivo de Eucalyptus urograndis em atmosfera enriquecida com CO2: mudanças no proteoma cloroplastidial

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