Trans-saccadic processing of visual and motor planning during sequential eye movements

How the brain maintains perceptual continuity across eye movements that yield discontinuous snapshots of the world is still poorly understood. In this study, we adapted a framework from the dual-task paradigm, well suited to reveal bottlenecks in mental processing, to study how information is processed across sequential saccades. The pattern of RTs allowed us to distinguish among three forms of trans-saccadic processing (no trans-saccadic processing, trans-saccadic visual processing and trans-saccadic visual processing and saccade planning models). Using a cued double-step saccade task, we show that even though saccade execution is a processing bottleneck, limiting access to incoming visual information, partial visual and motor processing that occur prior to saccade execution is used to guide the next eye movement. These results provide insights into how the oculomotor system is designed to process information across multiple fixations that occur during natural scanning.

e-SURAKSHAK: A Cyber-Physical Healthcare System with Service Oriented Architecture

In this paper we present the design of ``e-SURAKSHAK,'' a novel cyber-physical health care management system of Wireless Embedded Internet Devices (WEIDs) that sense vital health parameters. The system is capable of sensing body temperature, heart rate, oxygen saturation level and also allows noninvasive blood pressure (NIBP) measurement. End to end internet connectivity is provided by using 6LoWPAN based wireless network that uses the 802.15.4 radio. A service oriented architecture (SOA) 1] is implemented to extract meaningful information and present it in an easy-to-understand form to the end-user instead of raw data made available by sensors. A central electronic database and health care management software are developed. Vital health parameters are measured and stored periodically in the database. Further, support for real-time measurement of health parameters is provided through a web based GUI. The system has been implemented completely and demonstrated with multiple users and multiple WEIDs.

Rv1027c-Rv1028c encode functional KdpDE two - Component system in Mycobacterium tuberculosis

In Mycobacterium tuberculosis Rv1027c-Rv1028c genes are predicted to encode KdpDE two component system, which is highly conserved across all bacterial species. Here, we show that the system is functionally active and KdpD sensor kinase undergoes autophosphorylation and transfers phosphoryl group to KdpE, response regulator protein. We identified His(642) and Asp(52) as conserved phosphorylation sites in KdpD and KdpE respectively and by SPR analysis confirmed the physical interaction between them. KdpD was purified with prebound divalent ions and their importance in phosphorylation was established using protein refolding and ion chelation approaches. Genetically a single transcript encoded both KdpD and KdpE proteins. Overall, we report that M. tuberculosis KdpDE system operates like a canonical two component system. (C) 2014 Elsevier Inc. All rights reserved.

Flexible implementation of power system corrective topology control

This paper proposes a novel decision making framework for optimal transmission switching satisfying the AC feasibility, stability and circuit breaker (CB) reliability requirements needed for practical implementation. The proposed framework can be employed as a corrective tool in day to day operation planning scenarios in response to potential contingencies. The switching options are determined using an efficient heuristic algorithm based on DC optimal power flow, and are presented in a multi-branch tree structure. Then, the AC feasibility and stability checks are conducted and the CB condition monitoring data are employed to perform a CB reliability and line availability assessment. Ultimately, the operator will be offered multiple AC feasible and stable switching options with associated benefits. The operator can use this information, other operating conditions not explicitly considered in the optimization, and his/her own experience to implement the best and most reliable switching action(s). The effectiveness of the proposed approach is validated on the IEEE-118 bus test system. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.

Regional research priorities in brain and nervous system disorders

The characteristics of neurological, psychiatric, developmental and substance-use disorders in low-and middle-income countries are unique and the burden that they have will be different from country to country. Many of the differences are explained by the wide variation in population demographics and size, poverty, conflict, culture, land area and quality, and genetics. Neurological, psychiatric, developmental and substance-use disorders that result from, or are worsened by, a lack of adequate nutrition and infectious disease still afflict much of sub-Saharan Africa, although disorders related to increasing longevity, such as stroke, are on the rise. In the Middle East and North Africa, major depressive disorders and post-traumatic stress disorder are a primary concern because of the conflict-ridden environment. Consanguinity is a serious concern that leads to the high prevalence of recessive disorders in the Middle East and North Africa and possibly other regions. The burden of these disorders in Latin American and Asian countries largely surrounds stroke and vascular disease, dementia and lifestyle factors that are influenced by genetics. Although much knowledge has been gained over the past 10 years, the epidemiology of the conditions in low-and middle-income countries still needs more research. Prevention and treatments could be better informed with more longitudinal studies of risk factors. Challenges and opportunities for ameliorating nervous-system disorders can benefit from both local and regional research collaborations. The lack of resources and infrastructure for health-care and related research, both in terms of personnel and equipment, along with the stigma associated with the physical or behavioural manifestations of some disorders have hampered progress in understanding the disease burden and improving brain health. Individual countries, and regions within countries, have specific needs in terms of research priorities.

Analog VLSI-based, neuromorphic sensorimotor systems: modeling the primate oculomotor system

Using neuromorphic analog VLSI techniques for modeling large neural systems has several advantages over software techniques. By designing massively-parallel analog circuit arrays which are ubiquitous in neural systems, analog VLSI models are extremely fast, particularly when local interactions are important in the computation. While analog VLSI circuits are not as flexible as software methods, the constraints posed by this approach are often very similar to the constraints faced by biological systems. As a result, these constraints can offer many insights into the solutions found by evolution. This dissertation describes a hardware modeling effort to mimic the primate oculomotor system which requires both fast sensory processing and fast motor control. A one-dimensional hardware model of the primate eye has been built which simulates the physical dynamics of the biological system. It is driven by analog VLSI circuits mimicking brainstem and cortical circuits that control eye movements. In this framework, a visually-triggered saccadic system is demonstrated which generates averaging saccades. In addition, an auditory localization system, based on the neural circuits of the barn owl, is used to trigger saccades to acoustic targets in parallel with visual targets. Two different types of learning are also demonstrated on the saccadic system using floating-gate technology allowing the non-volatile storage of analog parameters directly on the chip. Finally, a model of visual attention is used to select and track moving targets against textured backgrounds, driving both saccadic and smooth pursuit eye movements to maintain the image of the target in the center of the field of view. This system represents one of the few efforts in this field to integrate both neuromorphic sensory processing and motor control in a closed-loop fashion.

Control mechanisms in the human binocular oculomotor system

A study of human eye movements was made in order to elucidate the nature of the control mechanism in the binocular oculomotor system.

We first examined spontaneous eye movements during monocular and binocular fixation in order to determine the corrective roles of flicks and drifts. It was found that both types of motion correct fixational errors, although flicks are somewhat more active in this respect. Vergence error is a stimulus for correction by drifts but not by flicks, while binocular vertical discrepancy of the visual axes does not trigger corrective movements.

Second, we investigated the non-linearities of the oculomotor system by examining the eye movement responses to point targets moving in two dimensions in a subjectively unpredictable manner. Such motions consisted of hand-limited Gaussian random motion and also of the sum of several non-integrally related sinusoids. We found that there is no direct relationship between the phase and the gain of the oculomotor system. Delay of eye movements relative to target motion is determined by the necessity of generating a minimum afferent (input) signal at the retina in order to trigger corrective eye movements. The amplitude of the response is a function of the biological constraints of the efferent (output) portion of the system: for target motions of narrow bandwidth, the system responds preferentially to the highest frequency; for large bandwidth motions, the system distributes the available energy equally over all frequencies. Third, the power spectra of spontaneous eye movements were compared with the spectra of tracking eye movements for Gaussian random target motions of varying bandwidths. It was found that there is essentially no difference among the various curves. The oculomotor system tracks a target, not by increasing the mean rate of impulses along the motoneurons of the extra-ocular muscles, but rather by coordinating those spontaneous impulses which propagate along the motoneurons during stationary fixation. Thus, the system operates at full output at all times.

Fourth, we examined the relative magnitude and phase of motions of the left and the right visual axes during monocular and binocular viewing. We found that the two visual axes move vertically in perfect synchronization at all frequencies for any viewing condition. This is not true for horizontal motions: the amount of vergence noise is highest for stationary fixation and diminishes for tracking tasks as the bandwidth of the target motion increases. Furthermore, movements of the occluded eye are larger than those of the seeing eye in monocular viewing. This effect is more pronounced for horizontal motions, for stationary fixation, and for lower frequencies.

Finally, we have related our findings to previously known facts about the pertinent nerve pathways in order to postulate a model for the neurological binocular control of the visual axes.

The oculomotor system: (1) Vertical-horizontal interaction and signal recognition, (2) Time delays and power spectra

In the first section of this thesis, two-dimensional properties of the human eye movement control system were studied. The vertical - horizontal interaction was investigated by using a two-dimensional target motion consisting of a sinusoid in one of the directions vertical or horizontal, and low-pass filtered Gaussian random motion of variable bandwidth (and hence information content) in the orthogonal direction. It was found that the random motion reduced the efficiency of the sinusoidal tracking. However, the sinusoidal tracking was only slightly dependent on the bandwidth of the random motion. Thus the system should be thought of as consisting of two independent channels with a small amount of mutual cross-talk.

These target motions were then rotated to discover whether or not the system is capable of recognizing the two-component nature of the target motion. That is, the sinusoid was presented along an oblique line (neither vertical nor horizontal) with the random motion orthogonal to it. The system did not simply track the vertical and horizontal components of motion, but rotated its frame of reference so that its two tracking channels coincided with the directions of the two target motion components. This recognition occurred even when the two orthogonal motions were both random, but with different bandwidths.

In the second section, time delays, prediction and power spectra were examined. Time delays were calculated in response to various periodic signals, various bandwidths of narrow-band Gaussian random motions and sinusoids. It was demonstrated that prediction occurred only when the target motion was periodic, and only if the harmonic content was such that the signal was sufficiently narrow-band. It appears as if general periodic motions are split into predictive and non-predictive components.

For unpredictable motions, the relationship between the time delay and the average speed of the retinal image was linear. Based on this I proposed a model explaining the time delays for both random and periodic motions. My experiments did not prove that the system is sampled data, or that it is continuous. However, the model can be interpreted as representative of a sample data system whose sample interval is a function of the target motion.

It was shown that increasing the bandwidth of the low-pass filtered Gaussian random motion resulted in an increase of the eye movement bandwidth. Some properties of the eyeball-muscle dynamics and the extraocular muscle "active state tension" were derived.

Kires: a data-centric telerehabilitation system based on kinect

185 p.

Práticas sociais de efetivação e reivindicação do direito à saúde : uma análise do Brasil e Portugal

Com as transformações do Estado-Providência e das sociedades contemporâneas no que concerne ao exercício de direitos, observam-se alterações substantivas na estrutura, dimensões de ação e estratégias próprias dos mecanismos de reivindicação. No caso do direito à saúde, a análise dos casos de Brasil e Portugal permite discutir a interface entre Estado, sociedade e instituições jurídicas a partir da dimensão da cultura de participação dos cidadãos, das redes de solidariedade que constituem no espaço local e na utilização de mecanismos estatais e não-estatais. A respeito do arcabouço jurídico-institucional similar, a diversidade de repertórios de ação coletiva para reivindicar a efetivar este direito em ambos os países foi a tônica desta pesquisa, que se desenvolveu em 2011 em ambas as localidades. O objetivo do trabalho consiste em discutir as estratégias e formas de efetivação da saúde como direito, de modo a refletir sobre as oportunidades políticas e a cultura política de cada experiência. Para tal, foi realizada uma pesquisa qualitativa e quantitativa, com o objetivo de discutir os desafios de efetivação do direito à saúde com foco no acesso à justiça e nos repertórios de ação coletiva. As hipóteses foram: a) há diferenças no que concerne aos itinerários do cuidado em saúde, ora enfatizando a centralidade do Estado no cuidado (Brasil), ora responsabilidade o indivíduo pela sua própria saúde (Portugal), o que enseja impactos na própria cultura de participação dos indivíduos em ambos os países; b) há diferenças no que concerne à relação ente Judiciário e sociedade, ora estabelecendo políticas de proximidade com o cidadão (Brasil), ora estabelecendo políticas de desjudicialização (Portugal), o que enseja repercussões na própria forma como os indivíduos concebem o sistema judicial e o ativam em seu cotidiano; c) os sistemas de saúde de ambos os países foram construídos por influência predominantemente internacional (Portugal) ou dos movimentos sociais (Brasil), de modo que isto permitiu constituir em cada um destes países formas distintas de lidar com o direito à saúde pelos cidadãos. Os resultados videnciam que a complexidade da eleição do mecanismo estatal ou não-estatal está fortemente relacionada à cultura política dos cidadãos, além de fatores políticos e econômicos oriundos das oportunidades políticas de cada um dos países

O trabalho do enfermeiro: reconhecimento e valorização profissional

A presente pesquisa tem como objeto de estudo [re]conhecimento que os usuários de um hospital geral detêm sobre o trabalho do enfermeiro. Seu objetivo geral é discutir o entendimento dos usuários de um hospital geral do Rio de Janeiro sobre o trabalho do enfermeiro, à luz do seu reconhecimento profissional, e seus objetivos específicos são: identificar o [re]conhecimento que os usuários possuem sobre o trabalho do enfermeiro e analisar o [re]conhecimento dos usuários sobre o trabalho dos enfermeiros, buscando aproximações e distanciamentos das competências do enfermeiro. Esta pesquisa apoia-se nas concepções teóricas da psicodinâmica do trabalho desenvolvidas por Dejours, se apropriando mais profundamente, da discussão sobre a dinâmica do reconhecimento, na qual acredita que o reconhecimento pode ser um meio que possibilita a transformação do sofrimento no trabalho em prazer. Com o intuito de respeitar os princípios éticos e a Resolução 196/96, essa pesquisa foi encaminhada ao Comitê de Ética e Pesquisa com Seres Humanos/SR-2/UERJ e obteve parecer favorável com protocolo n 49.3.2012. Trata-se de um estudo exploratório-descritivo de abordagem quantitativa e desenho transversal. A população foram clientes internados nas enfermarias cirúrgicas e clínicas do referido hospital. Para melhor caracterizar o perfil da clientela internada foi utilizado o Sistema de Classificação de Pacientes elaborado por Perroca (1996) que baseia-se nas necessidades individualizadas de cuidado de enfermagem, com o intuito de identificar o grau de dependência que o sujeito apresenta da equipe de enfermagem. Os 65 participantes da pesquisa foram selecionados por meio de uma amostra intencional. O instrumento de coleta de dados utilizado foi um formulário contendo 22 perguntas, sendo 18 fechadas e 04 abertas. As informações foram coletadas no período de agosto a outubro de 2012 e analisadas utilizando-se da estatística descritiva simples. A apresentação dos dados foi através de tabelas e a sua discussão teve quatro tópicos, são eles: Perfil sociodemográfico da população; Experiências hospitalares anteriores; Conhecimento da população sobre o enfermeiro e o seu trabalho; O trabalho do enfermeiro e seu reconhecimento. Os resultados mostraram que o perfil sociodemográfico da população é composta por uma maioria feminina; a faixa etária predominante é de 55 a 64 anos e o grau de escolaridade da população é baixo. Para 75,4% dos sujeitos a atual internação hospitalar não é a primeira. No que se refere ao conhecimento que o participante tem sobre o enfermeiro, constatou-se que eles relatam saber quem é o profissional, qual é o seu grau de escolaridade, porém um número significativo não conhecia a composição da equipe de enfermagem (41,5%), demonstrando ser esse um fato contraditório. No que se refere ao reconhecimento conferido ao enfermeiro e seu trabalho, os participantes consideraram importante tanto o trabalho desenvolvido pelo enfermeiro, como também a sua atuação na equipe de saúde, e declararam a pouca valorização social que é imputada à profissão. As principais formas de reconhecimento atribuídas nesta pesquisa estavam relacionadas a sentimentos afetuosos positivos que a figura do enfermeiro gera e a excelência na prestação de cuidados de enfermagem.

Análise do processo de implementação das Diretrizes Curriculares Nacionais do curso em Farmácia no Estado do Rio de Janeiro: um estudo exploratório

O estabelecimento das Diretrizes Curriculares Nacionais do curso de graduação em Farmácia (DCNF) ocasionou muitas discussões acerca da formação dos farmacêuticos, visto que demandam mudanças significativas nessa formação. Essas mudanças envolvem, entre outros aspectos, o componente humanístico e crítico da profissão, o que significa repensar a formação do farmacêutico e até mesmo sua própria identidade como profissional, que apresenta um perfil eminente técnico. Este trabalho tem por foco o processo de implementação das DCNF no Estado do Rio de Janeiro. Buscou-se verificar com esta vem se desenvolvendo e identificar alguns dos embates, entraves e avanços nesse processo. Para a análise, foram realizadas entrevistas semiestruturadas com os coordenadores de um conjunto de cursos selecionados, além do exame dos currículos e projetos pedagógicos dos mesmos, com base nas DCNF. Os resultados demonstram que a construção das novas propostas de formação dos cursos, ocorreu a partir do currículo anterior. Houve uma baixa participação dos alunos e docentes no processo e também ocorreram conflitos entre departamentos, além da inadequação da estrutura universitária. A diretriz da formação voltada para atenção à saúde com ênfase no SUS estimulou a abertura para discussões acerca do Sistema de Saúde e conduziu a inserção dos alunos no mesmo, também causou questionamentos e preocupação, por se considerar essa formação restritiva em relação ao mercado de trabalho. A implementação das propostas enfrentou dificuldade que envolveram a carga horária docente, dificuldade de inserção dos alunos em estágio em algumas áreas de atuação e a falta de investimentos no setor público, tanto de infraestrutura, como de pessoal, além das dificuldades inerentes ao processo de transição entre os currículos. Nenhum curso promoveu iniciativas sistemáticas de desenvolvimento docente e a diversificação dos cenários ensino-aprendizagem (e parcerias como serviços de saúde) ainda são muito incipientes. Foram apontados pelos próprios coordenadores alguns desafios a serem superados para mudança do perfil do farmacêutico: ruptura da concepção tecnicista na formação; inserção do farmacêutico nas equipes multiprofissionais de saúde (exercendo seu papel de forma eficiente e resolutiva); e a sensibilização dos docentes para melhor compreensão e comprometimento com as mudanças necessárias para se alcançar a formação desejada. Em relação a avaliação do MEC e cobrança da implementação das DC, os entrevistados sugerem que os cursos privados, são mais pressionados pelo Ministério. Paradoxalmente as universidade privadas podem acabar por implementar as DC em seus cursos com mais rapidez do que as universidades públicas, e portanto estarem mais voltadas para atender as demandas do SUS, por serem mais sensíveis a esta pressão. De acordo com os resultados dessa pesquisa, considera-se que já ocorreram, alguns avanços em decorrência do estabelecimento das DCNF, que se refletiram em mudanças nos cursos estudados. Entretanto, faz-se necessário e urgente o desenvolvimento de estratégias que garantam avanços mais sistemáticos nas mudanças na formação do farmacêutico.

Agente comunitário de saúde: a construção de um poder capturado

A política de Atenção Básica à Saúde no Brasil, revitalizada pelo Ministério da Saúde, tem a saúde da família como estratégia prioritária para a sua organização. Ancorada no trabalho em equipe multidisciplinar, na vinculação de compromissos e na corresponsabilidade da atenção às famílias, esta estratégia pretende reformular o modelo de atenção à saúde. Isto significa ultrapassar a tradicional assistência institucionalizada que prioriza a tutela para ir na direção da atenção à saúde, o cuidado sendo capaz de gerar a autonomia dos indivíduos. O Agente Comunitário de Saúde, integrante da equipe, é o sujeito do povo facilitador da interlocução entre o saber científico e o saber popular. Depositário de poder transformador, ele tem nas suas funções de educação e promoção de saúde o instrumento para a disseminação de conhecimento emancipatório, promotor de autonomia , com vigilância em saúde, operar o cuidado como essência humana. Entretanto, esse novo resultado dos normas e das regras instituídas na organização dos serviços de saúde, o que se soma às relações que se estabelecem entre os trabalhadores da saúde e os mais distintos grupos sociais. Esta dissertação consiste em um estudo de caso que encontra razão da forma com que os ACSs das Equipes de Saúde da Família de Manguinhos (Rio de Janeiro), contribuem para a atenção à saúde; nela, o cuidado emancipador promove a desconstrução de desigualdades. Esta é uma pesquisa de origem qualitativa que obteve, através da técnica de grupo focal, seu material de análise de conteúdo. Utilizando a categoria analítica o agente cuidador, identificamos as seguintes categorias empíricas: o agente tem que ser paciente, o agente sentindo-se excluído, o agente é dono da chave da porta. Diante do material analisado, pudemos observar que os agentes de Manguinhos adotam a paciência de saber escutar como ferramenta tecnológica, além da paciência perseverante, utilizada diante das muitas dificuldades reveladas por eles. Ainda na dinâmica relacional, observamos que os ACSs alternam sentimentos de exclusão e inclusão diante de determinados grupos sociais. Entretanto, o sentimento de exclusão é potencializado, a nosso ver, pela estigmatização social sofrida por serem moradores de comunidades submetidas a todo tipo de violência. Enquanto, facilitadores da entrada dos usuários no sistema de saúde, observamos um monopólio da assistência à saúde que não ocorre para transformações da produção do cuidado em saúde, e que são verificadas nas tensões características de ações na forma de ajuda-poder, revelando um dos mecanismos utilizados pelos ACSs no seu reconhecimentos sócio-ocupacional. Acreditamos que, embora esta dissertação seja um estudo de caso, é possível estabelecer analogias com as ESFs de metrópoles brasileiras. Neste sentido, somente a formação técnica do ACS baseada na problematização dos temas levantados poderá superar ações mantenedoras de assimetrias de poder. Devem ser ultrapassadas metodologias que reforcem o lugar social do ACS no último nível da hierarquia da divisão do trabalho em saúde. Apenas desta forma será possível impedir a captura dos ACSs por poderes hegemonicamente institucionalizados. Então, e só então, será possível veicular um saber emancipador, construtor de autonomia, mitigador de desigualdades, no qual a utopia tornar-se-á realidade.

Proteomic Analysis of the Ubiquitin Landscape in the Drosophila Embryonic Nervous System and the Adult Photoreceptor Cells

Background Ubiquitination is known to regulate physiological neuronal functions as well as to be involved in a number of neuronal diseases. Several ubiquitin proteomic approaches have been developed during the last decade but, as they have been mostly applied to non-neuronal cell culture, very little is yet known about neuronal ubiquitination pathways in vivo. Methodology/Principal Findings Using an in vivo biotinylation strategy we have isolated and identified the ubiquitinated proteome in neurons both for the developing embryonic brain and for the adult eye of Drosophila melanogaster. Bioinformatic comparison of both datasets indicates a significant difference on the ubiquitin substrates, which logically correlates with the processes that are most active at each of the developmental stages. Detection within the isolated material of two ubiquitin E3 ligases, Parkin and Ube3a, indicates their ubiquitinating activity on the studied tissues. Further identification of the proteins that do accumulate upon interference with the proteasomal degradative pathway provides an indication of the proteins that are targeted for clearance in neurons. Last, we report the proof-of-principle validation of two lysine residues required for nSyb ubiquitination. Conclusions/Significance These data cast light on the differential and common ubiquitination pathways between the embryonic and adult neurons, and hence will contribute to the understanding of the mechanisms by which neuronal function is regulated. The in vivo biotinylation methodology described here complements other approaches for ubiquitome study and offers unique advantages, and is poised to provide further insight into disease mechanisms related to the ubiquitin proteasome system.