A neuronal model of a global workspace in effortful cognitive tasks

A minimal hypothesis is proposed concerning the brain processes underlying effortful tasks. It distinguishes two main computational spaces: a unique global workspace composed of distributed and heavily interconnected neurons with long-range axons, and a set of specialized and modular perceptual, motor, memory, evaluative, and attentional processors. Workspace neurons are mobilized in effortful tasks for which the specialized processors do not suffice. They selectively mobilize or suppress, through descending connections, the contribution of specific processor neurons. In the course of task performance, workspace neurons become spontaneously coactivated, forming discrete though variable spatio-temporal patterns subject to modulation by vigilance signals and to selection by reward signals. A computer simulation of the Stroop task shows workspace activation to increase during acquisition of a novel task, effortful execution, and after errors. We outline predictions for spatio-temporal activation patterns during brain imaging, particularly about the contribution of dorsolateral prefrontal cortex and anterior cingulate to the workspace.

Identification of transforming growth factor-β- regulated genes in Caenorhabditis elegans by differential hybridization of arrayed cDNAs

Members of the transforming growth factor-β family play critical roles in body patterning, in both vertebrates and invertebrates. One transforming growth factor-β-related gene, dbl-1, has been shown to regulate body length and male ray patterning in Caenorhabditis elegans. We screened arrayed cDNAs to identify downstream target genes for the DBL-1 signaling by using differential hybridization. C. elegans cDNAs representing 7,584 independent genes were arrayed on a nylon membrane at high density and hybridized with 33P-labeled DNA probes synthesized from the mRNAs of wild-type, dbl-1, sma-2, and lon-2 worms. Signals for all the spots representing hybridized DNA were quantified and compared among strains. The screening identified 22 and 2 clones, which were positively and negatively regulated, respectively, by the DBL-1 signal. Northern hybridization confirmed the expression profiles of most of the clones, indicating good reliability of the differential hybridization using arrayed cDNAs. In situ hybridization analysis revealed the spatial and temporal expression patterns of each clone and showed that at least four genes, including the gene for the type I receptor for DBL-1, sma-6, were transcriptionally regulated by the DBL-1 signal.

The Two Genes Encoding Starch-Branching Enzymes IIa and IIb Are Differentially Expressed in Barley1

The sbeIIa and sbeIIb genes, encoding starch-branching enzyme (SBE) IIa and SBEIIb in barley (Hordeum vulgare L.), have been isolated. The 5′ portions of the two genes are strongly divergent, primarily due to the 2064-nucleotide-long intron 2 in sbeIIb. The sequence of this intron shows that it contains a retro-transposon-like element. Expression of sbeIIb but not sbeIIa was found to be endosperm specific. The temporal expression patterns for sbeIIa and sbeIIb were similar and peaked around 12 d after pollination. DNA gel-blot analysis demonstrated that sbeIIa and sbeIIb are both single-copy genes in the barley genome. By fluorescence in situ hybridization, the sbeIIa and sbeIIb genes were mapped to chromosomes 2 and 5, respectively. The cDNA clones for SBEIIa and SBEIIb were isolated and sequenced. The amino acid sequences of SBEIIa and SBEIIb were almost 80% identical. The major structural difference between the two enzymes was the presence of a 94-amino acid N-terminal extension in the SBEIIb precursor. The (β/α)8-barrel topology of the α-amylase superfamily and the catalytic residues implicated in branching enzymes are conserved in both barley enzymes.

Desenvolvimento floral e do óvulo e aspectos da reprodução em Aechmea sp. e Vriesea sp. (Bromeliaceae)

A utilização de Bromélias tem sido crescente no mercado de plantas onamentais, por outro lado, muitas espécies encontram-se ameaçadas, grande parte pelos impactos humanos no ambiente. Aechmea correia-araujoi E. Pereira & Moutinho, Aechmea gamossepala Wittm, Vriesea ensiformis (Vell.) Beer e Vriesea saundersii (Carrière) E. Morren ex Mez, espécies nativas da Mata Atlântica brasileira, têm sido alvo de extrativismo. Informações básicas sobre a espécie são essenciais para subsidiar a condução de programas de conservação e melhoramento genético, que aliados a ferramentas biotecnológicas permitem a incorporação de estratégias inovadoras aos métodos de melhoramento. Neste sentido, o objetivo do presente trabalho foi descrever essas espécies, quanto à micromorfologia floral, aspectos reprodutivos envolvidos no processo de polinização, desenvolvimento floral e deesenvolvimento gametofítico, como mecanismo de preservação e produção comercial. A caracterização morfológica e anatômica das flores das espécies de Aechmea e Vriesea contribuiu para a compreensão do processo reprodutivo. As espécies apresentam grãos de pólen com alta capacidade reprodutiva, viabilidade polínica superior a 93%, germinação in vitro maior que 80% e o estigma apresenta-se receptivo da antese ao final do dia. A ontogênese floral de A. correia-araujoi é centrípeta, os primórdios desenvolvem-se na ordem, sépala, pétala, androceu e gineceu. O apêndice petalar é formado na fase final do desenvolvimento. O primórdio de óvulo tem origem placentária e caráter trizonal, o óvulo é anátropo, bitegumentado e crassinucelado. O meristema floral de A. gamosepala se desenvolve de forma centrípeta, de forma unidirecional reversa. O estigma diferencia-se na fase inicial do desenvolvimento e os apêndices petalares, na fase final. O óvulo é anátropo, crassinucelado, bitegumentado, tétrade linear, megásporo calazal funcional, desenvolvimento tipo monospórico e Polygonum. As anteras são bitecas, tetraesporangiadas, com tapete secretor. Botões florais de 8,7 - 13,0 mm são indicados no estudo de embriogênese a partir de micrósporo. As alterações celulares e o padrão de distribuição de pectinas e AGPs foram caracterizadas por análise citoquímica com azul de toluidina, KI e DAPI e imunocitoquímica por imunofluorescência com os anticorpos para RNA, pectinas esterificadas (JIM7), não esterificadas (JIM5) e AGPs (LM2, LM6, MAC207, JIM13, JIM14) e analisadas por microscopia de fluorescência. Foram caracterizados padrões de distribuição espaço-temporal de pectinas e AGP que podem ser utilizados como marcadores de desenvolvimento gametofítico masculino. As observações feitas nesse trabalho fornecem dados sobre aspectos reprodutivos das espécies que podem ser utilizados em programas de melhoramento genético, conservação e desenvolvimento de haploides