Dynamic properties of human brain structure: learning-related changes in cortical areas and associated fiber connections.

Recent findings in neuroscience suggest that adult brain structure changes in response to environmental alterations and skill learning. Whereas much is known about structural changes after intensive practice for several months, little is known about the effects of single practice sessions on macroscopic brain structure and about progressive (dynamic) morphological alterations relative to improved task proficiency during learning for several weeks. Using T1-weighted and diffusion tensor imaging in humans, we demonstrate significant gray matter volume increases in frontal and parietal brain areas following only two sessions of practice in a complex whole-body balancing task. Gray matter volume increase in the prefrontal cortex correlated positively with subject's performance improvements during a 6 week learning period. Furthermore, we found that microstructural changes of fractional anisotropy in corresponding white matter regions followed the same temporal dynamic in relation to task performance. The results make clear how marginal alterations in our ever changing environment affect adult brain structure and elucidate the interrelated reorganization in cortical areas and associated fiber connections in correlation with improvements in task performance.

Brain volumetric correlates of autism spectrum disorder symptoms in attention deficit/hyperactivity disorder.

Autism spectrum disorder (ASD) symptoms frequently occur in subjects with attention deficit/hyperactivity disorder (ADHD). While there is evidence that both ADHD and ASD have differential structural correlates, no study to date has investigated these structural correlates within a framework that robustly accounts for the phenotypic overlap between the two disorders. The presence of ASD symptoms was measured by the parent-reported Children's Social and Behavioural Questionnaire (CSBQ) in ADHD subjects (n = 180), their unaffected siblings (n = 118) and healthy controls (n = 146). ADHD symptoms were assessed by a structured interview (K-SADS-PL) and the Conners' ADHD questionnaires. Whole brain T1-weighted MPRAGE images were acquired and the structural MRI correlates of ASD symptom scores were analysed by modelling ASD symptom scores against white matter (WM) and grey matter (GM) volumes using mixed effects models which controlled for ADHD symptom levels. ASD symptoms were significantly elevated in ADHD subjects relative to both controls and unaffected siblings. ASD scores were predicted by the interaction between WM and GM volumes. Increasing ASD score was associated with greater GM volume. Equivocal results from previous structural studies in ADHD and ASD may be due to the fact that comorbidity has not been taken into account in studies to date. The current findings stress the need to account for issues of ASD comorbidity in ADHD.

Utilização do nitrogênio da palha de milho e de adubos verdes pela cultura do milho

A qualidade dos resíduos vegetais de culturas comerciais e adubos verdes influencia a taxa de mineralização/imobilização de N e o respectivo aproveitamento desse nutriente pelas subseqüentes culturas. Com o objetivo de avaliar a utilização do N mineralizado da parte aérea e do sistema radicular da crotalária (Crotalaria juncea) e milheto (Pennisetum americanum) e da palha de milho, marcados com 15N, realizou-se um estudo, em casa de vegetação, no Centro de Energia Nuclear na Agricultura - CENA/USP, Piracicaba (SP), em vasos com 5 kg de solo de um Latossolo Vermelho distroférrico. Foram utilizados seis tratamentos e quatro repetições, dispostos num delineamento inteiramente casualizado, compreendendo: T1 = palha de milho-15N (parte aérea, exceto os grãos) (80 mg kg-1 de N no solo); T2 = raiz de milheto-15N (30 mg kg-1 de N no solo); T3 = parte aérea de milheto-15N (80 mg kg-1 de N no solo); T4 = raiz de crotalária-15N (30 mg kg-1 de N no solo); T5 = parte aérea de crotalária-15N (80 mg kg-1 de N no solo) e T6 = tratamento sem adição de fonte orgânica de N. Para os tratamentos que receberam raiz marcada com 15N, adicionou-se parte aérea sem marcação isotópica na mesma quantidade que naqueles que receberam parte aérea marcada, e vice-versa. As raízes foram incorporadas ao solo e a parte aérea adicionada sobre a superfície. Para avaliar absorção de N da palha de milho-15N (7,35 Mg ha-1, equivalente a 56 kg ha-1 de N) pela cultura do milho, realizou-se também um experimento de campo, na mesma área em que foi coletado solo para o experimento de casa de vegetação. A quantidade de N no milho proveniente da crotalária (111,80 mg vaso-1 N ) foi superior à do milheto (30,98 mg vaso-1 N ), que foi superior à da palha de milho (11,80 mg vaso-1N ). A crotalária proporcionou maior absorção de N e produtividade de matéria seca ao milho. O aproveitamento pelo milho do N da parte aérea da crotalária foi superior ao do N do sistema radicular, mas não houve diferença para o N do milheto. A absorção do N dos restos culturais de milho pela cultura do milho, no campo, foi de 4,1 % da quantidade inicial.

Componentes do balanço de água no solo com cana-de-açúcar, com e sem adubação nitrogenada

O estudo do balanço de água no solo com cana-de-açúcar, cultivada em larga escala no Brasil, é essencial para o manejo agrícola, visando ao aumento de produtividade e à redução de riscos de poluição. Este estudo objetivou avaliar os componentes da equação do balanço de água em dois Latossolos cultivados com cana-de-açúcar (cana-planta), localizados nos Municípios de Jaboticabal e Pirassununga (São Paulo). Na área experimental de Jaboticabal, o estudo foi realizado entre os dias 30 de setembro de 2005 e 12 de julho de 2006, e constou de dois tratamentos: T1 (sem adubação nitrogenada) e T2 (120 kg ha-1 de N). Em Pirassununga, o estudo foi feito entre os dias 28 de setembro de 2005 e 08 de junho de 2006, mas apenas o tratamento T2. O delineamento experimental foi o de blocos aleatórios, com quatro repetições. O volume de controle utilizado para o balanço de água teve como limite superior a superfície do solo e como limite inferior outra paralela à primeira, localizada em profundidade de 0,90 m. As variações de armazenagem, as entradas (precipitação pluvial e ascensão capilar) e as saídas de água (evapotranspiração real e drenagem interna) nesse volume de solo, nas áreas experimentais de Jaboticabal e Pirassununga, foram determinadas em 13 e 10 períodos, respectivamente. Ambas as áreas estudadas eram planas e não irrigadas. Na área de Jaboticabal, em todo o período, tanto a perda de água por drenagem interna quanto o ganho por ascensão capilar foram maiores no tratamento T2 (-191,69 mm/5,33 mm e -238,37 mm/24,60 mm para T1 e T2, respectivamente); não houve diferença significativa de produtividade (145 e 146 t ha-1 para T1 e T2, respectivamente), nem de evapotranspiração real (1.058 mm para T1 e 1.028 mm para o T2) entre os tratamentos nesse ciclo de cana-planta, fazendo com que as plantas não adubadas apresentassem a mesma eficiência do uso da água (14 kg m-3) que as adubadas. Na área de Pirassununga, a drenagem interna e a ascensão capilar foram de -110,9 e 0,67 mm, respectivamente, e a eficiência de uso da água 13 kg m-3. Portanto, pode-se concluir que (a) nos períodos de alta pluviosidade, a drenagem interna foi significativa, alertando para possíveis problemas no manejo em relação a uma potencial de contaminação do lençol freático, e (b) tanto a evapotranspiração real quanto à eficiência do uso da água foram da mesma ordem de grandeza, independentemente da adubação nitrogenada, e a armazenagem de água no solo foi praticamente a mesma no início e no fim do ciclo estudado.

Densidade de um planossolo sob sistemas de cultivo avaliada por meio da tomografia computadorizada de raios gama

A sustentabilidade do arroz (Oryza sativa L.) irrigado em solos de várzea está alicerçada na utilização da rotação e sucessão de culturas, fundamentais para o controle do arroz-vermelho e preto. Os reflexos sobre os atributos dos solos de várzea merecem estudos em especial sobre a compactação do solo. O objetivo deste trabalho foi identificar camadas compactadas em Planossolo submetido a diferentes sistemas de cultivo e preparo, avaliando-se a densidade do solo (Ds) pela Tomografia Computadorizada de Raios Gama (TC). A análise foi realizada em um experimento de longa duração, conduzido de 1985 a 2004, na Estação Experimental da Embrapa Clima Temperado, Capão do Leão, RS, num delineamento experimental em blocos ao acaso, com sete tratamentos, cada um com quatro repetições (T1 - um ano de arroz com preparo convencional do solo seguido de dois anos de pousio; T2 - cultivo contínuo de arroz com preparo convencional do solo; T4 - rotação de arroz e soja (Glycine max L.) com preparo convencional do solo; T5 - rotação de arroz, soja e milho (Zea maiz L.) em preparo convencional do solo; T6 - plantio direto de arroz no verão em sucessão do azevém (Lolium multiflorum L.) no inverno; T7 - rotação de arroz sob plantio direto e soja sob preparo convencional do solo; T8 - testemunha: solo sem cultivo). A Tomografia Computadorizada de Raios Gama permitiu detectar que o plantio direto de arroz no verão em sucessão do azevém no inverno não resultou na formação de camadas compactadas; a utilização de dois anos de pousio, no sistema de produção de arroz irrigado, não foi suficiente para evitar a formação de uma camada superficial compactada; e a rotação de arroz, soja e milho com preparo convencional do solo apresentou duas camadas compactadas (0,0 a 1,5 cm e 11 a 14 cm), indicando que essas podem limitar a produção agrícola nesse sistema de produção em Planossolos.

Composição química da solução do solo nas diferentes classes de poro do solo

A composição química da solução do solo pode ser considerada indicadora da presença de nutrientes ou contaminantes no solo. Para analisar a variação dessa composição nos poros do solo, utilizou-se um sistema de extração sequencial da solução do solo em diferentes classes de diâmetro de poro. Colunas de PVC foram construídas e preenchidas com terra fina seca ao ar de um Cambissolo Háplico distrófico, e irrigadas com água destilada (T1), efluente de estação de tratamento de esgoto sanitário EETE (T2) e EETE + 1,2 g L-1 CaSO4 (T3), aplicando lâminas de 150 e 300 mm. Antes da irrigação e após cada lâmina, aplicaram-se na base de cada coluna os seguintes potenciais: 0, 13,3, 26,7, 40,0 e 53,3 kPa para extração e coleta da solução do solo nas faixas de poros: Ø > 76,2 µm, 44,6 < Ø < 76,2 µm, 29,6 < Ø < 44,6 µm, 25,2 < Ø < 29,6 µm, e 23,3 < Ø < 25,2 µm. Os atributos analisados nas soluções extraídas foram pH, condutividade elétrica e as concentrações de Na+, Ca2+, NO3-e NH4+. A variação das concentrações iônicas na porosidade do solo foi semelhante, sendo 3 a 10 vezes maior na microporosidade (Ø < 44,6 m) do que na macroporosidade (Ø > 44,6 m). Todos os dados foram ajustados significativamente ao modelo linear Y = a - b.log(X), onde Y é o atributo avaliado e X o diâmetro de poro do solo. Embora a concentração de NO3-na microporosidade supere o valor limite [NO3-]lim para água doce potável (Classe 1), a baixa concentração na macroporosidade (sempre inferior a [NO3-]lim/4) limita o risco de contaminação por lixiviação. Constatou-se também que a adição de gesso promove a redução da concentração de NO3-e de Na+ no solo.

External irradiation with or without long-term androgen suppression for prostate cancer with high metastatic risk: 10-year results of an EORTC randomised study.

BACKGROUND: We did a randomised phase 3 trial assessing the benefit of addition of long-term androgen suppression with a luteinising-hormone-releasing hormone (LHRH) agonist to external irradiation in patients with prostate cancer with high metastatic risk. In this report, we present the 10-year results. METHODS: For this open-label randomised trial, eligible patients were younger than 80 years and had newly diagnosed histologically proven T1-2 prostatic adenocarcinoma with WHO histological grade 3 or T3-4 prostatic adenocarcinoma of any histological grade, and a WHO performance status of 0-2. Patients were randomly assigned (1:1) to receive radiotherapy alone or radiotherapy plus immediate androgen suppression. Treatment allocation was open label and used a minimisation algorithm with institution, clinical stage of the disease, results of pelvic-lymph-node dissection, and irradiation fields extension as minimisation factors. Patients were irradiated externally, once a day, 5 days a week, for 7 weeks to a total dose of 50 Gy to the whole pelvis, with an additional 20 Gy to the prostate and seminal vesicles. The LHRH agonist, goserelin acetate (3·6 mg subcutaneously every 4 weeks), was started on the first day of irradiation and continued for 3 years; cyproterone acetate (50 mg orally three times a day) was given for 1 month starting a week before the first goserelin injection. The primary endpoint was clinical disease-free survival. Analysis was by intention to treat. The trial is registered at ClinicalTrials.gov, number NCT00849082. FINDINGS: Between May 22, 1987, and Oct 31, 1995, 415 patients were randomly assigned to treatment groups and were included in the analysis (208 radiotherapy alone, 207 combined treatment). Median follow-up was 9·1 years (IQR 5·1-12·6). 10-year clinical disease-free survival was 22·7% (95% CI 16·3-29·7) in the radiotherapy-alone group and 47·7% (39·0-56·0) in the combined treatment group (hazard ratio [HR] 0·42, 95% CI 0·33-0·55, p<0·0001). 10-year overall survival was 39·8% (95% CI 31·9-47·5) in patients receiving radiotherapy alone and 58·1% (49·2-66·0) in those allocated combined treatment (HR 0·60, 95% CI 0·45-0·80, p=0·0004), and 10-year prostate-cancer mortality was 30·4% (95% CI 23·2-37·5) and 10·3% (5·1-15·4), respectively (HR 0·38, 95% CI 0·24-0·60, p<0·0001). No significant difference in cardiovascular mortality was noted between treatment groups both in patients who had cardiovascular problems at study entry (eight of 53 patients in the combined treatment group had a cardiovascular-related cause of death vs 11 of 63 in the radiotherapy group; p=0·60) and in those who did not (14 of 154 vs six of 145; p=0·25). Two fractures were reported in patients allocated combined treatment. INTERPRETATION: In patients with prostate cancer with high metastatic risk, immediate androgen suppression with an LHRH agonist given during and for 3 years after external irradiation improves 10-year disease-free and overall survival without increasing late cardiovascular toxicity.

Suprimento do silicato de cálcio e a eficiência nutricional de variedades de cafeeiro

Embora não seja considerado nutriente essencial às plantas, o Si é classificado como elemento benéfico ou útil, mas pode alterar a dinâmica nutricional das plantas. Objetivando comparar a eficiência nutricional de variedades de cafeeiro (Catuaí, Mundo Novo e Icatu) em resposta à adubação silicatada, realizou-se um experimento em blocos casualizados, com as três variedades de mudas em tubetes combinadas com seis doses de CaSiO3 (T0 = 0, T1 = 0,063, T2 = 0,125, T3 = 0,25, T4 = 0,5 e T5 = 1,0 g dm-3 de substrato). A variedade Icatu teve a maior eficiência de absorção (EA) de Cu, Zn, Fe e Si, maior eficiência de uso (EU) de N, K, Ca, B e Mn, não diferindo da Mundo Novo com relação aos nutrientes N, Ca e Mn, e maior eficiência de translocação (ET) de N, S, Zn e de Fe. A Catuaí teve maior EA de P, K, B e Mn, não diferindo da Mundo Novo com relação aos nutrientes P, K e Mn, maior EU para Mg, S, Cu, Zn, Fe e Si, provavelmente devido à melhor ET desses nutrientes, exceto para Fe e Si. A Mundo Novo foi mais eficiente na absorção de N, K, Ca, Mg, Mn e Si, teve maior EU de P e Mn e maior ET de K, Ca, B, Mn e Si.

Efeito residual da adubação na cana-planta e da adubação nitrogenada e potássica na cana-soca colhidas com e sem a queima da palhada

A aplicação de vinhaça na cana-de-açúcar, complementada com adubação nitrogenada e manutenção da palhada na superfície do solo, melhoram as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo, podendo resultar em aumento da produtividade da cultura. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito residual de adubação na cana-planta e a adubação da cana-soca, com e sem aplicação de vinhaça, sob diferentes sistemas de colheita no município de Conceição da Barra - ES. O experimento foi conduzido no período de 2005 a 2007, num Argissolo Amarelo em Tabuleiros Costeiros. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso com quatro repetições, no esquema fatorial 2 x 7, com parcelas subdivididas, sendo dois tratamentos cana crua e cana queimada e sete subtratamentos com diferentes doses de N associadas a doses de K2O na forma de cloreto de K e vinhaça. Os tratamentos foram: testemunha (T1); vinhaça (T2); vinhaça + 80 kg de N incorporado (T3); vinhaça + 80 kg de N em cobertura (T4); vinhaça + 40 kg de N em cobertura (T5); K2O + 80 kg de N incorporado (T6); e K2O + 80 kg de N em cobertura (T7). Não houve efeito residual de adubação na produtividade de colmos na cana-planta. A cana crua apresentou produtividade superior à da cana queimada na cana-soca. Nesta, a fertilização com vinhaça complementada com N incorporado ou em cobertura e a adubação com 120 kg de K2O na forma de KCl + 80 kg de N incorporados ao solo proporcionaram produtividade superior à dos demais tratamentos. Não foi verificada diferença na produtividade de colmos entre as doses de 40 e 80 kg ha-1 de N, aplicadas em cobertura na cana-soca. A extração e retorno de nutrientes ocorreu de forma similar entre cana-planta e cana-soca.

Épocas de aplicação de nitrogênio em cobertura na cultura do milho em plantio direto, e alocação do nitrogênio (15n) na planta

Com o desenvolvimento de cultivares modernos, a produtividade do milho tem aumentado e, consequentemente, a demanda por N segue a mesma tendência. Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito da época de aplicação de N sobre a produtividade de grãos e sua distribuição nos componentes da planta de milho, na presença e ausência de adubação de molibdênio, em sistema plantio direto. O experimento foi conduzido no ano agrícola de 2006/07, na Estação Experimental de Coimbra-MG. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com três repetições, no esquema fatorial 3 x 2 + 1, sendo três épocas de aplicação de N, na ausência e na presença de adubação com molibdênio (Mo), e uma testemunha sem fertilização. Os tratamentos consistiram de: T1- aplicação total de N 15 dias antes do plantio, sem molibdênio; T2 - aplicação total de N no plantio, sem molibdênio; T3 - aplicação total de N na época em que o milho se encontrava com quatro folhas completamente desenvolvidas, sem molibdênio; T4 - aplicação total de N 15 dias antes do plantio, com molibdênio; T5 - aplicação total de N no plantio, com molibdênio; T6 - aplicação total de N na época em que o milho se encontrava com quatro folhas completamente desenvolvidas, com molibdênio; e T7 - testemunha sem N, sem aplicação de Mo. O cultivar utilizado foi o híbrido simples AG 9010. O melhor suprimento de N ao longo do ciclo e a maior produtividade foram obtidos com a aplicação do fertilizante no estádio de quatro folhas expandidas do milho. Não foi encontrado efeito da adubação molíbdica sobre as características avaliadas. A aplicação do N na pré-semeadura do milho, 15 dias antes do plantio, demonstrou não ser recomendável para as condições de solo e clima estudadas. A parte da planta do milho de maior alocação de 15N foi o grão. A recuperação média de 15N na planta proveniente do fertilizante foi de 6 %.

Water-dispersible clay in soils treated with sewage sludge

A by-product of Wastewater Treatment Stations is sewage sludge. By treatment and processing, the sludge is made suitable for rational and environmentally safe use in agriculture. The aim of this study was to assess the influence of different doses of limed sewage sludge (50 %) on clay dispersion in soil samples with different textures (clayey and medium). The study was conducted with soil samples collected from native forest, on a Red Latosol (Brazilian classification: Latossolo Vermelho distroférrico) loamy soil in Londrina (PR) and a Red-Yellow Latosol (BC: Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico) medium texture soil in Jaguapitã (PR). Pots were filled with 3 kg of air-dried fine earth and kept in greenhouse. The experiment was arranged in a randomized block design with six treatments: T1 control, and treatments with limed sewage sludge (50 %) as follows: T2 (3 t ha-1), T3 (6 t ha-1), T4 (12 t ha-1), T5 (24 t ha-1) and T6 (48 t ha-1) and five replications. The incubation time was 180 days. At the end of this period, the pots were opened and two sub-samples per treatment collected to determine pH-H2O, pH KCl (1 mol L-1), organic matter content, water-dispersible clay, ΔpH (pH KCl - pH-H2O) and estimated PZC (point of zero charge): PZC = 2 pH KCl - pH-H2O, as well as the mineralogy of the clay fraction, determined by X ray diffraction. The results showed no significant difference in the average values for water-dispersible clay between the control and the other treatments for the two soil samples studied and ΔpH was the variable that correlated best with water-dispersible clay in both soils.

Validation of rotational thromboelastometry during cardiopulmonary bypass: A prospective, observational in-vivo study.

BACKGROUND: Rotational thromboelastometry (ROTEM) is a whole blood point-of-test used to assess the patient's coagulation status. Three of the available ROTEM tests are EXTEM, INTEM and HEPTEM. In the latter, heparinase added to the INTEM reagent inactivates heparin to reveal residual heparin effect. Performing ROTEM analysis during cardiopulmonary bypass (CPB) might allow the anaesthesiologist to anticipate the need for blood products. OBJECTIVE: The goal of this study was to validate ROTEM analysis in the presence of very high heparin concentrations during CPB. DESIGN: Prospective, observational trial. SETTING: Single University Hospital. PARTICIPANTS: Twenty patients undergoing coronary artery bypass grafting. MAIN OUTCOME MEASURE: ROTEM analysis was performed before heparin administration (T0), 10 min after heparin (T1), at the end of CPB (T2) and 10 min after protamine (T3). The following tests were performed: EXTEM, INTEM, and HEPTEM. Heparin concentrations were measured at T1 and at the end of bypass (T2). RESULTS: At T1, EXTEM differed from baseline for coagulation time: +26.7 s (18.4 to 34.9, P < 0.0001), α: -3° (1.0 to 5.4, P = 0.006) and A10: -4.4 mm (2.3 to 6.5, P = 0.0004). INTEM at T0 was different from HEPTEM at T1 for coagulation time: + 47 s (34.3 to 59.6, P >0.0001), A10: -2.3 mm (0.5 to 4.0, P = 0.01) and α -2° (1.0 to 3.0; P = 0.0007). At T2, all parameters in EXTEM and HEPTEM related to fibrin-platelet interaction deteriorated significantly compared to T1. At T3, EXTEM and INTEM were comparable to EXTEM and HEPTEM at T2. CONCLUSION: HEPTEM and EXTEM measurements are valid in the presence of very high heparin concentrations and can be performed before protamine administration in patients undergoing cardiac surgery with CPB. TRIAL REGISTRATION: clinicaltrials.gov Identifier: NCT01455454.