Clustering basado en redes bayesianas con predictoras continuas: aplicaciones en neurociencia

Desentrañar el funcionamiento del cerebro es uno de los principales desafíos a los que se enfrenta la ciencia actual. Un área de estudio que ha despertado muchas expectativas e interés es el análisis de la estructura cortical desde el punto de vista morfológico, de manera que se cree una simulación del cerebro a nivel molecular. Con ello se espera poder profundizar en el estudio de numerosas enfermedades neurológicas y patológicas. Con el desarrollo de este proyecto se persigue el estudio del soma y de las espinas desde el punto de vista de la neuromorfología teórica. Es común en el estado del arte que en el análisis de las características morfológicas de una neurona en tres dimensiones el soma sea ignorado o, en el mejor de los casos, que sea sustituido por una simple esfera. De hecho, el concepto de soma resulta abstracto porque no se dispone de una dfinición estricta y robusta que especifique exactamente donde finaliza y comienzan las dendritas. En este proyecto se alcanza por primera vez una definición matemática de soma para determinar qué es el soma. Con el fin de simular somas se ahonda en los atributos utilizados en el estado del arte. Estas propiedades, de índole genérica, no especifican una morfología única. Es por ello que se propone un método que agrupe propiedades locales y globales de la morfología. En disposición de las características se procede con la categorización del cuerpo celular en distintas clases a partir de un nuevo subtipo de red bayesiana dinámica adaptada al espacio. Con ello se discute la existencia de distintas clases de somas y se descubren las diferencias entre los somas piramidales de distintas capas del cerebro. A partir del modelo matemático se simulan por primera vez somas virtuales. Algunas morfologías de espinas han sido atribuidas a ciertos comportamientos cognitivos. Por ello resulta de interés dictaminar las clases existentes y relacionarlas con funciones de la actividad cerebral. La clasificación más extendida (Peters y Kaiserman-Abramof, 1970) presenta una definición ambigua y subjetiva dependiente de la interpretación de cada individuo y por tanto discutible. Este estudio se sustenta en un conjunto de descriptores extraídos mediante una técnica de análisis topológico local para representaciones 3D. Sobre estos datos se trata de alcanzar el conjunto de clases más adecuado en el que agrupar las espinas así como de describir cada grupo mediante reglas unívocas. A partir de los resultados, se discute la existencia de un continuo de espinas y las propiedades que caracterizan a cada subtipo de espina. ---ABSTRACT---Unravel how the brain works is one of the main challenges faced by current science. A field of study which has aroused great expectations and interest is the analysis of the cortical structure from a morphological point of view, so that a molecular level simulation of the brain is achieved. This is expected to deepen the study of many neurological and pathological diseases. This project seeks the study of the soma and spines from the theoretical neuromorphology point of view. In the state of the art it is common that when it comes to analyze the morphological characteristics of a three dimension neuron the soma is ignored or, in the best case, it is replaced by a simple sphere. In fact, the concept of soma is abstract because there is not a robust and strict definition on exactly where it ends and dendrites begin. In this project a mathematical definition is reached for the first time to determine what a soma is. With the aim to simulate somas the atributes applied in the state of the art are studied. These properties, generic in nature, do not specify a unique morphology. It is why it was proposed a method to group local and global morphology properties. In arrangement of the characteristics it was proceed with the categorization of the celular body into diferent classes by using a new subtype of dynamic Bayesian network adapted to space. From the result the existance of different classes of somas and diferences among pyramidal somas from distinct brain layers are discovered. From the mathematical model virtual somas were simulated for the first time. Some morphologies of spines have been attributed to certain cognitive behaviours. For this reason it is interesting to rule the existent classes and to relate them with their functions in the brain activity. The most extended classification (Peters y Kaiserman-Abramof, 1970) presents an ambiguous and subjective definition that relies on the interpretation of each individual and consequently it is arguable. This study was based on the set of descriptors extracted from a local topological analysis technique for 3D representations. On these data it was tried to reach the most suitable set of classes to group the spines as well as to describe each cluster by unambiguous rules. From these results, the existance of a continuum of spines and the properties that characterize each spine subtype were discussed .

O BÔNUS PROFESSOR

Esta dissertação de mestrado fundamenta-se na pesquisa qualitativa e tem como objetivo a análise da ideologia do Bônus Mérito, instituído para os servidores públicos do Estado de São Paulo no início da década de 2000. Limitamos nossa análise à docência do ensino fundamental. As transformações econômicas, ocorridas a partir da década de 1980 nos países altamente industrializados, passam a exigir a melhoria do ensino dos países emergentes. Em conseqüência, a educação volta a ser revalorizada e a ter papel de destaque para os investimentos externos, através das agências e órgãos internacionais tais como: Bird, Unesco, Banco Mundial, PNUD. A ideologia do Bônus Mérito é um exemplo típico de transferência para o âmbito educacional de modelos de gestão das empresas privadas. Esta ideologia afeta a atividade docente, cujo desempenho é, doravante medido através de pontos, divisão de trabalho, impessoalidade, requalificação profissional etc. Efetivamente, em meio à globalização da economia e ao contexto político neoliberal, o governo do Estado de São Paulo optou, no período analisado, por seguir as determinações das grandes potências econômicas. O repasse de recursos financeiros recebidos pelo Estado para a efetivação das mudanças educacionais (diminuição da evasão, universalização das matrículas, aumento do número de alunos com aprovação) esteve condicionado às exigências das referidas agências e órgãos internacionais. Como é demonstrado neste trabalho, essa política relega a segundo plano o docente e sua prática de ensino. A explicitação do fundamento da ideologia do bônus no interior da escola pública visa demonstrar, em primeiro lugar, que o Bônus Mérito é um aparente benefício ao docente; e, em segundo lugar, que sua implantação não é outra coisa que o domínio econômico sobre o projeto educacional.

O BÔNUS PROFESSOR

Esta dissertação de mestrado fundamenta-se na pesquisa qualitativa e tem como objetivo a análise da ideologia do Bônus Mérito, instituído para os servidores públicos do Estado de São Paulo no início da década de 2000. Limitamos nossa análise à docência do ensino fundamental. As transformações econômicas, ocorridas a partir da década de 1980 nos países altamente industrializados, passam a exigir a melhoria do ensino dos países emergentes. Em conseqüência, a educação volta a ser revalorizada e a ter papel de destaque para os investimentos externos, através das agências e órgãos internacionais tais como: Bird, Unesco, Banco Mundial, PNUD. A ideologia do Bônus Mérito é um exemplo típico de transferência para o âmbito educacional de modelos de gestão das empresas privadas. Esta ideologia afeta a atividade docente, cujo desempenho é, doravante medido através de pontos, divisão de trabalho, impessoalidade, requalificação profissional etc. Efetivamente, em meio à globalização da economia e ao contexto político neoliberal, o governo do Estado de São Paulo optou, no período analisado, por seguir as determinações das grandes potências econômicas. O repasse de recursos financeiros recebidos pelo Estado para a efetivação das mudanças educacionais (diminuição da evasão, universalização das matrículas, aumento do número de alunos com aprovação) esteve condicionado às exigências das referidas agências e órgãos internacionais. Como é demonstrado neste trabalho, essa política relega a segundo plano o docente e sua prática de ensino. A explicitação do fundamento da ideologia do bônus no interior da escola pública visa demonstrar, em primeiro lugar, que o Bônus Mérito é um aparente benefício ao docente; e, em segundo lugar, que sua implantação não é outra coisa que o domínio econômico sobre o projeto educacional.

MINISTÉRIO PASTORAL METODISTA NO DISTRITO ECLESIÁSTICO DE PIRACICABA: UM ESTUDO DE CASO SOBRE A PRÁXIS DE SOLIDARIEDADE NO CONTEXTO DA GLOBALIZAÇÃO

Assiste-se na contemporaneidade o avanço da globalização econômica, responsável por alguns progressos à humanidade, mas também por profundos problemas sociais, como exemplo, o aumento da multidão de excluídos e miseráveis no mundo. Soma-se a isto, o surgimento na atualidade da religião de mercado, ou seja, uma religião privatizada, hedonista, a-histórica, descomprometida com os dramas sociais ou valores como a solidariedade. Tal cenário apresenta desafios à práxis pastoral da Igreja. Neste sentido, o presente trabalho, situado na área de Práxis Religiosa e Sociedade, tem como objetivo analisar como a práxis pastoral solidária metodista se apresenta nestes tempos de globalização econômica. Salienta-se que a Igreja Metodista é gerida por governo episcopal, organizada geográfica e politicamente em oito (08) Regiões Eclesiásticas. Cada Região Eclesiástica possui uma subdivisão interna, denominada de distrito. Cada igreja local, distrito e região são ligados de forma conexional no sistema metodista. Como um estudo da práxis pastoral metodista em âmbito nacional se mostra inviável, a presente pesquisa propõe investigar as práxis solidárias dos pastores metodistas do Distrito Eclesiástico de Piracicaba. Para tanto, este trabalho utiliza uma metodologia que privilegia o método de análise histórico crítico. A relevância de tal pesquisa está em demonstrar a interação entre um setor do protestantismo brasileiro e a globalização econômica, possibilitando uma avaliação de certas mudanças e/ou transformações que este intercâmbio provoca e suas implicações para a expressão de uma práxis pastoral solidária metodista na contemporaneidade.(AU)

MINISTÉRIO PASTORAL METODISTA NO DISTRITO ECLESIÁSTICO DE PIRACICABA: UM ESTUDO DE CASO SOBRE A PRÁXIS DE SOLIDARIEDADE NO CONTEXTO DA GLOBALIZAÇÃO

Assiste-se na contemporaneidade o avanço da globalização econômica, responsável por alguns progressos à humanidade, mas também por profundos problemas sociais, como exemplo, o aumento da multidão de excluídos e miseráveis no mundo. Soma-se a isto, o surgimento na atualidade da religião de mercado, ou seja, uma religião privatizada, hedonista, a-histórica, descomprometida com os dramas sociais ou valores como a solidariedade. Tal cenário apresenta desafios à práxis pastoral da Igreja. Neste sentido, o presente trabalho, situado na área de Práxis Religiosa e Sociedade, tem como objetivo analisar como a práxis pastoral solidária metodista se apresenta nestes tempos de globalização econômica. Salienta-se que a Igreja Metodista é gerida por governo episcopal, organizada geográfica e politicamente em oito (08) Regiões Eclesiásticas. Cada Região Eclesiástica possui uma subdivisão interna, denominada de distrito. Cada igreja local, distrito e região são ligados de forma conexional no sistema metodista. Como um estudo da práxis pastoral metodista em âmbito nacional se mostra inviável, a presente pesquisa propõe investigar as práxis solidárias dos pastores metodistas do Distrito Eclesiástico de Piracicaba. Para tanto, este trabalho utiliza uma metodologia que privilegia o método de análise histórico crítico. A relevância de tal pesquisa está em demonstrar a interação entre um setor do protestantismo brasileiro e a globalização econômica, possibilitando uma avaliação de certas mudanças e/ou transformações que este intercâmbio provoca e suas implicações para a expressão de uma práxis pastoral solidária metodista na contemporaneidade.(AU)

COMUNICAÇÃO POPULAR-ALTERNATIVA DESENVOLVIDA POR JOVENS INDÍGENAS DAS ALDEIAS DO JAGUAPIRU E BORORÓ EM DOURADOS / MS

Trata-se de um estudo de caso em que analisamos a comunicação alternativa desenvolvida pela AJI (Ação dos Jovens Indígenas), em Dourados/MS, nas aldeias do Jaguapiru e Bororó. Os jovens, que produzem audiovisuais, fotografias, blog, fotolog e um jornal impresso, encontraram na comunicação uma alternativa ante à marginalidade com que os índios são tratados na cidade, e buscarem seus direitos à voz e ao espaço social, em suas próprias tribos, já que os jovens indígenas solteiros ocupam um não-lugar na Reserva, pois não pertencem à organização tradicional indígena, tampouco estão inseridos entre os brancos. A partir das características e limitações da comunicação alternativa no Jornal AJIndo, por meio de pesquisa bibliográfica, entrevistas semi-estruturadas e análise de conteúdo, buscamos verificar o impacto da utilização desta comunicação nas aldeias para os jovens que a produzem, levando em conta interferências nas formas tradicionais de hierarquia e comunicação entre os indígenas e a função social da comunicação alternativa para eles. Embora não seja o objetivo principal do AJIndo, destaca-se o desenvolvimento da auto-estima como resultado desse processo. Soma-se a esta função, a mobilização por transformação social e a formação crítico-educativa. Após o esforço de organização, os jovens começaram a se sentir pertencentes aos indígenas e a serem ouvidos pelos brancos, mesmo que acreditem ser por interesses políticos da comunidade como um todo.

COMUNICAÇÃO POPULAR-ALTERNATIVA DESENVOLVIDA POR JOVENS INDÍGENAS DAS ALDEIAS DO JAGUAPIRU E BORORÓ EM DOURADOS / MS

Trata-se de um estudo de caso em que analisamos a comunicação alternativa desenvolvida pela AJI (Ação dos Jovens Indígenas), em Dourados/MS, nas aldeias do Jaguapiru e Bororó. Os jovens, que produzem audiovisuais, fotografias, blog, fotolog e um jornal impresso, encontraram na comunicação uma alternativa ante à marginalidade com que os índios são tratados na cidade, e buscarem seus direitos à voz e ao espaço social, em suas próprias tribos, já que os jovens indígenas solteiros ocupam um não-lugar na Reserva, pois não pertencem à organização tradicional indígena, tampouco estão inseridos entre os brancos. A partir das características e limitações da comunicação alternativa no Jornal AJIndo, por meio de pesquisa bibliográfica, entrevistas semi-estruturadas e análise de conteúdo, buscamos verificar o impacto da utilização desta comunicação nas aldeias para os jovens que a produzem, levando em conta interferências nas formas tradicionais de hierarquia e comunicação entre os indígenas e a função social da comunicação alternativa para eles. Embora não seja o objetivo principal do AJIndo, destaca-se o desenvolvimento da auto-estima como resultado desse processo. Soma-se a esta função, a mobilização por transformação social e a formação crítico-educativa. Após o esforço de organização, os jovens começaram a se sentir pertencentes aos indígenas e a serem ouvidos pelos brancos, mesmo que acreditem ser por interesses políticos da comunidade como um todo.

Qualidade de vida e eficácia adaptativa em estudantes universitários

Essa pesquisa teve como objetivo avaliar a qualidade de vida e a qualidade da eficácia adaptativa em estudantes universitários. O estudo foi realizado com 330 participantes e o delineamento transversal. A amostra foi composta por estudantes das 03 áreas: ciências biológicas, exatas e humanas e sociais do centro universitário de Itajubá-MG. os instrumentos utilizados foram: questionários de qualidade de vida WHOQOL-bref e da Escola Paulista de Medicina (EPM) e a entrevista que foi avaliada através da Escala Diagnóstica Adaptativa Operacionalizada (EDAO), elaborada por Simon (1989;1998). Os resultados foram obtidos por meio de análise estatística descritiva. A análise dos dados obtidos da amostra total (n=330), quanto aos domínios e a qualidade de vida global QVG, mostraram que a qualidade de visa geral - QVG (16,37) e o domínio das relações sociais (15,73) apresentaram as médias mais altas. Enquanto a menor média (12,95) foi a do domínio físico. Analisando os resultados representados pelas médias de cada área, nota-se que a QVG tem valores mais altos da Ciências Biológicas (16,72), da Ciências Exatas (16,27) e, da Ciências Humanas e Sociais (15,91). Quanto aos domínios da qualidade de vida, considerando a média de cada área, observou-se que os valores mais altos são do domínio das relações sociais distribuídos da seguinte forma: Exatas (15,86), Biológicas (15,84) Humanas e Sociais (15,29). E os menores valores considerando os domínios da qualidade de vida por área foi o do domínio físico: Humanas e sociais (12,68), Exatas (12,91) e Biológicas (13,14) verificou a relação entre o questionário EPM e os domínios e a QVG e observou-se que há uma associação com os domínios (p=<0,0001), sendo a maior correlação (r=-0,51) no domínio psicológico. Para análise das respostas do questionário de triagem EPM, foi utilizado o critério P (10) e P(50) (percentil) considerando o total de resposta SIM possíveis das 76 que compõem o questionário. Sendo P(50) a soma de SIM igual ou maior do que esse valor (38) e P(10) e igual ou menor que o valor 07. De acordo com os resultados dos 330 estudantes que tendo tendência de serem classificados pela EDAo, como estando com adaptação ineficaz ou em crise, foram 12. Quanto aos falsos negativos o total foi de 73, isto é aqueles que obtiveram a soma de sim igual ou menor que 07. E 245 estão fora do percentil de corte, tendo a possibilidade de eles serem classificados, com estando com adaptação eficaz. Para a avaliação da eficácia adaptativa realizou-se 01 entrevista clínica preventiva em cada estudante sendo 03 dos estudantes que obtiveram P(50) e 03 P(10). os resultados mostraram que um (01) obteve o diagnóstico de adaptação ineficaz leve (Grupo 2), dois foram diagnosticados Adaptação ineficaz moderada (Grupo 3), e os três com diagnóstico de adaptação ineficaz severa. Concluímos que o conhecimento sobre a qualidade de vida e a eficácia adaptativa em estudantes universitários possibilita a sistematização de programas direcionados à saúde mental no campo acadêmico.

Qualidade de vida e eficácia adaptativa em estudantes universitários

Essa pesquisa teve como objetivo avaliar a qualidade de vida e a qualidade da eficácia adaptativa em estudantes universitários. O estudo foi realizado com 330 participantes e o delineamento transversal. A amostra foi composta por estudantes das 03 áreas: ciências biológicas, exatas e humanas e sociais do centro universitário de Itajubá-MG. os instrumentos utilizados foram: questionários de qualidade de vida WHOQOL-bref e da Escola Paulista de Medicina (EPM) e a entrevista que foi avaliada através da Escala Diagnóstica Adaptativa Operacionalizada (EDAO), elaborada por Simon (1989;1998). Os resultados foram obtidos por meio de análise estatística descritiva. A análise dos dados obtidos da amostra total (n=330), quanto aos domínios e a qualidade de vida global QVG, mostraram que a qualidade de visa geral - QVG (16,37) e o domínio das relações sociais (15,73) apresentaram as médias mais altas. Enquanto a menor média (12,95) foi a do domínio físico. Analisando os resultados representados pelas médias de cada área, nota-se que a QVG tem valores mais altos da Ciências Biológicas (16,72), da Ciências Exatas (16,27) e, da Ciências Humanas e Sociais (15,91). Quanto aos domínios da qualidade de vida, considerando a média de cada área, observou-se que os valores mais altos são do domínio das relações sociais distribuídos da seguinte forma: Exatas (15,86), Biológicas (15,84) Humanas e Sociais (15,29). E os menores valores considerando os domínios da qualidade de vida por área foi o do domínio físico: Humanas e sociais (12,68), Exatas (12,91) e Biológicas (13,14) verificou a relação entre o questionário EPM e os domínios e a QVG e observou-se que há uma associação com os domínios (p=<0,0001), sendo a maior correlação (r=-0,51) no domínio psicológico. Para análise das respostas do questionário de triagem EPM, foi utilizado o critério P (10) e P(50) (percentil) considerando o total de resposta SIM possíveis das 76 que compõem o questionário. Sendo P(50) a soma de SIM igual ou maior do que esse valor (38) e P(10) e igual ou menor que o valor 07. De acordo com os resultados dos 330 estudantes que tendo tendência de serem classificados pela EDAo, como estando com adaptação ineficaz ou em crise, foram 12. Quanto aos falsos negativos o total foi de 73, isto é aqueles que obtiveram a soma de sim igual ou menor que 07. E 245 estão fora do percentil de corte, tendo a possibilidade de eles serem classificados, com estando com adaptação eficaz. Para a avaliação da eficácia adaptativa realizou-se 01 entrevista clínica preventiva em cada estudante sendo 03 dos estudantes que obtiveram P(50) e 03 P(10). os resultados mostraram que um (01) obteve o diagnóstico de adaptação ineficaz leve (Grupo 2), dois foram diagnosticados Adaptação ineficaz moderada (Grupo 3), e os três com diagnóstico de adaptação ineficaz severa. Concluímos que o conhecimento sobre a qualidade de vida e a eficácia adaptativa em estudantes universitários possibilita a sistematização de programas direcionados à saúde mental no campo acadêmico.

“O CRISTO AFOGADO: UMA NÃO-CRISTOLOGIA” RELIGIÃO, LITERATURA E PÓS-COLONIALISMO

O objetivo dessa tese é aprofundar, a partir do discurso pós-colonial, uma crise na perspectiva teológica da libertação. Esta promoveu, na década de 1970, uma reviravolta nos estudos teológicos no terceiro mundo. Para tanto, leremos um conto de Gabriel García Márquez chamado “El ahogado más hermosodel mundo” (1968) analizando e avaliando as estratégias políticas e culturais ali inscritas. Para levar a frente tal avaliação é preciso ampliar o escopo de uma visão que divide o mundo em secular/religioso, ou em ideias/práticas religiosas e não religiosas, para dar passo a uma visão unificada que compreende a mundanalidade, tanto do que é catalogado como ‘religioso’ quanto do que se pretende ‘não religioso’. A teologia/ciências da religião, como discurso científico sobre a economia das trocas que lidam com visões, compreensões e práticas de mundo marcadas pelo reconhecimento do mistério que lhes é inerente, possuem um papel fundamental na compreensão, explicitação, articulação e disponibilização de tais forças culturais. A percepção de existirem elementos no conto que se relacionam com os símbolos sobre Jesus/Cristo nos ofereceu um vetor de análise; entretanto, não nos deixamos limitar pelos grilhões disciplinares que essa simbologia implica. Ao mesmo tempo, esse vínculo, compreendido desde a relação imperial/colonial inerente aos discursos e imagens sobre Jesus-Cristo, embora sem centralizar a análise, não poderia ficar intocado. Partimos para a construção de uma estrutura teórica que explicitasse os valores, gestos, e horizontes mundanos do conto, cristológicos e não-cristológicos, contribuindo assim para uma desestabilização dos quadros tradicionais a partir dos quais se concebem a teologia e as ciências da religião, a obra de García Márquez como literatura, e a geografia imperial/colonial que postula o realismo ficcional de territórios como “América Latina”. Abrimos, assim, um espaço de significação que lê o conto como uma “não-cristologia”, deslocando o aprisionamento disciplinar e classificatório dos elementos envolvidos na análise. O discurso crítico de Edward Said, Homi Bhabha e GayatriSpivak soma-se à prática teórica de teólogas críticas feministas da Ásia, da África e da América Latina para formular o cenário político emancipatório que denominaremos teologia crítica secular.

Long-range signaling within growing neurites mediated by neurotrophin-3

In addition to well established trophic functions, neurotrophins acutely affect neurotransmitter secretion from the presynaptic nerve terminal, influence synaptic development, and may serve as selective retrograde messengers that regulate synaptic efficacy. The crucial question related to the mechanisms of neurotrophin-mediated signaling is whether acute effects of neurotrophins are spatially restricted to the activated synapses. Here we have used a local perfusion technique for local delivery of neurotrophin-3 (NT-3) to various regions of developing Xenopus embryo neurons in culture. Within minutes after a focal exposure of a soma or a small (≈30 μm in length) axonal segment to NT-3, we observed an increase in the spontaneous neurotransmitter secretion from the presynaptic nerve terminals located ≈300–400 μm away from the site of NT-3 application. Secretory activity along the axonal shaft was not affected. Our findings suggest that the NT-3-mediated signal may rapidly travel through neuronal cytoplasm over unexpectedly long distances and modulate neurotransmitter release specifically at the presynaptic nerve terminals.

The 3′-untranslated region of CaMKIIα is a cis-acting signal for the localization and translation of mRNA in dendrites

Neuronal signaling requires that synaptic proteins be appropriately localized within the cell and regulated there. In mammalian neurons, polyribosomes are found not just in the cell body, but also in dendrites where they are concentrated within or beneath the dendritic spine. The α subunit of Ca2+-calmodulin-dependent protein kinase II (CaMKIIα) is one of only five mRNAs known to be present within the dendrites, as well as in the soma of neurons. This targeted subcellular localization of the mRNA for CaMKIIα provides a possible cell biological mechanism both for controlling the distribution of the cognate protein and for regulating independently the level of protein expression in individual dendritic spines. To characterize the cis-acting elements involved in the localization of dendritic mRNA we have produced two lines of transgenic mice in which the CaMKIIα promoter is used to drive the expression of a lacZ transcript, which either contains or lacks the 3′-untranslated region of the CaMKIIα gene. Although both lines of mice show expression in forebrain neurons that parallels the expression of the endogenous CaMKIIα gene, only the lacZ transcripts bearing the 3′-untranslated region are localized to dendrites. The β-galactosidase protein shows a variable level of expression along the dendritic shaft and within dendritic spines, which suggests that neurons can control the local biochemistry of the dendrite either through differential localization of the mRNA or variations in the translational efficiency at different sites along the dendrite.

Electrophysiological studies on rat dorsal root ganglion neurons after peripheral axotomy: Changes in responses to neuropeptides

The effect of three peptides, galanin, sulfated cholecystokinin octapeptide, and neurotensin (NT), was studied on acutely extirpated rat dorsal root ganglia (DRGs) in vitro with intracellular recording techniques. Both normal and peripherally axotomized DRGs were analyzed, and recordings were made from C-type (small) and A-type (large) neurons. Galanin and sulfated cholecystokinin octapeptide, with one exception, had no effect on normal C- and A-type neurons but caused an inward current in both types of neurons after sciatic nerve cut. In normal rats, NT caused an outward current in C-type neurons and an inward current in A-type neurons. After sciatic nerve cut, NT only caused an inward current in both C- and A-type neurons. These results suggest that (i) normal DRG neurons express receptors on their soma for some but not all peptides studied, (ii) C- and A-type neurons can have different types of receptors, and (iii) peripheral nerve injury can change the receptor phenotype of both C- and A-type neurons and may have differential effects on these neuron types.

Calcium electrogenesis in distal apical dendrites of layer 5 pyramidal cells at a critical frequency of back-propagating action potentials

Action potentials in juvenile and adult rat layer-5 neocortical pyramidal neurons can be initiated at both axonal and distal sites of the apical dendrite. However, little is known about the interaction between these two initiation sites. Here, we report that layer 5 pyramidal neurons are very sensitive to a critical frequency of back-propagating action potentials varying between 60 and 200 Hz in different neurons. Bursts of four to five back-propagating action potentials above the critical frequency elicited large regenerative potentials in the distal dendritic initiation zone. The critical frequency had a very narrow range (10–20 Hz), and the dendritic regenerative activity led to further depolarization at the soma. The dendritic frequency sensitivity was suppressed by blockers of voltage-gated calcium channels, and also by synaptically mediated inhibition. Calcium-fluorescence imaging revealed that the site of largest transient increase in intracellular calcium above the critical frequency was located 400–700 μm from the soma at the site for initiation of calcium action potentials. Thus, the distal dendritic initiation zone can interact with the axonal initiation zone, even when inputs to the neuron are restricted to regions close to the soma, if the output of the neuron exceeds a critical frequency.

Functional integrity of mitochondrial genomes in human platelets and autopsied brain tissues from elderly patients with Alzheimer’s disease

To determine whether pathogenic mutations in mtDNA are involved in phenotypic expression of Alzheimer’s disease (AD), the transfer of mtDNA from elderly patients with AD into mtDNA-less (ρ0) HeLa cells was carried out by fusion of platelets or synaptosomal fractions of autopsied brain tissues with ρ0 HeLa cells. The results showed that mtDNA in postmortem brain tissue survives for a long time without degradation and could be rescued in ρ0 HeLa cells. Next, the cybrid clones repopulated with exogenously imported mtDNA from patients with AD were used for examination of respiratory enzyme activity and transfer of mtDNA with the pathogenic mutations that induce mitochondrial dysfunction. The presence of the mutated mtDNA was restricted to brain tissues and their cybrid clones that formed with synaptosomes as mtDNA donors, whereas no cybrid clones that isolated with platelets as mtDNA donors had detectable mutated mtDNA. However, biochemical analyses showed that all cybrid clones with mtDNA imported from platelets or brain tissues of patients with AD restored mitochondrial respiration activity to almost the same levels as those of cybrid clones with mtDNA from age-matched normal controls, suggesting functional integrity of mtDNA in both platelets and brain tissues of elderly patients with AD. These observations warrant the reassessment of the conventional concept that the accumulation of pathogenic mutations in mtDNA throughout the aging process is responsible for the decrease of mitochondrial respiration capacity with age and with the development of age-associated neurodegenerative diseases.