Escola experimental de primatas: análise da coerência entre pressupostos e práticas empíricas

O desenvolvimento de modelos animais para o estudo de problemas no desenvolvimento cognitivo humano pressupõe como fator principal a existência de certa homologia de processos comportamentais entre os repertórios do modelo e dos humanos. A Escola Experimental de Primatas (EEP) tem utilizado o macaco-prego (Cebus ssp.) como um modelo animal para investigar a aquisição de repertórios relacionais generalizados em humanos. Este trabalho avaliou os estudos empíricos da EEP no sentido de verificar a coerência entre seus pressupostos teóricos e sua prática empírica, especialmente no que diz respeito à existência de homologias de processos comportamentais entre macacos-prego e seres humanos. Ao se analisar a 1) origem dos objetivos e dos procedimentos dos estudos (a maioria provém de estudos com animais); 2) se os resultados esperados foram alcançados ou não (de forma geral, resultados positivos em relação aos objetivos propostos); e 3) se nos estudos da EEP é discutida a questão do modelo animal e/ou a aplicabilidade dos procedimentos utilizados nos estudos para humanos (não é), verificou-se que não são apresentados dados empíricos que sustentem a homologia sugerida na proposta teórica norteadora da EEP. Esses resultados demonstram que a prática científica da EEP tem avançado enquanto pesquisa básica sobre a aprendizagem de repertórios relacionais generalizados para macacosprego, mas ainda sem evidências de transferência para o estudo desse fenômeno em humanos. Sugere-se que o caminho a seguir pode ser: 1) desenvolver estudos empíricos que validem a homologia de processos comportamentais entre alguns repertórios dos macacos-prego e humanos; e 2) dar início à aplicação dos achados da pesquisa básica da EEP no desenvolvimento de procedimentos para ensinar repertórios relacionais para pessoas com atraso no desenvolvimento cognitivo.

Construção de um modelo experimental simulando condições de perfilagem de indução

A ferramenta de indução tem sido, desde 1949, largamente utilizada na prospecção de petróleo pois auxilia na localização de formações que contém hidrocarbonetos. Ainda existem, porém, várias restrições quanto ao uso deste equipamento. Camadas excessivamente finas, poços preenchidos com lamas muito condutivas e grandes diâmetros de invasão são exemplos de situações onde seu desempenho não é bom. Para que se possa minimizar estas limitações é necessário o conhecimento da resposta da sonda diante de condições conhecidas. Isto pode ser feito via modelamento analógico e/ou através de modelamento numérico. O presente trabalho consiste na montagem de um sistema de modelamento analógico capaz de simular o perfil de duas bobinas coaxiais frente a meios infinitos e camadas espessas invadidas. O meio geológico é representado através de solução salina de diferentes condutividades. O fator de escala linear é igual a 20 e o equipamento executa medidas na faixa dos 50 kHz aos 100 kHz. Este sistema será utilizado em futuros estudos envolvendo disposições de bobinas diferentes das normalmente utilizadas e em estudos de outros problemas encontrados na perfilagem de indução.

Eletrofisiologia da visão em modelo experimental de ratos com diabetes e hipotireoidismo

O diabetes mellitus constitui um problema de saúde pública mundial devido ao seu potencial de morbidade e mortalidade. Esta patologia é caracterizada como uma desordem metabólica com hiperglicemia crônica, resultado de uma deficiência absoluta ou relativa na secreção e/ou ação da insulina. Associado a esse quadro, problemas com a tireoide são frequentemente encontrados em pacientes acometidos por diabetes, principalmente com o avançar da idade. Além disso, há um corpo de conhecimento que descreve que tanto o diabetes quanto o hipotiroidismo provocam isoladamente perdas visuais, no entanto, não há muitas publicações acerca da fisiologia envolvendo em conjunto ambas patologias com as complicações visuais. O presente trabalho objetivou investigar questões relevantes para uma compreensão mais detalhada do quadro de evolução do comprometimento retiniano em modelos animais acometidos concomitantemente por duas doenças: diabetes e hipotireoidismo. Para isso, foram utilizados 50 ratos Wistar machos (Rattus norvegicus), com dois meses de idade, pesando entre 80 a 120 gramas, divididos em quatro grupos: um grupo controle sem procedimentos; um grupo com hipotireoidismo optando por um modelo experimental de tireoidectomia bilateral; um grupo com diabetes, com aplicação de 200 mg/Kg a 2% de Aloxana; e dois grupos com as duas patologias, adotando ambos os procedimentos experimentais, alterando a sequência das patologias em questão. Nos grupos estudados foi utilizado para avaliar as alterações visuais, um método não invasivo amplamente utilizado no meio acadêmico que é o eletrorretinograma (ERG) em diferentes períodos de 30, 45 e 60 dias. Assim, encontramos uma diminuição da amplitude média da onda-a dos animais nos grupos com diabetes e com as duas patologias em todos os registros realizados, os que apresentaram maiores diferenças estatísticas foram em relação ao registro de estocópica máxima, como também diferença no potencial oscilatório de ambos os grupos com as duas patologias. Os resultados obtidos dão suporte à hipótese que as duas patologias concomitantes (diabetes e hipotireoidismo) diminuem significativamente as respostas do ERG.

A fundamentação da ciência da natureza humana de David Hume: uma epistemologia experimental

A ciência da natureza humana é o projeto de Hume que concerne à toda sua filosofia –estética, ética, política, teoria do conhecimento, história, economia, filosofia da religião, etc. – coisa de que jamais poderíamos dar conta, dado a natureza do trabalho de mestrado. Por isso, contentamo-nos em falar apenas da fundamentação da ciência da natureza humana, referente à investigação acerca da origem das ideias e operações do entendimento, ou da investigação sobre as causas e os poderes ocultos do entendimento humano, com base no método experimental. A questão a que o nosso trabalho visa a lançar luz é precisamente esta: o que é uma ciência da natureza humana baseada no método experimental? Essa será, pois, a nossa tarefa adiante. Julgamos que, a partir de uma abordagem holística e científica da mente humana, Hume tenta explicar a natureza dos poderes ou faculdades intelectuais, sobretudo suas limitações e sua fragilidade. Sendo, pois, a base da ciência do homem o método experimental, o qual, por sua vez, tem o seu fundamento sólido na experiência e na observação, então é preciso perguntar: como e em que medida o uso de tal método tornou-se imprescindível à filosofia moral – isto é, às questões filosóficas de modo geral – e que tangem à ciência da natureza humana? Compreender isso é compreender a etapa inicial do projeto filosófico humiano, ou seja, o estudo do entendimento humano que, por sua vez, subdivide-se em dois momentos, a saber: (1) A ciência da mente, pela qual Hume mostra as limitações de nossas faculdades e poderes intelectuais e (2) o ceticismo que é, pois, as consequências desse estudo, a constatação da fragilidade e das limitações do entendimento humano. Nesse sentido, sentimo-nos livres para falar de algumas reflexões tanto do Tratado quanto da primeira Investigação, muitas vezes de maneira indistinta, tentando ressaltar que tais obras, quando comparadas, podem revelar o amadurecimento de um mesmo projeto filosófico que é a ciência da natureza humana. E este é exatamente o fio condutor de nossa pesquisa: como uma ciência da natureza humana é projetada por Hume e em que medida é possível falar do amadurecimento de seus propósitos? Com este exame inicial, poderemos responder alguns problemas acerca da visão pela qual Hume foi falsamente apontado como um cético radical. Apresentaremos por que a crítica sobre a sua “teoria das ideias” elaborada pelos filósofos do senso comum não considera importantes pontos de sua ciência da mente, gerando muitos mal-entendidos na posteridade. Em suma, no Capítulo 1 deste trabalho, examinaremos o que seria o projeto filosófico de Hume e, por meio desse exame, tentaremos apresentar, no Capítulo 2, as bases em que essa ciência da mente construída por Hume está sustentada. No capítulo 3, mostraremos que a interpretação cético-destrutiva da posteridade está equivocada, na medida em que desconsidera os meios que Hume encontrou à sua fundamentação da ciência da natureza humana.

Uma abordagem teórica e experimental do oscilador harmônico em duas dimensões utilizando as curvas de Lissajous

The study of oscillatory phenomena is an important topic in several areas of knowledge. The understanding and the solution of many problems that scientists and engineers confront nowadays can be formulated, at least as an analogy, in terms of an oscillatory movement. The description of the motion of this nature has remarkable contributions to the mathematical and conceptual formation of the students and for solving daily problems in several areas. In this paper we propose a theoretical and experimental approach involving the phenomenon of harmonic oscillations in two dimensions. Lissajous curves were used as experimental demonstration of the resulting trajectories. These curves were obtained from relatively simple experimental apparatus, which is affordable in most teaching laboratories of physics.

Análise experimental e desenvolvimento de um modelo numérico simplificado para um trocador de calor compacto para resfriamento de componentes eletrônicos

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Cinta de náilon como cerclagem óssea - estudo experimental em coelhos e ratos

The aim of this study was to evaluate the biocampatibility of the commercial nylon band used as bone cerclage, comparing with traditional metal cerclage wires. Twenty one rabbits and fifteen rats, healthy and without orthopedics problems were used. A commercial nylon band and a surgical stainless steel wire 0 were used in right (SN) and left (SA) rabbits's hindlimb, respectively. Otherwise, on rats SN was on the left hindlimb, and SA on the right hindlimb. Both experimental species were divided into three groups according to the end of the evaluation period. Clinical, radiographic, macroscopic and histologically evaluation were performed at 30, 60 and 150 days postoperatively. All the animals showed normal limb function differences between groups were not observed at clinical and macroscopic evaluation. On both species, radiographic changes were slightly higher on SN. Histological differences were not observed in both species. Nylon bands do not cause foreign body reaction and other histological changes in rabbits and rats.

An Experimental Study on the Effect of Temperature on Piezoelectric Sensors for Impedance-Based Structural Health Monitoring

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

Desenvolvimento experimental e simulação numérica de uma réplica térmica de placa de circuito impresso

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Experimental and numerical study of heat transfer in hot machined workpiece using infrared radiation

One of the greatest problems found in machining is related to the cutting tool wear. A way for increasing the tool life points out to the development of materials more resistant to wear, such as PCBN inserts. However, the unit cost of these tools is considerable high, around 10 to 20 times compared to coated carbide insert, besides its better performance occurs in high speeds requiring modern machine tools. Another way, less studied is the workpiece heating in order to diminish the shear stress material and thus reduce the machining forces allowing an increase of tool life. For understanding the heat transfer influences by conduction in this machining process, a mathematical model was developed to allow a simplified numerical simulation, using the finite element method, in order to determine the temperature profiles inside the workpiece.

Assessment of the effects of a parental intervention with mothers of children with internalizing problems

The present study assesses the effects of a semi-structured intervention held exclusively with mothers and its effects on internalizing problems, social skills of children, and positive and negative parenting practices. The single subject experimental design with three participants was adopted. The three mothers had, in baseline, children diagnosed with internalizing and externalizing problems. The instruments used were CBCL, RE-HSE-P, QRSH-Pais and PHQ-9, they were performed in baseline, pre-test, post-test, and follow-up assessments. The intervention held is characterized as semi-structured for it promotes the development of parental practices that are considered positive by the literature on behavior problems, however, contingently to the difficulties and demands of each case. The number of sessions performed for each case was 14, 15 and 17, which lasted about two hours each. The data were analyzed according to the instruments' norms and under the perspective of each singular case. The results found include remission of internalizing problems, increase in frequency of the children's social skills, increase in frequency of positive parental practices, and decrease in variability of negative parental practices. All the improvements were maintained on the six months follow-up, with the exception of variability on the negative parental practices of one client. Results are discussed in a context of mental health promotion and indicate the need for strategies to prevent internalizing problems in children.

Application of Volterra series in nonlinear mechanical system identification and in structural health monitoring problems

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

Experimental investigations of heat transfer coefficients of cutting fluids in metal cutting processes: analysis of workpiece phenomena in a given case study

This paper reports an experimental method to estimate the convective heat transfer of cutting fluids in a laminar flow regime applied on a thin steel plate. The heat source provided by the metal cutting was simulated by electrical heating of the plate. Three different cooling conditions were evaluated: a dry cooling system, a flooded cooling system and a minimum quantity of lubrication cooling system, as well as two different cutting fluids for the last two systems. The results showed considerable enhancement of convective heat transfer using the flooded system. For the dry and minimum quantity of lubrication systems, the heat conduction inside the body was much faster than the heat convection away from its surface. In addition, using the Biot number, the possible models were analyzed for conduction heat problems for each experimental condition tested.

Description of the behavior of dichloroalkanes-containing solutions with three [bXmpy][4] isomer, using the experimental information of thermodynamic properties, 1H-NMR spectral and the COSMO-RS methodology

[EN]This work studies the binaries of 1-butyl-X-methylpyridinium tetrafluoroborate [bXmpy][BF4] (X = 2, 3, and 4) with four 1,ω-dichloroalkanes, ω = 1−4, using the results obtained for the mixing properties hE and v E at two temperatures. The three isomers of the ionic liquid (IL) are weakly miscible with the 1,ω-dichloroalkanes when ω ≥ 5 and moderately soluble for ω = 4. The vE s of all the binaries present contractive effects, v E < 0, which are more pronounced with increasing temperature; the variation in vE with ω is positive, although this changes after ω = 4 due to problems of immiscibility

New approaches to open problems in gene expression microarray data

In the past decade, the advent of efficient genome sequencing tools and high-throughput experimental biotechnology has lead to enormous progress in the life science. Among the most important innovations is the microarray tecnology. It allows to quantify the expression for thousands of genes simultaneously by measurin the hybridization from a tissue of interest to probes on a small glass or plastic slide. The characteristics of these data include a fair amount of random noise, a predictor dimension in the thousand, and a sample noise in the dozens. One of the most exciting areas to which microarray technology has been applied is the challenge of deciphering complex disease such as cancer. In these studies, samples are taken from two or more groups of individuals with heterogeneous phenotypes, pathologies, or clinical outcomes. these samples are hybridized to microarrays in an effort to find a small number of genes which are strongly correlated with the group of individuals. Eventhough today methods to analyse the data are welle developed and close to reach a standard organization (through the effort of preposed International project like Microarray Gene Expression Data -MGED- Society [1]) it is not unfrequant to stumble in a clinician's question that do not have a compelling statistical method that could permit to answer it.The contribution of this dissertation in deciphering disease regards the development of new approaches aiming at handle open problems posed by clinicians in handle specific experimental designs. In Chapter 1 starting from a biological necessary introduction, we revise the microarray tecnologies and all the important steps that involve an experiment from the production of the array, to the quality controls ending with preprocessing steps that will be used into the data analysis in the rest of the dissertation. While in Chapter 2 a critical review of standard analysis methods are provided stressing most of problems that In Chapter 3 is introduced a method to adress the issue of unbalanced design of miacroarray experiments. In microarray experiments, experimental design is a crucial starting-point for obtaining reasonable results. In a two-class problem, an equal or similar number of samples it should be collected between the two classes. However in some cases, e.g. rare pathologies, the approach to be taken is less evident. We propose to address this issue by applying a modified version of SAM [2]. MultiSAM consists in a reiterated application of a SAM analysis, comparing the less populated class (LPC) with 1,000 random samplings of the same size from the more populated class (MPC) A list of the differentially expressed genes is generated for each SAM application. After 1,000 reiterations, each single probe given a "score" ranging from 0 to 1,000 based on its recurrence in the 1,000 lists as differentially expressed. The performance of MultiSAM was compared to the performance of SAM and LIMMA [3] over two simulated data sets via beta and exponential distribution. The results of all three algorithms over low- noise data sets seems acceptable However, on a real unbalanced two-channel data set reagardin Chronic Lymphocitic Leukemia, LIMMA finds no significant probe, SAM finds 23 significantly changed probes but cannot separate the two classes, while MultiSAM finds 122 probes with score >300 and separates the data into two clusters by hierarchical clustering. We also report extra-assay validation in terms of differentially expressed genes Although standard algorithms perform well over low-noise simulated data sets, multi-SAM seems to be the only one able to reveal subtle differences in gene expression profiles on real unbalanced data. In Chapter 4 a method to adress similarities evaluation in a three-class prblem by means of Relevance Vector Machine [4] is described. In fact, looking at microarray data in a prognostic and diagnostic clinical framework, not only differences could have a crucial role. In some cases similarities can give useful and, sometimes even more, important information. The goal, given three classes, could be to establish, with a certain level of confidence, if the third one is similar to the first or the second one. In this work we show that Relevance Vector Machine (RVM) [2] could be a possible solutions to the limitation of standard supervised classification. In fact, RVM offers many advantages compared, for example, with his well-known precursor (Support Vector Machine - SVM [3]). Among these advantages, the estimate of posterior probability of class membership represents a key feature to address the similarity issue. This is a highly important, but often overlooked, option of any practical pattern recognition system. We focused on Tumor-Grade-three-class problem, so we have 67 samples of grade I (G1), 54 samples of grade 3 (G3) and 100 samples of grade 2 (G2). The goal is to find a model able to separate G1 from G3, then evaluate the third class G2 as test-set to obtain the probability for samples of G2 to be member of class G1 or class G3. The analysis showed that breast cancer samples of grade II have a molecular profile more similar to breast cancer samples of grade I. Looking at the literature this result have been guessed, but no measure of significance was gived before.