Domo Hogar, Automatització de l'habitatge

En aquest projecte crearem un sistema per automatitzar els diferents dispositius que podem trobar en una casa. En primer lloc dissenyarem el hardware que serà el sistema nerviós des del que controlarem els dispositius a través del port USB d’un ordinador. Aquest sistema nerviós serà el punt d’interconnexió entre els dispositius de la casa i l’ordinador central que els controlarà. A nivell de hardware, a més a més del mòdul d’entrades i sortides d’interconnexió amb els dispositius que hem esmentat, ens trobem amb la necessitat d’instal•lar un ordinador central i diferents aparells repartits per la casa per poder realitzar les nostres necessitats (accions dels diferents dispositius) des de qualsevol punt de la casa. Amb aquests requeriments haurem d’estudiar les diferents possibilitats per fer el nostre sistema el màxim d’eficaç possible. Finalitzat l’estudi del hardware necessari pel nostre projecte, el següent pas és dissenyar el software. Aquest software serà l’aplicació encarregada de controlar tot el maquinari que hem dissenyat anteriorment i rebrà el nom de DOMO HOGAR. Aquest estarà format per dos programes diferents, DOMO HOGAR SERVER i DOMO HOGAR TERMINAL, cadascun d’ells amb unes funcions específiques. DOMO HOGAR SERVER serà l’aplicació que residirà a l’ordinador central i que permetrà a l’administrador gestionar totes les parts de les que forma part el nostre sistema: dispositius, tasques, pre-condicions, etc... També des d’aquesta aplicació editarem el panell tàctil que mostrarem des dels diferents terminals de l’habitatge. Per últim, aquesta aplicació també s’encarregarà de resoldre les peticions que farem, tant de l’ordinador central com dels terminals, i gestionar les diferents sortides en funció de l’acció a realitzar. Paral•lelament ens trobarem l’aplicació DOMO HOGAR TERMINAL que residirà en cada un dels terminals que hi hagi a la casa. Aquesta aplicació s’inicialitzarà llegint la configuració del panell tàctil de la base de dades de l’aplicació servidor resident a l’ordinador central i reconstruint una rèplica d’aquest panell tàctil. Finalment des d’aquesta aplicació terminal podrem donar ordres que seran emmagatzemades a la llista de tasques pendents de l’ordinador central perquè les resolgui des de l’aplicació del servidor. DOMO HOGAR ha estat creat per facilitar i confortar la vida quotidiana de les persones agilitzant el nostre dia a dia i permetent-nos invertir el nostre temps en les coses realment importants.

Regulation of GABA(A) and glutamate receptor expression, synaptic facilitation and long-term potentiation in the hippocampus of prion mutant mice

Background: Prionopathies are characterized by spongiform brain degeneration, myoclonia, dementia, and periodic electroencephalographic (EEG) disturbances. The hallmark of prioniopathies is the presence of an abnormal conformational isoform (PrP(sc)) of the natural cellular prion protein (PrP(c)) encoded by the Prnp gene. Although several roles have been attributed to PrP(c), its putative functions in neuronal excitability are unknown. Although early studies of the behavior of Prnp knockout mice described minor changes, later studies report altered behavior. To date, most functional PrP(c) studies on synaptic plasticity have been performed in vitro. To our knowledge, only one electrophysiological study has been performed in vivo in anesthetized mice, by Curtis and coworkers. They reported no significant differences in paired-pulse facilitation or LTP in the CA1 region after Schaffer collateral/commissural pathway stimulation. Principal Findings: Here we explore the role of PrP(c) expression in neurotransmission and neural excitability using wild-type, Prnp -/- and PrP(c)-overexpressing mice (Tg20 strain). By correlating histopathology with electrophysiology in living behaving mice, we demonstrate that both Prnp -/- mice but, more relevantly Tg20 mice show increased susceptibility to KA, leading to significant cell death in the hippocampus. This finding correlates with enhanced synaptic facilitation in paired-pulse experiments and hippocampal LTP in living behaving mutant mice. Gene expression profiling using Illumina microarrays and Ingenuity pathways analysis showed that 129 genes involved in canonical pathways such as Ubiquitination or Neurotransmission were co-regulated in Prnp -/- and Tg20 mice. Lastly, RT-qPCR of neurotransmission-related genes indicated that subunits of GABA(A) and AMPA-kainate receptors are co-regulated in both Prnp -/- and Tg20 mice. Conclusions/Significance: Present results demonstrate that PrP(c) is necessary for the proper homeostatic functioning of hippocampal circuits, because of its relationships with GABA(A) and AMPA-Kainate neurotransmission. New PrP(c) functions have recently been described, which point to PrP(c) as a target for putative therapies in Alzheimer's disease. However, our results indicate that a "gain of function" strategy in Alzheimer's disease, or a "loss of function" in prionopathies, may impair PrP(c) function, with devastating effects. In conclusion, we believe that present data should be taken into account in the development of future therapies.

Regenerating cortical connections in a dish: the entorhino-hippocampal organotypic slice co-culture as tool for pharmacological screening of molecules promoting axon regeneration

We present a method for using long-term organotypic slice co-cultures of the entorhino-hippocampal formation to analyze the axon-regenerative properties of a determined compound. The culture method is based on the membrane interphase method, which is easy to perform and is generally reproducible. The degree of axonal regeneration after treatment in lesioned cultures can be seen directly using green fluorescent protein (GFP) transgenic mice or by axon tracing and histological methods. Possible changes in cell morphology after pharmacological treatment can be determined easily by focal in vitro electroporation. The well-preserved cytoarchitectonics in the co-culture facilitate the analysis of identified cells or regenerating axons. The protocol takes up to a month.

Nogo, myelin and axonal regeneration

Adult mammalian central nervous system (CNS) axons have very limited capacity of regrowth after injury. In recent years, advances in the field of axonal regeneration have proved that neurons do not regenerate, mainly because of the presence of inhibitory molecules. Myelin-associated proteins limit axonal outgrowth and their blockage improves the regeneration of damaged fiber tracts. Three of these proteins, Nogo, MAG and OMgp, share a common neuronal receptor (NgR), and together represent one of the main hindrances to neuronal regeneration. The recent molecular cloning of Nogo and its receptors opened a new door to the study of axon regeneration. However, many of the elements involved in the myelin inhibitory pathway are still unknown, and the preliminary experiments with knockout mice are rather contradictory. Because of this complexity, Nogo and NgR need to be characterized before precise strategies to promote axon regeneration in the CNS can be designed.

Cystamine and cysteamine increase brain levels of BDNF in Huntington disease via HSJ1b and transglutaminase

There is no treatment for the neurodegenerative disorder Huntington disease (HD). Cystamine is a candidate drug; however, the mechanisms by which it operates remain unclear. We show here that cystamine increases levels of the heat shock DnaJ-containing protein 1b (HSJ1b) that are low in HD patients. HSJ1b inhibits polyQ-huntingtin¿induced death of striatal neurons and neuronal dysfunction in Caenorhabditis elegans. This neuroprotective effect involves stimulation of the secretory pathway through formation of clathrin-coated vesicles containing brain-derived neurotrophic factor (BDNF). Cystamine increases BDNF secretion from the Golgi region that is blocked by reducing HSJ1b levels or by overexpressing transglutaminase. We demonstrate that cysteamine, the FDA-approved reduced form of cystamine, is neuroprotective in HD mice by increasing BDNF levels in brain. Finally, cysteamine increases serum levels of BDNF in mouse and primate models of HD. Therefore, cysteamine is a potential treatment for HD, and serum BDNF levels can be used as a biomarker for drug efficacy.

Conditional BDNF release under pathological conditions improves Huntington's disease pathology by delaying neuronal dysfunction

Background Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) is the main candidate for neuroprotective therapy for Huntington's disease (HD), but its conditional administration is one of its most challenging problems. Results Here we used transgenic mice that over-express BDNF under the control of the Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP) promoter (pGFAP-BDNF mice) to test whether up-regulation and release of BDNF, dependent on astrogliosis, could be protective in HD. Thus, we cross-mated pGFAP-BDNF mice with R6/2 mice to generate a double-mutant mouse with mutant huntingtin protein and with a conditional over-expression of BDNF, only under pathological conditions. In these R6/2:pGFAP-BDNF animals, the decrease in striatal BDNF levels induced by mutant huntingtin was prevented in comparison to R6/2 animals at 12 weeks of age. The recovery of the neurotrophin levels in R6/2:pGFAP-BDNF mice correlated with an improvement in several motor coordination tasks and with a significant delay in anxiety and clasping alterations. Therefore, we next examined a possible improvement in cortico-striatal connectivity in R62:pGFAP-BDNF mice. Interestingly, we found that the over-expression of BDNF prevented the decrease of cortico-striatal presynaptic (VGLUT1) and postsynaptic (PSD-95) markers in the R6/2:pGFAP-BDNF striatum. Electrophysiological studies also showed that basal synaptic transmission and synaptic fatigue both improved in R6/2:pGAP-BDNF mice. Conclusions These results indicate that the conditional administration of BDNF under the GFAP promoter could become a therapeutic strategy for HD due to its positive effects on synaptic plasticity.

Calcium homeostasis in the central nervous system: adaptation to neurodegeneration.

Here we review the results of our recent studies on neurodegeneration together with data on cerebral calcium precipitation in animal models and humans. A model that integrates the diversity of mechanisms involved in neurodegeneration is presented and discussed based on the functional relevance of calcium precipitation.

Glibenclamide enhances neurogenesis and improves long-term functional recovery after transient focal cerebral ischemia

Glibenclamide is neuroprotective against cerebral ischemia in rats. We studied whether glibenclamide enhances long-term brain repair and improves behavioral recovery after stroke. Adult male Wistar rats were subjected to transient middle cerebral artery occlusion (MCAO) for 90 minutes. A low dose of glibenclamide (total 0.6mg) was administered intravenously 6, 12, and 24 hours after reperfusion. We assessed behavioral outcome during a 30-day follow-up and animals were perfused for histological evaluation. In vitro specific binding of glibenclamide to microglia increased after pro-inflammatory stimuli. In vivo glibenclamide was associated with increased migration of doublecortin-positive cells in the striatum toward the ischemic lesion 72 hours after MCAO, and reactive microglia expressed sulfonylurea receptor 1 (SUR1) and Kir6.2 in the medial striatum. One month after MCAO, glibenclamide was also associated with increased number of NeuN-positive and 5-bromo-2-deoxyuridine-positive neurons in the cortex and hippocampus, and enhanced angiogenesis in the hippocampus. Consequently, glibenclamide-treated MCAO rats showed improved performance in the limb-placing test on postoperative days 22 to 29, and in the cylinder and water-maze test on postoperative day 29. Therefore, acute blockade of SUR1 by glibenclamide enhanced long-term brain repair in MCAO rats, which was associated with improved behavioral outcome.

Pure sensory neuropathy in patients with primary Sjogren's syndrome: clinical, immunological and electromyographic findings

A pure sensory neuropathy caused by lymphocytic infiltration of the dorsal root ganglia has been reported in a few patients with Sjögren's syndrome. The clinical, immunological, and electromyographic findings of five patients with this type of neuropathy and primary Sjögren's syndrome were reviewed. Typical clinical indications were the presence of a chronic asymmetrical sensory deficit, initial disease in the hands with a predominant loss of the vibratory and joint position senses, and an association with Adie's pupil syndrome or trigeminal sensory neuropathy. The simultaneous impairment of the central and peripheral evoked cortical potentials suggested that there was a lesion of the neuronal cell body. The neuropathy preceded the diagnosis of Sjögren's syndrome in four patients. Four patients were positive for Ro antibodies, but systemic vasculitis or malignancy was not found after a mean follow up of six years. These findings indicate that in patients with a sensory neuropathy the diagnosis of Sjögren's syndrome has to be considered, even if the patient denies the presence of sicca symptoms, and that appropriate tests must be carried out.

Dramatic decline of serogrup C meningococcal disease incidence in Catalonia (Spain) 24 months after a mass vaccination programme of children and young people

STUDY OBJECTIVES The objective of this study was to evaluate the effectiveness of a mass vaccination programme carried out in Catalonia (Spain) in the last quarter of 1997 in response to an upsurge of serogroup C meningococcal disease (SCMD). DESIGN Vaccination coverage in the 18 month to 19 years age group was investigated by means of a specific vaccination register. Vaccination effectiveness was calculated using the prospective cohort method. Cases of SCMD were identified on the basis of compulsory reporting and microbiological notification by hospital laboratories. Vaccination histories were investigated in all cases. Unadjusted and age adjusted vaccination effectiveness referred to the time of vaccination and the corresponding 95% confidence intervals (CI) were estimated at 6, 12, 18 and 24 months of follow up. SETTING All population aged 18 months to 19 years of Catalonia. MAIN RESULTS A total of seven cases of SCMD were detected at six months of follow up (one in the vaccinated cohort), 12 cases at 12 months (one in the vaccinated cohort), 19 cases at 18 months (two in the vaccinated cohort) and 24 at 24 months (two in the vaccinated cohort). The age adjusted effectiveness was 84% (95%CI 30, 97) at six months, 92% (95%CI 63, 98) at 12 months, 92% (95% CI 71, 98) at 18 months and 94% (95%CI 78, 98) at 24 months. In the target population, cases have been reduced by more than two thirds (68%) two years after the vaccination programme. In the total population the reduction was 43%. CONCLUSION Vaccination effectiveness has been high in Catalonia, with a dramatic reduction in disease incidence in the vaccinated cohort accompanied by a relevant reduction in the overall population. Given that vaccination coverage was only 54.6%, it may be supposed that this vaccination effectiveness is attributable, in part, to the herd immunity conferred by the vaccine.

Emerging functions of myelin associated proteins during development neuronal plasticity and and neurpdegeneration.

Adult mammalian central nervous system (CNS) axons have a limited regrowth capacity following injury. Myelin-associated inhibitors (MAIs) limit axonal outgrowth and their blockage improves the regeneration of damaged fiber tracts. Three of these proteins, Nogo-A, MAG and OMgp, share two common neuronal receptors: NgR1, together with its co-receptors (p75(NTR), TROY and Lingo-1), and the recently described paired immunoglobulin-like receptor B (PirB). These proteins impair neuronal regeneration by limiting axonal sprouting. Some of the elements involved in the myelin inhibitory pathways may still be unknown, but the discovery that blocking both PirB and NgR1 activities leads to near-complete release from myelin inhibition, sheds light on one of the most competitive and intense fields of neuroregeneration study during in recent decades. In parallel with the identification and characterization of the roles and functions of these inhibitory molecules in axonal regeneration, data gathered in the field strongly suggest that most of these proteins have roles other than axonal growth inhibition. The discovery of a new group of interacting partners for myelin-associated receptors and ligands, as well as functional studies within or outside the CNS environment, highlights the potential new physiological roles for these proteins in processes such as development, neuronal homeostasis, plasticity and neurodegeneration.

Estudi del procés de neurodegeneració

Les anomenades malalties neurodegeneratives tenen una simptomatologia i unes manifestacions clíniques molt diferents entre elles. No obstant, totes elles convergeixen en el mateix procés final, la neurodegeneració, que es manifestarà en diferents localitzacions o tipus cel·lulars del sistema nerviós. Nosaltres, plantegem la hipòtesi de que els processos moleculars i cel·lulars subjacents a la neurodegeneració són comuns per totes elles. Després de dur a terme un procés de selecció, es decideix treballar amb la malaltia de Parkinson, la d’Alzheimer, l’Esclerosi lateral amiotròfica i l’esclerosi múltiple. Hem pogut determinar que hi ha set processos moleculars o cel·lulars que estan associats al procés de neurodegeneració i que són comuns a totes elles. Havent-les estudiat per separat s’observa que el procés de neurodegeneració consisteix en una fallada en cadena de diferents sistemes moleculars i cel·lulars que tenen com a punt d’origen l’estrès oxidatiu. A aquest estrès s’hi pot arribar de diferents maneres. Una d’elles és l’exposició excessiva a certs metalls, que provoca la pèrdua dels sistemes antioxidants cel·lulars. Degut a això, els mitocondris reben un impacte oxidatiu massa gran i comencen a fallar. El fet que aquest orgànul actuï com a tampó del calci intracel·lular en provoca la seva desregulació, alterant d’aquesta manera el senyal nerviós. En resposta a l’estrès oxidatiu i tèrmic que genera la disfunció mitocondrial, s’activen les Proteïnes de Xoc Tèrmic (HSP) que actuant de citocines i presentadores d’antígens, inicien la resposta immunològica contra les cèl·lules danyades. Paral·lelament, s’observa un increment de la permeabilitat de la barrera hematoencefàlica degut a la pèrdua de les adhesions cel·lulars estretes per l’alta presència d’espècies reactives. Com a conseqüència de l’afebliment o el trencament de la barrera hematoencefàlica, es pot produir una entrada al SNC de diferents substàncies neurotòxiques i de cèl·lules del sistema immunitàri que, en condicions normals tenen l’accés restringit. Juntament amb aquestes cèl·lules immunològiques, també s’activen les cèl·lules del sistema immunitari innat residents al cervell, la micròglia, i totes elles secreten citocines proinflamatòries que contribueixen al procés de neurodegeneració. Nosaltres presentem els mecanismes pels quals aquesta inflamació, lluny d’atenuar-se, es cronifica per l’acció de certs bucles de retroalimentació positiva. Les diferents peculiaritats de cada malaltia contribueixen en aquest procés de diferents maneres, com és el cas dels pèptids β-amilides en la malaltia d’Alzheimer, l’α-sinucleina en el Parkinson, la superòxid dismutasa (SOD) en l’esclerosi lateral amiotròfica, o l’infiltració de leucòcits al cervell degut a la resposta autoimmune de l’esclerosi múltiple.Deixant de banda aquestes diferències, si el procés és comú entre totes elles, l’estudi a fons d’aquest procés hauria de poder permetre identificar dianes tarapèutiques que siguin comunes per les quatre malalties.

Noves perspectives en el diagnòstic del deteriorament cognitiu lleu i la malaltia de l'Alzheimer

Els criteris per al diagnòstic clínic de la malaltia d’Alzheimer es van establir el 1984 pel National Institute of Neurological and Communicative Disorders and Stroke (NINCDS) i la Alzheimer’s Disease and Related Disorders Association (ADRDA). D’aplicació continuada fins a l’actualitat, aquests criteris estan quedant obsolets i per tant des de diversos àmbits s’ha abogat per una revisió profunda dels mateixos. Tres grups d’experts formats per reconeguts especialistes del National Institute on Aging (NIA) i la Alzheimer’s Association proposen un conjunt de recomanacions per modificar aquests criteris en l’àmbit de la investigació clínica. Dues diferències remarcables s’inclouen en aquests nous criteris: la incorporació de biomarcadors i la formalització de diferents estadis de la malaltia d’Alzheimer. D’aquesta manera, el deteriorament cognitiu lleu s’incorpora al procés diagnòstic com un estadi més de la patologia. Tanmateix, aquests criteris es troben en revisió i, de moment sols son aplicables en l’àmbit de recerca per tal d’arribar a un consens definitiu que permeti la modificació definitiva dels criteris clínics universals a aplicar. En aquest article es presenten els principals avenços en la investigació referents a la malaltia d’Alzheimer i al Deteriorament Cognitiu lleu per tal d’emmarcar els nous criteris de recerca.

Canvis neuropsicològics en el procés d’envelliment en les persones amb Síndrome de Down

La millora en la qualitat de vida ha afavorit considerablement l'augment de la longevitat de les persones amb discapacitat intel·lectual i amb síndrome de Down (SD) en particular i, per aquesta raó, és important descriure les característiques que presenta el seu procés d'envelliment. Per tant, és molt important aconseguir una major precisió en la detecció inicial dels canvis cognitius i emocionals, per tal de dur a terme una bona prevenció i/o intervenció ajustada a les necessitats de cada persona. És per tant, fonamental una bona prevenció i detecció de l’inici del deteriorament per així, millorar la intervenció en la seva qualitat de vida durant el procés d’envelliment. En aquest sentit i degut a què hi ha encara pocs estudis sobre el deteriorament cognitiu en l’envelliment de les persones amb SD, cal fomentar la realització d’estudis que permetin un millor coneixement del seu procés d’envelliment. Per aquest motiu, s’ha iniciat un estudi multicèntric amb diferents institucions que treballen amb persones amb SD, amb la finalitat de determinar si existeix un patró de deteriorament i l’evolució dels canvis cognitius i emocionals en el procés d’envelliment en les persones amb SD.

El Rol del cuidador en l'atenció a persones amb demència

El present article té com a objectiu analitzar el rol del cuidador no professional, sigui familiar o no, en l’atenció a persones amb demència, tant les seves característiques com els trets principals. Els estudis realitzats sobre el cuidador familiar són els més nombrosos i refereixen canvis tant a nivell psicològic, físic, social, familiar com econòmic, per tot el que comporta atendre una persona amb algun tipus de demència durant un llarg període de temps. Aquests canvis, conseqüència de l’atenció a una persona que pateix demència, porten habitualment al cuidador a patir sobrecàrrega, estrés i burnout, les quals tenen clares conseqüències en la seva pròpia salut i benestar. En els darrers anys han sorgit noves línies d’investigació que posen la mirada en els aspectes més positius del cuidar en el marc del desenvolupament de la Psicologia positiva. Els pocs estudis realitzats fins l’actualitat en contextos formals (residències, hospitals, entre d’altres) ens avancen que els cuidadors amb vinculació a la tasca o engagement pateixen menys estrés i burnout, donat que actua com amortidor d’aquests factors. Considerem que cal continuar investigant a partir d’aquests nous enfocaments, donat que probablement aportaran nous elements en la intervenció amb cuidadors, per tal de millorar el seu benestar i qualitat de vida.