Cortex, cognition and the cell: New insights into the pyramidal neuron and prefrontal function

Arguably the most complex conical functions are seated in human cognition, the how and why of which have been debated for centuries by theologians, philosophers and scientists alike. In his best-selling book, An Astonishing Hypothesis: A Scientific Search for the Soul, Francis Crick refined the view that these qualities are determined solely by cortical cells and circuitry. Put simply, cognition is nothing more, or less, than a biological function. Accepting this to be the case, it should be possible to identify the mechanisms that subserve cognitive processing. Since the pioneering studies of Lorent de No and Hebb, and the more recent studies of Fuster, Miller and Goldman-Rakic, to mention but a few, much attention has been focused on the role of persistent neural activity in cognitive processes. Application of modern technologies and modelling techniques has led to new hypotheses about the mechanisms of persistent activity. Here I focus on how regional variations in the pyramidal cell phenotype may determine the complexity of cortical circuitry and, in turn, influence neural activity. Data obtained from thousands of individually injected pyramidal cells in sensory, motor, association and executive cortex reveal marked differences in the numbers of putative excitatory inputs received by these cells. Pyramidal cells in prefrontal cortex have, on average, up to 23 times more dendritic spines than those in the primary visual area. I propose that without these specializations in the structure of pyramidal cells, and the circuits they form, human cognitive processing would not have evolved to its present state. I also present data from both New World and Old World monkeys that show varying degrees of complexity in the pyramidal cell phenotype in their prefrontal cortices, suggesting that cortical circuitry and, thus, cognitive styles are evolving independently in different species.

Medição do capital Intelectual – uma meta da Nova Economia

A informação e a comunicação provocaram a abertura a um mercado global, produziram e semearam conhecimento e os mercados evoluíram e incentivaram a competitividade e a inovação. As empresas mais competitivas são as que usam novas tecnologias de informação, as que apostam nos recursos humanos qualificados, as que evoluem na investigação e as que se centram na estratégia e nas ligações estratégicas. Estas empresas debatem-se com um novo activo que adquire cada vez mais importância e relevo no seu dia-a-dia, tornando-se, em algumas delas, o principal factor de produção. Segundo Stewart (1998, p.92) “o capitalismo intelectual necessita desesperadamente de uma linguagem prática, caso contrário cairá num charco de lodo verbal sem sentido“. O objectivo deste trabalho centra-se na análise de alguns dos métodos desenvolvidos para valorizar o activo já consagrado como o que mais contribui para o desenvolvimento empresarial e social: o capital intelectual.

Estudos sobre accountability no Brasil: meta-análise de periódicos brasileiros das áreas de administração, administração pública, ciência política e ciências sociais

O artigo tem por objetivo identificar como o termo accountability tem sido tratado na literatura brasileira, considerando periódicos das áreas de administração, administração pública, ciência política e ciências sociais. Foram identificados e analisados 53 artigos. Os resultados indicaram que o tema ganhou mais relevância nos estudos a partir de 2006, tendo a Revista de Administração Pública (RAP) o maior número de publicações. Os artigos analisados, em sua maioria, são empíricos, e muitos apenas citam o termo accountability, sem defini-lo ou analisá-lo. Constatou-se que os artigos que discutem o tema apresentam uma clara confusão sobre o seu significado, sendo "responsabilização" e "prestação de contas" os termos mais citados nas definições. Acredita-se que este estudo torna-se relevante por, além de demonstrar a significação dada ao termo, também apontar os limites de sua utilização.

Repercussões do envelhecimento no funcionamento visual: uma meta-análise

Introdução: Em Portugal a proporção de pessoas com 65 anos ou mais duplicou nos últimos 45 anos, provocando um aumento anual do índice de envelhecimento. O declínio da função visual com o envelhecimento, é fonte de grande preocupação. Pelo menos 1 a 2% da população mundial sofre de acentuadas baixas de visão e estima-se que 20 a 50% dos indivíduos, acima dos 65 anos, tem alguma diminuição visual. O objectivo deste estudo é descrever as repercussões do envelhecimento no funcionamento visual em indivíduos com idade igual ou superior a 65 anos. Metodologia: este estudo de tipo meta-análise considerou uma amostra de 93 artigos sujeitos a leitura seletiva. Os artigos incluídos foram selecionados com base nos seguintes critérios de inclusão: conter referência a implicações do envelhecimento na visão e funcionamento visual de idosos binocularmente; conter referência a pelo menos uma das funções visuais em estudo (acuidade visual, sensibilidade ao contraste e campo visual, com e sem factor atencional). Como critérios de exclusão foram estabelecidos a referência a patologia específica e em que estivesse definida a existência de deficiência visual. Foram seleccionados 18 artigos. Resultados: existe uma relação entre o envelhecimento e a diminuição das funções visuais em estudo. Existe também uma relação entre a diminuição das funções visuais: e uma redução do desempenho em tarefas do quotidiano como a leitura e a condução; e quedas, colisões, erros de orientação e velocidade da caminhada. Conclusão: O envelhecimento tem repercussões ao nível do funcionamento visual. Todas as funções visuais analisadas se encontram diminuídas com o envelhecimento. Esta diminuição varia consoante as condições de teste e do próprio teste utilizado, assim como a amostragem em causa.

Synthesis, structure, and optical properties of an alternating calix[4]arene-based meta-linked phenylene ethynylene copolymer

Novel alternating copolymers comprising biscalix[4]arene-p-phenylene ethynylene and m-phenylene ethynylene units (CALIX-m-PPE) were synthesized using the Sonogashira-Hagihara cross-coupling polymerization. Good isolated yields (60-80%) were achieved for the polymers that show M-n ranging from 1.4 x 10(4) to 5.1 x 10(4) gmol(-1) (gel permeation chromatography analysis), depending on specific polymerization conditions. The structural analysis of CALIX-m-PPE was performed by H-1, C-13, C-13-H-1 heteronuclear single quantum correlation (HSQC), C-13-H-1 heteronuclear multiple bond correlation (HMBC), correlation spectroscopy (COSY), and nuclear overhauser effect spectroscopy (NOESY) in addition to Fourier transform-Infrared spectroscopy and microanalysis allowing its full characterization. Depending on the reaction setup, variable amounts (16-45%) of diyne units were found in polymers although their photophysical properties are essentially the same. It is demonstrated that CALIX-m-PPE does not form ground-or excited-state interchain interactions owing to the highly crowded environment of the main-chain imparted by both calix[4]arene side units which behave as insulators inhibiting main-chain pi-pi staking. It was also found that the luminescent properties of CALIX-m-PPE are markedly different from those of an all-p-linked phenylene ethynylene copolymer (CALIX-p-PPE) previously reported. The unexpected appearance of a low-energy emission band at 426 nm, in addition to the locally excited-state emission (365 nm), together with a quite low fluorescence quantum yield (Phi = 0.02) and a double-exponential decay dynamics led to the formulation of an intramolecular exciplex as the new emissive species.

A efetividade do dentifrício fluoretado no controle da cárie dental: uma meta-análise

OBJETIVO: Realizar uma meta-análise sobre a efetividade da escovação com dentifrício fluoretado na redução da cárie dental para calcular o efeito das diferentes hipóteses testadas. MÉTODOS: Foram revisados artigos publicados sobre a efetividade da educação em saúde oral no período compreendido entre 1980 e 1998, indexados nas bases de dados Medline e Lilacs. Para avaliação da qualidade dos artigos, foram utilizados os critérios de rigor metodológico de Kay & Locker após serem submetidos a um comitê de experts formado por pesquisadores I-A do CNPq. Dos 43 artigos identificados, 22 (51,2%) atingiram os critérios de rigor metodológico propostos. O cálculo do tamanho do efeito da intervenção de cada estudo foi feito a partir das diferenças de resultados entre os grupos de teste e controle. O efeito global foi calculado para cada agrupamento de estudos segundo as hipóteses testadas. RESULTADOS: O aumento da concentração do flúor parece estar associado com o aumento do efeito (redução global = -0,17 IC 95% -0,22/-0,12). O maior percentual de redução de cárie foi verificado na comparação entre dentifrícios fluoretados e aqueles sem flúor (redução global = -0,29 IC 95% -0,34/-0,24). A adição de anti-microbianos (redução global = -0,03 IC 95% -0,07/+0,02), diferenças nos sistemas abrasivos (redução global = -0,02 IC 95% -0,09/+0,04) e diferenças nos princípios ativos não aumentam a efetividade dos mesmos (redução global = -0,04 IC 95% -0,10/+0,01). CONCLUSÕES: As maiores reduções de cárie foram encontradas nos estudos com escovação supervisionada. A síntese confirmou a importância da escovação com dentifrício fluoretado no controle da cárie dental. Contudo, aponta para uma ênfase nos aspectos medicamentosos relacionados ao controle da doença, em detrimento de ações educativas específicas. A heterogeneidade de resultados indica que sejam considerados os contextos de implantação das práticas preventivas no processo de sua avaliação.

Papel do polimorfismo Pro12 Ala no gene PPAR Gama 2 na obesidade e diabetes mellitus tipo 2 - uma meta análise

A obesidade e a diabetes mellitus tipo 2 (DM2) são considerados dois grandes problemas de saúde pública. A má alimentação e a falta de atividade física encontram-se entre os principais desencadeadores de um crescente número de indivíduos obesos, diabéticos e com sensibilidade à insulina diminuída. Este aumento tem motivado a comunidade científica a investigar cada vez mais para o elevado contributo da herança genética associada aos fatores sociais e nutricionais. O gene dos recetores ativados por proliferadores do peroxissoma gama 2 (PPARγ2) desempenha um papel importante no metabolismo lipídico. Uma vez que o PPARγ2 é maioritariamente expresso no tecido adiposo, uma redução moderada da sua atividade tem influência na sensibilidade à insulina, diabetes, e outros parâmetros metabólicos. Vários estudos sugerem que tanto fatores genéticos como fatores ambientais (tais como a dieta), poderão estar envolvidos na formação de padrões associados ao polimorfismo Pro12Ala com a composição corporal em diferentes populações humanas. Os diversos estudos genéticos envolvendo o estudo do polimorfismo Pro12Ala do PPARγ2 na suscetibilidade de possuir risco de diabetes e obesidade em várias populações têm proposto conclusões diversas. Em alguns parece haver mais associações do que outros e, às vezes, não demonstram sequer associação. Desta forma, o presente trabalho teve como objectivo contribuir para a elucidação do impacto do polimorfismo Pro12Ala do PPARγ2 na resistência à insulina associada à DM2 e na obesidade, mediante estudo sistematizado da literatura existente até à data, através de meta análise. Do total de uma pesquisa de 63 publicações, foram incluídos 32 artigos no presente estudo, sendo que destes 25 foram incluídos na síntese qualitativa e 11 incluídos na sintese quantitativa. No presente trabalho pode-se concluir que existe evidência estatística que suporta a hipótese de que o polimorfismo Pro12Ala do PPARγ2 pode ser considerado um fator protetor para a DM2 [p <0,05 e OR (odds ratio) 0,702, com IC (intervalos de confiança) com valores que nunca incluem o 1]. No entanto, e mediante os mesmos pressupostos, o mesmo polimorfismo pode ser considerado um fator de risco ao desenvolvimento de obesidade, pela evidência estatística [p <0,05 e OR de 1,196, com IC com valores que nunca incluem o 1].

Meta-heuristics self-configuration for scheduling

Scheduling resolution requires the intervention of highly skilled human problemsolvers. This is a very hard and challenging domain because current systems are becoming more and more complex, distributed, interconnected and subject to rapidly changing. A natural Autonomic Computing evolution in relation to Current Computing is to provide systems with Self-Managing ability with a minimum human interference. This paper addresses the resolution of complex scheduling problems using cooperative negotiation. A Multi-Agent Autonomic and Meta-heuristics based framework with self-configuring capabilities is proposed.

Comparison between deterministic and meta-heuristic methods applied to ancillary services dispatch

This paper proposes two meta-heuristics (Genetic Algorithm and Evolutionary Particle Swarm Optimization) for solving a 15 bid-based case of Ancillary Services Dispatch in an Electricity Market. A Linear Programming approach is also included for comparison purposes. A test case based on the dispatch of Regulation Down, Regulation Up, Spinning Reserve and Non-Spinning Reserve services is used to demonstrate that the use of meta-heuristics is suitable for solving this kind of optimization problem. Faster execution times and lower computational resources requirements are the most relevant advantages of the used meta-heuristics when compared with the Linear Programming approach.

Multi-apprentice learning for meta-heuristics parameter tuning in a multi agent scheduling system

The scheduling problem is considered in complexity theory as a NP-hard combinatorial optimization problem. Meta-heuristics proved to be very useful in the resolution of this class of problems. However, these techniques require parameter tuning which is a very hard task to perform. A Case-based Reasoning module is proposed in order to solve the parameter tuning problem in a Multi-Agent Scheduling System. A computational study is performed in order to evaluate the proposed CBR module performance.

Case-based reasoning for meta-heuristics self-parameterization in a multi-agent scheduling system

A novel agent-based approach to Meta-Heuristics self-configuration is proposed in this work. Meta-heuristics are examples of algorithms where parameters need to be set up as efficient as possible in order to unsure its performance. This paper presents a learning module for self-parameterization of Meta-heuristics (MHs) in a Multi-Agent System (MAS) for resolution of scheduling problems. The learning is based on Case-based Reasoning (CBR) and two different integration approaches are proposed. A computational study is made for comparing the two CBR integration perspectives. In the end, some conclusions are reached and future work outlined.

Swarm intelligence for scheduling: a review

Swarm Intelligence generally refers to a problem-solving ability that emerges from the interaction of simple information-processing units. The concept of Swarm suggests multiplicity, distribution, stochasticity, randomness, and messiness. The concept of Intelligence suggests that problem-solving approach is successful considering learning, creativity, cognition capabilities. This paper introduces some of the theoretical foundations, the biological motivation and fundamental aspects of swarm intelligence based optimization techniques such Particle Swarm Optimization (PSO), Ant Colony Optimization (ACO) and Artificial Bees Colony (ABC) algorithms for scheduling optimization.

Auto-parametrização de meta-heurísticas para escalonamento dinâmico

Este artigo aborda o problema da parametrização de Técnicas de Optimização Inspiradas na Biologia (BIT - Biological Inspired Optimization Techniques), também conhecidas como Meta-heurísticas, considerando a importância que estas técnicas têm na resolução de situações de mundo real, sujeitas a perturbações externas. É proposto um módulo de aprendizagem com o objectivo de permitir que um Sistema Multi-Agente (SMA) para Escalonamento seleccione automaticamente uma Metaheurística e escolha a parametrização a usar no processo de optimização. Para o módulo de aprendizagem foi usado o Raciocínio baseado em Casos (RBC), permitindo ao sistema aprender a partir da experiência acumulada na resolução de problemas similares. Através da análise dos resultados obtidos é possível concluir acerca das vantagens da sua utilização.

Meta-heuristics tunning using CBR for dynamic scheduling

This paper addresses the problem of Biological Inspired Optimization Techniques (BIT) parameterization, considering the importance of this issue in the design of BIT especially when considering real world situations, subject to external perturbations. A learning module with the objective to permit a Multi-Agent Scheduling System to automatically select a Meta-heuristic and its parameterization to use in the optimization process is proposed. For the learning process, Casebased Reasoning was used, allowing the system to learn from experience, in the resolution of similar problems. Analyzing the obtained results we conclude about the advantages of its use.