Análise e síntese de música através de sistemas computacionais

Este trabalho, realizado no âmbito da unidade curricular de Tese/Dissertação, procura mostrar de que forma a Computação Evolucionária se pode aplicar no mundo da Música. Este é, de resto, um tema sobejamente aliciante dentro da área da Inteligência Artificial. Começa-se por apresentar o mundo da Música com uma perspetiva cronológica da sua história, dando especial relevo ao estilo musical do Fado de Coimbra. Abordam-se também os conceitos fundamentais da teoria musical. Relativamente à Computação Evolucionária, expõem-se os elementos associados aos Algoritmos Evolucionários e apresentam-se os principais modelos, nomeadamente os Algoritmos Genéticos. Ainda no âmbito da Computação Evolucionária, foi elaborado um pequeno estudo do “estado da arte” da aplicação da Computação Evolucionária na Música. A implementação prática deste trabalho baseia-se numa aplicação – AG Fado – que compõe melodias de Fado de Coimbra, utilizando Algoritmos Genéticos. O trabalho foi dividido em duas partes principais: a primeira parte consiste na recolha de informações e posterior levantamento de dados estatísticos sobre o género musical escolhido, nomeadamente fados em tonalidade maior e fados em tonalidade menor; a segunda parte consiste no desenvolvimento da aplicação, com a conceção do respetivo algoritmo genético para composição de melodias. As melodias obtidas através da aplicação desenvolvida são bastante audíveis e boas melodicamente. No entanto, destaca-se o facto de a avaliação ser efetuada por seres humanos o que implica sensibilidades musicais distintas levando a resultados igualmente distintos.

The influence of pauses on the fatigue of upper limb muscles during the task of ironing

The aim of this study was to analyze the influence of position and pauses on muscle activity and fatigue during the task of ironing. Ten female participants performed the task of ironing in two different positions (standing and sitting) for 10 min each with a 1-min pause at the end of each task. Muscle activity and fatigue from the upper trapezium, anterior deltoid, and pectoralis major were analyzed using surface electromyography. The results showed that the positions had no significant influence on muscle activity; nevertheless, they had significant influence on muscular fatigue. In addition, the pauses were possibly beneficial in decreasing the muscle fatigue, but the results were not conclusive.

Occurrence of bisphenol A, estrone, 17b-estradiol and 17a-ethinylestradiol in Portuguese rivers

This study focused on the occurrence of several EDCs including bisphenol A, estrone (E1), the 17b-estradiol (E2) and 17a- thinylestradiol (EE2) in fourteen rivers of Portugal. Samples analysis revealed a widespread contamination of BPA especially in Ave, Cávado, Douro, Ferro, Sousa and Vizela Rivers. Achieving 98.4 ng/L for the highest concentration. The estrogens achieved above the method quantification limit (MQL) were E1 in Águeda River and E2 in Ave, Lima and Tâmega Rivers. The maximum concentration detected for E1 was 26.9 ng/L. EE2 was detected only below MQL.

Prevalência de quedas e fatores associados em idosos

OBJETIVO: Estimar a prevalência de quedas em idosos e analisar fatores associados. MÉTODOS: Estudo transversal com 420 idosos (60 anos ou mais) residentes em Juiz de Fora, MG, em 2010. Foi realizado inquérito domiciliar e descrita a ocorrência de queda nos últimos 12 meses. Para a análise dos fatores associados ao desfecho, foi construído um modelo teórico de determinação com três blocos hierarquizados. As variáveis foram ajustadas entre si dentro de cada bloco; aquelas com nível de significância < 0,20 foram incluídas no modelo de regressão de Poisson e ajustadas ao nível superior ao seu, com o nível de 5% de significância. RESULTADOS: A prevalência de quedas entre os idosos foi de 32,1% (IC95% 27,7;36,9). Entre aqueles que sofreram queda, 53% tiveram uma única queda e 19% tiveram fratura como conseqüência. Maior parte das quedas (59%) ocorreu no domicílio do idoso. A ocorrência de quedas associou-se com idade avançada, sexo feminino, necessidade de auxílio para locomoção e diagnóstico auto-referido de osteoporose. CONCLUSÕES: As quedas são freqüentes entre idosos. O conhecimento dos fatores associados à ocorrência desse evento pode auxiliar na elaboração de estratégias de prevenção e serviços de saúde adequados.

Bisphenol A migration from plastic materials: direct insight of ecotoxicity in Daphnia magna

Bisphenol A (BPA) is an endocrine disrupting chemical (EDC) whose migration from food packaging is recognized worldwide. However, the real overall food contamination and related consequences are yet largely unknown. Among humans, children’s exposure to BPA has been emphasized because of the immaturity of their biological systems. The main aim of this study was to assess the reproductive impact of BPA leached from commercially available plastic containers used or related to child nutrition, performing ecotoxicological tests using the biomonitoring species Daphnia magna. Acute and chronic tests, as well as single and multigenerational tests were done. Migration of BPA from several baby bottles and other plastic containers evaluated by GC-MS indicated that a broader range of foodstuff may be contaminated when packed in plastics. Ecotoxicological test results performed using defined concentrations of BPA were in agreement with literature, although a precocious maturity of daphnids was detected at 3.0 mg/L. Curiously, an increased reproductive output (neonates per female) was observed when daphnids were bred in the polycarbonate (PC) containers (145.1±4.3 % to 264.7±3.8 %), both in single as in multigenerational tests, in comparison with the negative control group (100.3±1.6 %). A strong correlated dose-dependent ecotoxicological effect was observed, providing evidence that BPA leached from plastic food packaging materials act as functional estrogen in vivo at very low concentrations. In contrast, neonate production by daphnids cultured in polypropylene and non-PC bottles was slightly but not significantly enhanced (92.5±2.0 % to 118.8±1.8 %). Multigenerational tests also revealed magnification of the adverse effects, not only on fecundity but also on mortality, which represents a worrying trend for organisms that are chronically exposed to xenoestrogens for many generations. Two plausible explanations for the observed results could be given: a non-monotonic dose–response relationship or a mixture toxicity effect.

Validação do questionário de avaliação funcional das mãos em hanseníase

OBJETIVO: Validar as propriedades psicométricas do questionário de avaliação funcional das mãos em hanseníase. MÉTODOS: Estudo realizado com amostra de conveniência de 101 pacientes consecutivos em Brasília, DF, de junho de 2008 a julho de 2009. As pessoas eram adultas afetadas pela hanseníase, com comprometimento nos nervos ulnar, mediano e radial. Foi analisada a reprodutibilidade interobservadores e intraobservador com entrevistas sucessivas e a validade do constructo com associação entre idade, forma clínica da hanseníase, tempo de lesão do nervo, forças de preensão e pinças realizadas com dinamômetro, teste de sensibilidade realizado com monofilamentos de Semmes-Weinstein e avaliação da habilidade manual, utilizando o teste de função manual de Jebsen. Calcularam-se os valores do índice kappa ponderado e construiu-se um gráfico Bland-Altman para avaliar a reprodutibilidade do instrumento. Para a consistência interna, utilizou-se o coeficiente alfa de Cronbach. Foi calculado o coeficiente de correlação de Pearson e usado modelo de regressão múltipla. RESULTADOS: Os valores de kappa ponderado para as avaliações interobservadores e intraobservador variaram de 0,86 a 0,97 e de 0,85 a 0,97, respectivamente. O valor do coeficiente alfa de Cronbach foi de 0,967. O coeficiente de correlação de Pearson mostrou associação (p < 0,001) entre tempo de lesão do nervo, forças de preensão e pinças, sensibilidade cutânea e escore médio do teste de Jebsen. O escore médio do questionário de avaliação funcional das mãos em hanseníase associou-se com classificação operacional da hanseníase, tempo de lesão do nervo, força de preensão, sensibilidade cutânea e habilidade manual (p < 0,0001 para o conjunto do modelo). CONCLUSÕES: O questionário de avaliação funcional das mãos em hanseníase apresenta reprodutibilidade quase perfeita interobservadores e intraobservador, alta consistência interna e correlação com classificação operacional da hanseníase, tempo de lesão do nervo, força de preensão, sensibilidade cutânea nas mãos e habilidade manual.

Conceitos de regulação em saúde no Brasil

São revisados os conceitos de regulação em saúde empregados em publicações científicas nacionais sobre gestão em saúde. Elaborou-se uma tipologia para os conceitos de regulação a partir das ideias mais correntes em cinco disciplinas: ciências da vida, direito, economia, sociologia e ciência política. Quatro ideias destacaram-se: controle, equilíbrio, adaptação e direção, com maior ênfase para a natureza técnica da regulação. A natureza política da regulação ficou em segundo plano. Considera-se que a discussão do conceito de regulação em saúde relacionou-se com a compreensão do papel que o Estado exerce nesse setor. A definição das formas de intervenção do Estado é o ponto fundamental de convergência entre as distintas formas de se conceituar regulação em saúde.

Associação entre depressão e doenças crônicas: um estudo populacional

OBJETIVO: Analisar a associação entre depressão e doenças crônicas em adultos. MÉTODOS: Estudo transversal de base populacional com 1.720 adultos de 20 a 59 anos em Florianópolis, SC, em 2009. O processo de amostragem foi por conglomerados, sendo os setores censitários as unidades primárias de amostragem. Os participantes reportaram ter recebido ou não o diagnóstico de depressão (desfecho) e outras onze doenças crônicas (variável exploratória) por profissional de saúde. As respostas foram agrupadas em nenhuma doença, uma e duas ou mais doenças crônicas. Sexo, idade, estado civil, renda, atividade física, hospitalização e consulta médica foram as variáveis de controle. Foi realizada Regressão de Poisson para estimar as razões de prevalências e respectivos intervalos de confiança (95%). RESULTADOS: A prevalência de depressão foi de 16,2% (IC95% 14,3%;18,2%), mais elevada entre mulheres, nos mais idosos, nos viúvos ou separados, nos mais pobres, entre os que não praticam atividade física no lazer, que consultaram médico nas duas últimas semanas e naqueles hospitalizados no último ano. Quanto ao número de doenças crônicas, mesmo após ajuste por todas as variáveis de controle, a prevalência de depressão foi 1,44 (IC95% 1,09;1,92) vez maior entre as pessoas que reportaram uma doença crônica e 2,25 (IC95% 1,72;2,94) vezes maior entre aqueles com duas ou mais doenças crônicas em relação às pessoas sem doença. CONCLUSÕES: A prevalência de depressão é expressivamente mais elevada entre pessoas com maior número de doenças crônicas, configurando-se esse grupo como de especial atenção por parte de profissionais de saúde, serviços e formuladores de políticas em relação ao seu acompanhamento.

Oportunidades do ambiente domiciliar para o desenvolvimento motor

OBJETIVO: Avaliar as oportunidades presentes no ambiente domiciliar para o desenvolvimento motor de lactentes. MÉTODOS: Estudo epidemiológico de base populacional, transversal, realizado com 239 lactentes com idade entre três e 18 meses, residentes no município de Juiz de Fora, MG, em 2010. Os participantes foram selecionados por amostragem aleatória estratificada, conglomerada, em múltiplos estágios. Para avaliar a qualidade e quantidade de estímulo motor no ambiente domiciliar foi utilizado o instrumento Affordance in the Home Environment for Motor Development - Infant Scale. Procedeu-se a análise bivariada com aplicação do teste qui-quadrado, seguida de regressão logística multinomial para verificar a associação entre as oportunidades presentes no domicílio e fatores biológicos, comportamentais, demográficos e socioeconômicos. RESULTADOS: As oportunidades de estimulação ambiental foram relativamente baixas. Na análise bivariada, para a faixa etária de três a nove meses, foi encontrada associação com os fatores: ordem de nascimento (p = 0,06), classificação socioeconômica (p = 0,08), renda mensal (p = 0,06) e renda per capita (p = 0,03). No modelo de regressão, prevaleceu a classificação socioeconômica (RC = 7,46; p = 0,03). Para a faixa etária de dez a 18 meses, os fatores associados, na análise bivariada, foram: estado civil materno (p < 0,01), convívio da criança com o pai (p = 0,08), chefe da família (p = 0,04), número de pessoas no domicílio (p = 0,05), escolaridade materna (p < 0,01) e paterna (p < 0,01), classificação socioeconômica (p < 0,01) e renda per capita (p = 0,03). No modelo de regressão, o estado civil materno (RC = 4,83; p = 0,02), escolaridade materna (RC = 0,29; p = 0,03) e paterna (RC = 0,33; p = 0,04) permaneceram associados às oportunidades de estimulação ambiental. CONCLUSÕES: A união estável dos pais, maior escolaridade materna e paterna e maior nível econômico foram os fatores associados às melhores oportunidades de estimulação motora no lar.

Magnitude, tendência temporal e fatores associados à anemia em crianças do Estado da Paraíba

OBJETIVO: Estimar a prevalência da anemia em crianças, sua tendência temporal e identificar fatores associados. MÉTODOS: Estudo de corte transversal, de base populacional, envolvendo 1.108 crianças, com idade entre seis e 59 meses, de ambos os sexos, do Estado da Paraíba, em 2007. A hemoglobina foi analisada em sangue venoso com contador automático. Foram considerados para anemia valores < 11,0 g/dL, forma leve 9-11g/dL, moderada 7-9 g/dL e grave < 7,0 g/dL. As condições socioeconômicas e demográficas das crianças foram obtidas por meio de questionário aos pais ou responsáveis. As proporções foram comparadas pelo teste do qui-quadrado de Pearson, e a associação entre as concentrações de hemoglobina e potenciais fatores de riscos foi testada pelo modelo de regressão de Poisson. A tendência temporal da anemia foi avaliada pelo incremento/redução na prevalência de anemia nos anos de 1982, 1992 e 2007. RESULTADOS: A prevalência de anemia foi de 36,5% (IC95% 33,7;39,3). Observa-se que 1,3% (IC95% 0,7;1,8) foi na forma grave, 11,1% (IC95% 9,4;13,5) na forma moderada e 87,6% (IC95% 79,1;91,2) na forma leve. Houve um incremento de 88,5% nos casos de anemia no período entre 1982 e1992 e uma estabilização na prevalência entre 1992 e 2007. A análise ajustada no modelo de Poisson mostrou maior suscetibilidade à anemia nas crianças de seis a 24 meses de idade, naquelas amamentadas por seis meses ou mais, que co-habitavam com mais de quatro pessoas no mesmo domicílio e moravam em casas com menos de cinco cômodos. CONCLUSÕES: A alta prevalência de anemia mostra que continua sendo um importante problema de saúde pública no Estado da Paraíba. Apesar da estabilização na prevalência entre 1992 e 2007, a anemia apresenta-se em elevado patamar, o que impõe medidas mais efetivas de prevenção e controle.

Characterization of the effects of antiepileptic drugs on bone metabolism: in vitro studies with human osteoblastic and osteoclastic cells

Bone is constantly being molded and shaped by the action of osteoclasts and osteoblasts. A proper equilibrium between both cell types metabolic activities is required to ensure an adequate skeletal tissue structure, and it involves resorption of old bone and formation of new bone tissue. It is reported that treatment with antiepileptic drugs (AEDs) can elicit alterations in skeletal structure, in particular in bone mineral density. Nevertheless, the knowledge regarding the effects of AEDs on bone cells are still scarce. In this context, the aim of this study was to investigate the effects of five different AEDs on human osteoclastic, osteoblastic and co-cultured cells. Osteoclastic cell cultures were established from precursor cells isolated from human peripheral blood and were characterized for tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity, number of TRAP+ multinucleated cells, presence of cells with actin rings and expressing vitronectin and calcitonin receptors and apoptosis rate. Also, the involvement of several signaling pathways on the cellular response was addressed. Osteoblastic cell cultures were obtained from femur heads of patients (25-45 years old) undergoing orthopaedic surgery procedures and were then studied for cellular proliferation/viability, ALP activity, histochemical staining of ALP and apoptosis rate. Also the expression of osteoblast-related genes and the involvement of some osteoblastogenesis-related signalling pathways on cellular response were addressed. For co-cultured cells, osteoblastic cells were firstly seeded and cultured. After that, PBMC were added to the osteoblastic cells and co-cultures were evaluated using the same osteoclast and osteoblast parameters mentioned above for the corresponding isolated cell. Cell-cultures were maintained in the absence (control) or in the presence of different AEDs (carbamazepine, gabapentin, lamotrigine, topiramate and valproic acid). All the tested drugs were able to affect osteoclastic and osteoblastic cells development, although with different profiles on their osteoclastogenic and osteoblastogenic modulation properties. Globally, the tendency was to inhibit the process. Furthermore, the signaling pathways involved in the process also seemed to be differently affected by the AEDs, suggesting that the different drugs may affect osteoclastogenesis and/or osteoblastogenesis through different mechanisms. In conclusion, the present study showed that the different AEDs had the ability to directly and indirectly modulate bone cells differentiation, shedding new light towards a better understanding of how these drugs can affect bone tissue.

Effects of emotional valence and three-dimensionality of visual stimuli on brain activation: an fMRI study

BACKGROUND: Examining changes in brain activation linked with emotion-inducing stimuli is essential to the study of emotions. Due to the ecological potential of techniques such as virtual reality (VR), inspection of whether brain activation in response to emotional stimuli can be modulated by the three-dimensional (3D) properties of the images is important. OBJECTIVE: The current study sought to test whether the activation of brain areas involved in the emotional processing of scenarios of different valences can be modulated by 3D. Therefore, the focus was made on the interaction effect between emotion-inducing stimuli of different emotional valences (pleasant, unpleasant and neutral valences) and visualization types (2D, 3D). However, main effects were also analyzed.METHODS: The effect of emotional valence and visualization types and their interaction were analyzed through a 3x2 repeated measures ANOVA. Post-hoc t-tests were performed under a ROI-analysis approach. RESULTS: The results show increased brain activation for the 3D affective-inducing stimuli in comparison with the same stimuli in 2D scenarios, mostly in cortical and subcortical regions that are related to emotional processing, in addition to visual processing regions. CONCLUSIONS: This study has the potential of clarify brain mechanisms involved in the processing of emotional stimuli (scenarios’ valence) and their interaction with three-dimensionality.

Bionomics of Culex quinquefasciatus within urban areas of Rio de Janeiro, Southeastern Brazil

OBJECTIVE: To evaluate density, parity rates, daily survival and longevity of natural populations of Culex quinquefasciatus in three neighborhoods with distinct socio-economic and infrastructure profiles. METHODS: Mosquito collections of the Culex quinquefasciatus species were performed weekly during two four month periods, from August to November 2008 (spring) and March to June 2009 (fall), in a favela (slum), a suburban area and a middle class area of Rio de Janeiro, Southeastern Brazil. Collections were performed with backpack aspirators, in 20 randomly selected houses in each area per week, during 15-20 minutes per house. Ovaries were removed from captured females and classified as initial, intermediary or final stage. Furthermore, females were dissected for determination of parity based on the condition of the tracheal system. Mosquito survival rate and longevity were estimated on a per month basis for each neighborhood. RESULTS: We collected a total of 2,062 Culex quinquefasciatus, but monthly vector density was not correlated with temperature and rainfall. We dissected the ovaries of 625 Culex quinquefasciatus, and overall, there was a higher proportion of nulliparous females during the dryer months, while gravid females were more frequent in rainy months. In the middle class neighborhood, the parity rate reached up to 93.75% with survivorship of 0.979. Lower parity and survival rates were obtained in the suburban area (as low as 36.4% parity and 0.711 daily survival). Up to 84.7% of Culex quinquefasciatus females could survive the eight day period needed to complete West Nile Virus incubation. CONCLUSIONS: The survival rate of Culex quinquefasciatus varied significantly between the neighborhoods. This suggests that vectorial capacity and disease transmission risk may vary greatly between different urban areas, which is potentially useful information for vector control programs.

HFCs e soluções alternativas viáveis

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Educação em arte - concepções e práticas: um estudo sobre o acto educativo de professores do 2º ciclo do ensino básico

Tese de doutoramento em Ciências da Educação: área de Educação e Desenvolvimento