Encoding mechanisms based on fast oscillations in the retina of the cat and their dependencies on anesthesia

Processing in the visual system starts in the retina. Its complex network of cells with different properties enables for parallel encoding and transmission of visual information to the lateral geniculate nucleus (LGN) and to the cortex. In the retina, it has been shown that responses are often accompanied by fast synchronous oscillations (30 - 90 Hz) in a stimulus-dependent manner. Studies in the frog, rabbit, cat and monkey, have shown strong oscillatory responses to large stimuli which probably encode global stimulus properties, such as size and continuity (Neuenschwander and Singer, 1996; Ishikane et al., 2005). Moreover, simultaneous recordings from different levels in the visual system have demonstrated that the oscillatory patterning of retinal ganglion cell responses are transmitted to the cortex via the LGN (Castelo-Branco et al., 1998). Overall these results suggest that feedforward synchronous oscillations contribute to visual encoding. In the present study on the LGN of the anesthetized cat, we further investigate the role of retinal oscillations in visual processing by applying complex stimuli, such as natural visual scenes, light spots of varying size and contrast, and flickering checkerboards. This is a necessary step for understanding encoding mechanisms in more naturalistic conditions, as currently most data on retinal oscillations have been limited to simple, flashed and stationary stimuli. Correlation analysis of spiking responses confirmed previous results showing that oscillatory responses in the retina (observed here from the LGN responses) largely depend on the size and stationarity of the stimulus. For natural scenes (gray-level and binary movies) oscillations appeared only for brief moments probably when receptive fields were dominated by large continuous, flat-contrast surfaces. Moreover, oscillatory responses to a circle stimulus could be broken with an annular mask indicating that synchronization arises from relatively local interactions among populations of activated cells in the retina. A surprising finding in this study was that retinal oscillations are highly dependent on halothane anesthesia levels. In the absence of halothane, oscillatory activity vanished independent of the characteristics of the stimuli. The same results were obtained for isoflurane, which has similar pharmacological properties. These new and unexpected findings question whether feedfoward oscillations in the early visual system are simply due to an imbalance between excitation and inhibition in the retinal networks generated by the halogenated anesthetics. Further studies in awake behaving animals are necessary to extend these conclusions

Caracterização comportamental e distribuição de neurônios inibitórios em um modelo animal de autismo induzido por ácido valpróico

Autism comprises a heterogeneous group of neurodevelopmental disorders that affects the brain maturation and produces sensorial, motor, language and social interaction deficits in early childhood. Several studies have shown a major involvement of genetic factors leading to a predisposition to autism, which are possibly affected by environmental modulators during embryonic and post-natal life. Recent studies in animal models indicate that alterations in epigenetic control during development can generate neuronal maturation disturbances and produce a hyper-excitable circuit, resulting in typical symptoms of autism. In the animal model of autism induced by valproic acid (VPA) during rat pregnancy, behavioral, electrophysiological and cellular alterations have been reported which can also be observed in patients with autism. However, only a few studies have correlated behavioral alterations with the supposed neuronal hyper-excitability in this model. The aim of this project was to generate an animal model of autism by pre-natal exposure to VPA and evaluate the early post-natal development and pre-puberal (PND30) behavior in the offspring. Furthermore, we quantified the parvalbumin-positive neuronal distribution in the medial prefrontal cortex and Purkinje cells in the cerebellum of VPA animals. Our results show that VPA treatment induced developmental alterations, which were observed in behavioral changes as compared to vehicle-treated controls. VPA animals showed clear behavioral abnormalities such as hyperlocomotion, prolonged stereotipies and reduced social interaction with an unfamiliar mate. Cellular quantification revealed a decrease in the number of parvalbumin-positive interneurons in the anterior cingulate cortex and in the prelimbic cortex of the mPFC, suggesting an excitatory/inhibitory unbalance in this animal model of autism. Moreover, we also observed that the neuronal reduction occurred mainly in the cortical layers II/III and V/VI. We did not detect any change in the density of Purkinje neurons in the Crus I region of the cerebellar cortex. Together, our results strengthens the face validity of the VPA model in rats and shed light on specific changes in the inhibitory circuitry of the prefrontal cortex in this autism model. Further studies should address the challenges to clarify particular electrophysiological correlates of the cellular alterations in order to better understand the behavioral dysfunctions

Papel de sinais cromáticos na identificação de parceiros sexuais em sagüi comum (callithrix jacchus)

The literature concerning color vision shows a trichromatic advantage in detecting ripe fruits and young leaves, but there are contradictory results. There is also the suggestion of this type of vision being adapted to perceive socio-sexual signals. Indeed, Old World primates utilize the skin color of conspecifics as a factor of attraction. But in New World primates there is no record of a coloration signal in the body that can be utilized by other group members. The present study aims to: 1- test whether there is a relation between coloration of body regions and ovulatory cycle in female Callithrix jacchus; 2- Determine if this species uses visual signals to choose mates that are sexually receptive. We collected feces from six females during one month to quantify progesterone concentration by EIA. Body region coloration was measured using a portable spectrometer and modeled to obtain the quantum catch of each photoreceptor, the opponency channels and chromatic distance between the points in units of JND. We recorded the behavior of six males exposed to three pairs of females with a cycling and a non-cycling female in each pair using a transparent plexiglass apparatus. The color of different body regions presented a correlation between progesterone concentration and the yellow-blue and red-green visual axes, with the genitalia as the region showing the highest correlation. The visual axis more apt to see the color variations was the yellow-blue in dichromats, and in trichromats were the red-green to face, yellow-blue to abdomen and both chromatic axes to genitalia. There was no difference in the signal detectability between trichromats and dichromats, but the perception pattern differed between the phenotypes, with a better signal detection by the dichromat phenotype 562 and the trichromat phenotype 543/562. During the behavioral experiments males presented longer gaze duration in periods of experimental manipulation and gaze duration was always longer towards cycling females compared to non-cycling females. Male locomotion during experimental manipulation was greater than in the control only during the periovulatory period of the female, indicating greater excitement. The behavior of cycling females was more active than the behavior of the non-cycling ones regarding locomotion and touching of the plexiglass division of the apparatus. Male gaze duration to cycling females increased with decreasing progesterone concentration, but none of the coloration parameters was correlated to the mate preference exhibited. This coloration signal can transmit information to animals of the group about fertility of female. Different from the intense red of the genitalia swellings of Old World primates, marmoset female genitalia became more bluish-green in the fertile period. Males chose fertile females and were able to visually identify the periovulatory period of females. Choice is related to progesterone concentration, but our results do not show relation between coloration and mate preference. Maybe some behavioral measure is associated with the choice

Disfunção sexual feminina e níveis dos hormônios esteroidais em mulheres obesas atendidas no ambulatório de cirurgia bariátrica do hospital universitário Onofre Lopes em Natal/RN

A disfunção sexual corresponde a alterações em uma ou mais fases da resposta sexual humana e apresenta maior prevalência na população feminina. Ademais, a participação de alguns fatores como obesidade e níveis dos hormônios esteroidais na disfunção sexual feminina (DSF) permanece incerta. O presente estudo deteve-se na análise da ocorrência de DSF numa população de mulheres portadoras de obesidade, cadastradas no Ambulatório de Cirurgia Bariátrica do Hospital Universitário Onofre Lopes, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, no município de Natal, RN. O estudo foi realizado em uma amostra composta por trinta e uma mulheres, com idade entre 20 e 50 anos, com índice de massa corpórea (IMC) > 30 Kg/m2. A todas as pacientes foi aplicado um questionário composto por uma seção com dados socio-econômicos, e outra abordando a saúde sexual feminina, sendo esta última correspondente ao Female Sexual Function Index (FSFI), para diagnóstico de DSF. A partir dessa caracterização, as pacientes foram reunidas nos grupos CD (pacientes com disfunção, n= 9) e SD (sem disfunção, n= 22). Para a análise do efeito da obesidade na DSF, as pacientes foram reunidas nos grupos 1 (6 pacientes com IMC grau I e II: entre 30 e 40 Kg/m2) e 2 (25 com IMC grau III: acima de 40). Para o estudo da participação dos hormônios esteroidais foram determinadas as concentrações séricas de cortisol, estradiol e dehidroepiandrosterona (DHEA) pelo método de quimiluminescência. A análise estatística dos dados foi realizada usando os testes ANOVA, MANOVA (Pillai), além de análise de Cluster. Para identificar as diferenças entre os domínios do FSFI, foi usado o teste T de Student. A significância considerada para todos os testes foi para p< 0,01. Das pacientes estudadas, 25,8% apresentaram DSF de acordo com o escore total do FSFI. A análise estatística posterior evidenciou que as diferenças ocorreram para os domínios desejo, excitação e orgasmo. Não foi encontrada relação da presença de DSF com os diferentes graus de obesidade ou com os níveis hormonais dos esteróides cortisol, estradiol ou DHEA. Contudo, foi encontrado aumento significativo nos níveis séricos de estradiol para o grupo 1, que corresponde ao de menor índice de IMC. Estes resultados mostram que a prevalência de DSF não diferiu entre os graus I,II e III de obesidade das pacientes deste estudo mas, quando presente, a disfunção ocorre nos domínios desejo, excitação e orgasmo. A maior concentração de estradiol encontrada nas pacientes de menor índice de IMC sugere uma possível relação entre as duas variáveis que precisa ser investigada em estudos futuros.

A simple interferometric method to measure the calibration factor and displacement amplification in piezoelectric flextensional actuators

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

Acoustic and psychoacoustic analysis of the noise produced by the police force firearms

Police officers are exposed to impact noise coming from firearms, which may cause irreversible injuries to the hearing system.Aim: To evaluate the noise exposure in shooting stands during gunfire exercises, to analyze the acoustic impact of the noise produced by the firearms and to associate it with tonal audiometry results.Study design: Cross-sectional.Materials and methods: To measure noise intensity we used a digital sound level meter, and the acoustic analysis was carried out by means of the oscillations and cochlear response curves provided by the Praat software. 30 police officers were selected (27 males and 3 females).Results: The peak level measured was 113.1 dB(C) from a .40 pistol and 116.8 dB(C) for a .38 revolver. The values obtained for oscillation and Praat was 17.9 +/- 0.3 Barks, corresponding to the rate of 4,120 and 4,580 Hz. Audiometry indicated greater hearing loss at 4,000Hz in 86.7% of the cases.Conclusion: With the acoustic analysis it was possible to show cause and effect between the main areas of energy excitation of the cochlea (Praat cochlear response curve) and the frequencies of low hearing acuity.

Influência da suspensão na segurança e no conforto de um pulverizador autopropelido

Para avaliar o comportamento da suspensão do pulverizador autopropelido, foram desenvolvidos modelos físicos e matemáticos em função da excitação ocasionada pelas irregularidades do solo. Neste trabalho, estas irregularidades são representadas por obstáculos de uma pista normalizada segundo a norma ISO 5008. As equações do movimento são obtidas a partir dos modelos matemáticos de meio veículo. As simulações numéricas são executadas nos softwares Matlab® e Simulink®. A partir da entrada conhecida, podem-se determinar as características dos elementos da suspensão para obter níveis desejáveis de conforto e segurança. Foram analisadas quatro diferentes configurações do sistema, variando-se a relação de rigidez a partir de um modelo considerado padrão. Constatou-se que o aumento da relação de rigidez resulta na redução da aceleração vertical e no aumento do curso da suspensão, melhorando o conforto e diminuindo a segurança.

Electron transfer by singlet excited state of porphyn and electron acceptor affinity in rigid medium: photoacoustic phase angle analysis

A espectroscopia fotoacústica obtém informações sobre amplitude e fase, da resposta de um sistema submetido a excitação por luz. Este artigo apresenta estudos do ângulo de fase no processo de transfereência de elétrons entre octaetilporfirina (OEP) e derivados de quinona ambos dispersos em uma matriz polimérica. Observou-se uma tendência no comportamento da fase para valores menores na região espectral próximo de 620 nm. Enquanto que para comprimentos de onda menores este efeito não foi apresentado. Estas medidas sugerem que a transferência de elétrons para o aceitador ocorreu com a participação do estado singleto excitado da octaetilporfirina.

Visible emission from Er-doped SnO2 thin films deposited by sol-gel

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

Desfazendo mitos para minimizar o preconceito sobre a sexualidade de pessoas com deficiências

Este texto aborda a presença de idéias preconceituosas sobre a sexualidade de pessoas com deficiência discorrendo, de modo critico e reflexivo, sobre diversos mitos, tais como: (1) pessoas com deficiência são assexuadas: não têm sentimentos, pensamentos e necessidades sexuais; (2) pessoas com deficiência são hiperssexuadas: seus desejos são incontroláveis e exacerbados; (3) pessoas com deficiência são pouco atraentes, indesejáveis e incapazes para manter um relacionamento amoroso e sexual; (4) pessoas com deficiência não conseguem usufruir o sexo normal e têm disfunções sexuais relacionadas ao desejo, à excitação e ao orgasmo; (5) a reprodução para pessoas com deficiência é sempre problemática porque são pessoas estéreis, geram filhos com deficiência ou não têm condições de cuidar deles. A crença nesses mitos revela um modo preconceituoso de compreender a sexualidade de pessoas com deficiência como sendo desviante a partir de padrões definidores de normalidade e isso se torna um obstáculo para a vida afetiva e sexual plena daqueles que são estigmatizados pela deficiência. Esclarecer esses mitos é um modo de superar a discriminação social e sexual que prejudica os ideais de uma sociedade inclusiva.

Análise teórica e experimental de um método interferométrico de detecção de fase óptica, auto-consistente e com elevada faixa dinâmica, aplicado à caracterização de atuadores piezoelétricos flextensionais

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação e implementação de métodos de estimação de tempo de atraso de sinais de ultra-som

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento e implementação de um sistema para detecção de falhas em estruturas usando microcontrolador

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Fenômenos não-lineares, incluindo-se os não-ideias, em captura de energia utilizando-se dispositivos piezoelétricos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Respostas de curto período das características fotossintéticas da alga vermelha Batrachospermum delicatulum a temperatura e irradiância

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