Undersampled Critical Branching Processes on Small-World and Random Networks Fail to Reproduce the Statistics of Spike Avalanches

The power-law size distributions obtained experimentally for neuronal avalanches are an important evidence of criticality in the brain. This evidence is supported by the fact that a critical branching process exhibits the same exponent t~3=2. Models at criticality have been employed to mimic avalanche propagation and explain the statistics observed experimentally. However, a crucial aspect of neuronal recordings has been almost completely neglected in the models: undersampling. While in a typical multielectrode array hundreds of neurons are recorded, in the same area of neuronal tissue tens of thousands of neurons can be found. Here we investigate the consequences of undersampling in models with three different topologies (two-dimensional, small-world and random network) and three different dynamical regimes (subcritical, critical and supercritical). We found that undersampling modifies avalanche size distributions, extinguishing the power laws observed in critical systems. Distributions from subcritical systems are also modified, but the shape of the undersampled distributions is more similar to that of a fully sampled system. Undersampled supercritical systems can recover the general characteristics of the fully sampled version, provided that enough neurons are measured. Undersampling in two-dimensional and small-world networks leads to similar effects, while the random network is insensitive to sampling density due to the lack of a well-defined neighborhood. We conjecture that neuronal avalanches recorded from local field potentials avoid undersampling effects due to the nature of this signal, but the same does not hold for spike avalanches. We conclude that undersampled branching-process-like models in these topologies fail to reproduce the statistics of spike avalanches.

Physical-chemical analysis of the cerebrospinal fluid of healthy dogs submitted to different storage periods and temperatures

Disfunções envolvendo o sistema nervoso são de grande importância na Medicina Veterinária, pois tratam-se de enfermidades de elevada incidência e com poucos subsídios auxiliares no seu diagnóstico, prognóstico e na avaliação de terapias empregadas. Ainda hoje, o diagnóstico baseia-se, em grande parte, no histórico e no exame clínico neurológico. Dessa forma, a análise dos constituintes do fluido cefalorraquidiano torna-se uma das poucas alternativas de acesso clínico ao sistema nervoso central (SNC). Mesmo com a grande utilidade do exame físico-químico e citoscópico do liquor na neurologia veterinária, poucos são os estudos sobre a estabilidade dos seus constituintes sob estocagem. Dessa forma, o presente trabalho teve como finalidade verificar a influência da temperatura e do tempo de conservação nas características físico-químicas do liquor de cães hígidos. Para tanto, foram coletadas amostras de LCR, através da punção da cisterna cerebelo-medular de cães clinicamente sadios, as quais foram submetidas à análise da densidade específica, do pH, da glicorraquia, das proteínas totais e das atividades das enzimas creatina quinase (CK) e aspartato aminotransferase (AST), após conservá-las em diferentes temperaturas (25°C, 4°C e -4°C) e por diferentes períodos de tempo (logo após a colheita, 24 horas, 48 horas, uma semana e um mês). Dentre os resultados obtidos, foi possível verificar, principalmente, que houve estabilidade dos parâmetros estudados por até um mês de estocagem nas amostras mantidas sob a temperaturas de congelamento de -4°C.

THE RATE of FORCE DEVELOPMENT OBTAINED AT EARLY CONTRACTION PHASE IS NOT INFLUENCED BY ACTIVE STATIC STRETCHING

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

Microhardness and fluoride release of restorative materials in different storage media

This study evaluated the surface microhardness and fluoride release of 5 restorative materials - Ketac-Fil Plus, Vitremer, Fuji II LC, Freedom and Fluorofil - in two storage media: distilled/deionized water and a pH-cycling (pH 4.6). Twelve specimens of each material, were fabricated and the initial surface microhardness (ISM) was determined in a Shimadzu HMV-2000 microhardness tester (static load Knoop). The specimens were submitted to 6- or 18-h cycles in the tested media. The solutions were refreshed at the end of each cycle. All solutions were stored for further analysis. After 15-day storage, the final surface microhardness (FSM) and fluoride release were measured. Fluoride dose was measured with a fluoride-specific electrode (Orion 9609-BN) and digital ion analyzer (Orion 720 A). The variables ISM, FSM and fluoride release were analyzed statistically by analysis of variance and Tukey's test (p<0.05). There was significant difference in FSM between the storage media for Vitremer (pH 4.6 = 40.2 ± 1.5; water = 42.6 ± 1.4), Ketac-Fil Plus (pH 4.6 = 73.4 ± 2.7; water = 58.2 ± 1.3) and Fluorofil (pH 4.6 = 44.3 ± 1.8; water = 38.4 ± 1.0). Ketac-Fil Plus (9.9 ± 18.0) and Fluorofil (4.4 ± 1.3) presented higher fluoride release in water, whereas Vitremer (7.4 ± 7.1), Fuji II LC (5.7 ± 4.7) and Freedom (2.1 ± 1.7) had higher fluoride release at pH 4.6. Microhardness and fluoride release of the tested restorative materials varied according to the storage medium.

Glycogen storage and muscle glucose transporters (GLUT-4) of mice selectively bred for high voluntary wheel running

To examine the evolution of endurance-exercise behaviour, we have selectively bred four replicate lines of laboratory mice (Mus domesticus) for high voluntary wheel running ('high runner' or HR lines), while also maintaining four non-selected control (C) lines. By generation 16, HR mice ran ∼2.7-fold more than C mice, mainly by running faster (especially in females), a differential maintained through subsequent generations, suggesting an evolutionary limit of unknown origin. We hypothesized that HR mice would have higher glycogen levels before nightly running, show greater depletion of those depots during their more intense wheel running, and have increased glycogen synthase activity and GLUT-4 protein in skeletal muscle. We sampled females from generation 35 at three times (photophase 07:00 h-19:00 h) during days 5-6 of wheel access, as in the routine selection protocol: Group 1, day 5, 16:00 h-17:30 h, wheels blocked from 13:00 h; Group 2, day 6, 02:00 h-03:30 h (immediately after peak running); and Group 3, day 6, 07:00 h-08:30 h. An additional Group 4, sampled 16:00 h-17:30 h, never had wheels. HR individuals with the mini-muscle phenotype (50% reduced hindlimb muscle mass) were distinguished for statistical analyses comparing C, HR normal, and HR mini. HR mini ran more than HR normal, and at higher speeds, which might explain why they have been favored by the selective-breeding protocol. Plasma glucose was higher in Group 1 than in Group 4, indicating a training effect (phenotypic plasticity). Without wheels, no differences in gastrocnemius GLUT-4 were observed. After 5 days with wheels, all mice showed elevated GLUT-4, but HR normal and mini were 2.5-fold higher than C. At all times and irrespective of wheel access, HR mini showed approximately three-fold higher [glycogen] in gastrocnemius and altered glycogen synthase activity. HR mini also showed elevated glycogen in soleus when sampled during peak running. All mice showed some glycogen depletion during nightly wheel running, in muscles and/or liver, but the magnitude of this depletion was not large and hence does not seem to be limiting to the evolution of even-higher wheel running.

Sistema de geração fotovoltaico multifuncional

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEB

Influência da aplicação de um adesivo na durabilidade de união entre uma cerâmica feldspática e um cimento resinoso

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Durabilidade da resistência adesiva entre uma cerâmica feldspática e cimento resinoso: efeito do tipo de adesivo e do cimento resinoso

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise da estabilidade estática de tensão de sistemas elétricos de potência usando uma rede neural baseada na teoria da ressonância adaptativa

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Novas técnicas de detecção de fase óptica em interferômetros homódinos aplicadas à caracterização de atuadores piezoelétricos flextensionais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Studies toward the identification of transcription factors in cassava storage root

Fatores de transcrição desempenham importantes funções em vários processos fisiológicos. Nos últimos anos, muitos fatores de transcrição têm sido isolados de plantas, emergindo como poderosas ferramentas na manipulação de características agronômicas. No presente trabalho, iniciamos estudos para isolar fatores de transcrição de mandioca (Manihot esculenta Crantz), importante cultura tropical e subtropical. Nossos resultados revelaram três tipos de proteínas diferencialmente expressas na raiz de reserva de mandioca (Manihot esculenta Crantz):e imunologicamente relacionadas com o fator de transcrição opaco-2 de milho. Experimentos de Southwestern mostraram duas proteínas capazes de interagir in vitro com uma seqüência de DNA do gene be2S1 de castanha-do-brasil.

A genomic assisted breeding program for cassava to improve nutritional quality and industrial traits of storage root

A mandioca é cultivada como "mandioca mansa" para consumo in natura e "mandioca para indústria" como fonte de amidos e farinhas. Raças locais foram utilizadas para descoberta de "mutações espontâneas" e desenvolvimento de abordagem evolutiva e de melhoramento para estudos de função gênica. Recursos de Genômica e Proteômica foram obtidos. Análises de expressão gênica por blot de RNA e microarranjos foram desenvolvidos para identificação de expressão diferencial. "Mandioca açucarada" foi identificada, sendo relacionada com falta de expressão do gene da BEI e de uma mutação "nonsence" na sequência do gene GBSSI causando a formação do amido serose. "Mandioca avermelhada" apresentou falta de expressão do gene CasLYB, e a "amarela" uma regulação de repressão do gene CasHYb. Análise Proteômica do complexo carotenóide-proteína, juntamente com a análise de expressão de gene da CAP4, revelaram uma dupla fita de cDNA associada ao elevado acúmulo de carotenóide. Sequenciamento do gene da GBSSI identificou 22 haplótipos e grande diversidade de nucleotídios. Populações segregantes de cruzamentos de fenótipos bioquímicos diferenciados com cultivares elites dos Cerrados foram obtidas.

Preparado biodinâmico, épocas de colheita, temperaturas de secagem, tempo de armazenamento e tipos de embalagem na produção e conservação de alecrim (Rosmarinus offinalis L.)

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

Análise da potencialidade a condução do BDT através da densidade eletrônica de estados via tight binding e desenvolvimento de software (B3J)

Neste trabalho nos propomos a fazer um estudo acerca da potencialidade de condução eletrônica no polímero BDT (1,3-benzoditiol 4H-ciclopenta[2,1-b:3,4b’]). O estudo usual de polímeros conjugados é feito de modo a obter sua densidade de estados com diversos tipos e níveis de dopagem. O método de Huckel é o mais utilizado e se baseia na separabilidade das ligações sigma e pi que é possível quando a molécula estudada é plana. Os polímeros conjugados são em sua maioria planos e estão inseridos nesta aproximação. O monômero do BDT apresenta sua geometria fora do plano por apresentar ligações com orbitais sp3. Para contornar esse problema foi desenvolvido o programa B3J, que considera todos os orbitais de valencia (s, px, py e pz). O programa B3J calcula a densidade de estados de sistemas poliméricos. O estudo das bandas do BDT foi feito com este software. Calculamos a densidade de estados do sistema neutro e com diversos níveis de dopagem, com distribuição aleatória e ordenada dos defeitos, dopagem do tipo n e do tipo p. O comportamento do quadrado do coeficiente da expansão da função de onda foi obtido para polímeros de até 20 monômeros. Estes cálculos foram obtidos com geometrias dos métodos AM1 e PM3. Obtivemos os espectros de absorção de oligômeros a fim de inferir seu comportamento para um polímero. Foram utilizados cálculos de otimização de geometria através dos métodos semi-empíricos AM1 e PM3 e ZINDO/S e o método DFT. Em outro objetivo desta monografia há o estudo do aproveitamento de tetrâmeros de BDT como dispositivos eletrônicos. Tais oligômeros foram otimizados em diversos valores de potencial elétrico, com a inserção em suas cadeias de moléculas doadoras e aceitadoras para induzir um aumento no momento de dipolo da mesma.

Decomposição em valores singulares aplicada a dados de campo magnético

Neste trabalho, a decomposição em valores singulares (DVS) de uma matriz A, n x m, que representa a anomalia magnética, é vista como um método de filtragem bidimensional de coerência que separa informações correlacionáveis e não correlacionáveis contidas na matriz de dados magnéticos A. O filtro DVS é definido através da expansão da matriz A em autoimagens e valores singulares. Cada autoimagem é dada pelo produto escalar dos vetores de base, autovetores, associados aos problemas de autovalor e autovetor das matrizes de covariância A^TA e AA^T. Este método de filtragem se baseia no fato de que as autoimagens associadas a grandes valores singulares concentram a maior parte da informação correlacionável presente nos dados, enquanto que a parte não correlacionada, presumidamente constituída de ruídos causados por fontes magnéticas externas, ruídos introduzidos pelo processo de medida, estão concentrados nas autoimagens restantes. Utilizamos este método em diferentes exemplos de dados magnéticos sintéticos. Posteriormente, o método foi aplicado a dados do aerolevantamento feito pela PETROBRÁS no Projeto Carauari-Norte (Bacia do Solimões), para analisarmos a potencialidade deste na identificação, eliminação ou atenuação de ruídos e como um possível método de realçar feições particulares da anomalia geradas por fontes profundas e rasas. Este trabalho apresenta também a possibilidade de introduzir um deslocamento estático ou dinâmico nos perfis magnéticos, com a finalidade de aumentar a correlação (coerência) entre eles, permitindo assim concentrar o máximo possível do sinal correlacionável nas poucas primeiras autoimagens. Outro aspecto muito importante desta expansão da matriz de dados em autoimagens e valores singulares foi o de mostrar, sob o ponto de vista computacional, que a armazenagem dos dados contidos na matriz, que exige uma quantidade n x m de endereços de memória, pode ser diminuída consideravelmente utilizando p autoimagens. Assim o número de endereços de memória cai para p x (n + m + 1), sem alterar a anomalia, na reprodução praticamente perfeita. Dessa forma, concluímos que uma escolha apropriada do número e dos índices das autoimagens usadas na decomposição mostra potencialidade do método no processamento de dados magnéticos.