Riesenhuber \& Poggio recently proposed a model of object recognitionin cortex which, beyond integrating general beliefs about the visualsystem in a quantitative framework, made testable predictions aboutvisual processing. In particular, they showed that invariant objectrepresentation could be obtained with a selective pooling mechanismover properly chosen afferents through a {\sc max} operation: Forinstance, at the complex cells level, pooling over a group of simplecells at the same preferred orientation and position in space but atslightly different spatial frequency would provide scale tolerance,while pooling over a group of simple cells at the same preferredorientation and spatial frequency but at slightly different positionin space would provide position tolerance. Indirect support for suchmechanisms in the visual system come from the ability of thearchitecture at the top level to replicate shape tuning as well asshift and size invariance properties of ``view-tuned cells'' (VTUs)found in inferotemporal cortex (IT), the highest area in the ventralvisual stream, thought to be crucial in mediating object recognitionin cortex. There is also now good physiological evidence that a {\scmax} operation is performed at various levels along the ventralstream. However, in the original paper by Riesenhuber \& Poggio,tuning and pooling parameters of model units in early and intermediateareas were only qualitatively inspired by physiological data. Inparticular, many studies have investigated the tuning properties ofsimple and complex cells in primary visual cortex, V1. We show thatunits in the early levels of HMAX can be tuned to produce realisticsimple and complex cell-like tuning, and that the earlier findings onthe invariance properties of model VTUs still hold in this morerealistic version of the model.

In this thesis, I describe a quantitative model that accounts for the circuits and computations of the feedforward path of the ventral stream of visual cortex. This model is consistent with a general theory of visual processing that extends the hierarchical model of (Hubel & Wiesel, 1959) from primary to extrastriate visual areas. It attempts to explain the first few hundred milliseconds of visual processing and “immediate recognition”. One of the key elements in the approach is the learning of a generic dictionary of shape-components from V2 to IT, which provides an invariant representation to task-specific categorization circuits in higher brain areas. This vocabulary of shape-tuned units is learned in an unsupervised manner from natural images, and constitutes a large and redundant set of image features with different complexities and invariances. This theory significantly extends an earlier approach by (Riesenhuber & Poggio, 1999) and builds upon several existing neurobiological models and conceptual proposals.First, I present evidence to show that the model can duplicate the tuning properties of neurons in various brain areas (e.g., V1, V4 and IT). In particular, the model agrees with data from V4 about the response of neurons to combinations of simple two-bar stimuli (Reynolds et al, 1999) (within the receptive field of the S2 units) and some of the C2 units in the model show a tuning for boundary conformations which is consistent with recordings from V4 (Pasupathy & Connor, 2001). Second, I show that not only can the model duplicate the tuning properties of neurons in various brain areas when probed with artificial stimuli, but it can also handle the recognition of objects in the real-world, to the extent of competing with the best computer vision systems. Third, I describe a comparison between the performance of the model and the performance of human observers in a rapid animal vs. non-animal recognition task for which recognition is fast and cortical back-projections are likely to be inactive. Results indicate that the model predicts human performance extremely well when the delay between the stimulus and the mask is about 50 ms. This suggests that cortical back-projections may not play a significant role when the time interval is in this range, and the model may therefore provide a satisfactory description of the feedforward path.Taken together, the evidences suggest that we may have the skeleton of a successful theory of visual cortex. In addition, this may be the first time that a neurobiological model, faithful to the physiology and the anatomy of visual cortex, not only competes with some of the best computer vision systems thus providing a realistic alternative to engineered artificial vision systems, but also achieves performance close to that of humans in a categorization task involving complex natural images. / PhD thesis

Existem crescentes evidências sobre a contribuição da liberação de noradrenalina (NA) central na consolidação das memórias. Teoricamente, o Núcleo do Trato Solitário (NTS) recebe informações e diversos estímulos periféricos, que são então projetados ao Núcleo Paragigantocelular (PGi). Este, por sua vez, utiliza neurotransmissores, predominantemente excitatórios, para influenciar a ativação do Locus Coeruleus (LC). Então, o LC envia projeções noradrenérgicas ao hipocampo e à amígdala, influenciando os processos mnemônicos. Aqui nós demonstramos que a inibição pelo muscimol do NTS, PGi ou LC até 3 horas após o treino na tarefa de reconhecimento de objetos (RO) impede a consolidação da memória medida 24 h após o treino. Adicionalmente, a infusão de timolol, um antagonista de receptores β-adrenérgicos, na região CA1 do hipocampo também impede a consolidação deste tipo de memória. A infusão de NA na região CA1 do hipocampo não altera a retenção da memória, mas, reverte o prejuízo causado pela inibição do NTS, PGi ou LC. A infusão de NMDA no LC após a inibição do NTS ou PGi também reverte essa amnésia. Concomitantemente, verificamos que a inibição NTS, PGi ou LC bloqueia o aumento da expressão do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF, do inglês brain-derived neurotrophic factor) que ocorre 120 min após o treino na tarefa de reconhecimento de objetos na região CA1 do hipocampo. Também a infusão de NA na região CA1 do hipocampo após a inibição do NTS, PGi ou LC ou de NMDA no LC após a inibição do NTS ou PGi promovem novamente o aumento do BDNF120 min após o treino no RO. Com isso conclui-se que a ativação da via NTS-PGi-LC-Hipocampo é necessária para que ocorra consolidação da memória de RO, na qual desempenha um papel o BDNF hipocampal. / There is evidence of the contribution of brain noradrenaline release (NA) to memory consolidation. The Nucleus of the Solitary Tract (NTS) receives information originated by peripheral stimuli and projects to the Paragigantocellularis Nucleus (PGi), which influences the Locus Coeruleus (LC) through excitatory neurotransmitters. The LC sends noradrenergic projections to the hippocampus and amygdala, influencing the memory processes. Here we show that inhibition by muscimol of NTS, PGi or LC up to 3 h after object recognition training impairs the consolidation of the memory measured 24 h later. Additionally, the infusion of timolol in the CA1 region of hippocampus also inhibits consolidation of this type of memory. The infusion of NA into the CA1 region of hippocampus does not alter memory consolidation of this task, but reverts the deleterious effect of NTS, PGi or LC inhibition. The infusion of NMDA in LC after inhibition of NTS or PGi also reverts the amnesia. Concomitantly, the inhibition of NTS, PGi or LC blocks the increase of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) expression in CA1 that occurs 120 min after training in the object recognition task. Further, the infusion of NA in CA1 after inhibition of NTS, PGi or LC; or of NMDA in LC after inhibition of NTS or PGi promotes the BDNF increase seen 120 min after object recognition training. Thus, it is concluded that the activation of NTSPGi- LC-Hippocampus pathway is necessary for consolidation of the object recognition memory, and hippocampal BDNF is involved in this process.

Neste estudo avaliamos atividades biológicas pré-clínicas de moléculas obtidas de Mangifera indica e de Valeriana glechomifolia. Mangiferina, isolada de M. indica, estimulou a proliferação celular e induziu um aumento significativo na secreção do fator de crescimento do nervo e do fator de necrose tumoral em células de glioblastoma humano U138-MG in vitro. Uma injeção sistêmica de mangiferina melhorou a consolidação da memória de longa duração (LTM) de reconhecimento de objetos (RO) e prejudicou a retenção da memória aversiva no teste da esquiva inibitória (EI) em ratos. A melhora da LTM no RO promovida pela administração sistêmica de mangiferina também foi observada com a administração intrahipocampal. Já o prejuízo da memória no teste da EI observado sistemicamente não ocorreu com a infusão no hipocampo ou amígdala. Camundongos atáxicos também apresentaram melhora na memória de RO após administração crônica de mangiferina, sem efeito na EI; um extrato comercializado de M. indica não afetou a memória no RO, mas facilitou a memória na EI. Os resultados indicam que mangiferina melhora a LTM no RO com envolvimento do hipocampo por meio de um mecanismo que pode envolver um aumento dos níveis da neurotrofina NGF e da citocina TNF-α. Valepotriatos, isolados de V. glechomifolia, demonstraram inibição da viabilidade de células tumorais U138-MG nas doses de 30 e 100μg/μl; o 8-Br- AMPc, um análogo do AMPc, atenuou à inibição dos valepotriatos na viabilidade celular, sugerindo que os valepotriatos interagem com a rota de sinalização celular do AMPc/PKA na inibição da viabilidade de células cancerosas. A administração sistêmica de valepotriatos, em camundongos 30 minutos antes dos testes, apresentou os seguintes resultados: durante a exploração no campo aberto, a dose 10mg/kg causou redução na locomoção e no comportamento exploratório e diminuição da ansiedade no teste do labirinto em cruz elevado. Não ocorreu diferença entre os tratamentos na memória de EI e na memória RO, exceto no grupo que recebeu 3mg/kg de valepotriatos que apresentou piora na LTM de RO. Os resultados indicam que os valepotriatos causaram atividades ansiolítica e sedativa sem déficits na memória de EI e RO em camundongos tratados com 10mg/kg. As atividades biológicas in vitro e in vivo encontradas nas moléculas estudadas (especialmente mangiferina e valepotriatos) geram interesse de investigações para utilizações terapêuticas na memória e no câncer. / We evaluated the biological activities of molecules obtained from Mangifera indica and Valeriana glechomifolia. Mangiferin, isolated from M. indica, stimulated cell proliferation and induced a significant increase in levels of nerve growth factor and tumor necrosis factor secreted in human glioblastoma cells U138-MG in vitro. A systemic injection of mangiferin improved long term memory (LTM) consolidation of object recognition (NOR) and impaired memory retention in aversive inhibitory avoidance test (IA) in rats. The improvement in NOR memory promoted by systemic administration of mangiferin was also observed with intrahippocampal administration. The memory impairment observed systemically in the IA did not occur with the infusion into the hippocampus or amygdala. Ataxic mice also showed improvement in NOR memory after chronic administration of mangiferin, with no effect on IA; a standardized extract of M. indica had not effect on memory in NOR, but facilitated the memory in IA. The results indicate that mangiferin improvement NOR memory involving the hippocampus through a mechanism that may involve increased levels of neurotrophins and cytokines. Valepotriates isolated from V. glechomifolia showed inhibition of the viability of U138-MG tumor cells at doses of 30 and 100μg/μl; 8-BrcAMP, an analogue of cAMP, reversed the inhibition of valepotriates on cell viability, suggesting that valepotriates interact with the cAMP/PKA signaling route in the inhibition of the viability of cancer cells. Systemic administration of valepotriates in mice, 30 minutes before tests, showed the following results: during the open-field, the dose of 10mg/kg caused a reduction in locomotion and exploratory behavior and decreased anxiety in the test of elevated plus maze. There was no difference between treatments in IA or NOR memories, except from the group receiving valepotriates at 3mg/kg, which worsened in the NOR. The results indicated that valepotriates at 10mg/kg caused anxiolytic and sedative activities without inducing memory deficits in IA and NOR. The biological activities in vitro and in vivo found with the studied molecules (notable mangiferin and valepotriates) support further research for potential therapeutic uses in cancer and in memory.

Existem crescentes evidências sobre a contribuição da liberação de noradrenalina (NA) central na consolidação das memórias. Teoricamente, o Núcleo do Trato Solitário (NTS) recebe informações e diversos estímulos periféricos, que são então projetados ao Núcleo Paragigantocelular (PGi). Este, por sua vez, utiliza neurotransmissores, predominantemente excitatórios, para influenciar a ativação do Locus Coeruleus (LC). Então, o LC envia projeções noradrenérgicas ao hipocampo e à amígdala, influenciando os processos mnemônicos. Aqui nós demonstramos que a inibição pelo muscimol do NTS, PGi ou LC até 3 horas após o treino na tarefa de reconhecimento de objetos (RO) impede a consolidação da memória medida 24 h após o treino. Adicionalmente, a infusão de timolol, um antagonista de receptores β-adrenérgicos, na região CA1 do hipocampo também impede a consolidação deste tipo de memória. A infusão de NA na região CA1 do hipocampo não altera a retenção da memória, mas, reverte o prejuízo causado pela inibição do NTS, PGi ou LC. A infusão de NMDA no LC após a inibição do NTS ou PGi também reverte essa amnésia. Concomitantemente, verificamos que a inibição NTS, PGi ou LC bloqueia o aumento da expressão do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF, do inglês brain-derived neurotrophic factor) que ocorre 120 min após o treino na tarefa de reconhecimento de objetos na região CA1 do hipocampo. Também a infusão de NA na região CA1 do hipocampo após a inibição do NTS, PGi ou LC ou de NMDA no LC após a inibição do NTS ou PGi promovem novamente o aumento do BDNF120 min após o treino no RO. Com isso conclui-se que a ativação da via NTS-PGi-LC-Hipocampo é necessária para que ocorra consolidação da memória de RO, na qual desempenha um papel o BDNF hipocampal. / There is evidence of the contribution of brain noradrenaline release (NA) to memory consolidation. The Nucleus of the Solitary Tract (NTS) receives information originated by peripheral stimuli and projects to the Paragigantocellularis Nucleus (PGi), which influences the Locus Coeruleus (LC) through excitatory neurotransmitters. The LC sends noradrenergic projections to the hippocampus and amygdala, influencing the memory processes. Here we show that inhibition by muscimol of NTS, PGi or LC up to 3 h after object recognition training impairs the consolidation of the memory measured 24 h later. Additionally, the infusion of timolol in the CA1 region of hippocampus also inhibits consolidation of this type of memory. The infusion of NA into the CA1 region of hippocampus does not alter memory consolidation of this task, but reverts the deleterious effect of NTS, PGi or LC inhibition. The infusion of NMDA in LC after inhibition of NTS or PGi also reverts the amnesia. Concomitantly, the inhibition of NTS, PGi or LC blocks the increase of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) expression in CA1 that occurs 120 min after training in the object recognition task. Further, the infusion of NA in CA1 after inhibition of NTS, PGi or LC; or of NMDA in LC after inhibition of NTS or PGi promotes the BDNF increase seen 120 min after object recognition training. Thus, it is concluded that the activation of NTSPGi- LC-Hippocampus pathway is necessary for consolidation of the object recognition memory, and hippocampal BDNF is involved in this process.

La vision permet aux animaux de recueillir une information riche et détaillée sur leur environnent proche ou lointain. Les machines ont aussi accès à cette information riche via leurs caméras. Mais, elles n'ont pas encore le logiciel adéquat leur permettant de la traiter pour transformer les valeurs brutes des pixels de l'image en information plus utile telle que la nature, la position, et la fonction des objets environnants. Voilà une des raisons pour laquelle il leur est difficile de se mouvoir dans un environnement inconnu, et d'interagir avec les humains ou du matériel dans des scénarios non-planifiés. Cependant, la conception de ce logiciel comporte de multiples défis. Parmi ceux-ci, il est difficile de comparer deux images entre elles, par exemple, afin que la machine puisse reconnaître que ce qu'elle voit est similaire à une image qu'elle a déjà vue et identifiée. Une des raisons de cette difficulté est que la machine ne sait pas, a priori, quelles parties des deux images se correspondent, et ne sait donc pas quoi comparer avec quoi. Cette thèse s'attaque à ce problème et propose une série d'algorithmes permettant de trouver les parties correspondantes entre plusieurs images, ou en d'autre terme d'aligner les images. La première méthode proposée permet d'apparier ces parties de manière cohérente en prenant en compte les interactions entre plus de deux d'entre elles. Le deuxième algorithme proposé applique avec succès une méthode d'alignement pour déterminer la catégorie d'un objet centré dans une image. Le troisième est optimisé pour la vitesse et tente de détecter un objet d'une catégorie donné où qu'il soit dans l'image. / Seeing allows animals and people alike to gather information from a distance, often with high spatial and temporal resolution. Machines have access to this rich pool of information thanks to their cameras. But, they still do not have the software to process it, in order to transform the raw pixel values into useful information such as nature, position, and function of the surrounding objects. That is one of the reasons why it is still difficult for them to naviguate in an unknown environment and interract with people and objects in an un-planned fashion. However, the design of such a software implies many challenges. Among them, it is hard to compare two images, for insance, in order to recognize that the seen image is similar to another which has been previously seen and identified. One of the difficulties here is that the software cannot know --a priori-- which parts of the two images match. So, it cannot know which parts it should compare. This thesis tackles that problem, and presents a set of algorithm to find correspondences in images, or in other words, to align them. The first proposed method match parts in images, in a coherent fachion, taking into account higher order interactions between more than to of them. The second proposed algorithm apply with success alignment technique to discover the category of an object centered in an image. The third one is optimized for speed and try to detect objects of a given category, which can be anywhere in an image.

Neste estudo avaliamos atividades biológicas pré-clínicas de moléculas obtidas de Mangifera indica e de Valeriana glechomifolia. Mangiferina, isolada de M. indica, estimulou a proliferação celular e induziu um aumento significativo na secreção do fator de crescimento do nervo e do fator de necrose tumoral em células de glioblastoma humano U138-MG in vitro. Uma injeção sistêmica de mangiferina melhorou a consolidação da memória de longa duração (LTM) de reconhecimento de objetos (RO) e prejudicou a retenção da memória aversiva no teste da esquiva inibitória (EI) em ratos. A melhora da LTM no RO promovida pela administração sistêmica de mangiferina também foi observada com a administração intrahipocampal. Já o prejuízo da memória no teste da EI observado sistemicamente não ocorreu com a infusão no hipocampo ou amígdala. Camundongos atáxicos também apresentaram melhora na memória de RO após administração crônica de mangiferina, sem efeito na EI; um extrato comercializado de M. indica não afetou a memória no RO, mas facilitou a memória na EI. Os resultados indicam que mangiferina melhora a LTM no RO com envolvimento do hipocampo por meio de um mecanismo que pode envolver um aumento dos níveis da neurotrofina NGF e da citocina TNF-α. Valepotriatos, isolados de V. glechomifolia, demonstraram inibição da viabilidade de células tumorais U138-MG nas doses de 30 e 100μg/μl; o 8-Br- AMPc, um análogo do AMPc, atenuou à inibição dos valepotriatos na viabilidade celular, sugerindo que os valepotriatos interagem com a rota de sinalização celular do AMPc/PKA na inibição da viabilidade de células cancerosas. A administração sistêmica de valepotriatos, em camundongos 30 minutos antes dos testes, apresentou os seguintes resultados: durante a exploração no campo aberto, a dose 10mg/kg causou redução na locomoção e no comportamento exploratório e diminuição da ansiedade no teste do labirinto em cruz elevado. Não ocorreu diferença entre os tratamentos na memória de EI e na memória RO, exceto no grupo que recebeu 3mg/kg de valepotriatos que apresentou piora na LTM de RO. Os resultados indicam que os valepotriatos causaram atividades ansiolítica e sedativa sem déficits na memória de EI e RO em camundongos tratados com 10mg/kg. As atividades biológicas in vitro e in vivo encontradas nas moléculas estudadas (especialmente mangiferina e valepotriatos) geram interesse de investigações para utilizações terapêuticas na memória e no câncer. / We evaluated the biological activities of molecules obtained from Mangifera indica and Valeriana glechomifolia. Mangiferin, isolated from M. indica, stimulated cell proliferation and induced a significant increase in levels of nerve growth factor and tumor necrosis factor secreted in human glioblastoma cells U138-MG in vitro. A systemic injection of mangiferin improved long term memory (LTM) consolidation of object recognition (NOR) and impaired memory retention in aversive inhibitory avoidance test (IA) in rats. The improvement in NOR memory promoted by systemic administration of mangiferin was also observed with intrahippocampal administration. The memory impairment observed systemically in the IA did not occur with the infusion into the hippocampus or amygdala. Ataxic mice also showed improvement in NOR memory after chronic administration of mangiferin, with no effect on IA; a standardized extract of M. indica had not effect on memory in NOR, but facilitated the memory in IA. The results indicate that mangiferin improvement NOR memory involving the hippocampus through a mechanism that may involve increased levels of neurotrophins and cytokines. Valepotriates isolated from V. glechomifolia showed inhibition of the viability of U138-MG tumor cells at doses of 30 and 100μg/μl; 8-BrcAMP, an analogue of cAMP, reversed the inhibition of valepotriates on cell viability, suggesting that valepotriates interact with the cAMP/PKA signaling route in the inhibition of the viability of cancer cells. Systemic administration of valepotriates in mice, 30 minutes before tests, showed the following results: during the open-field, the dose of 10mg/kg caused a reduction in locomotion and exploratory behavior and decreased anxiety in the test of elevated plus maze. There was no difference between treatments in IA or NOR memories, except from the group receiving valepotriates at 3mg/kg, which worsened in the NOR. The results indicated that valepotriates at 10mg/kg caused anxiolytic and sedative activities without inducing memory deficits in IA and NOR. The biological activities in vitro and in vivo found with the studied molecules (notable mangiferin and valepotriates) support further research for potential therapeutic uses in cancer and in memory.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:36:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FlavioFB_TESE_partes_autorizadas.pdf: 1203438 bytes, checksum: 7fffdef6a1497cb97b87a0103365db00 (MD5) Previous issue date: 2011-01-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Episodic memory refers to the recollection of what, where and when a specific event occurred. Hippocampus is a key structure in this type of memory. Computational models suggest that the dentate gyrus (DG) and the CA3 hippocampal subregions are involved in pattern separation and the rapid acquisition of episodic memories, while CA1 is involved in memory consolidation. However there are few studies with animal models that access simultaneously the aspects ‗what-where-when . Recently, an object recognition episodic-like memory task in rodents was proposed. This task consists of two sample trials and a test phase. In sample trial one, the rat is exposed to four copies of an object. In sample trial two, one hour later, the rat is exposed to four copies of a different object. In the test phase, 1 h later, two copies of each of the objects previously used are presented. One copy of the object used in sample trial one is located in a different place, and therefore it is expected to be the most explored object.However, the short retention delay of the task narrows its applications. This study verifies if this task can be evoked after 24h and whether the pharmacological inactivation of the DG/CA3 and CA1 subregions could differentially impair the acquisition of the task described. Validation of the task with a longer interval (24h) was accomplished (animals showed spatiotemporal object discrimination and scopolamine (1 mg/kg, ip) injected pos-training impaired performance). Afterwards, the GABA agonist muscimol, (0,250 μg/μl; volume = 0,5 μl) or saline were injected in the hippocampal subregions fifteen minutes before training. Pre-training inactivation of the DG/CA3 subregions impaired the spatial discrimination of the objects (‗where ), while the temporal discrimination (‗when ) was preserved. Rats treated with muscimol in the CA1 subregion explored all the objects equally well, irrespective of place or presentation time. Our results corroborate the computational models that postulate a role for DG/CA3 in spatial pattern separation, and a role for CA1 in the consolidation process of different mnemonic episodes / A mem?ria epis?dica refere-se ? capacidade de recordar quando e onde um determinado evento ocorreu. O hipocampo ? uma estrutura chave para esse sistema de mem?ria e diversos estudos te?ricos t?m sugerido que o giro denteado (GD) e CA3 est?o envolvidos na aquisi??o r?pida da mem?ria epis?dica, enquanto a sub-regi?o CA1 estaria envolvida na separa??o temporal de diferentes epis?dios. Contudo, h? poucos estudos em modelos animais com tarefas que acessem os aspectos ―o que‖, ―quando‖ e ―onde‖ simultaneamente. Recentemente, uma tarefa de reconhecimento de objetos em roedores que avalia a mem?ria similar a epis?dica foi desenvolvida. A tarefa consiste em duas sess?es de treino e uma de teste, cada uma com 5 minutos de dura??o. Na primeira sess?o de treino o rato ? colocado em uma arena familiar com quatro objetos id?nticos (A), ap?s uma hora o rato ? reexposto ao campo com outras c?pias (B). O teste ? realizado 1 h depois, e o animal ? apresentado a dois objetos da segunda e dois objetos da primeira exposi??o, sendo que um dos objetos A est? uma nova localiza??o no campo aberto. Espera-se que o objeto mais antigo e deslocado seja o mais explorado. O objetivo deste estudo foi avaliar o papel das sub-regi?es hipocampais na aquisi??o da mem?ria similar a epis?dica em ratos. Inicialmente, avaliamos a capacidade de ratos Wistar evocarem essa tarefa ap?s 24 h de reten??o, uma vez que a tarefa foi desenvolvida inicialmente com um intervalo de 1h. De fato, os animais conseguiram discriminar a localiza??o e a ordem de apresenta??o dos objetos ap?s um intervalo de 24h. Al?m disso, a administra??o de escopolamina (1 mg/kg, ip) imediatamente ap?s o treino prejudicou o desempenho dos animais, o que favoreceu a valida??o desse protocolo com esse intervalo de reten??o. Esse novo intervalo permitiu avaliar o efeito da inativa??o tempor?ria do giro denteado/CA3 e de CA1 na aquisi??o desta tarefa. Muscimol, um agonista gaba?rgico (0,250 μg/μl; volume = 0,5 μl), ou solu??o salina no mesmo volume foram injetados nessas sub-regi?es quinze minutos antes da primeira sess?o de treino. A inativa??o pr?-treino do GD/CA3 prejudicou a discrimina??o espacial dos objetos, enquanto que a inativa??o de CA1 levou a explora??o igual dos objetos, independentemente da localiza??o ou ordem de apresenta??o. Estes resultados corroboram os modelos te?ricos, indicando um papel importante de GD/CA3 na aquisi??o r?pida de mem?rias epis?dicas, assim como na separa??o de padr?es espaciais, enquanto a sub-regi?oCA1 estaria relacionada com a consolida??o dos diferentes epis?dios

Computer vision is a research field in which images are the main object of study. One of its category of problems is shape description. Object classification is one important example of applications using shape descriptors. Usually, these processes were performed on 2D images. With the large-scale development of new technologies and the affordable price of equipment that generates 3D images, computer vision has adapted to this new scenario, expanding the classic 2D methods to 3D. However, it is important to highlight that 2D methods are mostly dependent on the variation of illumination and color, while 3D sensors provide depth, structure/3D shape and topological information beyond color. Thus, different methods of shape descriptors and robust attributes extraction were studied, from which new attribute extraction methods have been proposed and described based on 3D data. The results obtained from well known public datasets have demonstrated their efficiency and that they compete with other state-of-the-art methods in this area: the RPHSD (a method proposed in this dissertation), achieved 85:4% of accuracy on the University of Washington RGB-D dataset, being the second best accuracy on this dataset; the COMSD (another proposed method) has achieved 82:3% of accuracy, standing at the seventh position in the rank; and the CNSD (another proposed method) at the ninth position. Also, the RPHSD and COMSD methods have relatively small processing complexity, so they achieve high accuracy with low computing time. / Visão computacional é uma área de pesquisa em que as imagens são o principal objeto de estudo. Um dos problemas abordados é o da descrição de formatos (em inglês, shapes). Classificação de objetos é um importante exemplo de aplicação que usa descritores de shapes. Classicamente, esses processos eram realizados em imagens 2D. Com o desenvolvimento em larga escala de novas tecnologias e o barateamento dos equipamentos que geram imagens 3D, a visão computacional se adaptou para este novo cenário, expandindo os métodos 2D clássicos para 3D. Entretanto, estes métodos são, majoritariamente, dependentes da variação de iluminação e de cor, enquanto os sensores 3D fornecem informações de profundidade, shape 3D e topologia, além da cor. Assim, foram estudados diferentes métodos de classificação de objetos e extração de atributos robustos, onde a partir destes são propostos e descritos novos métodos de extração de atributos a partir de dados 3D. Os resultados obtidos utilizando bases de dados 3D públicas conhecidas demonstraram a eficiência dos métodos propóstos e que os mesmos competem com outros métodos no estado-da-arte: o RPHSD (um dos métodos propostos) atingiu 85:4% de acurácia, sendo a segunda maior acurácia neste banco de dados; o COMSD (outro método proposto) atingiu 82:3% de acurácia, se posicionando na sétima posição do ranking; e o CNSD (outro método proposto) em nono lugar. Além disso, os métodos RPHSD têm uma complexidade de processamento relativamente baixa. Assim, eles atingem uma alta acurácia com um pequeno tempo de processamento.

Neste estudo avaliamos atividades biológicas pré-clínicas de moléculas obtidas de Mangifera indica e de Valeriana glechomifolia. Mangiferina, isolada de M. indica, estimulou a proliferação celular e induziu um aumento significativo na secreção do fator de crescimento do nervo e do fator de necrose tumoral em células de glioblastoma humano U138-MG in vitro. Uma injeção sistêmica de mangiferina melhorou a consolidação da memória de longa duração (LTM) de reconhecimento de objetos (RO) e prejudicou a retenção da memória aversiva no teste da esquiva inibitória (EI) em ratos. A melhora da LTM no RO promovida pela administração sistêmica de mangiferina também foi observada com a administração intrahipocampal. Já o prejuízo da memória no teste da EI observado sistemicamente não ocorreu com a infusão no hipocampo ou amígdala. Camundongos atáxicos também apresentaram melhora na memória de RO após administração crônica de mangiferina, sem efeito na EI; um extrato comercializado de M. indica não afetou a memória no RO, mas facilitou a memória na EI. Os resultados indicam que mangiferina melhora a LTM no RO com envolvimento do hipocampo por meio de um mecanismo que pode envolver um aumento dos níveis da neurotrofina NGF e da citocina TNF-α. Valepotriatos, isolados de V. glechomifolia, demonstraram inibição da viabilidade de células tumorais U138-MG nas doses de 30 e 100μg/μl; o 8-Br- AMPc, um análogo do AMPc, atenuou à inibição dos valepotriatos na viabilidade celular, sugerindo que os valepotriatos interagem com a rota de sinalização celular do AMPc/PKA na inibição da viabilidade de células cancerosas. A administração sistêmica de valepotriatos, em camundongos 30 minutos antes dos testes, apresentou os seguintes resultados: durante a exploração no campo aberto, a dose 10mg/kg causou redução na locomoção e no comportamento exploratório e diminuição da ansiedade no teste do labirinto em cruz elevado. Não ocorreu diferença entre os tratamentos na memória de EI e na memória RO, exceto no grupo que recebeu 3mg/kg de valepotriatos que apresentou piora na LTM de RO. Os resultados indicam que os valepotriatos causaram atividades ansiolítica e sedativa sem déficits na memória de EI e RO em camundongos tratados com 10mg/kg. As atividades biológicas in vitro e in vivo encontradas nas moléculas estudadas (especialmente mangiferina e valepotriatos) geram interesse de investigações para utilizações terapêuticas na memória e no câncer. / We evaluated the biological activities of molecules obtained from Mangifera indica and Valeriana glechomifolia. Mangiferin, isolated from M. indica, stimulated cell proliferation and induced a significant increase in levels of nerve growth factor and tumor necrosis factor secreted in human glioblastoma cells U138-MG in vitro. A systemic injection of mangiferin improved long term memory (LTM) consolidation of object recognition (NOR) and impaired memory retention in aversive inhibitory avoidance test (IA) in rats. The improvement in NOR memory promoted by systemic administration of mangiferin was also observed with intrahippocampal administration. The memory impairment observed systemically in the IA did not occur with the infusion into the hippocampus or amygdala. Ataxic mice also showed improvement in NOR memory after chronic administration of mangiferin, with no effect on IA; a standardized extract of M. indica had not effect on memory in NOR, but facilitated the memory in IA. The results indicate that mangiferin improvement NOR memory involving the hippocampus through a mechanism that may involve increased levels of neurotrophins and cytokines. Valepotriates isolated from V. glechomifolia showed inhibition of the viability of U138-MG tumor cells at doses of 30 and 100μg/μl; 8-BrcAMP, an analogue of cAMP, reversed the inhibition of valepotriates on cell viability, suggesting that valepotriates interact with the cAMP/PKA signaling route in the inhibition of the viability of cancer cells. Systemic administration of valepotriates in mice, 30 minutes before tests, showed the following results: during the open-field, the dose of 10mg/kg caused a reduction in locomotion and exploratory behavior and decreased anxiety in the test of elevated plus maze. There was no difference between treatments in IA or NOR memories, except from the group receiving valepotriates at 3mg/kg, which worsened in the NOR. The results indicated that valepotriates at 10mg/kg caused anxiolytic and sedative activities without inducing memory deficits in IA and NOR. The biological activities in vitro and in vivo found with the studied molecules (notable mangiferin and valepotriates) support further research for potential therapeutic uses in cancer and in memory.