O sistema visual exerce importante papel para o reconhecimento do ambiente externo e para estabelecer relações entre objetos, tempo e espaço. Além disso, ele está relacionado com o controle e o desempenho motor. O objetivo deste estudo foi verificar se a privação de luz ambiente alteraria o desempenho e as respostas fisiológicas e psicológicas durante dois modelos de exercício, um fechado e um aberto. Onze ciclistas formaram o grupo de exercício fechado (GEF) e completaram um teste de 20 km, enquanto doze indivíduos ativos formaram o grupo de exercício aberto (GEA) e executaram um teste de potência constante até a exaustão (TWC). Após teste incremental máximo, GEF e GEA realizaram exercício na presença (controle) ou privação (experimental) de luz ambiente, em ordem balanceada. Respostas de desempenho, VE, VO2, VCO2 RER, FC, eletromiografia do músculo vato lateral (EMG), percepção subjetiva de esforço (PSE) e pensamento associado ao exercício (PAE) foram obtidas durante, e no ponto final do exercício, em ambas as condições. O tempo total de exercício indicou a resposta de desempenho em GEF e GEA. As respostas das variáveis fisiológicas e psicológicas foram analisadas durante a realização, ou no ponto final do exercício. A média das respostas geradas durante os 20 km no GEF, e as respostas obtidas no mesmo tempo absoluto do TWC no GEA, pareado pelo menor tempo de exaustão atingido no teste, indicaram as respostas durante a execução do exercício. As respostas obtidas nos 5 segundos finais de cada exercício indicaram as respostas do ponto final do GEF e GEA. A taxa de incremento na PSE foi calculada em GEF e GEA, e o erro de predição da distância real percorrida no teste de 20 km foi obtido no GEF. No GEF, não houve efeito da privação de luz sobre o tempo para completar o teste de 20 km, porém a privação de luz gerou menores respostas (P< 0,01) na VE, VO2, VCO2, EMG e PAE, quando comparada ao controle. No ponto final do exercício, nenhuma diferença foi verificada entre as condições. A privação de luz não alterou a taxa de elevação da PSE ou o erro de predição da distância percorrida. No GEA a privação de luz ambiente reduziu o tempo de exaustão (P< 0,05) no TWC e aumentou a resposta do VO2 e EMG (P< 0,05). Entretanto, não foi observado efeito da privação de luz na VE, VCO2 e FC. No ponto final do exercício observou-se menor EMG com a privação de luz (P< 0,03), mas nenhuma diferença nas demais variáveis foi observada. Maior taxa de elevação na PSE foi observada em ambiente privado de luz. Os resultados do presente estudo podem ser interpretados de acordo com a existência de um \"relógio biológico interno\" que calcula a duração tolerável do exercício de acordo com a aproximação ao ponto final do exercício, sugerindo que os efeitos da privação de luz sobre o desempenho possam depender da presença de um ponto final previamente conhecido / The visual system plays an important role for the environment recognition as well as to set objects, time and space relationships. Furthermore, the visual system is related to the motor learning and performance. The aim of this study was to verify if light deprivation environment would alter performance, and physiological and psychological responses to different exercise modes, closed- and open-loop exercises. Eleven cyclists were the closed-loop exercise group (CLE) and performed a 20 km time trial, while twelve active individuals were the open-loop exercise group (OLE) and cycled to exhaustion during a constant workload exercise. After maximal incremental test CLE and OLE groups performed exercise in a control and experimental condition (i.e. under light deprivation), in a counterbalanced fashion. Performance responses and responses of VE, VO2, VCO2 RER, HR, eletromyography of the vastus lateralis muscle (EMG), ratings of perceived exertion (RPE) and associative thoughts to exercise (ATE) were obtained during exercise and at the exercise endpoint in both the conditions. Time of exercise indicated performance responses in CLE and OLE groups. Physiological and psychological responses were analyzed either during or at the exercise endpoint. Mean responses throughout the 20 km cycling time trial and responses obtained at absolute matched time of exercise, corresponding to the shortest time to exhaustion provided responses along the exercise in CLE and OLE groups, respectively. Responses obtained during the last 5 seconds of the exercises provided responses at the exercise endpoint in both CLE and OLE groups. The rate of increase in RPE was calculated in CLE and OLE groups, and the predictive error of the distance was calculated in the CLE group. In CLE group no effect of light deprivation was observed in the time to complete the 20 km, although the lower response (P< 0.01) of VE, VO2, VCO2, EMG e ATE when compared to control condition. Neither difference was observed in variables at the exercise endpoint. Light deprivation had effect in neither rate of increase in RPE or predictive error of distance. Regarding OLE group the light deprivation decreased the time to exhaustion (P< 0.05) and increased VO2 and EMG (P< 0.05) responses. However, there was no light deprivation effect in VE, VCO2 and HR. Lower EMG was observed at the exercise endpoint in light deprivation condition (P< 0.05) than in control, but no difference was observed in the others. Greater rate of increase in RPE was detected (P< 0.05) in the light deprivation condition than in control. Results of the present study were interpreted according to a \"biological internal clock\" that calculates the tolerable exercise duraton based on the exercise endpoint approximation, suggesting that light deprivation effects on performance may depend on the presence of an exercise endpoint previously known

Descrevemos os processos de captura, criação e micromanipulação cirúrgica das moscas Chrysomya megacephala. Apresentamos os processos de geração de estímulo e registro da atividade dos dois neurônios H1 localizados na placa lobular de seu cérebro. Um primeiro resultado apresentado refere-se a acuidade de seu sistema visual. Desenvolvemos um procedimento para comparar sua taxa de disparos espontâneos com as respostas do neurônio H1 quando sujeito a estímulos de excitação e inibição. Mostramos que o sistema visual da mosca não está apenas adaptado a detectar grandes fluxos ópticos mas também, é capaz de detectar pequenas velocidades de aproximadamente 1, 5o.s-1 e de apenas 0,25o de amplitude. Estes valores mostram que a mosca é capaz de detectar deslocamentos angulares muito menores do que sua abertura omatidial, = 1 2o. Outro resultado apresentado é obtido ao estudarmos o processo de codificação-decodificação neural. Alguns sistemas sensoriais agem como um conversor analógico-digital, recebendo um estímulo S(t) e codificando-o em uma sequência de pulsos, spikes. O processo de decodificação da resposta neural consiste em receber este conjunto pulsos e gerar uma estimativa Se(t) do estmulo. Este processo requer a computação e subsequente inversão de funções de correlação de alta ordem. A dimensão das matrizes que representam estas funções pode se tornar proibitivamente grande. Apresentamos um eficiente método para reduzir estas funções de correlação. Esta aproximação tem baixo custo computacional, evita a inversão de grandes matrizes e nos da um excelente resultado para a reconstrução do estímulo. Testamos a qualidade de nossa reconstrução sobre estímulos de rotação e translação. A contribuição dos núcleos de segunda ordem para a reconstrução do estímulo é de apenas 8% da contribuição dos núcleos de primeira ordem. Entretanto, em instantes específicos, a adição destes núcleos pode representar uma contribuição de ate 100%. Finalmente, investigamos quais atributos do estímulo são codificados pelos neurônios H1. Nosso espaço de estímulos possui um conjunto da ordem de 2 × 1096 elementos. É impossível imaginar que o sistema formado pelos dois neurônios H1 seja capaz de codificar eficientemente esta enorme quantidade de elementos. É razoável considerar que este sistema seja ao menos capaz de codificar um atributo essencial do movimento, seu sentido - rotações horizontais para direita ou para esquerda. Desta forma, apresentamos dois estímulos distintos para a mosca, um no qual suas velocidades são retiradas de uma distribuição Gaussiana e outro que contem apenas o sentido deste movimento. Obtemos uma correlação da ordem de 80 - 90% entre as estimativas de ambos os estímulos, estimativas obtidas através do processo de reconstrução linear. Obtemos aproximadamente 85% de eficiência na predição do sentido deste movimento. Ao utilizarmos a Teoria da Informação, encontramos uma diferença de apenas 10% entre as taxas de informação transmitida sobre os estímulos Gaussiano e sua versão reduzida. Concluímos que a propriedade comum a estes dois estímulos, o sentido do movimento, é o atributo relevante a ser codificado pelos neurônios H1. / We describe the practices of capturing, creation, and microsurgery of the flies Chrysomya megacephala. We present the procedures of stimulus generation and recording of the activity of the two H1 neurons in the lobula plate of its brain. One first result presented is related to its visual system acuity. We developed a method to compare its spontaneous firing rate with the H1s responses to excitatory and inhibitory stimuli. We show that the flys visual system is not only adapted to detect large optic flows but is also capable to detect small velocities about 1, 5o.s-1 with just 0, 25o of amplitude. These values show that the fly is capable to detect angular displacements much smallers than its ommatidial aperture, = 1 2o. Another relevant result is attained studying the processes of neural encode-decode. Some sensorial systems act as an analog-to-digital conversor, these systems encode the input stimulus S(t) in a sequence of action potential, spikes. The decoding process of the neural response consists of capturing this set of spikes and to generate an estimate Se(t) of the stimulus. This process requires the computation and subsequent inversion of high order correlations functions. The dimension of the matrixes that represent these functions can become prohibitively large. We present an efficient method to reduce these correlation functions. This approximation has low computational cost, avoids large matrixes inversion and give to us an excellent result to the stimulus reconstruction. We tested the reconstruction quality of rotational and translational stimuli. The contribution of second order stimulus reconstruction kernels is just 8% of first order kernels contribution. However, in specific times, the addition of these kernels may represent a 100% contribution. Finally, we investigate which stimulus features are codified by the H1 neurons. The stimulus space has a set of about 2 × 1096 elements. It is impossible to imagine that the system formed by the two H1 neurons could be able to encode efficiently this amount of elements. It is reasonable to consider that this system is at least able to encode an essencial characteristic of movement, its direction horizontal rotations to the right or to the left. Therefore, we presente two different stimuli to the fly, one which have velocities taken from a Gaussian distribution and another which contains just the direction of this movement. We obtain about 80 - 90% correlation between the estimates of both stimuli, estimates obtained through linear reconstruction methods. We obtain about 85% of efficiency in the prediction of stimulus direction. We find just a 10% difference between the information rate transmitted about the Gaussian stimulus and its reduced version using Information Theory. We conclude that the common attribute of these stimuli, the direction of movement, is the relevant attribute to be codified by the H1 neurons.

O presente trabalho descreve o desenvolvimento de geradores de estímulos visuais para serem utilizados em experimentos de neurociência com invertebrados, tais como moscas. O experimento consiste na visualização de uma imagem fixa que é movida horizontalmente de acordo com os dados de estímulo recebidos. O sistema é capaz de exibir 640x480 pixels com 256 níveis intensidade a 200 frames por segundo em monitores de varredura convencional. É baseado em hardware reconfigurável (FPGA), incluindo a lógica para gerar as temporizações do vídeo, dos sinais de sincronismo, assim como da memória de vídeo. Uma lógica de controle especial foi incluída para atualizar o deslocamento horizontal da imagem, de acordo com os estímulos desejados, a uma taxa de 200 quadros por segundo. Em um dos geradores desenvolvidos, a fim de duplicar a resolução de posicionamento horizontal, passos artificiais entre-pixels foram implementados usando dois frame buffers de vídeo, contendo respectivamente os pixels ímpares e pares da imagem original a ser exibida. Esta implementação gerou um efeito visual capaz de dobrar a capacidade de posicionamento horizontal deste gerador. / This thesis describes the development of many visual stimulus generators to be used in neuroscience experiments with invertebrates such as flies. The experiment consists in the visualization of a fixed image which is moved horizontally according to the received stimulus data. The system is capable to display 640x480 pixels with 256 intensity levels at 200 frames per second on conventional raster monitors. It´s based on reconfigurable hardware (FPGA), includes the logic to generate video timings and synchronization signals as well as the video memory. Special control logic was included to update the horizontal image offsets according to the desired stimulus data at 200 fps. In one of the developed generators, with the intent to double the horizontal positioning resolution, artificial interpixel steps are implemented using two video frame buffer containing respectively the odd and the even pixels of the original image to be displayed. This implementation generates a visual effect capable to double the horizontal positioning capabilities of the generator.

Desenvolvemos um protocolo experimental para estudar a codificação do movimento horizontal pelo neurônio H1 de moscas varejeiras Chrysomya megacephala durante o voo. Tradicionalmente, o neurônio H1 é considerado puramente sensorial, e a maioria dos trabalhos tem utilizado o trem de potenciais de ação deste neurônio para explorar o código neural visual da mosca enquanto esta se encontra imobilizada (cabeça, asas, patas) e observa passivamente uma imagem que se move de maneira controlada. Nosso laboratório já dispunha de um aparato para registrar de maneira adequada a atividade do H1, enquanto a mosca imobilizada observava um padrão de barras verticais se movendo de acordo com uma sequência de velocidades previamente escolhidas pelo experimentador. Por meio de um novo suporte, especialmente desenvolvido neste trabalho, pudemos obter as medidas eletrofisiológicas quando apenas parte do corpo do inseto se encontra fixo. Além disso, conseguimos encontrar uma maneira de estimular a mosca para que esta apresentasse períodos de atividade, com batimentos de asa, similares ao voo. Utilizamos estes períodos de atividade de voo para registrar a atividade dos músculos que controlam a direção do voo. Também utilizamos microfones que captam pequenas diferenças de pressão do batimento das asas para inferir quando a mosca quer mudar a direção do voo e validamos estas medidas com o auxílio de um pequeno acelerômetro adaptado à haste de fixação da mosca. Mostramos que a taxa média de disparo do H1 é mais alta quando a mosca está voando do que quando está com as asas paradas. Além disso, a resposta ao estímulo visual é mais rápida e mais intensa quando a mosca está voando. Estes resultados são evidências de que a codificação da informação visual é diferente nos dois casos. Nossos experimentos com registro da atividade de controle motor do voo através de microfones permitiram encontrar padrões que podem ser usados para inferir a tentativa do inseto de mudar a direção do voo, em um intervalo de poucas batidas de asas e de maneira não invasiva. Esta informação poderá ser utilizada no futuro para produzir um equipamento em que a própria mosca controle o movimento da imagem em tempo real. / We developed a protocol do address the movement information coding in flying Chrysomya Megacephala by the horizontal sensitive H1neuron. H1 is traditionally considered a purely sensory neuron and his sequence of action potentials is used to explore the visual neural code while an immobilized fly passively watch a movie generated by the experimenter. We improved an apparatus to perform such experiments, that was already working in our laboratory, by developing a new holder for the fly and electrode that allowed to record from H1 while only part of the fly was fixed, keeping wings and legs free to move. Moreover we found a protocol to stimulate the fly to present long periods of wing beating activity, very similar to the insect flying. During these flying periods of activity, we also recorded from the steering muscles that control fly direction as well as from small microphones sensitive to subtle pressure variations of the beating wings when the fly try to change direction. These recordings were validated by using an accelerometer adapted to the fly fixation rod. According to our results, the firing rate of H1 increases during the flying periods. Moreover, the response to visual stimuli is faster and more intense during the flying than the response when the wings are not beating. These are evidences that the information coding is different in both cases. We could also find some patterns in the time series of the microphones recordings that allowed us to infer, in a small number of wing beatings, when the insect tries to turn and what is the turning direction. This information can be useful to perform new experiments in the future, were the fly controls in real-time the image movement.

O estudo do sistema visual de macacos-prego representa importante questão devido ao aspecto evolutivo que a espécie apresenta. Foram utilizados cinco macacos-prego, 2 kg. Foi efetuda injeção intra-ocular de 100 <font face=\"symbol\">ml de solução aquosa de toxina colérica subunidade B (CTb) a 1%, sendo a perfusão realizada 15 dias após a injeção intra-ocular. As retinas intactas e os encéfalos foram submetidos à procedimento de imunoistoquímica para análise. A caracterização da retina evidenciou dois tipos distintos de células bipolares, além disto, subunidades de receptores gabaérgicos co-localizam em retinas de macacos-prego, diferente dos resultados apresentados em outras espécies. As projeções retinianas foram observadas em todas as estruturas do sistema visual primário, óptico acéssório e de temporização circadiana, além de projeções para áreas adicionais. Os resultados evidenciam diferenças interespecíficas sugerindo que a extrapolação dos resultados adquiridos em diferentes espécies devam ser extrapolados com cautela. / The diurnal habits and its complex SNC, make the tufted capuchin monkey an important subject for the study of the visual system. In the present study, five tufted capuchins received a single intraocular neuronal tracer subunit B of cholera toxin (CTb) injection and perfused 15 days later. The retina and brain were removed from the animals and processed with immunohistochemical techniques. The CTb analysis showed that the retina send projections to several structures, such as primary visual, optical accessory and circadian control systems. The immunohistochemical characterization also showed two different types of bipolar cells in the retina. These cells, differently from other species, were co-localized with gabaergic receptors. Overall our results showed several interspecies differences suggesting that comparison of the visual system between species must be undertaken with great caution.

o óxido nítrico tem sido apontado como um importante fator de desenvolvimento neural, participando ativamente como sinalizador espacial durante o processo de refinamento sináptico. Avaliamos nesse estudo a participação do óxido nítrico durante esse processo em tectos ópticos de embriões de pintos (Gallus gallus). Para tal avaliamos a imunorreatividade dos neurônios para as proteínas que formam os receptores colinérgicos e glutamatérgicos em diferentes fases do desenvolvimento embrionário, com e sem o bloqueio farmacológico da enzima de síntese do óxido nítrico (NOS). Durante o desenvolvimento embrionário, as subunidades GluR2/3 dos receptores glutamatérgicos são as que aparecem mais precocemente, no 6°dia de desenvolvimento embrionário (E6), juntamente com os neurônios imunorreativos para NOS e somente a partir de E8 é possível identificar a arquitetura laminar típica do tecto óptico.O bloqueio farmacológico da NOS mostrou diferentes padrões de marcação dependendo do tempo de sobrevida do animal. Em animais eutanasiados 24 h após o bloqueio farmacológico observou-se uma alteração na organização das camadas e no padrão radial de organização dos neurônios imunorreativos. Esse dado sugere que haja um atraso no refinamento sináptico, que se reflete em desorganização das camadas do tecto e alterações morfológicas nos neurônios. / O óxido nítrico tem sido apontado como um importante fator de desenvolvimento neural, participando ativamente como sinalizador espacial durante o processo de refinamento sináptico. Avaliamos nesse estudo a participação do óxido nítrico durante esse processo em tectos ópticos de embriões de pintos (Gallus gallus). Para tal avaliamos a imunorreatividade dos neurônios para as proteínas que formam os receptores colinérgicos e glutamatérgicos em diferentes fases do desenvolvimento embrionário, com e sem o bloqueio farmacológico da enzima de síntese do óxido nítrico (NOS). Durante o desenvolvimento embrionário, as subunidades GluR2/3 dos receptores glutamatérgicos são as que aparecem mais precocemente, no 6°dia de desenvolvimento embrionário (E6), juntamente com os neurônios imunorreativos para NOS e somente a partir de E8 é possível identificar a arquitetura laminar típica do tecto óptico.O bloqueio farmacológico da NOS mostrou diferentes padrões de marcação dependendo do tempo de sobrevida do animal. Em animais eutanasiados 24 h após o bloqueio farmacológico observou-se uma alteração na organização das camadas e no padrão radial de organização dos neurônios imunorreativos. Esse dado sugere que haja um atraso no refinamento sináptico, que se reflete em desorganização das camadas do tecto e alteração morfológicas nos neurônios.

O sistema canabinóide parece participar de vários processos neurobiológicos, incluindo neuroproteção e plasticidade. Os objetivos deste estudo foram avaliar os efeitos de ablações retinianas sobre a expressão do receptor canabinóide CB1 e de proteínas estruturais no tecto óptico de pintos pelos métodos de imuno-histoquímica, immunoblotting e PCR em tempo real. Além disso, avaliamos os efeitos do tratamento com agonistas e antagonistas canabinóides em culturas de células do tecto óptico expostas ao NMDA por citometria de fluxo e quanto à morfologia. A ablação retiniana parece gerar um aumento da expressão da proteína CB1 no tecto óptico desaferentado, mas não dos níveis de RNAm. O tratamento das culturas com o agonista canabinóide diminuiu o número de células inviáveis e de DNA fragmentado gerados pelo NMDA. O aumento da expressão de CB1 após a ablação indica uma localização pós-sináptica desses receptores e sugere um papel do sistema canabinóide em processos de plasticidade. Os resultados da cultura de células sugerem um papel neuroprotetor do sistema canabinóide. / The cannabinoid system (CS) seems to have a role in several neurobiological processes, including neuroprotection and neuronal plasticity. The aims of this study were to verify the effects of unilateral retinal ablation on the expression of cannabinoid receptor CB1 and other structural proteins in the optic tectum of chick brain by immunohistochemistry, immunoblotting and real time PCR. Moreover, we evaluated the effects of cannabinoids agonists and antagonists treatment in optic tectum cell cultures exposed to the NMDA by flow cytometry and in the morphology. The retinal ablation seems to generate an increase in the expression of protein CB1 in the deafferented optic tectum, but not in the levels of mRNA. The treatment of the cultures with the cannabinoid agonist decreased the number of unviable cells and fragmented DNAs generated by NMDA. This increase of CB1 expression indicates a post-synaptic localization of these receptors and suggests a role of the CS in plasticity processes. The results of cell culture suggest neuroprotector role of the CS.

Descrevemos os processos de captura, criação e micromanipulação cirúrgica das moscas Chrysomya megacephala. Apresentamos os processos de geração de estímulo e registro da atividade dos dois neurônios H1 localizados na placa lobular de seu cérebro. Um primeiro resultado apresentado refere-se a acuidade de seu sistema visual. Desenvolvemos um procedimento para comparar sua taxa de disparos espontâneos com as respostas do neurônio H1 quando sujeito a estímulos de excitação e inibição. Mostramos que o sistema visual da mosca não está apenas adaptado a detectar grandes fluxos ópticos mas também, é capaz de detectar pequenas velocidades de aproximadamente 1, 5o.s-1 e de apenas 0,25o de amplitude. Estes valores mostram que a mosca é capaz de detectar deslocamentos angulares muito menores do que sua abertura omatidial, = 1 2o. Outro resultado apresentado é obtido ao estudarmos o processo de codificação-decodificação neural. Alguns sistemas sensoriais agem como um conversor analógico-digital, recebendo um estímulo S(t) e codificando-o em uma sequência de pulsos, spikes. O processo de decodificação da resposta neural consiste em receber este conjunto pulsos e gerar uma estimativa Se(t) do estmulo. Este processo requer a computação e subsequente inversão de funções de correlação de alta ordem. A dimensão das matrizes que representam estas funções pode se tornar proibitivamente grande. Apresentamos um eficiente método para reduzir estas funções de correlação. Esta aproximação tem baixo custo computacional, evita a inversão de grandes matrizes e nos da um excelente resultado para a reconstrução do estímulo. Testamos a qualidade de nossa reconstrução sobre estímulos de rotação e translação. A contribuição dos núcleos de segunda ordem para a reconstrução do estímulo é de apenas 8% da contribuição dos núcleos de primeira ordem. Entretanto, em instantes específicos, a adição destes núcleos pode representar uma contribuição de ate 100%. Finalmente, investigamos quais atributos do estímulo são codificados pelos neurônios H1. Nosso espaço de estímulos possui um conjunto da ordem de 2 × 1096 elementos. É impossível imaginar que o sistema formado pelos dois neurônios H1 seja capaz de codificar eficientemente esta enorme quantidade de elementos. É razoável considerar que este sistema seja ao menos capaz de codificar um atributo essencial do movimento, seu sentido - rotações horizontais para direita ou para esquerda. Desta forma, apresentamos dois estímulos distintos para a mosca, um no qual suas velocidades são retiradas de uma distribuição Gaussiana e outro que contem apenas o sentido deste movimento. Obtemos uma correlação da ordem de 80 - 90% entre as estimativas de ambos os estímulos, estimativas obtidas através do processo de reconstrução linear. Obtemos aproximadamente 85% de eficiência na predição do sentido deste movimento. Ao utilizarmos a Teoria da Informação, encontramos uma diferença de apenas 10% entre as taxas de informação transmitida sobre os estímulos Gaussiano e sua versão reduzida. Concluímos que a propriedade comum a estes dois estímulos, o sentido do movimento, é o atributo relevante a ser codificado pelos neurônios H1. / We describe the practices of capturing, creation, and microsurgery of the flies Chrysomya megacephala. We present the procedures of stimulus generation and recording of the activity of the two H1 neurons in the lobula plate of its brain. One first result presented is related to its visual system acuity. We developed a method to compare its spontaneous firing rate with the H1s responses to excitatory and inhibitory stimuli. We show that the flys visual system is not only adapted to detect large optic flows but is also capable to detect small velocities about 1, 5o.s-1 with just 0, 25o of amplitude. These values show that the fly is capable to detect angular displacements much smallers than its ommatidial aperture, = 1 2o. Another relevant result is attained studying the processes of neural encode-decode. Some sensorial systems act as an analog-to-digital conversor, these systems encode the input stimulus S(t) in a sequence of action potential, spikes. The decoding process of the neural response consists of capturing this set of spikes and to generate an estimate Se(t) of the stimulus. This process requires the computation and subsequent inversion of high order correlations functions. The dimension of the matrixes that represent these functions can become prohibitively large. We present an efficient method to reduce these correlation functions. This approximation has low computational cost, avoids large matrixes inversion and give to us an excellent result to the stimulus reconstruction. We tested the reconstruction quality of rotational and translational stimuli. The contribution of second order stimulus reconstruction kernels is just 8% of first order kernels contribution. However, in specific times, the addition of these kernels may represent a 100% contribution. Finally, we investigate which stimulus features are codified by the H1 neurons. The stimulus space has a set of about 2 × 1096 elements. It is impossible to imagine that the system formed by the two H1 neurons could be able to encode efficiently this amount of elements. It is reasonable to consider that this system is at least able to encode an essencial characteristic of movement, its direction horizontal rotations to the right or to the left. Therefore, we presente two different stimuli to the fly, one which have velocities taken from a Gaussian distribution and another which contains just the direction of this movement. We obtain about 80 - 90% correlation between the estimates of both stimuli, estimates obtained through linear reconstruction methods. We obtain about 85% of efficiency in the prediction of stimulus direction. We find just a 10% difference between the information rate transmitted about the Gaussian stimulus and its reduced version using Information Theory. We conclude that the common attribute of these stimuli, the direction of movement, is the relevant attribute to be codified by the H1 neurons.

O sistema visual exerce importante papel para o reconhecimento do ambiente externo e para estabelecer relações entre objetos, tempo e espaço. Além disso, ele está relacionado com o controle e o desempenho motor. O objetivo deste estudo foi verificar se a privação de luz ambiente alteraria o desempenho e as respostas fisiológicas e psicológicas durante dois modelos de exercício, um fechado e um aberto. Onze ciclistas formaram o grupo de exercício fechado (GEF) e completaram um teste de 20 km, enquanto doze indivíduos ativos formaram o grupo de exercício aberto (GEA) e executaram um teste de potência constante até a exaustão (TWC). Após teste incremental máximo, GEF e GEA realizaram exercício na presença (controle) ou privação (experimental) de luz ambiente, em ordem balanceada. Respostas de desempenho, VE, VO2, VCO2 RER, FC, eletromiografia do músculo vato lateral (EMG), percepção subjetiva de esforço (PSE) e pensamento associado ao exercício (PAE) foram obtidas durante, e no ponto final do exercício, em ambas as condições. O tempo total de exercício indicou a resposta de desempenho em GEF e GEA. As respostas das variáveis fisiológicas e psicológicas foram analisadas durante a realização, ou no ponto final do exercício. A média das respostas geradas durante os 20 km no GEF, e as respostas obtidas no mesmo tempo absoluto do TWC no GEA, pareado pelo menor tempo de exaustão atingido no teste, indicaram as respostas durante a execução do exercício. As respostas obtidas nos 5 segundos finais de cada exercício indicaram as respostas do ponto final do GEF e GEA. A taxa de incremento na PSE foi calculada em GEF e GEA, e o erro de predição da distância real percorrida no teste de 20 km foi obtido no GEF. No GEF, não houve efeito da privação de luz sobre o tempo para completar o teste de 20 km, porém a privação de luz gerou menores respostas (P< 0,01) na VE, VO2, VCO2, EMG e PAE, quando comparada ao controle. No ponto final do exercício, nenhuma diferença foi verificada entre as condições. A privação de luz não alterou a taxa de elevação da PSE ou o erro de predição da distância percorrida. No GEA a privação de luz ambiente reduziu o tempo de exaustão (P< 0,05) no TWC e aumentou a resposta do VO2 e EMG (P< 0,05). Entretanto, não foi observado efeito da privação de luz na VE, VCO2 e FC. No ponto final do exercício observou-se menor EMG com a privação de luz (P< 0,03), mas nenhuma diferença nas demais variáveis foi observada. Maior taxa de elevação na PSE foi observada em ambiente privado de luz. Os resultados do presente estudo podem ser interpretados de acordo com a existência de um \"relógio biológico interno\" que calcula a duração tolerável do exercício de acordo com a aproximação ao ponto final do exercício, sugerindo que os efeitos da privação de luz sobre o desempenho possam depender da presença de um ponto final previamente conhecido / The visual system plays an important role for the environment recognition as well as to set objects, time and space relationships. Furthermore, the visual system is related to the motor learning and performance. The aim of this study was to verify if light deprivation environment would alter performance, and physiological and psychological responses to different exercise modes, closed- and open-loop exercises. Eleven cyclists were the closed-loop exercise group (CLE) and performed a 20 km time trial, while twelve active individuals were the open-loop exercise group (OLE) and cycled to exhaustion during a constant workload exercise. After maximal incremental test CLE and OLE groups performed exercise in a control and experimental condition (i.e. under light deprivation), in a counterbalanced fashion. Performance responses and responses of VE, VO2, VCO2 RER, HR, eletromyography of the vastus lateralis muscle (EMG), ratings of perceived exertion (RPE) and associative thoughts to exercise (ATE) were obtained during exercise and at the exercise endpoint in both the conditions. Time of exercise indicated performance responses in CLE and OLE groups. Physiological and psychological responses were analyzed either during or at the exercise endpoint. Mean responses throughout the 20 km cycling time trial and responses obtained at absolute matched time of exercise, corresponding to the shortest time to exhaustion provided responses along the exercise in CLE and OLE groups, respectively. Responses obtained during the last 5 seconds of the exercises provided responses at the exercise endpoint in both CLE and OLE groups. The rate of increase in RPE was calculated in CLE and OLE groups, and the predictive error of the distance was calculated in the CLE group. In CLE group no effect of light deprivation was observed in the time to complete the 20 km, although the lower response (P< 0.01) of VE, VO2, VCO2, EMG e ATE when compared to control condition. Neither difference was observed in variables at the exercise endpoint. Light deprivation had effect in neither rate of increase in RPE or predictive error of distance. Regarding OLE group the light deprivation decreased the time to exhaustion (P< 0.05) and increased VO2 and EMG (P< 0.05) responses. However, there was no light deprivation effect in VE, VCO2 and HR. Lower EMG was observed at the exercise endpoint in light deprivation condition (P< 0.05) than in control, but no difference was observed in the others. Greater rate of increase in RPE was detected (P< 0.05) in the light deprivation condition than in control. Results of the present study were interpreted according to a \"biological internal clock\" that calculates the tolerable exercise duraton based on the exercise endpoint approximation, suggesting that light deprivation effects on performance may depend on the presence of an exercise endpoint previously known

O sistema canabinóide parece participar de vários processos neurobiológicos, incluindo neuroproteção e plasticidade. Os objetivos deste estudo foram avaliar os efeitos de ablações retinianas sobre a expressão do receptor canabinóide CB1 e de proteínas estruturais no tecto óptico de pintos pelos métodos de imuno-histoquímica, immunoblotting e PCR em tempo real. Além disso, avaliamos os efeitos do tratamento com agonistas e antagonistas canabinóides em culturas de células do tecto óptico expostas ao NMDA por citometria de fluxo e quanto à morfologia. A ablação retiniana parece gerar um aumento da expressão da proteína CB1 no tecto óptico desaferentado, mas não dos níveis de RNAm. O tratamento das culturas com o agonista canabinóide diminuiu o número de células inviáveis e de DNA fragmentado gerados pelo NMDA. O aumento da expressão de CB1 após a ablação indica uma localização pós-sináptica desses receptores e sugere um papel do sistema canabinóide em processos de plasticidade. Os resultados da cultura de células sugerem um papel neuroprotetor do sistema canabinóide. / The cannabinoid system (CS) seems to have a role in several neurobiological processes, including neuroprotection and neuronal plasticity. The aims of this study were to verify the effects of unilateral retinal ablation on the expression of cannabinoid receptor CB1 and other structural proteins in the optic tectum of chick brain by immunohistochemistry, immunoblotting and real time PCR. Moreover, we evaluated the effects of cannabinoids agonists and antagonists treatment in optic tectum cell cultures exposed to the NMDA by flow cytometry and in the morphology. The retinal ablation seems to generate an increase in the expression of protein CB1 in the deafferented optic tectum, but not in the levels of mRNA. The treatment of the cultures with the cannabinoid agonist decreased the number of unviable cells and fragmented DNAs generated by NMDA. This increase of CB1 expression indicates a post-synaptic localization of these receptors and suggests a role of the CS in plasticity processes. The results of cell culture suggest neuroprotector role of the CS.