Proprioception is the ability to sense body position necessary for coordinate precise movements. Despite the low complexity of insect neuronal systems, scientists are studying their motor control system. Researchers performed experiments in desert locusts by stimulating their apodeme and recording the neuronal response. Previous studies reported variations in neuronal spiking rates related to acceleration, velocity and position sensitivity. Their results led us to the assumption that either there are different kinds of sensory neurons, or there is only one type of neuron responding to various Physical quantities. Therefore, this research intends to investigate the different spiking rates. We also want to study the influence of apodemes excitations in sensory neurons with information theoretical measures. However, the way signals were recorded does not allow the calculation of delayed transfer entropy (DTE) between sensory neurons. To solve that problem we propose a method to estimate parameters of connections in such scenarios. Our analysis will model the time spent between spikes with survival functions. The influence of excitation in the neuronal response will be analyzed with DTE, which will also be used to validate the methods of simulation. Results show that there is evidence to support the assumption of different spiking rates among sensory neurons. DTE suggests the existence of intermediate processing nodes between excitation and some sensory neurons. A further simulation joining the methods proposed and neuronal signals showed that models considering intermediate pathways present a good fit to the data. We suggest that the different responses of sensory neurons are not due to various types of neurons, but to a preprocessing layer. / Propriocepção é a capacidade de monitorar a posição do corpo necessária para coordenar movimentos precisos. Apesar da baixa complexidade dos sistemas neuronais de insetos, cientistas têm estudado seu controle motor. Pesquisadores realizaram experimentos em gafanhotos estimulando mecanicamente seu apódema e registrando a resposta neuronal. Estudos anteriores relatam variações nas taxas de spiking, e as relacionam com sensibilidades à aceleração, à velocidade e à posição. Seus resultados nos levaram às suposições de que ou existem diferentes tipos de neurônios sensores ou há apenas um tipo de neurônio sensível à diferentes grandezas físicas. Portanto, esta pesquisa pretende investigar as diferentes taxas de spiking e estudar a influência das excitações do apódema em neurônios sensores com medidas de teoria da informação. No entanto, a forma como os sinais foram gravados não permite calcular-se a transferência de entropia atrasada (DTE) entre neurônios sensores. Para tanto, propôs-se um método de estimação de parâmetros para ligações em tais cenários. As análises modelarão o tempo gasto entre spikings com funções de sobrevida. Além disso, a influência da excitação sobre a resposta neuronal será analisada com DTE, a qual também será utilizada para validar os métodos de simulação. Os resultados mostram que há evidências para suportar a hipótese de diferentes taxas de spiking. A DTE sugere a existência de nós intermediários (entre excitação e alguns neurônios sensoriais). Posteriormente, uma simulação juntando os métodos propostos e os sinais neuronais mostrou que modelos considerando caminhos intermediários se ajustam bem aos dados. Por fim, os resultados sugerem que as diferentes respostas de neurônios sensores não acontecem devido a diferentes tipos de neurônios, mas sim à uma camada de pré-processamento.

Proprioception is the ability to sense body position necessary for coordinate precise movements. Despite the low complexity of insect neuronal systems, scientists are studying their motor control system. Researchers performed experiments in desert locusts by stimulating their apodeme and recording the neuronal response. Previous studies reported variations in neuronal spiking rates related to acceleration, velocity and position sensitivity. Their results led us to the assumption that either there are different kinds of sensory neurons, or there is only one type of neuron responding to various Physical quantities. Therefore, this research intends to investigate the different spiking rates. We also want to study the influence of apodemes excitations in sensory neurons with information theoretical measures. However, the way signals were recorded does not allow the calculation of delayed transfer entropy (DTE) between sensory neurons. To solve that problem we propose a method to estimate parameters of connections in such scenarios. Our analysis will model the time spent between spikes with survival functions. The influence of excitation in the neuronal response will be analyzed with DTE, which will also be used to validate the methods of simulation. Results show that there is evidence to support the assumption of different spiking rates among sensory neurons. DTE suggests the existence of intermediate processing nodes between excitation and some sensory neurons. A further simulation joining the methods proposed and neuronal signals showed that models considering intermediate pathways present a good fit to the data. We suggest that the different responses of sensory neurons are not due to various types of neurons, but to a preprocessing layer. / Propriocepção é a capacidade de monitorar a posição do corpo necessária para coordenar movimentos precisos. Apesar da baixa complexidade dos sistemas neuronais de insetos, cientistas têm estudado seu controle motor. Pesquisadores realizaram experimentos em gafanhotos estimulando mecanicamente seu apódema e registrando a resposta neuronal. Estudos anteriores relatam variações nas taxas de spiking, e as relacionam com sensibilidades à aceleração, à velocidade e à posição. Seus resultados nos levaram às suposições de que ou existem diferentes tipos de neurônios sensores ou há apenas um tipo de neurônio sensível à diferentes grandezas físicas. Portanto, esta pesquisa pretende investigar as diferentes taxas de spiking e estudar a influência das excitações do apódema em neurônios sensores com medidas de teoria da informação. No entanto, a forma como os sinais foram gravados não permite calcular-se a transferência de entropia atrasada (DTE) entre neurônios sensores. Para tanto, propôs-se um método de estimação de parâmetros para ligações em tais cenários. As análises modelarão o tempo gasto entre spikings com funções de sobrevida. Além disso, a influência da excitação sobre a resposta neuronal será analisada com DTE, a qual também será utilizada para validar os métodos de simulação. Os resultados mostram que há evidências para suportar a hipótese de diferentes taxas de spiking. A DTE sugere a existência de nós intermediários (entre excitação e alguns neurônios sensoriais). Posteriormente, uma simulação juntando os métodos propostos e os sinais neuronais mostrou que modelos considerando caminhos intermediários se ajustam bem aos dados. Por fim, os resultados sugerem que as diferentes respostas de neurônios sensores não acontecem devido a diferentes tipos de neurônios, mas sim à uma camada de pré-processamento.

Made available in DSpace on 2016-04-29T13:17:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aline de Carvalho Abdelnur.pdf: 1525676 bytes, checksum: 7ac17f7946c4f9d21776abe2bdcead58 (MD5) Previous issue date: 2013-11-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Skinner (1969/1980) described rules as contingency specifying stimuli with discriminative stimulus function. Based on this assumption, behavior analysts led much experimental research on rule-governed behavior and other possible behavioral functions of rules have not been investigated. Nevertheless a conceptual debate has started within Behavior Analysis about other functions of rules. This work is an experimental investigation on the function-altering effects of rules proposed in this conceptual debate. Another objective of this study was to investigate the effects of the statement of deadlines and consequences, alone or combined, on the behavior of Kindergarten children, when the opportunity to respond was immediate or delayed. Twenty children, aged from 4 to 5 years, were assigned into two experimental groups, following baseline. The study had two Parts. In Part I, rules with either a deadline OR a consequence for the specified response (or compliance) were studied. Group I was exposed to a sequence of experimental conditions that always started with immediate opportunity to respond. Group II was exposed to the same conditions, but always starting with delayed opportunity to respond. In Part II, attended 12 children, and rules specified both deadlines and consequences, always with immediate opportunity for the Group I and delayed opportunity for the Group II. The results demonstrate the function-altering function exerted by rules that specify deadlines and consequences, as well as extend other researchers data quantity and generality. Significant results were also obtained in terms of compliance with rules, under conditions of deadlines and / or consequences not previously investigated / Regras foram descritas por Skinner (1969/1980) como estímulos especificadores de contingências com função de estímulo discriminativo. A partir desta formulação, os analistas do comportamento conduziram muitas pesquisas experimentais sobre comportamento governado por regras, mas outras possíveis funções comportamentais de regras não foram investigadas. No entanto, foi iniciado um debate conceitual acerca de outras funções que as regras poderiam exercer. Este estudo caracteriza-se como uma investigação experimental dos efeitos alteradores de função de outros estímulos que as regras podem exercer. Outro objetivo deste estudo foi investigar os efeitos da declaração de prazos e consequências, isolados ou em combinação, sobre o comportamento de crianças da pré-escola, quando a oportunidade para seguir a regra era imediata ou atrasada. Participaram 20 crianças com idade entre 4 e 5 anos, que foram divididas em dois grupos experimentais, após a fase de linha-de-base. O estudo teve duas partes. Na Parte I, eram declaradas regras que especificavam apenas um prazo ou apenas uma consequência para a emissão da resposta especificada. O Grupo I foi exposto a uma sequência de condições experimentais que se iniciava sempre com oportunidade imediata para responder. O Grupo II foi exposto às mesmas condições, mas sempre iniciando com oportunidade atrasada para responder. Na Parte II, da qual participaram 12 crianças, eram declaradas regras que especificavam tanto um prazo como uma consequência, sempre com oportunidade imediata para responder para o Grupo I e oportunidade atrasada para o Grupo II. Os resultados obtidos atestam a função alteradora de função exercida por regras que especificam prazos e consequências, assim como permitem ampliar a quantidade e a generalidade de dados obtidos por outros pesquisadores. Resultados significativos em termos de seguimento, em condições de prazo e /ou consequência não investigadas anteriormente também foram obtidos

Made available in DSpace on 2016-04-29T13:18:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Monica Milharezi Mendonca.pdf: 1227656 bytes, checksum: e4408bd029458b28b9a5b7d2bf8dbf72 (MD5) Previous issue date: 2010-05-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Variables that influence rule control are important to be known because the control by rules seems to be a distinctive characteristic of humans. Some of these variables are the specification of deadlines and consequences in rules that also state immediate (OIR) or delayed (OAR) opportunity to respond, investigated by Bram & Malott (1990), Mistr & Glenn (1992) e Hupp & Reitman (1999) and replicated in this experiment. Two experiments have been conducted; the first one, due to unpredictable variables interference, it was used as a preparatory for the second one. Four children, between 3 years and 11 months and 5 years and 6 months old participated in the experiment and were divided in 2 groups. The 2 children in Group I were exposed to conditions PI (in which rules specified an immediate deadline), CA (rules specified delayed consequence) and CA-PI (rules specified delayed consequence and immediate deadline) with OIR, and children in Group II, to the same conditions, but with OAR. Results suggested that the specification of immediate deadline or delayed consequence could be enough to evoke the response specified by the rule in OIR, however, the variables manipulated could have had their effect modulated by the presence of the variable history of rule following, and therefore, the interaction between them is still to be investigated. In conditions with OAR, the variable specification of delayed consequence and immediate deadline had a subtle effect and Mistr & Glenn (1992)‟s suggestion that the declaration of immediate consequence could be critical in OAR condition, couldn‟t be discarded. The variable type of opportunity to respond showed to be critical, although could have also been in interaction with the history of rule following to produce some of the results. It was also found verbalizations of the participants, which we called rule related responses, which seemed to differ between groups and thus deserve a greater investigation. The long-lasting function-altering effect of rules was observed in the preparatory experiment / Variáveis que influenciam o controle por regras são importantes de serem conhecidas, pois o controle por regras parece ser uma característica distintiva de humanos. Algumas destas variáveis são as especificações de prazos e consequências em regras que declaram oportunidade imediata (OIR) e atrasada para responder (OAR), investigadas por Bram & Malott (1990), Mistr & Glenn (1992) e Hupp & Reitman (1999) e replicadas no presente experimento. Foram realizados 2 experimentos, o 1°, devido à interferência de variáveis não previstas, serviu como preparatório para o 2° experimento (experimento principal). Do experimento principal participaram 4 crianças, com idades entre 3 anos e 11 meses e 5 anos e 6 meses, divididas em 2 grupos. As 2 crianças do Grupo I passaram pelas condições PI (em que regras especificavam prazo imediato), CA (especificavam consequência atrasada) e CA-PI (consequência atrasada e prazo imediato) em OIR e as 2 crianças do Grupo II, pelas mesmas condições, porém em OAR. Os resultaram sugeriram que a especificação de prazo imediato ou de consequência atrasada poderia ser suficiente para evocar a resposta especificada pela regra em OIR, entretanto, as variáveis manipuladas podem ter tido seu efeito modulado pela presença da variável história de seguimento de regras e, portanto, a interação entre elas ainda deve ser investigada. Nas condições em OAR, a variável especificação de consequência atrasada e prazo imediato teve um efeito sutil, e a hipótese de Mistr & Glenn (1992) de que a declaração de consequência imediata seria crítica em OAR não pôde ser descartada. A variável tipo de oportunidade para responder se mostrou crítica, embora também possa ter estado em interação com a história de seguimento de regras para produzir alguns dos resultados. Foram encontradas também verbalizações dos participantes, a que chamamos respostas relacionadas à regra, que pareceram diferir entre os grupos e merecem, portanto, maior investigação. O efeito duradouro da função alteradora de função das regras pôde ser observado no experimento preparatório

Modulation instability (MI) is a general characteristic of wave propagation in nonlinear dispersive media and it has been intensively investigated in several branches of physics due to its fundamental nature as well as technological applications. This phenomenon corresponds to the exponential growth of weak harmonic perturbations in virtue of the interplay between dispersive and nonlinear effects. Hence, despite its important features, MI is also a main source of channel depletion and degradation in optical fiber communications. In this thesis, we investigate the modulational instability (MI) induced by cross-phase-modulation (XPM) of two incoherently coupled optical pulses co-propagating in a lossless fiber with a finite nonlinear response time. The non-instantaneous character of the nonlinear response is introduced through a Debye relaxation process. We analytically obtain the exact dispersion relation for weak harmonic perturbations over the stationary solution. We show that the instability spectrum, present in both normal and anomalous dispersive regimes in instantaneously responding Kerr media, develops a double peak structure whose relative strength and typical frequency range depend on the response time. Further, we reveal that there are two unstable modes in the entire frequency spectrum. We report the dependence of the maximum gain and central frequency within each unstable mode as a function of the group velocity mismatch and response time, showing the crossover between the regimes of fast and slow non-linear responses. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Instabilidade Modulacional (IM) é um fenômeno característico da propagação de ondas em meios dispersivos não-lineares e tem sido estudado em diversas áreas da Física devido a sua natureza fundamental bem como suas importantes plicações tecnológicas. Esse fenômeno corresponde ao enriquecimento exponencial de pequenas perturbações harmônicas devido a cooperação dos efeitos não-lineares e dispersivos. Portanto, não obstante sua aplicabilidade, IM é, de igual modo, uma fonte importante de degradação em sistemas de comunicação por fibras ópticas. Nesta tese investigamos a instabilidade modulacional (IM) induzida por Modulação de Fase Cruzada (MFC) de dois pulsos ópticos acoplados incoerentemente que se propagam em uma fibra sem perda com tempo de resposta não-linear finito. O caráter não-instantâneo da resposta não-linear é introduzido através de um processo de relaxação de Debye. Obtemos analiticamente, de modo exato, a relação de dispersão para fracas perturbações harmônicas da solução estacionária. Mostramos que o espectro de instabilidade, presente tanto no regime de dispersão normal quanto no anômalo em meios Kerr com resposta instantânea, desenvolve uma estrutura de pico duplo cuja a intensidade relativa e a frequência típica dependem do tempo de resposta considerado. Além do mais, revelamos que existem dois modos instáveis ao longo de todo o espectro de frequência. Apresentamos a dependência do ganho máximo e da frequência correspondente dentro de cada modo instável como função da diferença da velocidade de grupo e do tempo de resposta, mostrando o cruzamento entre os regimes de resposta não-linear rápida e lenta.

Estados Nucleares isoméricos são estados que decaem com vidas-médias longas ( T1/2 > 10 ns) e revelam, em geral, uma grande mudança no momento angular no seu decaimento, um pequeno elemento de matriz ou uma baixa energia de transição. Através da medida da vida-média de estados nucleares é possível obter informações sobre a função de onda desse estado, representando um teste rigoroso para modelos nucleares. Neste trabalho foi utilizado um sistema desenvolvido no Laboratório Aberto de Física Nuclear (LAFN) da Universidade de São Paulo chamado SIStema para Medida de Estados Isoméricos (SISMEI), que utiliza coincidência atrasada entre partículas evaporadas numa reação nuclear e raios gama emitidos pelo estado isomérico. O SISMEI consiste de cintiladores plásticos para detecção das partículas, detectores de germânio hiperpuro (HPGe) e iodeto de sódio (NaI(Tl)) para raios gama, associados a uma eletrônica de coincidência, instalado no acelerador Pelletron (8UD) do LAFN. Neste trabalho, realizou-se um experimento para medir o estado isomérico 7(-) (E = 1229,87(4) keV) do 68Ga. A tomada de dados durou cerca de 80 horas com uma taxa de eventos de aproximadamente 80000 contagens por hora. O resultado obtido foi T 1/2 = 60, 8(11) ns, que é compatível com os resultados experimentais de outros trabalhos, porém, mais preciso. A estrutura desse núcleo foi calculada através do Modelo de Camadas em Larga Escala considerando-se duas interações residuais diferentes FPG e JUN45; os resultados foram comparados entre si, juntamente com os valores obtidos em outros trabalhos. Os cálculos realizados com o Modelo de Camadas reproduziram relativamente bem a energia e a ordem dos estados excitados do 68Ga, a interação FPG conseguiu descrever melhor a probabilidade de transição quadrupolar elétrica B(E2) diretamente ligada à vida-média do estado. / Isomeric nuclear states are nuclear states which decay with long lifetimes (T1/2 > 10 ns); their study generally reveals, a large change in angular momentum in its decay, a small matrix element or a small transition energy. By measuring lifetimes of isomeric states it is possible to obtain information about this states wave function, being a robust test for nuclear models. In this work, a system developed at the Laboratório Aberto de Fsica Nuclear (LAFN) of University of São Paulo called System for the Measurement of Isomeric States (SISMEI) was utilized. Delayed coincidence between evaporated particles in a nuclear reaction and the delayed gamma-rays emitted from the isomeric state was used to measure lifetimes. SISMEI is composed of plastic scintillators for particle detection, hiperpure germanium detectors (HPGe) and sodium iodide (NaI(Tl)) for gamma-ray detection, coupled to a coincidence system, located on 30A beam line of the Pelletron (8UD) accelerator - LAFN. In the present work, an experiment to measure the 7 (-) (E = 1229.87(4) keV) isomeric state of 68Ga was performed. The experiment took about 80 hours with an event rate of about 80000 counts per second. The measured value was T 1/2 = 60.8(11) ns, which is compatible, but more accurate, with experimental results of other authors. The nuclear structure of this nucleus was calculated with the Large Scale Shell Model by using two different residual interactions FPG and JUN45; the results were compared with the known values. The structure calculated with LSSM described the energy states and the order of excited states relatively well; the FPG interaction was capable to describe better the quadrupolar electrical transition probability B(E2), which is direct related to predicting the state lifetime.

Estados Nucleares isoméricos são estados que decaem com vidas-médias longas ( T1/2 > 10 ns) e revelam, em geral, uma grande mudança no momento angular no seu decaimento, um pequeno elemento de matriz ou uma baixa energia de transição. Através da medida da vida-média de estados nucleares é possível obter informações sobre a função de onda desse estado, representando um teste rigoroso para modelos nucleares. Neste trabalho foi utilizado um sistema desenvolvido no Laboratório Aberto de Física Nuclear (LAFN) da Universidade de São Paulo chamado SIStema para Medida de Estados Isoméricos (SISMEI), que utiliza coincidência atrasada entre partículas evaporadas numa reação nuclear e raios gama emitidos pelo estado isomérico. O SISMEI consiste de cintiladores plásticos para detecção das partículas, detectores de germânio hiperpuro (HPGe) e iodeto de sódio (NaI(Tl)) para raios gama, associados a uma eletrônica de coincidência, instalado no acelerador Pelletron (8UD) do LAFN. Neste trabalho, realizou-se um experimento para medir o estado isomérico 7(-) (E = 1229,87(4) keV) do 68Ga. A tomada de dados durou cerca de 80 horas com uma taxa de eventos de aproximadamente 80000 contagens por hora. O resultado obtido foi T 1/2 = 60, 8(11) ns, que é compatível com os resultados experimentais de outros trabalhos, porém, mais preciso. A estrutura desse núcleo foi calculada através do Modelo de Camadas em Larga Escala considerando-se duas interações residuais diferentes FPG e JUN45; os resultados foram comparados entre si, juntamente com os valores obtidos em outros trabalhos. Os cálculos realizados com o Modelo de Camadas reproduziram relativamente bem a energia e a ordem dos estados excitados do 68Ga, a interação FPG conseguiu descrever melhor a probabilidade de transição quadrupolar elétrica B(E2) diretamente ligada à vida-média do estado. / Isomeric nuclear states are nuclear states which decay with long lifetimes (T1/2 > 10 ns); their study generally reveals, a large change in angular momentum in its decay, a small matrix element or a small transition energy. By measuring lifetimes of isomeric states it is possible to obtain information about this states wave function, being a robust test for nuclear models. In this work, a system developed at the Laboratório Aberto de Fsica Nuclear (LAFN) of University of São Paulo called System for the Measurement of Isomeric States (SISMEI) was utilized. Delayed coincidence between evaporated particles in a nuclear reaction and the delayed gamma-rays emitted from the isomeric state was used to measure lifetimes. SISMEI is composed of plastic scintillators for particle detection, hiperpure germanium detectors (HPGe) and sodium iodide (NaI(Tl)) for gamma-ray detection, coupled to a coincidence system, located on 30A beam line of the Pelletron (8UD) accelerator - LAFN. In the present work, an experiment to measure the 7 (-) (E = 1229.87(4) keV) isomeric state of 68Ga was performed. The experiment took about 80 hours with an event rate of about 80000 counts per second. The measured value was T 1/2 = 60.8(11) ns, which is compatible, but more accurate, with experimental results of other authors. The nuclear structure of this nucleus was calculated with the Large Scale Shell Model by using two different residual interactions FPG and JUN45; the results were compared with the known values. The structure calculated with LSSM described the energy states and the order of excited states relatively well; the FPG interaction was capable to describe better the quadrupolar electrical transition probability B(E2), which is direct related to predicting the state lifetime.