INTRODUÇÃO: Lesões cerebrais isquêmicas ocorrem em índices bastante significativos, podendo levar a alterações cognitivas de graus variados, cujas repercussões clínicas podem ser de extrema gravidade para os pacientes acometidos. Para avaliar as conseqüências destas lesões nos aspectos funcionais, pode-se utilizar um dos componentes dos potenciais evocados auditivos relacionados a eventos, o Mismatch Negativity (MMN). OBJETIVOS: verificar se o MMN é capaz de detectar mudanças eletrofisiológicas em gerbils submetidos à isquemia cerebral e a hipotermia; verificar se o treinamento auditivo pode gerar mudanças eletrofisiológicas detectáveis pelo MMN, e comparar as latências do potencial com as células sobreviventes do hipocampo de gerbils submetidos à isquemia e a hipotermia. MÉTODOS: Estudo 1: 44 gerbils (Meriones Unguiculatus) adultos foram anestesiados com halotano e submetidos à isquemia cerebral através da oclusão bilateral das carótidas por sete minutos, e à captação do MMN. Os animais foram divididos nos grupos SHAM, HIPO, NORMO e HIPER, de acordo com a temperatura a que foram submetidos. Estudo 2: 28 gerbils foram submetidos a uma sessão de treinamento auditivo com duração de 300 segundos em caixa de esquiva com gerador de eletrochoque, e ao registro do MMN. Estudo 3: foi captado o MMN de 27 gerbils e, após terem sido sacrificados, foi realizada a quantificação de células sobreviventes da região CA1 do hipocampo através de cortes histológicos. RESULTADOS: Estudo 1: houve 100% de presença do MMN no grupo HIPO, não houve diferença estatisticamente significante entre os grupos SHAM e HIPO. Estudo 2: não houve diferença estatisticamente significante entre as latências do MMN antes e depois do treinamento auditivo. Estudo 3: observou-se maior número de células sobreviventes no hipocampo nos animais do grupo HIPO, e foi detectada baixa correlação entre o número de células sobreviventes e a latência do MMN. CONCLUSÕES: o MMN detectou as mudanças eletrofisiológicas geradas pelo efeito neuroprotetor da hipotermia, porém, o protocolo do treinamento auditivo utilizado neste estudo não gerou mudanças neurais nos animais que pudessem ser detectadas pelo MMN, e foi observada baixa correlação entre a latência do MMN e o número de células sobreviventes na região CA1 do hipocampo de gerbils submetidos à isquemia e a hipotermia. / INTRODUCTION: Significant ischemic cerebral lesions may result in cognitive disorders of varying degrees, with clinical repercussions that could be extremely severe for the affected patients. In order to evaluate the consequences of such lesions upon functional aspects, one of the components of event-related auditory evoked potentials, the Mismatch Negativity (MMN), may be used. AIM: to verify whether the MMN is able to identify electrophysiological changes in gerbils submitted to cerebral ischemia and hypothermia; to verify if auditory training may generate electrophysiological changes detectable by MMN, and to compare the potential\'s latencies with the surviving cells of the hippocampus of gerbils submitted to cerebral ischemia and hypothermia. METHODS: Study 1: 44 adult gerbils (Meriones Unguiculatus) were sedated with halothane and underwent cerebral ischemia through bilateral occlusion of the carotids for seven minutes, and the MMN was registered. Animals were divided in four groups, SHAM, HIPO, NORMO and HIPER, according to the temperature they were exposed. Study 2: 28 gerbils underwent a session of auditory training of 300 seconds in a passive shuttle box with an electroshock generator, and the MMN was registered. Study 3: the MMN of 27 gerbils were registered and after their scarifice, the amount of surviving cells in the CA1 region of the hippocampus was quantified through histological cuts. RESULTS: Study 1: the MMN was 100% present in the HIPO group, there was no significant statistical difference between groups SHAM and HIPO. Study 2: there was no significant statistical difference between the MMN latencies before and after the auditory training. Study 3: a greater number of surviving cells was observed in the hippocampus of animals from group HIPO, and a low correlation between the number of surviving cells and the MMN latency was detected. CONCLUSIONS: MMN detected electrophysiological changes generated by the neuroprotector effect of hypothermia, nevertheless the auditory training protocol used in this study did not generate neural changes in the animals that could be detected by MMN, and a low correlation between the MMN latency and the number of surviving cells in the CA1 region of the hippocampus of gerbils submitted to ischemia and hypothermia was observed.

Diversas evidências demonstram que as diferentes fases do sono agem de maneira complementar e diferencial na consolidação de memórias. No entanto os mecanismos celulares e moleculares dessa relação não estão estabelecidos. Foi postulado que a melhor maneira para se entender como o sono facilita o aprendizado é contrastando evidências experimentais obtidas em presença ou ausência de informação adquirida recentemente; e que a plasticidade sináptica dependente de atividade é o melhor correlato celular para o aprendizado e memória. Portanto, analisamos a expressão dos genes relacionados à plasticidade sináptica Arc, Bdnf, Camk4, Creb1, Egr1, Egr2, Fos, Nr4a1, Ppp2ca e Ppp2r2d durante o sono de ratos adultos expostos ou não a um ambiente enriquecido. Nove dos 10 genes avaliados (Arc, Bdnf, Creb1, Egr1, Egr2, Fos, Nr4a1, Ppp2ca e Ppp2r2d) mostraram aumento da expressão após a exposição. A expressão de Bdnf no hipocampo estava aumentada durante os estágios marcados pela dessincronização da atividade elétrica do cérebro (vigília e sono REM) sugerindo que Bdnf poderia ser um marcador da homeostase do sono. Pela primeira vez demonstramos que exposição ao ambiente enriquecido promoveu aumento na expressão de genes (Ppp2r2d, Ppp2r2ca) que codificam para a proteína fosfatase 2A (PP2A). Dado o papel dessa proteína na plasticidade sináptica dependente de atividade sugerimos que esse evento seja importante para as modificações na morfologia e atividade neuronal observados após a exposição a um ambiente enriquecido. Por fim, o nosso trabalho mostra que ocorre a reindução de genes relacionados à potencialização sináptica durante SREM (Egr1, Fos). E, pela primeira vez, demonstrou-se que um gene que codifica para uma proteína relacionada à depressão da atividade sináptica também está reinduzido (Ppp2r2d) no hipocampo. Esses resultados reforçam a necessidade de uma reativação na atividade cerebral durante o sono e, pela primeira vez, mostram-se evidências experimentais que a potencialização e depressão da plasticidade sináptica ocorrem concomitantemente durante o sono. / Independent lines of evidence show differential and complementary roles of slow wave sleep and REM sleep in memory consolidation. However molecular and cellular mechanisms governing this relation are not known. It was suggested that comparison of experimental evidences obtained in presence or absence of recently acquired information is necessary to investigate sleep-dependent memory consolidation. It is well known that the activity-dependent synaptic plasticity is the best cellular and molecular correlate of learning and memory. Therefore we carried out experiments analyzing expression of synaptic plasticity-related genes (Arc, Bdnf, Camk4, Creb1, Egr1, Egr2, Fos, Nr4a1, Ppp2ca e Ppp2r2d) during sleep in adult rats exposed or not to a novel experience. Expression of nine out of 10 analyzed genes (Arc, Bdnf, Creb1, Egr1, Egr2, Fos, Nr4a1, Ppp2ca e Ppp2r2d) was increased following novelty exposure. Bdnf expression was increased in hippocampus during vigilance states marked by desynchronized brain electrical activity (waking and REM sleep). Hence, suggesting that Bdnf has a role as a homeostatic marker of sleep need. Here, we showed for the first time that exposure to novelty induces expression of protein phosphatase 2A (PP2A) coding genes (Ppp2r2d, Ppp2r2ca) in the hippocampus. Given PP2A role in activity dependant synaptic activity and its association to cytoskeleton proteins this could account for changes in neural activity and morphology observed after exposure to novelty. Finally, we found reinduction of synaptic potentiation related genes during REM sleep (Egr1, Fos). Furthermore, we also found reinduction of Ppp2r2d, which is related to synaptic depression. These results suggest the need for neural circuit reactivation during sleep and, for the first time, we provide experimental evidences that the synaptic potentiation and depression occur concurrently during sleep.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2019-02-06T18:43:55Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Rubens Gomes Junior.pdf: 1292894 bytes, checksum: a7cb84fdd6de57c93b761eeb2199e77d (MD5) / Made available in DSpace on 2019-02-06T18:43:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Rubens Gomes Junior.pdf: 1292894 bytes, checksum: a7cb84fdd6de57c93b761eeb2199e77d (MD5) Previous issue date: 2018-10-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A Disintegrin and Metalloprotease (ADAM) é uma família de proteínas transmembranas capaz de mediar adesão celular, assim como clivagem de moléculas da superfície celular. ADAM23 é um membro desta família predominantemente expressa no sistema nervoso durante o desenvolvimento até a fase adulta. Camundongos nocautes para o gene adam23 desenvolvem problemas neurológicos como tremor e ataxia e morrem logo após o nascimento, sugerindo que esta proteína possui papel fundamental no desenvolvimento e manutenção do sistema nervoso. Sendo assim, a análise do padrão de expressão da proteína ADAM23 no processo de diferenciação pode contribuir no entendimento do seu papel biológico no contexto do desenvolvimento do sistema nervoso. Primeiramente foi avaliado se as linhagens celulares de neuroblastoma (SHSY-5Y e Neuro2a), feocromocitoma (PC-12) e glioblastoma (T98G) expressavam ADAM23. Em todas as linhagens foi possível observar a proteína ADAM23. Para avaliar se a expressão de ADAM23 era alterada em eventos de diferenciação, as linhagens celulares de neuroblastoma e feocromocitoma foram usadas como modelos de diferenciação neuronal. Em PC-12 não houve alteração na expressão de ADAM23 quando as células foram tratadas com fator neurotrófico derivado de encéfalo. A linhagem celular de neuroblastoma humano, SHSY-5Y, também não apresentou alteração na expressão da proteína de interesse quando tratada com all-trans ácido retinóico. Os ensaios utilizando o neuroblastoma murino, Neuro2a, não mostraram alteração na expressão de ADAM23 nos grupos tratados com all-trans ácido retinóico ou all-trans retinal. Entretanto, nesta linhagem houve aumento da forma não processada de ADAM23 (100 kDa) nos grupos em que o soro fetal bovino foi reduzido a 1%, independente do tratamento ácido retinóico e do retinal. Ainda foi investigado um possível papel protetor de ADAM23 frente ao estresse oxidativo causado por peroxido de hidrogênio em diferentes concentrações e tempos em Neuro2a, mas nenhuma alteração na expressão foi observada. Estes dados sugerem que ADAM23 pode estar envolvida no processo de diferenciação neuronal em Neuro2a desencadeado pela redução do soro fetal bovino, entretanto mais estudos são necessários para elucidar este mecanismo. / A Disintegrin and Metalloprotease (ADAM) is a family of transmembrane proteins able to mediate cell adhesion, as well as cleavage of cell surface molecules. ADAM23 is a member of this family predominantly expressed in nervous system during development until adulthood. Mice knockouts for adam23 gene develop neurological problems, such as tremor and ataxia and die soon after birth, suggesting that protein plays a key role in development and maintenance of nervous system. Therefore, evaluation of expression profile of ADAM23 protein in the differentiation process may contribute to understanding of its biological role in context of the development of nervous system. First, it was evaluated whether cell lines of neuroblastoma (SHSY-5Y and Neuro2a), pheochromocytoma (PC-12) and glioblastoma (T98G) expressed ADAM23. In all lineages it was possible to observe the ADAM23 protein. To assess whether ADAM23 expression was altered in differentiation events, neuroblastoma and pheochromocytoma cell lines were used as models of neuronal differentiation. PC-12 cells showed no change in ADAM23 expression when they were treated with brain-derived neurotrophic factor. The human neuroblastoma cell line, SHSY-5Y, also showed no change in the expression of the protein of interest when they were treated with all-trans retinoic acid. Assays using murine neuroblastoma, Neuro2a, showed no change in ADAM23 expression on groups treated with all-trans retinoic acid or all-trans retinal. However, in this lineage presented an increase of the unprocessed form of ADAM23 (100 kDa) on group, which the fetal bovine serum was reduced to 1%, independent of retinoic acid or retinal treatment. A possible protective role of ADAM23 against oxidative stress caused by hydrogen peroxide at different concentrations and times in Neuro2a was still investigated, but no change in expression was observed. These data suggest that ADAM23 may be involved in the neuronal differentiation process in Neuro2a triggered by the reduction of fetal bovine serum, however more studies are needed to elucidate this mechanism.

Introdução: O zumbido pode ser definido como a percepção consciente de um som ou ruído, sem a presença de estimulação acústica externa. Levando em consideração o prejuízo causado pelo zumbido, a falta de tratamentos definitivos e eficientes para todos os casos de zumbido, além da dificuldade de uso da Tinnitus Retraining Therapy - TRT, por ser onerosa e longa, fica evidente a necessidade da proposição de alternativas para reabilitação de pessoas com este problema. Sendo assim, a hipótese deste estudo é que o uso do treinamento auditivo formal pode causar uma reorganização plástica no sistema auditivo dos portadores de zumbido, promovendo uma melhora do sintoma, em virtude do fortalecimento das sinapses da via auditiva, bem como da sincronia de disparo dos neurônios envolvidos no processamento auditivo. Esta modificação seria observada por meio da avaliação comportamental, eletrofisiológica e por meio do questionário THI - Tinnitus Handcap Inventory. Objetivo: O objetivo do referido estudo foi verificar o efeito de um programa de treinamento auditivo formal em portadores de zumbido na percepção deste sintoma. Método: Participaram do estudo 13 indivíduos portadores de zumbido divididos em dois grupos randomizados, sendo seis no Grupo Estudo (GE) e sete no Grupo Controle (GC). Todos os indivíduos realizaram os seguintes procedimentos: anamnese; audiometria tonal e vocal; imitanciometria; avaliação eletrofisiológica da audição; acufenometria; aplicação do THI; avaliação do processamento auditivo reduzida (GIN - Gaps In Noise, Teste de Padrão de Frequência e Fala com Ruído). Após a avaliação dos indivíduos foram iniciados os treinamentos de acordo com cada grupo. O GE foi submetido ao treinamento auditivo formal, realizado em cabina acústica, por aproximadamente 40 minutos, em oito sessões, uma vez por semana, cujas atividades enfocavam principalmente habilidades auditivas temporais e de atenção auditiva. O GC foi submetido a oito sessões de treinamento visual de 40 minutos cada, realizadas uma vez por semana, com atividades como palavras cruzadas, caça palavras, jogo dos 7 erros e Sudoku. Para a análise estatística foram utilizados o teste pareado de Wilcoxon, técnica de modelos de medidas repetidas e modelos lineares múltiplos, com nível de significância de 0,05. Resultados: Na caracterização dos grupos, não foram observadas diferenças estatisticamente significantes para as variáveis gênero, idade, pitch e loudness do zumbido, bem como para os limiares auditivos na audiometria convencional e altas frequências. Foi realizada a comparação entre os grupos, pré e pós terapia auditiva e visual, dos testes eletrofisiológicos, comportamentais e THI. A análise dos dados, utilizando um ajuste do modelo de medidas repetidas para cada variável, mostrou que não houve diferenças estatisticamente significantes entre os grupos, quando comparadas as condições pré e pós treinamento, para nenhuma das avaliações realizadas. Conclusão: O presente estudo teve o objetivo de verificar o efeito de um programa de treinamento auditivo em portadores de zumbido, na percepção deste sintoma. Nossos achados não mostraram diferenças estatisticamente significantes entre os instantes pré e pós treinamento auditivo ou treinamento placebo, bem como entre os grupos (GC e GE), tanto para os achados eletrofisiológicos, quanto para a avaliação comportamental do processamento auditivo e para o THI / Introduction: Tinnitus may be defined as the conscious perception of sound or noise in the absence of external acoustic stimulation. Considering the damage caused by tinnitus, the lack of effective and efficient treatment for all cases of tinnitus and further the difficulty of using the Tinnitus Retraining Therapy - TRT, as it is costly and overlong, it is evident the need of proposing alternatives to rehabilitation of people with such problem. Thus, the hypothesis of the present study is that the formal auditory training may lead to reorganization in the auditory system of patients with tinnitus, promoting a decrease in the symptoms, due to the strengthening of synapses in the auditory pathway, and further a best synchronism of the fire neurons involved in auditory processing. This modification would be observed by assessing behavioral and electrophysiological through the THI questionnaire - Tinnitus handcap Inventory. Objective: The aim of this study was to investigate the effect of a formal auditory training program on patients with tinnitus perception of this symptom. Method: The study included 13 subjects with tinnitus who were divided into two randomized groups, six in the Study Group (SG) and seven in the control group (CG). All subjects performed the following procedures: interview; tonal and vocal audiometry, tympanometry, electrophysiological assessment of hearing; acuphenometry; application of THI; auditory processing assessment reduced (GIN - Gaps In Noise Test Pattern Frequency and Speech in Noise). After such procedures all subjects went through the auditory training according to each group. The experimental group was subjected to formal auditory training, performed in an acoustic cabin for aproximately 40 minutes in eight sessions, once a week; the activities were mainly focused on both temporal auditory skills and auditory attention. The CG underwent eight sessions of visual training that lasted 40 minutes each, held once a week, with activities such as crossword puzzles, word search puzzles, play Sudoku and the 7 mistakes. For statistical analysis we used the Wilcoxon matched pairs test, technical models for repeated measures and multiple linear models, with a significance level of 0.05. Results: In the characterization of the groups, there was found no statistically significant differences for the variables gender, age, pitch and loudness of tinnitus as well as hearing thresholds in conventional audiometry and high frequencies. Comparisons were performed between groups, pre and post auditory training and visual, electrophysiological testing, behavioral and THI. Data analysis, using the model of repeated measures for each variable, showed no statistically significant differences between groups when comparing the situations before and after training for any of the evaluations. Conclusion: The present study aimed to verify the effect of an auditory training program in patients with tinnitus, that is, in their perception of this symptom. Our findings showed no statistically significant differences before and after the auditory training and training placebo between the groups (CG and EG) and also for the electrophysiological findings, the behavioral assessment of auditory processing and THI

O chá ayahuasca é uma bebida psicotrópica que tem provocado polêmica devido ao uso indiscriminado por alguns grupos de pessoas e pela facilidade de compra pela internet. A bebida é feita por meio da decocção conjunta das plantas Banisteriopsis Caapi e Psychotria Viridis. Contém alcaloides beta-carbolínicos (?-carbolínicos) como harmina (HRM), harmalina (HRL) e harmalol, que possuem efeitos inibidores da monoaminooxidase A (MAO-A), sendo considerados protetores contra o dano oxidativo neuronal, além de ter ações anticonvulsivantes e efeitos ansiolíticos. Por outro lado, esses alcaloides, conjuntamente com a N,N-dimetiltriptamina, principal componente alucinógeno da P. Viridis, também têm sido descritos como neurotoxinas endógenas que podem participar no início de doenças neurodegenerativas. No presente estudo, a neurotoxicidade do chá ayahuasca foi estudada por meio da determinação da ocorrência de apoptose neuronal pelo método de fluorescência da Caspase-3 e pelo ensaio do TUNEL (Terminal deoxynucleotidyl transferase mediated dUTP nick end labeling assay). Foram administrados, diariamente, durante vinte e um dias, por meio de gavagem gástrica, 2 ml de água a um grupo de ratos Wistar machos, controle (n=12) e 2 ml do chá ayahuasca 50% a outro grupo similar (n=12). Foram realizadas análises de glutationa (GSH), malonaldeído (MDA) e vitamina E séricas e hepáticas para avaliar a peroxidação lipídica (LPO), assim como análises urinárias de creatinina e ureia para avaliar o funcionamento renal dos animais. Os resultados nas análises do TUNEL mostraram significância estatística no grupo ayahuasca em relação ao grupo controle. A análise de Caspase-3 não mostrou diferenças entre os dois grupos. Os valores de MDA e GSH sérica, assim como da vitamina E hepática, apresentaram redução estatisticamente significativa no grupo tratado com o chá ayahuasca. Os resultados desta investigação apontam para a presença de um processo de estresse oxidativo nos ratos tratados com este chá, com achados estatisticamente significativos de apoptose neuronal com o ensaio do TUNEL. É recomendável a realização de outros estudos para elucidar os mecanismos neurotóxicos do chá ayahuasca. / Ayahuasca tea is a psychotropic beverage that has caused controversy due to the fact of being used indiscriminately by some group of people and the ease of purchase in the worldweb. The tea is derived by boiling the bark of the liana Banisteriopsis Caapi (B. Caapi) together with the leaves of Psychotria Viridis (P.Viridis). B. Caapi contains alkaloids as harmine, harmaline and harmalol, highly active reversible inhibitors of monoamine oxidase A and MAO-B. These compounds have been described as protecting neuronal mitochondria against oxidative damage, besides having anticonvulsivant and anxiolytic actions. On the other hand, these alkaloids, together with dimethyltryptamine (DMT), the main hallucinogenic component of P. Viridis, also had been described as endogenous neurotoxins that could participate in neurodegenerative diseases. In this work, the neurotoxicity of ayahuasca was studied by the method of fluorescence of Caspase-3 and the TUNEL assay. By gastric gavage, was administered in a daily regime during twenty-one days, 2 ml of water to a group of rats (control n=12) and 2 ml of 50% ayahuasca tea to another similar group (n=12). Analysis of reduced glutathione (GSH), malonaldehyde (MDA) and vitamin E was made, to assess lipid peroxidation and also analysis of urinary urea and creatinine, to assess kidney function of animals. The results of the TUNEL assay, showed statistical significant values in the ayahuasca group. No differences were found in Caspase-3 analysis. The values of serum MDA and GSH as well as hepatic vitamin E, showed a statistically significant reduction in the group treated with ayahuasca. The results of this investigation indicate the presence of oxidative stress in rats treated with ayahuasca tea, with statistical significant values of neuronal apoptosis measured by TUNEL assay. It is advisable to conduct further studies to elucidate the neurotoxic effects of ayahuasca tea.

El avance de las tecnologías de los microprocesadores y ordenadores ha permitido sustituir las protecciones electromecánicas y analógicas clásicas por protecciones digitales. Sin embargo, los algoritmos empleados en éstas últimas tienen serias dificultades cuando las señales procedentes de los transductores de las corrientes y tensiones están afectadas por la saturación de los mismos o por efectos de ferrorresonancia respectivamente, o cuando la falta que se presenta en la línea está afectada por un arco dinámico.Por otro lado, en los últimos años se habían hecho pequeños avances en la aplicación de la inteligencia artificial y en especial en redes neuronales a los sistemas de energía eléctrica. Éstas resultaban especialmente útiles en la predicción del flujo de carga y en la clasificación de patrones de faltas. El término clasificación de patrones engloba un amplio marco de problemas de procesado de información de gran importancia práctica. Con frecuencia estos problemas se resuelven mediante técnicas estadísticas, desarrollando un algoritmo capaz de clasificar un correctamente un patrón no visto anteriormente. Una aproximación al reconocimiento estadístico de patrones se realiza mediante el teorema de Bayes, que expresa la probabilidad de que un patrón pertenezca a una determinada clase, expresando ésta probabilidad a posteriori en función de medidas realizadas previamente. En función de las características observadas se divide el espacio en regiones de decisión separadas por fronteras de decisión o clasificación. Análogamente, las salidas de una red neuronal se pueden interpretar como las probabilidades obtenidas a partir de la función de error (minimizar la función error durante el entrenamiento de la red neuronal es equivalente a buscar la máxima probabilidad), y la red neuronal aproxima las fronteras del clasificador Bayesiano óptimo.Ante estos hechos, y la gran ventaja que supone el modo de trabajo en paralelo de las redes neuronales, nos propusimos como objetivo buscar nuevos caminos en el campo de las protecciones de las redes eléctricas por medio del estudio de las redes neuronales de sistemas de protección que resuelvan los problemas anteriormente apuntados.La metodología empleada consistió en el entrenamiento de los diferentes tipos de redes neuronales utilizadas en los relés de protección mediante datos generados, para distintos tipos de fallos, con un programa de transitorios electromagnéticos (EMTDC/PSCAD) aplicado a un modelo de red muy general que incluye todas las posibles topologías y niveles de carga. Estos patrones fueron empleados para entrenar las redes neuronales mediante un programa en C++ realizado por el autor.También se incorporó en este trabajo, el estudio y la aplicación de la transformada wavelet, que presenta una serie de ventajas frente a métodos tradicionales de procesado de señales. Entre las herramientas tradicionales de análisis de sistemas eléctricos de potencia, se encuentran numerosos algoritmos, basados entre otros, en la transformada de Fourier, filtros de Kalman, etc. Sin embargo, si ocurre un transitorio, las formas de onda asociadas son no periódicas, conteniendo oscilaciones de alta y de baja frecuencia superpuestas a la frecuencia de funcionamiento del sistema eléctrico. En tal situación, debido a que la transformada de Fourier realiza un promedio de la contribución de las frecuencias se pierde la localización de la perturbación en el tiempo. El análisis mediante wavelets supera ésta limitación, realizando un procesado de la señal, que proporciona información en tiempo y en frecuencia. Por ello, la transformada wavelet es una potente ayuda para el análisis, estudio e interpretación de los distintos fenómenos transitorios que se pueden presentar en un sistema eléctrico de potencia. Además, en este trabajo se ha implementado la transformada wavelet mediante una red neu-ronal, lo que nos permite integrar dentro de la red neuronal general de reconocimiento de pa-trones, una subred encargada de llevar a cabo el procesado de señal. El funcionamiento en paralelo de la red neuronal con la información suministrada por las wavelets ha permitido incrementar la velocidad y seguridad de la respuesta del relé neuronal en los primeros instan-tes del fallo. Asimismo, uno de los objetivos de este trabajo era realizar la implementación práctica del diseño realizado en un sistema electrónico que permitiera comprobar la eficacia del mismo. Para llevar a cabo el montaje experimental se necesitaba un sistema que permitiera simular los sistemas eléctricos similares a los empleados en el proceso de diseño y entrenamiento del relé. El Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Bath cuenta con el equipo RTDS, que constituye el complemento del sistema de simulación PSCAD, con el que es posi-ble llevar a cabo la simulación y ensayo de prototipos de equipos eléctricos. Bajo la dirección del Prof. Aggarwal se llevó a cabo las pruebas de laboratorio del relé neuronal que resultaron plenamente satisfactorias. Los alentadores resultados obtenidos son un buen estímulo para el uso de las redes neuronales en las protecciones de alta velocidad para líneas de transmisión de alta tensión ya que hemos obtenido un tiempo de respuesta en la detección en la red neuronal de incluso 1.8 ms para fallos cercanos al relé. El relé también ha dado una buena respuesta frente a ruidos, pérdida de información y cambios bruscos de carga. / The great advance of the microprocessor and computer technology has allowed the electromechanical and analog protection devices to be substituted by digital ones. However, the algorithms used in digital protections have some disadvantages related to the errors caused by current transformer saturation, voltage transformer ferro-resonance or by dynamics arcing faults. Over the past 10 years there have been some advances in the application of artificial intelligence, especially of neural networks, on power system analysis. These applications were useful in the prediction of optimum load flow and fault pattern classification. The term pattern classification encompasses a wide range of information processing problems of great practical significance. Often the framework in which to formulate solutions to pattern recognition is the statistical one, with the develop of an algorithm to be able to correctly classify a previously unseen pattern. One approach to statistical pattern recognition is using Bayes´ theorem, which gives the probability of the pattern belonging to a particular class, and expresses this posterior probability in terms of previous measurements. The space is divided up into decision regions depending on the observed features. The boundaries between regions are known as decision boundaries. The outputs of a neural network can be interpreted as posterior probabilities calculated with the error function (the network training is based on maximum likelihood which is equivalent to minimization of an error function), and the neural network approximates the decision boundaries of the Bayes´ theorem.For these reasons and because of the advantage of the parallel processing capabilities of the neural networks, our objective here is to search for new applications of neural networks on power system protection in order to improve it and solve the problems mentioned above.In order to do this in this thesis, the artificial neural networks are applied to the protection of high voltage transmission lines, assuming dynamic arcing faults, the current transformer saturation, the change of the short circuit levels, the change of the power network topology, the bad and noisy data, and sudden load changes.The methodology carried out in a special training process of the neural networks, using protection relays by means of simulated faults data, obtained by the electromagnetic transient program (EMTDC/PSCAD) applied to a generalized power network model which includes all the possible topologies and load levels. The training algorithm was implemented by the author in the C++ language program.Within this project we included the study and application of the wavelet transform, which showed a series of advantages in front of traditional methods in signal processing. In traditional power signal analysis tools, among several algorithms, the Fourier transform has been used as well as the Kalman filtering, etc. However, in presence of non stationary signals the performance of these techniques are limited. Thus, if there is a local transient over some small interval of time in the lifetime of the signal, the transient will contribute to the Fourier transform, but its location on the time axis will be lost. Wavelets analysis overcomes this limitation by employing an analyzing function that is local both in time and frequency. The wavelet transform is a powerful tool for the study and analysis of transient phenomena in electric power systems.Furthermore, in this work the wavelet transform has been implemented with a neural network which allows us to incorporate it within the whole network for pattern recognition. Both neural networks along with the information supplied by the wavelets, have made it possible to increase the speed and reliability of the relay, especially during the fault inception.Also, one of our aims was to carry out the practical implementation of an electronic board in order to test the performance of the neural relay. To do this, it was necessary to use equipment to carry out the laboratory test, by emulating the same or a similar system employed while designing and training the relay.Prof. R. K. Aggarwal, in the Electrical department in the University of Bath expertise in the application of signal processing and Artificial Intelligence technology for the development of novel intelligent relays for Power Systems, both for transmission and distribution systems. Their experience is not only in the CAD work but also in the design and engineering of proto-type hardware. To do this the RTDS (Real Time Digital Simulator) system was employed. The obtained results were fully satisfactory.These successful tests results encourage investment in neural networks in high speed protec-tion for high voltage transmission lines. The response time is even less than 1.8 ms for faults close to the relay, which has a good performance in front of noise, faulty data and sudden change of load.

Recently, it has been suggested that neurodevelopmental abnormalities underlie schizophrenia. However, it has also been suggested that schizophrenia is a neurodegenerative disease as evidenced by a progressive worsening of symptoms over time. Neurodevelopmental abnormalities may, therefore, create a functionally compromised system that is more susceptible to neuronal atrophy and/or death caused by environmental factors such as stress (a known precipitant of acute psychotic episodes and exacerbant of schizophrenia). This hypothesis was tested using the putative neurodevelopmental model of schizophrenia described by Lipska 'et al'. (1993). The effects of neonatal hippocampal lesions on BDNF mRNA and NMDAR1 mRNA, factors involved in development, cell survival and cell communication, were investigated in adult rats following exposure to a physiological stressor. Apoptosis levels were also investigated in these rats to determine if neurodegeneration was present. Results demonstrate that BDNF mRNA was reduced in the prefrontal cortex and hippocampus of lesioned as compared to sham rats. Increased BNDF mRNA resulted from swim stress in both groups, but the increase in lesioned animals was more pronounced than controls. NMDAR1 mRNA was also reduced in the prefrontal cortex and CA3 and CA1 regions of the hippocampus in lesioned versus sham rats. There was an increase, however, in the dentate gyrus of lesioned versus sham rats. Swim stress increased NMDAR1 mRNA in the prefrontal cortex and decreased it in the hippocampus. There was also an increase in apoptosis in lesioned versus sham rats, with no significant increase in response to stress. Reductions in BDNF mRNA in lesioned versus control animals support the hypothesis that neurodevelopmental lesions may result in a system more susceptible to stressors. Reductions in NMDAR1 mRNA are in accordance with the NMDA glutamate receptor hypofunction theory of schizophrenia. It is possible that reductions in glutamate function can remove the inhibitory effect of GABA, thereby resulting in overexcitation of the system and a potential for neurodegeneration. Increased apoptosis supports the presence of neurodegeneration as an ongoing phenomenon. Even though the effect of acute stress on apoptosis was not significant, the very small increases demonstrated can have significant functional consequences over extended periods of time.

Orientador: Pedro Luiz Toledo de Arruda Lourenção / Resumo: Introdução: A Displasia Neuronal Intestinal tipo B (DNI-B) é uma entidade patológica caracterizada por anormalidades nos plexos nervosos submucosos do sistema nervoso entérico, comumente associada à constipação intestinal na infância. Os microRNAs (miRNAs) são pequenos RNAs não-codificantes com um papel importante na regulação da expressão gênica, e têm sido considerados potenciais biomarcadores diagnósticos em diversas doenças. Objetivo: Determinar o perfil de expressão global de miRNAs em amostras de plasma e tecido de biópsia retal de pacientes com DNI-B. Métodos: Cinqüenta pacientes, com idade entre 0 e 15 anos, diagnosticados com DNI-B entre 1998 a 2010, foram incluídos no estudo. Amostras de sangue periférico foram coletadas de todos os 50 pacientes e 10 crianças saudáveis, sem sintomas intestinais (grupo controle). Dos 50 pacientes dos quais o sangue foi coletado, 29 também apresentavam fragmentos embolcados de tecido retal suficiente para extração de RNA. Estes materiais foram processados por microdissecção e agrupados de acordo com as diferentes camadas da parede intestinal. A extração de miRNA foi realizada utilizando o kit miRNeasy Serum / Plasma e o kit de recuperação de todos os Nucleic Acid Isolation para tecidos de biópsia. A análise global da expressão de miRNA foi realizada utilizando a plataforma TaqMan Array Human MicroRNA Card A. Análise de correlação entre a expressão de miRNA em amostras de plasma e biópsia, bem como entre os tecidos derivados das camada... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Introduction: Intestinal Neuronal Dysplasia type B (IND-B) is a pathological entity characterized by abnormalities in the submucous nerve plexuses of the enteric nervous system, commonly associated with intestinal constipation in childhood. microRNAs (miRNAs) are small non-coding RNAs with a potent role in gene expression regulation, and have been demonstrated as potential diagnostic biomarkers in several diseases. Objective: To determine the global expression profile of miRNAs in plasma and rectal biopsy tissue samples from patients with IND-B. Methods: Fifty patients, aged 0 to 15 years, who had been diagnosed with IND-B, from 1998 to 2010, were included in the study. Peripheral blood samples were collected from all 50 patients and an additional 10 healthy children, without intestinal symptoms (control group). Of the 50 patients from whom blood was collected, 29 also had sufficient rectal tissue for RNA extraction. Rectal biopsies were processed by microdissection and pooled according the different layers of the intestinal wall. miRNA extraction was performed using the miRNeasy Serum/Plasma Kit and the Recover All Total Nucleic Acid Isolation kit for biopsy tissues. Global miRNA expression analysis was performed using the TaqMan Array Human MicroRNA Card A platform. Correlation analysis between miRNA expression in plasma and biopsy samples as well as among tissues derived from the distinct intestinal layers was performed. Results: miRNA let-7a was over-expressed (~7 fold hi... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientadora: Profª Dra Alexandre Hiroaki Kihara / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Neurociência e Cognição, 2014. / No desenvolvimento pós-natal do Sistema Nervoso Central (SNC), a formação do bulbo olfatório ocorre a partir da zona subventricular (ZSV) próxima ao ventrículo lateral, por meio da proliferação e migração dos neurônios formados nestas regiões em idade pós-natal. As atividades das células das ZSV são moduladas pela variação da concentração de cálcio intracelular, que por sua vez é dependente do cálcio externo e de estoques intracelulares deste íon localizados em organelas como o retículo endoplasmático e mitocôndria. Estas organelas expressam receptores de rianodina (RyRs) que controlam a liberação do cálcio para o citosol. O objetivo deste projeto foi verificar a expressão destes receptores e, consequentemente, a participação do cálcio intracelular no desenvolvimento das células da ZSV de ratos da cepa Wistar. Para este fim, primeiramente foi realizada análise da expressão gênica dos RyRs na ZSV de ratos neonatos no dia do nascimento (P0) e animais adultos (P60), além da distribuição proteica dos RyRs em ratos P0; posteriormente, foi realizado o bloqueio in vitro dos RyRs em células da ZSV, extraídas de animais P0, com dantrolene por um período de 4 horas. Após o bloqueio, foram avaliadas possíveis alterações i) na morfologia das células; ii) desenvolvimento de neuritos. Para isto, foram utilizadas técnicas combinadas como imuno-histoquímica, PCR em tempo real, além de avaliações morfológicas. Na parte descritiva, verificamos menor expressão gênica em neonatos em relação aos animais adultos e acumulo proteico das três isoformas de RyRs na ZSV de neonatos, enquanto que o bloqueio das células em meio de cultura inibiu a formação de neuritos assim como as células mantiveram-se com morfologia circular, diferentemente de células controle, que apresentaram morfologia diferencial e maior arborização dendrítica. Assim, podemos concluir que os RyRs participam do processo de desenvolvimento das células da ZSV, as quais migram e formam as circuitarias do bulbo olfatório. / During the development of the central nervous system (CNS), the formation of the olfactory bulb occurs through the proliferation and migration of postnatal differentiated neurons from the subventricular zone (SVZ) close to the lateral ventricle. The activity of SVZ cells is modulated by the variation of intracellular calcium concentration, which in turn depends on external calcium and intracellular stores, localized in organelles such as mitochondria and endoplasmic reticulum. These organelles accumulate ryanodine receptors (RyRs) that control the release of calcium into the cytosol. The aim of this project was to verify the role of these receptors and, consequently, the participation of intracellular calcium in the development of the SVZ cells from Wistar rats. To this end, we first analyzed gene expression of these receptors in neonates animals (P0) and adult animals (P60) and also descriptive analysis related to the protein distribution in the SVZ of neonate animals in the day of birth (P0). Then we performed in vitro blockade of RyRs in SVZ cells, isolated from P0 animals with dantrolene during 4 hours. After the blockade, possible alterations were evaluated i) cell morphology; ii) neurite growth. For this, combined techniques such as immunohistochemistry and real time PCR were used, besides morphological evaluations. We observed gene expression of the three isoforms of RyRs in neonates lower than in adults, and protein accumulation of these proteins in all SVZ from neonates. In vitro blockade of RyRs in primary cell culture from SVZ inhibited the neurite growth, as well as preserved the circular morphology of the treated cells, contrary to the observed in control cells, which showed differentiated shape and increased dendritic branching. Thus, we are able to disclose that RyRs participate in the development of the cells from SVZ, which migrate and participate the olfactory bulb circuitries.

Submitted by Simone Antunes Terra (simoneaterra@gmail.com) on 2016-03-03T14:12:56Z No. of bitstreams: 1 Dissertação para Mestrado pós defesa.pdf: 1735647 bytes, checksum: fb9582adc999dfc3e76bf360a3409af1 (MD5) / Approved for entry into archive by Sandra Manzano de Almeida (smanzano@marilia.unesp.br) on 2016-03-04T14:18:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 terra_sa_me_bot.pdf: 1735647 bytes, checksum: fb9582adc999dfc3e76bf360a3409af1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-04T14:18:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 terra_sa_me_bot.pdf: 1735647 bytes, checksum: fb9582adc999dfc3e76bf360a3409af1 (MD5) Previous issue date: 2016-03-01 / Introdução: A Displasia Neuronal Intestinal, tipo B (DNI-B) é uma doença neuromuscular gastrointestinal caracterizada por alterações complexas do sistema nervoso entérico. Seu diagnóstico depende da análise histopatológica de biópsias do reto, com mudanças dos critérios diagnósticos ao longo dos anos, o que dificulta a prática diagnóstica. O Consenso de Frankfurt, 1990, estabeleceu critérios histológicos qualitativos para diagnóstico de DNI-B, como hiperganglionose e hiperplasia do plexo nervoso submucoso. Meier-Ruge et al. 2004, 2006, definiu o diagnóstico de maneira quantitativa: mais de 20% de gânglios nervosos gigantes na submucosa, com mais de 8 neurônios cada, em 25 gânglios examinados, e em crianças maiores de 1 ano. Objetivos: Analisar as características morfológicas do sistema nervoso entérico em pacientes com DNI-B segundo os critérios do Consenso de Frankfurt de 1990, e testar a aplicabilidade dos critérios numéricos propostos por Meier-Ruge et al 2004. Pacientes e Métodos: Foram analisadas retrospectivamente peças cirúrgicas de cólon distal de 29 pacientes, com idade de 0 a 16 anos, com diagnóstico de DNI-B, em cortes histológicos processados para histologia convencional pela hematoxilina e eosina (H&E) e para imuno-histoquímica da calretinina. Resultados: Apenas 1 paciente contemplou estes critérios numéricos. Houve imunopositividade para calretinina nos neurônios, porém a contagem de neurônios foi menor em relação ao H&E (p=0,002). Não houve diferenças significativas entre os grupos etários de crianças menores e maiores de 1 ano em relação à hiperganglionose (p=0,789), número de neurônios (p=0,359), gânglios com sinais de imaturidade (p=0,664) e neurônios hipogênicos (p>0,999). Conclusões: Os critérios numéricos recomendados em cortes de 15µm, corados por painel histoquímico específico, apresentam aplicabilidade limitada quando transpostos à análise histopatológica convencional. Houve concordância pobre nos critérios analisados entre a H&E e a calretinina. Em relação à idade, nosso estudo mostrou que crianças maiores de 1 ano podem apresentar os mesmos aspectos histológicos de imaturidade neuronal que crianças menores de 1 ano, questionando a necessidade de um critério de idade para o diagnóstico da DNI-B. / Introduction: Intestinal Neuronal Dysplasia type B (INDB) is a gastrointestinal neuromuscular disease characterized by complex changes in the enteric nervous system. The diagnosis depends on the histopathological analysis of rectal biopsies and the diagnostic criteria have changed over the years, making it difficult to diagnostic practice. The Frankfurt Consensus, 1990, established qualitative criteria for the histological diagnosis of INDB, such as gigant ganglia and hyperplasia of submucosal nerves. Meier-Ruge et al. 2004, 2006, defined quantitative criteria: over 20% of giant ganglia, with more than 8 nerve cells each, on 25 ganglia examined, and in children older than one year. Objectives: Analyze the morphological characteristics of the enteric nervous system in patients with INDB according to the Frankfurt Consensus Criteria 1990 and test the applicability of the numerical criteria proposed by Meier-Ruge et al. 2004. Patients and Methods: Surgical specimens of distal colon from 29 patients, aged 0-16 years old, diagnosed with INDB, in histological sections processed for conventional histology by hematoxylin and eosin (H&E) and for immunohistochemistry of calretinin, were retrospectively analyzed. Results: Only one patient met these numerical criteria. There was immunostaining for calretinin in neurons but the neurons count was lower in relation to H&E (p=0.002). There were no significant differences between the age groups of children younger and older than 1 year old in relation to hyperganglionosis (p=0.789), number of neurons (p=0.359), ganglion with immaturity (p=0.664) and hypogenic neurons (p>0.999). Conclusions: The numerical criteria recommended for 15μm cut, stained with specific histochemical panel, have limited applicability when transferred to conventional histopathology. There was poor agreement on the criteria analyzed between H&E and calretinin. Regarding the age, our study showed that children older one year old may present the same histological features of neuronal immaturity as children younger one year old, challenging the need for an age criterion for the diagnosis of INDB.