Doctor en Ciencias con Mención en Biología Molecular, Celular y Neurociencias. / Dans plusieurs neurones du SNC l'activité somato-dendritique infraliminaire peut se propager passivement dans l'axone et augmenter transitoirement la transmission synaptique spontanée et évoquée par le potentiel d'action de manière dépendante du Ca2+. Les mécanismes sousjacents à ce type de plasticité synaptique, appelée facilitation "analogique" ou "analogo-digitale", restent largement inconnus pour la plupart des synapses centrales, principalement en raison de la difficulté à réaliser des enregistrements directs des petits boutons présynaptiques. Ici, nous utilisons de la photolyse de Ca2+ et de l'imagerie aux niveau des terminaisons présynaptiques individuelles des interneurones de la couche moléculaire du cervelet (ICM), combinées à des enregistrements électrophysiologiques avec la technique du patch. Nous décrivons un nouveau mécanisme de facilitation analogo-digitale qui est dépendant du Ca2+ infraliminaire et dans lequel la fraction et la cinétique du pool de vésicules dites “prêtes à être libérées” (readily releasable pool ou RRP en anglais), est modulée par des modifications de la probabilité d'occupation des sites d'ancrage dans des contacts synaptiques individuels. Nos résultats ajoutent une nouvelle dimension à la compréhension de la manière dont l'activité infraliminaire module le flux d'information dans les circuits neuronaux / In several neurons of the CNS, subthreshold somatodendritic activity can spread passively into the axon and transiently enhance spontaneous and spike-evoked synaptic transmission in a Ca2+-dependent and graded manner. Available evidence about the underlying mechanism of this type of synaptic plasticity, called “analog” or “analog to digital” facilitation (ADF), remains largely incomplete for the majority of central synapses, mainly due to the experimental inaccessibility to the small presynaptic boutons. Here we use both Ca2+ photolysis and imaging at individual presynaptic terminals of the rat cerebellar molecular layer interneurons (MLIs), combined with whole-cell paired recordings from synaptically connected MLIs, to report a novel subthreshold Ca2+-dependent mechanism for ADF whereby the fraction and the kinetics of the pool of vesicles available for immediate release, the readily releasable pool (RRP), are modulated by changing the docking site occupancy probability in single synaptic contacts. Our results add a new dimension in the understanding of how subthreshold activity modulates information flow in neuronal circuits. / 31 de diciembre, 2019

O presente trabalho aborda os principais conceitos relacionados com as redes neurais artificiais, que são modelos baseados no comportamento do cérebro. As redes neurais artificiais assemelham-se ao cérebro quanto à obtenção do conhecimento através de um processo de aprendizado, e quanto ao uso da força de conexão interneurônio para armazenar o conhecimento, conhecida como peso sináptico. Existem vários modelos de redes neurais artificiais; os principais modelos são abordados neste trabalho. Estes modelos diferem-se quanto à arquitetura e processo de aprendizado. A escolha do processo de aprendizado é influenciada pela tarefa a ser realizada pela rede neural. Cada modelo de rede neural artificial é mais adequado para resolver um determinado tipo de problema. Sugerem-se alguns problemas na área de administração financeira para serem resolvidos pelo uso desta tecnologia, com a especificação de um determinado modelo, e ainda se propõe uma contribuição para um assunto específico na área de administração financeira: o processo de previsão de insolvência das organizações. / The present work addresses the main concepts related to artificial neural networks, which are models based on brain behavior. Artificial neural networks resemble the brain regarding acquisition of knowledge through a learning process, and regarding the use of interneuron connection strength to storing the knowledge, known as synaptic weight. There are various artificial neural network models, the main models are addressed in this work. These models differ regarding the architecture and learning process. The choice of learning process is influenced by task to be carried out by the neural network. Each artificial neural network model is suitable for solving a determined type of problem. Some problems in the area of financial administration are suggested for resolution by the use of this technology, specifying a determinated model, and yet intend a contribution to a specific subject in the area of financial administration: the process of forecasting of insolvency of organizations.

Alterações morfológicas e funcionais ocorrem durante o envelhecimento, período da vida com maior incidência de doenças neurodegenerativas. No presente trabalho acompanhou-se a evolução dos grânulos de lipofucsina durante o envelhecimento para investigar alterações sinápticas, assim como proteínas associadas com doenças neurodegenerativas (alfa-sinucleína) e com o sistema ubiquitina-proteossoma em indivíduos de diferentes idades. No córtex temporal humano e de ratos determinou-se, nos diferentes grupos etários, seguindo a área, o número e as características dos grânulos de lipofucsina, o número de sinapses excitatórias, inibitórias e elétricas, os locais de contatos pós-sinápticos, o número de vesículas sinápticas por terminal e a expressão das proteínas alfa-sinucleína e ubiquitina. Amostras de córtex temporal humano de indivíduos com diferentes idades (20 - 28, 37 - 41 e 50 - 55 anos) foram coletadas de pacientes com epilepsia submetidos à lobectomia do lobo temporal. Amostras de ratos de 2, 6, 10 e 12 meses também foram coletadas. Foram utilizadas técnicas de microscopia de luz, eletrônica, confocal e western blots. Os dados obtidos de grânulos de lipofucsina são consistentes com outros estudos que observaram aumento dessa estrutura em mamíferos de maior idade. No entanto, os grânulos parecem crescer em volume, mas não em número, com aumento considerável da fração elétron lúcida (lipídica). Não houve diferença na expressão das proteínas alfa-sinucleína e ubiquitina entre os grupos das idades estudadas. A densidade sináptica foi similar entre os grupos experimentais, assim como o local de contato pós-sináptico. O aumento de vesículas elétron densas em sinapses inibitórias deve estar associado à demanda de neurotransmissores catecolaminérgicos. Estes resultados não expressam totalmente o processo de envelhecimento, pois as faixas etárias de humanos e ratos correspondem a uma idade ainda jovem. A coleta de material humano mais idoso foi impossibilitada pela faixa etária dos doentes submetidos à lobectomia. Os ratos do biotério da FMRP, não sobrevivem mais do que 12 meses em no nosso ambiente, incluindo manutenção dos animais isolados em racks. / Morphological and functional changes occur during the aging, period of life with increased incidence of neurodegenerative diseases. Following the evolution of the lipofuscin granules along three periods of life in humans and rats, the present work investigated synaptic changes, as well as proteins associated with neurodegenerative diseases (alpha-synuclein) and the ubiquitin-proteossoma system in individuals of different ages. The objectives of the study were to analyze the temporal cortex of humans and rats: the number of excitatory, inhibitory, and electric synapses, the site of postsynaptic contacts, the number of synaptic vesicles per terminal, and the expression of the proteins alpha-synuclein and ubiquitin following the size and features of the lipofuscin granules. Samples of temporal cortex of human subjects with different ages (20-28, 37-41 and 50-55 years) were collected from patients with epilepsy who underwent temporal lobectomy. Samples from rats of 2, 6, 10 and 12 months were also collected. Light, confocal, and electron microscopy, and western blots techniques were used as procedures. The data obtained on lipofuscin granules were coincident with other studies that observed a higher area occupied by this structure in older mammals. However, the granules seem to grow in volume, but not in number, with considerable increase of the electron lucid fraction (lipidic). There was no difference in the alpha-synuclein and ubiquitin expressions between the experimental groups. The synaptic densities were similar between the groups, as well as the postsynaptic contacts. Increase of the electron dense vesicles in inhibitory synapses, appeared to be associated with the demand of catecholamines. These results do not express totally the aging process, because the range of age used in humans, and rats belong to a young age. The human samples from older ages was difficult because, in general, of the age of the patients submitted to lobotomy. The rats of the FMRP bioterium do not survived more that 12 months in our environment, even in controlled conditions.

Alterações morfológicas e funcionais ocorrem durante o envelhecimento, período da vida com maior incidência de doenças neurodegenerativas. No presente trabalho acompanhou-se a evolução dos grânulos de lipofucsina durante o envelhecimento para investigar alterações sinápticas, assim como proteínas associadas com doenças neurodegenerativas (alfa-sinucleína) e com o sistema ubiquitina-proteossoma em indivíduos de diferentes idades. No córtex temporal humano e de ratos determinou-se, nos diferentes grupos etários, seguindo a área, o número e as características dos grânulos de lipofucsina, o número de sinapses excitatórias, inibitórias e elétricas, os locais de contatos pós-sinápticos, o número de vesículas sinápticas por terminal e a expressão das proteínas alfa-sinucleína e ubiquitina. Amostras de córtex temporal humano de indivíduos com diferentes idades (20 - 28, 37 - 41 e 50 - 55 anos) foram coletadas de pacientes com epilepsia submetidos à lobectomia do lobo temporal. Amostras de ratos de 2, 6, 10 e 12 meses também foram coletadas. Foram utilizadas técnicas de microscopia de luz, eletrônica, confocal e western blots. Os dados obtidos de grânulos de lipofucsina são consistentes com outros estudos que observaram aumento dessa estrutura em mamíferos de maior idade. No entanto, os grânulos parecem crescer em volume, mas não em número, com aumento considerável da fração elétron lúcida (lipídica). Não houve diferença na expressão das proteínas alfa-sinucleína e ubiquitina entre os grupos das idades estudadas. A densidade sináptica foi similar entre os grupos experimentais, assim como o local de contato pós-sináptico. O aumento de vesículas elétron densas em sinapses inibitórias deve estar associado à demanda de neurotransmissores catecolaminérgicos. Estes resultados não expressam totalmente o processo de envelhecimento, pois as faixas etárias de humanos e ratos correspondem a uma idade ainda jovem. A coleta de material humano mais idoso foi impossibilitada pela faixa etária dos doentes submetidos à lobectomia. Os ratos do biotério da FMRP, não sobrevivem mais do que 12 meses em no nosso ambiente, incluindo manutenção dos animais isolados em racks. / Morphological and functional changes occur during the aging, period of life with increased incidence of neurodegenerative diseases. Following the evolution of the lipofuscin granules along three periods of life in humans and rats, the present work investigated synaptic changes, as well as proteins associated with neurodegenerative diseases (alpha-synuclein) and the ubiquitin-proteossoma system in individuals of different ages. The objectives of the study were to analyze the temporal cortex of humans and rats: the number of excitatory, inhibitory, and electric synapses, the site of postsynaptic contacts, the number of synaptic vesicles per terminal, and the expression of the proteins alpha-synuclein and ubiquitin following the size and features of the lipofuscin granules. Samples of temporal cortex of human subjects with different ages (20-28, 37-41 and 50-55 years) were collected from patients with epilepsy who underwent temporal lobectomy. Samples from rats of 2, 6, 10 and 12 months were also collected. Light, confocal, and electron microscopy, and western blots techniques were used as procedures. The data obtained on lipofuscin granules were coincident with other studies that observed a higher area occupied by this structure in older mammals. However, the granules seem to grow in volume, but not in number, with considerable increase of the electron lucid fraction (lipidic). There was no difference in the alpha-synuclein and ubiquitin expressions between the experimental groups. The synaptic densities were similar between the groups, as well as the postsynaptic contacts. Increase of the electron dense vesicles in inhibitory synapses, appeared to be associated with the demand of catecholamines. These results do not express totally the aging process, because the range of age used in humans, and rats belong to a young age. The human samples from older ages was difficult because, in general, of the age of the patients submitted to lobotomy. The rats of the FMRP bioterium do not survived more that 12 months in our environment, even in controlled conditions.