Towards on-chip generation, routing and detection of non-classical light

We fabricate an integrated photonic circuit with emitter, waveguide and detector on one chip, based on a hybrid superconductor-semiconductor system. We detect photoluminescence from self-assembled InGaAs quantum dots on-chip using NbN superconducting nanowire single photon detectors. Using the fast temporal response of these detectors we perform time-resolved studies of non-resonantly excited quantum dots. By introducing a temporal filtering to the signal, we are able to resonantly excite the quantum dot and detect its resonance uorescence on-chip with the integrated superconducting single photon detector.Comment: 9 pages, 5 figure

Envolvimento do sistema purinérgico no modelo de isolamento social em ratos Wistar adultos

O período do neurodesenvolvimento é caracterizado pela ampla estruturação do sistema nervoso central (SNC) e, portanto, é um momento de grande vulnerabilidade a agentes estressores endógenos e exógenos. Estresses ambientais como infecções durante a gravidez, adversidades na infância e isolamento do convívio social podem prejudicar a maturação do SNC, podendo, em última instância, servir como gatilho para o desenvolvimento de transtornos psiquiátricos. Roedores submetidos ao modelo de isolamento social pós-desmame apresentam prejuízos cognitivos, no filtro sensório-motor, na neurotransmissão de dopamina e de plasticidade sináptica. O sistema purinérgico é mediado pela sinalização extracelular de nucleotídeos e nucleosídeos. Com relação aos nucleotídeos de adenina, o ATP é hidrolisado até adenosina por ação de uma eficiente cadeia enzimática chamada de ectonucleotidases. Os nucleotídeos e nucleosídeos podem atuar nos receptores purinérgicos, que são divididos em receptores P1 e P2. Os receptores P2 são ainda subdivididos em P2X e P2Y. No SNC, as purinas exercem inúmeras funções fisiológicas e patológicas. Há uma evidente sobreposição dos mecanismos disfuncionais apresentados por animais socialmente isolados e pelas modulações que o sistema purinérgico exerce. Levando em consideração tais evidências, a presente dissertação teve como objetivo principal verificar se o isolamento social induz alterações na sinalização purinérgica em diferentes estruturas cerebrais de ratos. Para isso, ratos Wistar de 21 dias foram isolados socialmente por 8 semanas, e em seguida, verificamos diferentes fenótipos comportamentais e parâmetros neuroquímicos relacionados com o sistema purinérgico foram conduzidos. Primeiramente, foi observado prejuízos no filtro sensório-motor e aumento da interação social com ratos desconhecidos nos ratos isolados socialmente. Quanto os parâmetros neuroquímicos, nossos resultados mostraram um acúmulo de ADP no líquido cefalorraquidiano e um aumento da hidrólise do ADP em sinaptossomas de hipocampo e estriado nos animais que foram criados isoladamente. Por último, nas análises de expressão gênica, observamos diferentes alterações em diferentes estruturas cerebrais. O córtex pré-frontal apresentou redução na expressão gênica de adora2a, p2ry1 e p2rx5 nos animais que passaram pelo isolamento social. O hipocampo, por sua vez, apresentou regulação positiva dos genes p2ry4, p2ry13 e p2ry14 nos mesmos animais. Foi observado, ainda, que o estriado foi mais afetado pelo isolamento social, uma vez os animais submetidos ao isolamento apresentaram uma modulação negativa dos genes adora2a, p2rx4, p2ry2, p2ry6, p2ry12, p2ry13, entpd1, entpd2 e entpd3. Desta forma, nossos resultados demonstraram que o isolamento social pós-desmame promove abundantes alterações na sinalização purinérgica. Baseado em dados existentes na literatura, os dados obtidos nesse estudo podem indicar, no córtex pré-frontal, alterações de receptores envolvidos em processos cognitivos e de neurotransmissão de dopamina e glutamato. No hipocampo, apesar da escassez de estudos acerca desses receptores, parece haver indícios de disfunção microglial. O estriado, por sua vez, apresentou alterações de receptores associados, principalmente, com modulação de dopamina e disfunção microglial.The neurodevelopmental period it is characterized by wide structuring of central nervous system (CNS), which implies in highly susceptibility to endogenous or exogenous stressors. Environmental stressor in early-life, such as maternal separation, childhood adversities or social isolation, can disrupt brain development prompting psychiatric diseases. Post-weaning social isolation in rodents causes impairments in cognition, sensorimotor gating, dopamine neurotransmission and synaptic plasticity. The purinergic system is mediated by extracellular signaling of nucleotides and nucleosides. The ATP is hydrolyzed to adenosine by an efficient enzyme chain named as ectonucleotidases. The nucleotides and nucleosides can act on the purinergic receptors, which are divided in P1 and P2 receptors. P2 receptors are subclassified in P2X and P2Y. Purines modulate many physiological and pathological mechanisms in the CNS. There is a noticeable overlap between social isolation dysfunction and the processes modulated by purinergic signaling. The main goal of this work was verify if post-weaning social isolation induces impairments in purinergic signaling. Thus, we randomly allocated Wistar rats at 21 postnatal day to social rearing or 8 weeks of social isolation. After the 8 weeks, we investigated the behavioral phenotype and performed neurochemical evaluation related to purinergic system. Initially, the results showed that post-weaning social isolation disrupted sensorimotor gating and increased social interaction. Posteriorly, we characterized the purinergic system in this model. There was an accumulation of ADP in cerebrospinal fluid and an increase of ADP hydrolysis in synaptic cleft of hippocampus and striatum of isolation rearing rats. Lastly, we evaluated which purinergic elements might be differentially expressed. To the best of our knowledge, were evidenced several purinergic receptors alteration in this neurodevelopmental model. In the prefrontal cortex we have found an upregulation of adora2a, p2ry1 and p2rx5 genes. Regarding the hippocampus, we demonstrate that p2ry4, p2ry13 and p2ry14 were downregulated. On the other hand, striatum was highly affected and presented several genes downregulated such as adora2a, p2rx4, p2ry2, p2ry6, p2ry12, p2ry13, entpd1, entpd2 and entpd3. Although the neurodevelopmental neuropsychiatric model exhibited slight behavioral impairment, we now provide genetic evidences of several neurobiological processes that were mediated by purinergic signaling. These results may provide a construct validity of several neuropsychiatric conditions. Thus, our results evidenced that social isolation promotes several dysfunctions in the purinergic signaling. Based on the literature results, these alterations in the expression of purinergic receptors indicates a possible impairment in cognition and dopamine and glutamate neurotransmission in the prefrontal cortex. In the hippocampus, few studies comprise the role of these receptors, although may be feasible a microglial dysfunction. Concerning several disturbances showed in the striatum they seem further related with dopamine neurotransmission and microglial dysfunction

Processos cognitivos na diferenciação e aplicabilidade dos conceitos de equação e função na química

O presente trabalho tem como objetivo investigar a compreensão dos conceitos de equação e fun- ção que serão aplicados na disciplina de Física-Química do curso de Química da Universidade Fede- ral de Pelotas. Para isso será usado como fundamentação teórica a aprendizagem significativa de Ausubel, os conceitos matemáticos de equação e função aplicados à Química, assim como a análise e levantamento de ferramentas computacionais disponíveis na internet e as suas características em termos de aplicabilidade na área do ensino. Para a realização dessa pesquisa será realizado pré-teste com os alunos matriculados na referida disciplina, visando identificar os subsunçores ma- temáticos adquiridos até o momento. O pré-teste, também, possibilitará a elaboração de um mapa conceitual sobre esse o conhecimento matemático adquirido, permitindo assim apontar requisitos para desenvolver um objeto de aprendizagem que permita ao aluno interagir com esse através da internet. O objeto de aprendizagem possibilitará ao aluno o processo de interação visando desen- volver a sua aprendizagem, assim como disponibilizará elementos que promovam a interdiscipli- naridade entre a matemática e a química. A interdisciplinaridade privilegiará a aplicabilidade de conceitos matemáticos aplicados na Química, especificamente na disciplina de Fisico-Química do curso de graduação

Ladrilhos hidráulicos - aproximando conhecimentos matemáticos

A pesquisa que esta sendo desenvolvida aborda, de um modo bastante particular, as relações existentes entre sociedade, cultura e educação matemática. Baseado num estudo dos ladrilhos hidráulicos confeccionados na cidade de Pelotas vem propor uma aproximação desde a sua confecção com conceitos de matemática desenvolvidos na escola básica. Nesse sentido se utiliza da abordagem etnomatemática buscando relacionar o contexto social no qual sua fabricação acontece, seus diferentes estilos e composições, abrindo caminho para as diversas manifestações que tem reflexo na Educação Matemática. A proposta do trabalho está sendo discutida e aprofundada com os alunos do curso de Licenciatura em Matemática da Universidade Federal de Pelotas (UFPel) na disciplina de Laboratório de Ensino de Matemática II. Inicialmente pretende-se buscar a relação dos ladrilhos com os conteúdos no nível de ensino fundamental (primário). Para isso os alunos graduandos irão realizar uma pesquisa sobre a História da cidade de Pelotas, buscando mapear a existência dos ladrilhos nas residências. A etapa seguinte será o estudo sobre as possibilidades oferecidas pela investigação em sala de aula e a etnomatemática. A última etapa será o planejamento, elaboração de atividades com uso dos ladrilhos hidráulicos

Novas possibilidades metodológicas para o ensino-aprendizagem mediados pelas redes sociais twitter e facebook

O atual panorama educacional vem sofrendo diversas transformações, principalmente no que diz respeito às metodologias de ensino e como se dá o processo de ensinoaprendizagem nas salas de aula. A proposta deste trabalho é analisar como essas mudanças, tanto nas formas de ensinar quanto nas formas de aprender, vêm acontecendo nos ambientes formais de ensino, focando, basicamente, na utilização das redes sociais como metodologia para projetos educacionais. Busca-se, também, enfatizar e ratificar o novo papel do educador diante das mudanças metodológicas de ensino e como o docente pode colaborar mais ativamente inserido nesta perspectiva diferenciada. Para tanto, fez-se uma pesquisa acerca de trabalhos já publicados na área a fim de identificar fatores que corroborem com a proposta deste trabalho

O ensino dos números racionais por meio de atividades de pesquisa e investigação: buscando desenvolver o pensar

This paper presents results of a master research that investigated the rational numbers teaching in the perspective of thinking development, it was considering the content as a necessary curricular component. For this, an action research was developed, in a public school of the Canguçu city. A closed group was created on the social network Facebook, named F@ ceMAT. It was a virtual environment of learning. In this group we posted, images, texts, videos, didactic games, learning objects, research results, challenges and mainly situations problems. Through these diversified activities, it was looked for to prioritize the investigation and research process, stimulate the student to read, to interpret, to elaborate, to calculate, to reformulate, providing interaction between the researcher and students.  Thus, looking for thinking development. It was perceived student’s difficulties in understanding and resolve the problems proposed, but also the involvement, the participation of each one and, the importance of interaction between the peers, pupil and pupil, pupil and teacher so that gradually the pupils were clarifying doubts and achieving develop them. We concluded that inquiry and research activities were good to teaching and learning rational numbers, contributing to changing traditional teaching paradigm, which still so limited to solving exercise lists.Este artículo presenta resultados de una investigación de maestría  que estudió la enseñanza de los números racionales en la perspectiva de desarrollo del pensamiento,  considerando el contenido como componente curricular necesario.  Para ello,  desarrollamos una investigación-acción en una escuela pública del municipio de Canguçu,  para lo cual creamos un grupo cerrado en la red social Facebook, denominado F@ceMAT,  lo que nos permitió crear un ambiente virtual de aprendizaje.  En este grupo dispusimos imágenes,  textos, videos, juegos didácticos, objeto de aprendizaje, investigaciones, desafíos y principalmente situaciones problema.  Por medio de ello,  priorizamos la búsqueda y la indagación llevando al estudiante a leer, interpretar, elaborar, calcular  y reformular, lo que propició la interacción entre los sujetos de investigación para desarrollar su pensamiento.  Percibimos la dificultad de los alumnos en la comprensión y solución de los ejercicios propuestos,  así como su compromiso y el reconocimiento de la importancia de la interacción entre pares, alumno-alumno, docente-alumno,  de tal forma que los estudiantes pudieron aclarar dudas y desarrollar ideas.  Concluimos que las actividades de búsqueda e indagación contribuyeron a la enseñanza y el aprendizaje de los números racionales,  posibilitando el cambio de paradigma tradicional  de enseñanza,  el cual aún se limita a resolver listas de ejercicios.Este artigo apresenta os resultados de uma pesquisa de mestrado que estudou o ensino dos números racionais na perspectiva de desenvolvimento do pensar, considerando o conteúdo como componente curricular necessário. Para tal, desenvolveu-se uma pesquisa-ação, em uma escola pública do município de Canguçu, onde foi criado um grupo fechado na rede social Facebook, denominado F@ceMAT, servindo como um Ambiente Virtual de Aprendizagem. Nesse grupo foram postadas imagens, textos, vídeos, jogos didáticos, objetos de aprendizagem, pesquisas, desafios e principalmente situações problema. Por meio dessas, priorizou-se a pesquisa e a investigação, levando o aluno a ler, interpretar, elaborar, calcular, reformular, proporcionando a interação entre os sujeitos de pesquisa e, assim desenvolver o pensar. Percebeu-se a dificuldade dos alunos na compreensão e resolução do proposto, mas também o envolvimento, a participação de cada um e, a importância da interação entre os pares, aluno e aluno, aluno e professor, de modo que aos poucos os alunos foram esclarecendo as dúvidas e conseguindo desenvolve-las. Concluiu-se que as atividades de pesquisa e investigação foram favoráveis ao ensino e aprendizagem dos números racionais, contribuindo para a mudança do paradigma tradicional de ensino ainda tão limitado a resolver listas de exercícios

O Estágio Curricular Supervisionado na compreensão de licenciandos: perspectivas, desafios e aprendizagens

This article aims to present and analyze the perspectives and challenges understood by interns who have lived the Supervised Internship experiences, as well as the learning built on them. It is a predominantly qualitative investigation, with analysis of pre-internship and post-internship questionnaires, both with open questions, and also analysis of virtual portfolios built by the interns during the internship period. The data produced show that, among perspectives and challenges, the interns mentioned: mathematical learning by students; organization, planning and use of diversified methodologies. In relation to constructed learning, dealing with the unforeseen was the most mentioned. At last, the interns consider the experience significant and of great learning, contributing to reaffirm their professional choice, i.e., to be a Mathematics teacher.Este artículo tiene como objetivo presentar y analizar las perspectivas y desafíos comprendidos por los pasantes que han vivido las experiencias de la Pasantía Curricular Supervisada, así como el aprendizaje construido sobre ellas. Se trata de una investigación predominantemente cualitativa, con análisis de cuestionarios previos y posteriores a la pasantía, ambos con preguntas abiertas, y también análisis de los portafolios virtuales construidos por los pasantes durante el período de pasantía. Los datos producidos muestran que, entre perspectivas y desafíos, los pasantes mencionaron: aprendizaje matemático por parte de los estudiantes; organización, planificación y uso de metodologías diversificadas. En relación al aprendizaje construido, lidiar con lo imprevisto fue lo más mencionado. Finalmente, los pasantes consideran significativa la experiencia y de gran aprendizaje, contribuyendo a reafirmar su elección profesional, es decir, ser docente de Matemáticas.O presente artigo tem por objetivo apresentar e analisar as perspectivas e os desafios compreendidos por estagiários que vivenciaram as experiências do Estágio Curricular Supervisionado, assim como as aprendizagens nelas construídas. Trata-se de uma investigação predominantemente qualitativa, com análise de questionários pré-estágio e pós-estágio, ambos com questões abertas e também análise de portfólios virtuais construídos pelos estagiários ao longo do período de estágio.  Os dados produzidos apontam que, entre perspectivas e desafios, os estagiários citaram: aprendizagem matemática por parte dos estudantes; organização, planejamento e uso de metodologias diversificadas. Em relação às aprendizagens construídas, lidar com os imprevistos foi a mais citada. Por fim, os estagiários consideram a experiência significativa e de grandes aprendizagens, contribuindo para reafirmar a escolha profissional, ou seja, ser professor de Matemática

Role of P2X7 Receptors in Immune Responses During Neurodegeneration

P2X7 receptors are ion-gated channels activated by ATP. Under pathological conditions, the extensive release of ATP induces sustained P2X7 receptor activation, culminating in induction of proinflammatory pathways with inflammasome assembly and cytokine release. These inflammatory conditions, whether occurring peripherally or in the central nervous system (CNS), increase blood-brain-barrier (BBB) permeability. Besides its well-known involvement in neurodegeneration and neuroinflammation, the P2X7 receptor may induce BBB disruption and chemotaxis of peripheral immune cells to the CNS, resulting in brain parenchyma infiltration. For instance, despite common effects on cytokine release, P2X7 receptor signaling is also associated with metalloproteinase secretion and activation, as well as migration and differentiation of T lymphocytes, monocytes and dendritic cells. Here we highlight that peripheral immune cells mediate the pathogenesis of Multiple Sclerosis and Parkinson’s and Alzheimer’s disease, mainly through T lymphocyte, neutrophil and monocyte infiltration. We propose that P2X7 receptor activation contributes to neurodegenerative disease progression beyond its known effects on the CNS. This review discusses how P2X7 receptor activation mediates responses of peripheral immune cells within the inflamed CNS, as occurring in the aforementioned diseases

Usando o Software Funções para Windows para resolver equações, inequações e sistemas

A proposta do minicurso é apresentar o Software Funções para Windows,doravante chamado de Winfu, que foi obtido na Internet, com o objetivo de divulgá-lo, principalmente focando o estudo de equações, inequações e sistemas