Ketamine alters oscillatory coupling in the hoppocampus

Recent studies show that higher order oscillatory interactions such as cross-frequency coupling are important for brain functions that are impaired in schizophrenia, including perception, attention and memory. Here we investigated the dynamics of oscillatory coupling in the hippocampus of awake rats upon NMDA receptor blockade by ketamine, a pharmacological model of schizophrenia. Ketamine (25, 50 and 75 mg/kg i.p.) increased gamma and high-frequency oscillations (HFO) in all depths of the CA1-dentate axis, while theta power changes depended on anatomical location and were independent of a transient increase of delta oscillations. Phase coherence of gamma and HFO increased across hippocampal layers. Phase-amplitude coupling between theta and fast oscillations was markedly altered in a dose-dependent manner: ketamine increased hippocampal theta-HFO coupling at all doses, while theta-gamma coupling increased at the lowest dose and was disrupted at the highest dose. Our results demonstrate that ketamine alters network interactions that underlie cognitively relevant theta-gamma coupling

Surgical disaster in temporomandibular joint: Case report

AbstractBackgroundTemporomandibular-ankylosis brings extensive limitations on the patient quality of life. Surgical treatment is frequently necessary associated with a continuous rehabilitation. The anatomy of this region and potential complications of this surgery must be thoroughly known to avoid iatrogenic injuries.Case presentationA young patient underwent surgical treatment of congenital bilateral ankylosis with disastrous consequences such as facial palsy, deafness and cerebrospinal leaks on the right side related to intraoperative trauma involving structures of the external, middle and inner ear.ConclusionSince there is no corrective treatment for this type of injuries, the craniomaxillofacial surgeon and other professionals who carry out interventions of this nature need perfect knowledge of the anatomy of the temporal bone and lateral skull base, taking into account the risk of surgical disasters like the one here reported

Theta Phase Modulates Multiple Layer-Specific Oscillations in the CA1 Region

It was recently proposed that fast gamma oscillations (60--150 Hz) convey spatial information from the medial entorhinal cortex (EC) to the CA1 region of the hippocampus. However, here we describe 2 functionally distinct oscillations within this frequency range, both coupled to the theta rhythm during active exploration and rapid eye movement sleep: an oscillation with peak activity at ~80 Hz and a faster oscillation centered at ~140 Hz. The 2 oscillations are differentially modulated by the phase of theta depending on the CA1 layer; theta-80 Hz coupling is strongest at stratum lacunosum-- moleculare, while theta-140 Hz coupling is strongest at stratum oriens--alveus. This laminar profile suggests that the ~80 Hz oscillation originates from EC inputs to deeper CA1 layers, while the ~140 Hz oscillation reflects CA1 activity in superficial layers. We further show that the ~140 Hz oscillation differs from sharp wave--associated ripple oscillations in several key characteristics. Our results demonstrate the existence of novel theta--associated high-frequency oscillations and suggest a redefinition of fast gamma oscillations

Spike Avalanches Exhibit Universal Dynamics across the Sleep-Wake Cycle

Scale-invariant neuronal avalanches have been observed in cell cultures and slices as well as anesthetized and awake brains, suggesting that the brain operates near criticality, i.e. within a narrow margin between avalanche propagation and extinction. In theory, criticality provides many desirable features for the behaving brain, optimizing computational capabilities, information transmission, sensitivity to sensory stimuli and size of memory repertoires. However, a thorough characterization of neuronal avalanches in freely-behaving (FB) animals is still missing, thus raising doubts about their relevance for brain function. To address this issue, we employed chronically implanted multielectrode arrays (MEA) to record avalanches of spikes from the cerebral cortex (V1 and S1) and hippocampus (HP) of 14 rats, as they spontaneously traversed the wake-sleep cycle, explored novel objects or were subjected to anesthesia (AN). We then modeled spike avalanches to evaluate the impact of sparse MEA sampling on their statistics. We found that the size distribution of spike avalanches are well fit by lognormal distributions in FB animals, and by truncated power laws in the AN group. The FB data are also characterized by multiple key features compatible with criticality in the temporal domain, such as 1/f spectra and long-term correlations as measured by detrended fluctuation analysis. These signatures are very stable across waking, slow-wave sleep and rapid-eye-movement sleep, but collapse during anesthesia. Likewise, waiting time distributions obey a single scaling function during all natural behavioral states, but not during anesthesia. Results are equivalent for neuronal ensembles recorded from V1, S1 and HP. Altogether, the data provide a comprehensive link between behavior and brain criticality, revealing a unique scale-invariant regime of spike avalanches across all major behaviors.Comment: 14 pages, 9 figures, supporting material included (published in Plos One

Cobertura de polietileno e fontes de adubo podem reduzir bicho-mineiro e ácaro-vermelho em cafeeiro?

Coffee crop has been growing increasingly in Brazil and, in view of this, technologies are constantly being developed to obtain greater productivity. In this context, the effect of polyethylene mulching as a source of fertilizer on coffee production has been studied. The objective of this work was to evaluate the incidence of leaf miner and red mite in coffee as a function of the use of polyethylene mulching and controlled and conventional release fertilizer. The research was carried out in the experimental area of ​​the Federal University of Uberlândia - Campus Monte Carmelo, Minas Gerais, with the cultivar IPR 100, in a randomized block design with four blocks. The following treatments were tested: T1 - double-faced white/black mulching with conventional fertilizer; T2 – white/black double-sided mulching with controlled release fertilizer; T3 – double-sided silver/black mulching with conventional fertilizer; T4 – silver/black double-sided mulching with controlled release fertilizer; T5 – No mulching with conventional fertilizer; T6 – No mulching with controlled release fertilizer. The evaluations took place fortnightly from July 2020 to December 2020, upon verification of the presence or absence of leaf miner and red mite caterpillars. Population density peaks for leaf miner occurred from July to October 2020, and for red mite in August, due to low relative humidity and precipitation. Thus, it is concluded that the use of double-sided silver/black mulching provided greater attractiveness to the coffee leaf miner. The fertilizer sources did not influence the probability of occurrence of this insect pest. In addition, conventional fertilizers, as well as those of controlled release, and the absence/presence of soil coverings, did not influence the incidence of red mite in coffee trees in the Cerrado Mineiro region.A cafeicultura vem crescendo cada vez mais no Brasil e, diante disso, tecnologias são desenvolvidas constantemente para obtenção de maiores produtividades. Nesse contexto, vem sendo estudado o efeito do mulching de polietileno e fontes de adubo na cafeicultura. O objetivo desse trabalho foi avaliar a incidência de bicho-mineiro e ácaro-vermelho em cafeeiro em função do uso do mulching de polietileno e adubos (liberação controlada e convencional). A pesquisa foi realizada na área experimental da Universidade Federal de Uberlândia – Campus Monte Carmelo, Minas Gerais, com a cultivar de Coffea arabica IPR 100, com delineamento em blocos casualizados e quatro repetições. Foram testados os seguintes tratamentos: T1 - mulching dupla face branco/preto com adubo convencional; T2 – mulching dupla face branco/preto com adubo de liberação controlada; T3 – mulching dupla face prata/preto com adubo convencional; T4 – mulching dupla face prata/preto com adubo de liberação controlada; T5 – Sem mulching com adubo convencional; T6 – Sem mulching com adubo de liberação controlada. As avaliações ocorreram quinzenalmente de julho de 2020 a dezembro de 2020, mediante a constatação da presença ou ausência de ácaro-vermelho e de lagartas de bicho-mineiro. Os picos de densidade populacional para bicho-mineiro ocorreram no período de julho a outubro de 2020, e para ácaro-vermelho no mês de agosto, devido à baixa umidade relativa do ar e precipitação. Assim, conclui-se que a utilização do mulching dupla face prata/preto proporcionou maior atratividade do bicho-mineiro-do-cafeeiro. Já as fontes de adubo não influenciaram na probabilidade de ocorrência deste inseto-praga. Além disso, os adubos convencionais, bem como os de liberação controlada, e a ausência/presença de coberturas do solo, não influenciaram na incidência de ácaro-vermelho em cafeeiros da região do Cerrado Mineiro

Nanostructured materials based on SiO2, GeO2, Nb2O5 and Ta2O5 doped with rare earths for applications in photonics as optical amplifiers, energy converters, and nanothermometry

Neste trabalho são descritos e discutidos a preparação e as caracterizações estrutural, morfológica, espectroscópica e óptica de materiais nanoestruturados à base de silicatos e germanatos de Nb2O5 e Ta2O5 dopados com íons terras raras (TR) e preparados pela metodologia Sol-gel na forma de pó, filme e guia de onda planar. A correlação da estrutura da matéria com as propriedades térmicas, fotoluminescentes e ópticas foi minuciosamente estudada por difração de raios X, espectroscopia vibracional de espalhamento Raman, microscopia eletrônica de transmissão, microscopias óptica e hiperespectral, refletâncias especular e difusa, espectroscopia vibracional de absorção no infravermelho (FTIR), espectroscopia M-line, espectroscopia eletrônica de absorção UV-Vis-NIR e espectroscopia de fotoluminescência. Inicialmente, nanocompósitos na forma de pó, filme e guia de onda planar ativo à base de SiO2-M2O5 (M = Nb, Ta) tridopados com íons TR3+ foram preparados e caracterizados. Após tratamento término a 900 ºC foi possível eliminar eficientemente grupos supressores de fotoluminescência e controlar o processo de cristalização. Isto possibilitou a obtenção de materiais com ampla janela de transparência e que apresentam intensa e alargada emissão na região de 1,5 µm com largura de banda à meia-altura (Full Width at Half Maximum - FWHM) de até 173 nm. Também foram obtidos guias de onda planares ativos à base SiO2-Nb2O5:Nd3+/Er3+/Tm3+ com excelentes propriedades ópticas e com grande potencial de aplicação como amplificadores ópticos de banda larga na região das bandas O, E, S, C, L e U da terceira janela de telecomunicações. Nanocompósitos GeO2-M2O5 (M = Nb, Ta) dopados com íons Eu3+ e na forma de pó também foram preparados e caracterizados. O íon Eu3+ foi utilizado como uma sonda estrutural a fim de se avaliar o ambiente químico do íon TR3+. Foi possível verificar a formação de uma estrutura cristalina complexa contendo principalmente os óxidos GeO2 trigonal e Ta2O5 ortorrômbico, bem como o óxido misto GeO2.9Nb2O5 de estrutura cristalina tetragonal. A estrutura destes materiais influenciou de maneira significativa as suas propriedades fotoluminescentes. Foi verificado emissão a partir do estado excitado 5D1 do Eu3+, evidenciando a obtenção de um material onde os processos de desativação de estados excitados via supressores de luminescência e multifônons da rede são negligenciáveis. Neste sentido, os resultados mostraram uma influência significativa da estrutura do óxido misto GeO2.9Nb2O5 nas propriedades fotoluminescentes destes materiais. Tendo como base os resultados obtidos nos nanocompósitos dopados com íons Eu3+, foram preparados materiais à base de GeO2-M2O5 (M = Nb, Ta) codopados com íons Er3+ e Yb3+. A cristalização destes materiais codopados ocorreu de forma análoga àqueles dopados com íons Eu3+. Também foi observado a formação dos óxidos GeO2 trigonal, Ta2O5 ortorrômbico e do óxido misto GeO2.9Nb2O5 tetragonal. Além disso, também foi verificado a formação em quantidade considerável do tântalato de itérbio (YbTaO4) monoclínico no nanocompósito GeO2-Ta2O5:Er3+/Yb3+. Assim como ocorreu no nanocompósito GeO2-Nb2O5:Eu3+, o óxido misto também influenciou de forma significativa as propriedades fotoluminescentes dos nanocompósitos GeO2-Nb2O5:Er3+/Yb3+. Quando este óxido misto está presente em quantidade apreciável, 1100 ºC, há emissão preferencial na região do verde com alta intensidade e elevado rendimento quântico de conversão ascendente (UPCQY). Nos nanocompósitos GeO2-Ta2O5:Er3+/Yb3+ por sua vez, a formação de YbTaO4 monoclínico influenciou de forma pronunciada as propriedades fotoluminescentes. Emissão quase que somente na região do verde foi verificada nos espectros de conversão ascendente de energia (UPC) quando este óxido está presente. Não somente isto, também foi verificado emissão na região do azul e UPCQY na mesma ordem de grandeza de fluoretos. A partir dos resultados de UPC do nanocompósito GeO2-Ta2O5:Er3+/Yb3+ foi avaliada a possibilidade do seu uso como um termômetro luminescente. Os resultados mostraram que não somente este material funciona como um eficiente termômetro primário quando na forma de pó, mas também quando está disperso em diferentes concentrações em filmes de polimetilmetacrilato (PMMA). Não obstante, os filmes de PMMA contendo o nanocompósito GeO2-Ta2O5:Er3+/Yb3+ se mostraram bons conversores fototérmicos. Por fim, por meio da Microscopia Hiperespectral foi possível avaliar o fluxo de calor à nível nanométrico nestes filmes híbridos.This work describes and discusses the preparation and structural, morphological, spectroscopic, and optical characterization of nanostructured materials based on silicates and germanates of Nb2O5 and Ta2O5 doped with rare earths (RE) ions and prepared by the sol-gel methodology as powder, film, or planar waveguide. We detail how the structure of the material is related to its thermal, photoluminescent, and optical properties by conducting X-ray diffraction, Raman spectroscopy, transmission electron microscopy, optical and hyperspectral microscopy, specular and diffuse reflectance, FTIR, M-line spectroscopy, UV-Vis-NIR electronic absorption spectroscopy, and photoluminescence spectroscopy. Initially, we prepared RE3+ ion-doped nanocomposites as powder, film, or active planar waveguide based on SiO2-M2O5 (M = Nb, Ta) and characterized them. Annealing the materials at 900 ºC efficiently eliminated photoluminescent quenchers and allowed crystallization to be controlled. The materials presented wide transparency window and intense and broad emission in the 1.5-µm region with full width at half maximum (FWHM) up to 173 nm. Moreover, we obtained active planar waveguides based on SiO2-Nb2O5:Nd3+/Er3+/Tm3+, which displayed excellent optical properties with potential application as broadband optical amplifiers working in the third telecommunication window in the region of the O, E, S, C, L, and U bands. We prepared Eu3+-doped GeO2-M2O5 (M = Nb, Ta) nanocomposites as powder and characterized them. The Eu3+ ion served as a structural probe and helped to assess the chemical environment of the RE3+ ion. A complex crystalline structure containing mainly trigonal GeO2, orthorhombic Ta2O5, and tetragonal GeO2.9Nb2O5 emerged. The structure of these materials influenced their photoluminescent properties. We observed emission coming from the Eu3+:5D1 excited state, which showed that a material with negligible deactivation of the excited states due to luminescence quenchers and phonon energy was formed. In this sense, the results revealed that the structure of the GeO2.9Nb2O5 mixed oxide affected the photoluminescent properties of the resulting material. Based on the results obtained with the Eu3+-doped materials, we also prepared Er3+/Yb3+-co-doped GeO2-M2O5 (M = Nb, Ta) materials. These co-doped nanocomposites crystallized in the same way as the Eu3+-doped nanocomposites; i.e., with trigonal GeO2, orthorhombic Ta2O5, and tetragonal GeO2.9Nb2O5 being formed. We also observed that a considerable amount of monoclinic YbTaO4 was formed in the GeO2-Ta2O5:Er3+/Yb3+-based material. As in the case of Eu3+-doped GeO2-Nb2O5 nanocomposites, formation of tetragonal GeO2.9Nb2O5 in the Er3+/Yb3+-co-doped GeO2-Nb2O5 materials affected the photoluminescent properties. More specifically, when such mixed oxide was present in an appreciable amount, at 1100 ºC, there was intense upconversion (UPC) emission, mainly in the green region, and the emission quantum yield (EQY) was high. Similarly, formation of monoclinic YbTaO4 in the GeO2-Ta2O5:Er3+/Yb3+ strongly affected the photoluminescent properties. Intense green emission arose in the UPC spectra. In addition, we detected blue emission as well as EQY in the same order of magnitude as fluorides. Given the UPC results obtained with the GeO2-Ta2O5:Er3+/Yb3+-based material, we evaluated its use as a luminescent thermometer. The results showed that such material acted as an efficient primary thermometer not only in the powder form, but also when dispersed in polymethylmethacrylate (PMMA) films. Moreover, these GeO2-Ta2O5:Er3+/Yb3+@PMMA hybrid materials proved to be efficient phothermal converters. Finally, through hyperspectral microscopy, we studied the heat flux at the sub-micrometer level in the hybrid films

Development of nanostructured materials based on SiO2-Nb2O5 prepared by a new sol-gel route with photonic applications

Este trabalho concentra-se na preparação e caracterizações estrutural e espectroscópica de materiais nanoestruturados à base de SiO2-Nb2O5 dopados e codopados com íons Er3+, Yb3+ e Eu3+ na forma de pós e guias de onda planares. Os nanocompósitos foram preparados através de uma nova rota sol-gel utilizando óxido de nióbio como precursor em substituição ao alcóxido de nióbio. A correlação estrutura propriedades luminescentes foi estudada por difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia vibracional de absorção no infravermelho, espectroscopia vibracional de espalhamento Raman, análise térmica, reflectância difusa e especular, espectroscopia de fotoluminescência e acoplamento M-line. Inicialmente foi avaliado a influência da concentração de nióbio nas propriedades estruturais e luminescentes de nanocompósitos (100-x)Si-xNb dopados e codopados com íons Er3+, Yb3+ e Eu3+ tratados termicamente a 900 °C por 3h. A cristalização do Nb2O5 foi dependente da concentração de Nb na matriz, com a distribuição dos íons lantanídeos preferencialmente no Nb2O5, afetando as propriedades luminescentes. Para os nanocompósitos codopados com íons Er3+ e Yb3+ foram obtidos valores de largura de banda a meia altura (FWHM) da ordem de 70 nm na região de 1550 nm e tempos de vida de até 5,2 ms. A emissão na região do visível, decorrente de processos de conversão ascendente, revelou-se dependente da concentração de nióbio. Foi verificada emissão preferencial na região do verde para menores concentrações de Nb. Enquanto que, para as maiores concentrações, processos de relaxação cruzada levaram a um aumento relativo na intensidade de emissão na região do vermelho. A eficiência quântica de emissão dos nanocompósitos (100-x)Si-xNb dopados com Eu3+ variou com o comprimento de onda de excitação, refletindo os diferentes sítios de simetria ocupados por este íons nesta estrutura complexa. A influência da temperatura de tratamento térmico no processo de cristalização do Nb2O5 em nanocompósitos 70Si:30Nb codopados com íons Er3+ e Yb3+ foi avaliada. Material amorfo foi obtido a 700 °C enquanto que a 900 e 1100 °C foram identificas as fases ortorrômbica (fase T) e monoclínica (fase M) do Nb2O5. Intensa emissão na região de 1550 nm com valores de FWHM de 52 e 67 nm e tempos de vida de 5,6 e 5,4 ms foram verificados a 700 e 900 °C sob excitação em 977 nm, respectivamente. Por fim, foram obtidos guias de onda planares com excelentes propriedades ópticas e com grande potencial de aplicação em dispositivos de amplificação óptica. Especificamente, materiais fotônicos com banda larga de emissão na região do infravermelho foram preparados, indicando fortemente a potencialidade para a aplicação em telecomunicações envolvendo não somente a banda C como também as bandas L e S em materiais contendo somente íons Er3+ como centros emissores.This work focuses on the preparation and structural and spectroscopic characterization of nanostructured materials based on Er3+-, Yb3+-, and Eu3+-doped and co-doped SiO2-Nb2O5 as powders and planar waveguides. A new sol-gel route based on niobium oxide instead of niobium alkoxide was used to prepare the nanocomposites. X ray diffraction, transmission electron microscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy, Raman spectroscopy, TGA/DSC analysis, Diffuse and specular reflectance, photoluminescence spectroscopy, and M-line coupling helped to evaluate the correlation between structure and luminescent properties. Initially, the influence of the Nb content on the structural and luminescent properties of Er3+-, Yb3+-, and Eu3+-doped and co doped (100-x)Si-xNb nanocomposites annealed at 900 °C for 3 h was examined. Nb2O5 crystallization depended on the Nb content; with the lanthanide ions occupied the Nb2O5-rich environment preferentially, which affected the luminescent properties. For the Er3+/Yb3+ co-doped nanocomposites, the full width at half maximum (FWHM) and the lifetime values were as high as 70 nm and 5.2 ms, respectively. The visible emission originating from upconversion processes also depended on the Nb content. For lower Nb concentrations, emission occurred in the green region, whereas cross-relaxation led to emission in the red region for higher Nb concentrations. The emission quantum efficiency of the Eu3+- doped (100-x)Si-xNb nanocomposites changed with the excitation wavelength, showing that these ions occupied different symmetry sites. The effect of the annealing temperature on the Nb2O5 crystallization process was also assessed for the Er3+/Yb3+ co-doped 70Si:30Nb nanocomposites. An amorphous material emerged at 700 °C, whereas the orthorhombic (T-phase) and monoclinic (M-phase) Nb2O5 phases arose at 900 °C and 1100 °C. The nanocomposite emitted in the 1550 nm region under 977-nm excitation. FWHM values of 52 and 67 nm and lifetime values of 5.6 and 5.4 ms were verified at 700 °C and 900 °C, respectively. In conclusion, planar waveguides with excellent optical properties and potential use in optical amplification devices were achieved. More specifically, photonic materials exhibiting an NIR broadband emission were developed. These waveguides are potentially applicable in telecommunication, and materials containing only Er3+ as emitter center should cover not only the C band but also the S and L bands

Uso off-label de stent farmacológico: eficácia versus efetividade

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi tata kelola pemerintahan Desa Kalibelo dalam mewujudkan good governance dan mengetahui apa saja kendala atau hambatan dalam pelaksanaan good governance di Desa Kalibelo Kecamatan Gampengrejo Kabupaten Kediri. Penelitian ini fokus pada tata kelola pemerintahan Desa Kalibelo dalam mewujudkan good governance. Metodologi penelitian ini adalah kualitatif dan metode pengumpulan data dilakukan dengan kajian pustaka dan wawancara mendalam terhadap informan kunci dalam dilingkaran pemerintahan desa. Peneliti menemukan bahwa tata kelola pemerintahan harus lebih ditingkatkan di beberapa aspek: transparasi pengunaan dana desa serta terkebukaan informasi; akuntabilitas capaian kinerja perangkat desa