The mechanisms of tinnitus: perspectives from human functional neuroimaging

In this review, we highlight the contribution of advances in human neuroimaging to the current understanding of central mechanisms underpinning tinnitus and explain how interpretations of neuroimaging data have been guided by animal models. The primary motivation for studying the neural substrates of tinnitus in humans has been to demonstrate objectively its representation in the central auditory system and to develop a better understanding of its diverse pathophysiology and of the functional interplay between sensory, cognitive and affective systems. The ultimate goal of neuroimaging is to identify subtypes of tinnitus in order to better inform treatment strategies. The three neural mechanisms considered in this review may provide a basis for TI classification. While human neuroimaging evidence strongly implicates the central auditory system and emotional centres in TI, evidence for the precise contribution from the three mechanisms is unclear because the data are somewhat inconsistent. We consider a number of methodological issues limiting the field of human neuroimaging and recommend approaches to overcome potential inconsistency in results arising from poorly matched participants, lack of appropriate controls and low statistical power

Facilitating the design of multidimensional and local transfer functions for volume visualization

The importance of volume visualization is increasing since the sizes of the datasets that need to be inspected grow with every new version of medical scanners (e.g., CT and MR). Direct volume rendering is a 3D visualization technique that has, in many cases, clear benefits over 2D views. It is able to show 3D information, facilitating mental reconstruction of the 3D shape of objects and their spatial relation. The complexity of the settings required in order to generate a 3D rendering is, however, one of the main reasons for this technique not being used more widely in practice. Transfer functions play an important role in the appearance of volume rendered images by determining the optical properties of each piece of the data. The transfer function determines what will be seen and how. The goal of the project on which this PhD thesis reports was to develop and investigate new approaches that would facilitate the setting of transfer functions. As shown in the state of the art overview in Chapter 2, there are two main aspects that influence the effectiveness of a TF: the choice of the TF domain and the process of defining the shape of the TF. The choice of a TF domain, i.e., the choice of the data properties used, directly determines which aspects of the volume data can be visualized. In many approaches, special attention is given to TF domains that would enable an easier selection and visualization of boundaries between materials. The boundaries are an important aspect of the volume data since they reveal the shapes and sizes of objects. Our research in improving the TF definition focused on introducing new user interaction methods and automation techniques that shield the user from the complex process of manually defining the shape and color properties of TFs. Our research dealt with both the TF domain and the TF definition since they are closely related. A suitable TF domain cannot only greatly improve the manual definition, but also, more importantly, increases the possibilities of using automated techniques. Chapter 3 presents a new TF domain. We have used the LH space and the associated LH histogram for TFs based on material boundaries. We showed that the LH space reduces the ambiguity when selecting boundaries compared to the commonly used space of the data value and gradient magnitude. Fur- thermore, boundaries appear as blobs in the LH histogram that make them easier to select. Its compactness and easier selectivity of the boundaries makes the LH histogram suitable for the introduction of clustering-based automation. The mirrored extension of the LH space differentiates between both sides of the boundary. The mirrored LH histogram shows interesting properties of this space, allowing the selection of all boundaries belonging to one material in an easy way. We have also shown that segmentation techniques, such as region growing methods, can benefit from the properties of LH space. Standard cost functions based on the data value and/or the gradient magnitude may experience problems at the boundaries due to the partial volume effect. However, our cost function that is based on the LH space is, however, capable of handling the region growing of boundaries better. Chapter 4 presents an interaction framework for the TF definition based on hierarchical clustering of material boundaries. Our framework aims at an easy combination of various similarity measures that reflect requirements of the user. One of the main benefits of the framework is the absence of similarity-weighting coefficients that are usually hard to define. Further, the framework enables the user to visualize objects that may exist at different levels of the hierarchy. We also introduced two similarity measures that illustrate the functionality of the framework. The main contribution is the first similarity measure that takes advantage of properties of the LH histogram from Chapter 3. We assumed that the shapes of the peaks in the LH histogram can guide the grouping of clusters. The second similarity measure is based on the spatial relationships of clusters. In Chapter 5, we presented part of our research that focused on one of the main issues encountered in the TFs in general. Standard TFs, as they are applied everywhere in the volume in the same way, become difficult to use when the data properties (measurements) of the same material vary over the volume, for example, due to the acquisition inaccuracies. We address this problem by introducing the concept and framework of local transfer functions (LTFs). Local transfer functions are based on using locally applicable TFs in cases where it might be difficult or impossible to define a globally applicable TF. We discussed a number of reasons that hamper the global TF and illustrated how the LTFs may help to alleviate these problems. We have also discussed how multiple TFs can be combined and automatically adapted. One of our contributions is the use of the similarity of local histograms and their correlation for the combination and adaptation of LTFs

Effect of nuclear quadrupole interactions on the dynamics of two-level systems in glasses

The standard tunneling model describes quite satisfactorily the thermal properties of amorphous solids at temperatures $T<1K$ in terms of an ensemble of two-level systems possessing logarithmically uniform distribution over their tunneling amplitudes and uniform distribution over their asymmetry energies. In particular, this distribution explains the observable logarithmic temperature dependence of the dielectric constant. Yet, experiments have shown that at ultralow temperatures $T<5mK$ such a temperature behavior breaks down and the dielectric constant becomes temperature independent (plateau effect). In this letter we suggest an explanation of this behavior exploiting the effect of the nuclear quadrupole interaction on tunneling. We show that below a temperature corresponding to the characteristic energy of the nuclear quadrupole interaction the effective tunneling amplitude is reduced by a small overlap factor of the nuclear quadrupole ground states in the left and right potential wells of the tunneling system. It is just this reduction that explains the plateau effect . We predict that the application of a sufficiently large magnetic field $B>10T$ should restore the logarithmic dependence because of the suppression of the nuclear quadrupole interaction.Comment: To appear in the Physical Review Letter

Efeito do substrato e da temperatura na germinação de sementes de Maytenus ilicifolia, Mart. ex Reiss (espinheira santa).

Resumo

Influência da temperatura e do substrato na germinação de sementes de dedaleiro (Lafoensia pacari).

Resumo

Approximate calculation of the basic parameters of energodinamic processes starting and stopping planetary drive

The paper presents a simplified engineering method, which at the stage of conceptual design allows you to define the parameters of the preliminary processes starting and stopping of the planetary drive. Introduction of the proposed simplifications, gives an opportunity to solve a differential equation of motion of the inertial elements of the dynamic model of the drive.В статье представлена упрощенная инженерная методика, которая на стадии эскизного проектирования позволяет определять предварительные параметры процессов включения и остановки планетарного привода. Введение предложенных упрощений дает возможность решить дифференциальное уравнение движения инерционных элементов динамической модели привода

Determining the Effects of Transcranial Direct Current Stimulation on Tinnitus, Depression, and Anxiety: A Systematic Review

(1) Background: Tinnitus is the awareness of a sound in the absence of an external source. It affects around 10–15% of people, a significant proportion of whom also experience symptoms such as depression or anxiety that negatively affect their quality of life. Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a technique involving constant low-intensity direct current delivered via scalp electrodes. It is a potential treatment option for tinnitus, as well as tinnitus-related conditions such as depression and anxiety. This systematic review estimates the effects of tDCS on outcomes relevant to tinnitus. In addition, it sheds light on the relationship between stimulation parameters and the effect of tDCS on these outcomes; (2) Methods: Exhaustive searches of electronic databases were conducted. Randomised controlled trials were included if they reported at least one of the following outcomes: tinnitus symptom severity, anxiety, or depression. Where available, data on quality of life, adverse effects, and neurophysiological changes were also reviewed. GRADE was used to assess the certainty in the estimate; (3) Results: Meta-analyses revealed a statistically significant reduction in tinnitus (moderate certainty) and depression (low certainty)-but not anxiety-following active tDCS compared to sham control. Network meta-analyses revealed potential optimal stimulation parameters; (4) Conclusions: The evidence synthesised in this review suggests tDCS has the potential to reduce symptom severity in tinnitus and depression. It further narrows down the number of potentially optimal stimulation parameters

ОТРИМАННЯ БОРОВАНИХ ПОКРИТТІВ В УМОВАХ САМОРОЗПОВСЮДЖУВАЛЬНОГО ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СИНТЕЗУ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ ГАЗОРОЗПОДІЛЬНОГО МЕХАНІЗМУ ДВИГУНІВ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРАННЯ АВТОМОБІЛІВ

The article presents the results of obtaining protective coatings under SHS conditions. It has been established that the main criterion in determining the optimal technological parameters for obtaining protective coatings in the thermal self-ignition mode is the diffusion layer thickness (h, μm), the distribution of the diffusion element concentration over the layer thickness, the phase composition and layer properties (heat resistance, adhesive strength, corrosion resistance, wear resistance). The structure of the surface layers significantly depends on the composition of the saturating mixture, the choice of the coating temperature and the duration of the process. The main technological parameters affecting the formation of coatings in the thermal self-ignition mode are: ignition temperature (t*,ºC), maximum temperature (tm,ºC), isothermal holding temperature (t,ºC), isothermal holding time (τ, min) and heating rate (v, C/min). After carrying out the borochromoalitivan layer, it has a characteristic needle-like structure. Boride needles form a continuous layer of borides with aluminum inclusions. The microstructures of the borochromo-aluminized coating for different exposure times have the following phases (Fe, Cr, Al)2B under which there is an α-solid solution of Cr, Al and B in iron. The studies carried out at the pilot plant, consist of the following main functional systems: reaction equipment, gas supply system, process parameters control and regulation system. The kinetics of the formation of borochrome coatings was studied at a process temperature of 1050ºC for 60 minutes. A borochromoalitization coating with a thickness of 45-80 µm was obtained. With a microhardness of 15-17 · 103 MPa. As a result of the study on the friction machine SMT-1 to 5:00 of the experiment, it was found that samples with different types of coatings wear 155-175·10-4 g /m2.В статье приведены результаты получения защитных покрытий в условиях СВС. Установлено, что основными критериями при определении оптимальных технологических параметров получения защитных покрытий в режиме теплового самовоспламенения является толщина диффузионного слоя (h, мкм), распределение концентрации диффузионного элемента по толщине слоя, фазовый состав и свойства слоя (жаростойкость, адгезионная прочность, коррозионная стойкость, износостойкость). Строение поверхностных слоев существенно зависит от состава насыщающей смеси, выбора режима нанесения покрытий, температуры и продолжительности процесса. Основными технологическими параметрами, влияющими на процессы формирования покрытий в режиме теплового самовоспламенения являются: температура воспламенения (t*, ºC), максимальная температура (tм, ºC), температура изотермической выдержки (t, ºC), время изотермической выдержки (τ, мин.) и темп нагрева (v, C/мин.).  После проведения борохромоалитирования слой имеет характерную игольчатую структуру. Иглы боридов образуют сплошной слой боридов с включениями алюминия. Микроструктуры борохромоалитованного покрытия для различных времен выдержки имеют следующие фазы (Fe, Cr, Al)2B под которым находится α-твердый раствор Cr, Al и B в железе. Проведенные исследования на опытно-промышленной установке, состоят из следующих основных функциональных систем: реакционное оборудование, система газоснабжения, система контроля и регулирования технологических параметров. Исследована кинетика формирования борохромоалитированных покрытий при температуре процесса 1050 ºC 60 минут. Получено борохромоалитированные покрытия толщиной 45—80 мкм. с микротвердостью 15—17 103 МПа. В результате проведенных исследований на машине трения СМТ-1, в течение 5 часов  установлено, что образцы с различным типом покрытия имеют износ 155-175·10-4 г / м2.У статті наведено результати отримання захисних покриттів в умовах СВС. Встановлено, що основними критеріями при визначенні оптимальних технологічних параметрів одержання захисних покриттів в режимі теплового самозаймання є товщина дифузійного шару (h, мкм), розподіл концентрації дифузійного елемента по товщині шару, фазовий склад і властивості шару (жаростійкість, адгезійна міцність, корозійна стійкість, зносостійкість). Будова поверхневих шарів істотно залежить від складу насичуючої суміші, вибору режиму нанесення покриттів, температури і тривалості процесу. Основними технологічними параметрами, що впливають на процеси формування покриттів в режимі теплового самозаймання, є: температура займання (t*, ºC), максимальна температура процесу (tм, ºC), температура ізотермічної витримки (t, ºC), час ізотермічної витримки (τ, хв.) і темп нагріву (v, C/хв.). Після проведення борохромоалітування шар має характерну голчату будову. Голки боридів утворюють суцільний шар боридів з включеннями алюмінію. Мікроструктури борохромоалітованного покриття для різних часів витримки мають  наступні фази (Fe, Cr, Al)2B, під якими знаходиться α-твердий розчин Cr, Al та B в залізі. Проведені випробування на дослідно-промисловій установці, яка складається з наступних основних функціональних систем: реакційного обладнання, газопостачання, контролю і регулювання технологічними параметрами. Досліджено кінетику формування борохромоалітованих покриттів при температурі процесу 1050 ºC за 60 хвилин. Отримано борохромоалітовані покриття товщиною 45—80 мкм з мікротвердістю 15—17 ·103 МПа. В результаті проведення дослідження на машині тертя СМТ-1 за 5 годин експерименту встановлено, що зразки з різним типом покриття мають знос 155-175·10-4 г/м2

ДОСЛІДЖЕННЯ КОРОЗІЙНОЇ СТІЙКОСТІ КОНСТРУКЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ, ПРАЦЮЮЧИХ В УМОВАХ СУЛЬФАТНИХ РОЗЧИНІВ КОКСОХІМІЧНОГО ВИРОБНИЦТВА

The article presents the results of the study of the corrosion resistance of austenitic and austenitic-ferritic steels in the environments of the sulfate department of PJSC “Zaporozhkoks”. Now in the coking industry, the problem of corrosion protection of welded joints in the equipment of sulfate sections is most acute. Aggressive medium sulfate compartments are mother liquors, which include: sulfuric acid, ammonium sulfate, chlorides. In the mother solution with the acidity of 3-6%, the following ions are present, g/l: sulfates – 400-450; chlorides – 0.2-2.8; cyanides – 0.065-0.16; rodanid – 0.1-1.2; total iron – 0,002-0,05; pyridine bases – 10-20. The presence of pyridine bases in the working solutions of the sulfate separation somewhat reduces the aggressiveness of the solutions. However, at a concentration of 10-20 g/l in 6-10% H2SO4 at 60°C, their protective effect does not exceed 50-60%. According to researchers, the content in process solutions of mineral salts and in coke oven gas with the almost complete absence of O2 makes it difficult to form protective passive films on the surface of nickel-chromium steels, leading to the occurrence of local types of corrosion damage (ulcers and pitting). In addition, the occurrence of corrosion processes stimulates increased temperature and velocity of movement of the solutions.It has been established that the corrosion resistance of materials depends on the acidity of the mother liquor and when applying strong sulfuric acid in these zones, it is necessary to use lined materials, enameled pipes or steels of alloy type 943 (0Х23Н28М3Д3Т) capable of withstanding increased acidity (10-15%) of the mother liquor. Avesta 254 SMO stainless austenitic steel containing slightly more than 6% molybdenum (Mo) – (АКС 254 SMO (X20Н18AM6D) shows the highest corrosion resistance in sulphate separation environments.В статье приведены результаты исследования коррозионной стойкости аустенитных и аустенитно-ферритных сталей в средах сульфатного отделения ПАО «Запорожкокс». Сейчас в коксохимической промышленности наиболее остро стоит проблема защиты от коррозии сварных соединений в аппаратуре сульфатных отделений. Агрессивной средой сульфатных отделений являются маточные растворы, в состав которых входят: серная кислота, сульфат аммония, хлориды. В маточном растворе при кислотности 3-6% присутствуют следующие ионы, г/л: сульфаты – 400-450; хлориды – 0,2-2,8; цианиды – 0,065-0,16; роданид – 0,1-1,2; общее железо – 0,002-0,05; пиридиновые основания – 10-20. Наличие в рабочих растворах сульфатного отделения пиридиновых оснований несколько снижает агрессивность растворов. Однако при концентрации их 10-20 г/л в 6-10% Н2SO4 при 60°С защитное действие их не превышает 50-60%. По данным исследователей, содержание в технологических растворах минеральных солей и  в коксовом газе при практически полном отсутствии О2 затрудняет образование защитных пассивных пленок на поверхности хромоникелевых сталей, приводит к протеканию локальных видов коррозионных разрушений (язвы и питтинга). Кроме того, протекание коррозионных процессов стимулирует повышенная температура и скорость движения растворов.Установлено, что коррозионная стойкость материалов зависит от кислотности маточного раствора и при подаче крепкой серной кислоты в этих зонах необходимо использовать футерованные материалы, эмалированные трубы или стали типа сплава 943 (0Х23Н28М3Д3Т), способные выдерживать повышенную кислотность (10-15%) маточного раствора. Наибольшую коррозионную стойкость в средах сульфатного отделения проявляет нержавеющая аустенитная сталь Avesta 254 SMO, содержащая чуть больше чем 6% молибдена (Мо) – (АКС 254 SMO (X20Н18AM6D).У статті наведено результати дослідження корозійної стійкості аустенітних і аустенітно-феритних сталей в середовищах сульфатного відділення ПАТ «Запоріжкокс». Нині в коксохімічній промисловості найбільш гострою є проблема захисту від корозії зварних з’єднань в апаратурі сульфатних відділень. Агресивним середовищем сульфатних відділень є маткові розчини, до складу яких входять: сірчана кислота, сульфат амонію, хлориди, , HCN. У матковому розчині при кислотності 3-6% є присутніми наступні іони, г/л: сульфати–400-450; хлориди–0,2-2,8; ціаніди – 0,065-0,16; роданід – 0,1-1,2; загальне залізо , – 0,002-0,05; піридинові підстави – 10-20. Наявність в робочих розчинах сульфатного відділення піридинових підстав дещо знижує агресивність розчинів. Проте при концентрації їх 10-20 г/л в 6-10% Н2SO4 при 60°С захисна дія їх не перевищує 50-60%. За даними дослідників вміст в технологічних розчинах мінеральних солей і  в коксовому газі при прак-тично повній відсутності О2 утрудняє утворення захисних пасивних плівок на поверхні хромонікелевих сталей, що призводить до протікання локальних видів корозійних руйнувань (виразки і пітинга). Крім того, протікання корозійних процесів стимулює підвищена температура і швидкість руху розчинів.Встановлено, що корозійна стійкість матеріалів залежить від кислотності маткового розчину і при поданні міцної сірчаної кислоти в цих зонах необхідно використати футеровані матеріали, емальовані труби або сталі типу сплаву 943 (0Х23Н28М3Д3Т), здатні витримувати підвищену кислотність (10-15%) маткового розчину. Найбільшу корозійну стійкість в середовищах сульфатного відділення проявляє нержавіюча аустенітна сталь Avesta 254 SMO, що містить трохи більше ніж 6% молібдену (Мо) – (АКС 254 SMO (X20Н18AM6D)