Brain Network Allostasis after Chronic Alcohol Drinking Is Characterized by Functional Dedifferentiation and Narrowing

Alcohol use disorder (AUD) causes complex alterations in the brain that are poorly understood. The heterogeneity of drinking patterns and the high incidence of comorbid factors compromise mechanistic investigations in AUD patients. Here we used male Marchigian Sardinian alcohol-preferring (msP) rats, a well established animal model of chronic alcohol drinking, and a combination of longitudinal resting-state fMRI and manganese-enhanced MRI to provide objective measurements of brain connectivity and activity, respectively. We found that 1 month of chronic alcohol drinking changed the correlation between resting-state networks. The change was not homogeneous, resulting in the reorganization of pairwise interactions and a shift in the equilibrium of functional connections. We identified two fundamentally different forms of network reorganization. First is functional dedifferentiation, which is defined as a regional increase in neuronal activity and overall correlation, with a concomitant decrease in preferential connectivity between specific networks. Through this mechanism, occipital cortical areas lost their specific interaction with sensory-insular cortex, striatal, and sensorimotor networks. Second is functional narrowing, which is defined as an increase in neuronal activity and preferential connectivity between specific brain networks. Functional narrowing strengthened the interaction between striatal and prefrontocortical networks, involving the anterior insular, cingulate, orbitofrontal, prelimbic, and infralimbic cortices. Importantly, these two types of alterations persisted after alcohol discontinuation, suggesting that dedifferentiation and functional narrowing rendered persistent network states. Our results support the idea that chronic alcohol drinking, albeit at moderate intoxicating levels, induces an allostatic change in the brain functional connectivity that propagates into early abstinence.Peer reviewe

Externalidades del proceso de desarrollo urbano: renovación, rehabilitación y transformación : Búsqueda de nuevas estrategias de sostenibilidad para la implantación

Una preocupación generalizada a la hora de formular y proponer nuevas estrategias sostenibles para las ciudades de América Latina, es cómo enfrentar los procesos de renovación, rehabilitación y transformación de las áreas centrales y su articulación con el resto de la estructura urbana. Este interés no surge sólo en aquellas ciudades con centros históricos de especial notoriedad, sino también en otros casos en que los barrios centrales y pericentrales deteriorados y subutilizados no aportan todo su potencial a la economía y el desarrollo de la ciudad. Las transformaciones físico-espaciales-sociales que se producen en la ciudad generan renovación, rehabilitación y transformación urbana, sin embargo, hay sectores que no asumen este fenómeno generando deterioro y zonas “negras”, las que suelen promover la delincuencia, inseguridad, éxodo de habitantes, etc. (Carrión, 2005; Luque y Smith, 2007, entre otros). La inclusión de grandes áreas periféricas en el espacio urbano y la constitución de nuevos polos de atracción disminuyeron la importancia de las áreas centrales tradicionales. Los sectores de altos ingresos abandonaron los barrios centrales en la medida en que las viviendas tradicionales ya no correspondían a sus estilos de vida, y muchas actividades productivas, comerciales y de servicios emigraron de estas zonas hacia otras áreas de la ciudad más adecuadas a sus nuevos requerimientos funcionales y tecnológicos (Jordan y Simioni, 2003). Con ello, los edificios de los centros urbanos se fueron transformando en viviendas para sectores de menores ingresos y en sedes para actividades económicas menos dinámicas. La prolongada ausencia de inversiones públicas y privadas acentuó las carencias en infraestructura, paralelamente el deterioro y abandono de los espacios de uso colectivo y privado, lo que a su vez contribuyó a disminuir los valores inmobiliarios y aumentar la pobreza, el hacinamiento y la inseguridad en estas áreas centrales. Asociado a ello, gran parte de las transformaciones experimentadas en las últimas décadas, están en estrecha relación con aquellas estrategias sustentadas sobre el capital financiero que pretenden recuperar con mayor velocidad el retorno de los negocios inmobiliarios (Pereira e Hidalgo, 2008). En este contexto, esta ponencia se concentra en establecer ciertos lineamientos estratégicos respecto de la visualización de configuraciones tipológicas en ciertos sectores o áreas de la ciudad que cuentan con las mismas condiciones y variables para producir renovación urbana. Al mismo tiempo, la revisión de algunos casos nos permitirá entender las diferentes dinámicas constitutivas. Por lo tanto, analizar los casos expuestos en relación a las configuraciones urbanas tipológicas nos permite comprender los movimientos y transformaciones que se generan, buscando visualizar ciertos efectos positivos como negativos de modo de establecer estrategias que podrían promover acciones en áreas donde aún no se produce la transformación urbana.Área temática 4: Ciudad, Territorio y Paisaje. Gestión - Eje InvestigaciónFacultad de Arquitectura y Urbanism

Externalidades del proceso de desarrollo urbano: renovación, rehabilitación y transformación : Búsqueda de nuevas estrategias de sostenibilidad para la implantación

Una preocupación generalizada a la hora de formular y proponer nuevas estrategias sostenibles para las ciudades de América Latina, es cómo enfrentar los procesos de renovación, rehabilitación y transformación de las áreas centrales y su articulación con el resto de la estructura urbana. Este interés no surge sólo en aquellas ciudades con centros históricos de especial notoriedad, sino también en otros casos en que los barrios centrales y pericentrales deteriorados y subutilizados no aportan todo su potencial a la economía y el desarrollo de la ciudad. Las transformaciones físico-espaciales-sociales que se producen en la ciudad generan renovación, rehabilitación y transformación urbana, sin embargo, hay sectores que no asumen este fenómeno generando deterioro y zonas “negras”, las que suelen promover la delincuencia, inseguridad, éxodo de habitantes, etc. (Carrión, 2005; Luque y Smith, 2007, entre otros). La inclusión de grandes áreas periféricas en el espacio urbano y la constitución de nuevos polos de atracción disminuyeron la importancia de las áreas centrales tradicionales. Los sectores de altos ingresos abandonaron los barrios centrales en la medida en que las viviendas tradicionales ya no correspondían a sus estilos de vida, y muchas actividades productivas, comerciales y de servicios emigraron de estas zonas hacia otras áreas de la ciudad más adecuadas a sus nuevos requerimientos funcionales y tecnológicos (Jordan y Simioni, 2003). Con ello, los edificios de los centros urbanos se fueron transformando en viviendas para sectores de menores ingresos y en sedes para actividades económicas menos dinámicas. La prolongada ausencia de inversiones públicas y privadas acentuó las carencias en infraestructura, paralelamente el deterioro y abandono de los espacios de uso colectivo y privado, lo que a su vez contribuyó a disminuir los valores inmobiliarios y aumentar la pobreza, el hacinamiento y la inseguridad en estas áreas centrales. Asociado a ello, gran parte de las transformaciones experimentadas en las últimas décadas, están en estrecha relación con aquellas estrategias sustentadas sobre el capital financiero que pretenden recuperar con mayor velocidad el retorno de los negocios inmobiliarios (Pereira e Hidalgo, 2008). En este contexto, esta ponencia se concentra en establecer ciertos lineamientos estratégicos respecto de la visualización de configuraciones tipológicas en ciertos sectores o áreas de la ciudad que cuentan con las mismas condiciones y variables para producir renovación urbana. Al mismo tiempo, la revisión de algunos casos nos permitirá entender las diferentes dinámicas constitutivas. Por lo tanto, analizar los casos expuestos en relación a las configuraciones urbanas tipológicas nos permite comprender los movimientos y transformaciones que se generan, buscando visualizar ciertos efectos positivos como negativos de modo de establecer estrategias que podrían promover acciones en áreas donde aún no se produce la transformación urbana.Área temática 4: Ciudad, Territorio y Paisaje. Gestión - Eje InvestigaciónFacultad de Arquitectura y Urbanism

Externalidades del proceso de desarrollo urbano: renovación, rehabilitación y transformación : Búsqueda de nuevas estrategias de sostenibilidad para la implantación

Una preocupación generalizada a la hora de formular y proponer nuevas estrategias sostenibles para las ciudades de América Latina, es cómo enfrentar los procesos de renovación, rehabilitación y transformación de las áreas centrales y su articulación con el resto de la estructura urbana. Este interés no surge sólo en aquellas ciudades con centros históricos de especial notoriedad, sino también en otros casos en que los barrios centrales y pericentrales deteriorados y subutilizados no aportan todo su potencial a la economía y el desarrollo de la ciudad. Las transformaciones físico-espaciales-sociales que se producen en la ciudad generan renovación, rehabilitación y transformación urbana, sin embargo, hay sectores que no asumen este fenómeno generando deterioro y zonas “negras”, las que suelen promover la delincuencia, inseguridad, éxodo de habitantes, etc. (Carrión, 2005; Luque y Smith, 2007, entre otros). La inclusión de grandes áreas periféricas en el espacio urbano y la constitución de nuevos polos de atracción disminuyeron la importancia de las áreas centrales tradicionales. Los sectores de altos ingresos abandonaron los barrios centrales en la medida en que las viviendas tradicionales ya no correspondían a sus estilos de vida, y muchas actividades productivas, comerciales y de servicios emigraron de estas zonas hacia otras áreas de la ciudad más adecuadas a sus nuevos requerimientos funcionales y tecnológicos (Jordan y Simioni, 2003). Con ello, los edificios de los centros urbanos se fueron transformando en viviendas para sectores de menores ingresos y en sedes para actividades económicas menos dinámicas. La prolongada ausencia de inversiones públicas y privadas acentuó las carencias en infraestructura, paralelamente el deterioro y abandono de los espacios de uso colectivo y privado, lo que a su vez contribuyó a disminuir los valores inmobiliarios y aumentar la pobreza, el hacinamiento y la inseguridad en estas áreas centrales. Asociado a ello, gran parte de las transformaciones experimentadas en las últimas décadas, están en estrecha relación con aquellas estrategias sustentadas sobre el capital financiero que pretenden recuperar con mayor velocidad el retorno de los negocios inmobiliarios (Pereira e Hidalgo, 2008). En este contexto, esta ponencia se concentra en establecer ciertos lineamientos estratégicos respecto de la visualización de configuraciones tipológicas en ciertos sectores o áreas de la ciudad que cuentan con las mismas condiciones y variables para producir renovación urbana. Al mismo tiempo, la revisión de algunos casos nos permitirá entender las diferentes dinámicas constitutivas. Por lo tanto, analizar los casos expuestos en relación a las configuraciones urbanas tipológicas nos permite comprender los movimientos y transformaciones que se generan, buscando visualizar ciertos efectos positivos como negativos de modo de establecer estrategias que podrían promover acciones en áreas donde aún no se produce la transformación urbana.Área temática 4: Ciudad, Territorio y Paisaje. Gestión - Eje InvestigaciónFacultad de Arquitectura y Urbanism

Antimicrobial Drug Resistance, Regulation, and Research1

Research models and regulatory measures could aid in developing antimicrobial drugs to address bacterial resistance

An RNA-seq Based Machine Learning Approach Identifies Latent Tuberculosis Patients With an Active Tuberculosis Profile.

A better understanding of the response against Tuberculosis (TB) infection is required to accurately identify the individuals with an active or a latent TB infection (LTBI) and also those LTBI patients at higher risk of developing active TB. In this work, we have used the information obtained from studying the gene expression profile of active TB patients and their infected -LTBI- or uninfected -NoTBI- contacts, recruited in Spain and Mozambique, to build a class-prediction model that identifies individuals with a TB infection profile. Following this approach, we have identified several genes and metabolic pathways that provide important information of the immune mechanisms triggered against TB infection. As a novelty of our work, a combination of this class-prediction model and the direct measurement of different immunological parameters, was used to identify a subset of LTBI contacts (called TB-like) whose transcriptional and immunological profiles are suggestive of infection with a higher probability of developing active TB. Validation of this novel approach to identifying LTBI individuals with the highest risk of active TB disease merits further longitudinal studies on larger cohorts in TB endemic areas

Asteroids' physical models from combined dense and sparse photometry and scaling of the YORP effect by the observed obliquity distribution

The larger number of models of asteroid shapes and their rotational states derived by the lightcurve inversion give us better insight into both the nature of individual objects and the whole asteroid population. With a larger statistical sample we can study the physical properties of asteroid populations, such as main-belt asteroids or individual asteroid families, in more detail. Shape models can also be used in combination with other types of observational data (IR, adaptive optics images, stellar occultations), e.g., to determine sizes and thermal properties. We use all available photometric data of asteroids to derive their physical models by the lightcurve inversion method and compare the observed pole latitude distributions of all asteroids with known convex shape models with the simulated pole latitude distributions. We used classical dense photometric lightcurves from several sources and sparse-in-time photometry from the U.S. Naval Observatory in Flagstaff, Catalina Sky Survey, and La Palma surveys (IAU codes 689, 703, 950) in the lightcurve inversion method to determine asteroid convex models and their rotational states. We also extended a simple dynamical model for the spin evolution of asteroids used in our previous paper. We present 119 new asteroid models derived from combined dense and sparse-in-time photometry. We discuss the reliability of asteroid shape models derived only from Catalina Sky Survey data (IAU code 703) and present 20 such models. By using different values for a scaling parameter cYORP (corresponds to the magnitude of the YORP momentum) in the dynamical model for the spin evolution and by comparing synthetics and observed pole-latitude distributions, we were able to constrain the typical values of the cYORP parameter as between 0.05 and 0.6.Comment: Accepted for publication in A&A, January 15, 201

Understanding bottom-up continuous hydrothermal synthesis of nanoparticles using empirical measurement and computational simulation

Continuous hydrothermal synthesis was highlighted in a recent review as an enabling technology for the production of nanoparticles. In recent years, it has been shown to be a suitable reaction medium for the synthesis of a wide range of nanomaterials. Many single and complex nanomaterials such as metals, metal oxides, doped oxides, carbonates, sulfides, hydroxides, phosphates, and metal organic frameworks can be formed using continuous hydrothermal synthesis techniques. This work presents a methodology to characterize continuous hydrothermal flow systems both experimentally and numerically, and to determine the scalability of a counter current supercritical water reactor for the large scale production (>1,000 T·year–1) of nanomaterials. Experiments were performed using a purpose-built continuous flow rig, featuring an injection loop on a metal salt feed line, which allowed the injection of a chromophoric tracer. At the system outlet, the tracer was detected using UV/Vis absorption, which could be used to measure the residence time distribution within the reactor volume. Computational fluid dynamics (CFD) calculations were also conducted using a modeled geometry to represent the experimental apparatus. The performance of the CFD model was tested against experimental data, verifying that the CFD model accurately predicted the nucleation and growth of the nanomaterials inside the reactor

Study of cosolvent-induced α-chymotrypsin fibrillogenesis: Does protein surface hydrophobicity trigger early stages of aggregation reaction?

The misfolding of specific proteins is often associated with their assembly into fibrillar aggregates, commonly termed amyloid fibrils. Despite the many efforts expended to characterize amyloid formation in vitro, there is no deep knowledge about the environment (in which aggregation occurs) as well as mechanism of this type of protein aggregation. Alpha-chymotrypsin was recently driven toward amyloid aggregation by the addition of intermediate concentrations of trifluoroethanol. In the present study, approaches such as turbidimetric, thermodynamic, intrinsic fluorescence and quenching studies as well as chemical modification have been successfully used to elucidate the underlying role of hydrophobic interactions (involved in early stages of amyloid formation) in α-chymotrypsin-based experimental system. © 2009 Springer Science+Business Media, LLC

A Potential Role for a Genetic Variation of AKAP5 in Human Aggression and Anger Control

The A-kinase-anchoring protein 5 (AKAP5), a post-synaptic multi-adaptor molecule that binds G-protein-coupled receptors and intracellular signaling molecules has been implicated in emotional processing in rodents, but its role in human emotion and behavior is up to now still not quite clear. Here, we report an association of individual differences in aggressive behavior and anger expression with a functional genetic polymorphism (Pro100Leu) in the human AKAP5 gene. Among a cohort of 527 young, healthy individuals, carriers of the less common Leu allele (15.6% allele frequency) scored significantly lower in the physical aggression domain of the Buss and Perry Aggression Questionnaire and higher in the anger control dimension of the state-trait anger expression inventory. In a functional magnetic resonance imaging experiment we could further demonstrate that AKAP5 Pro100Leu modulates the interaction of negative emotional processing and executive functions. In order to investigate implicit processes of anger control, we used the well-known flanker task to evoke processes of action monitoring and error processing and added task-irrelevant neutral or angry faces in the background of the flanker stimuli. In line with our predictions, Leu carriers showed increased activation of the anterior cingulate cortex (ACC) during emotional interference, which in turn predicted shorter reaction times and might be related to stronger control of emotional interference. Conversely, Pro homozygotes exhibited increased orbitofrontal cortex (OFC) activation during emotional interference, with no behavioral advantage. Immunohistochemistry revealed AKAP5 expression in post mortem human ACC and OFC. Our results suggest that AKAP5 Pro100Leu contributes to individual differences in human aggression and anger control. Further research is warranted to explore the detailed role of AKAP5 and its gene product in human emotion processing