Education for paradigm shifts

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Big data moment and faceted theory: a structured review

Over the last years, information growth has been the source of a large volume and variety of data, therefore new processes to represent, organize, seek and retrieve the information are needed. The background theory that supports the big data settings is diverse, however, one theory has deserved special attention in the literature, not only as a model for structuring data but also for locating information: the faceted theory. In this paper, a brief review of the literature about big data and faceted theory is presented. According to literature, web system architecture based on the faceted analysis appears to be highly common even in the big data settings. Regarding description, navigation, seek and search, and retrieval of the information, the authors write up the faceted theory, methods, and models in a digital environment. Nevertheless, more theoretical and empirical work is necessary to firm up this standpoint.Keywords: Faceted theory, Big Data, Information seeking, Information retrieval, Web system architectur

How to improve consumer decision skills in children? A case study of an intervention with institutionalized children. Booklet I

The aim of this study is to assess the institutionalized children’s skills as consumers but also to assess how we can improve their knowledge through an intervention. The sample was composed of two subgroups (38 institutionalized children and 36 non-institutionalized children). In order to assess children’s knowledge, a questionnaire and an interview were used. The method used as intervention was a 30-minute class. Results suggested that institutionalized children have lower levels of knowledge regarding consumption-related practices and lower levels of accuracy at estimating prices than non-institutionalized children. However, results also showed that the attitudes of institutionalized children towards advertising and making decisions based on price/quantity evaluation or based on the use of the same strategy in different situations are not significantly different from the non-institutionalized children. Regarding the intervention, it was possible to conclude that one class is not the best method to improve children’s knowledge. Institutionalized children need a longer and more practical intervention

Cellulose Filaments for Responsive and Functional Materials

Cellulosic filaments, found in plants, are crucial structural elements for their survival and are a great source of inspiration to obtain new functional materials. The work performed out in this thesis aimed for the isolation, physical characterization, study of the morphology and shape, as well as the mechanical behaviour of cellulosic filaments obtained from the leaves of Agapanthus africanus and Ornithogalum thyrsoides and from the filaments that form the ribbons existing on the awns of the Erodium plants. These cellulosic filaments and filament networks were chosen due to the fundamental role that they play in the plant kingdom and their ability to change shape in the presence of an external stimuli. The study of the chosen systems served as an inspiration for the preparation and production of new membranes formed by non-woven networks of micro/nano filaments. A prototype, which allows for the selective removal of oil micro droplets from aqueous emulsions, was developed. This dissertation begins with a general introduction, based on two review papers, which the author of this thesis is the first author, in which the main concepts used in the following chapters are addressed and interconnected. The original part of the work is in chapters II, III and IV. In chapter II, the study of microfilaments from the leaves tracheary of two plants, Agapanthus africanus and Ornithogalum thyrsoides, is made. These microfilaments belong to plants of the same order and have identical shapes (left helices), chemical composition and skeletons, but different mechanical properties. For the first time, micrometric droplets of a nematic liquid crystal were used as sensors to reveal the morphology of the filaments. In order to obtain quantitative characteristics on the surface of the microfilaments, photos of the textures of pierced droplets were obtained by Polarized Optical Microscopy (POM). These textures were compared with simulated optical microphotographs obtained by numerical modelling for the nematic droplets. Homeotropic anchoring at the air, and different anchoring conditions, at the interfaces with the filaments were considered for the nematic structure. This study allowed the establishment of relationships between the physical properties/morphology of the filaments and to determine their interactions with other filaments and with the environment. In chapter III, cellulosic networks existing on dead tissues of the Erodium awns were isolated and characterized. An interesting feature of these cellulosic networks is that they form ribbons that change reversibly the shape in the presence of moisture. When dried these ribbons are right-handed helices, that uncoil remaining taut, in the presence of moisture. The work performed allowed the preparation of helical ribbons that can change the shape from right- to lefthanded helices in the presence of moisture. The behaviour observed was explained using computational simulations, considering filaments that contract and expand asymmetrically. Birefringent transparent ribbons were also isolated. The asymmetric arrangement of cellulosic fibres allows the material to be stimuli-responsive without the use of complicated lithography and intricate deposition techniques, making it suitable for a diverse range of applications, such as the production of intelligent textiles and environmental friendly micro components. In chapter IV, non-woven membranes obtained from cellulosic materials and cellulose nanocrystals were prepared and characterized. Different patterns were designed using the screenprinting technique. The adhesion between the different types of cellulosic fibres was promoted through a heat treatment. The non-woven membranes produced allowed the development of a prototype that selectively removes oil droplets from aqueous emulsions with an efficiency of approximately 80%. Throughout this thesis (chapters II and III), the complexity of the systems increases. The work begins by studying the morphology of a filament and its mechanical behaviour in the presence of other filaments. After a much more complex system, in which anisotropic filament networks, produced by the Erodium plant were addressed. The stimuli-responsive behaviour of these anisotropic networks was investigated after being released by the plant. Based on the understanding of the systems formed by cellulosic filaments, studied in chapters II and III, functional non-woven membranes were produced, printed, and characterized. The non-woven membranes led to the development of a prototype, which allows the selective removal of micro droplets of oil form aqueous emulsions. At the end, a summary of the main scientific results and future work including a technological application, which was developed in the framework of this thesis, are presented.Os filamentos celulósicos, existentes nas plantas, são elementos estruturais cruciais para a sua sobrevivência e fontes de inspiração para a obtenção de novos materiais funcionais. O trabalho realizado nesta tese visou o isolamento, caracterização física, estudo da morfologia e forma, assim como do comportamento mecânico de filamentos celulósicos obtidos a partir das folhas das plantas Agapanthus africanus e Ornithogalum thyrsoides e de filamentos que formam fitas existentes nas hastes da planta Erodium. Estes filamentos e redes de filamentos celulósicos foram escolhidos devido ao papel fundamental que desempenham no reino vegetal e à resposta que podem apresentar na presença de estímulos externos. O estudo dos sistemas escolhidos serviu de inspiração para a preparação e fabrico de novas membranas formadas por redes não tecidas de filamentos micro/nanométricos e o desenvolvimento de um protótipo, que permite a remoção seletiva de microgotas de óleo de emulsões aquosas. Inicia-se com uma introdução de caracter geral, baseada em dois artigos de revisão, dos quais a autora desta tese é primeira autora, na qual se abordam e interligam os conceitos principais, que são utilizados nos capítulos seguintes. A parte original do trabalho reparte-se pelos capítulos II, III e IV. No capítulo II é feito o estudo de microfilamentos existentes nos sistemas vasculares das folhas de duas plantas, Agaphantus africanus e Ornithogalum thyrsoides. Estes microfilamentos pertencem a plantas da mesma ordem e possuem formas (hélices esquerdas), composições químicas e esqueletos idênticos, mas apresentam propriedades mecânicas distintas. Pela primeira vez foram utilizadas gotas micrométricas de um cristal líquido nemático como sensores da morfologia dos filamentos isolados. De modo a obter características quantitativas sobre a superfície dos microfilamentos, fotos de texturas obtidas por microscopia com luz polarizada foram comparadas com microfotografias óticas simuladas a partir de modelação numérica de um meio contínuo das estruturas das gotas nemáticas, com ancoragem homeotrópica na superfície com o ar suspensas nos microfilamentos com diferentes ancoragens. O estudo realizado permitiu estabelecer relações entre as propriedades físicas/morfologia dos filamentos e determinar as suas interações com outros filamentos e com o meio ambiente. No capítulo III foram isoladas e caracterizadas redes celulósicas existentes nas hastes de tecidos mortos da planta Erodium. Uma característica interessante destas redes celulósicas é a de formarem fitas que mudam reversivelmente de conformação na presença de humidade. Quando secas estas fitas são hélices direitas, que na presença de humidade desenrolam para fitas esticadas, sem torção nem flexão. Este trabalho permitiu induzir uma inversão de quiralidade nas fitas que foi explicada pelo uso de simulações computacionais considerando que as fitas contraem e esticam de modo assimétrico. Fitas birrefringentes transparentes também foram isoladas. A disposição assimétrica das fibras celulósicas permite a resposta do material não envolvendo o uso de técnicas complicadas de litografia nem de deposição, podendo ser aplicado, por exemplo, no fabrico de têxteis inteligentes e de microcomponentes amigos do ambiente. No capítulo IV foram preparadas e caracterizadas membranas não tecidas obtidas a partir de soluções de derivados celulósicos e de celulose nano cristalina. Foram desenhadas diferentes geometrias pela utilização da técnica de “screenprinting” e promovida a adesão entre os diferentes tipos de fibras celulósicas através de tratamento térmico. As membranas não tecidas produzidas permitiram o desenvolvimento de um protótipo que remove, de forma seletiva, microgotas de óleo de emulsões aquosas com uma eficiência de cerca de 80%. Ao longo desta tese (capítulo II e III), a complexidade dos sistemas estudados aumenta, isto é, começa-se por estudar a morfologia de um filamento e o seu comportamento mecânico na presença de outros filamentos, para depois se passar para um sistema muito mais complexo em que redes anisotrópicas de filamentos, impressas pela planta Erodium, permitem a resposta a estímulos externos da estrutura formada, mesmo após esta ter abandonado a planta. Tendo por base a compreensão dos sistemas formados por filamentos celulósicos, estudados nos capítulos II e III, foram produzidas, impressas e caracterizadas, no laboratório, membranas funcionais tecidas de filamentos micro/nano celulósicos. As membranas não tecidas originaram o desenvolvimento de um protótipo, que permite a remoção seletiva de micro gotas de óleo existentes em emulsões aquosas. No final é apresentado um sumário dos principais resultados científicos e perspetivas de avanço tecnológico alcançadas por este trabalho

Novel dynamics and functions of Fibronectin in early vertebrate development

The metameric body plan of vertebrates is established during somitogenesis, one of the most complex morphogenetic events during development. Somites epithelialize periodically from the anterior-most presomitic mesoderm, and this rhythmicity is thought to be controlled by cyclic traveling waves of gene expression that sweep the tissue anteriorly. Although the spatial and temporal regulation of somitogenesis has been extensively studied, how the periodicity of genetic oscillations is translated into periodic somite epithelialization remains elusive. Furthermore, while knockout experiments have implicated the extracellular matrix component fibronectin in somite formation, much of the roles of its qualitative features deriving from its assembly state are still unknown. The aim of this thesis is to re-address the role of fibronectin during paraxial mesoderm development, particularly during somite morphogenesis. In Chapter 2, we describe fibronectin production and assembly dynamics during early embryogenesis and found that it is highly dynamic throughout paraxial mesoderm development, as different forms of fibronectin assembly (autocrine vs paracrine) correlate with exquisite morphogenetic events. In Chapter 3 we re-address the role of fibronectin during somite formation in vivo. We show that an intact fibronectin matrix and downstream mechanotransduction signaling are required for correct segmentation clock dynamics and somite morphogenesis. Our results suggest that the fibronectin matrix and its downstream chemical and mechanical cues couple genetic oscillations with timely somite morphogenesis. In Chapter 4 we investigate the role of fibronectin in somite maturation. We demonstrate that normal fibronectin assembly is required for correct Sonic hedgehog signaling in the somite, which in turn controls fibronectin production in this tissue, suggesting that fibronectin and Sonic cooperate to orchestrate somite patterning and differentiation. This thesis demonstrates that fibronectin is a dynamic pivotal player regulating paraxial mesoderm development. It also highlights the previously unappreciated importance of the extracellular matrix and its derived mechanical cues during embryonic development.O padrão metamérico do plano corporal dos vertebrados é estabelecido na somitogénese, um dos mais complexos eventos morfogenéticos do desenvolvimento. Os sómitos epitelizam a partir da parte anterior da mesoderme pré-somítica de forma periódica, num processo controlado por ondas cíclicas de expressão génica que percorrem este tecido numa direcção posterior-anterior. Embora muitos estudos se tenham focado no controlo temporal e espacial da somitogénese, os mecanismos pelas quais estas oscilações genéticas se traduzem na morfogénese periódica dos sómitos são em grande parte desconhecidos. Por outro lado, foi demonstrado que a matriz extracelular de fibronectina é crucial à formação dos sómitos, mas o impacto das suas características qualitatitvas neste processo é também desconhecido. Esta tese tem como objectivo reavaliar o papel da fibronectina durante o desenvolvimento da mesoderme paraxial, em particular na morfogénese dos sómitos. No Capítulo 2, analisamos a dinâmica de produção e montagem da fibronectina durante o desenvolvimento precoce, demonstrando que a montagem da matriz de fibronectina é extremamente dinâmica durante as várias fases de desenvolvimento da mesoderme paraxial, correlacionando com o seu rearranjo e maturação. No Capítulo 3 analisamos o papel da matriz de fibronectina na formação de sómitos in vivo, mostrando que esta matriz e respectiva mecanotransdução são cruciais para a dinâmica do relógio de segmentação e morfogénese do sómito. Estes resultados apontam a matriz de fibronectina como o agente responsável à coordenação das oscilações genéticas com a formação periódica do sómito. No Capítulo 4, mostramos que a matriz de fibronectina é necessária à sinalização Sonic hedgehog nos sómitos, que por sua vez controla a produção de fibronectina neste tecido, sugerindo que ambos colaboram na padronização e diferenciação do sómito. Os resultados desta tese demonstram que a fibronectina tem um papel fundamental na regulação do desenvolvimento da mesoderme paraxial, e evidencia a importância da matriz extracelular no desenvolvimento

Evaluation of dopaminergic degeneration influence on endothelial activity in experimental models of Parkinson's Disease

Parkinson’s disease (PD) is a common neurodegenerative disorder with no known cure. The animal models, in particular the PD models, are important tools in experimental medical science to better understand the mechanisms involved in disease pathogenesis. The ideal animal model for PD should recapitulate most, if not all, features of the human disease. Actual PD animal models available do not show prominent alpha-synucleinopathy, an hallmark of the disease, leading to their restrictive application to undisclosed important molecular mechanisms responsible for PD development. In this way, the implementation of a new model that mimic PD in a more consistent way will be an important step to improve future investigations. In this work, we developed a novel paraquat (PQ)-based chronic PD model by using osmotic minipumps to assure the continuous administration of low doses of PQ for a longer period. Besides the fact that the exposure paradigm mimics in a closer way what happen in humans, this model also reproduces several key characteristics of the human PD, including the important alpha-synucleinopathy. Recent studies have implicated the Blood-Brain Barrier (BBB) as one of the underexplored brain structures in PD. Clinical evidences indicate that BBB dysfunctions are associated with a number of serious CNS diseases. HMGB1 has been shown to be a long-searched-for nuclear danger signal passively released by necrotic cells inducing inflammation. Its receptor, RAGE, is expressed in various cells, including endothelial cells that are largely present in BBB being involved in chronic inflammation and cell proliferation and migration. Despite the importance of this receptor in several diseases such as multiple sclerosis, stroke, brain tumors, AD and cancer, there is no consistent information about this receptor in Parkinson's disease neuroinflammation. In previous studies, another RAGE ligand (S100B) have been reported to be overexpressed in PD patients, despite there are evidences that neuroinflammation associated with PD can compromise the BBB. In this way, it will be of great importance to analyse the expression levels of HMGB1 and RAGE within PD experimental models. Our results revealed an increase of HMGB1 and RAGE expression levels with more significance in vivo models, specifically in PQ and 6-hydroxidopamine models. In this way, the obtained results indicates that a deeper study of the role of both HMGB1 and RAGE in PD will be of great interest to understand they role in PD neuroinflammation and to know if they targeting may serve as a neuroprotective approaches against the development and/or progression of PD.A doença de Parkinson é uma doença neurodegenerativa cujas causas não se encontram totalmente compreendidas. Os modelos animais de Parkinson são ferramentas fundamentais em investigação permitindo o entendimento dos mecanismos envolvidos na patogénese da doença. O modelo animal ideal deve reproduzir muitas, se não todas, as características da doença de Parkinson. Os modelos atuais de Parkinson para além de não mimetizarem os modelos de exposição a toxinas que se pensa ocorrer nos humanos, não apresentam todas as características moleculares e bioquímicas fundamentais da doença de Parkinson, como por exemplo a acumulação de alfa-sinucleína, tornando-se assim restritivos no que se refere à sua aplicação. Deste modo, é necessário o permanente desenvolvimento de novos modelos que mimetizem a doença de Parkinson nos humanos de uma forma mais consistente. Neste projeto, desenvolvemos um novo modelo através da administração crónica de paraquato, via difusão lenta e prolongada de pequenas doses de paraquato assegurada por cápsulas de difusão osmótica. Este modelo desenvolvido por nós reproduz características importantes da doença humana, como é o caso da acumulação de alfa-sínucleina que não se observa nos anteriores modelos animais da doença de Parkinson induzidos por esta toxina. Em paralelo, estudos recentes têm-se focado no estudo da barreira hemato-encefálica que é uma estrutura pouco explorada nesta doença neurodegenerativa. Evidências clinicas demonstram que as disfunções nesta barreira estão associadas a um número elevado de doenças do sistema nervoso central. O HMGB1 tem sido demonstrado como um sinalizador de inflamação, sendo libertado por células necróticas durante estes processos, e tem como recetor, entre outros, o RAGE. Este recetor entre outras células está presente nas células endoteliais, que são o principal componente da barreira hemato-encefálica, e está envolvido em processos inflamatórios através da promoção da proliferação e migração celular. Apesar da importância deste recetor em doenças como AVC, tumores cerebrais e Alzheimer, não existe informação consistente acerca do seu envolvimento na doença de Parkinson. Em estudos anteriores, outro ligando do recetor RAGE (S100B) apresentou-se aumentando em doentes de Parkinson, e existem evidências de que a neuroinflamação observada em Parkinson compromete o funcionamento normal da barreira hemato-encefálica. Deste modo, existem boas indicações para analisar os níveis de expressão de HMGB1 e do recetor RAGE em modelos experimentais de Parkinson. Os resultados obtidos revelam um aumento da expressão de HMGB1 e RAGE com mais significado nos modelos in vivo de PQ e 6-OHDA. Os resultados obtidos sugerem que o papel do ligando HMGB1 tal como do seu recetor na doença de Parkinson, deve ser explorado como forma de perceber se serão marcadores consistentes da neuroinflamação observada nesta doença e se poderão constituir importantes alvos terapêuticos

O ciberjornalismo à luz da complexidade do informacionalismo

O processo de transformação dos indivíduos para a atual sociedade em rede instigou o crescente sistema complexo presente neste novo século. A necessidade de compartilhamento e a criação de códigos culturais passaram a depender da capacidade tecnológica das sociedades, direcionando a informação ao jornalismo na rede, mais especificamente ao ciberjornalismo. Este que, pela sua evolução pós convergência digital, busca uma conexão sólida de discurso entre a complexidade do meio e a informação, levando, assim, a uma organização global através da tecnologia.The process of transformation of individuals for the current network society instigated the growing complex system present in this new century. The need for sharing and creation of cultural codes came to depend on the technological capacity of societies, directing the information to the media on the network, more specifically to online journalism. This, by its evolution post digital convergence, seeks a solid connection pitch between the complexity of the environment and information, thus leading to a global organization through technology

Physiotherapy and neuro rehabilitation on stroke evidence and needs

Scientific knowledge in the area of rehabilitation and physiotherapy for stroke is booming and leading to more sustainable models of practice. Several interventions show positive effects with strong scientific support. However, some issues remain to be clarified like what are the effects of PT on brain activity and what are the effects of hands on interventions. Also a general coherence of interventions and outcomes and outcomes measures need to improve. With the intent to clarify these questions and to give an overview of Physiotherapy evidence and needs on stroke rehabilitation, this thesis will present the state of the art on a literature review and the four studies developed on the context of this PhD: Physiotherapy Hands-on Interventions and Stroke - Systematic Review; Physiotherapy and Brain Activity on Stroke - Systematic Review; Brain activity during lower limb movement with physiotherapy manual facilitation – an fMRI study; ICF Linking Process for Categorization of Interventions and Outcomes Measures on Stroke Physiotherapy - Delphi panel. As innovative aspects of this thesis, we highlight: the organization within the ICF framework for the outcomes related with movement; the study of brain activity during a complex multijoint movement of lower limb; the study of immediate effects of manual facilitation of movement, as no similar studies was found on our literature search for this thesis. Regardless the limitations encountered, the non-conclusive findings and some non-identified evidence, it seems still valid to conclude that Physiotherapy is no longer a “black box”, instead is a evidence-based profession. Exists clear and evidence based information for clinical settings and scientific community, that hands off physiotherapy is relevant and has efficacy proved on the rehabilitation of stroke patients on the domains of Structure & Functions and Activities & Participation. This efficacy is extended to the brain activity, which validates the idea that PT can influence neuroplasticity process and consequently contribute for a better recovery in a neurobiological perspective with impact on human performance and autonomy.O conhecimento científico na area da intervenção em utentes com sequelas após Acidente Vascular Cerebral (AVC) e especificamente na área da Fisioterapia, tem crescido nos últimos ano, conduzindo a modelos de prática mais sustentados. São várias as intervneções da Fisioterapia com eficácia comprovada. Contudo, alguns aspectos ainda necessitam de clarificação, como seja quais os efeitos da Fisioterapia na actividade cerebral e quais são os efeitos das intervenções baseadas na manualidade do Fisioterapeuta. É ainda necessária, uma maior coerência entre as intervenções, as variáveis em estudo e os instrumentos de avaliação utilizados. Com o objectivo de contribuir para o esclarecimento destas questões e de oferecer uma visao global da evidência da intervenção da Fisioterapia e as necessidades de desenvolvimento na intervenção e utentes com AVC, esta tese apresenta um estado da arte na revisão de literature e os quarto estudos desenvolvidos no contexto deste doutoramento: Efeitos da Fisioterapia manual em utentes com AVC - revisão sistemática; Efeitos da Fisioterapia na actividade cerebral em utentes com AVC - revisão sistemática; Efeitos imediatos da facilitação manual na actividade cerebral - estudo com RMf; Processo de categorização de intervenções e intrumentos específicos da intervenção em utentes com AVC - Painel de Delphi. Como aspectos inovadores, salientamos a organização de acordo com a estrutura da CIF, para as variaveis relacionadas com o movimento; o estudo a actividade cerebral durante um movimento complexo e multi-articular do membro inferior; o estudo dos efeitos imediatos da facilitação manual na actividade cerebral. Independentemente das limitações encontradas, dos achados não conclusivos e alguns achados de não benefício de intervenções, parece-nos ser válido concluir que a Fisioterapia deixou de ser uma “caixa negra” sendo uma profissão científicamente suportada. Existe informação clara e suportada cientificamente, disponível para os locais de prática e para a comunidade científica, de que a Fisioterapia “hands off” é relevante e tem eficácia comprovada no contexto da intervenção em utentes com AVC, nos domínios da Estrutura e Função e da Actividade e Participação. Esta eficácia estende-se à actividade cerebral, validando a ideia de que a Fisioterapia pode influenciar a neuroplasticidade e consequentemente contribuir para uma recuperação neurobiológica mais adequada, com impacto no desempenho humano e autonomia

The impact of high involvement human resources practices on resistance to change: the mediator effect of commitment to change and the influence of ethical leadership

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Management from the NOVA – School of Business and EconomicsDue to today’s economic situation, organizational change is becoming frequent and inevitable. Even though there are a lot of studies about the topic, few tested the influence of organizational functioning on employees’ reactions to change. In this study we tested the relationship between high involvement HR practices and resistance to change through commitment to change, and the influence of ethical leadership in this relationship. Two questionnaires in two different times were applicable to 131 employees from 14 organizations that had recently faced major change interventions. The results showed a negative relation between all HIHR and resistance to change, as between HIHR and intention to resist future changes, through enhancing affective commitment to change. These relationships were stronger in the presence of high ethical leadership

Creating an educational program to promote healthy aging

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