22 research outputs found

    Meta-Learning Strategies through Value Maximization in Neural Networks

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    Biological and artificial learning agents face numerous choices about how to learn, ranging from hyperparameter selection to aspects of task distributions like curricula. Understanding how to make these meta-learning choices could offer normative accounts of cognitive control functions in biological learners and improve engineered systems. Yet optimal strategies remain challenging to compute in modern deep networks due to the complexity of optimizing through the entire learning process. Here we theoretically investigate optimal strategies in a tractable setting. We present a learning effort framework capable of efficiently optimizing control signals on a fully normative objective: discounted cumulative performance throughout learning. We obtain computational tractability by using average dynamical equations for gradient descent, available for simple neural network architectures. Our framework accommodates a range of meta-learning and automatic curriculum learning methods in a unified normative setting. We apply this framework to investigate the effect of approximations in common meta-learning algorithms; infer aspects of optimal curricula; and compute optimal neuronal resource allocation in a continual learning setting. Across settings, we find that control effort is most beneficial when applied to easier aspects of a task early in learning; followed by sustained effort on harder aspects. Overall, the learning effort framework provides a tractable theoretical test bed to study normative benefits of interventions in a variety of learning systems, as well as a formal account of optimal cognitive control strategies over learning trajectories posited by established theories in cognitive neuroscience.Comment: Under Revie

    Increased choroidal thickness in adults with Down syndrome.

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    INTRODUCTION: People with Down syndrome (DS) are particularly susceptible to Alzheimer's disease (AD) due to the triplication of the amyloid precursor protein (APP) gene. In this cross-sectional study, we hypothesized that choroidal thinning reported in sporadic AD (sAD) is mirrored in adults with DS. METHODS: The posterior pole of the eye for 24 adults with DS and 16 age-matched controls (Ctrl) were imaged with optical coherence tomography. Choroidal thickness (ChT) was measured and analyzed in relation to cognitive status and cerebral amyloid beta (Aβ) load. RESULTS: ChT was increased in people with DS (pwDS) compared to Ctrl. This increase was associated with gender differences and positively correlated with cerebral Aβ load in a small subset. There was no significant correlation detected between ChT and age or cognitive status. DISCUSSION: In contrast to sAD this study found a significantly thicker choroid in pwDS. Whether these changes are related to Aβ pathology in DS needs further investigation

    Isolation of Flavonoids from Deguelia duckeana and Their Effect on Cellular Viability, AMPK, eEF2, eIF2 and eIF4E

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    Preparations of Deguelia duckeana, known in Brazil as timbó, are used by indigenous people to kill fish. Reinvestigation of its extracts resulted in the isolation and identification of 11 known flavonoids identified as 3,5,4’-trimethoxy-4-prenylstilbene (1), 4-methoxyderricidine (2), lonchocarpine (3), 4-hydroxylonchocarpine (4), 4-methoxylonchocarpine (5), 5-hydroxy-4’,7-dimethoxy-6-prenylflavanone (6), 4’-hydroxyisolonchocarpine (7), 4’-methoxyisolonchocarpine (8), 3’,4’,7-trimethoxyflavone (9), 3’,4’-methylenedioxy-7-methoxyflavone (10), and 2,2-dimethyl-chromone-5,4’-hydroxy-5’-methoxyflavone (11). Except for 1, 3, and 4 all of these flavonoids have been described for the first time in D. duckeana and the flavanone 6 for the first time in nature. Compounds 2, 3, 4, 7, 9, and 10 were studied for their potential to induce cell death in neuronal SK-N-SH cells. Only the chalcone 4 and the flavanone 7 significantly induced lactate dehydrogenase (LDH) release, which was accompanied by activation of caspase-3 and impairment of energy homeostasis in the MTT assay and may explain the killing effect on fish. Interestingly, the flavone 10 reduced cell metabolism in the MTT assay without inducing cytotoxicity in the LDH assay. Furthermore, the flavonoids 2, 3, 4, 7, and 10 induced phosphorylation of the AMP-activated protein kinase (AMPK) and the eukaryotic elongation factor 2 (eEF2). The initiation factor eIF4E was dephosphorylated in the presence of these compounds. The initiation factor eIF2alpha was not affected. Further studies are needed to elucidate the importance of the observed effects on protein synthesis and potential therapeutic perspectives.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico/[]/CNPq/BrazilAlbert Ludwigs University Freiburg///GermanyGerman Research Foundation//DFG/GermanyUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Básicas::Centro de Investigaciones en Productos Naturales (CIPRONA

    Formación en imagenología en la Universidad de Costa Rica: Retos y desafíos del proceso de actualización del currículo

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    Este ensayo pretende analizar los retos a los que se enfrenta la carrera de imagenología diagnóstica y terapéutica de la Universidad de Costa Rica en la eventual actualización de su currículo. La formación universitaria de la imagenología en la Universidad de Costa Rica tiene su inicio con un Programa de Formación de Técnicos, que fue evolucionando hacia la profesionalización. Sin embargo, a pesar de la profesionalización de la imagenología, siguen existiendo retos en la formación por el constante cambio de la tecnología que debe acompañar a la profesión. Avances en el campo de la radioterapia para combatir el cáncer, la resonancia magnética para el diagnóstico temprano de las enfermedades neurodegenerativas y la introducción de la inteligencia artificial al procesamiento de las imágenes médicas son procesos que deben orientar la actualización de la formación. Se presenta el proceso de análisis que se ha llevado a cabo en la creación de un perfil profesional de salida, en el que se incorporaron los aportes de todos los actores sociales involucrados en la formación y el ejercicio profesional de la imagenología. A partir de este proceso se hace una reflexión de cómo se debe formar a las personas profesionales en imagenología, rediseñando el proceso educativo de manera novedosa con una formación humanística, orientada a la ética y a la investigación; enmarcado en el momento histórico del sistema de educación superior costarricense

    Lignanos de Zanthoxylum acuminatum

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    From the aerial parts of Zanthoxylum acuminatum (Rutaceae) collected in Upala, Alajuela, Costa Rica were isolated the known lignans hinokinin, (+)-asarinin, (+)- piperitol, (+)-kobusin, and epi-kobusin. In addition to the lignans were isolated the triterpen lupeol and the steroid campesterol. All the separations were performed with chromatographic techniques and the structures were elucidated using 1D and 2D NMR techniques.  

    Adicción a Redes Sociales: Un Modelo Matemático

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    El artículo presenta un modelo de dinámica social para el estudio de la adicción a las redes sociales, basado en los modelos matemáticos SIR (Susceptibles-Infectados-Recuperados). El modelo considera cinco categorías de individuos: inmunes, susceptibles, adictos, controlados y recuperados. Además, se tiene en cuenta la posibilidad de generar una nueva adicción. El objetivo principal es analizar cómo se transmite y desarrolla la adicción a las redes sociales en una población determinada. Los individuos susceptibles pueden volverse adictos tras la exposición a las redes sociales e interacción con personas que ya son adictas, mientras que los adictos pueden controlarse hasta alcanzar la recuperación o experimentar nuevamente la adicción a las redes. El modelo considera factores como influencia social e interacción entre individuos. Los resultados obtenidos proporcionan una visión de cómo se propaga la adicción a las redes sociales en una población bajo ciertas condiciones. Estos hallazgos podrían ser útiles para tomar decisiones que promuevan la prevención y el tratamiento de la adicción a las redes sociales.UCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Básicas::Centro de Investigaciones en Matemáticas Puras y Aplicadas (CIMPA)UCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela de Matemátic

    Pesticide dissipation capacity of an organic biomixture used in the agriculture exposed to copper oxychloride

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    Highlights: • Copper oxychloride addition in a biopurification system was evaluated. • Simultaneous presence copper and pesticides affected slightly its dissipation capacity. • Microbial communities and biological activities were slightly altered but recovered. • Addition of copper oxychloride could be recommended but at ≤ 100 mg kg−1 according to preliminary results.UCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Básicas::Centro en Investigación en Contaminación Ambiental (CICA

    Self-assembly study of type I collagen extracted from male Wistar Hannover rat tail tendons

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    Se seleccionó la licencia Creative Commons para este envío. El documento trae lo siguiente: © The Author(s). 2020 Open Access This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License, which permits use, sharing, adaptation, distribution and reproduction in any medium or format, as long as you give appropriate credit to the original author(s) and the source, provide a link to the Creative Commons licence, and indicate if changes were made. The images or other third party material in this article are included in the article's Creative Commons licence, unless indicated otherwise in a credit line to the material. If material is not included in the article's Creative Commons licence and your intended use is not permitted by statutory regulation or exceeds the permitted use, you will need to obtain permission directly from the copyright holder. To view a copy of this licence, visit http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/. The Creative Commons Public Domain Dedication waiver (http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/) applies to the data made available in this article, unless otherwise stated in a credit line to the data. (En caso de duda consultar a Meilyn Garro).Background: Collagen, the most abundant protein in the animal kingdom, represents a promising biomaterial for regenerative medicine applications due to its structural diversity and self-assembling complexity. Despite collagen’s widely known structural and functional features, the thermodynamics behind its fibrillogenic self-assembling process is still to be fully understood. In this work we report on a series of spectroscopic, mechanical, morphological and thermodynamic characterizations of high purity type I collagen (with a D-pattern of 65 nm) extracted from Wistar Hannover rat tail. Our herein reported results can be of help to elucidate differences in selfassembly states of proteins using ITC to improve the design of energy responsive and dynamic materials for applications in tissue engineering and regenerative medicine. Methods: Herein we report the systematic study on the self-assembling fibrillogenesis mechanism of type I collagen, we provide morphological and thermodynamic evidence associated to different self-assembly events using ITC titrations. We provide thorough characterization of the effect of pH, effect of salts and protein conformation on self-assembled collagen samples via several complementary biophysical techniques, including circular dichroism (CD), Fourier Transform infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) and thermogravimetric analysis (TGA). Results: Emphasis was made on the use of isothermal titration calorimetry (ITC) for the thermodynamic monitoring of fibrillogenesis stages of the protein. An overall self-assembly enthalpy value of 3.27 ± 0.85 J/mol was found. Different stages of the self-assembly mechanism were identified, initial stages take place at pH values lower than the protein isoelectric point (pI), however, higher energy release events were recorded at collagen’s pI. Denatured collagen employed as a control exhibited higher energy absorption at its pI, suggesting different energy exchange mechanisms as a consequence of different aggregation routesAntecedentes: el colágeno, la proteína más abundante en el reino animal, representa un biomaterial prometedor para aplicaciones de medicina regenerativa debido a su diversidad estructural y complejidad de autoensamblaje. A pesar de las características estructurales y funcionales ampliamente conocidas del colágeno, la termodinámica detrás de su proceso de autoensamblaje fibrilogénico aún debe entenderse completamente. En este trabajo informamos sobre una serie de caracterizaciones espectroscópicas, mecánicas, morfológicas y termodinámicas de colágeno tipo I de alta pureza (con un patrón D de 65 nm) extraído de la cola de rata Wistar Hannover. Nuestros resultados aquí reportados pueden ayudar a dilucidar las diferencias en los estados de autoensamblaje de proteínas usando ITC para mejorar el diseño de materiales dinámicos y sensibles a la energía para aplicaciones en ingeniería de tejidos y medicina regenerativa. Métodos: A continuación presentamos el estudio sistemático sobre el mecanismo de fibrilogénesis autoensamblante del colágeno tipo I, aportamos evidencia morfológica y termodinámica asociada a diferentes eventos de autoensamblaje mediante titulaciones ITC. Proporcionamos una caracterización completa del efecto del pH, el efecto de las sales y la conformación de proteínas en muestras de colágeno autoensambladas a través de varias técnicas biofísicas complementarias, que incluyen dicroísmo circular (CD), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), calorimetría diferencial de barrido (DSC), microscopía de fuerza atómica (AFM), microscopía electrónica de barrido (SEM), análisis térmico mecánico dinámico (DMTA) y análisis termogravimétrico (TGA). Resultados: Se hizo énfasis en el uso de calorimetría de titulación isotérmica (ITC) para el monitoreo termodinámico de las etapas de fibrilogénesis de la proteína. Se encontró un valor de entalpía de autoensamblaje general de 3,27 ± 0,85 J / mol. Se identificaron diferentes etapas del mecanismo de autoensamblaje, las etapas iniciales tienen lugar a valores de pH más bajos que el punto isoeléctrico de la proteína (pI), sin embargo, se registraron eventos de liberación de energía más altos en el pI del colágeno. El colágeno desnaturalizado empleado como control exhibió una mayor absorción de energía en su pI, lo que sugiere diferentes mecanismos de intercambio de energía como consecuencia de diferentes rutas de agregación.Instituto Tecnológico de Costa Rica, Costa RicaUniversidad SEK Chile, ChileUniversidad de Costa Rica, Costa RicaCentro Nacional de Alta Tecnología, Costa RicaUniversidad Nacional, Costa RicaEscuela de Químic
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