PROGETTAZIONE E PROTOTIPAZIONE DI UNO STRUMENTO MECCATRONICO PER LA CORREZIONE AUTOMATICA DEI MOVIMENTI INVOLONTARI IN MICROCHIRURGIA

Italiano: Questa tesi si è proposta di progettare, integrare e costruire il prototipo di un bisturi meccatronico, uno strumento attivo per la cancellazione del tremore fisiologico del chirurgo impegnato in operazioni oftalmiche, che presenta il vantaggio di mantenere una forma di chirurgia diretta, rilevando il movimento imposto dalla mano del medico e compensandone attivamente le componenti indesiderate. E' stata, inoltre, definita la sensoristica da alloggiare all'interno dello strumento meccatronico e si è provveduto a caratterizzare, tramite l'utilizzo di due banchi prova appositamente progettati e costruiti, il segnale di due giroscopi e di un accelerometro triassiale scelti per la rilevazione del movimento. Il bisturi riesce a soddisfare le specifiche fisiologiche individuate, anche grazie a un nuovo sistema ibrido di attuazione interna, in cui un'amplificazione meccanica e una di tipo idraulico sono abbinate ad attuatori piezoelettrici. In particolare test preliminari hanno mostrato che lo strumento è in grado di compensare componenti di moto di ampiezza pari a oltre 500 \u3bcm e contenuto in frequenza fino a 60 Hz. Il lavoro svolto costituisce la base per una serie di prossimi esperimenti atti a validare l'efficacia di questo strumento. English: The aim of this thesis was to design, integrate and fabricate a handheld microsurgical mechatronic instrument. The device is intended to be exploited for active suppression of physiological tremor, which limits the accuracy during ophthalmic and neurological microsurgery. The working principle is to detect the surgeon's hand movement and to compensate involuntary components. A dedicated setup has been developed for characterisation of the 2 microelectromechanical gyroscopes and of the triaxial accelerometer which are adopted for motion detection. The tool meets the requirements given by the medical applications, thanks mainly to a new hybrid concept for internal actuation, where mechanical and hydraulic amplifications are coupled with piezoelectric actuators. In particular preliminary tests proved that the device is able to compensate motion components whose maximum amplitude is greater than 500 \u3bcm and frequency content is up to 60 Hz. This work is the basis for future experiments aimed at assessing the effectiveness of the tool

I nuovi padroni della terra: mercati, diritti e politiche alimentari

Il presente lavoro ha l’obiettivo di realizzare una ricognizione sul recente fenomeno delle acquisizioni su larga scala di terra. A partire dalla crisi alimentare del 2007-2008, conseguenza di un aumento della volatilità e del livello dei prezzi delle più importanti commodity agricole sui mercati internazionali, investitori tradizionali del agribusiness e nuovi attori del settore finanziario ed energetico hanno cominciato ad acquisire il controllo su singificative porzioni di terra nei paesi in via di sviluppo, con l’obiettivo prevalente di realizzare coltivazioni agricole. Il rinnovato interesse verso la produzione agricola è il risultato di importanti cambiamenti avvenuti nei mercati negli ultimi anni. Ci riferiamo, in particolare, alla crescente domanda di prodotti agricoli per realizzare biocombustibili, guidata dalle politiche energetiche e ambientali di importanti paesi come gli Stati Uniti e quelli europei, e al ruolo sempre più importante svolto dalla finanza internazionale alla ricerca di nuovi asset su cui investire e attirata dalle previsioni al rialzo sui prezzi agricoli nei prossimi anni. La domanda a cui si è cercato di rispondere è se questi nuovi investimenti esteri in agricoltura rappresentino o meno un’opportunità per lo sviluppo dei Paesi poveri. A tal fine si è analizzata la complessa e contraddittoria relazione esistente tra la produzione di commodity e lo sviluppo nei Paesi poveri a partire dal secondo dopo guerra. Questa prospettiva storica ci ha permesso di comprendere le cause profonde della crisi alimentare del 2007-2008 e, soprattutto, gli elementi di novità e di cogliere alcune tracce di possibili scenari futuri nelle dinamiche dei sistemi agricoli e alimentari. Coerentemente con questa impostazione abbiamo deciso di analizzare il fenomeno della nuova corsa alla terra sia nelle conseguenze che produce nel breve periodo, ricorrendo alla letteratura che ne analizza gli impatti di sviluppo, che nelle sue implicazioni di medio e lungo periodo, analizzando il dibattito teorico che si è sviluppato sul tema. Ne emerso un quadro molto articolato, che ha evidenziato sia i limiti della ricerca svolta negli ultimi anni, a livello teorico nei casi studio specifici, ma anche i significativi risultati raggiunti, in particolare nel numero di evidenze raccolte che hanno mostrato gli impatti negativi di questo tipo di investimenti non a caso definiti come “land grabbing”. L’analisi della nuova corsa alla terra ha fatto emergere in modo evidente i limiti di carattere qualitativo, legati agli impatti negativi che producono (land grabbing), e quantitativo, rappresentando in realtà una quota ridotta del totale degli investimenti in agricoltura, di questo tipo di investimenti, nonché le sfide che pone la loro governance. Inizialmente accolti positivamente dalla Comunità internazionale in quanto forieri di un’inversione del trend storico decrescente registrato negli ultimi decenni nei paesi in via di sviluppo, quest investimenti non rappresentano una risposta efficace a gli enormi problemi di sicurezza alimentare che vive una quota singificativa della popolazione mondiale. In conclusione del presente lavoro possiamo affermare che per rispondere alla sfida di sfamare il mondo non servono più investimenti di land grabbing ma è necessario ripensare il ruolo dei mercati, gli obiettivi delle politiche pubbliche e ridare centralità ai diritti, ripartendo dalla piccola agricoltura contadina, la spina dorsale della produzione alimentare globale

nNOS(+) striatal neurons, a subpopulation spared in Huntington's Disease, possess functional NMDA receptors but fail to generate mitochondrial ROS in response to an excitotoxic challenge.

Huntington's disease (HD) is a neurodegenerative condition characterized by severe neuronal loss in the cortex and striatum that leads to motor and behavioral deficits. Excitotoxicity is thought to be involved in HD and several studies have indicated that NMDA receptor (NMDAR) overactivation can play a role in the selective neuronal loss found in HD. Interestingly, a small subset of striatal neurons (less than 1% of the overall population) is found to be spared in post-mortem HD brains. These neurons are medium-sized aspiny interneurons that highly express the neuronal isoform of nitric oxide synthase (nNOS). Intriguingly, neurons expressing large amounts of nNOS [hereafter indicated as nNOS(+) neurons] show reduced vulnerability to NMDAR-mediated excitotoxicity. Mechanisms underlying this reduced vulnerability are still largely unknown and may shed some light on pathogenic mechanisms involved in HD. One untested possibility is that nNOS(+) neurons possess fewer or less functioning NMDARs. Employing single cell calcium imaging we challenged this hypothesis and found that cultured striatal nNOS(+) neurons show NMDAR-evoked responses that are identical to the ones observed in the overall population of neurons that express lower levels of nNOS [nNOS(-) neurons]. NMDAR-dependent deregulation of intraneuronal Ca(2+) is known to generate high levels of reactive oxygen species of mitochondrial origin (mt-ROS), a crucial step in the excitotoxic cascade. With confocal imaging and dihydrorhodamine (DHR; a ROS-sensitive probe) we compared mt-ROS levels generated by NMDAR activation in nNOS(+) and (-) cultured striatal neurons. DHR experiments revealed that nNOS(+) neurons failed to produce significant amounts of mt-ROS in response to NMDA exposure, thereby providing a potential mechanism for their reduced vulnerability to excitotoxicity and decreased vulnerability in HD

Development and distribution of the non-indigenous Pacific oyster (Crassostrea gigas) in the Dutch Wadden Sea

Pacific oysters (Crassostrea gigas) were first observed in the Dutch Wadden Sea near Texel in 1983. The population increased slowly in the beginning but grew exponentially from the mid-1990s onwards, although now some stabilisation seems to be occurring. They occur on a variety of substrates such as mussel beds (Mytilus edulis), shell banks, dikes and poles. After initial settlement spat may fall on older individuals and congregate to dense clumps and subsequently form reefs. Individual Pacific oysters grow 3–4 cm long in their first year and 2–3 cm in their second year. Many mussel beds (Mytilus edulis) are slowly taken over by Pacific oysters, but there are also several reports of mussel spat settling on Pacific oyster reefs. This might in the end result in combined reefs. Successful Pacific oyster spat fall seems to be related to high summer temperatures, but also after mild summers much spat can be found on old (Pacific oyster) shells. Predation is of limited importance. Mortality factors are unknown, but every now and then unexplained mass mortality occurs. The gradual spread of the Pacific oyster in the Dutch Wadden Sea is documented in the first instance based on historical and anecdotal information. At the start of the more in-depth investigation in 2002, Pacific oysters of all size classes were already present near Texel. Near Ameland the development could be followed from the first observed settlement. On dense reefs each square metre may contain more than 500 adult Pacific oysters, weighing more than 100 kg per m² fresh weigh

Effects of non-pharmacological or pharmacological interventions on cognition and brain plasticity of aging individuals.

Brain aging and aging-related neurodegenerative disorders are major health challenges faced by modern societies. Brain aging is associated with cognitive and functional decline and represents the favourable background for the onset and development of dementia. Brain aging is associated with early and subtle anatomo-functional physiological changes that often precede the appearance of clinical signs of cognitive decline. Neuroimaging approaches unveiled the functional correlates of these alterations and helped in the identification of therapeutic targets that can be potentially useful in counteracting age-dependent cognitive decline. A growing body of evidence supports the notion that cognitive stimulation and aerobic training can preserve and enhance operational skills in elderly individuals as well as reduce the incidence of dementia. This review aims at providing an extensive and critical overview of the most recent data that support the efficacy of non-pharmacological and pharmacological interventions aimed at enhancing cognition and brain plasticity in healthy elderly individuals as well as delaying the cognitive decline associated with dementia