relatório anual 2013
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relatório anual 2013
RELATÓRIO ANUAL 2013 ÍNDICE .1 .2 MENSAGEM DA PRESIDENTE CONSELHO DE CURADORES E CONSELHO DE ÉTICA .3 CENTRO CLÍNICO CHAMPALIMAUD (CCC) Estrutura e organização Serviços Acordos e convenções Planos de desenvolvimento Reuniões Científicas Atividade de Ensino e Formação Avançada Publicações inseridas no PubMed .4 .5 3 10 13 PROGRAMA CHAMPALIMAUD DE NEUROCIÊNCIAS (CNP) Panorama Geral da Investigação Grupos de investigação associados ao CNP Publicações Financiamento Conselho Científico Estudos de pós-graduação Eventos Comunicação científica e sensibilização Crescimento e diversidade do CNP 43 PLATAFORMAS CIENTÍFICAS E TECNOLÓGICAS Gabinete para Programas Financiados 51 .6 PROGRAMA EDUCATIVO Programas de Formação e Estudos de pós-graduação Atividades com estudantes e professores Os nossos encontros com a comunidade científica Programa Champimóvel .7 PRÉMIO ANTÓNIO CHAMPALIMAUD DE VISÃO Reunião do Júri e seleção dos premiados Cerimónia Preparação do Prémio 2014 2013 ARVO/Champalimaud Award Lecture Programa “Developing Country Eye Researcher Travel Fellowships” 62 71 .8 REDE C-TRACER C-TRACER 1 (Índia) C-TRACER 2 (Portugal) C-TRACER 3 (Brasil) .9 .10 .11 .12 82 PARCERIAS 90 COMUNICAÇÃO Visitas ao Centro Visitas ao estrangeiro Nos media Espaços 93 GESTÃO DO PATRIMÓNIO FINANCEIRO E CONTAS 104 ANEXOS 108 Fotos Rosa Reis © Rui Ochôa © MENSAGEM DA PRESIDENTE .1 O facto mais significativo na vida da Fundação Champalimaud no ano de 2013 traduziu-se no já pleno funcionamento do Centro Champalimaud. Por essa via, o principal projeto que delineámos pode ser considerado como tendo entrado em velocidade de cruzeiro. Velocidade de cruzeiro não significa, no entanto, qualquer abrandamento de atividade. Pelo contrário: o próprio funcionamento do Centro desenrola-se a um ritmo, e com uma exigência, que mantêm os nossos sentidos continuamente despertos e as nossas energias permanentemente em exercício. Como desde o princípio, a Fundação é uma entidade inacomodável, que nasceu para questionar a “forma como se fazem as coisas” e para desbravar novos caminhos. Particularmente importante para a Fundação foi também que o Centro Clínico Champalimaud (CCC) se juntou ao Programa Champalimaud de Neurociências (CNP) no reconhecimento e na reputação de que goza em Portugal e no estrangeiro. Referirei, em seguida, e em jeito de balanço, os programas de cancro e de neurociências, os progressos nos esforços de, em ambos os casos, garantir a realidade de uma metodologia translacional e de mútua capacidade de diálogo, bem como o desenvolvimento de plataformas científicas e tecnológicas que alimentam as atividades dos vários setores e estabelecem pontos de contacto e de colaboração mútua. O programa de cancro nasceu sobretudo na sua dimensão clínica, e é sobre os seus pontos fortes que tem vindo a formar-se a dimensão científica – e tecnológica – que desde o princípio constitui objetivo da Fundação. De forma diversa, o programa de neurociências (CNP) desenvolveu-se sobretudo como de caráter fundamental, e a sua translação começou a ocorrer através da montagem de um braço clínico, constituído a partir, e em ligação com, os laboratórios de investigação. A clínica de cancro conheceu um desenvolvimento muito expressivo, do qual este relatório dá minuciosa conta. Foram constituídas novas unidades de patologia, desenvolveram-se muito os serviços de caráter transversal e o número de utilizadores cresceu exponencialmente. Mas, sobretudo, a atividade de ensaios clínicos começou a ter expressão, as unidades de patologia foram organizadas e fortalecidas, reuniões multidisciplinares em cada unidade passaram a anteceder qualquer terapêutica, cresceu a nossa rede de acordos e somos agora um ator não contestado na prestação de cuidados oncológicos de alta qualidade. É a base que desde o início elegemos como necessária para o desenvolvimento de investigação científica e tecnológica fortemente orientada para a Fotografia 1. Conselho de Administração da Fundação Champalimaud Leonor Beleza, Presidente - João Silveira Botelho e António Horta Osório, Administradores RELATÓRIO ANUAL FC 2013 4 MENSAGEM DA PRESIDENTE .1 prevenção e o tratamento de doenças na área do cancro. Convém de facto sempre recordar que prestamos cuidados de saúde para poder inovar nessa prestação e encontrar formas mais eficazes de evitar sofrimento. Cabe aqui uma palavra em relação a cada um dos três mais relevantes instrumentos terapêuticos na área oncológica. Em primeiro lugar, refiro a radioterapia. Temos sólidas razões para acreditar que esta ferramenta clínica está a aumentar a sua importância relativa, largamente em resultado da muito maior precisão das capacidades da imagem e da existência de máquinas que conseguem maximizar as vantagens daí decorrentes. A Fundação dispõe, a nível sobretudo de meios humanos de raríssima qualidade e também de equipamento de última geração, das condições que a colocam hoje, já, na absoluta vanguarda dos cuidados prestados em qualquer lugar do Mundo. Assumimos um papel liderante nos esforços de inovação e de criação de técnicas a nível dos tratamentos prestados, tal como assumimos um papel liderante a nível da modificação substancial do lugar da radioterapia no futuro. Essa dupla liderança já resulta bem clara na existência na Fundação de uma escola desenvolvida em comum com a Varian Medical Systems onde é ministrada formação de ponta a radio oncologistas e a físicos de todo o Mundo, bem como no desenvolvimento de uma parceria com a referida empresa nos domínios clínico, científico e tecnológico. A quimioterapia é objeto de uma atenção única na Fundação. As condições em que é ministrada ilustram bem a centralidade da atenção ao doente em todo o nosso trabalho, garantindo-lhe um ambiente de paz, de privacidade e de desenvolvimento da sua vida normal nos limites do possível, num contexto de doença. O facto de poderem escolher que o tratamento lhes seja ministrado num jardim traduz o caráter verdadeiramente único das condições do nosso hospital de dia. Quanto ao outro meio terapêutico mais relevante, a cirurgia, está em curso a nossa participação, e nalguns casos a nossa liderança, no esforço de a tornar tão minimamente invasiva e mutilante quanto possível ou, se tal for viável, no esforço de pura e simplesmente a evitar. Dotámo-nos, para o efeito, da colaboração de líderes mundiais nestes esforços, e empenhamo-nos profundamente na formação das nossas equipas cirúrgicas. Desde o princípio da nossa atividade clínica, decidimos, na sequência da própria escolha de que a exerceríamos sob nossa responsabilidade, que o faríamos também da forma o mais possível independente de outros prestadores de cuidados. Numa primeira fase, no entanto, tivemos necessidade, e ainda temos, de em áreas muito relevantes recorrer a serviços ou/e a instalações no exterior. Esforços desenvolvidos no ano de 2013 permitiram-nos dispor da nossa própria patologia, o que é já uma realidade, nas componentes clínica e molecular, bem como de um banco de tumores que está em pleno desenvolvimento. Por outro lado, está pronta uma sala de cirurgia ambulatória e uma área de recobro que permitirão realizar nas nossas instalações uma série de atos que até agora realizávamos no exterior e que, acrescidas de uma sala de técnicas, dotam a nossa Fundação de condições ótimas para a prática desses tratamentos. Fica a faltar, quanto ao essencial, a independência na prática de cirurgia que exige internamento, bem como a possibilidade de garantirmos, por nós, o internamento quando necessário, com ou sem cirurgia. A preparação desta fase está em curso. Quando estiver completada, teremos capacidade de abordar o cancro desde o rastreio ao diagnóstico precoce, desde os vários tipos de tratamento em ambulatório ao internamento e aos cuidados em casa, que já garantimos, numa abordagem integral, e nos termos próprios da nossa cultura. E isso acontecerá sempre numa perspetiva de criação, e de garantia, do que de mais eficaz e respeitador da pessoa possa ser realizado em cada momento. Igualmente relevante para a abordagem do cancro e das neurociências, parece-me oportuno referir aqui que o desenvolvimento de recursos de imagem, já incidentalmente mencionada acima como decisiva na prestação de cuidados, como também o é na investigação. A Fundação dispõe já de meios muito importantes neste domínio, quer ao nível micro, como da macro imagem, e tanto no domínio clínico, como no pré clínico. Dispõe também, já, de recursos humanos de grande qualidade em todas estas áreas. Consideramos nosso desígnio estratégico o desenvolvimento combinado, já em marcha, de todos estes recursos, de uma forma transversal entre a clínica e a investigação, e entre a área oncológica e a de neurociências. Quanto a esta última área, as neurociências, devo dizer que nos enche de orgulho o patamar alcançado. Richard Axel, Prémio Nobel da Medicina ou Fisiologia, que nos visitou no ano passado por ocasião do seminário anual do Programa Champalimaud de Neurociências, disse que o CNP tinha alterado substancialmente a paisagem das neurociências na Europa. No ano de 2013 não houve propriamente um crescimento do Programa, mas antes um fortalecimento, e foi muito visível já o seu impacto no meio científico. Um dos momentos mais importantes traduziu-se na inclusão de Zach Mainen e Rui Costa no Human Brain Project, um dos dois grandes “flagship projects” de investigação científica da União Europeia. Abrange mais de 80 instituições de investigação nos países membros ou afiliados e constitui uma gigantesca operação destinada à compreensão do cérebro humano, que se prolongará por dez anos e será dotada de cerca de mil milhões de euros. O respetivo responsável principal, Henry Markram, esteve em junho de 2013 na Fundação, numa ação da FCT e nossa, de divulgação e discussão do Projeto para a comunidade científica portuguesa. Os investigadores do Programa publicaram 28 artigos em revistas científicas, muitos deles em revistas de grande impacto, como vem descrito adiante. Em 2013, os investigadores principais receberam 21 bolsas exteriores à Fundação. Leopoldo Petreanu recebeu uma bolsa do Human Frontiers Science Program, Marta Moita a bolsa inicial, e muito prestigiada, do European Research Council (a quarta bolsa ERC para investigadores da Fundação). No total, os investigadores da Fundação já obtiveram mais de 12 milhões de euros em financiamento externo, o que nos permite aproximar-nos do nosso objetivo. Foi lançada no ano de 2013, pelas sociedades europeias de neurociências, e pela IBRO (International Research Brain Organisation), a ideia da criação de uma escola europeia de neurociências de alto nível, a que nos candidatámos. Vamos assim passar a organizar, a partir de 2015, cursos regulares destinados a grupos de alunos de toda a Europa que querem adquirir, ou aperfeiçoar, uma adiantada formação nesta área. Prosseguem, no âmbito do CNP, o programa de doutoramento (INDP), agora já na sua oitava edição, e que recebe candidaturas de todo RELATÓRIO ANUAL FC 2013 6 MENSAGEM DA PRESIDENTE .1 o Mundo, o simpósio anual, com a presença de reputados cientistas internacionais, a série de iniciativas AR, que divulgam a ciência no contexto de um público muito heterogéneo e ações de divulgação de ciência e da Fundação Champalimaud a jovens alunos das nossas escolas. O ano de 2013 assistiu também ao reforço das plataformas científicas e tecnológicas que apoiam a atividade clínica e científica da Fundação. É, aliás, nesse contexto que se insere o esforço acima referido sobre a imagem. A organização das plataformas liberta cientistas e profissionais de saúde de tarefas que são essenciais para a sua atividade, mas que são com maior utilidade e economia de esforços desempenhadas por outros profissionais. Quero referir em particular o gabinete de “grants”, dedicado a facilitar todo o trabalho de obtenção de financiamentos e de gestão de propriedade industrial. O Prémio António Champalimaud de Visão foi organizado no ano de 2013 na sua vertente que designamos por humanitária, isto é, destinava-se a reconhecer organizações que lutam contra a cegueira no Mundo em desenvolvimento, fazendo uso dos conhecimentos existentes e alcançando populações em particular risco. O Prémio foi partilhado por quatro extraordinárias organizações não governamentais que, no Nepal, mobilizaram a sociedade civil e importantes apoios internacionais, e estão a produzir um “volte-face” na dramática situação que naquele País prevalecia, nomeadamente em relação à cegueira por cataratas. São elas o Nepal Netra Jyoti Sangh (NNJS), que coordena e executa, desde os anos 80, um programa nacional de combate às doenças da visão, o Eastern Regional Eye Care Programme que, como o nome indica, atua na área leste do País, o Lumbini Eye Institute, que desenvolve esforços na região chamada Terai, e o Tilganga Institute of Ophtalmology, baseado em Katmandu, e que se dedica também a incursões oftalmológicas em locais remotos do País e em vários dos países da área. Aliás, todas estas organizações recebem generosamente e tratam cidadãos de outros países, nomeadamente da Índia. Talvez nos seja fácil imaginar a extraordinária capacidade de organização e de entrega de que estas organizações dão permanentemente prova, quando sabemos que o Nepal tem características únicas de interioridade e de perigosidade do terreno. No dia 4 de setembro, realizou-se uma cerimónia solene, num ambiente cénico belíssimo, presidida como sempre pelo Senhor Presidente da República, para festejar os laureados, e que, como já vem sendo hábito, constituiu o momento alto de todo o ano para a Fundação Champalimaud. De novo no anfiteatro exterior do complexo da Fundação, aquela foi a altura em que, no contexto de uma sessão solene de celebração e de um inspirado espetáculo musical, com o Rio Tejo e a cidade em pano de fundo, homenageámos o nosso Fundador e juntámos entidades, colaboradores e amigos. Prosseguimos a nossa colaboração com os C-TRACERs (Champalimaud Translational Centres for Eye Research), situados em Hyderabad, na Índia, em Coimbra e em São Paulo, no Brasil. Com o primeiro, o Prasad Eye Institute, foi em 2013 renovada a nossa colaboração por mais cinco anos, e manteve-se uma relação muito intensa e próxima, incluindo com a realização anual da “Champalimaud Lecture”, momento de reflexão científica em Hyderabad. O segundo, a AIBILI, Associação para a Investigação Biomédica e Inovação em Luz e Imagem, ligada à Universidade de Coimbra, que coordena uma rede europeia de ensaios clínicos, conduz com o Prasad um projeto sobre biomarcadores de retinopatia diabética que deverá produzir resultados em 2014. O Departamento de Oftalmologia da Escola Paulista de Medicina da Universidade Federal de São Paulo constitui o terceiro C-TRACER. Em novembro de 2013, foi inaugurado, no âmbito deste projeto de colaboração, o Centro de Oncologia Ocular do Amazonas, em Manaus, contando também com instituições do Estado da Amazónia. O Centro está dotado do equipamento e dos médicos necessários para prestar assistência, nomeadamente em relação a crianças que anteriormente não tinham acesso a este tipo de cuidados. Prosseguem atividades intensas da Fundação no domínio da educação, algumas das quais já foram referidas acima. O Champimóvel, veículo que se desloca continuamente pelas escolas do país, promovendo a sensibilização das crianças e dos jovens para a hipótese e o interesse de uma carreira científica, continua o seu percurso. Em 2013, recebeu 27 847 visitas e realizou 1 164 sessões, tendo acolhido cerca de 24 000 crianças e jovens. Embora se destine essencialmente a visitar escolas, é permanentemente solicitado para eventos, ao que acedemos se há muita gente nova, e é imensamente apreciado também por adultos. A Fundação é agora procurada com frequência crescente para a realização de visitas ao nosso Centro, quer por parte de entidades oficiais, portuguesas e estrangeiras, quer por parte de escolas, comunidades e grupos, bem como de muitos cidadãos. Tentamos corresponder sempre às solicitações, que temos naturalmente de acomodar às atividades desenvolvidas no Centro, e apreciamos muito o interesse que suscitamos, a que entendemos ser nosso dever corresponder. O relatório contém naturalmente dados sobre a situação das contas no ano de 2013. Como se poderá verificar, cresceram significativamente as receitas provenientes de atividades próprias que desenvolvemos, bem como o valor do nosso património financeiro. O ano salda-se com um sinal positivo, que resulta dos dados que referi, mas também do enorme controlo praticado em relação às despesas, evidenciando em todos os casos rigorosíssimas práticas de gestão. No ano de 2013 registámos com muita tristeza o desaparecimento prematuro de António Borges. Ex-administrador, era então membro do Conselho de Curadores. Em qualquer das duas posições, permitiu à Fundação beneficiar do seu imenso talento. Exprimo aqui, de novo, o profundo pesar da Fundação, bem como a sentida falta que nos faz o colaborador e o amigo. A todos os que realizaram comigo o percurso de vida da Fundação durante o ano de 2013, dirijo uma palavra de profundo reconhecimento. Ao meu colega João Silveira Botelho, que em todos os momentos da Fundação desempenha um papel fundamental na criação e na construção do projeto, e a todos os membros de órgãos da Fundação e do júri do Prémio, aos familiares de António Champalimaud, a todos os nossos colaboradores e amigos da Fundação, sempre presentes quando deles precisamos, manifesto a gratidão da Fundação e a minha própria gratidão. Todos juntos, continuaremos a construir a dádiva que António Champalimaud deixou aos Portugueses. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 8 CONSELHO DE CURADORES CONSELHO DE ÉTICA .2 Fotografias Reuniões de Curadores em 2013 João Lobo Antunes Presidente do Conselho de Ética da Fundação Champalimaud RELATÓRIO ANUAL FC 2013 10 CONSELHO DE CURADORES CONSELHO DE ÉTICA .2 Conselho de Curadores O Conselho de Curadores é um órgão da Fundação Champalimaud composto por personalidades de mérito reconhecidas e com competência em domínios adequados à preservação e ao desempenho das atividades da Fundação. Daniel Proença de Carvalho é o seu Presidente e fazem parte deste Conselho António Almeida Santos, Fernando Henrique Cardoso, Simone Veil, António Damásio, António Coutinho, Pedro Abreu Loureiro, Carlos Eugénio Corrêa da Silva, António Travassos e João Raposo Magalhães. Em 2013, o Conselho reuniu três vezes: a primeira a 10 de janeiro, seguindo-se outra a 12 de julho e a terceira a 6 de dezembro. Estas reuniões centraram-se no desenvolvimento dos Programas e atividades da Fundação Champalimaud, com particular ênfase nos desenvolvimentos do Centro Clínico Champalimaud Enquanto órgão de aconselhamento e orientação para assuntos de natureza ética, o Conselho reuniu com a regularidade necessária para avaliar e assistir na redação de todos os documentos destinados à obtenção de consentimento informado por parte dos doentes para a realização de atos médicos praticados nos nossos serviços e também para a doação de material biológico por parte dos nossos doentes, para fins de natureza investigacional. O Conselho emitiu ainda pareceres sobre os diferentes formulários destinados à apresentação de projetos de investigação à Comissão de Investigação Clínica, sejam estes de natureza observacional ou de intervenção. O Conselho foi também solicitado a emitir pareceres sobre os ensaios clínicos em curso no CCC, em particular sobre os estudos de natureza observacional, que não requerem a submissão e análise obrigatória pela Comissão de Ética para a Investigação Clínica (CEIC). Conselho de Ética Fazem parte do Conselho de Ética da Fundação Champalimaud, João Lobo Antunes, Professor da Faculdade de Medicina de Lisboa, que preside, Adelino Dias Cardoso, historiador da Universidade Nova de Lisboa, Jorge Soares, Professor da Faculdade de Medicina de Lisboa, José Cunha Vaz, Professor da Faculdade de Medicina de Coimbra, António Jacinto, investigador da Faculdade de Ciências Médicas de Lisboa, Mário Miguel Rosa, especialista de neurologia e investigação clínica do Hospital de Santa Maria e Paula Martinho da Silva, jurista do Instituto de Bioética da Universidade Católica de Lisboa. Fotografia 1. Da esq.ª para a dt.ª: António Horta Osório, Leonor Beleza, Fernando Henrique Cardoso, António Coutinho, Carlos Eugénio Corrêa da Silva, Daniel Proença de Carvalho, João Silveira Botelho, Pedro Abreu Loureiro e António Travassos CENTRO CHAMPALIMAUD .3 Fotografia Zvi Fuks Diretor - Champalimaud Centre for the Unknown CENTRO CLÍNICO CHAMPALIMAUD .3 No Centro Clínico da Fundação Champalimaud (CCC), cujas atividades se iniciaram em 2011, o ano de 2013 foi dedicado à consolidação das suas unidades funcionais e à estruturação de novas equipas de profissionais, seguindo a definição estratégica fundamental de se organizar como um centro de excelência na oncologia clínica, fortemente vocacionado para o desenvolvimento de modalidades inovadoras de diagnóstico e tratamento, para a investigação de transferência e ainda para a formação profissional avançada e o trabalho académico”. Estrutura e organização As unidades funcionais do CCC são as Unidades Multidisciplinares de Patologia ou “Disease Management Teams” (DMT). Em 2012, foram criadas as DMT referentes às áreas de Mama, Digestivo, Pulmão e Próstata, tendo o lançamento das Unidades de Ginecologia e de Hospitalização Domiciliária sido concretizado em 2013, ano durante o qual foram reforçados os Serviços de Patologia, Farmácia, Radiologia e Medicina Nuclear na área diagnóstica e de Radioterapia na área de intervenção terapêutica ambulatória. Está em fase adiantada de preparação a Unidade de Cirurgia Ambulatória do CCC, estrutura de grande interesse pela flexibilidade das suas instalações na execução de procedimentos cirúrgicos ambulatórios, de intervenções de radiologia e técnicas endoscópicas diversificadas, tanto de natureza diagnóstica como terapêutica, nas áreas pulmonar, digestiva e genito-urinária. Esta instalação terá ainda uma área de recobro adequada a um fluxo de doentes tratados com condições ímpares de conforto e segurança. Fotografia 1. António Parreira - diretor do CCC Fotografia 2. Unidade de Cirurgia Ambulatória em fase preparatória RELATÓRIO ANUAL FC 2013 14 CENTRO CLÍNICO CHAMPALIMAUD .3 A componente de assistência a doentes em regime de internamento continuou durante 2013 a ser assegurada pelas nossas equipas no Hospital da Cruz Vermelha, em colaboração efetiva com membros das equipas médicas e de enfermagem daquela instituição. Na figura 1 mostram-se os indicadores globais de atividade clínica, comparados com os de 2012. Atividade global do Centro Clínico Atividade global do Centro Clínico Champalimaud Champalimaud 20.000 18.000 Reforçaram-se os procedimentos de acolhimento e apoio aos doentes oncológicos e familiares, através de particular e permanente atenção às condições de conforto e comodidade proporcionadas pelos nossos serviços e instalações. 16.986 15.900 16.000 14.000 12.000 10.000 2013 6.651 6.420 6.000 5.430 4.000 3.479 2.000 Consolidaram-se os acordos com entidades que suportam despesas em saúde (seguros de saúde e subsistemas) e reforçaram-se as parcerias com outras instituições de saúde nas áreas da Radioterapia e de Radiologia, bem como no domínio da Medicina Nuclear. Foi nossa preocupação a de evoluir no sentido de consolidar o modelo de equipas multidisciplinares, centradas em pessoal qualificado a trabalhar em regime de “full-time”, e mantendo permanente preocupação com atividades de índole académica e científica. As reuniões multidisciplinares das diferentes equipas ocorrem regularmente com ritmo semanal, incorporando nos planeamentos diagnósticos e terapêuticos a contribuição dos diferentes membros das Unidades. 2012 8.665 8.000 963 267 0 Consultas Exames de Imagem Sessões de Radioterapia Sessões de Quimioterapia 545 Cirurgias O movimento de consultas sofreu grande aumento, passando de 6 420 consultas realizadas em 2012 para 16 986 em 2013 (165%), com um aumento consistente que se projeta já para os primeiros meses de 2014. A figura 2 mostra a evolução mensal de consultas relativas aos anos 2012 e 2013. Distribuição mensal de consultas realizadas Consultas no CCC em 2012 e 2013globais do Centro Clínico Champalimaud 2.500 2.000 16 986 consultas realizadas 1.942 1.734 1.714 1.252 1.000 500 1.452 1.450 1.500 0 O movimento clínico global do CCC teve em 2013, um crescimento muito significativo quando comparado com o registado em 2012, que se estende a todas as áreas de intervenção. 482 Figura 1. Atividade global do CCC nos anos de 2012 e 2013 2.022 Consolidaram-se também algumas colaborações com especialistas internacionais de reputação consagrada em áreas específicas, que reforçam as nossas equipas, nomeadamente nos setores de Radiologia, da Patologia, da Cirurgia Digestiva e da Urologia. 308 Internamentos 922 876 284 324 Jan Fev 1.248 1.372 1.002 809 375 373 Mar Abr 477 Mai 512 Jun 2012 634 Jul 528 Ago 852 630 622 Set Out Nov Dez 2013 Figura 2. Distribuição mensal de consultas realizadas no CCC em 2012 e 2013 A figura 3 é reveladora do peso relativo de cada uma das DMT quanto ao movimento de consultas. Distribuição percentual de consultas por cada DMT Distribuição de Consultas, por Unidade (%) Unidade de Mama 4%3% 11% 24% Unidade de Próstata, Rim e Vias Urinárias Unidade de Pulmão 17% 2 374 tratamentos em Hospital de Dia Unidade de Digestivo Unidade de Ginecologia 24% 17% Unidade de Neuropsiquiatria Unidade de Fígado,Vias Biliares e Pancreas Figura 3. Distribuição percentual de consultas por cada DMT 15 900 exames de diagnóstico por imagem 9 589 sessões de tratamento de radioterapia 545 cirurgias realizadas 482 internamentos Incrementos da mesma natureza também se verificaram no número total de exames de diagnóstico por imagem realizados no CCC - 5 430 em 2012 e 15 900 em 2013, a que corresponde um incremento de 193%. Este aumento diz respeito tanto a exames da área da Radiologia (ultrassonografia, tomografia computadorizada e ressonância magnética) como nas aplicações de medicina nuclear (exames cintigráficos e tomografia por emissão de positrões – PET). Sendo a organização do laboratório de Patologia essencial para a concretização dos objetivos de investigação clínica a desenvolver no CCC, foi dada particular atenção à identificação de um especialista de Patologia com experiência consolidada e reputação internacional em oncologia, o que se concretizou no final de 2013, com a nomeação do Professor Antonio Lopez Beltran (da Universidade de Córdoba, Espanha), o qual iniciou funções em tempo integral em outubro de 2013. A ele cabe também a responsabilidade da organização do Banco de Tumores, plataforma crucial para o desenvolvimento das áreas de intervenção do CCC. Durante 2013, o diagnóstico histopatológico e molecular continuou a ser assegurado primariamente através da colaboração externa com o laboratório Althia (Barcelona). Em 2014, todo o diagnóstico anatomo-patológico passará a ser assegurado pelo nosso laboratório de Patologia, incluindo o apoio direto ao bloco operatório que os nossos cirurgiões possam solicitar (de particular importância na cirurgia da mama). No Hospital de Dia foram realizados em 2013, 2 374 tratamentos (847 em 2012). A equipa de enfermagem do Hospital de Dia cresceu em paralelo com o movimento semanal de doentes, com distribuição preferencial de doentes de Mama em 2 dias da semana e de Pulmão e Digestivo noutros 2, o que proporciona melhores condições de tratamento personalizado aos doentes. O apoio da equipa médica é assegurado pelos especialistas de oncologia médica das diferentes DMT. A Radioterapia foi um setor de grande atividade em 2013, tendo sido registadas 9 589 sessões de tratamento (7 791 em 2012), apenas com 2 aceleradores lineares, uma vez que o 3o equipamento só entrará em funcionamento em 2014. O movimento cirúrgico realizado ao longo do ano no Hospital da Cruz Vermelha também quase duplicou, com 545 cirurgias realizadas e 482 internamentos (104% e 56% de aumento, respetivamente). A maior parte dos serviços prestados pelo CCC é desenvolvida nos dois pisos inferiores do Centro Champalimaud. Sendo um Centro de prestação de cuidados em ambulatório, as componentes de prática clínica que requerem internamento hospitalar (cirurgia e cuidados intensivos) são asseguradas nas instalações do Hospital da Cruz Vermelha, onde se situam os blocos operatórios e as áreas de internamento utilizadas pelas equipas clínicas do CCC. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 16 CENTRO CLÍNICO CHAMPALIMAUD .3 Disease Management Teams (DMT) As DMT representam as componentes essenciais da organização do CCC e caracterizam-se por equipas multidisciplinares constituídas por especialistas de diferentes áreas e dedicadas à patologia de diferentes tipos de cancro, assegurando a avaliação clínica multidisciplinar centrada no doente, com individualização dos planos de ação para cada doente. Relativamente a 2012, as DMT foram entretanto alargadas e consolidadas, estando já em funcionamento regular as seguintes Unidades: Unidade de Mama 1 168 doentes tratados 569 novos doentes 4 ensaios clínicos A Unidade de Mama é dirigida pela Dra. Fátima Cardoso (oncologia médica), sendo a equipa composta por mais duas oncologistas médicas (Dras. Berta Sousa e Joana Ribeiro), 3 cirurgiões de mama (Prof. Maria João Cardoso, coordenadora da área cirúrgica, Drs. David Pinto e João Gouveia), dois cirurgiões plásticos (Drs. Carlos Mavioso e João Correia Anacleto), 2 radioterapeutas dedicados ao cancro da mama (Drs. Lotte Moser e Oriol Parés), 2 radiologistas especializadas em imagiologia mamária (Dras. Celeste Alves e Eva Batista), uma patologista especializada em patologia mamária (Dra. Maria José Brito), duas enfermeiras especialistas (enfermeiras Susana Pedro e Leonor Bastos) e uma coordenadora de ensaios clínicos (enfermeira Ana Parece). Todos os casos clínicos são discutidos semanalmente em reunião multidisciplinar na qual participam todos os membros da Unidade de Mama e ainda uma psicóloga clínica especializada em oncologia (Dra. Luzia Travado) e dois especialistas em medicina nuclear (Prof. Durval Costa e Dra. Carla Oliveira). As decisões tomadas são baseadas nas recomendações internacionais para a abordagem do cancro da mama, nomeadamente da ESMO (European Society of Medical Oncology) e da ABC (Advanced Breast Cancer Consensus Guidelines). De janeiro a dezembro de 2013, a atividade clínica nesta Unidade seguiu a tendência de crescimento global, com um incremento no número de consultas realizadas de 111%, correspondendo a 1 168 doentes tratados. O número de consultas de oncologia médica foi de 2 035, 569 de 1.a vez e 1 466 subsequentes. O movimento cirúrgico também sofreu incremento, passando a 2 dias por semana já no final do ano, tendo sido realizados um total de 436 atos cirúrgicos, correspondendo a 164 doentes. Os tratamentos de radioterapia foram utilizados em 380 doentes, dos quais 364 receberam tratamento adjuvante convencional com IMRT (radioterapia guiada por imagem) em 15 sessões diárias de tratamento. Nos restantes foram utilizadas modalidades diferentes de radioterapia, condicionadas à idade e/ou estado geral das doentes. Durante o ano foram ainda submetidos a radioterapia estereotática de lesões metastáticas cerca de 180 doentes. Na área do diagnóstico por imagem, a Unidade de Mama contribuiu também para o crescimento do CCC, tendo sido realizados 2 306 exames em 2013, o que contrasta com os 977 efetuados em 2012. A atividade de investigação clínica da Unidade prosseguiu nas linhas já definidas anteriormente, nomeadamente enquanto membro da EORTC (European Organization for Research and Treatment of Cancer) e do IBCSG (International Breast Cancer Study Group). Foram ativados Fotografia 1. Reunião multidisciplinar das DMT Fotografia 2. Receção da Unidade de Mama RELATÓRIO ANUAL FC 2013 18 CENTRO CLÍNICO CHAMPALIMAUD .3 4 ensaios clínicos em 2013 e 8 estudos adicionais estão em fase de aprovação. A produção científica da equipa da Unidade foi muito relevante, com 51 registos, entre publicações e resumos apresentados em reuniões internacionais. Unidade de Pulmão A Unidade de Pulmão, cuja direção está a cargo do Dr. Nuno Gil, entrou em funcionamento em fevereiro de 2012 e foi progressivamente abrindo as consultas de cirurgia torácica, de oncologia médica, de pneumologia, de diagnóstico precoce do cancro do pulmão e de desabituação tabágica. A equipa médica inclui 2 oncologistas médicos (Drs. Nuno Gil e Nuno Vau), dois cirurgiões torácicos (Prof. Jorge Cruz e Dr. Javier Gallego), e um pneumologista (Dr. Rogério de Matos), além de contar com a colaboração de um especialista de radioterapia (Dr. Nuno Pimentel) e especialistas de imagem (Dr. Luís Rosa e Prof. Durval Costa). 1 803 consultas A atividade clínica desta Unidade consolidou-se no ano de 2013, através de um aumento muito significativo de doentes referenciados à Unidade, quer no contexto da procura de segundas opiniões e orientação terapêutica, quer em casos suspeitos, para diagnóstico, estadiamento e tratamento. O número de consultas realizadas foi muito superior ao do de 2012, com um total de 1 803 (incremento de 164%), das quais 623 foram consultas de pneumologia, 667 de oncologia médica e 382 de cirurgia torácica. Foram realizadas 25 broncofibroscopias diagnósticas. O movimento cirúrgico da Unidade foi de 89 intervenções correspondente a 63 doentes, 40 dos quais sofriam de cancro do pulmão e os restantes lesões pulmonares de natureza metastática. Do total de intervenções, 30 (33%) foram realizadas por cirurgia minimamente invasiva (de porta única) e vídeo-assistida. Unidade de Tumores Digestivos A organização da Unidade de Tumores Digestivos tem como base a interação entre equipas multidisciplinares que se distribuem entre o grupo dedicado ao cancro colo-retal e o grupo dedicado à patologia tumoral do fígado, vias biliares e pâncreas. Neste setor, o trabalho iniciou-se em maio de 2012, com o lançamento da consulta de gastrenterologia, a montagem da Unidade de Endoscopia e o início da reunião multidisciplinar de tumores digestivos. O seu responsável é o Dr. Carlos Carvalho. Fotografia 1. Centro Clínico Champalimaud A equipa de patologia digestiva inclui 2 oncologistas médicos, Drs. Carlos Carvalho, e Dra. Rosário André, dois gastroenterologistas (Dr. Paulo Fidalgo e Prof. Mário Diniz Ribeiro), e cirurgiões dedicados ao cancro colo-retal (Drs. José Filipe Cunha e Nuno Figueiredo) e outros especializados na patologia tumoral do fígado, vias biliares e pâncreas (colaboração baseada num protocolo entre o CCC e o Centro HepatoBilio-Pancreático e de Transplante Hepático do Hospital Curry Cabral – Doutor Eduardo Barroso, Drs. Hugo Pinto Marques, Raquel Mega, João Santos Coelho e Jorge Paulino). Nas reuniões multidisciplinares, participam os especialistas referidos e médicos radiologistas (Drs. Luís Rosa e Inês Santiago), de medicina nuclear (Prof. Durval Costa) e radioterapeutas (Drs. Nuno Pimentel e Oriol Parés). Participam também na reunião elementos da equipa de enfermagem (enfermeira Lara Guerra). ativa de especialistas consagrados e de renome internacional na cirurgia do colon e reto – os professores Bill Heald (Pelican Institute, Reino Unido) e Geerard Beats (Maastricht University, Países Baixos), e o Dr. Amjar Parvaiz (Southampton University, Reino Unido). A colaboração regular destes especialistas e a sua participação ativa nas atividades da Unidade, nomeadamente nas reuniões multidisciplinares semanais, consultas e intervenções cirúrgicas, tem constituído um elemento de grande impacto na formação avançada dos nossos especialistas, abrindo a porta a estágios de formação avançada nas instituições que servem, com particular importância no que diz respeito a técnicas de cirurgia minimamente invasiva (Hospitais de Maastricht - Países Baixos, Portsmouth e Royal Marsden - Reino Unido). Nesta Unidade, de organização mais recente e cuja consolidação se verificou apenas no 2º semestre de 2013, registou-se igualmente um aumento significativo de atividade, tanto médica como cirúrgica. A equipa de cancro digestivo é mais diversificada, pois compreende a interação entre 2 grupos com áreas de intervenção distintas, o cancro colo-retal por um lado e os tumores do fígado, vias biliares e pâncreas, por outro. 352% de aumento de consultas O movimento clínico sofreu grande expansão, com 511 consultas realizadas em 2012 e 2 312 em 2013 (incremento de 352%). Foram realizadas em 2013 um total de 958 endoscopias digestivas, maioritariamente com recurso a sedação profunda. No que diz respeito à área do cancro colo-retal, foi desenvolvido em 2013 um programa de cooperação internacional com a participação Fotografia 1. Terraço do Centro Clínico Champalimaud RELATÓRIO ANUAL FC 2013 20 CENTRO CLÍNICO CHAMPALIMAUD .3 Unidade de Próstata, Rins e Vias Urinárias A Unidade de Próstata foi estruturada no final de 2012, contando como Diretor com o Dr. Jorge Fonseca, especialista de urologia, e atualmente com mais 2 urologistas (Drs. Jorge Rebola e Rui Lúcio). 883 consultas de ginecologia 136 consultas de oncologia médica As respetivas reuniões multidisciplinares, de caráter semanal, contam com a colaboração regular do Dr. Nuno Vau (oncologia médica), Prof. Carlo Greco e Dr. Nuno Pimentel (radioterapia), Dra. Carla Oliveira e Prof. Durval Costa (medicina nuclear), Dra. Inês Santiago e Dr. Luís Rosa, radiologistas. Relativamente ao ano anterior, a Unidade reforçou a sua equipa cirúrgica, o que se traduziu num aumento de consultas de 921 para 2 194 (+ 138%). Foram atendidos 1 030 doentes, através de 824 consultas de 1.a vez e 1 370 consultas subsequentes. A atividade cirúrgica da Unidade cresceu muito significativamente, com cirurgia realizada 1 a 2 vezes por semana, em números que ultrapassaram os 160 doentes (80 em 2012). do Dr. Nuno Vau, enquanto não se concretizou a entrada na equipa de um oncologista médico com dedicação particular à área dos tumores ginecológicos, o que aconteceu ainda em 2013, com a entrada da Dra. Margaret Hutka, oncologista médica de nacionalidade polaca, com PhD obtido em 2011 no Maria Skłodowska-Curie Cancer Center, Polónia, e com estágio de pós-doutoramento no Royal Marsden Hospital, em Londres. A Unidade segue, no plano da sua organização funcional, o mesmo modelo das outras DMT, tendo como preocupação essencial a de que todos os planeamentos terapêuticos sejam debatidos na reunião multidisciplinar, proporcionando a preparação personalizada dos planos de tratamento, em função das especificidades de cada doente. A atividade de consulta cresceu rapidamente, tendo sido realizadas em 2013, 1 032 consultas, das quais 883 foram consultas de ginecologia e 136 foram de oncologia médica. A atividade cirúrgica da Unidade iniciou-se no segundo semestre de 2013, tendo sido efetuadas até ao final do ano 62 cirurgias oncológicas no Hospital da Cruz Vermelha. Unidade de Neuropsiquiatria Unidade de Ginecologia A criação da Unidade de Ginecologia foi concretizada em maio de 2013, através da colaboração, como responsável, do Dr. Henrique Nabais, especialista de ginecologia com experiência consolidada na área oncológica. A equipa foi reforçada em finais de 2013 com a entrada do Dr. Luis Vieira Pinto. O apoio de oncologia médica esteve a cargo A procura interna de cuidados especializados de psiquiatria em doentes oncológicos tem sido assegurada por membros da Unidade de Neuropsiquiatria, entretanto estruturada em 2013 como uma interface entre o CCC e o Programa de Neurociências. Tem como responsável o Doutor Albino Maia. Fazem parte da equipa, os especialistas de psiquiatria Professor Bernardo Barahona Correa e Dr. Joaquim Alves da Silva, a neuropsicóloga, Dra. Marta Camacho Gonçalves, e estudantes de doutoramento (Drs. Ana Catarina Castro e Nuno Loureiro) e pós-doutoramento (Drs. Ana Barbosa Fernandes e Vitor Paixão). Esta Unidade tem como objetivos de médio e longo prazo os de desenvolver um programa clínico e de investigação no domínio da saúde mental e comportamental, áreas contíguas ao programa de Neurociências desenvolvido na Fundação Champalimaud. No seu início, a Unidade definiu como área maioritária de interesse as perturbações de natureza impulsivacompulsiva, nomeadamente a Doença Obsessiva Compulsiva, tendo em conta que alguns dos seus membros trabalham, como médicos investigadores, no Laboratório da Neurobiologia da Ação, dentro do programa de Neurociências. Por outro lado, uma vez que a área principal de intervenção clínica do Centro Clínico é a oncologia, a unidade estipulou como objetivo adicional o desenvolvimento de um centro de excelência em psiquiatria de ligação na área oncológica, em colaboração com outras unidades dedicadas à saúde mental e comportamental em doentes com cancro, nomeadamente as unidades de Psico-oncologia e de Hospitalização Domiciliária. Dado o predomínio de perturbações afetivas em doentes oncológicos, a unidade está a desenvolver, nesse contexto, um programa de investigação translacional nesta área da saúde mental. Como terceiro objetivo da sua atividade, e de forma transversal às suas diferentes áreas temáticas de intervenção, a unidade dedica-se também ao estabelecimento clínico e desenvolvimento de investigação em novos métodos de tratamento nas perturbações psiquiátricas. Neste âmbito, a Unidade desenvolveu um interesse particular em metodologias de investigação cerebral não invasiva, nomeadamente a estimulação magnética transcraniana e a estimulação transcraniana de corrente direta. No decorrer de 2013, a Unidade de neuropsiquiatria progrediu de forma sólida no desenvolvimento de todos os seus objetivos. A procura de serviços clínicos prestados pela unidade superou todas as expetativas, com seguimento de quase 200 doentes num total de cerca de 450 consultas médicas ou de psicologia clínica. Por outro lado, ao nível de indicadores de atividade científica, os resultados obtidos pelos diversos membros da unidade foram também muito satisfatórios. Foram desenvolvidos projetos de investigação financiados por fontes nacionais e europeias, tendo sido obtido financiamento adicional na forma de uma bolsa de investigação individual e na participação de uma equipa internacional de investigação. O trabalho desenvolvido foi apresentado em 15 reuniões científicas nacionais e internacionais e publicado em 5 artigos científicos, tendo sido submetidos 3 outros, ainda em fase de revisão. Os membros da unidade participaram ainda como docentes em vários cursos de universitários de formação graduada e pré-graduada nas áreas da Psicologia, Psiquiatria, Saúde Mental e Neurociências. No sentido de permitir a implementação do seu terceiro objetivo, a Unidade fortaleceu colaborações com centros líderes a nível internacional no campo da estimulação cerebral não invasiva. Vários dos seus médicos foram treinados no uso clínico destas técnicas na Universidade de Harvard, em Boston, e o Prof. Alvaro Pascual-Leone, um dos mais importantes peritos mundiais nesta área esteve na Fundação Champalimaud, a convite da unidade, para apresentar o seu trabalho e estabelecer colaborações com a unidade nesta área. A Unidade está por isso pronta para implementar um centro clínico e de investigação em estimulação cerebral não invasiva, no decorrer RELATÓRIO ANUAL FC 2013 22 CENTRO CLÍNICO CHAMPALIMAUD .3 de 2014. Neste contexto, e também dado o crescimento constante da sua atividade, é expectável que o volume clínico nesta unidade cresça acima de 75% e que o seu trabalho de investigação continue a dar frutos, com a publicação de vários novos trabalhos. Esta Unidade assegura uma consulta regular no CCC e realiza uma reunião semanal de natureza multidisciplinar, na qual são cuidadosamente planeados os tratamentos dos doentes a cargo e referidos pelas diferentes DMT, sejam doentes internados sejam os que requerem cuidados domiciliários. Unidade de Hospitalização Domiciliária A Unidade participa ainda em atividades de natureza académica, nomeadamente em projetos de investigação e no desempenho de atividade docente na Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboa. Esta Unidade multidisciplinar de prestação de cuidados domiciliários a todos os doentes seguidos no CCC reveste-se de uma enorme importância na capacidade de acompanhamento adequado dos nossos doentes para além dos cuidados prestados nas instalações do CCC ou no internamento, atualmente assegurado pelo Hospital da Cruz Vermelha. O seu coordenador é o Dr. Miguel Julião e tem como apoio a especialista de oncologia médica, Dra. Cristina Pissarro, com formação específica em cuidados paliativos e controlo de sintomas. O objetivo essencial da Unidade é o de proporcionar aos nossos doentes a alta hospitalar precoce e a continuidade de cuidados especializados, sem os afastar do seu ambiente familiar prestando ainda cuidados de natureza paliativa e de controlo de sintomas, em casos de doença avançada. A equipa, cuja constituição nuclear inclui médicos e enfermeiros, é completada com especialistas com conhecimentos relevantes no tratamento multidisciplinar dos doentes oncológicos, nomeadamente de fisioterapia, nutrição e psicooncologia. Fotografia 1. Equipa da Unidade de Hospitalização Domiciliária da esq.ª para a dt.ª: Paula Rodrigues, Miguel Julião, Daniela Dias, Cristina Pissarro e Rute Fonseca Serviços Os Serviços ou Plataformas que desenvolvem atividades especializadas no diagnóstico e tratamento de doentes oncológicos, servindo transversalmente todas as DMT são os seguintes: • Medicina Nuclear e Radiofarmacologia • Radiologia diagnóstica e de intervenção • Patologia • Psico-oncologia • Radioterapia • Hospital de Dia • Farmácia Estes Serviços agregam os profissionais de saúde (médicos especialistas, farmacêuticos, psicólogos, enfermeiros e técnicos de saúde) que integram, nas suas especializações próprias, as equipas das diferentes DMT. Durante o ano de 2013, foram consolidadas diversas destas áreas, das quais é possível destacar, pelo relevo da sua atividade, as seguintes: Sistema de Medicina Nuclear e Radiofarmacologia Acreditação de Serviço de Medicina Nuclear (2014-2018) Universidade de Londres e pela Universidade do Porto, 2 médicas especialistas (Dras. Carla Oliveira e Joana Correia Castanheira), 1 físico médico (Paulo Ferreira), 1 engenheiro físico (Rui Parafita) e 4 técnicos superiores de saúde especializados em Medicina Nuclear. Tem instalado como equipamento essencial, uma câmara gama e uma câmara PET-CT. Dispõe ainda de um sistema para realização de provas de esforço físico com sistema de ECG. O serviço foi recentemente reconhecido pelo sistema de “Acreditação de Serviço de Medicina Nuclear” pela UEMS-EBNM (União Europeia de Médicos Especialistas – Section and European Board of Nuclear Medicine) para o período entre 2014 e 2018. A atividade clinica registou o número anual de 2 549 doentes estudados com radiofármacos, quer para diagnóstico, quer para terapêutica. Foram introduzidos estudos com PET utilizando um peptídeo (68Ga-DOTANOC) para diagnóstico, estadiamento, re-estadiamento e avaliação da resposta à terapêutica de neoplasias neuroendócrinas. Exames de Medicina Nuclear Exames de Medicina Nuclear 500 321 450 277 400 O Serviço de Medicina Nuclear-Radiofarmacologia da Fundação Champalimaud tem como missão a prestação de serviços clínicos (diagnóstico e terapêutica), académicos (ensino pré e pós-graduado e formação contínua pósdoentes estudados graduação) e científicos (básicos, translacionais com radiofármacos e clínicos) de qualidade através da melhoria contínua. A equipa é constituída pelo Doutor Durval Costa – médico especialista em Medicina Nuclear e doutorado pela 2 549 350 250 163 152 152 170 188 2013 2012 147 100 0 137 134 150 50 240 246 300 200 302 279 25 26 Jan Fev 49 Mar 64 68 67 Abr Mai Jun 113 59 Jul Ago 83 72 Set Out Nov Dez Figura 4. Distribuição mensal de exames de Medicina Nuclear em 2012 e 2013 RELATÓRIO ANUAL FC 2013 24 CENTRO CLÍNICO CHAMPALIMAUD .3 O número total de exames/doente/radiofármacos em 2013 foi de 2 549. Este resultado ultrapassa o número médio de exames (doentes) anuais internacionalmente aceite por instrumento (atualmente 2 – uma câmara PET-CT e uma câmara gama) que é de cerca de 1 000, correspondendo a atividade 3,7 vezes superior à de 2012. No que se refere à área de investigação, o Serviço colabora com Programa de Investigação de Neurociências, tendo aprovada uma bolsa para estudo do sistema catecolaminérgico em doentes com alteração dos hábitos e comportamentos alimentares (investigador Principal – Dr. Albino Jorge Oliveira Maia) e tem em curso diversos estudos relacionados com as aplicações diagnósticas e terapêuticas que utiliza no dia a dia de apoio à atividade clínica. No que diz respeito a atividade docente, responde pela orientação de estágios curriculares e projetos de mestrado, tendo o Diretor participado em diversos júris de provas académicas em instituições universitárias. A equipa médica do Serviço de Radiologia é constituída pelos seguintes especialistas: Dr. Luís Rosa, (diretor) - radiologia diagnóstica de corpo e musculo-esquelética e radiologia de Intervenção; Dras. Celeste Alves e Eva Batista - radiologia mamária; Dras. Alexandra Borges e Joana Ruivo – neurorradiologia; Dra. Inês Santiago - radiologia diagnóstica de corpo e ultrassonografia. Esta equipa conta ainda com a colaboração e orientação científica do Prof. Celso Matos (professor de radiologia da Universidade Livre de Bruxelas). O Serviço dispõe atualmente de quatro técnicos de radiologia. O equipamento instalado inclui 2 aparelhos de ressonância magnética 1.5 Tesla; um aparelho de tomografia computorizada de 16 cortes; um mamógrafo digital; uma instalação de Rx digital; um equipamento de osteodensitometria e 3 ecógrafos. O número total de exames de radiologia foi significativamente diferente entre 2012 e 2013 – imagiologia mamária: 716 e 2 293 respetivamente; Ultrasonografia: 500 e 1 771 respectivamente; TAC: 1 117 e 3 667 respetivamente; RM 465 e 1 859 respetivamente. Radiologia diagnóstica e de intervenção Exames de Radiologia Exames de Radiologia 2.500 O Serviço de Radiologia de Diagnóstico e Intervenção suporta transversalmente as Unidades Multidisciplinares de Patologia através da realização, interpretação e elaboração de relatórios de exames de imagem médica, da participação de especialistas nas diversas reuniões multidisciplinares e da execução de atos de Radiologia de Intervenção, entre os quais biópsias, termoablações e embolizações tumorais. Este serviço tem ainda como objetivo a participação em projetos de investigação translacional que incluam um componente imagiológico. 1.684 1.558 1.303 2.000 1.212 1.335 1.084 1.044 1.500 898 1.000 864 709 728 2013 846 2012 683 500 0 116 165 Jan Fev 219 200 Mar Abr 328 315 349 Mai Jun Jul 414 Ago 709 525 Set 510 Out Nov Dez Figura 5. Distribuição mensal de exames de Radiologia em 2012 e 2013 Fotografia 1. Equipa do Serviço de Medicina Nuclear e Radiofarmacologia da esq.ª para a dt.ª: Bruno Martins, Ana Canudo, Diana Dantas, Carla Oliveira e Durval Costa Equipamento Philips Pet Ct Fotografia 2. Equipamento TAC Philips Big Bore Fotografia 3. Equipa do Serviço de Radiologia de Diagnóstico e Intervenção 1.ª fila, da esq.ª para a dt.ª: Romana Gomes, Susana Rosa e Luís Rosa 2.ª fila, da esq.ª para a dt.ª: Rui Abreu, Sandra Costa, Vera Raposinho: Equipamento Philips Ingenia 1.5T (MRI) RELATÓRIO ANUAL FC 2013 26 CENTRO CLÍNICO CHAMPALIMAUD .3 O movimento clínico sofreu grande incremento em 2013, tendo sido realizados 15 900 exames no total (5 430 em 2012) a que corresponde um incremento de 193%. Este aumento diz respeito tanto a exames da área da Radiologia (ultrassonografia, tomografia computadorizada e ressonância magnética) como a aplicações de medicina nuclear (exames cintigráficos e tomografia por emissão de positrões – PET). Patologia O laboratório de Patologia desempenha um papel crucial nas atividades do CCC e constitui uma unidade nuclear para o desempenho clínico de excelência, como é o nosso objetivo global. É também absolutamente essencial ao desenvolvimento da investigação clínica do CCC, através dos estudos de caracterização morfológica, fenotípica e genotípica das entidades que tratamos, bem como do registo, armazenamento e preparação de amostras de tumores doados pelos nossos doentes (Banco de Tumores), plataforma que viabiliza o desenvolvimento de trabalhos de investigação em oncobiologia, quer pelos nossos cientistas, quer através das colaborações de natureza científica que venham a ser estabelecidas entre a Fundação Champalimaud e instituições nacionais ou internacionais. O especialista de Patologia que assumiu em 2013 a responsabilidade do laboratório de patologia foi o Professor Antonio Lopez Beltran (doutorado pela Universidade de Córdova, Espanha), com larga e consolidada experiência no diagnóstico em oncologia e sólida reputação internacional, em particular na área dos tumores urológicos, através das mais de 250 publicações em revistas internacionais de elevado fator de impacto. Até à sua entrada em funções, no último trimestre de 2013, o diagnóstico histo-patológico e molecular continuou a ser assegurado primariamente através da colaboração externa com o laboratório Althia (Barcelona). Em 2014, todo o diagnóstico anatomo-patológico será assegurado pelo nosso laboratório de Patologia, incluindo o apoio à atividade cirúrgica que os nossos cirurgiões necessitem (em particular na cirurgia da mama). A colaboração com a Mount Sinai School of Medicine, tendente a desenvolver um programa inovador de diagnóstico anatomo-patológico designado por “systems pathology” foi continuada em 2013. Esta nova tecnologia tem como base a integração de informação quantitativa de dados clínicos com a avaliação multiparamétrica de elementos morfométricos e marcadores moleculares na análise da arquitetura específica de tecidos. Recorre a modelos de inteligência artificial e algoritmos apropriados para obter resultados individualizados de cada doente. Este sistema inovador poderá constituir um instrumento valioso no diagnóstico e caracterização de lesões cancerosas, na previsão da resposta ao tratamento e na previsão da probabilidade de recorrência. Psico-oncologia O apoio em psico-oncologia é assegurado pela Doutora Luzia Travado, psicóloga clínica com experiência consolidada em oncologia. Na vertente clínica, tem havido um crescimento progressivo e sustentado das consultas de psico-oncologia. O número de consultas Fotografia 1. e 2. Laboratório de Patologia RELATÓRIO ANUAL FC 2013 28 CENTRO CLÍNICO CHAMPALIMAUD .3 efetuadas foi de 251 e o número de novos doentes foi de 85, resultando num crescimento de 66% e 75% respetivamente. Dos 85 novos doentes, 76 eram mulheres (89,4%) e 9 homens (10,5%) com idades compreendidas entre os 24 e os 83 anos. Dos novos doentes 38 (44,7%) tinham doença oncológica em fase inicial, e 37 (43,5%) em fase avançada, os restantes 10 casos correspondem a outras situações (por ex., familiares de doentes, casos não oncológicos). A maioria dos novos doentes recebidos tinha cancro da mama (n=51; 60%) e foram maioritariamente referenciados pela respetiva Unidade. Os restantes casos oncológicos foram referenciados pelas outras Unidades: 7 doentes (8%) pela Unidade de Digestivo, 6 (7%) pela de Ginecologia, 3 (3,5%) pela Unidade de Pulmão, 3 (3,5%) pela Unidade de Próstata, Rins e Vias Urinarias, 3 (3,5%) pela Unidade de Hematologia e 2 (2,4%) pela Unidade de Fígado, Biliares e Pâncreas. por imagem, permitindo redução do número de sessões de tratamento (hipo-fracionamento) ou mesmo, em casos selecionados, a utilização de radioterapia de dose única, administrada numa só sessão. A equipa multidisciplinar é constituída por especialistas de radioterapia (o grupo mais internacional da nossa equipa clínica): Professor Carlo Greco – Diretor, Drs. Lotte Moser, Nuno Pimentel, Oriol Parés e Guillaume Louvel, os físicos médicos, Sandra Vieira, Joep Stroom e Paulo Ferreira, além de dosimetristas e técnicos de radioterapia. Um dos focos principais de desenvolvimento e inovação no domínio das aplicações clínicas tem consistido na definição e implementação das indicações da Radiocirurgia extracraniana De salientar que esta é uma área de apoio transversal às várias patologias oncológicas assistidas nas diversas Unidades e, de facto, todas referenciaram doentes. Fica assim garantida pelo CCC a concretização das recomendações internacionais de qualidade dos cuidados oncológicos através da integração do acompanhamento psicológico no tratamento médico dos doentes. Radioterapia Este setor utiliza equipamento e tecnologia muito avançada e de última geração, essencialmente focada na aplicação e desenvolvimento de modalidades inovadoras de radioterapia guiada Fotografia 1. Da esquerda para a direita: Robert-Jan Smits Diretor-Geral Investigação e Inovação da Comissão Europeia e Nuno Pimentel, Serviço de Radioterapia CCC 8 352 sessões de tratamento (SBRT/SABR). Para além da abordagem local à doença oncológica em estádios avançados mas com número escasso de focos metastáticos (doença oligo-metastática), o serviço assegura a possível utilização desta modalidade em cancros primários do pulmão, do pâncreas e do fígado. Durante o ano de 2013, foram consolidadas diversas modalidades de radioterapia como sejam a IMRT (radioterapia de intensidade modulada), IGRT (radioterapia guiada por imagem) e SBRT (radioterapia estereotática corporal). Praticamente todos os tratamentos são previamente definidos através de um planeamento realizado por VMAT (“volumetric modulated arc therapy”), sendo a exceção alguns tratamentos de tipo holocraneano ou de radioterapia mamária, cujo planeamento se baseia em técnicas de imagem a 3 dimensões (3D). Deve destacar-se, a introdução no 1º semestre de 2013, do recurso a marcadores passivos (ouro) na abordagem dos tratamentos guiados por imagem (IGRT) nas localizações intra-abdominais de tumores do fígado (quer focos metastáticos quer tumores primários) e do pâncreas. Estas aplicações, pioneiras em Portugal, têm sido realizadas com a colaboração do Serviço de Radiologia, nomeadamente através de técnicas de radiologia de intervenção. De grande relevância no conjunto dos desenvolvimentos inovadores, merece realce a implementação de tecnologia baseada no recurso a marcadores (transmissores) endocorporais ativos, nomeadamente o sistema designado “Calypso”. Através desta tecnologia, torna-se possível utilizar alguns destes transmissores endocorporais previamente colocados no local do tumor por técnicas minimamente invasivas, como forma de monitorizar a administração de SBRT em tempo real e com enorme precisão submilimétrica. Com base neste equipamento, foi possível concretizar a primeira utilização clínica, a nível mundial, de marcadores endobrônquicos para o tratamento de lesões malignas pulmonares e também a primeira utilização clínica de marcadores intra-ureterais temporários, para reduzir toxicidade no tratamento de cancro primário da próstata. Durante o ano de 2013, foram registadas 8 352 sessões de tratamento nos aceleradores instalados, correspondendo a modalidades de tratamento de radioterapia em 819 doentes, dos quais 338 foram doentes com cancro de mama, 56 com cancro do pulmão e 101 com cancro primário da próstata. Os restantes incluíram 61 casos de tumores da cabeça e pescoço, 24 com tumores do fígado ou pâncreas e 15 neoplasias do reto. Foram ainda tratados doentes com metástases de diversas localizações (224), incluindo metástases ósseas, cerebrais e hepáticas. A modalidade de radiocirurgia intra e extracraniana (SBRT/SABR) em dose hipo-fracionada (3 a 5 sessões) foi aplicada em 306 doentes, enquanto que a radioterapia de dose única foi utilizada em 113 doentes. Fotografia 1. Jardim - Serviços de Radioterapia e do Hospital de Dia RELATÓRIO ANUAL FC 2013 30 CENTRO CLÍNICO CHAMPALIMAUD .3 Na figura 6 mostra-se a distribuição de sessões de radioterapia realizadas, em função do tipo de tratamento utilizado. Tratamentos de Radioterapia por tipo por tipo Tratamentos de Radioterapia, 156 306 Radiocirurgias fracionadas (1 a 5 sessões) Radiocirurgias (single shot) Tratamentos IMRT fracionados 8203 Figura 6. Tratamentos de Radioterapia por tipo Com a figura 7 ilustra-se a distribuição dos tratamentos de radioterapia em função do tumor primário, representando o cancro primário da mama (41%) e as lesões metastáticas (27%) a vasta maioria dos tratamentos administrados. Tratamentos de Radioterapia Tratamentos de Radioterapia, por localização localização 7% por 3% 2% Mama 8% Metástases diversas 41% 12% Próstata Cabeça e pescoço Pulmão Fígado + Pâncreas Reto 27% Figura 7. Distribuição de tratamentos de Radioterapia por localização do tumor primário Fotografia 1. Equipa do Serviço de Radioterapia 1.ª fila, da esq.ª para a dt.ª: Vivi Mentai, Élia Augusto, Cláudia Varandas, Joana Ferreira, João Marques, Nuno Pimentel, Carlo Greco, Sandra Vieira, Ana Soares e Oriol Parés, 2.ª fila, da esq.ª para a dt.ª: Bárbara Dias, Margarida Furtado, Maria João Cardoso, Milton Rodrigues, Aníbal Brito, André Machado, Lotte Moser e Joep Stroom Fotografia 2. Plataforma Varian “Truebeam” (acelerador linear) Fotografia 3. Serviço de Radioterapia - Consola de tratamentos - área de controlo RELATÓRIO ANUAL FC 2013 32 CENTRO CLÍNICO CHAMPALIMAUD .3 2 374 tratamentos Hospital de Dia No Hospital de Dia, foram realizados em 2013 2 374 tratamentos (847 em 2012). A equipa de enfermagem do Hospital de Dia cresceu em paralelo com o movimento semanal de doentes, com distribuição preferencial de doentes de Mama em 2 dias da semana e de Pulmão e Digestivo noutros 2, o que proporciona melhores condições de tratamento personalizado aos doentes. O apoio da equipa médica é assegurado pelos especialistas de oncologia médica das diferentes DMT. Na figura 8 mostra-se a distribuição mensal das sessões de quimioterapia ambulatória em Hospital de Dia, ao longo dos anos de 2012 e 2013. Tratamentos de quimioterapia Tratamentos de quimioterapia Hospital de Dia Hospital de Dia 500 446 450 403 400 350 312 344 422 359 300 250 200 181 211 228 232 153 150 0 4 0 0 1 Jan Fev Mar Abr 47 58 Mai Jun Jul 164 141 128 Ago Set 107 100 50 2012 188 Out 179 2013 134 Nov Dez Figura 8. Distribuição mensal da atividade do Hospital de Dia em 2012 e 2013 Fotografia 1. Serviço de Hospital de Dia - quarto Fotografia 2. Serviço de Hospital de Dia - jardim Farmácia Os Serviços Farmacêuticos do CCC, sob a responsabilidade da Prof.ª Carla Barros, têm como colaboradores a Dra. Juvenália Nunes e o Dr. Bruno Garrancho e a técnica de farmácia hospitalar, Paula Bustorff. São os seguintes os serviços assegurados: - preparação e licenciamento dos serviços farmacêuticos pelo Infarmed; aquisição de medicamentos, dispositivos médicos e contrastes radiológicos; gestão de stocks; preparação de fórmulas magistrais (92 preparações); reembalagem de medicamentos; validação e preparação de citotóxicos cumprindo a legislação. A Farmácia assegura ainda a distribuição de medicamentos, o registo em sistema informático dos movimentos de saída, a atualização da base de dados de medicamentos e a introdução dos protocolos de quimioterapia no sistema informático. 4 200 ciclos de quimioterapia preparados O número total de ciclos de quimioterapia preparados em 2013 foi de 4 200, aumento muito marcado e em consonância com o movimento do Hospital de Dia. Acordos e convenções No ano de 2013, procurou-se ativamente aumentar o acesso dos nossos utilizadores a mais unidades, mais serviços e à sua cobertura por um número crescente de acordos com entidades que suportam despesas em saúde (subsistemas e seguros de saúde). Consolidaram-se os acordos com os diferentes subsistemas de saúde e seguradoras que operam em Portugal (ADSE, AdvanceCare, Allianz, IASFA, Multicare, MEDIS, SAMS, SAMS Quadros, Saúde Prime e SSCGD (Serviços Sociais da Caixa Geral de Depósitos). A divulgação do Serviço de Radioterapia incluiu a participação em concursos públicos, que resultou na parceria com o IPO de Lisboa para o tratamento de doentes de cancro de mama e, mais recentemente, de outros tipos de cancro. Atendendo à grande diferenciação do Serviço de Medicina Nuclear, foi possível estabelecer parcerias com o Hospital Distrital de Évora, o Hospital Garcia de Orta e o Centro Hospitalar Lisboa Ocidental. Naquele serviço, são ainda realizados exames de PET-CT e cintigrafias a doentes do Hospital de S. José, do Hospital de Santa Marta e do Hospital D. Estefânia. Planos de desenvolvimento O plano de desenvolvimento do CCC inclui a abertura das DMT de Hemato-Oncologia no 1.º semestre de 2014 e da Unidade de Avaliação de Risco e Diagnóstico Precoce prevista para o 2.º semestre de 2014. Fotografia 1. Farmácia Iniciou-se em 2013, um programa dedicado à estruturação de uma Unidade de Avaliação de Risco e Diagnóstico Precoce. Esta Unidade, de caráter também multidisciplinar, baseia-se num plano integrado de consultas e/ou exames RELATÓRIO ANUAL FC 2013 34 CENTRO CLÍNICO CHAMPALIMAUD .3 complementares de diagnóstico que permitam a identificação personalizada de fatores de risco de cancro em indivíduos aparentemente saudáveis, nomeadamente focando o cancro do pulmão, os cancros digestivos (cancro colo-retal, do fígado e do pâncreas), o cancro da mama, colo do útero e ovários, próstata e vias urinárias e pele. Esta avaliação, tendo como base uma consulta de avaliação clínica detalhada de antecedentes pessoais, familiares e de hábitos, a partir da qual serão propostos os exames ou consultas complementares à recolha de elementos, permitirá elaborar, de forma personalizada, um plano de vigilância regular e/ou de intervenção, a assegurar pela Unidade a partir da data da primeira avaliação e durante todo o período em que o indivíduo em causa mantenha o seu interesse. Sempre que estes exames conduzam ao diagnóstico de uma neoplasia ainda assintomática, será proposto ao doente a sua avaliação pela DMT correspondente. Esteve também em fase de organização, durante este ano, uma Unidade de Apoio à Investigação Clínica (Clinical Research Office), que terá como objetivo centralizar toda a informação decorrente dos estudos de investigação clínica em curso e os que venham a ser desenvolvidos pelas equipas técnicas do CCC, proporcionando aos investigadores o apoio necessário ao bom fluxo de informação essencial à elaboração e condução dos protocolos de investigação, gestão de dados, avaliação estatística e de documentação relacionada com as instituições e as entidades intervenientes em cada estudo, como sejam a Comissão de Ética para a Saúde (CES), a Comissão de Ética para a Investigação Clínica (CEIC) ou a Autoridade Nacional do Medicamento e Produtos de Saúde, I.P. (INFARMED). Reuniões Científicas O ano de 2013 marcou o início do ciclo de conferências Champalimaud Cancer Talks, organizado pela Fundação Champalimaud. Esta iniciativa, que terá continuidade em 2014, pretende aproximar o público geral das atividades desenvolvidas na Fundação, reforçando o seu posicionamento de dinamizador e promotor de conhecimento e discussão. Especificamente pensadas e preparadas para uma audiência heterogénea, as Cancer Talks visam informar, divulgar e esclarecer sobre temas relacionados com o cancro, numa linguagem acessível e próxima do público geral. A primeira palestra do ciclo de conferências Champalimaud Cancer Talks, dedicada ao tema “The Search for Infectious Agents Linked to Human Cancers”, decorreu em outubro e trouxe à Fundação Champalimaud o Prof. Harald zur Hausen, Prémio Nobel da Fisiologia ou Medicina 2008. Reconhecido pela investigação que desenvolveu no âmbito da ligação entre agentes infeciosos e o cancro humano e, especificamente, pela identificação do Vírus do Papiloma Humano, o Prof. Harald zur Hausen apresentou, não apenas o trabalho que a sua equipa desenvolveu na área do cancro do colo do útero, mas também, e mais recentemente, na área do cancro colo-retal. A pesquisa que está atualmente a ser desenvolvida para a identificação dos vírus responsáveis pelo aparecimento de cancros nos humanos, as novas linhas de investigação que estão a ser identificadas e o desenvolvimento de vacinas para a redução da incidência de diferentes tipos de cancro foram alguns dos tópicos abordados nesta primeira Cancer Talk. Em novembro, teve lugar a segunda sessão pública, onde a Prof. Laura van’t Veer, Diretora de Genómica Aplicada do Programa de Cancro da Mama do UCSF Cancer Centre (EUA) e uma das maiores especialistas mundiais em genómica aplicada, foi convidada a apresentar o trabalho que desenvolve nesta área. O tema da apresentação – “Show me the genes and I will show you how to best treat the cancer” – chamou ao auditório uma vasta audiência interessada em saber mais sobre os últimos avanços na pesquisa genómica e de biomarcadores, o papel destes na melhor compreensão do cancro e a sua aplicação clínica no processo de tomada de decisão relativamente à terapêutica mais adequada a seguir e assim alcançar a verdadeira gestão individualizada do cancro e do doente. Fotografia 1. Champalimaud Cancer Talks “The Search for Infectious Agents Linked to Human Cancers” - Prof. Harald zur Hausen - Prémio Nobel da Fisiologia ou Medicina 2008. Fotografia 1. Champalimaud Cancer Talks Auditório da Fundação Champalimaud Fotografia 2. “Show me the genes and I will show you how to best treat the cancer” - Prof. Laura van’t Veer, Diretora de Genómica Aplicada do Programa de Cancro da Mama do UCSF Cancer Centre (EUA). RELATÓRIO ANUAL FC 2013 36 CENTRO CLÍNICO CHAMPALIMAUD .3 Atividade de Ensino e Formação Avançada Seminários Clínicos Março: Total mesorectal excision in the management of rectal cancer, Richard J. Heald, MD, PhD, Royal Society of Medicine Abril: The role of telomeres in cancer and ageing, Miguel Godinho Ferreira, MD, PhD, Instituto Gulbenkian de Ciência Junho: Combining Brain Imaging, Neurophysiologic Techniques and Noninvasive Brain Stimulation to Understand a Changing Brain, Alvaro Pascual-Leone, MD, PhD, Beresenson-Allen Center for Noninvasive Brain Stimulation - Beth Israel Deaconess Medical Center and Harvard Medical School Setembro: Exploring the role of interleukin 6 in tumor progression and metastasis, Rosário André, MD, CCC Outubro: Extreme hypofractionated IGRT in lowintermediate risk prostate cancer. A phase I feasibility study at CCU, Carlo Greco, MD, PhD, CCC Novembro: Darwinian clonal evolution and cancer medicine, Samuel Aparicio, MD, PhD, British Columbia Cancer Agency, Vancouver Image-guided high dose ablative radiotherapy in the management of stage I primary lung cancer. Preliminary experience with beacon transponder technology at CCC, Nuno Pimentel, MD, CCC E-cadherin and the others for invasion. Gastric and breast cancer as models, Raquel Seruca, MD, PhD, IPATIMUP Precision Liver Surgery in the treatment of liver metastasis in colo-rectal cancer: lessons from 1072 liver resections, Eduardo Barroso, MD, PhD, Hugo Pinto Marques, MD, João Santos Coelho, MD, Raquel Mega, MD, Jorge Paulino Pereira, MD, CCC Dezembro: PTEN loss as driver event in breast and ovarian tumors: clinical implications, Filipe Correia Martins, MD, PhD, Cambridge Institute/Cancer Research UK and Cambridge University Hospitals Minimal Radiation Maximal Diagnosis – Dual source CT – scan – recent advances, João Carlos Costa, MD, PhD, Hospital Cruz Vermelha Management of Early BC: the new St Gallen guidelines 2013, Fátima Cardoso, MD, CCC Rationale for a Cardio-Oncology programme: clinical relevance and research priorities, Luis Lopes, MD, PhD, Hospital Garcia da Horta Siglas: CCC – Centro Clínico Champalimaud IPATIMUP – Institute of Molecular Pathology and Immunology at the University of Porto Programa Varian No contexto da sua missão, a Fundação Champalimaud desenvolveu em 2013 a colaboração estabelecida com a Varian Medical Systems em 2012, que teve como objetivo criar um centro de formação avançada em radioterapia, com base na utilização da nova plataforma “TrueBeam”, vocacionada para explorar aplicações inovadoras de radioterapia hipo-fracionada ou de dose única guiada por imagem, com potencial alargamento de indicações em oncologia. Foram iniciados trabalhos tendentes ao desenvolvimento de programas de investigação em 3 áreas: cancro da mama, cancro da próstata e doença oligometastática. No domínio das atividades de formação avançada, foi planeado o programa do curso especializado em física médica e técnicas de radioterapia no qual a Fundação Champalimaud, juntamente com uma rede de institutos de treino especializado, irá colaborar com a Varian Medical Systems. O programa baseia-se na demonstração de capacidades da nova plataforma “TrueBeam”, bem como no desenvolvimento de testes para avaliação de novos instrumentos (hardware e software) que determinam o potencial dos benefícios clínicos no estabelecimento de “high-dose image guided radiotherapy” (IGRT). Programa de ensino em Imagiologia Em parceria com a Sociedade Europeia de Ressonância Magnética (ESMRMB), o Serviço de Radiologia organizou, nos dias 4 a 6 de abril de 2013, um curso sobre aplicações clínicas da técnica de difusão. O tema foi tratado por um painel de especialistas em sessões plenárias e em sessões interativas de pequenos grupos de participantes. Para além dos aspectos relacionados com a aquisição da imagem e a reprodutibilidade da técnica, foram discutidos o papel da difusão na deteção e caracterização de lesões tumorais da cabeça e pescoço, do tórax, do abdómen e da pelve masculina e feminina. O papel cada vez mais importante da técnica de difusão no prognóstico, na avaliação da resposta terapêutica e na deteção da recidiva tumoral foi igualmente discutido e ilustrado. Foram descritas e abundantemente ilustradas a técnica de difusão «corpo inteiro» e as aplicações da mesma na avaliação de metástases ósseas e doenças inflamatórias. Com a Sociedade Europeia de Radiologia Abdominal e Gastrointestinal (ESGAR), o Serviço de Radiologia organizou, nos dias 10 e 11 de maio de 2013, um curso multidisciplinar sobre doenças do pâncreas. Foram abordadas as doenças inflamatórias e tumorais do pâncreas, do ponto de vista clínico, anátomo-patológico e imagiológico, incluindo os dados mais recentes fornecidos pelas técnicas de medicina nuclear e de endoscopia terapêutica. Apesar dos avanços registados na área da imagiologia, a investigação das doenças pancreáticas continua a ser um desafio para o conjunto das equipas multidisciplinares. Publicações inseridas no PubMed Unidade de Mama • Lobo ML, Esteves F, de Sousa B, Cardoso F, Cushion MT, Antunes F, Matos O. Therapeutic potential of caspofungin combined with trimethoprim-sulfamethoxazole for pneumocystis pneumonia: a pilot study in mice. PLoS One. 2013, 8(8):e70619. doi: 10.1371/journal. pone.0070619. - Unidade de Parasitologia Médica, Grupo de Protozoários Oportunistas/ VIH e Outros Protozoários, CMDT, Instituto de Higiene e Medicina Tropical, Universidade Nova de Lisboa, Lisboa, Portugal. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 38 CENTRO CLÍNICO CHAMPALIMAUD .3 • Ortego L, Cardoso F, Martins S, Fillat MF, Laguna A, Meireles M, Villacampa MD, Gimeno MC. J Inorg Biochem. Strong inhibition of thioredoxin reductase by highly cytotoxic gold(I) complexes. DNA binding studies. 2014, 130:32-7. doi: 10.1016/j.jinorgbio.2013.09.019. Epub 2013 Oct 9 - 1Departamento de Química Inorgánica, Instituto de Síntesis Química y Catálisis Homogénea (ISQCH), Universidad de Zaragoza-CSIC, E-50009 Zaragoza, Spain. • Large-cell neuroendocrine lung tumor presenting as acute pancreatitis. J D Silva, M J Brito, J Cortes et al. Gastrointestinal Endoscopy. 2013 Nov; 75 (5): 782-783. - 1Department of Gastroenterology, Hospital do Espírito Santo de Évora EPE, Evora, Portugal. • Cryopreservation, semen use and likelihood of fatherhood in male Hodgkin lymphoma survivors: an EORTC-GELA cohort study. van der Kaaij MA, J van Echten- Arends, Heutte N, Meijnders P, Abeilard-Lemoisson E, Spina M, Moser EC, et al Human Reproduction 2013. 1 Department of Internal Medicine, ZH 4A 35, VU University Medical Centre, PO Box 7057, 1007 MB Amsterdam, The Netherlands. • A combined recipe for CTV and PTV margins. Stroom JC, Gilhuijs K, Vieira S, Chen W, Salguero FJ, Moser EC, Sonke J. IJROBP 2013 Oct 8. pii: S0360-3016(13)03034-4. • Senkus E, Cardoso F, Pagani O. Time for more optimism in metastatic breast cancer? Cancer Treat Rev. 2014 Mar;40(2):220-8. doi: 10.1016/j.ctrv.2013.09.015. Epub 2013 Oct 1 - 1Department of Oncology and Radiotherapy, Medical University of Gdansk, Debinki 7, 80-211 Gdansk, Poland. E-mail address: [email protected]. • Ribi K, Aldridge J, Phillips KA, Thompson A, Harvey V, Thürlimann B, Cardoso F, Pagani O, Coates AS, Goldhirsch A, Price KN, Gelber RD, Bernhard J. Subjective cognitive complaints one year after ceasing adjuvant endocrine treatment for early-stage breast cancer. B J Cancer 106:1618-1625, 2012 (doi: 10.1038/bjc.2012.156) - 1IBCSG Coordinating Center, Effingerstr. 40, Bern 3008, Switzerland. • Mammographic screening detects low-risk tumor biology breast cancers. CA Drukker, MK Schmidt, EJT Rutgers, F Cardoso, K Kerlikowske, LJ Esserman, FE van Leeuwen, RM Pijnappel, L Slaets, J Bogaerts, LJ van ’t Veer. Accepted for publication, Breast Cancer Research and Treatment, 2014. - 1Department of Surgical Oncology, Netherlands Cancer Institute, Postbus 90203, 1006 BE, Amsterdam, The Netherlands. • Nahleh ZA, Lin NU, Wolff AC, Cardoso F; on behalf of the BIG-NABCG collaboration. Perceptions and needs of women with metastatic breast cancer: A focus on clinical trials. The Breast. 2013 Mar 24. doi:pii: S09609776(13)00050-7. 10.1016/j.breast.2013.02.017. [Epub ahead of print]. • Sideris S, Loizidou A, Georgala A, Lebrun F, Gil T, Awada P, Piccart P, Cardoso F. Autoimmune haemolytic anaemia in a patient treated with capecitabine. Acta Clin Belg. 2013 MarApr;68(2):135-7. - 1Medical Oncology, Jules Bordet Institut-Université Libre de Bruxelles, Bruxelles, Belgium. [email protected] Unidade de Hospitalização Domiciliária • Julião M, et al. Efficacy of dignity therapy for depression and anxiety in terminally-ill patients: early results of a randomized controlled trial. Palliat Support Care. 2013 Mar 19:1-10. [Epub ahead of print] - 1Center of Bioethics, Faculty of Medicine of the University of Lisbon, Lisbon, Portugal. 2Department of Palliative Medicine, Instituto das Irmãs Hospitaleiras do Sagrado Coração de Jesus, Casa de Saúde da Idanha, Belas, Portugal. 3Department of Epidemiology, Instituto Nacional de Saúde Dr. Ricardo Jorge, Lisbon, Portugal. 4Center for Evidence Based Medicine, Faculty of Medicine of the University of Lisbon, Lisbon, Portugal. • Julião M, et al. Prevalence and factors associated with desire for death in patients with advanced disease: results from a Portuguese cross-sectional study. Psychosomatics. 2013 Feb 25. [Epub ahead of print] • Julião M, et al. Time and life perception in the terminally ill: its utility in screening for depression. J Palliat Med. 2013 Nov;16(11):1433-7 • Julião M, et al. Efficacy of dignity therapy on depression and anxiety in Portuguese terminallyill patients: a phase II randomized controlled trial. Journal of Palliative Medicine, 2013 (No Prelo) Psico-oncologia • European Partnership for Action Against Cancer consensus group, Borras JM, Albreht T, Audisio R, Briers E, Casali P, Esperou H, Grube B, Hamoir M, Henning G, Kelly J, Knox S, Nabal M, Pierotti M, Lombardo C, van Harten W, Poston G, Prades J, Sant M, Travado L, Valentini V, van de Velde C, van den Bogaert S, van den Bulcke M, van Hoof E, van den Neucker I, Wilson R. Policy statement on multidisciplinary cancer care. European Journal of Cancer. 2014 Feb;50(3):475-80. doi: 10.1016/j.ejca.2013.11.012. Epub 2013 Dec 6. • Baili P., Hoekstra-Weebers J., Van Hoof E., Helge Bartsch H., Travado L., Garami M., Di Salvo F., Micheli A., Veerus V, The EUROCHIP-3 Working group on Cancer Rehabilitation. Cancer Rehabilitation Indicators for Europe. European Journal of Cancer. 2013 Apr;49(6):1356-64. doi: 10.1016/j.ejca.2012.10.028. Epub 2012 Dec 10. Medicina Nuclear • Morgan S, Kemp P, Booij J, Costa DC, Padayachee S, Barber C, Carter J, Walker Z. Differentiation of Frontotemporal Dementia from Dementia with Lewy Bodies using FP-CIT SPECT. JNNP 2012 Nov, 83 (11): 1063-1070. • Durval C. Costa. UEMS/EBNM endeavour. Eur J Nucl Med Mol Imaging Apr 2012; 39(4):737-8. • Alain Prigent, Drazen Huic, Durval C. Costa. Syllabus for Postgraduate Specialization in Nuclear Medicine – 2011/2012 Update. Nuclear Medicine Training in the European Union. Eur J Nucl Med Mol Imaging Apr 2012; 39(4):739-43 • Gerassimou G,, Costa DC. SPECT study with I-123-Ioflupane (DaTSCAN) in patients with essential tremor. Is there any correlation with Parkinson’s disease? Annals of Nuclear Medicine 2012; 26: 337-344. Epub 2012 Mar 5. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 40 CENTRO CLÍNICO CHAMPALIMAUD .3 Unidade de Neuropsiquiatria • Trovoada MD, Martins M, Mansour RB, Sambo MD, Fernandes AB, Gonçalves L, Borja A, Moya R, Almeida P, Costa J, Marques I, Macedo MP, Coutinho A, Narum DL, Penha-Gonçalves C. “NOS2 variants reveal a dual genetic control of nitric oxide levels, susceptibility to Plasmodium infection and cerebral malaria.” Infect Immun. 2013 Dec 30. • Pasquale Innominato, Sylvie Giacchetti, Thierry Moreau, Georg Bjarnason, Rune Smaaland, Christian Focan, Carlo Garufi, Stefano Iacobelli, Marco Tampellini, Salvatore Tumolo, Carlos Carvalho, Abdoulaye Karaboué, Antoine Poncet, David Spiegel, Francis Lévi: Fatigue and weight loss predict survival on circadian chemotherapy for metastatic colorectal cancer. Cancer. 2013 Jul 15; 119(14): 2564-73 • Mukaetova-Ladinska EB, Abdell-All Z, Andrade J, da Silva JA, Boksha I, Burbaeva G, et al. Platelet tau protein as a potential peripheral biomarker in alzheimer’s disease: An explorative study. Curr Alzheimer Res 2013, Aug 6. • Francisco Caiado, Tânia Carvalho, Isadora Rosa, Leonor Remédio, Ana Costa, João Matos, Beate Heissig, Hideo Yagita, Koichi Hattori, João Pereira da Silva, Paulo Fidalgo, António Dias Pereira, Sérgio Dias: Bone Marrow– Derived CD11bþJagged2þ Cells Promote Epithelial-to-Mesenchymal Transition and Metastasization in Colorectal Cancer. Cancer Res 2013; 73:4233-4246. • da Silva J, Gonçalves-Pereira M, Xavier M, Mukaetova-Ladinska EB. Affective disorders and risk of developing dementia: Systematic review. Br J Psychiatry 2013, Mar;202(3):177-86. • Bugalho. P., Oliveira-Maia, A.J. Impulse control disorders in Parkinson’s disease: crossroads between neurology, psychiatry and neuroscience. Behavioural Neurology 1;27(4):547-57. doi: 10.3233/BEN-129019 (2013). Unidade de Tumores Digestivos • Nuno Figueiredo, Angelo Chora, Helena Raquel, Nadja Pejanovic, Pedro Pereira, Bjorn Hartleben, Ana Neves-Costa, Catarina Moita, Dora Pedroso, Andreia Pinto, Sofia Marques, Hafeez Faridi, Paulo Costa, Raffaella Gozzelino, Gerd Döring, Jimmy L. Zhao, Miguel P. Soares, Margarida Gama-Carvalho, Jennifer Martinez, Douglas R. Green, Qingshuo Zhang, Markus Grompe, J. Pedro Simas, Tobias B. Huber, David Baltimore, Vineet Gupta, João A. Ferreira and Luis F. Moita: Anthracyclines Induce DNA Damage Response-Mediated Protection against Severe Sepsis. Immunity. 2013 Nov 14; 39(5): 874-84. • Rita Cascão, Bruno Vidal, Helena Raquel, Ana Neves-Costa, Nuno Figueiredo, Vineet Gupta, João E. Fonseca, Luis F. Moita: Potent Anti-Inflammatory and Anti-Proliferative Effects of Gambogic Acid in a Rat Model of Antigen-Induced Arthritis. Artigo aceite em 2013 - Mediators of Inflammation - Publicado a 28 de janeiro 2014 PROGRAMA CHAMPALIMAUD DE NEUROCIÊNCIAS .4 Fotografia Zachary Mainen Diretor - Programa Champalimaud de Neurociências PROGRAMA CHAMPALIMAUD DE NEUROCIÊNCIAS .4 Diretor: Zachary Mainen O Programa de Neurociências da Fundação Champalimaud (CNP), um programa da Fundação Champalimaud, foi criado em 2007. Trata-se de uma equipa de investigação fundamental cujo objetivo geral é compreender a função cerebral através de abordagens biológicas integradas. A equipa é composta por 15 grupos de investigação principais e 2 laboratórios associados que estudam diversos tópicos na área da neurociência, utilizando técnicas de ponta avançadas. Os laboratórios do CNP aplicam técnicas moleculares, fisiológicas e imagiológicas avançadas para esclarecer a função dos circuitos e sistemas neuronais em modelos animais, nomeadamente “Drosophilae”, ratinhos, ratos e peixes-zebra. Panorama Geral da Investigação Desde dezembro de 2013, o CNP abrange dezassete grupos de investigação independentes, incluindo quinze investigadores principais internos e dois investigadores principais externos associados. Megan Carey – Laboratório de Circuitos Neuronais e Comportamento: este grupo de investigação utiliza o cerebelo dos roedores como sistema modelo para estudar a forma como os mecanismos celulares e sinápticos interagem nos circuitos neuronais para controlar o comportamento; Eugenia Chiappe – Laboratório de Integração Sensório-Motora: este grupo estuda os processos integrativos pelos quais o cérebro associa os sinais sensoriais contínuos às ações motoras, utilizando o organismo modelo “Drosophila melanogaster”; Rui Costa – Laboratório de Neurobiologia da Ação: este grupo investiga os mecanismos que estão subjacentes aos processos de ação, produção e seleção, aprendizagem de competências, aprendizagem de ações direcionadas para o objetivo em oposição a hábitos, através de uma abordagem por níveis, desde as moléculas até aos circuitos; Inbal Israely – Laboratório de Estrutura Neuronal e Função: este grupo utiliza uma combinação de ferramentas moleculares e genéticas com metodologias imagiológicas e eletrofisiológicas para determinar de que modo a atividade pode levar a alterações estruturais específicas nos neurónios, o que poderá ser importante para a aprendizagem, e como essas alterações afetam a ligação aos circuitos neuronais; RELATÓRIO ANUAL FC 2013 44 PROGRAMA CHAMPALIMAUD DE NEUROCIÊNCIAS .4 Adam Kampff – Laboratório de Sistemas Inteligentes: este laboratório investiga de que modo as informações são armazenadas em redes neuronais e como são utilizadas para controlar o comportamento adaptativo nos roedores. O laboratório, a par com a investigação experimental, dedica-se ao desenvolvimento de avanços técnicos com o objetivo de criar novas ferramentas para evoluir na investigação das neurociências; Zachary Mainen – Laboratório de Sistemas Neuronais: este grupo integra a análise experimental celular quantitativa e sistémica dos mecanismos neuronais subjacentes com contextos teóricos, ecológicos e evolutivos, com o objetivo global de compreender os princípios subjacentes ao comportamento adaptativo complexo dos organismos; Susana Lima – Laboratório de Neuroetologia: este grupo tem como objetivo adquirir conhecimentos mecanicistas em relação aos processos neuronais subjacentes aos comportamentos fundamentais nas fêmeas: a escolha de um parceiro adequado e como iniciar e terminar o comportamento sexual; Marta Moita – Laboratório de Neurobiologia de Comportamento: este grupo centra-se em compreender os mecanismos neuronais subjacentes à plasticidade comportamental através de uma combinação de ferramentas comportamentais, farmacológicas, moleculares e eletrofisiológicas, estando particularmente interessado em estudar a base neuronal da formação da memória; Christian Machens – Laboratório de Neurociência Teórica: o objetivo principal deste grupo é associar a atividade de várias áreas cerebrais a uma teoria computacional do comportamento animal, analisando os registos da atividade neuronal e construindo modelos matemáticos de circuitos neuronais; Michael Orger – Laboratório da Visão à Ação: este grupo utiliza o peixe-zebra como organismo modelo para estudar a forma como o cérebro integra as informações sensoriais, seleciona e realiza as ações adequadas; Joe Paton – Laboratório de Aprendizagem: este grupo tem como objetivo revelar os mecanismos neuronais, através da observação e manipulação de elementos neurofisiológicos nos comportamentos dos roedores; Carlos Ribeiro – Laboratório de Comportamento e Metabolismo: este grupo estuda a forma como o estado metabólico interno da mosca da fruta “Drosophila melanogaster” afeta as suas decisões comportamentais, com o objetivo de compreender de que modo os mecanismos moleculares e celulares controlam os processos biológicos complexos de todo o organismo; Leopoldo Petreanu – Laboratório de Circuitos Neuronais: este grupo aborda o papel funcional das ligações cortico-corticais em computação cortical, através do estudo da estrutura e da função destes circuitos através de métodos óticos; Maria Luísa Vasconcelos – Laboratório de Comportamento Inato: este grupo utiliza uma abordagem comportamental, genética, imagiológica e eletrofisiológica combinada para determinar de que modo os circuitos neuronais definidos e a sua ativação provocam comportamentos inatos específicos. Alfonso Renart – Laboratório de Dinâmica de Circuitos e Computação: a estratégia de investigação deste grupo centra-se em identificar características específicas da organização da população, através de registos de atividade simultânea das populações neuronais durante as tarefas comportamentais controladas, e desenvolver uma compreensão mecanicista de como estes padrões da atividade da população surgem, os quais são investigados através do desenvolvimento de modelos matemáticos dos circuitos neuronais subjacentes; RELATÓRIO ANUAL FC 2013 46 PROGRAMA CHAMPALIMAUD DE NEUROCIÊNCIAS .4 Grupos de investigação associados ao CNP: Domingos Henrique – Laboratório de Desenvolvimento Neural: este grupo investiga os eventos moleculares que controlam a produção de células estaminais neuronais no embrião, como estas células são mantidas e como dão lugar à grande variedade de neurónios que compõem o SNC do adulto; Rui Oliveira – Laboratório de Endocrinologia Social e Neurológica: este grupo centra-se em compreender os mecanismos neuroendócrinos do comportamento social e a forma como o ambiente social poderá fornecer informações ao sistema neuroendócrino. Publicações Em 2013, as investigações do CNP resultaram na publicação de 28 artigos de investigação especializada. Os investigadores principais do CNP publicaram um total de 109 artigos de investigação desde que o CNP foi fundado em 2007. Muitos destes artigos foram publicados em revistas de elevado impacto, tais como a Nature, a Current Biology e a Neuron, refletindo o alcance potencial considerável da investigação realizada pelos investigadores do CNP. Entre os estudos publicados em 2013, conta-se um estudo que descreve um novo método que fornece aos investigadores uma forma de identificar o modo como as alterações ao nível de nutrientes específicos numa dieta do organismo podem levar a alterações no cérebro e no comportamento. (Piper MDW, Blanc, E, Leitão-Goncalves R, Yang, M, He, X, Linford NJ, Hoddinott MP, Hopfen C, Soultoukis GA, Niemeyer C, Kerr F, Pletcher SD, Ribeiro C, Partridge L (2013). A holidic medium for Drosophila melanogaster Nat. Methods 11: 100-105). Outro destaque da investigação é o resultado da colaboração entre Michael Orger e um grupo de neurocientistas internacionais líderes no setor. Este estudo apresenta novos repórteres ‘GCaMP6’ geneticamente codificados que permitem aos investigadores ver o que os neurónios individuais fazem de facto, em tempo real, dentro de um cérebro vivo, captando oticamente a dinâmica complexa da atividade nas populações neuronais em peixes-zebra acordados e ativos. (Chen TW, Wardill TJ, Sun Y, Pulver SR, Renninger SL, Baohan A, Schreiter ER, Kerr RA, Orger MB, Jayaraman V, Looger LL, Svoboda K, Kim DS (2013). Ultrasensitive fluorescent proteins for imaging neuronal activity. Nature 499(7458):295-300.) Financiamento Desde a fundação do CNP em 2007 até ao final de 2013, os investigadores do CNP receberam uma quantia superior a 12 milhões de euros para fins de apoio à sua investigação. Estes fundos foram concedidos por agências portuguesas, europeias e internacionais. Em 2013, os investigadores principais do CNP receberam 21 bolsas. Entre elas contam-se as Human Brain Project Grants, atribuídas aos investigadores Rui Costa e Zachary Mainen. Como membros do Human Brain Project, Costa e Mainen fazem parte integrante do grupo internacional de investigadores que trabalham em mais de 80 instituições de investigação, dedicadas à compreensão do funcionamento do cérebro humano. Adicionalmente, Leopoldo Petreanu foi um dos 28 cientistas nomeados para receber a bolsa de “Jovem Investigador” pela HFSP em 2013. Petreanu é um dos quatro investigadores reconhecidos pelo seu envolvimento num projeto conjunto concebido para “Avaliar a função do layer neocortical 1 com indicadores geneticamente codificados de atividade sináptica”. Com esta bolsa, Petreanu torna-se o quarto elemento do Programa Champalimaud de Neurociências a receber financiamento da organização Human Frontier Science Programme, depois de Zachary Mainen, Alfonso Renart e Carlos Ribeiro. Uma bolsa maior foi atribuída a Marta Moita, que recebeu a prestigiada bolsa inicial do ERC. Esta bolsa financiará o projeto de investigação “Circuitos da observação conspecífica” cujo objetivo é desvendar a forma como o cérebro utiliza comportamentos defensivos como sinais de perigo e como é que contribui para mecanismos de defesa ao nível da população. Conselho Científico O Scientific Advisory Board (SAB) do Champalimaud Neuroscience Programme (CNP) é constituído por eminentes neurocientistas com reconhecimento internacional, que reúnem, anualmente, com os investigadores do CNP tendo por principal objetivo a análise e avaliação do progresso dos trabalhos apresentados. Trata-se de um órgão consultivo que interage com o CNP no aconselhamento necessário à boa persecução dos programas de investigação em curso e na orientação sobre o seu desenvolvimento futuro. Em 2013, o SAB reuniu pela terceira vez e estiveram presentes o Prof. J. Anthony Movshon, o Prof. Martin Raff, o Prof. Thomas Jessell e o Prof. Tobias Bonhoeffer. Estudos de pós-graduação O CNP também organiza o International Neuroscience Doctoral Programme (INDP – Programa de Doutoramento em Neurociências). Neste programa, os estudantes recebem uma ampla formação académica através de aulas formais e experiência prática sobre temas básicos da neurociência contemporânea, como a fisiologia celular e sináptica, sensação e ação, bem como neurociência cognitiva. As abordagens quantitativas são aprofundadas e os estudantes também frequentam cursos de matemática e programação. Em 2013, oito novos estudantes juntaram-se ao INDP. Este novo grupo de estudantes que iniciará o seu curso em 2014 irá contribuir para a grande diversidade no CNP, tendo em conta a diversidade de origens, como a Noruega, Itália, Jamaica e Portugal, e de formações de pré-doutoramento nas áreas de Neurociência Cognitiva, Biologia Molecular e Matemática. Eventos Para complementar as atividades relacionadas com a investigação, o CNP também organizou vários eventos importantes em 2013. Em setembro, o terceiro Simpósio sobre Neurociências, organizado pela Fundação Champalimaud, teve lugar no Champalimaud Centre for the Unknown (CCU), reunindo centenas de cientistas de todo o mundo para assistir às palestras proferidas por neurocientistas de renome mundial, incluindo Richard Axel, laureado com o Prémio Nobel. Outra conferência que teve lugar no CCU, este ano, foi a 10.a conferência da Sociedade Portuguesa de Etologia, organizada por Susana Lima e Marta Moita. Além disso, workshops científicos e cursos avançados foram organizados pelos investigadores do CNP, tais como um curso sobre “Hippocampus and Decision Making” por Marta Moita e o RELATÓRIO ANUAL FC 2013 48 PROGRAMA CHAMPALIMAUD DE NEUROCIÊNCIAS .4 workshop “New Brain Technologies: A road map for Portugal” organizado por Zachary Mainen e Rui Costa. Este workshop, patrocinado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) e pela Fundação Champalimaud, apresentou o importante Human Brain Project (HBP), bem como os detalhes disponíveis sobre os programas de financiamento esperados num futuro próximo. geologia, física e química, um grupo de voluntários do CNP forneceu um ponto de vista único sobre a neurociência. Um outro acontecimento de destaque ao nível da sensibilização em 2013 foi a participação de membros do CNP em 2 eventos TedEx, em ocasiões distintas: um apresentado por Zachary Mainen no Porto, e o outro pelos organizadores do “Sciencecalifragilistic” em Leiria. Comunicação científica e sensibilização Crescimento e diversidade do CNP Paralelamente às atividades relacionadas com a ciência, 2013 foi também produtivo em termos de sensibilização e comunicação. Os projetos do Ar | Respire Connosco, um grupo de voluntários que inclui estudantes, doutorados e a faculdade, continuaram em 2013 pelo terceiro ano consecutivo. Estes eventos de sensibilização, dirigidos ao público geral, exploram diferentes aspetos dos tópicos científicos e relacionados com a ciência, tais como a educação e a narrativa de histórias. São recebidos com grande entusiasmo, atraindo centenas de pessoas a cada evento e uma vasta audiência pela Internet, tanto a nível nacional como internacional. Adicionalmente, uma iniciativa educativa com muito sucesso chamada “Sciencecalifragilistic” começou em 2013. Esta iniciativa, suportada pela Ciência Viva – a Agência Nacional para a Cultura Científica e Tecnológica, foi organizada por Maria Inês Vicente, estudante do INDP, Catarina Ramos, a coordenadora do Departamento de Ciências, e um grupo de voluntários do CNP. 12 estudantes de escolas secundárias locais participaram neste projeto de 6 meses, no qual aprenderam os princípios e as aplicações do Método Científico. Outras atividades de sensibilização incluíram a participação do CNP na Noite dos Professores, um evento anual que teve lugar no Pavilhão do Conhecimento, a sede da Ciência Viva. Entre muitas estações com demonstrações sobre Desde dezembro de 2013, o CNP conta com 167 membros: 15 investigadores principais, 41 doutorados, 74 doutorandos, 26 técnicos de laboratório e 11 administrativos. Existe uma distribuição equilibrada em termos de género em todos os departamentos, havendo, no total, 82 homens e 85 mulheres (49%:51%). As origens dos membros do CNP são igualmente diversas, contando com 26 nacionalidades diferentes e incluindo, entre outras, as nacionalidades italiana, mexicana, suíça, japonesa e portuguesa. Também se verifica diversidade na formação académica dos membros do CNP, incluindo as áreas de Biologia, Informática, Matemática, Física, Neurociências, Psicologia, Ciências Médicas e outras áreas, contribuindo para um ambiente dinâmico onde se incentivam sempre novas abordagens e ideias. O Relatório global do Programa Champalimaud de Neurosciências encontra-se em anexo, em inglês. Siglas: CCU– Champalimaud Center for the Unknown CNP – Champalimaud Neuroscience Programme HBP – Human Brain Project INDP– International Neuroscience Doctoral Programme PLATAFORMAS CIENTÍFICAS E TECNOLÓGICAS .5 Fotografia Tânia Vinagre Diretora - Plataformas Científicas e Tecnológicas PLATAFORMAS CIENTÍFICAS E TECNOLÓGICAS .5 A missão das Plataformas científicas e tecnológicas da Fundação Champalimaud consiste em apoiar a comunidade de investigação científica e clínica no sentido de atingir os seus objetivos experimentais, prestando serviços essenciais que visam aumentar o impacto da investigação desenvolvida no Champalimaud Centre for the Unknown (CCU). Ao longo de 2013, as Plataformas consolidaram os serviços de apoio à investigação e clínica, aproximando-se dos utilizadores e respondendo às suas necessidades concretas. O âmbito dos serviços prestados pelas plataformas enquadra desde serviços de rotina a projetos altamente customizados e especializados. Em 2013 verificámos um aumento significativo da utilização das Plataformas por parte de investigadores e médicos, o que reflete a dedicação da equipa das Plataformas no sentido de se posicionar como um ponto de suporte confiável e eficaz para os seus utilizadores. Em 2013 foi criada uma nova plataforma de apoio à investigação, o Gabinete para Programas Financiados (“Office for Sponsored Programmes”) que visa providenciar um apoio alargado a investigadores e clínicos na obtenção e administração de projetos com financiamento externo de fontes competitivas e mérito internacional. Os objetivos globais das Plataformas Científicas e Tecnológicas para 2014 prendem-se com o aumento da participação dos membros da equipa das Plataformas em projetos científicos concretos em colaboração com os investigadores, assegurando não só as suas necessidades básicas de apoio técnico, mas também afirmando-se como um núcleo tecnológico de valor acrescentado para a investigação. As Plataformas prestam serviços principalmente aos colaboradores internos da Fundação Champalimaud. No entanto, em 2013 foi também possível crescer o leque de serviços oferecidos a investigadores externos de outras instituições académicas. Com o intuito de otimizar a utilização dos recursos das Plataformas e simplificar o processo de requisição, rastreamento e faturação interna de serviços prestados pelas Plataformas aos utilizadores, optámos por implementar um software de gestão de serviços científicos utilizado também em algumas das mais conceituadas instituições de investigação a nível internacional, a ferramenta iLab Solutions. Implementámos com sucesso um piloto em três plataformas e pretendemos expandir para as restantes em 2014. Fotografia 1. Plataformas Cientificas e Tecnológicas 1.ª fila, da esq.ª para a dt.ª: Filipe Carvalho, Maria Vito, Susana Dias e Isabel Campos 2.ª fila, da esq.ª para a dt.ª: Pedro Carvalho, Shira Lottem, José Cruz, Ana Santos, Ana Cunha, José Rino, Ricardo Ribeiro, Pedro Monteiro, Sara Moreira e Joaquim Teixeira 3.ª fila, da esq.ª para a dt.ª: Patrick Teca, Leo Madruga, Tânia Vinagre RELATÓRIO ANUAL FC 2013 52 PLATAFORMAS CIENTÍFICAS E TECNOLÓGICAS .5 Plataforma de Lavagem/Esterilização de Vidros e Preparação de Meios Maria Vito, Patrick Teca A Plataforma de Lavagem/Esterilização de Vidros e Preparação de Meios consolidou o seu papel de apoio à comunidade Clínica e Científica no sentido de garantir o sucesso dos trabalhos experimentais, facultando materiais e serviços essenciais para os trabalhos experimentais realizados. A Plataforma de Lavagem/Esterilização de Vidros e Preparação de Meios funciona como suporte às várias unidades de investigação e clínicas no CCU, prestando serviços de lavagem e esterilização de instrumentos de laboratório e preparando meios bacteriológicos e cultura de tecidos de elevada qualidade necessários para protocolos experimentais. Para além disso, esta Plataforma é responsável pela implementação e aplicação de procedimentos de biossegurança, eliminação de resíduos e esclarecimento e apoio em qualquer situação relacionada com estes temas. Para a unidade de Radioterapia, a Plataforma de Lavagem/Esterilização de Vidros e Preparação de Meios foi responsável pela conceção e implementação de controlo bacteriológico e de esterilidade numa técnica desenvolvida pela respetiva Unidade. A Plataforma continua a colaborar com a Unidade de Medicina Nuclear com a preparação e descontaminação de todos o material de vidro, assim como, a preparação de soluções normalizadas. De salientar também a implementação de registos e controlo de todos os serviços prestados, de modo a otimizar o processo de faturação mensal da Plataforma. Ao longo de 2013, esta Plataforma ampliou significativamente o número de serviços de esterilização e preparação de meios e soluções para os grupos do CNP, bem como para as várias unidades clínicas e Farmácia do Centro Clínico Champalimaud. Foi alargada a oferta de soluções e meios de cultura, assim como a otimização de protocolos, com vista a responder o mais adequadamente possível às solicitações dos vários grupos de Investigação. No que respeita ao centro clínico, foram inseridas novas Unidades com necessidade de diversos tipos de serviços de Esterilização: Radioterapia, Urologia e Ginecologia. Fotografia 1. Patrick Teca Plataforma de Lavagem/Esterilização de Vidros e Preparação de Meios Fotografias 1. e 2. Software de rastreamento de objectos desenvolvido pela Plataforma de Software RELATÓRIO ANUAL FC 2013 54 PLATAFORMAS CIENTÍFICAS E TECNOLÓGICAS .5 Plataforma de Histopatologia Ana Santos, Leo Madruga, Susana Dias Plataforma de Biologia Molecular Ana Cunha, PhD A Plataforma de Histopatologia oferece assistência no estudo da anatomia microscópica dos tecidos e das células, cortando amostras em secções extremamente finas e corando-as, utilizando reagentes específicos, que permitem a identificação de diferentes estruturas, células e micro-organismos. A Plataforma de Histopatologia fornece serviços histológicos padrão e personalizados, apoio e formação tanto a investigadores como a clínicos, no contexto da histopatologia diagnóstica. Os principais objetivos da Plataforma de Biologia Molecular consistem em produzir e fornecer vetores virais (AAV) e em dar apoio ao nível de técnicas de Biologia Molecular e construção de plasmídeos recombinantes aos investigadores da Fundação Champalimaud. Ao longo do ano de 2013, a Plataforma de Histopatologia deu continuidade ao apoio prestado aos diversos grupos de investigação inseridos no Programa de Neurociências (CNP), tendo preparado cerca de 450 amostras para análise microscópica. 2 105 horas de utilização de microscopia Em 2013, a Plataforma de Biologia Molecular fundiu-se com a Plataforma de Produção de Vírus e foi responsável por: - Produção rotineira de AAV; - Aquisição de AAV a fontes externas; - Construção de plasmídeos para diversos fins, incluindo produção de moscas transgénicas e produção de AAV; - Estabelecimento de uma sala específica para uso de Brometo de Etídio, para fins de clonagem de fragmentos de DNA. Com vista a otimizar a gestão dos serviços requisitados e a faturação mensal dos mesmos, a Plataforma de Histopatologia tem disponível, desde fevereiro de 2013, uma página na plataforma “iLab Solutions”. Em dezembro de 2013, a equipa de técnicos da Plataforma de Histopatologia cresceu, com a contratação de uma nova técnica especializada em técnicas de histopatologia, Susana Dias. Em paralelo, à sua atividade relacionada com o CNP, a Plataforma de Histopatologia deu seguimento ao projeto de colaboração com o Centro Clínico Champalimaud, ao nível da análise anatomopatológica de amostras humanas, tendo sido registados 1745 exames. Neste contexto, foi inaugurado, em novembro de 2013, um novo espaço laboratorial, destinado ao serviço de Anatomia Patológica. Fotografia 1. Ana Santos Plataforma de Histopatologia 20 utilizadores diários Plataforma de Moscas Isabel Campos, PhD, Liliana Costa A Plataforma de Moscas foi criada para prestar assistência a todos os investigadores do Centro que utilizem como modelo experimental animais da família da Drosophilidae, com particular incidência na “Drosophila melanogaster”. Esta Plataforma é mantida por pessoal especializado e dedicado a tempo inteiro que suporta equipamentos e serviços necessários para a reprodução, manutenção e manipulação da Drosophila. 11 000 litros de meio de cultura de Drosophila iniciou-se a produção de animais transgénicos para investigadores internos e criou-se um serviço integrado de dissecção de cérebros, marcação por imunohistoquímica, análise de imagem em microscopia confocal e posterior registo das imagens adquiridas. Esta Plataforma é a entidade coordenadora para Drosophila do Consórcio CONGENTO que foi recentemente criado com outras 3 instituições, a fim de desenvolver e fornecer serviços de apoio à investigação utilizando organismos geneticamente manipuláveis. Durante o ano de 2013, trabalharam diariamente nesta plataforma mais de 20 utilizadores de 3 grupos de investigação do centro. Para além dos utilizadores internos, a Plataforma de Moscas também presta serviços ao exterior, em particular a 12 grupos de investigação do campus do IGC, com quem, em 2012, encetou uma colaboração para a produção de meio de cultura de Drosophila. A produção deste meio tem vindo a crescer e em 2013 ultrapassou os 11 000 litros. Com vista à otimização da gestão dos serviços requisitados e à sua respetiva faturação mensal, em fevereiro de 2013 a Plataforma de Moscas implementou a ferramenta online iLab Solutions. O ano de 2013 foi um ano de viragem na prestação de serviços da Plataforma. Assim, para além dos serviços que tem vindo a assegurar desde a sua criação, nomeadamente a produção de meio, a gestão e manutenção de salas, equipamentos, stocks e base de dados, iniciou-se a prestação de serviços técnicos de maior impacto. Neste âmbito, estabeleceu-se uma colaboração com a Plataforma de Software para a implementação de um protocolo de registo de imagens de cérebros de Drosophila, Fotografia 1. Isabel Campos Plataforma das Moscas - Camera de ambiente controlado para criação de Drosophila RELATÓRIO ANUAL FC 2013 56 PLATAFORMAS CIENTÍFICAS E TECNOLÓGICAS .5 Plataforma de Imagem e Microscopia Ótica José Rino, Ph.D. A Plataforma de Imagem e Microscopia Ótica faculta formação e acesso a uma grande variedade de microscópios óticos e software de análise de imagens com tecnologia de ponta. A Plataforma está equipada com um microscópio confocal, três microscópios de fluorescência “wide-field” com câmaras CCD (um com platina motorizada para aplicações de “scanning” e stitching” de imagens), três estéreo-microscópios (das quais dois estão preparados para aquisição de imagens em fluorescência com câmaras CCD) e um microscópio DIC de campo claro. Para além do contínuo acompanhamento e formação de novos utilizadores, a Plataforma oferece assistência no planeamento de projetos e no desenho experimental, aconselhamento na preparação das amostras e fornece apoio na análise e processamento de imagens. Em 2013, a Plataforma de Imagem e Microscopia Ótica treinou 20 novos utilizadores em diferentes sistemas de microscopia. Os serviços da Plataforma foram utilizados por 48 investigadores de 15 grupos de investigação diferentes, totalizando 2105 horas de utilização de microscopia. Em 2013, a Plataforma juntou-se à Plataforma Portuguesa de Bioimagem (PPBI), um consórcio de 17 núcleos de imagem e microscopia portugueses que constituem uma infraestrutura nacional e que integra o Roteiro Nacional de Infraestruturas de Investigação de relevância estratégica para 2014-2020 da FCT, com o objetivo de facilitar o acesso a recursos de bio-imagem à comunidade científica. Fotografia 1. Microscópio Confocal Zeiss - LSM 710 Fotografia 2. Sistema de microscopia 2-fotões Prairie Ultima Plataforma de Desenvolvimento de Software Científico Ricardo Ribeiro, José Cruz, PhD, Pedro Carvalho Tem também a preocupação de reter o conhecimento dos algoritmos instalados para as futuras gerações de investigadores. A missão da Plataforma de Desenvolvimento de Software Científico consiste em proporcionar conhecimento técnico e suporte de engenharia de software de elevada qualidade, de modo a aumentar a eficiência através do controlo dos custos e da minimização de esforços redundantes. A manutenção de todos estes projetos tem-se tornado cada vez mais exigente e, perto do final do ano, Pedro Carvalho juntou-se à nossa equipa para nos ajudar na tarefa de providenciar soluções de software científico. À semelhança do ano anterior, em 2013 a Plataforma ofereceu serviços nas áreas de: - Software Científico Personalizado: com o desenvolvimento de software para a análise de vídeo e identificação de comportamento de animais; - Aplicações Web: com a implementação dos novos websites da Fundação e da Clínica; - Suporte na Gestão de Processos: com o desenvolvimento de uma base de dados para a registo de compras e gestão de recursos; - Consultoria Especializada: engenharia de software para grupos de investigação. Adicionalmente, em 2013 a Plataforma de Software Científico também desenvolveu os seguintes projetos: - Base de dados clínicos com fins científicos; - Preparação e instalação de um serviço de arquivo e armazenamento de dados; - “Brain registration”: para registo de imagens de cérebros de moscas observadas ao microscópio. Este registo permite uma análise de diferenças entre imagens de cérebros de diferentes indivíduos. - “Open Computational Scheduler Platform” (OpenCSP), que oferece computação em GRID para a análise de grandes quantidades de dados. Esta Plataforma pretende juntar os recursos computacionais dos vários laboratórios de forma a evitar gastos em sistemas redundantes. Fotografia 1. Ricardo Ribeiro, Plataforma de Desenvolvimento de Software Científico RELATÓRIO ANUAL FC 2013 58 PLATAFORMAS CIENTÍFICAS E TECNOLÓGICAS .5 Biotério Nikol Tschaepe (Diretora), Rui Costa (Veterinário Assistente) O Biotério inclui áreas dedicadas a roedores - “Mus musculus e Rattus norvegicus” - e “peixes-zebra - Danio rerio” - que têm como principal função o alojamento e manutenção dos animais utilizados em investigação científica, bem como áreas dedicadas à realização de procedimentos experimentais, nas áreas de neurociências e oncologia. Durante este ano, o Biotério expandiu a produção interna de animais de modo a sustentar as necessidades dos grupos de investigação. Foi também alargado o número de salas de experimentação e de salas de alojamento, o que concedeu aos investigadores uma melhoria considerável nas suas condições experimentais, relativamente ao ano anterior. O Biotério implementou ainda um conjunto de medidas com vista à melhoria do bem-estar animal, tais como a utilização de enriquecimento ambiental em todas as caixas de animais e medidas contra o excesso populacional por caixa. O Biotério presta também apoio aos investigadores na submissão dos projetos científicos e dos pedidos de licenças pessoais para acreditação para trabalhar com animais de laboratório à autoridade competente - Direcção Geral de Alimentação e Veterinária (DGAV). A equipa do Biotério continua em permanente actualização, tentando sempre manter-se na vanguarda das tecnologias e do conhecimento em animais de laboratório, com o objetivo de manter as instalações e o seu funcionamento sempre modernizados. A equipa procura oferecer aos investigadores o melhor ambiente experimental, sem esquecer o bem-estar animal e cumprindo sempre com a legislação vigente. Unidade de Transgénicos e Rederivação Rubina Caldeira e Joana Almeida A Unidade de Transgénicos e Rederivação tem como principais objetivos a rederivação de estirpes de ratinho, criopreservação e revitalização de embriões e esperma de ratinho e ainda a produção de animais transgénicos. A rederivação permite a limpeza de animais provenientes de instituições externas a fim de manter um estatuto sanitário, livre de agentes patogénicos que possam comprometer a saúde e o bem-estar animal ou influenciar os resultados experimentais. A criopreservação/revitalização de embriões e espermatozóides são serviços indispensáveis num instituto de investigação pois, além de garantirem a preservação das estirpes de ratinho, permitem a redução do número de animais experimentais, indo assim de encontro aos princípios 3Rs (redução, refinamento e reciclagem) explícitos na diretiva europeia n.º 2010/63/EU que foi este ano transposta para a legislação nacional. Este ano, a unidade acolheu um estagiário externo para formação. Em colaboração com a Plataforma de Moscas, implementou-se no Centro a técnica de produção de moscas transgénicas. A Plataforma esteve ainda presente no mais conceituado congresso internacional da área que este ano aconteceu em Guangzhou, China, com a apresentação da Plataforma em formato de poster. A Plataforma procurou, ao longo deste ano, otimizar os seus protocolos a fim de aumentar as eficiências das técnicas realizadas. A unidade continua também a manter-se na vanguarda das novas tecnologias e participou este ano no recentemente criado Consórcio CONGENTO como a unidade concretizadora dos serviços de trangénese e criopreservação para as instituições pertencentes ao consórcio. Plataforma de Peixes Ana Catarina Certal, PhD A Plataforma de Peixes do CCU tem como principal função o alojamento, a criação e a manutenção de peixes-zebra de tipo selvagem, mutantes e transgénicos, utilizados como modelos de investigação, sob rigorosas condições sanitárias e de bem-estar animal internacionalmente reguladas e essenciais para investigação em cancro, neurociências e biomedicina em geral. Esta Plataforma iniciou as suas atividades no final de 2011 e, após uma fase de implantação em 2012, iniciou-se um período de consolidação em 2013 em que foram implementados programas de criação, foram expandidas as populações existentes e foram implementados os mais recentes protocolos de alojamento, alimentação, criação e controlo sanitário. A Plataforma apoiou também a crescente criação de novas linhas de peixes transgénicos totalmente desenvolvidas pelos nossos investigadores, participando ativamente nos esforços de rastreio genético que estão envolvidos nestes projetos. Adicionalmente, a Plataforma desenvolveu um pequeno estudo sobre otimização de um protocolo de alimentação para maximizar a sobrevivência dos alevins e a qualidade dos ovos, cujos resultados se encontram presentemente em fase final para publicação. A Plataforma de Peixes do CCU é ainda a entidade coordenadora para peixes do Consórcio CONGENTO que foi recentemente criado com outras 3 instituições, a fim de desenvolver e fornecer serviços de apoio à investigação utilizando organismos geneticamente manipuláveis. Fotografia 1. e 2. Plataforma de Peixes RELATÓRIO ANUAL FC 2013 60 PLATAFORMAS CIENTÍFICAS E TECNOLÓGICAS .5 Gabinete para Programas Financiados “Office for Sponsored Programmes” Ao longo de 2013, o ”Office for Sponsored Programmes” prestou apoio à execução de 47 projetos de investigação, 63% dos quais tiveram início no decorrer desse ano. Estes projetos foram financiados externamente em cerca de 9,45 milhões de euros, através de fundos atribuídos por agências nacionais (53%) e internacionais (47%), públicas (60%) e privadas (40%). Mais de 6.4 M€ em financiamento de projectos Durante o ano transato, os investigadores da Fundação Champalimaud apresentaram a concurso 29 projetos de investigação, tendo, entre aqueles já avaliados, obtido uma taxa de aprovação de 67%. O resultado global dos financiamentos atribuídos ao longo de 2013 ultrapassa os 6,4 milhões de euros, ou seja, 72% dos orçamentos propostos para financiamento. Entre os projetos individuais, merecem particular destaque a “European Research Council Starting Grant”, atribuída à investigadora Marta Moita, e a “European Research Council Consolidator Grant”, atribuída ao investigador Rui Costa, no âmbito do Sétimo Programa Quadro da Comissão Europeia (FP7). Ambos os projetos terão a duração de 5 anos e um orçamento global de cerca de 3,5 milhões de euros. Também o investigador Leopoldo Petreanu viu o seu projeto de investigação entre os 10 que foram aprovados mundialmente para financiamento pela prestigiada organização internacional “Human Frontier Science Program Organization” (HFSPO) para apoiar Jovens Investigadores. Este projeto visa avaliar a função do estrato neocortical 1 através de indicadores de atividade sináptica geneticamente codificados e terá a duração de 24 meses. Leopoldo Petreanu é o quarto investigador da Fundação Champalimaud a receber financiamento por parte da HFSPO, juntando-se assim aos investigadores Zachary Mainen, Alfonso Renart e Carlos Ribeiro. Por seu lado, a investigadora Engenia Chiappe mereceu por parte da Comissão Europeia apoio ao projeto de desenvolvimento da sua carreira científica através da bolsa “Marie Curie Career Integration Grant”. Relativamente a projetos de Cooperação financiados pela Comissão Europeia, o “Human Brain Project” (HBP) merece ser evidenciado. Este megaprojeto visa contribuir para um conhecimento aprofundado da complexidade do cérebro humano, do seu funcionamento e de como é afetado em caso de doença. É um projeto que será executado ao longo de 10 anos e que tem um orçamento global de 1.000 milhões de euros. A fase de lançamento teve início em outubro de 2013 e irá decorrer ao longo de 36 meses. Nela participam 80 entidades internacionais, entre as quais se encontra a Fundação Champalimaud representada pelos investigadores Rui Costa e Zachary Mainen. As entidades beneficiárias do HBP repartem atualmente entre si 54 milhões de euros, esperando-se que o número de participantes cresça ao longo de 2014. A nível internacional destacamos ainda o projeto “NeuroSeeker”, no qual participam os investigadores Adam Kampff, Alfonso Renart e Leopoldo Petreanu. O “NeuroSeeker” visa estudar a estrutura, a função e a interação entre áreas do cérebro que estão envolvidas na perceção e no processo de aprendizagem e que interagem entre si a vários níveis. Este projeto de cooperação envolve 10 entidades europeias e tem um orçamento global de 6 milhões de euros. Siglas: CCU – Champalimaud Centre for the Unknown CNP – Champalimaud Neuroscience Programme FCT – Fundação para a Ciência e Tecnologia PROGRAMA EDUCATIVO .6 RELATÓRIO ANUAL FC 2013 62 PROGRAMA EDUCATIVO .6 Este Programa envolve estudantes, investigadores e profissionais de várias áreas, bem como instituições e pessoas que nos procuram de todos os pontos do mundo para conhecer o Champalimaud Centre for the Unknown. A aposta na educação, como pilar para o desenvolvimento da sociedade é uma prioridade da Fundação Champalimaud e uma das componentes principais da sua missão, enquanto líder e promotora do conhecimento. Sabemos que o compromisso que assumimos está inteiramente focalizado em seguir métodos inovadores e abrangentes. Procuramos, por isso, estar presentes nas etapas do processo educativo que estão em linha com os nossos programas e que se concretizam em consonância com as atividades que vamos desenvolvendo. Em 2013, seguindo um caminho que se enquadra com a nossa missão, recorremos à experiência adquirida para consolidar iniciativas que em anos anteriores tiveram um caráter experimental, tais como as visitas escolares, e cuja projeção e resultados muito concretos nos entusiasmaram. Melhorámos e alargámos os nossos programas de forma a torná-los mais abrangentes e sistematizados, e esta iniciativa não só permitiu chegarmos a mais pessoas como nos levará, em anos futuros, a desenvolver novas ideias e projetos que chegarão a públicos mais diversificados, nunca esquecendo os estudantes e docentes dos vários graus de ensino que procuram conhecer aquilo que de melhor se faz no nosso Centro. Fotografia 1. Ar | Respire connosco Programas de Formação Estudos de pós-graduação Programa Doutoral para Médicos A Fundação Champalimaud mantem a parceria com a Fundação Gulbenkian, com a Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT), e o Ministério da Saúde, na condução do Programa de Formação Médica Avançada (PFMA). A sua 4ª edição, iniciada em 2011, apoia 9 médicos especialistas no desenvolvimento de projetos de investigação de reconhecida qualidade, no processo do seu Doutoramento (PhD), tendo 2 deles já concluído as suas provas nas Universidades de Coimbra e de Lisboa. Programa de Doutoramento Internacional de Neurociências (INDP) Através de programas avançados de educação, a Fundação atrai estudantes de todo o mundo para participarem no Programa de Doutoramento Internacional de Neurociências (INDP). Os doutorandos são motivados a desenvolver a sua capacidade para enfrentar grandes desafios intelectuais, aprender novas técnicas e modos de pensar e trabalhar entusiasticamente em equipa. A curiosidade, a autonomia e a criatividade são estimuladas, a par da independência de pensamento, para criar um ambiente de trabalho único e desafiante. 10 novos estudantes Para o curso que teve início em janeiro de 2013, entraram no final de 2012 10 novos estudantes de vários países: Portugal, Alemanha, Índia, E.U.A., Reino Unido e Turquia. A sua formação de base é também diversificada e inclui as áreas das neurociências, biologia de sistemas e biologia molecular, física, matemática e biomedicina. Dedicado à investigação dos fundamentos biológicos da mente e do comportamento, o programa procura, numa primeira fase, dar aos estudantes conhecimentos para o desenvolvimento de trabalho de investigação inovador e interdisciplinar em neurociência, básica e aplicada, especialmente nas áreas dos sistemas neuronais que estão na origem do comportamento. Alfonso Renart, Investigador Principal do CNP e diretor do INDP explica “os estudantes aprendem processos de raciocínio que estão na base daqueles que são os estudos clássicos e de referência da neurociência e, através de uma série de debates com outros estudantes e docentes, irão familiarizar-se com a utilização e funcionamento de equipamento como o microscópio e computadores, adquirindo capacidades a um nível adaptado à sua formação de base”. Este programa tem o apoio financeiro da Fundação Champalimaud e da Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT). Fotografia 1. Estudantes do INDP 2013 1.ª fila, da esq.ª para a dt.ª: Michael Pereira, Danbee Kim e Marina Fridman 2.ª fila, da esq.ª para a dt.ª: Rita Félix, Asma Motiwala, Hedi Young, Nuno Loureiro, Mert Erginkaya, Nuno Calaim e Raphael Steinfeld RELATÓRIO ANUAL FC 2013 64 PROGRAMA EDUCATIVO .6 Atividades com estudantes e professores 500 alunos do ensino secundário 290 alunos do ensino universitário As visitas ao Centro Em 2013 foram realizadas, dentro do calendário escolar, 9 visitas com escolas secundárias, permitindo a mais de 500 alunos e respetivos professores terem um contacto próximo com a realidade da Fundação Champalimaud, particularmente com os seus programas de investigação. Estas visitas foram orientadas por Investigadores Principais do Champalimaud Neuroscience Programme (CNP) e, também, pelos alunos do International Neuroscience Doctoral Programme (INDP). Este contacto facultou uma aproximação aos temas científicos e aos laboratórios de investigação de forma direta e pedagógica com vantagens para todos os que estiveram envolvidos, tal como referiram alguns professores e alunos que nos escreveram entusiasmados. Cremos que esta fórmula resulta e, embora não tenha ainda sido possível estendê-la a mais datas, constituiu já uma forma alargada e muito positiva de acesso por parte dos alunos à realidade da investigação científica, o que nos parece ser importantíssimo para a escolha futura das suas opções académicas. Durante o ano, e de forma mais informal, fomos também acolhendo visitas por parte de muitas universidades em áreas diversas, como arquitetura, engenharia civil, ciências biomédicas e farmacêuticas, medicina e enfermagem, gestão e comunicação dando-nos conta que a curiosidade sobre as atividades da Fundação Champalimaud é cada vez maior. Estas visitas têm um caráter mais geral, embora se tente sempre focalizar nos temas de interesse por parte dos estudantes e fazê-los acompanhar por pessoas que, no nosso Centro, se encontram aptas a fornecer informação útil a nível técnico e académico. Curiosamente, notámos que a demanda de visitas não era só a partir de instituições portuguesas mas já em pé de igualdade com universidades estrangeiras, o que nos levará a estruturar estas visitas de forma mais consistente, procurando dar uma resposta mais alargada conforme fizemos para as visitas do ensino secundário. Fotografia 1. Visita Escola de Pombal, Maio 2013 Fotografia 2. Visita escolar à Plataforma das Moscas Outubro 2013 O CNP participou na Semana do Cérebro e na “Noite do Professor” O CNP participou, mais uma vez, no Brain Awareness Week 2013 (BAW 2013), uma campanha global sobre temas ligados ao cérebro em que participam instituições científicas, universidades, hospitais, escolas e associações profissionais de todo o mundo, unindo-se durante uma semana para popularizar conhecimentos em neurociências e desenvolver programas diversos em vários pontos do globo. Este programa é coordenado pela Dana Alliance for Brain Initiatives e pela European Dana Alliance for Brain. Em Portugal, as atividades decorreram entre 12 e 18 de março, tendo o Programa Champalimaud de Neurociências participado através da colaboração dos estudantes do curso de doutoramento e de alguns dos seus Investigadores Principais, em visitas a escolas e unidades de educação com o objetivo de divulgar os progressos e os benefícios da investigação científica do cérebro, a partir das suas experiencias profissionais e académicas. lugar, como habitualmente, no Pavilhão do Conhecimento. Entre muitos espaços dedicados à geologia, à física ou à química, o CNP apresentou uma visão única sobre a neurociência com acesso a material informativo sobre as nossas atividades de investigação, grupos de investigadores, encontros científicos, etc., ao mesmo tempo que lhes deu a oportunidade de partilharem connosco algumas experiências científicas, o que criou um ambiente de grande originalidade através das iniciativas inesperadas que facultámos a quem nos visitou no pavilhão. Foram as seguintes as instituições visitadas: Centro Ciência Viva do Lousal - Apresentação feita por Pedro Ferreira, estudante do INDP com o tema: “Dos Neurónios aos circuitos no cérebro: uma viagem com laser e outras coisas improváveis”; Desta forma, o espaço da Fundação Champalimaud foi literalmente “invadido” com a visita de cerca de 500 professores, ávidos de informação sobre as atividades desenvolvidas por nós no campo da educação. Consideramos que esta ocasião foi extremamente útil para entendermos mais claramente os seus requisitos, as suas ansiedades e sobretudo aquilo que mais procuram. A informação recolhida foi valiosa para conseguirmos individualizar as áreas onde podemos melhorar e tentarmos alargar a nossa colaboração através de programas mais dedicados. Este levantamento terá como resultado a programação de algumas ações que faremos, em 2014, pela primeira vez. O tema “Cérebro meu: quem é mais complexo do que eu?” foi apresentado, respetivamente pela Ana Rita Fonseca, outra das estudantes do INDP, na Escola Básica 2,3 Conde de Oeiras e pelas Investigadoras Principais, Susana Lima e Marta Moita, respetivamente no Grémio de Instrução Liberal de Campo de Ourique, em Lisboa e na Escola Alcaides de Faria, em Barcelos. A “Noite do Professor 2013”, um acontecimento inteiramente dedicado a educadores e professores, realizado este ano a 18 de outubro, teve Fotografia 1. Stand da Fundação Champalimaud na “Noite do Professor” RELATÓRIO ANUAL FC 2013 66 PROGRAMA EDUCATIVO .6 “Sciencecalifragilistic” Trata-se de um projeto inédito de educação em ciência, promovido pelos investigadores do CNP que envolve estudantes de algumas escolas secundárias numa viagem através do método científico, desde a formulação de questões e hipóteses, às respostas e conclusões, passando pela recolha, análise e discussão de resultados. O programa foi lançado este ano por um grupo de estudantes e “postdoctoral fellows” do CNP com o objetivo de estimular o raciocínio científico, o pensamento crítico, a curiosidade e a criatividade, desmistificando, ao mesmo tempo, os processos científicos e o trabalho diário de um cientista junto dos mais jovens. O “Sciencecalifragilistic – Critical Thinking and Science: a Jouney through the Scientific Method”, (em português “Peripécias de uma viagem ao método científico”), cujo tema é bem simbólico da sua missão, é um projeto no âmbito do programa “Escolher Ciência” financiado pela Ciência Viva, a Agência Nacional para a Cultura Científica e Tecnológica. Participaram em 2013, 12 alunos e 4 professores das escolas secundárias D. Luísa de Gusmão e Escola Secundária de Alfragide que estiveram connosco entre janeiro e maio. O programa terminou num encontro aberto às famílias e amigos dos participantes em que os alunos apresentaram os seus projetos experimentais em formato de posters científicos. Uma ocasião igualmente aproveitada pela Fundação para falar sobre os seus objetivos e programas. Fotografia 1. Grupo de estudantes participantes no “Sciencecalifragilistic” em 2013 acompanhados pelos investigadores do CNP Fotografia 2. Estudantes do “Sciencecalifragilistic” 2013 trabalhando no projecto Os nossos encontros com a comunidade científica Embora conscientes que a nossa ação a nível académico é extremamente importante, a Fundação tem igualmente que cumprir a sua missão de tornar o conhecimento adquirido acessível à comunidade científica através da realização de encontros anuais de caráter científico como o “Champalimaud Cancer Research Symposium”, os “Cancer Talks”, o “Champalimaud Neuroscience Symposium” e ainda os mais frequentes “CNP Colloquia”. Trata-se de ocasiões de alto nível científico em que trazemos a Portugal cientistas internacionais de renome para partilharem o seu trabalho e experiência. Vamos também, ao encontro de um público mais geral onde a comunicação é acessível, interativa e informal através de inúmeros encontros periódicos, como os SeminAr e as iniciativas “Ar | Respire Connosco”. A estas realizações da nossa responsabilidade, acresce a presença constante de investigadores do CNP e membros do corpo clínico do Centro Clínico Champalimaud em muitos eventos externos onde somos, cada vez mais, chamados a participar a vários níveis. Informações mais detalhadas sobre os temas abordados constam dos relatórios do CNP e do CCC, anexos a este relatório. Fotografia 1. Anna Hobbiss, aluna de doutoramento do CNP Ar | Respire connosco, “Storytelling” 22 de Maio 2013 Siglas CCC - Centro Clínico Champalimaud CNP - Champalimaud Neuroscience Programme Fotografia 2. “Champalimaud Neuroscience Symposium”, 25 - 28 Setembro 2013 Auditório da Fundação Champalimaud RELATÓRIO ANUAL FC 2013 68 PROGRAMA EDUCATIVO .6 Programa Champimóvel 27 847 visitas em 2013 O projeto Champimóvel continua, com muito êxito, a cativar os jovens para a investigação científica tornando esta atividade mais próxima, acessível e relevante, sem lhe retirar o mistério ou sacrificar o rigor. Para que isso aconteça, é de grande interesse a apresentação dos avanços recentes no campo das tecnologias mais promissoras e dos laboratórios que as desenvolvem, alertando, ao mesmo tempo para algumas fronteiras com que os cientistas se confrontam no seu dia a dia. O objetivo desta “viagem” através do simulador é que os alunos reconheçam que na ciência, assim como na música, no cinema ou no futebol, também há pessoas interessantes para conhecer, com histórias emocionantes e divertidas, embora apareçam pouco nos media. Para que tudo isto se torne possível em cada um dos concelhos/localidades, foram realizadas 45 reuniões e visitas técnicas entre 10 distritos e 26 concelhos, agrupamentos escolares e organizações. Estas reuniões tiveram lugar com elementos do executivo camarário, diretores dos conselhos executivos dos agrupamentos escolares e responsáveis pelos eventos em que o Champimóvel participou. Desde 2008, e ao longo destes 6 anos, continuamos empenhados em que a atividade do Champimóvel esteja principalmente centrada nas escolas de forma contínua e integrada, num trabalho de cooperação com as Câmaras Municipais e conselhos executivos dos agrupamentos, para despertar e manter o interesse dos jovens na ciência, na esperança que muitos decidam “quando for grande quero ser cientista!” 24 000 crianças 800 Em 2013, o Champimóvel cumpriu, mais uma vez, um calendário intenso tendo realizado 1 164 sessões e acolhido 24 000 crianças e jovens, mais de 800 professores e cerca de 3 000 adultos, num total de 27 847 visitas. professores Fotografia 1. Agrupamento de Escolas de Gaia Fotografia 2. Expo de Lisboa 2013 Campeonato Europeu de Triatlo Roteiro Estivemos presentes em dez distritos: Braga, Castelo Branco, Évora, Faro, Lisboa, Porto, Setúbal, Viana do Castelo, Vila Real e Viseu e percorremos 26 Concelhos: Mafra, Esposende, Faro, Ponte de Lima, Caminha, Vila Nova de Cerveira, Valença do Minho, Paredes de Coura, Fundão, Porto, Barreiro, Azambuja, S. Brás de Alportel, Albufeira, Covilhã, Marco de Canavezes, Oeiras, Cascais, Sintra, Odivelas, Portimão, Évora, Vila Nova de Gaia, Stª Marta Penaguião, Barcelos e Stª Comba Dão. Para além do roteiro escolar, o Champimóvel esteve também presente em eventos e fins-de-semana abertos às comunidades locais: • Feira da Ciência e da Tecnologia de Esposende • Expolima - Feira do Ambiente e Energias de Ponte de Lima • Largo das Piscinas de S. Brás de Alportel • Hospital Faz de Conta – Núcleo de Estudantes de Medicina Universidade Beira Interior da Covilhã • Encontro de Alunos de Educação Moral e Religiosa da Diocese do Porto • Semana da Mostra da Saúde em Marco de Canavezes • Parque da Cidade do Barreiro – Ação dos Bombeiros Voluntários do Barreiro • 8ª Edição Internacional de Triatlo - Expo • Festival Gastronómico de Paredes de Coura • OpenDay - “Dia da Família” na transportadora Luís Simões • Largo do Município de Vila Nova de Cerveira • Open de Muaythay em Carcavelos • Baía de Cascais – Dia da Criança • Jardins do Casino Estoril – Dia Internacional da Criança • Autódromo Internacional do Algarve – SuperBikes • Optimus Alive’13 • Campeonato da Europa de Muaythai 2013 • Festival de Paredes de Coura • Feira de S. Mateus em Viseu • Comunidade de Valadares • Biblioteca Municipal de Barcelos • Centro de Ciência Viva de Sintra • Largo do Convento do Pópulo em Braga • “Terra dos Sonhos” no Autódromo do Estoril • Expo de Lisboa 2013 Campeonato Europeu de Triatlo Pela contínua afluência e muita adesão do público ao projeto Champimóvel, entendemos que se trata de um programa versátil que se pode adaptar a várias ocasiões indo ao encontro das inúmeras solicitações que vamos recebendo. Este contacto torna-se muito interessante para a Fundação Champalimaud, pois permite-nos também comunicar os nossos Programas e esclarecer o público, sobretudo no que diz respeito às atividades do Centro Clínico e ao Programa Champalimaud de Neurociências. O roteiro e as atividades relacionadas com o Champimóvel estiveram disponíveis no site da Fundação Champalimaud: www.fchampalimaud.org. Fotografia 1. Jardins do Casino Estoril Dia Internacional da Criança RELATÓRIO ANUAL FC 2013 70 PRÉMIO ANTÓNIO CHAMPALIMAUD DE VISÃO .7 PRÉMIO ANTÓNIO CHAMPALIMAUD DE VISÃO .7 Todos participamos, em conjunto, no imenso esforço de investigação, prevenção e tratamento de doenças. O Prémio António Champalimaud de Visão comunga da mesma perceção da necessidade de aliar a investigação mais sofisticada à aplicação de conhecimentos nos terrenos e aos doentes que mais sofrem.” O Prémio António Champalimaud de Visão é o maior prémio mundial nas áreas de Visão e Oftalmologia e um dos maiores prémios científicos ou humanitários existentes. A área de Visão e Oftalmologia foi escolhida dado representar um problema de enorme peso à escala internacional. 90% dos casos de cegueira no mundo são em regiões do globo em vias de desenvolvimento, destes casos 80% são tratáveis ou teriam sido evitáveis (cataratas, várias doenças infecto-contagiosas dos olhos e deficiências nutricionais). O sofrimento humano e peso económico relacionado com cegueira e perda de visão nestas regiões é dramático e real (entre 42 e 110 biliões de USD de perda de produtividade anual). Nas regiões mais desenvolvidas do globo, doenças de visão como a retinopatia diabética, Glaucoma e degeneração macular devido à idade ameaçam hoje também uma parte cada vez maior da população. Por outro lado a investigação científica em Visão tem provado estar na frente da investigação biomédica. O Olho é muitas vezes chamado de “janela do cérebro” dado a sua ligação direta e aberta ao sistema nervoso central. O sistema visual é frequentemente a escolha para investigação do funcionamento do cérebro. Os primeiros grandes ensaios de sucesso de terapia génica e estudos de regeneração do sistema nervoso utilizam também o sistema visual e a retina é alvo de grande investigação e desenvolvimento de próteses electrónicas fotossensíveis que permitem recuperar a visão em múltiplos casos de cegueira. Assim, o Prémio António Champalimaud de Visão surge em 2006 no momento certo e com um duplo foco: - Em anos pares o Prémio considera e seleciona grupos com grandes descobertas científicas na área da visão onde quer que estas decorram. - Em anos ímpares o Prémio vira o seu foco para grupos que estejam a contribuir de forma excepcional, pela sua organização, inovação, eficiência e sustentabilidade, na luta contra a cegueira em países em desenvolvimento. O Prémio não é dado a titulo individual e aclama grupos de investigação ou organizações, frisando o carácter colaborativo e colectivo quer da descoberta científica quer dos cuidados de saúde. A soma de 1 milhão de euros permite que os vencedores possam alargar significativamente e sem limitações os seus sucessos na investigação científica, clínica ou na saúde das populações com que trabalham. Fotografia 1. Cerimónia de entrega do Prémio António Champalimaud de Visão 2013 da esq.ª para a dt.ª: Luísa Champalimaud, PrimeiroMinistro Pedro Passos Coelho, Presidente da República Aníbal Cavaco Silva, Leonor Beleza, Presidente da Fundação Champalimaud e Alfred Sommer, Presidente do Júri RELATÓRIO ANUAL FC 2013 72 PRÉMIO ANTÓNIO CHAMPALIMAUD DE VISÃO .7 Reunião do Júri e seleção dos premiados Cabe ao Júri avaliar a quantidade e qualidade das contribuições de cada candidatura, bem como a relevância do seu trabalho e impacto dos resultados obtidos na prevenção e luta contra a cegueira no mundo. A identificação e seleção das melhores candidaturas seguem critérios muito rigorosos. O prazo de candidaturas decorre todos os anos até 31 de dezembro, podendo ser consideradas apresentações anteriores. Para a identificação e seleção dos melhores candidatos, são regularmente solicitadas nomeações por parte de distintos membros da comunidade científica internacional e cabe, igualmente, a importantes organizações no âmbito da visão, como a Association for Research in Vision and Ophthalmology – ARVO – e à International Agency for the Prevention of Blindness – IAPB – um papel importante na divulgação do Prémio. Este esforço tem resultado num aumento exponencial do número e qualidade das candidaturas e também da sua representatividade a nível internacional. O processo de selecção começou no ínicio de 2013 com um alargado grupo de candidatos excpecionais de todo o mundo. O processo seguiu ao longo de várias etapas de avaliação pelo júri internacional, culminado na discussão de um grupo de candidatos finalistas na reunião final do Júri do Prémio. Após a reunião final do Júri do Prémio, em junho, foi decidido que em 2013, o Prémio António Champalimaud de Visão, recompensaria o enorme esforço e capacidade humana de quatro organizações não-governamentais que, trabalhando em conjunto, partilham esforços e sucessos, alcançando realizações extraordinárias no Nepal. País de geografia difícil, cercado de montanhas, as mais altas da Terra, situado entre dois gigantes, a Índia e a China, uma vez e meia maior que Portugal mas com três vezes mais população, sem acesso ao mar e padecendo da sua interioridade, o Nepal vive ainda hoje no limiar da pobreza e em situação de alguma emergência humanitária. Fotografia 1. Júri do Prémio António Champalimaude de Visão: 1.ª fila, da esq.ª para a dt.ª: Paula Shatz, Alfred Sommer e Leonor Beleza 2.ª fila, da esq.ª para a dt.ª: Paul Sieving, Joshua Sanes, Mark Bear, Gullapalli Rao, José Cunha-Vaz, Sussumu Tonegawa, Amartya Sen, João Silveira Botelho e André Valente Fotografia 2. Reunião do Júri do Prémio António Champalimaud de Visão 2013 Desde 1980, o Nepal tem percorrido um longo e árduo caminho no que diz respeito às doenças da visão. Para os bons resultados obtidos muito contribuíram as quatro organizações não-governamentais distinguidas pelo Prémio António Champalimaud de Visão 2013. A sua excelência, determinação e esforço conjunto permitiram uma mudança dramática no modelo dos cuidados oftalmológicos prestados no país. As 1 000 cirurgias rudimentares realizadas em 1981 aumentaram exponencialmente nos últimos 30 anos para números surpreendentes: 250 000 cirurgias por ano, com enormes avanços em termos de qualidade, de eficiência e de redução de custos. Contrariando o panorama mundial, o Nepal conseguiu diminuir significativamente a prevalência da cegueira, mesmo perante o cenário de aumento da população e de esperança média de vida, para além da prolongada instabilidade política e das dificuldades impostas pela geografia do país. Os resultados alcançados são a expressão do trabalho desenvolvido pelos quatro vencedores do Prémio António Champalimaud de Visão 2013 que, em conjunto, asseguram a organização e prestação da maioria dos serviços oftalmológicos prestados no Nepal, nomeadamente em termos de cirurgia das cataratas - uma das patologias mais frequentes - assumindo ainda um papel determinante na coordenação e formação dos profissionais que prestam cuidados clínicos na área da visão, neste país. E se o trabalho que desenvolvem já seria razão suficiente para serem agraciados por este prémio, não podemos deixar de notar o empenho que demonstram em ajudar a resolver os problemas de visão que afetam as populações dos seus países vizinhos, nomeadamente a Índia: Nepal Netra Jyoti Sangh (NNJS) O Nepal Netra Jyoti Sangh (NNJS), foi criado em 1978 com o objetivo de coordenar e executar um programa nacional de combate às doenças da visão no Nepal. Com base num estudo pioneiro sobre a realidade dos problemas oftalmológicos que afetavam o país, realizado com a Organização Mundial de Saúde entre 1980 e 1981, trabalhou para a definição das estratégias e dos objetivos para a prevenção e para o combate da cegueira evitável no Nepal. Atualmente orienta e coordena o trabalho desenvolvido em 14 hospitais locais e 60 centros de tratamento disseminados por todo o território nepalês, assegurando, mesmo nas comunidades mais remotas, que as populações têm acesso a cuidados clínicos oftalmológicos de excelência de forma eficiente e com custos controlados. A par da monitorização das várias instituições e programas de combate às doenças da visão em atividade no país, o NNJS desenvolve ainda um importante trabalho de sensibilização, de mobilização de recursos internos e externos e de envolvimento ativo de toda a comunidade. O NNJS conta, entre outros, com o apoio da Seva Foundation, uma fundação internacional sem fins lucrativos que opera em 15 países com o objetivo de prevenir a cegueira e restaurar a visão das suas populações. Ram Prasad Pokhrel, oftalmologista e membro fundador do Nepal Netra Jyoti Sangh, desempenha há mais de 40 anos um papel de Fotografia 1. Ram Prasad Pokhrel Fundador do Nepal Netra Jyoti Sangh RELATÓRIO ANUAL FC 2013 74 PRÉMIO ANTÓNIO CHAMPALIMAUD DE VISÃO .7 destaque na definição e implementação das políticas nacionais de cuidados de saúde na área da visão. O seu contributo inestimável teve um reflexo direto no impacto social e económico que as doenças da visão têm atualmente na sociedade nepalesa. Lumbini Eye Institute No âmbito da rede criada pelo NNJS, foram também distinguidos o Eastern Regional Eye Care Programme e o Lumbini Eye Institute. O Lumbini Eye Institute desenvolve a sua atividade na região central e ocidental de Terai. Criado em 1983, este instituto é atualmente um dos casos de maior sucesso entre os centros oftalmológicos integrados no NNJS, nomeadamente pelo seu caráter autossuficiente que faz dele uma referência em todo o sul asiático. Com 215 camas, este hospital realiza diariamente entre 75 e 170 diferentes tipos de cirurgias aos olhos, um volume que o coloca na linha da frente no combate aos problemas de visão no Nepal. Para o desenvolvimento da sua atividade conta com o importante apoio da Seva Foundation. Eastern Regional Eye Care Programme O Eastern Regional Eye Care Programme é um programa de tratamento de doenças oftalmológicas, implementado por dois hospitais - o Sagarmatha Choudhary Eye Hospital (Lahan) e o Biratnagar Eye Hospital - e oito clínicas satélite, que tem por missão oferecer serviços oftalmológicos acessíveis e de alta qualidade às populações da região leste do Nepal e do norte da Índia. O Sagarmatha Choudhary Eye Hospital começou, em 1983, por ser uma pequena unidade oftalmológica com apenas 12 camas e tem atualmente mais de 400 camas, 5 clínicas satélite e cerca de 200 profissionais dedicados. O Biratnagar Eye Hospital, fundado em 2006, dispõe de 450 camas e conta com 213 profissionais que procuram diariamente chegar às populações mais carenciadas desta região do país. Para o sucesso do Eastern Regional Eye Care Programme, muito contribuiu o apoio de diversas instituições, nomeadamente o ChristoffelBlindenmission (CBM), uma organização que tem por missão melhorar a qualidade de vida e eliminar as barreiras que se colocam às pessoas com deficiência nas regiões mais pobres do mundo. Fotografia 1 Sanjay Singh Director - Eastern Regional Eye Care Programme Fotografia 2 Salma KC Rai Directora - Lumbini Eye Institute Tilganga Institute of Ophthalmology O Tilganga Institute of Ophthalmology, desenvolve a sua atividade primordialmente na região do Vale de Kathmandu e, através de programas específicos, nas comunidades montanhosas mais distantes e muitas vezes isoladas. Criado em 1992 para colocar em prática o Nepal Eye Program, o Tilganga Institute of Ophthalmology é uma organização não-governamental sem fins lucrativos, e pretende ser um modelo para a investigação, prevenção e tratamento dos problemas de visão, bem como uma referência na formação de profissionais de saúde provenientes de diversos países. Para além da prestação de cuidados oftalmológicos avançados de excelência, a sua ampla ação estende-se também à gestão de um banco oftalmológico para fornecimento de córneas para transplante e ao fabrico do material necessário à realização das mais inovadoras operações às cataratas, nomeadamente lentes intraoculares de alta qualidade a baixo custo. Em conjunto com Geoffrey Tabin, Sanduk Ruit fundou o Himalayan Cataract Project, que é desenvolvido em estreita colaboração com o Tilganga Institute. Geoffrey Tabin faz parte do grupo restrito de pessoas que já escalou as sete montanhas mais altas dos 7 continentes e foi precisamente numa destas expedições que lhe surgiu o espírito de missão a que tem dedicado a sua vida, estabelecendo com Sanduk Ruit o objetivo ambicioso de eliminar a cegueira evitável e tratável na região dos Himalaias. Também a Fred Hollows Foundation colabora ativamente com o Tilganga Institute of Ophthalmology. Presente em África, na Ásia e na Oceânia, a Fred Hollows Foundation contribuiu para a redução do custo das operações de catarata, tendo ajudado a restaurar a visão de mais de 1 000 000 de pessoas em todo o mundo. Sanduk Ruit, fundador e diretor do Tilganga Institute of Ophthalmology, é um cirurgião oftalmológico de renome mundial e uma figura incontornável da sociedade médica nepalesa. Foi o primeiro médico nepalês a realizar implantes de lentes intraoculares na cirurgia de cataratas, tendo igualmente desenvolvido um método pioneiro para realizar procedimentos médicos oftalmológicos de elevada qualidade em locais remotos, de difícil acesso e em condições físicas adversas. Fotografia 1 Sanduk Ruit Fundador e Director - Tilganga Institute of Ophthalmology RELATÓRIO ANUAL FC 2013 76 PRÉMIO ANTÓNIO CHAMPALIMAUD DE VISÃO .7 Cerimónia A cerimónia de entrega do Prémio teve lugar a 4 de setembro no bonito anfiteatro da Fundação, à beira-rio. Presidida pelo Presidente da República, Aníbal Cavaco Silva, e com a presença do PrimeiroMinistro, Pedro Passos Coelho, do Vice-Presidente da Assembleia da República, Guilherme Silva, em representação da Presidente e de membros do Governo, esta cerimónia conta sempre com a assistência de muitos amigos, familiares do Fundador, membros dos órgãos da Fundação e personalidades que connosco partilham há muito este momento único. Entre eles, o ex-Presidente da República, General Ramalho Eanes, José Silva Peneda, Presidente do Conselho Económico e Social, deputados da Assembleia da República e do Parlamento Europeu, Embaixadores e de muitos colaboradores da Fundação para quem, naturalmente, este é um momento importante de celebração. Este ano também estiveram entre nós muitos convidados a quem se destina o maior objetivo do nosso trabalho. A cerimónia foi aberta pela Presidente da Fundação, Leonor Beleza, cuja intervenção focou particularmente o esforço conjunto de tantos para o cumprimento da promessa de terminar com o flagelo da cegueira. Seguiram-se as intervenções de Maria Luísa Champalimaud, filha do Fundador, em representação da família e do presidente do Júri, Alfred Sommer. O prémio foi entregue pelo Presidente da República às quatro organizações premiadas, e coube a Sanduk Ruit, fundador e diretor do Tilganga Institute of Ophthalmology fazer o discurso de agradecimento do prémio em nome de todos os premiados. O Presidente da República encerrou a cerimónia fazendo uma especial referência ao Prémio e ao nosso Fundador: “O Prémio Champalimaud dá expressão ao sonho de um grande português, que decidiu legar à posterioridade uma Fundação de referência. Nesta extraordinária demonstração da arte de dar, António Champalimaud contribuiu de forma ímpar para o bem comum de Portugal – e, sem exagero, para o bem da humanidade”, referindo ainda “saber que a generosidade de um cidadão português irá contribuir para a prevenção e eliminação da cegueira num país longínquo, onde se registam carências materiais e técnicas da mais variada índole, é algo que quadra de forma particularmente feliz com o nosso caráter enquanto nação multissecular, pioneira da globalização, do diálogo de culturas e historicamente aberta ao mundo”. No final da cerimónia, foi tocada a composição do hino do Prémio, criada por Luís Varatojo para guitarra portuguesa, que contou, este ano, com a participação especial de Palo Vuati na cítara, Ana Margarida Marques no clarinete e do agrupamento de tambores “Toca a Rufar”. Fotografia 1. Cerimónia de entrega do Prémio Champalimaud de Visão 2013 Fotografia 2. da esq.ª para a dt.ª: Ram Prasad Pokhrel - Nepal Netra Jyoti Sangh, Salma KC Rai - Lumbini Eye Institute, Sanduk Ruit - Tilganga Institute of Ophthalmology e Sanjay Singh - Eastern Regional Eye Care Programme Fotografia 3. Momento musical com Luis Varatojo na guitarra portuguesa RELATÓRIO ANUAL FC 2013 78 PRÉMIO ANTÓNIO CHAMPALIMAUD DE VISÃO .7 Preparação do Prémio 2014 Em 2014, o prémio será entregue a grupos de investigação básica ou clínica, que tenham contribuido para importantes progressos na compreensão e/ou perservação da visão. A sua preparação, iniciada durante o corrente ano, beneficia, claramente, de todos os contactos nos campos da oftalmologia e das ciências visuais que têm sido desenvolvidos ao longo dos anos pela Fundação Champalimaud, bem como do apoio de organizações de grande relevo nesta área mencionadas ao longo deste capítulo. A Fundação continuará a desenvolver esforços na divulgação do Prémio e conta já com uma vasta rede de apoiantes para a efetivação deste trabalho. 2013 ARVO/ Champalimaud Award Lecture A conferência anual da ARVO - Association for Research in Vision and Ophthalmology realizou-se em 2013, em Seattle, EUA, entre 5 e 9 de maio. assistiram à palestra Contando com cerca de 11 500 participantes, teve por tema principal “Life-changing Research,” um debate sobre a forma como os investigadores na área da visão podem mudar vidas. mais de 2 500 Como é já habitual desde há vários anos, a Fundação Champalimaud está representada neste encontro mundial de investigadores médicos, estudantes e tantas outras pessoas ligadas a esta área, organizando uma conferência que, este ano, teve uma participação recorde de mais de 2 500 pessoas. Estiveram presentes na 2013 Arvo/Champalimaud Award Lecture, os laureados com o Prémio António Champalimaud de Visão em 2012, David Williams, James Fujimoto, David Huang, Eric Swanson, Carmen Puliafito, Joel Schuman, cujo reconhecimento se deve ao seu trabalho no desenvolvimento de novos métodos de observação da estrutura da retina humana e na criação de novas técnicas de imagiologia que vieram revolucionar a observação clínica e possibilitar o tratamento de doenças da visão à escala mundial. São esses métodos designados por Tomografia de Coerência Ótica ou OCT (do inglês “Optical Coherence Tomography”) e Ótica Adaptativa ou AO (do inglês “Adaptative Optics”). Os conferencistas, David R. Williams e James G. Fujimoto, foram apresentados por Alfred Sommer, Presidente do Júri do Prémio e distinto oftalmologista e epidemiologista, galardoado com o importante Albert Lasker Award for Clinical Medical Research da Lasker Foundation (EUA) em 1997 e membro do Institute of Medicine bem como da National Academy of Sciences, nos EUA. Sommer chamou a atenção para o facto de, em 2013, o Prémio não ter distinguido avanços notáveis na forma como o olho vê o mundo, mas sim descobertas que melhoram a forma como observamos o interior dos olhos. Nesta ocasião apresentou, igualmente, alguns dos membros do Júri do Prémio que se encontravam presentes na assistência: Paul Sieving, Gullapalli N Rao e José Cunha Vaz. David R. Williams agradeceu à Fundação Champalimaud pela oportunidade que o Prémio lhe facultou no desenvolvimento de experiências de maior risco que, de outra forma, nunca conseguiria realizar e que crê poderem gerar informação fundamental para desenvolver tecnologia de última geração. Fez também uma apresentação detalhada sobre os métodos de Ótica Adaptativa (AO). Por seu lado, James G. Fujimoto agradeceu igualmente o prestigiado prémio e fez uma apresentação sobre a Tomografia de Coerência Ótica (OCT) como uma plataforma tecnológica considerada do ponto de vista translacional e totalmente direcionada para a aplicação clínica. A Presidente da Fundação Champalimaud encerrou a conferência, agradecendo a todos os premiados pelo seu trabalho excecional e explicando, a uma vasta plateia, a abrangência do Prémio António Champalimaud de Visão nas suas duas vertentes, relembrando ainda todas as organizações e laboratórios que até à data receberam este reconhecimento. Fez também um agradecimento especial a todas as pessoas, cujos nomes nunca serão conhecidos por quantos recebem a dádiva do seu trabalho em investigação sofisticada, através da aplicação no terreno dos resultados desses achados extraordinários. Fotografia 1. Leonor Beleza na conferência 2013 ARVO/ Champalimaud Award Lecture Fotografia 2. 1.ª fila, da esq.ª para a dt.ª: Eric Swanson, David R Willians, Carmen Puliafito, Leonor Beleza, James Fujimoto, Joel Schuman e David Huang 2.ª fila, da esq.ª para a dt.ª: Paul Sieving, Nicolas Bazan, Guallapalli N Rau, Alfred Sommer, Peng T Khaw, José Cunha Vaz e André Valente. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 80 PRÉMIO ANTÓNIO CHAMPALIMAUD DE VISÃO .7 Programa “Developing Country Eye Researcher Travel Fellowships” A Fundação Champalimaud continuou a patrocinar, em 2013, o Programa “Developing Country Eye Researcher Travel Fellowships”, uma iniciativa da ARVO Foundation for Eye Research (AFER) em conjunto com a Association for Research in Vision and Ophthalmology (ARVO) que tem por objetivo o desenvolvimento de um programa de apoio que permite a participantes de países em desenvolvimento tomarem parte na reunião anual da ARVO, onde terão contacto com os últimos desenvolvimentos e inovações na pesquisa em visão. Os candidatos deverão ter já completado a sua licenciatura em medicina, ou mesmo um doutoramento ou grau equivalente e a vontade de seguirem uma carreira académica e de investigação em visão e oftalmologia clínica ou básica nos seus países de origem. A nível de competências, os candidatos devem ser de países que tenham um nível de desenvolvimento que permita a troca de informação e de experiências com os seus colegas nacionais. Esta é a forma de facultar informação sobre modelos de financiamento para programas locais, potenciar a colaboração com colegas e professores e partilhar informação atualizada sobre as boas práticas no domínio da investigação. Os candidatos apurados recebem um prémio que cobre as despesas de transporte, alojamento e apoio diário, bem como o registo na conferência e a filiação na ARVO durante um ano. São escolhidos mentores entre os membros da Associação para os acompanhar durante a conferência, permitindo-lhes, deste modo, tirar o maior partido possível das condições oferecidas pela sua presença, quer pela participação nas várias sessões do programa, quer facilitando a criação de uma rede de contactos que lhes será muito útil no desenvolvimento das suas capacidades profissionais futuras. REDE C-TRACER .8 RELATÓRIO ANUAL FC 2013 82 REDE C-TRACER .8 C-TRACER 1 (Índia) Os C-TRACERs foram organizados para refletirem o princípio orientador da Fundação Champalimaud - a investigação translacional enquanto metodologia facilitadora da transposição das descobertas científicas laboratoriais para a prática clínica. recorrer a ambientes laboratoriais sofisticados e chegar a populações que, normalmente, não têm acesso a estas formas avançadas de tratamento. Durante 2013, foram feitas, com sucesso, 73 operações em pacientes recorrendo à técnica SLET. Sendo o primeiro centro C-TRACER criado pela Fundação Champalimaud, beneficia da experiência do Laboratório de Biologia de Células Estaminais do LV Prasad Eye Institute, e tornou-se num parceiro emblemático desta rede de centros de investigação em visão. Em 2013, a equipa de Hyderabad continuou a desenvolver avançados estudos de investigação sobre a utilização de células estaminais e de genética molecular e funcional nos tratamentos das doenças oculares, cuja aplicação clínica conta já com um elevado sucesso. Em anos recentes, o C-TRACER 1 (Índia) foi pioneiro na aplicação revolucionária da técnica denominada CLET (aplicação clínica da técnica de transplante de epitélio límbico de cultura). Esta técnica utiliza a cultura de células estaminais límbicas de dadores adultos que são utilizadas na reconstrução do exterior da córnea do paciente, restituindo-lhe, deste modo, a sua visão. Após alguns anos de aplicação deste processo clínico, conseguiu simplificar o CLET, através do desenvolvimento de uma técnica similar denominada SLET – “Simple Limbal Epithelial Transplantation”, que pode ser praticada por cirurgiões especialistas da córnea, sem ser necessário recorrer a laboratório. Este facto veio permitir a portabilidade na utilização desta tecnologia com base em células estaminais, que assim pode ser aplicada em áreas geográficas remotas, facilitando a realização de cirurgias de transplante de córnea sem a necessidade de se Fotografia 1. Leonor Beleza - Presidente da Fundação Champalimaud e D Balasubramanian Director do C-TRACER 1 (Índia) Fotografia 2. 2013 “Champalimaud Day Symposium” em Hyderabad, Índia Para alargar esta aplicação biológica de células estaminais e os seus métodos terapêuticos, o C-TRACER 1 desenvolveu investigação sobre esta técnica na sua aplicação a todas as partes do olho – limbo, córnea, glândulas lacrimais, retina e cancros oculares. Os respetivos laboratórios foram, entretanto, equipados com todos os instrumentos necessários, incluindo áreas de patologia e histologia de forma a dar continuidade a este trabalho excecional. Os seus investigadores estiveram, particularmente, ativos nas áreas seguintes: – Em explorar a utilização de estruturas sintéticas e recombinantes em vez da membrana amniótica humana; – No estabelecimento de linhas de células estaminais límbicas humanas; – Na aplicação de células pluripotentes e de células estaminais de adultos no tratamento de doenças da retina e de doenças da córnea; – Na viabilidade de usar células do epitélio pigmentado da retina derivadas de células estaminais pluripotentes no tratamento de distrofias da retina; – Na investigação em biologia de células estaminais: em particular, a equipa obteve células estaminais pluripotentes, induzidas (iPSCs) dos fibroblastos da pele do próprio paciente, e está a investigar a aplicação de correção ou reparação genética “in situ” através de técnicas de edição genética. Para além destas técnicas inovadoras, o C-TRACER 1 (Índia) fundou, em 2013, o CORE – Centre for Ocular Regeneration (Centro de Regeneração Ocular), centrado quer no desenvolvimento da investigação em biologia de células estaminais e tratamento, quer em inovação e novas tecnologias. O C-TRACER 1 (Índia) dedicar-se-á, nos próximos anos, à aplicação das técnicas SLET e CLET, ao novo centro CORE e a outras atividades de investigação inovadora. Com esta finalidade, em 2013 foi renovada, por mais 5 anos, a parceria entre a Fundação Champalimaud e o LVPEI e será executado o plano traçado pelos investigadores para diversas frentes, de forma que o trabalho desenvolvido pelo C-TRACER1 (Índia) tenha o maior impacto possível. A área de acção 1 irá propagar a técnica SLET noutras áreas geográficas, difundindo esta técnica inovadora tão longe e tão amplamente quanto possível. Além disso, a próxima fase deste projeto, continuará a desenvolver a geração de células estaminais pluripotentes a partir das células da pele do próprio paciente (iPSCs) e a sua utilização no tratamento de distrofias da retina. A área de acção 2 incidirá sobre pesquisa com aplicações clínicas em tumores oculares e em particular nos retinoblastomas. Uma das componentes deste trabalho será o desenvolvimento de técnicas de aplicação de medicação nos olhos com a utilização de nanopartículas. A área de acção 3 incidirá sobre a propagação do programa de Retinopatia da Prematuridade. O desenvolvimento destas três áreas de acção permitirá a continuação da investigação básica e translacional do C-TRACER 1, (Índia) bem como o alargamento das suas inovações a outras partes do mundo. Trabalhando em conjunto com os outros membros da rede C-TRACER, o C-TRACER 1 (Índia) manter-se-á como um verdadeiro centro de excelência em investigação e em cuidados clínicos na área da visão. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 84 REDE C-TRACER .8 “The Sixth Annual Champalimaud Research Symposium” LVPEI A rede C-Tracer da Fundação Champalimaud celebrou o seu 5.º aniversário a 30 de janeiro durante o “2013 Champalimaud Day Symposium” em Hyderabad, na Índia. A sexta edição do “Champalimaud Day Symposium” constituiu um justo tributo ao trabalho desenvolvido durante os primeiros cinco anos de existência da rede C-TRACER. O simpósio de 2013, para além de abordar os avanços conquistados pelo programa de investigação do C-TRACER 1, acolheu alguns dos mais relevantes cientistas da área, provenientes de 5 continentes. A Presidente da Fundação Champalimaud, Leonor Beleza, deu as boas vindas a todos os participantes, tendo participado neste encontro o Prof. David Williams da Rochester University, vencedor do Prémio António Champalimaud de Visão 2012, a Prof. Brigitte Roeder, da University of Hamburg na Alemanha, o Prof. Adrian Lee de Sydney, Austrália e o Prof. D. Balasubramanian, diretor de investigação do LV Prasad Eye Institute e diretor do C-TRACER 1 (Índia). Os C-TRACERs do Brasil e Portugal fizeram-se igualmente representar neste encontro. Fotografia 1. David Williams - Rochester University, EUA, vencedor do Prémio António Champalimaud de Visão 2012 e G Chandra Sekhar, Vice-Chair LVPEI Fotografia 2. Brigitte Roeder - University of Hamburg, Alemanha C-TRACER 2 (Portugal) Desde a sua inauguração em 2010, que o C-TRACER 2 (Portugal) se tornou numa parte integrante da rede de centros C-TRACER da Fundação Champalimaud. Criado em parceria com o AIBILI – Associação para a Investigação Biomédica e Inovação em Luz e Imagem, este centro tornou-se fundamental para a implementação de ensaios clínicos aplicados, não somente, à investigação sobre o impacto de novos tratamentos, mas também de novos métodos, dispositivos, e procedimentos de imagiologia e cirúrgicos. doença quando as lesões são ainda reversíveis. A identificação de marcadores de risco na progressão da retinopatia diabética é fundamental para melhorar a gestão desta patologia e testar terapias adequadas. O posicionamento estratégico do AIBILI como centro coordenador da Rede Europeia de Centros de Ensaios em Oftalmologia (EVICR. net – European Vision Institute Clinical Research Network), e a integração do C-TRACER 2 (Portugal) da Fundação Champalimaud, oferece oportunidades únicas de interesse mútuo para ambas as instituições, tendo já sido desenvolvida, nos últimos dois anos, atividade específica no suporte a vários ensaios em oftalmologia em toda a Europa. Durante o corrente ano, o C-TRACER 2 (Portugal) prosseguiu, igualmente, a sua tarefa de coordenação com outros membros da rede, de forma a comparar dados e analisar oportunidades de projetos conjuntos de investigação. Este facto veio a dar origem ao desenvolvimento do primeiro projeto da rede C-TRACER, combinando as experiências dos seus centros em Portugal e na Índia através das quais foi identificada a necessidade de caracterizar os estados iniciais da retinopatia diabética, com definição da sua evolução e progressão no início da Fotografia 1. D Balasubramanian Diretor do C-TRACER 1 (Índia) RELATÓRIO ANUAL FC 2013 86 REDE C-TRACER .8 Com esta finalidade, estes centros associaram-se na observação destes testes clínicos de forma a validar um modelo previsível de progressão da retinopatia diabética em pacientes diabéticos do tipo 2, com edema Macular com importância clínica (CSME – “Clinical Significant Macular Edema”). Estão incluídos neste estudo, 100 pacientes nacionais e 100 pacientes indianos. Trata-se de um projeto que se prevê terá a duração de dois anos, e espera-se poder obter informação muito importante que ajude ao tratamento da retinopatia diabética nos seus estádios iniciais na Índia e na União Europeia, duas populações étnicas com diferentes características. 3 rd Annual Coimbra Champalimaud Symposium No âmbito das suas atividades, o C-TRACER 2 (Portugal) organizou o 3.º Simpósio Anual Champalimaud que teve lugar a 27 de junho e contou com a presença dos diretores dos três C-TRACERs: Prof. Balasubramanian, LV Prasad Eye Institute, Hyderabad, Índia, Prof. Rubens Belfort Jr., Universidade de São Paulo, Brasil e Prof. Cunha Vaz, AIBILI, Coimbra, da Dra. Leonor Beleza Presidente da Fundação Champalimaud, bem como participantes da Índia e da Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra. Neste encontro foram abordadas as perspetivas de atividade futura da rede de C-TRACERs, os desafios na prevenção da cegueira na Amazónia, as aplicações de células estaminais em várias patologias e apresentados ainda os primeiros resultados do projeto conjunto entre o C-TRACER 1 (Índia) e o C-TRACER 2 (Portugal), mencionado no desenvolvimento do texto. Fotografia 3. 3rd Annual Coimbra Champalimaud Symposium José Cunha Vaz Diretor do C-TRACER 2 (Portugal) Fotografia 4. Instalações do AIBILI, em Coimbra C-TRACER 3 (Brasil) O C-TRACER 3 (Brasil) foi lançado em dezembro de 2012 em parceria com a Universidade de São Paulo. Dirigido pelo Prof. Rubens Belfort Mattos Jr., este mais recente centro juntou-se aos restantes membros da rede, na Índia e em Portugal, para a promoção de investigação de vanguarda e potenciais aplicações clínicas. Neste contexto, em dezembro de 2013, o C-TRACER 3 (Brasil) deu um importante passo, ao inaugurar o Centro Champalimaud de Oncologia Ocular do Amazonas, em Manaus, uma parceria entre a Fundação Champalimaud e o Departamento de Oftalmologia da Escola Médica da Universidade Federal de São Paulo. Este centro tem como missão a prestação de cuidados de saúde oculares gratuitos, essenciais à população da Amazónia (consultas, rastreios, cirurgias e outro tipo de tratamentos oncológicos), a realização de diagnóstico precoce de doenças da visão e o desenvolvimento de projetos de investigação na área do cancro ocular. Como referido por Leonor Beleza na cerimónia de inauguração, este centro tem especial relevância para a atividade da Fundação Champalimaud porque “alarga a intervenção do C-TRACER no Brasil, um país com qual o Fundador, António Champalimaud, teve uma relação muito estreita e que fez parte da sua vida. O centro vai colaborar em estreita relação com o C-TRACER 1 na Índia e com o C-TRACER 2 em Portugal na promoção de investigação de vanguarda e aplicação clínica na área da visão. Este passo representa mais um avanço na colocação da investigação ao serviço da prática clinica.” Segundo Rubens Belfort Mattos Jr., professor da Universidade Federal de São Paulo e diretor do C-TRACER 3 (Brasil), “toda a bacia amazónica tem enorme necessidade de centros oncológicos especializados. A informação que temos aponta para a existência de um número elevado de cancros oculares: melanomas, retinoblastomas em crianças e vários tumores, provavelmente relacionados com o forte grau de luminosidade daquela região”. Para o Prof. Belfort Mattos Jr., o Centro Champalimaud de Oncologia Ocular do Amazonas, “vai trazer uma oportunidade única para as populações amazónicas poderem aceder a cuidados de saúde na área da visão” e “vai ao encontro de uma necessidade que se faz sentir há muitos anos”, permitindo, ao mesmo tempo, o desenvolvimento de projetos de investigação. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 88 REDE C-TRACER .8 Fotografia 1. Inauguração do C-TRACER 3 (Brasil) da esq.ª para a dt.ª: Jacob Moysés Cohen - Presidente da Fundação Piedade Choen, Brasil, Leonor Beleza - Presidente da Fundação Champalimaud, Wilson Alecrim - Secretário de Saúde do Estado do Amazonas e Rubens Belfort Mattos, Jr. - Director do C-TRACER 3 (Brasil) Fotografia 2. da esq.ª para a dt.ª: Rubens Belfort Mattos Neto, Gullapalli Rao - Presidente - LVPEI e membro do Júri do Prémio António Champalimaud de Visão, Rubens Belfort Mattos, Jr. - Director do C-TRACER 3 (Brasil) e Joaquim Murta - Director da Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra PARCERIAS .9 RELATÓRIO ANUAL FC 2013 90 PARCERIAS .9 Health Cluster Portugal O Health Cluster Portugal (HCP) mantém uma intensa atividade de dinamização do setor da saúde em Portugal, justificando o empenho continuado da Fundação Champalimaud. A Fundação Champalimaud acolheu uma das iniciativas de informação, de divulgação e de “networking” organizadas pelo HCP, concretamente a reunião sob o tema “Apostar no Futuro: Reindustrialização e Emprego”, que contou com a presença do Ministro da Economia, Álvaro Santos Pereira, e com o Secretário de Estado Adjunto do Ministro da Saúde, Fernando Leal da Costa. O HCP lançou em 2013 um “Tableau de Bord” que regista a evolução de um conjunto de indicadores que permite a monitorização contínua das suas atividades e do setor da saúde em Portugal. Por encomenda do HCP, foi elaborado pela Porto Business School o estudo “O Sector da Saúde: da Racionalização à Excelência”, que foi apresentado e discutido publicamente em março. A IV Conferência Anual do HCP foi dedicada ao tema “A Saúde nas agendas nacionais e europeias para 2020”, sendo exploradas as oportunidades e os desafios para o setor da saúde na abertura de um novo ciclo estratégico europeu, o Horizonte 2020. O HCP manteve a dinamização do projeto de turismo de saúde “Healthy’n Portugal”, bem como dos projetos DoIT (desenvolvimento e operacionalização da investigação de translação) e AAL4ALL (produtos e serviços destinados a “Ambient Assisted Living”). O número de associados do HCP aumentou para 138 (131 em 2012), representando mais de 70% dos doutorados a trabalhar em Portugal no setor da saúde; na área clínica, representam mais de 20% de camas e de médicos hospitalares e mais de 70% do volume de negócios das unidades privadas. O investimento em I&D das empresas ligadas ao HCP (127M€) representa 85% do total das empresas do setor da saúde em Portugal. EARMA – European Association of Research Managers and Administrators A Fundação Champalimaud é membro da European Association of Research Managers and Administrators (EARMA), que integra administradores e gestores de ciência e que tem como objetivos a melhoria da gestão dos projetos científicos e a colaboração no desenho das políticas de ciência europeias e para o desenvolvimento da European Research Area (ERA). ALIA – Associação Lusófona e Internacional de Administradores de Ciência A ALIA é uma rede de profissionais inspirada na EARMA mas dirigida especificamente aos gestores de ciência das instituições lusófonas, tendo como objetivos promover a qualidade da investigação científica do mundo lusófono através do desenvolvimento das melhores práticas de gestão e de apoio às atividades de investigação científica. Entre as suas atividades em 2013, destaca-se a conferência “Gerir ciência em tempo de crise”. Centro Português de Fundações O Centro Português de Fundações (CPF) manteve o interesse na melhoria do processo de avaliação das Fundações e da aplicação da Lei-Quadro das Fundações (Lei 24/2012, de 9 de julho). Por sua iniciativa, foi elaborado pela Porto Business School um estudo sobre a avaliação das fundações portuguesas através do “Censo às Fundações”, cujo relatório final foi publicado no mês de fevereiro. Para além da análise crítica da avaliação, foi produzida uma proposta metodológica para o processo de avaliação e para as respetivas ferramentas de apoio. Em outubro realizou-se o XIII Encontro Nacional de Fundações sobre o “Futuro das Fundações em Portugal”. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 92 COMUNICAÇÃO .10 COMUNICAÇÃO .10 Visitas ao Centro A Fundação Champalimaud acolheu ao longo do ano importantes representações institucionais, o que muito nos honra pelo reconhecimento e projeção que estas trazem ao nosso Centro. O ano iniciou-se com a visita do Presidente da Comissão Europeia, Dr. José Manuel Durão Barroso. Logo de seguida, a 3 e 4 de janeiro, realizou-se o Seminário Diplomático organizado pelo Ministério dos Negócios Estrangeiros sob o tema “Projetar Portugal” e nele compareceram membros do governo, quadros da administração pública, de empresas, de universidades, os Chefes de Missão e ainda corpo diplomático acreditado em Portugal. No decorrer do Seminário, foram debatidos temas de interesse central para a política externa portuguesa, estiveram em foco as condições para a internacionalização e crescimento da economia nacional, bem como outros assuntos referentes à diplomacia económica. Fotografia 1. Visita do Presidente da Comissão Europeia da esq.ª para a dt.ª: José Manuel Durão Barroso, João Silveira Botelho, Administrador da Fundação, António Parreira, Diretor clínico do CCC, Zvi Fuks, Diretor do Centro e a Presidente da Fundação Champalimaud - Leonor Beleza A 12 de abril, tivemos o privilégio de acolher os “Roteiros do Futuro”, um ciclo de conferências promovido pelo Presidente da República e que se centra numa reflexão prospetiva sobre alguns problemas da sociedade portuguesa que exigem, pelas implicações estruturais que lhes estão associadas, uma abordagem aprofundada e de caráter multidisciplinar. O Presidente da República inaugurou e encerrou, na ocasião, a conferência internacional “Portugal na Balança da Europa e do Mundo”, lançando um debate sobre a atualidade e o futuro das relações de Portugal com várias regiões do Mundo. Uma conferência que contou com especialistas nacionais e estrangeiros, cuja contribuição foi fundamental para uma abordagem diversificada. Fotografia 2. Seminário Diplomático 2013 Fotografia 3. Presidente da República - Roteiros do Futuro 2013 RELATÓRIO ANUAL FC 2013 94 COMUNICAÇÃO .10 Ao longo do ano, fomos também recebendo visitas de entidades oficiais cuja curiosidade em se inteirarem sobre a evolução das atividades do Centro da Fundação, já com largo impacto internacional, nos trazem muitas pessoas de vários pontos do mundo. Queremos destacar, visitas de Embaixadores e delegações oficiais de vários países, bem como de diversos membros do Governo de Portugal e de outros países: a Subsecretária de Estado da Polónia, Ilona Antoniszyn-Klik (abril), o Ministro da Educação e Ciência, Prof. Doutor Nuno Crato (maio), os Presidentes dos Parlamentos da CPLP e de parlamentares de Moçambique acompanhados pela Dra. Maria de Belém Roseira e, em junho, por iniciativa da Embaixada da Nigéria, a visita de uma importante delegação daquele país. A 1 de agosto, a Presidente da Fundação Champalimaud, Leonor Beleza, acompanhou os ministros da saúde de Portugal e Angola, Dr. Paulo Moita de Macedo e Dr. José Vieira Dias Van-Dúnem, numa visita ao Centro Champalimaud. A vinda da comitiva angolana enquadrou-se numa visita oficial a Portugal que incluiu a passagem por várias instituições nacionais ligadas ao setor da saúde e teve como principais pontos de interesse os laboratórios de investigação e as instalações “state-of-the-art” do Centro Clínico Champalimaud, especialmente vocacionado para o tratamento de doenças do foro oncológico. Em setembro, a Presidente da Fundação Champalimaud recebeu S.A. o Príncipe Aga Khan que se deslocou a Lisboa para presidir às celebrações da entrega do Prémio Aga Khan de Arquitetura 2013, tendo tido lugar, no nosso auditório, o “Seminar of the 2013 Aga Khan Award for Architecture”. Este encontro focou os critérios subjacentes à escolha dos cinco projetos premiados, que este ano contemplaram a revitalização do centro histórico de Birzeit, na Palestina, o Cemitério Islâmico em Altach, na Áustria, o projeto urbano de infraestrutura da Ponte Hassan II, a reabilitação do Bazar de Tabriz, no Irão, e o Centro de Cirurgia Cardíaca Salam, em Cartum, no Sudão. A conferência encheu o auditório com arquitetos e estudantes de arquitetura que aproveitaram esta oportunidade para melhor conhecerem a estrutura do referido prémio e conviverem com importantes figuras da arquitetura mundial. Este evento contou ainda com a presença do arquiteto Charles Correa, autor do projeto do Centro da Fundação Champalimaud, que fez parte, durante muitos anos, do júri deste prémio. Fotografia 2. Visita de S.A. o Príncipe Aga Khan “Seminar of the 2013 Aga Khan Award for Architecture”, setembro Por ocasião da visita oficial do Presidente de Timor-Leste a Portugal, em setembro, recebemos a sua Mulher, Dra. Isabel Ferreira acompanhada pela Dra. Maria Cavaco Silva, cuja comitiva foi acolhida pela Presidente da Fundação numa visita detalhada ao nosso Centro, uma oportunidade para se inteirarem sobre os desenvolvimentos da clínica oncológica e contactarem, também, com grupos de investigadores do Programa Champalimaud de Neurociências. A pedido da AICEP, acolhemos a 26 de Junho, o Presidente da Kista Science City, Thomas Andersson, e a sua equipa para uma visita e reunião de trabalho. Esta organização sueca, não lucrativa, faz parte da Electrum Foundation e dedica-se essencialmente ao desenvolvimento de projetos e ideias, encorajando empresas, investigadores e estudantes a colaborarem na procura de áreas de desenvolvimento e crescimento, sobretudo no campo das tecnologias da informação. No âmbito científico, a 3 de junho, teve lugar na Fundação a Conferência “Apostar no Futuro: Reindustrialização e Emprego – A importância do setor da Saúde para o crescimento de Portugal”, organizada pelo Health Cluster Portugal – Polo de Competividade da Saúde, do qual a Fundação é membro fundador. Fotografia 1. Visita de Isabel Ferreira, mulher do Presidente de Timor-Leste acompanhada por Maria Cavaco Silva, setembro A 7 de julho, com o objetivo de avaliar a possibilidade de colaboração nas diversas áreas de investigação conduzidas no Centro Champalimaud - nomeadamente a oncológica e das neurociências - a equipa da Philips visitou as instalações e o equipamento utilizado pela Fundação Champalimaud, tendo a delegação sido acompanhada pelo Conselho de Administração, médicos e investigadores do Centro Clínico Champalimaud e pela diretora das plataformas científicas e tecnológicas. Fotografia 2. Visita da Delegação da Nigéria, junho RELATÓRIO ANUAL FC 2013 96 COMUNICAÇÃO .10 Ainda no âmbito científico, recebemos a visita dos membros do Buck Advisory Council que, este ano, se reuniram em Lisboa para o seu encontro anual, tendo solicitado à Fundação Champalimaud uma visita especialmente dedicada a este grupo, o que aconteceu no dia 7 de outubro, e do qual recebemos uma entusiástica referência quanto à rapidez com que os Programas da Fundação se têm desenvolvido e implantado a nível internacional. O Buck Advisory Council é um conselho criado em 2010 para a divulgação e alargamento da rede de contactos do Buck Institute, instituição norte-americana dedicada à investigação e compreensão das ligações entre o processo de envelhecimento e as doenças crónicas, com o objetivo de aumentar a esperança de vida saudável. Fotografia 1. Visita do Buck Advisory Council, outubro Leonor Beleza - Presidente da Fundação Champalimaud e António Parreira Director clínico do CCC Em 2013, prosseguimos as visitas organizadas em resposta a muitos pedidos que vamos recebendo ao longo do ano, por parte de grupos interessados em contactar com a nossa realidade do dia-adia, em observar o trabalho dos laboratórios de investigação e com muito interesse em obterem informação sobre as formas do funcionamento do Centro Clínico Champalimaud. Passaram pelas nossas instalações, este ano, mais de 2 000 pessoas a que se juntaram cerca de 200 visitantes que a Fundação recebeu, na manhã de 5 de outubro, ao abrir mais uma vez, as portas ao “Lisboa Open House”, da responsabilidade da Trienal de Lisboa. À semelhança do ano anterior, esta iniciativa permitiu a visita a 60 espaços na capital que puderam ser vistos gratuitamente durante o fim de semana, num extenso programa de visitas guiadas. Fotografia 2. “Lisboa Open House”, outubro mais de Desde 2011, altura em que abrimos o Centro a este tipo de atividade, já nos visitaram mais de 5 000 pessoas e cremos que esta é uma pessoas visitaram a excelente forma de apresentarmos, de forma Fundação mais personalizada, a nossa história, os nossos objetivos e os nossos programas. Ainda a 5 de outubro, a Fundação celebrou o seu terceiro aniversário com a realização do 1.º Troféu Fundação Champalimaud de vela, organizado em conjunto com a Associação Naval de Lisboa, em que estiveram em competição mais de 45 embarcações num campo frente às nossas instalações. Integraram esta regata muitos colaboradores da Fundação Champalimaud, quer em barcos próprios, ou juntando-se à tripulação de outros barcos participantes. A entrega dos troféus foi feita pelo Diretor clínico do CCC, Prof. António Parreira ao final da tarde no nosso Centro, seguindo-se um cocktail que trouxe até nós os premiados, as equipas concorrentes e as suas famílias e que decorreu num ambiente alegre e descontraído. 5 000 A Fundação participou em 2013 em duas iniciativas desportivas no âmbito da prevenção e do combate contra o cancro: a “Caminhada Contra o Cancro – Terrugem-Elvas” que teve lugar a 7 de setembro sob a iniciativa de Alexandra Velez e em que participaram três médicas do Centro Clínico Champalimaud, a Dra. Fátima Cardoso, a Prof. Doutora Maria João Cardoso e a Dra. Celeste Alves, cuja intervenção nas sessões de esclarecimento público sobre as várias dimensões da doença oncológica teve enorme adesão. A outra iniciativa, a corrida “Sempre Mulher”, cujas inscrições reverteram a favor da Associação Portuguesa de apoio à Mulher com Cancro da Mama, decorreu no Parque das Nações a 10 de novembro e contou com a presença da Presidente da Fundação, Leonor Beleza, e ainda com a participação especial do artista Tony Carreira, que tem vindo a apadrinhar este evento. Fotografia 1.º Troféu Fundação Champalimaud, outubro RELATÓRIO ANUAL FC 2013 98 COMUNICAÇÃO .10 Visitas ao estrangeiro A 24 de fevereiro, a Presidente da Fundação, Leonor Beleza, participou no encontro “Audacious Goals Development Meeting” que teve lugar no National Eye Institute (NEI), parte integrante do National Institutes of Health (NIH) no Maryland (EUA), onde foi a oradora de honra na sessão de abertura. Este encontro foi organizado pelo Dr. Paul Sieving, diretor do NEI e membro do Júri do Prémio António Champalimaud de Visão, com o objetivo de traçar metas de investigação para a próxima década e analisar e debater projetos de pesquisa científica que possam ter impactos reais na área da visão, quer a nível nacional, quer a nível mundial. alguns dos galardoados com o Prémio de Visão, do trabalho que tem sido desenvolvido pelo Champalimaud Centre for the Unknown, desde a sua inauguração em 2010. A convite do Presidente da República, a Dra. Leonor Beleza integrou a visita oficial à Suécia que teve lugar de 1 a 3 de outubro, tendo sido convidada para fazer uma apresentação sobre a Fundação Champalimaud no Kista Science City perante a presença dos Reis da Suécia. Leonor Beleza começou por apresentar a Fundação e a razão da sua criação por vontade de António Champalimaud, tendo depois explicado o processo que levou à escolha das áreas de atuação, sublinhando a fonte de inspiração que um país, como os EUA, constitui através dos seus enormes avanços em ciência e da sua sólida experiência em filantropia. Ao longo da sua intervenção, Leonor Beleza falou sobre os objetivos e programas da Fundação Champalimaud, bem como sobre o perfil do Prémio de Visão criado em 2006 e cuja atuação se enquadra na luta contra a cegueira evitável. Evidenciou os projetos entretanto já concretizados através da criação dos C-TRACERs e do trabalho conjunto com as maiores organizações mundiais a operar na área da visão, relembrando, sensibilizada, histórias de ajuda humanitária que a Fundação já se orgulha de contar. A participação neste encontro foi da maior relevância para a divulgação junto de uma importante plateia internacional, incluindo Fotografia 1. Leonor Beleza apresentou a Fundação Champalimaud no Kista Science City, por ocasião da visita oficial do Presidente da República à Suécia, outubro Nos media Ao longo do ano de 2013, a Fundação Champalimaud acentuou a sua presença nos media, muitos especialmente na área de tratamento e investigação em cancro. O funcionamento em pleno do Centro, a inovação clínica, a investigação e a consolidação do corpo clínico, mereceram grande destaque na generalidade da imprensa. ID: 48724453 13-07-2013 Tiragem: 90 Pág: 6 País: Portugal Cores: Cor Period.: Diária Área: 26,70 x 30,32 cm² Âmbito: Informação Geral Corte: 1 de 2 Outras atividades fundamentais da Fundação, como a cerimónia de entrega do Prémio António Champalimaud de Visão, o Champimóvel, a realização de encontros científicos ou a publicação de artigos da autoria de investigadores dos diversos departamentos, suscitaram também um enorme interesse: cerca de 2 450 notícias positivas nas diversas plataformas (online, televisão, imprensa escrita, rádio). A presença em televisão manteve-se muito regular e marcante, não só pela natureza e importância dos conteúdos, como também pela ligação às pessoas, especialmente aos doentes e seus familiares. No plano internacional, e para além das publicações de ciência, a Fundação foi amplamente citada em meios europeus, norte-americanos e asiáticos pela atribuição do Prémio António Champalimaud de Visão e pela produção científica. A publicação de artigos alargados sobre o Centro Clínico da Fundação Champalimaud em órgãos de comunicação social de grande visibilidade, como o Correio da Manhã, Jornal de Notícias, Notícias Magazine ou ID: 48916252 25-07-2013 Tiragem: 39669 Pág: 17 País: Portugal Cores: Cor Period.: Diária Área: 21,26 x 27,09 cm² Âmbito: Informação Geral Corte: 1 de 2 RELATÓRIO ANUAL FC 2013 100 COMUNICAÇÃO .10 Nova Gente, assinalam uma maior aproximação ao público em geral, tendo contribuído de forma muito positiva para a perceção de que este é um Centro acessível a todos, e não apenas a algumas elites. A contratação do Professor Bill Heald, as reuniões do Conselho de Curadores e o anúncio do lançamento do Programa de Avaliação de Risco de Cancro foram alvo de vasta cobertura pelos media. A presença em televisão foi particularmente acentuada no Prémio António Champalimaud de Visão e na publicação de papers dos nossos investigadores do Champalimaud Neuroscience Programme (CNP), Rui Costa, na identificação da estrutura do cérebro que comanda as ações intencionais, e Michael Orger e Sabine Renninger, sobre a atividade do cérebro em tempo real. Tiragem: 45304 ID: 49579100 05-09-2013 Área: 26,65 x 29,90 cm² Âmbito: Informação Geral Corte: 1 de 1 Identificada a estrutura do cérebro que comanda as acções intencionais Cientista português ajudou a identificar área do cérebro que controla a passagem de uma acção automática para uma acção intencional. Descoberta pode vir a ajudar pessoas com vícios e compulsões ENRIC VIVES-RUBIO Neurociências Nicolau Ferreira Muitas das acções humanas são automáticas. Uma delas é carregar no botão com o número do andar de casa quando se entra no elevador. Depois de se repetir esta acção durante dias, é um descanso não gastar um segundo a pensar neste gesto. Mas se algo muda, como termos de visitar o vizinho que mora noutro andar, então convém prestar atenção ao que estamos a fazer para não seguirmos, erradamente, para casa. Esta tomada de atenção, que resulta numa acção pensada mas muito similar — carregar noutro botão do elevador —, decorre de uma mudança ocorrida no nosso cérebro. Um estudo liderado pelo neurocientista português Rui Costa identificou a estrutura cerebral responsável por esta mudança. Os resultados relativos a esta descoberta, publicados hoje na revista Nature Communications, podem oferecer uma nova estratégia para o tratamento de comportamentos obsessivo-compulsivos. “Fala-se dos hábitos [acções automáticas] e das acções intencionais, mas não se estuda muito como é que se passa de uma acção para outra”, diz Rui Costa, que agora é chefe do grupo de Neurologia da Acção do Centro para o Desconhecido da Fundação Champalimaud, em Lisboa. Mas este estudo começou antes de Rui Costa vir para Portugal em 2009, e conta com Christina Gremel, investigadora do Instituto Nacional para o Abuso do Álcool e do Alcoolismo, um dos muitos institutos nacionais de saúde dos Estados Unidos. Já se conheciam as três áreas do cérebro que estavam envolvidas na passagem de uma acção automática para uma acção intencional: o córtex órbito-frontal, que fica numa região mais externa do cérebro perto da testa, e dois gânglios de base que ficam numa região mais interior do cérebro, chamados “estriado lateral” e “estriado medial”. No passado, o estriado lateral foi associado a acções automáticas, enquanto o estriado medial foi ligado a acções intencionais. O córtex órbitofrontal fica a montante e projecta neurónios nos dois estriados. Mas desconhecia-se se a passagem de As pessoas que lavam muitas vezes as mãos têm uma compulsão que pode estar associada a uma alteração no córtex órbito-frontal Rui Costa estuda neurobiologia do comportamento uma acção automática para uma intencional implicaria a substituição da actividade neuronal no estriado lateral pela actividade no estriado medial ou se, ao invés, estaríamos perante um jogo com actividade entre os dois gânglios. “Pusemos eléctrodos muito finos dentro do cérebro de ratinhos para poder ler a actividade destas três zonas”, diz Rui Costa, explicando a experiência que realizou. Depois, a equipa colocou os ratinhos em duas casinhas, cada uma com uma alavanca que, pressionada, dava direito a água com açúcar. Mas as alavancas funcionavam de modo diferente: numa das casas, havia uma espécie de slot machine, que dava a recompensa à sorte. Na outra, quanto mais o ratinho carregava na alavanca, mais água com açúcar recebia. Isto permitiu à equipa testar a mudança de um comportamento repetitivo nos ratinhos que estavam na casa com a slot machine e que ficavam a carregar na alavanca — como as pessoas que jogam nas slot machi- nes dos casinos — para um comportamento intencional na outra casa. “A actividade no córtex órbitofrontal correlacionava-se muito com a mudança do hábito para um comportamento intencional”, diz Rui Costa, referindo-se às medições feitas nas três regiões do cérebro dos ratinhos. Mais: quando silenciaram a actividade no córtex órbito-frontal, os animais mantiveram-se sempre com comportamentos automáticos. Já quando a estimularam, todos os animais transitaram de uma acção automática para uma intencional. A equipa também verificou que esta mudança não significou o silenciamento da actividade neuronal do estriado lateral e a activação do estriado medial. Apesar de a actividade passar a ser maior no estriado medial, os dois gânglios mantiveram-se activos numa única rede. A descoberta da importância do córtex órbito-frontal nestas acções pode vir a ser importante no controlo de vícios ou problemas obsessivocompulsivos. “Esta área é a que mais aparece afectada na compulsão, em que a pessoa perdeu o controlo: lava as mãos frequentemente e, apesar de ter acabado de lavar as mãos, não consegue controlar o gesto”, exemplifica Rui Costa. “A nossa esperança é fazer com que estas pessoas voltem a controlar as suas acções através de uma experiência não invasiva.” Para isso, o cientista pretende colocar eléctrodos na cabeça de doentes, na zona do córtex órbito-frontal, para activar os neurónios nesta região utilizando uma estimulação electromagnética. Poderá assim testar se estas pessoas voltam a ter controlo das suas acções. Pág: 31 Tiragem: 41462 Pág: 30 País: Portugal Cores: Cor País: Portugal Cores: Cor Área: 26,63 x 30,17 cm² Period.: Diária Área: 20,29 x 35,41 cm² Âmbito: Informação Geral Corte: 1 de 2 Âmbito: Informação Geral Corte: 1 de 1 ID: 46894054 Nas últimas três décadas, o Nepal viu os casos de cegueira diminuírem gradualmente graças ao trabalho de quatro instituições que, ontem, levaram para casa o prémio português de um milhão de euros ENRIC VIVES-RUBIO Oftalmologia Nicolau Ferreira Ram Prasad Pokhrel, Sanjay Kumar Singh, Salma Rai e Sanduk Ruit receberam o prémio ontem em Lisboa bastante diferente. Após o rastreio nacional de 1981, o plano de combate passou pela formação de profissionais como médicos e paramédicos na área de oftalmologia e, ao mesmo tempo, pela construção de hospitais e de centros médicos em cada zona do Nepal. Para isso, houve uma política para captar a ajuda internacional. “Cada zona do Nepal era apoiada por um país. O Japão ficou com uma zona, a Holanda com outra…”, conta o médico. Em cada zona, o paíspadrinho construiu um hospital ou um centro de tratamentos e formou pessoas. Depois, a gestão ficou ao cuidado dos nepaleses. Agora, o plano da NNJS, que funciona como chapéu para os hospitais e institutos que diariamente lutam pelo direito à visão naquele país, é reduzir ainda mais a cegueira, para 0,2% na população. “Estamos muito satisfeitos com este prémio. Com o dinheiro, podemos criar um novo 07-08-2013 Pág: 32 Cores: Cor Period.: Diária Period.: Diária Prémio António Champalimaud de Visão 2013 para instituições nepalesas Em 1981, existiam apenas sete oftalmologistas para 15 milhões de nepaleses. A cegueira afectava cerca de 117 mil pessoas (0,84% da população) devido à pobreza, má nutrição e falta de acesso a cuidados de saúde. Passadas três décadas, a cegueira afecta 93 mil pessoas (0,35% da população), em 26 milhões de habitantes. Mais de 500 pessoas trabalham agora na saúde oftalmológica, em hospitais e centros de tratamento espalhados pelo Nepal. Grande parte desta melhoria deveu-se ao trabalho de quatro organizações não-governamentais: o Nepal Netra Jyoti Sangh (NNJS), o Instituto Tilganga de Oftalmologia, o Programa de Cuidados Visuais da Região Leste e o Instituto Visual de Lumbini. Ontem, estas instituições receberam o Prémio António Champalimaud de Visão 2013, na Fundação Champalimaud, em Lisboa, no valor de um milhão de euros pelo “trabalho humanitário e clínico”. O prémio é dividido equitativamente pelas quatro organizações. O ano-charneira na luta contra a cegueira no Nepal, causada principalmente pelas cataratas, foi 1981. Nesse ano, com ajuda de dinheiro estrangeiro e helicópteros do Canadá, uma equipa andou a rastrear a população nepalesa, região após região. “Com os helicópteros, fizemos este rastreio para todo o país e ficámos a conhecer a magnitude da cegueira do Nepal”, explica ao PÚBLICO Ram Prasad Pokhrel, médico oftalmologista, que esteve na génese do NNJS, em 1980. Hoje, com 76 anos, é o patrono da organização. Com o apoio da Organização Mundial da Saúde e de organizações nãogovernamentais, como a Seva Canadá e a Seva Estados Unidos, Ram Prasad Pokhrel ajudou a criar um programa para erradicar a cegueira no seu país. Na década de 1980, os grandes desafios eram a falta de infra-estruturas e de recursos humanos, o manpower, como lhe chama Ram Prasad Pokhrel, que antes de voltar para o Nepal em 1971, aos 34 anos, esteve dez anos em Inglaterra a aprender o seu ofício. Passados 42 anos do seu regresso ao Nepal, o panorama do país é ID: 49134952 Tiragem: 45640 País: Portugal centro de tratamentos em Katmandu [capital do Nepal] e ajudar a erradicar a cegueira em locais remotos.” Apesar de existirem hoje 14 hospitais e 50 centros de oftalmologia, há muitas pessoas cegas ou com problemas de visão que continuam sem conseguir dirigir-se a um destes centros. Salma Rai, médica e directora do Instituto Visual de Lumbini, conhece bem esta situação. Operações a sete euros Este instituto nasceu em 1983, só com duas salas e um oftalmologista, na região ocidental do país. Hoje trata anualmente cerca de 35.000 pessoas com cataratas, muitas provenientes da Índia, além de formar oftalmologistas e assistentes. Mas continua a fazer missões em aldeias remotas. “Escolhemos uma região no país, publicitamos a nossa visita com uma semana de antecedência. A equipa faz uma avaliação dos doentes e, naqueles em que identificamos cata- ratas, operamo-los lá”, explica-nos Salma Rai. A médica, de 40 anos, nasceu em Baglung, uma vila a 275 quilómetros a oeste de Katmandu. Na altura, as mulheres não costumavam ir à escola, mas o pai dela fez questão que ela fosse e estudasse Medicina para tratar os pobres de Baglung. “Algumas pessoas caminham durante dois ou três dias até aos nossos acampamentos”, conta Salma Rai. “Vi pessoas com cegueira bilateral, cegas há dois, três, talvez sete anos. Isto é um fardo social para aquelas famílias, há sempre alguém que tem de tomar conta destas pessoas.” Com o dinheiro do prémio, a médica quer fazer um centro de tratamento para crianças e apostar na investigação científica. “O prémio é fantástico, podemos usar o dinheiro nas pessoas com necessidades.” Os outros dois casos de sucesso são o Instituto Tilganga de Oftalmologia e o Programa de Cuidados Visuais da Região Leste. O primeiro serve a região do Vale de Katmandu. O segundo envolve duas instituições: o Hospital Visual Sagamartha Choudhary, que fica em Lahan, na região Leste do país; e o Hospital Visual de Biratnagar, 140 quilómetros a leste de Lahan. O hospital de Lahan, uma zona mais rural, nasceu primeiro, em 1983, numa altura em que “não havia electricidade, nem gerador no hospital”, conta-nos por sua vez Sanjay Kumar Singh, médico e director Hospital Visual de Biratnagar, este criado em 2006. Os dois hospitais tratam hoje 100.000 cataratas por ano, perto de 80% dos doentes vêm da Índia. Aqueles que têm pouco dinheiro pagam pela operação sete euros. Ontem, na cerimónia da entrega do galardão, o Presidente da República, Cavaco Silva, considerou que, graças ao prémio, o bem que estas organizações estão a fazer pela saúde dos nepaleses “levará, de algum modo, a marca de Portugal”. 29-03-2013 Espaços Em 2013, prosseguimos com a rentabilização das nossas áreas e, embora o ano tenha decorrido num cenário de contenção por parte das empresas, o número de eventos organizados nos espaços disponibilizados ao público foi idêntico ao do ano anterior, embora com um número mais reduzido de participantes. Foram realizados 65 eventos (70 em 2012) com um número aproximado de 15 000 pessoas (25 000 em 2012). Foi muito variada a procura das organizações, como bancos, empresas comerciais, fundações e organismos oficiais ou desportivos, quer para a realização da sua assembleias-gerais, quer para eventos com clientes ou de caráter institucional. ou simplesmente venham até nós para fotografar ou mesmo desenhar. Continuamos também a dispor de espaços para iniciativas culturais, tendo-se realizado mais sessões do “Tango de Rua” no nosso anfiteatro por um grupo que organiza milongas e que promove o encontro de aficionados desta dança em locais especiais. Em outubro e durante um mês, o Centro de Exposições da Fundação, acolheu a exposição “As Folhas do Alto São Benfazejas”, de Isabel Almeida Garrett. Tiveram ainda lugar outro tipo de realizações cuja produção deram grande exposição à Fundação. É o caso das sessões de produção fotográfica de marcas de automóvel, vários filmes publicitários e das filmagens, em janeiro, da série portuguesa de longa duração “Sinais de Vida” para a RTP. Nesta série participam mais de três dezenas de atores que interpretam uma história, cuja ação decorre entre o fictício Hospital de Santa Catarina (neste caso o Centro da Fundação) e outros locais em Lisboa, e que acompanha a vida pessoal e profissional de uma equipa de médicos e das suas famílias. Os exteriores da Fundação foram também o cenário escolhido para as filmagens para o canal alemão ZDF do filme “Ein Sommer in Portugal” realizado por Michael Keusch, com a participação do ator Paulo Pires. Em novembro, realizou-se a sessão “Veredicto final” da versão portuguesa do Master Chef Academy. A total abertura dos nossos espaços exteriores ao público faz com que cada vez mais pessoas nos procurem para os seus passeios, para frequentarem a esplanada do Darwin’s Café e, também, mostrarem o Centro da Fundação Champalimaud a quem nos visita do estrangeiro Fotografia 1. “Seminar of the 2013 Aga Khan Award for Architecture”, setembro Fotografia 2. Reunião no anfiteatro da Fundação Champalimaud, setembro RELATÓRIO ANUAL FC 2013 102 GESTÃO DO PATRIMÓNIO FINANCEIRO E CONTAS .11 Fotografia António Champalimaud RELATÓRIO ANUAL FC 2013 104 GESTÃO DO PATRIMÓNIO FINANCEIRO E CONTAS .11 2013 foi um bom ano para os mercados financeiros com a maioria dos ativos financeiros a proporcionarem retornos positivos, essencialmente em consequência das contínuas injeções monetárias e da política de flexibilização dos principais bancos centrais mundiais. A carteira de investimentos da Fundação terminou o ano com uma valorização global de 9,5% a que corresponderam ganhos de 44.975.251€. O valor total da carteira era de 513.249.153€, no final do ano. A política de investimento da Fundação mantém-se de cariz passivo, alicerçada num portefólio diversificado, com uma perspetiva de longo prazo. Não obstante, com o objetivo de superar o desempenho do mercado, a Fundação procura garantir para os ativos que detém gestores de créditos de reconhecida reputação e resultados comprovados. Adicionalmente, alguns dos ativos são pontualmente investidos em valores mobiliários selecionados pela Administração com o objetivo de melhorar ainda mais os retornos alcançados. Em 2013, o principal contributo para a valorização geral da carteira de investimentos veio da componente Ações, que proporcionou ganhos de 23,1% (cerca de 39 milhões de Euros). O seu peso no total da carteira era inicialmente de 30%, mas veio a atingir 37,5% do portefólio total. O segundo maior segmento da carteira em termos de contribuição para o resultado obtido foi o Mercado de Taxa Fixa, que contribuiu com ganhos de 9,3 milhões de Euros, numa valorização de +5,3% contra -0,3% do valor de referência, ou benchmark. Para este resultado não foi indiferente a progressiva evolução do investimento dos ativos de menor rentabilidade para outros de maior rentabilidade, o que teve um impacto significativo no referido desempenho. O segmento de Produtos Alternativos saldou-se por um retorno de +0,6% (ganhos de 0,6 milhões de Euros). Os ganhos em “Hedge Funds” (9,1% contra 6,7% do “benchmark”) compensaram amplamente o efeito negativo das “Commodities” em geral, bem como do Ouro. A exposição a este segmento específico foi progressivamente reduzida ao longo do ano, o que fez diminuir a volatilidade da carteira e preveniu perdas adicionais. De referir que, no final do ano de 2013, acontecimentos como a redução dos estímulos monetários nos EUA, combinada com a fraqueza das economias emergentes e a incerteza da política da Europa em relação à Ucrânia, trouxeram volatilidade acrescida aos mercados, o que em princípio será a sua principal ameaça nos tempos mais próximos. Não obstante os riscos antecipados acima, o início do ano de 2014 foi positivo para a Fundação, o que em final de fevereiro se materializava num crescimento de 1,7%, a que correspondiam ganhos de 8.417.351€. Assim, a estimativa de valor da sua carteira de investimentos era, nesse mês, superior a 517 milhões de Euros. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 106 GESTÃO DO PATRIMÓNIO FINANCEIRO E CONTAS .11 ANEXO “Champalimaud Neuroscience Programme” CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) ÍNDICE Research Overview CNP associated research groups Publications Funding Graduate Education Events Science Communication and Outreach CNP Growth and Diversity Investigators Associated Research Groups CNP Administrative Unit Research Funding Fellowships Publications Science Communication and Outreach AR | RESPIRE CONNOSCO Seminars and Meetings Organised at the CCU Presentations and Meeting Organised at International Institutions Meetings Graduate Training and Education International Neuroscience Doctoral Programme (INDP) Theses 3 5 5 6 6 6 7 7 8 40 44 45 49 52 55 56 60 65 77 78 85 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 The Champalimaud Neuroscience Programme (CNP), a programme of the Champalimaud Foundation, was created in 2007. It is a basic research team with the broad aim of understanding brain function through integrative biological approaches. The team is composed of 15 main research groups and 2 associated labs who study diverse topics in neuroscience using advanced, cutting edge, techniques. CNP laboratories apply advanced molecular, physiological and imaging tools to elucidate the function of neural circuits and systems in animal models that include Drosophila, mouse, rat and zebrafish. Research Overview As of December 2013 the CNP comprises seventeen independent research groups, including fifteen in-house principal investigators and two associated external principal investigators. Megan Carey – Neural Circuits and Behaviour Lab: this research group uses the rodent cerebellum as a model system to study the way cellular and synaptic mechanisms interact within neural circuits to control behaviour; Eugenia Chiappe – Sensorimotor Integration Lab: this group studies the integrative processes by which the brain associates ongoing sensory signals with proceeding motor actions using the model organism Drosophila melanogaster; Photo 1. Zachary Mainen, CNP Director RELATÓRIO ANUAL FC 2013 4 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Rui Costa – Neurobiology of Action Lab: this group investigates the mechanisms that underlie processes of action generation and selection, skill learning, learning of goal-directed actions versus habits, using an across-level approach, from molecules to circuits; Inbal Israely – Neural Structure and Function Lab: this group uses a combination of molecular and genetic tools with imaging and electrophysiological methodologies, to determine how activity can lead to specific structural changes in neurons which may be important for learning, and how such changes affect connectivity within neural circuits; Adam Kampff – Intelligent Systems Lab: this lab investigates how information is stored in neural networks, and how is it used to control adaptive behaviour in rodents. The lab, in parallel with experimental research, is also dedicated to developing technical advances with the goal of creating new tools to progress neuroscience research; Susana Lima – Neuroethology Lab: this group aims to gain mechanistic insights into the neuronal processes underlying fundamental behaviours in females: the choice of a suitable mate and how to initiate and terminate sexual behaviour; Christian Machens – Theoretical Neuroscience Lab: this group’s main goal is to link the activity within various brain areas to a computational theory of animal behaviour by analysing recordings of neural activity and constructing mathematical models of neural circuits; Zachary Mainen – Systems Neuroscience Lab: this group integrates quantitative cellular and systems level experimental analysis of underlying neural mechanisms with theoretical, ecological and evolutionary contexts with the overall goal of understanding the principles underlying the complex adaptive behaviour of organisms; Marta Moita – Behavioural Neuroscience Lab: this group focuses on understanding the neural mechanisms underlying behavioural plasticity using a combination of behavioural, pharmacological, molecular and electrophysiological tools and is particularly interested in studying the neural basis of memory formation; Michael Orger – Vision to Action Lab: this group uses the zebrafish as a model organism to study how the brain integrates sensory information and selects and executes appropriate actions; Joe Paton – Learning lab: this group aims to reveal neural mechanisms for time by observing and manipulating neurophysiological elements in behaving rodents; Leopoldo Petreanu – Neural Circuits Lab: this group addresses the functional role of corticocortical connections in cortical computation by studying the structure and function of these circuits using optical methods; Alfonso Renart – Circuit Dynamics and Computation Lab: this group’s research strategy focuses both on identifying characteristic signatures of population organisation – through recordings of the simultaneous activity of neuronal populations during controlled behavioural tasks – as well as on developing a mechanistic understanding of how these patterns of population activity emerge – which are investigated by developing mathematical models of the underlying neuronal circuits; Carlos Ribeiro – Behaviour and Metabolism Lab: this group studies how the internal metabolic state of the fruit fly Drosophila melanogaster affects its behavioural decisions, with the goal of understanding how molecular and cellular mechanisms control complex biological processes at the level of the whole organism; Maria Luísa Vasconcelos – Innate Behaviour lab: this group uses a combined behavioural, genetic, imaging and electrophysiological approach to determine how defined neural circuits and their activation elicit specific innate behaviours. CNP associated research groups: Domingos Henrique – Neural Development Lab: this group researches the molecular events that control the generation of neural stem cells in the embryo, how these cells are maintained, and how they give rise to the multitude of neurons that compose the adult CNS; Rui Oliveira – Social Neuro Endocrinology Lab: this group focuses on understanding the neuroendocrine mechanisms of social behaviour and how the social environment may feedback on the neuroendocrine system. Publications In 2013, CNP researches published 28 refereed research articles, summing up in total to 109 research articles published by CNP Principal Investigators since the establishment of the CNP in 2007. Many of these articles were published in high impact journals, such as Nature, Current Biology and Neuron, mirroring the significant potential reach of the research done by CNP investigators. Among the studies published in 2013, was a study describing a novel method that provides researchers with a way to identify how alterations at the level of specific nutrients in an organism’s diet can lead to changes in brain and behaviour. (Piper MDW, Blanc, E, Leitão-Goncalves R, Yang, M, He, X, Linford NJ, Hoddinott MP, Hopfen C, Soultoukis GA, Niemeyer C, Kerr F, Pletcher SD, Ribeiro C, Partridge L (2013). A holidic medium for Drosophila melanogaster Nat. Methods 11: 100105). Another research highlight is the product of collaborative work between Michael Orger and a group of leading international neuroscientists. This study presents new genetically encoded ‘GCaMP6’ reporters that enable researchers to actually see what individual neurons do in real time inside a living brain by optically recording the complex activity dynamics in neuronal populations in awake, behaving Zebrafish. (Chen TW, Wardill TJ, Sun Y, Pulver SR, Renninger SL, Baohan A, Schreiter ER, Kerr RA, Orger MB, Jayaraman V, Looger LL, Svoboda K, Kim DS (2013). Ultrasensitive fluorescent proteins for imaging neuronal activity. Nature 499(7458):295-300.) RELATÓRIO ANUAL FC 2013 6 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Funding Graduate Education Since the establishment of the CNP in 2007, until the end of 2013, CNP researchers were awarded a cumulative sum of over 12 Million Euros in support of their research. These funds were awarded by Portuguese, European and International agencies. In 2013, CNP Principal Investigators were awarded 21 grants. Among these were Human Brain Project Grants that were awarded to investigators Rui Costa and Zachary Mainen. As members of the Human Brain Project, Costa and Mainen are an integral part of the international group of researchers working in over 80 research institutions dedicated to understanding the functioning of the human brain. In addition, Leopoldo Petreanu was one of 28 scientists named as recipients of HFSP Young Investigator grants in 2013. Petreanu is one of four researchers recognised for their involvement in a collaborative project designed to “Assess the function of neocortical Layer 1 with geneticallyencoded indicators of synaptic activity.” With this grant, Petreanu becomes the fourth member of the Champalimaud Neuroscience Programme, with Zachary Mainen, Alfonso Renart and Carlos Ribeiro, to receive support from the Human Frontier Science Programme organisation. Finally, a major grant was awarded to Marta Moita, who received the prestigious ERC starting grant. This Grant will fund the research project “Circuits of Conspecific Observation”, which aims at unravelling how the brain uses defence behaviours as signals of danger and how it contributes to defence mechanisms at the population level. The CNP also organises the International Neuroscience Doctoral Programme (INDP). In this programme students are provided with a broad educational background through both formal classes and hands-on experience in basic topics in contemporary neuroscience, such as cellular and synaptic physiology, sensation and action and cognitive neuroscience. Quantitative approaches are emphasised and students also receive background courses in mathematics and programming. In 2013, eight new students joined the INDP. This new group of students contributes to the robust diversity at the CNP, with their diverse origins, such as Norway, Italy, Jamaica and Portugal, and diverse pre-doctoral training in topics such as Cognitive Neuroscience, Molecular Biology and Math. Events To complement research related activities, the CNP also organised several note-worthy events in 2013. In September, the third Champalimaud Neuroscience Symposium was held at the Champalimaud Centre for the Unknown (CCU) gathering hundreds of scientists from across the world to attend lectures given by world-renowned neuroscientists, including Nobel Laureate Richard Axel. Another conference that took place at the CCU this year was the 10th conference of the Portuguese Society of Ethology, organised by Susana Lima and Marta Moita. In addition, scientific workshops and advanced courses were organised by CNP investigators such as a course on Hippocampus and Decision Making by Marta Moita and New Brain Technologies: A road map for Portugal Workshop organised by Zachary Mainen and Rui Costa. This workshop, sponsored by Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) and Champalimaud Foundation, presented the Human Brain Project (HBP) Flagship, as well as the available details about Funding Calls expected in the near future. Science Communication and Outreach In addition to science-related activities, 2013 was also productive in terms of outreach and communication. The undertakings of Ar | Respire Connosco, a group of volunteers that includes students, postdoctoral fellows and faculty continued in 2013, for the third consecutive year. These outr each events, targeted at a general audience, explore different aspects of scientific and science-related topics, such as education and storytelling. They are received with great enthusiasm, attracting hundreds of people to each event and a large online audiance, both nationally and internationally. In addition, a highly successful educational initiative called Sciencecalifragilistic began in 2013. This initiative, supported by Ciência Viva – the National Agency for Science and Technological Culture, was organised by Maria Inês Vicente, INDP students, Catarina Ramos, the coordinator of the Science Office, and a group of volunteers from the CNP. 12 local high school students participated in this 6 months long project in which they learned about the principles and applications of the Scientific Method. Other outreach activities included the participation of the CNP in Noite dos Professores, an annual event hosted at Pavilhão do Conhecimento, the headquarters of Ciência Viva. Among many stations with demonstrations about geology, physics and chemistry, a group of volunteers from the CNP provided a unique point of view on neuroscience. Another outreach highlight in 2013 was the participation of CNP memembers in 2 separate TedEx events: one presented by Zachary Mainen in Porto, and the other by the organisers of Sciencecalifragilistic in Leiria. CNP Growth and Diversity As of December 2013, the CNP counts 167 members. Of these, 15 are CNP Principal Investigators, 41 Postdoctoral Fellows, 74 PhD Students, 26 Lab Technicians and 11 Administrative personnel. Gender distribution across all departments is approximately even, counting in total 82 men and 85 women (49%:51%). Origins of CNP members are also diverse, counting 26 different nationalities and include, among many others, Italian, Mexican, Swiss, Japanese, and Portuguese. Diversity is also seen in the educational background of CNP members that includes Biology, Computer Science, Math, Physics, Neuroscience, Psychology, Medical Sciences and other fields, all contributing to a dynamic environment where new approaches and ideas are always encouraged. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 8 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Investigators Megan Carey Neural Circuits and Behaviour Group Members João Fayad (Postdoctoral Researcher) Dominique Prichett (Postdoctoral Researcher) Catarina Albergaria (ITQB PhD Student, FCT Fellow) Ana Sofia Machado (MIT-Portugal PhD Student, FCT Fellow) Dana Darmohray (ITQB PhD Student, FCT Fellow) Tatiana Silva (University of Coimbra Masters Student) Carla Matos (Research Technician) Tracy Prichett (Research Technician) Research Summary: Understanding how cellular and synaptic mechanisms interact within neural circuits to control behaviour is a fundamental goal of neuroscience. To achieve that goal, we need a thorough understanding of behaviour as well as a detailed knowledge of the underlying neural circuit. With this in mind, we focus our research on the cerebellum, a brain area that is critical for coordinated motor control and motor learning and whose circuitry is relatively simple and well understood. Many of the neuron types in the cerebellum are molecularly identifiable and existing technologies allow us to target transgenes to specific neuronal populations. By comparing specific aspects of behaviour and neural activity across mice in which we have targeted genetic perturbations to different cell types, we hope to determine links between cellular function, circuit activity and behaviour. Research Projects: Dissecting the role of endocannabinoids in eyeblink conditioning Delay eyelid conditioning is a simple form of classical conditioning that depends critically on an intact cerebellum. Multiple synaptic plasticity mechanisms within the cerebellum have been identified and proposed as cellular substrates of learning for this behaviour. One class of molecules that appears to be important is endocannabinoids. Both cannabis users and cannabinoid receptor (CB1) knockout mice have been shown to exhibit impairments in delay eyelid conditioning. However, endocannabinoids are important for multiple plasticity mechanisms at many synapses, and it is not clear exactly where or how they act to modulate eyeblink conditioning. We are taking a genetic approach to this problem, by deleting CB1 receptors selectively from identified cell types within the brain. Through behavioural and electrophysiological experiments in these mice, we aim to constrain both the candidate sites and mechanisms of action for CB1 receptors in eyelid conditioning. Funding: Grants – Howard Hughes Medical Institute (HHMI); Fellowships – Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT); Champalimaud Foundation. Cerebellar contributions to coordinated locomotion in mice Gait ataxia, or uncoordinated walking, is one of the most prominent symptoms of cerebellar damage, but the mechanisms through which the cerebellum contributes to coordinated locomotion are not well understood. Both ataxic mouse mutants and the sophisticated genetic tools available for manipulating neural circuits in mice have the potential to help shed light on this problem. However, analyses of mouse gait have typically lacked the kind of detail about the precision and timing of limb movements that would be required for a full analysis of coordination. We have built a custom video tracking system (LocoMouse) for measuring and analysing overground locomotion in freely walking mice. The LocoMouse system automatically detects the position of paws, snout, tail, and body centre in all three spatial dimensions with high spatiotemporal resolution. We have used this system to generate a comprehensive description of mouse gait parameters, including continuous paw, snout, and tail trajectories in time. We are applying the LocoMouse system to quantify the coordination deficits of ataxic mouse lines with cerebellar dysfunction, such as the Purkinje cell degeneration (pcd) mouse. These experiments are helping us to understand how the cerebellum contributes to specific elements of coordinated movement. and electrophysiological tools to investigate the neural basis of locomotor adaptation. Funding: Grants – Howard Hughes Medical Institute (HHMI); Fellowships – Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT); Champalimaud Foundation. Funding: Grants – Howard Hughes Medical Institute (HHMI); Fellowships – Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT); Champalimaud Foundation. Neural mechanisms of locomotor adaptation Locomotor patterns are constantly adapted for changing environments but the neural mechanisms underlying this basic form of learning are not well understood. Locomotor adaptation has been studied in humans using a motorized split-belt treadmill in which the limbs on opposite sides of the body move at different speeds. Subjects adapt to split-belt walking over time by changing spatial and temporal gait parameters, which show negative after-effects in post- adaptation. This type of motor learning is thought to involve the cerebellum, as previous studies have indicated that patients with cerebellar lesions cannot adapt to the perturbation (Morton & Bastian, 2006). However, the circuit mechanisms within the cerebellum that support this adaptation are not known. We have built a split-belt treadmill for mice and will use it in combination with genetic Photo 1. Tail trajectory during mouse locomotion. Tail images for a 1 sec movie were automatically detected and divided into 12 color-coded segments. Vertical (top) and side-to-side (bottom) movements are shown for each segment as the mouse walks along a glass corridor. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 10 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Eugenia Chiappe Sensorimotor Integration Group Members Fransisco Semedo (Lab Manager) Terufumi Fujiwara (Postdoctoral Researcher) Mert Erginkaya (2012 INDP PhD Student, FCT Fellow) Tomás Cruz (Instituto Superior Técnico Masters Student) James Bohnslav (Research Technician) Research Summary: We are interested in the relationship between the dynamics of neural networks and animal behaviour. Our research focuses on the integrative processes by which the brain corresponds ongoing sensory signals with proceeding motor actions. Our goal is to identify patterns of neural activity representing computational principles occurring during sensorimotor tasks in small networks. In addition, we aim to describe the mechanisms by which these neural circuit computations emerge from the biophysical properties of neurons and synapses. With only about 100,000 neurons, the brain of Drosophila melanogaster produces rather sophisticated orientation behaviours. The balance between brain numerical simplicity and behavioural complexity makes Drosophila an attractive experimental system to investigate how visually guided behaviours are implemented by small neural networks. We use novel methods that allow us to record the activity of neurons in a behaving fly during locomotion. Research Projects: Development of behavioural paradigms to study sensorimotor integration We are currently developing “freely moving” and “tethered” behavioural paradigms in virtual realitylike worlds designed to probe the computational capacities of the fly’s brain during visually guided orientation behaviours. These shall form a platform for studying: a) how the fly uses its own movements and the generated visual motion cues to explore an environment, b) how the brain incorporates sensory signals to correct locomotion during orientation towards objects, and c) how do past experiences inform ongoing behaviour. Funding: Champalimaud Foundation. Collaborators: Gonçalo Lopez (Champalimaud Neuroscience Programme, Portugal). Identification of neurons and circuits involved in sensorimotor processing The aim of this project is to understand how components in the circuit are linked and how the activity patterns of neurons arise from their synaptic connectivity. We identify neuronal components of a network using behavioural, physiological and anatomical methods. We then map connectivity among candidate neurons by combining chemical, optical and electrical techniques. Importantly, in the brain of the fruitfly it is possible to systematically identify the same class of neurons across different individuals. This allows investigating variability in synaptic connectivity and circuit function across different flies. Funding: Grants – Fundação Bial, FP7 People (Marie Curie Career Integration Grant). Probing neural processing during sensorimotor tasks In simultaneous with head-fixed, tethered locomotion, we use electrophysiological and imaging techniques to monitor the activity dynamics of populations of genetically- or anatomically-defined groups of neurons. We apply quantitative analytical tools to correlate neural population activity with the behaviours described above, and to make predictions about the contribution of different groups of neurons to such behaviours. We examine the roles of different groups of neurons in the circuit by precise manipulations of their activity with genetic and optical techniques. These experiments are aimed at defining the functional logic of the circuitry in the context of a specific behaviour. By comparing different visual-motor tasks, our research attempts to identify common principles of visual-motor transformations. Funding: Grants – FP7 People (Marie Curie Career Integration Grant); Champalimaud Foundation. Rui Costa Neurobiology of Action Group Members Cristina Afonso (Postdoctoral Researcher) Gabriela Martins, (Postdoctoral Researcher) Catherine French (Postdoctoral Researcher) Cristina Afonso (Postdoctoral Researcher) Fatuel Aguilar (Postdoctoral Researcher) Vitor Paixão (Postdoctoral Researcher) Rodrigo Oliveira (Postdoctoral Researcher) Cátia Feliciano (Postdoctoral Researcher) Thomas Akam (Postdoctoral Fellow, Wellcome Trust) Lauren McElvain (Postdoctoral Researcher) Alejandro Gomez-Marin (Postdoctoral Researcher) Pedro Ferreira (2007 INDP PhD Student) Fernando Santos (2008 INDP PhD Student) Ana Mafalda Vicente (2008 INDP PhD Student) Sevinç Mutlu (2009 INDP PhD student, FCT Fellow) Eduardo Dias-Ferreira (PDBEB-Coimbra PhD Student) Joaquim Alves da Silva (PFMA-Gulbenkian PhD student) Ana Castro, MD (PFMA-Gulbenkian PhD student, FCT Fellow) Mariana Correia (Research Technician) Ana Maria Vaz (Research Technician) Vivek Athalye (Visiting Student, EECS Graduate Program, Berkley) Collaborators Bruno Afonso (PIBS PhD student, FCT Fellow) Patrícia Rachinas-Lopes (ISPA PhD student, FCT Fellow) Clinical Research Fellows Ana Fernandes (Postdoctoral Researcher) Marta Camacho (Clinical Research Fellow) Albino Oliveira-Maia (Clinical Research Fellow) RELATÓRIO ANUAL FC 2013 12 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Research Summary: To study actions is to study the way we do things, which is different than studying how we remember stimuli, or facts and events. Some actions are innate or prewired. Others are learned anew throughout life, likely through a process of trial and feedback. We currently focus on understanding the processes mediating the latter. Our overall goal is to understand how changes in molecular networks in the brain modify neural circuits to allow the generation of novel actions and their shaping by experience. To achieve this, we subdivided our experiments into different subgoals to study action generation, action shaping and automatisation and action goals. Research Projects: Neural mechanisms of skill and sequence learning Understanding how novel actions are learned and consolidated as sequences of movements and skills are the main aims of this project. We have uncovered neural activity in basal ganglial circuits that are related to the learning and execution of sequences of movements. We also used optogenetics to identify and manipulate the neurons mediating this activity. Funding: European Research Council (ERC); EU FP7 Marie Curie Integration grant; Champalimaud Foundation. Corticostriatal mechanisms underlying goal-directed actions and habits Our goal is to understand the difference in the brain between intentional actions and habits or routines. We have uncovered that the dopamine transporter is a critical gate for habit formations; and also that different corticostriatal circuits dynamically interact during the shift between goaldirected actions and habits. Funding: European Research Council (ERC), Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), Champalimaud Foundation (Portugal) Neural mechanisms underlying the generation of novel actions This project aims to understand how new self-initiated actions are generated and how this ability is hampered in Parkinson´s disease. We have developed a new methodology to classify in an unbiased manner different behavioural and neural states. Funding: Champalimaud Foundation Inbal Israely Neuronal Structure and Function Group Members Yazmin Ramiro Cortes (Postdoctoral Researcher) Anna Hobbiss (2009 INDP PhD Student) Ali Ozgur Argunsah (2009 INDP PhD Student) Inês Vaz da Cunha (University of Coimbra, Maters Student) Research Summary: We are interested in understanding how experience can lead to specific structural changes in neurons, and how such changes affect connectivity within neural circuits. The diverse patterns of activity that a neuron receives are physically stored at the level of individual neuronal connections, yet we know little about how this is accomplished. Can long lasting depression lead to the shrinkage or even elimination of unwanted inputs? What types of changes in efficacy and structure take place following complex patterns of naturally occurring activity? Several mental retardation disorders in humans are characterised by abnormal spine morphology. Studying neurons from these animal models may further our understanding of the relationship between structure and function, and how this contributes to normal cognitive function. Thus, we combine molecular and genetic tools with imaging and electrophysiological methodologies, to determine how information is physically stored in the brain. Research Projects: Dendritic synapse organisation via protein synthesis-dependent synaptic plasticity Neural connectivity may be shaped by activity, leading co-active synapses to become clustered on the same dendritic branch. We aim to determine what are the mechanisms by which this physical organisation of inputs may be achieved. As protein synthesis dependent plasticity can facilitate long lasting changes between neighbouring spines, this may contribute to such a process. Using 2-photon imaging and glutamate uncaging, we examine how activity at spines leads to structural changes, and whether such changes give rise to computational units. Progress in 2013: We are testing what are the structural correlates of various forms of long lasting activity at nearby spines, through glutamate uncaging, in order to determine whether clustering can be induced. We are establishing paradigms for following such structural changes over prolonged periods, and have thus far imaged the same inputs for up to 24 hours. We wish to extend this to the time scale of several weeks. Funding: Grants – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Fellowships – Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT); Champalimaud Foundation (Portugal). Structural correlates of synaptic depression at dendritic spines Synaptic potentiation leads to an enlargement of spine volume, however the long term structural correlates of synaptic depression are poorly understood. We aim to clarify this by determining the structural correlates of different forms of long lasting synaptic depression at dendritic spines. In particular, we are interested in exploring synaptic depression that depends on new protein synthesis. Additionally, we will probe whether new proteins serve to constrain plasticity at multiple spines similarly to the case for long term potentiation. Progress in 2013: We have investigated the structural correlates of protein synthesis dependent long-term depression (LTD) mediated by metabotropic glutamate receptors (mGluRs) in hippocampal pyramidal neurons and find that it leads to robust and long lasting spine shrinkage and elimination, that is independent of initial spine size. These effects depend on group I mGluRs, require protein synthesis, and activity. These findings were published in 2013. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 14 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Funding: Grants – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), Bial Foundation. Plasticity consequences of naturalistic spike trains at single synapses Naturally occurring patterns of activity are complex in structure and have an irregular distribution of action potentials. We aim to mimic the varied input patterns observed in vivo, with glutamate uncaging at individual spines, in order to determine the structural and plasticity correlates of such activity. Also, we will investigate how this activity interacts when multiple synapses within a dendritic branch are stimulated. We use this information to model neuronal information processing to understand the learning rules which govern synaptic weight changes. Progress in 2013: Thus far, we have validated an uncaging paradigm for the induction of spike timing dependent plasticity at synapses in slice cultures. Also, together with Tom McHugh, we have recorded in vivo activity from CA3 neurons in freely behaving mice. These data are being analysed to design in vitro uncaging paradigms. Funding: Fellowships – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT). Collaborators: Thomas McHugh, Riken Brain Science Institute, Japan. Semi-automatic dendritic spine detection and analysis In addition to changes in the volume of the spine head following the induction of plasticity, many other changes in spine structure have been observed, such as changes in spine neck length, outgrowth of the neck, etc. Such changes are difficult to quantify with existing methods, and therefore we are developing automated data analysis tools for handling both the large data sets and the many variables to be analysed. We aim to achieve great precision and flexibility in the quantification of structural changes, as well as to significantly enhance the efficacy of data analysis. Progress in 2013: We have developed a semiautomated, multi-level, region based segmentation method to detect dendritic spines from twophoton microscopy images. Identified structures in two-photon images of dendritic spines are used to train the segmentation algorithm. A broader automated dendritic spine detection and analysis framework is underway. A journal article about this toolbox is in preparation. Funding: Grants – TUBITAK (to Devrim Unay, Israely as collaborator). Collaborators: Dervim Ünay, Bahcesehir University Istanbul, Turkey. Adam Kampff Intelligent Systems Group Members João Frazão (Postdoctoral Researcher) George Dimitriadis (Postdoctoral Researcher) Joana Nogueira (Lab Manager) Gonçalo Lopes (2010 INDP PhD Student, FCT Fellow) Danbee Kim (2012 INDP PhD Student, FCT Fellow) Joana Neto (University Nova Lisbon, PhD Student, FCT Fellow) Research Summary: The goal of the Intelligent Systems Lab is to understand how a nervous system constructs a model of the world. How do brains learn about the statistics of their environment? How is this information encoded in networks and used to control intelligent behaviour? To answer these fundamental questions, two major technical advances must occur: 1. The development of virtual worlds in which the statistics and physics of the environment can be manipulated, providing experimental control over the model formed by an animal’s nervous system. 2. The design and construction of novel devices for simultaneously recording from large populations of neurons throughout the brain of a behaving animal. My research group strives to address both of these problems. Research Projects: Bonsai: a general purpose data stream processing framework for experimental neuroscience Modern techniques in experimental neuroscience require the combination of many different technologies and software algorithms for data acquisition, analysis and instrument control. The development of such systems is often a timeconsuming and challenging task. We present Bonsai, an open-source framework for rapidly prototyping and composing asynchronous data stream processing workflows, which is built on top of the Reactive Extensions for the .NET framework. The development of a Bonsai workflow revolves around two simple concepts: sources and combinators. Sources represent different data stream generation processes and devices, such as cameras, microphones and other data acquisition systems. Combinators provide ways to transform, filter, and otherwise manipulate these asynchronous data streams. We present the general architecture of Bonsai as well as the currently available packages for computer vision, audio and signal processing, data acquisition and instrument control. We also demonstrate several practical applications of the framework to the design of paradigms commonly used in experimental neuroscience. Funding: Grants – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), FP7; Fellowships – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Champalimaud Foundation. Collaborators: Joe Paton, Champalimaud Neuroscience Programme. Moving with motor cortex: A fine-scale analysis of rodent behaviour in unpredictable environments Mammals excel at using statistical regularities to predict their environment, but the neural algorithms and representations underlying this ability to learn and use a predictive model are far from understood. In order to study this question in rodents, we designed a “modular” shuttling paradigm. In this task, rats are alternately rewarded at opposite ends of a U-maze and their crossings recorded using high-speed, highresolution video. The walls and floor of the maze are composed of modular elements outfitted with programmable sensors and actuators, the rules of which specify the statistics of the environment. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 16 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 We performed a systematic exploration of behaviour in non-stationary environments and identified fine-scale metrics that will be paired with electrophysiology and lesion studies in cortical motor areas. Here we present the assay design and behaviour data collected during crossing of a series of obstacles, some of which change their configuration on a trial-by-trial basis. We show how rats quickly learn to navigate this environment and provide a detailed characterisation of behavioural responses to unpredictable reconfigurations. Funding: Grants – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), FP7; Fellowships – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Champalimaud Foundation. Collaborators: Joe Paton, Champalimaud Neuroscience Programme. Photo 1. Dynamic Obstacle Course for Rats. a. Assay schematic, a series of elevated obstacles separated water reward ports. b. A servo-motor clamping mechanism that allowed computercontrol of each obstacle’s rotational stability. c. Frame from the high-speed camera, overlaying the movement parameters tracked and quantified offline. Nanostructuring strategies for improving the performance of neural electrodes Extracellular electrical recording of neuronal activity is an important technique for understanding the function of nervous systems. However, major discrepancies have been observed when the signals detected with extracellular electrodes are compared to those recorded with other techniques (e.g. functional imaging). We hypothesized that the smooth, metallic surfaces commonly used for extracellular recording may be sub-optimal for detecting and isolating the activity of neurons in the vicinity of the probe. We are thus investigating novel electrode materials and structures, aiming to improve the electrodetissue interface, optimise the SNR, and increase selectivity for dense signals. We used material processing techniques to make “nanostructural” changes to the microelectrode: a focused ionbeam (FIB) with 10 nm resolution and surface deposition of metallic oxides and conductive polymers. The effects of these structural and surface modifications were first verified by impedance and cyclic voltammetry measurements. We then evaluated the performance of the modified devices during acute recordings from mammalian brain structures. Funding: Grants – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), Bial Foundation; Fellowships – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Champalimaud Foundation. Collaborators: Pedro Barquinha and Elvira Fortunato (CENIMAT-Faculdade de Ciências e Tecnologia of Universidade Nova de Lisboa, Monte de Caparica, Portugal). Susana Lima Neuroethology Photo 2. Simultaneous Extra- and Juxtacellular Recording. An overview of a dual-technique recording experiment with a cell-attached micropipette (juxtacellular) and a glass tetrode (extracellular) positioned to within ~50 µm of each other. The signal from the isolated neuron is expected to be visible to an extracellular electrode within a range ~100 µm, 3-D schematic adapted from Buzsáki, 2004. Additional Collaborators: João Gaspar, International Iberian Nanotechnology Laboratory, Portugal. Roger Hanlon, Marine Biological Laboratory, Woods Hole, MA, USA. Eric Maris, Donders Behavour Centre, The Netherlands. Group Members Kensaku Nomoto (Postdoctoral Researcher, FCT Fellow) Léa Zinck (Postdoctoral Researcher) Bruno Ceña (Lab Manager) Silvana Araújo (2010 INDP PhD Student, FCT Fellow) Luís Moreira (2011 INDP PhD Student, FCT Fellow) Susana Valente (GABBA PhD Student, FCT Fellow) António Dias (FCUL Masters Student) Gonçalo André (FCUL Masters Student) Research Summary: The main goal of our laboratory is to gain mechanistic insights into the neuronal processes underlying fundamental behaviours in females: the choice of a suitable mate and how to initiate and terminate sexual behaviour. To do so, we use mice as model system and a combination of approaches that include physiological, anatomical and molecular tools to dissect the contribution of candidate brain areas to the emergence of these natural behaviours. Research Projects: The ontogeny of mate choice Mate choice is a complex decision that requires the integration of information from the environment, cues from potential mates and the chooser’s preferences, (which are shaped by learning, early life experience and by the evolutionary history of its own species). To better understand the interaction between these factors, we studied mate choice in the female house mouse, Mus musculus musculus, which show an assortative preference for males of their own subspecies over males of the sibling species Mus musculus domesticus. This behaviour is ecologically relevant, but its origins are not understood. In recent experiments, we show that female mouse RELATÓRIO ANUAL FC 2013 18 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 mate preference has a hierarchical dependence on early postnatal life experience and the order of males encountered as an adult. Whereas females raised in their normal musculus environment display a robust homosubspecific preference, females fostered in a domesticus family prefer the first male encountered, regardless of subspecies. Thus, early life experience of musculus females, when and only when concordant with genetic selfidentify, overrides sampling order effects, ensuring robust assortative choice. Funding: Grants – FP7- People (Marie Curie); Champalimaud Foundation. Neuronal mechanisms underlying sex hormone-dependent switching of sexual receptivity A female mouse that encounters a male will investigate him firstly, but eventually show different behaviours depending on the estrous cycle (i.e., having copulation or rejecting a male). Although previous studies have elucidated important brain areas which control female sexual behaviour, it is not known how these brain areas respond during initial social interactions in which behavioural divergence is yet to happen. To address this issue, we performed electrophysiological experiments in freely behaving female mice. We targeted the ventrolateral part of the ventromedial hypothalamus (VMHvl). In our behavioural paradigm, a female mouse was allowed to interact freely with another mouse (either male or female), while neuronal activity was recorded. Behavioural results showed that there was no clear effect of the estrous cycle on behaviour. We found that the proportion of male-responsive neurons during the sexually receptive phase was higher than those during the other phases. These results suggest that, although female mice show similar behaviours during initial social interactions, the VMHvl neurons have already become more responsive to males during the sexually receptive phase. Funding: Fellowships – Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT); Champalimaud Foundation. Prolactin and its role on sexual behaviour Prolactin, a hormone produced by the anterior pituitary, is involved in hundreds of biological processes. Several studies have shown that prolactin is released after ejaculation in men and rats. However, very little is known regarding the function of this surge. We have recently discovered that prolactin is also released in male mice after ejaculation. Hence, we are currently developing methods to artificially control prolactin release in vivo and test its role directly on sexual behaviour. Funding: Fellowships – Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT); Champalimaud Foundation. Imprinting in mice Sexual selection is an important evolutionary agent that has repercussions in the morphology, behaviour, mating system and life history evolution of species, and it may even influence speciation as well as extinction. With this project we aim at clarifying some of the pre-zygotic divergence mechanisms that could be behind the low genetic flow across two very similar subspecies: Mus musculus musculus and Mus musculus domesticus. Because olfaction is the major communication highway in newborn rodents we will explore the possibility that an early olfactory experience might play an important role in choosing a sexual partner later in life. Hence, using both behavioural testing and immunohistochemistry techniques in mice we will initiate the study to unravel the neuronal circuitry behind this early life learning. Funding: Grants – FP7-People (Marie Curie); Champalimaud Foundation. 5HT and male sexual behaviour 5HT has been implicated in a variety of behavioural phenomena, from sleep, to feeding, but also sexual behaviour. Using optogenetic tools which give us high temporal precision for neuronal manipulation we are investigating the impact of 5HT release in male sexual behaviour. Funding: Fellowships – Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT); Champalimaud Foundation. Collaborators: Zachary Mainen, Champalimaud Neuroscience Programme, Portugal. Social transmission of mate choice Animals can obtain information and learn about the world either by self-experience or by using information provided by others. These are two distinct strategies that have different costs and benefits associated, and which have been observed in humans and several other animal species. Rodents are social organisms able to collect and capitalize on the information provided by conspecifics for their own decision-making and learning processes as it has been shown in transmission of food preference and fear, for example. Using mice as model system, we show that females can bias their decision depending on information received from their siblings. Funding: Fellowships – Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT); Champalimaud Foundation. Collaborators: Marta Moita, Champalimaud Neuroscience Programme, Portugal. Christian Machens Theoretical Neuroscience Group Members: Dmitry Kobak (Postdoctoral Researcher) Bruno Ceña (Lab Manager) Asma Motiwala (2012 INDP PhD Student, FCT Fellow) Nuno Calaim (2012 INDP PhD Student, FCT Fellow) Michael Periera (2012 INDP PhD Student, FCT Fellow) Florian Dehmelt (Ecole Doctorale 3C PhD Student) Wieland Brendel (Ecole Doctorale 3C PhD Student) João Semedo (CM Portugal PhD Student, FCT Fellow) Pietro Vertechi (Visiting Student) External Group Members: David Barrett (Postdoctoral Researcher, ENS Paris Fellow) Adrien Wohrer (Postdoctoral Researcher, ENS Paris Fellow) Research Summary: How does the brain work? What are the kind of computations carried out by neural systems? We try to address these questions by s recordings of neural activity and constructing mathematical models of neural circuits. Our main goal is to link the activity within various brain areas to a computational theory of animal behaviour. We are currently developing methods to summarize the activity of neural populations in useful ways and to compare population activity across areas. In turn, we seek to relate the population activity to behavioural, computational, and mechanistic problems or constraints that organisms are facing. We work in close collaboration with several experimental labs, both within and outside of the CCU. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 20 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Research Projects: Spiking network dynamics and tuning curves Neural networks are capable of performing an incredible variety of difficult tasks, but how they manage to do this is poorly understood. We study how spiking neural networks can implement arbitrary linear dynamical systems---these encompass a huge variety of computations. We follow an approach in which the membrane potential of a neuron is reinterpreted as a ‘prediction error’ between a network’s actual and desired output. Neurons only fire when this prediction error (membrane potential) exceeds a certain value. These assumptions naturally explain several mysterious properties of neural systems, such as the tight balance between excitation and inhibition, and irregular, asynchronous firing. We have made progress in understanding the main properties of the networks developed under the new assumption, and specifically, we have been able to show how the emergent properties of these networks relate to the tuning curves of neurons that are conventionally measured in electrophysiological experiments. Funding: Fellowships – ENS Paris. Collaborators: Sophie Deneve, Ecole Normale Superieure, Paris, Farnce. Robustness of networks to neuron death The brain has an impressive ability to withstand neural damage. Diseases that kill neurons can go unnoticed for years, and acute conditions such as silent stroke have little impact on neural function. How does the brain compensate for such damage, and what are the limits of this compensation? We study the possibility that neural circuits optimally compensate for neuron death, thereby preserving their function as much as possible. We have shown that this compensation can explain changes in neural firing induced by neuron silencing across a variety of systems, including the primary visual cortex. We have been analysing how such optimal compensation can be implemented through the dynamics of networks with a tight balance of excitation and inhibition, without requiring synaptic plasticity. The limits of this compensatory mechanism are reached when excitation and inhibition become unbalanced, thereby demarcating a recovery boundary, where signal representation fails and where diseases may become symptomatic. Funding: Fellowships – ENS Paris. Collaborators: Sophie Deneve, Ecole Normale Superieure, Paris, Farnce. Analysis of neural population data Higher brain areas receive inputs from many parts of the brain. The activity of neurons in these areas often reflects this mix of influences. As a result, neural responses are extremely complex and heterogeneous, even in animals performing simple tasks. In this project, we analyse neural population data and develop new data analysis tools to understand neural population recordings. We specifically follow probabilistic approaches, in which the goal is to characterise a (multivariate) probability distribution that represents the likelihood of finding a given neural response in a specific area. Our study of the population response in the PFC of monkeys and rodents during 2AFC tasks suggests that independent inputs like time, stimulus and reward are consistently represented in separate orthogonal subspaces. We have continued s data and recruited new collaborators. Funding: Fellowships – Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT); Champalimaud Foundation. Collaborators: Christos Constantinidis, Wake Forest University, USA; Ranulfo Romo, Universidad Nacional Autonoma de Mexico, Mexico; Naoshige Uchida, Harvard University, USA; Adam Kepecs, Cold Spring Harbor Laboratory, USA; Claudia Feierstein, Champalimaud Neuroscience Programme, Portugal; Zachary Mainen, Champalimaud Neuroscience Programme, Portugal. Learning short-term memory How does the brain select and store information over short time scales? We have started to study these problems on the level of neural networks, by combining new insights from the theory of balanced networks and efficient coding to shortterm memory systems. We are interested in two specific systems: the oculomotor integrator, a simple short-term memory system that serves to stabilize eye position, and the prefrontal cortex, which is usually considered to be the brain’s central working memory system. Our ultimate goal is to build a network that learns what it needs to remember and that reproduces the neural recording data typically observed in electrophysiological experiments of these systems. Funding: Fellowships – Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT), ENS Paris; Champalimaud Foundation. Zachary Mainen Systems Neuroscience Group Members: Enrica Audero (Postdoctoral Researcher/Project Manager) Cindy Poo (Postdoctoral Researcher, HHW Fellow) Eran Lottem (Postdoctoral Researcher, HFSP Fellow) Bassam Atallah (Postdoctoral Researcher, EMBO Fellow) Magor Lorincz (Postdoctoral Researcher, HFSP Fellow) Masayoshi Murakami (Postdoctoral Researcher) Eric Dewitt (Postdoctoral Researcher) Paul Bush (Visiting Scientist) Rita Venturini (Visiting Scientist) Niccolò Bonacchi (INDP 2009, PhD Student) Ana Rita Fonseca (INDP 2008, PhD Student) André Mendonça (INDP 2008, PhD Student) Maria Inês Vicente (INDP 2007, PhD Student) Patricia Correia (INDP 2007, PhD Student) Sara Matias (MIT-Portugal, PhD Student) Gil Costa (BEB-Coimbra, PhD Student) Katherine Turco (Coimbra University, Masters Student) Madalena Fonseca (Research Technician) Filipe Carvalho (Software Developer) Research Summary: We are interested in understanding the principles underlying the complex adaptive behaviour of organisms. Starting with quantitative observations of animal behaviour, we aim to integrate quantitative cellular and systems level experimental analysis of underlying neural mechanisms with theoretical, ecological and evolutionary contexts. Rats and mice provide flexible animal models that allow us monitor and manipulate neural circuits using electrophysiological, optical and molecular techniques. We have made progress using highlycontrolled studies of a simple learned odour-cued decision task and are extending our focus toward RELATÓRIO ANUAL FC 2013 22 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 more complex behaviours. Projects in the lab are wide-ranging and continually evolving. Current topics include (i) olfactory sensory decisionmaking, (ii) the function of the serotonin system, (iii) the role of uncertainty in brain function and behaviour, (iv) the neural dynamics of choice. Research Projects: Optogenetic identification and control of serotonin neurons in behaving animals Serotonin (5-HT) is an important neurotransmitter implicated in a wide variety of physiological functions and psychopathologies, but whose function is not well understood. Critically, very little is known about the activity of serotoninreleasing neurons in the brain. This problem is greatly exacerbated by the difficulty in identifying these neurons during physiological recordings. To address these problems, we will develop and validate optogenetic methods that target 5-HT neurons, gaining access to record and perturb this system optically with high temporal and genetic specificity. We will combine these tools with behavioural analysis and electrophysiological recordings toward understanding the role of 5-HT in adaptive behaviour. Our aims are to use these approaches to stimulate, silence and monitor 5-HT function in the context of spontaneous behaviours, value-related decision-making, sensorimotor function and behavioural timing. Progress in 2013: Recently, we developed a new methodology that allows us to calibrate expression levels of ChR2 and placement of fiberoptic delivery in the DRN in vivo as well as a bulk imaging system to detect 5-HT neuron activity using genetically-encoded calcium sensors in behaving animals. With respect to sensory function, we have found that 5-HT stimulation inhibits spontaneous and odour-evoked activity in the piriform cortex and also decreases behavioural sensitivity to nociceptive stimuli (manuscript in preparation). In the motor system, we have examined the effect of 5-HT stimulation on locomotion in the home cage and open field and performed detailed characterisation of the effects on mice performing a water-reinforced nose poke and an impulse control (waiting) task. Preliminary results suggest inhibitory effects on these behaviours. We have also begun testing the impact of 5-HT activation in the context of sexual behaviour, in which we hypothesized an enhancement of satiety. Finally, we have begun to implement methods for expressing ChR2 and other reporters in a pathway and cell-type specific or an activity-dependent manner. Funding: Grants – European Research Council (ERC), European Commission; Fellowships – Helen Hay Whitney Foundation (HHWF). Collaborators: Trevor Sharp, Department of Pharmacology, University of Oxford, UK; Susana Valente & Susana Lima, Champalimaud Neuroscience Programme, Portugal. Olfactory objects and decisions: from psychophysics to neural computation Object recognition is an important and difficult problem solved by the nervous system. According to theoretical accounts, object recognition can be understood as a process of probabilistic inference. Under this hypothesis, complex stimuli are represented using a probabilistic population code. To link these normative ideas to specific neurophysiological and behavioural predictions, we are formalising them using computational models. Experimentally, our primary goal is to monitor and perturb object representations in the functioning, computing brain. To this end, we deploy olfactory psychophysical tasks in rats, which formalise complex real-world problems. By combining such quantitative paradigms with large-scale neural ensemble recordings in the olfactory cortex, we can study how populations of neurons encode and process complex odour scenes, attempt to account for behavioural performance, and test the predictions of our theoretical models. Progress in 2013: In recent work, we demonstrated large differences in speed-accuracy trade-offs (SATs) between odour detection and categorisation, (manuscript submitted). We developed a computational model of these tasks, which can be fit to the data, and which has allowed us to formalise the hypothesis that SAT is problem-specific and suggesting that the locus of performance-limiting noise is a critical variable (manuscript in preparation). The model postulates, that categorization decisions are limited by trial-to-trial variability in the decision boundary, a prediction that was independently verified by conditional trial analysis (manuscript in preparation). Finally, we began the development of a task for testing probabilistic inference using spatial contextual cues on an olfactory sensory identification problem. by analysing the relationships of spiking activity amongst multiple neurons, we hope to gain insight into computations within the microcircuits in the motor cortex. Finally, we will apply optogenetic techniques to perturb specific circuits and observe the impact on behaviour. Progress in 2013: We identified two populations of neurons in the secondary motor cortex (M2) predictive of waiting time, one with “ramping”-to-threshold activity and the other with “transient” activity. Furthermore, we find that M2 inactivation dramatically impairs execution of this task sequence, while medial prefrontal cortex (mPFC) inactivation produces a selective prolongation of waiting times. mPFC neurons carry state-specific signals but do not preict waiting times. These data suggest a model in which “transient” neuron activity is integrated by circuits reflected by “ramping” neurons. Funding: Grants – Human Frontiers Science Programme (HFSP). Fellowships – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT). Collaborators: Alex Pouget, University of Geneva, Switzerland; Matthieu Luis, Centre for Genomic Regulation (CRG), Barcelona, Spain. Funding: Grants – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Fellowships – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Champalimaud Foundation (CF). Collaborators: Hanan Shteingart & Yonatan Lowenstein, Hebrew University, Israel. Action selection and action timing in the premotor cortex Executing the right action at the right moment is important for adaptive behaviour. Thus, not only how we choose one action among multiple options but also how we determine the timing of actions are fundamental questions. Our goal is to understand what features of future actions are represented in the neuronal firing patterns in these areas, and how the interaction between neurons gives rise to the action selection and action timing processes. To achieve this goal, we are using multiple single-unit recording techniques in behaving rodents. By correlating the activity of neurons with the animal’s behaviour, we are seeking to understand the internal representation of future actions in the motor cortex. Furthermore, Evaluating the reliability of knowledge: neural mechanisms of confidence estimation Humans and other animals must often make decisions on the basis of imperfect evidence. What is the neural basis for such judgments? How does the brain compute confidence estimates about predictions, memories and judgments? Previously, we found that a population of neurons in the orbitofrontal cortex (OFC) tracks the confidence in decision outcomes. We are seeking to extend these observations by testing whether confidence-related neural activity in the OFC is causally related to confidence judgments. We are also addressing how the uncertainty about a stimulus in the course of decision-making is computed in olfactory sensory cortex. We are currently establishing similar confidence-reporting RELATÓRIO ANUAL FC 2013 24 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 tasks in humans and testing them in a range of behaviours. These experiments will give us further insights into the nature of the neural processes underlying confidence estimation. Progress in 2013: An important issue we wish to address is how confidence is “calibrated” such that subjects have an accurate estimate of their performance. These experiments will give us further insights into the nature of the neural processes underlying confidence estimation. Recently, in rats, we found that inactivation of the rat orbitofrontal cortex impairs confidence reporting but not choice behaviour suggesting that confidencerelated neural activity in the OFC is causally related to confidence judgments (manuscript under review). We used chronic multi-electrode recordings to assay neural ensemble function in the olfactory tubercule of rats performing a confidence-reporting task together with a reward value manipulation (study in progress). In humans, we tested confidence-reporting tasks similar to those we deployed in rats under several different psychophysical paradigms. We aim to use manipulations to test whether there are taskgeneral as well as task-specific mechanisms for confidence calibration. Funding: Champalimaud Foundation (CF), Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT). Fellowships: Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT). Collaborators: Adam Kepecs, Cold Spring Harbor Laboratory, USA. Marta Moita Behavioural Neuroscience Group Members: Cristina Marquez (Postdoctoral Researcher) Ekatarina Vinnik (Postdoctoral Researcher, Bial Fellow) Anna Pereira (INDP 2008, PhD Student) Scott Rennie (INDP 2008, PhD Student) Andreia Cruz (INDP 2009, PhD Student, FCT Fellow) Elizabeth Rickenbacher (INDP 2009, PhD Student, FCT Fellow) Ricardo Zacarias (INDP 2012, PhD Student, FCT Fellow) Marta Guimarãis (PDIGC, PhD Student) Bruno Ceña (Lab Manager) Research Summary: We are interested in understanding the neural mechanisms underlying behavioural plasticity using a combination of behavioural, pharmacological or optogenetic tools. In particular, we are studying how prior experience and how social interactions shape behaviour. Leaving in social groups has an adaptive value for a number of reasons. We focus on defence mechanisms in the context of a social environment and social foraging. In the first case, we study how rats use defence behaviours of con-specifics, such as freezing, as alarm cues. The neural mechanisms by which animals use social information to detect impending danger are largely unknown. In addition, we study social buffering, i.e. how social interactions mitigate fear, which is thought to underlie in part a preference to be close to conspecifics. In the second case, we study prosocial behaviour of rats in using food foraging tasks. Research Projects: Neural mechanisms of trace auditory fear conditioning This project focuses on the role of different memory systems in trace auditory fear conditioning (tAFC). We have previously found that the length of the temporal gap separating the events (tone and shock) in this task determines the brain regions involved. When the interval is short, the amygdala and the medial prefrontal cortex (mPFC) are required for normal learning, but when the interval is long, in addition to these structures the hippocampus is recruited. We are studying how the memory of the tone is maintained in mPFC through the temporal gap. Progress in 2013: We are recording the activity of populations of simultaneously recorded neurons in medial prefrontal cortex during tAFC. Preliminary results show that single cell responses are quite diverse, with some neurons being inhibited, others excited or not responding to the tone. Hence investigating how the dynamics of neural activity at the population level may carry information about the occurrence of events in this task Funding: Fellowships – Bial Foundation Cooperation in social dilemmas in rats Game theory has constituted a powerful tool in the study of the mechanisms of reciprocity. We are using the Stag Hunt game, a coordination game in which the best thing to do is the same as the other subject, and where the choice of cooperating entails a higher risk than defecting. Having established a Stag Hunt game for rats using an automated double T-maze we found that rats learn to coordinate in order to maximise food rewards, that they are not just following the other rat and that they prefer the safer choice to the risky choice. Progress in 2013: We have started to run this game as a simultaneous choice game between to freely choosing agents. We found that rats coordinated most of the time, but were equally likely to cooperate or defect. Interestingly, we found that the rat that chose first was more likely to cooperate after a coordination trial than after an anti-coordination trial. Neural mechanisms of social transmission of fear in rats This project aims at investigating the mechanisms underlying social transmission of fear (STF) in rats, i.e. how rats respond to the fear displayed by a conspecific. Having found that silence, resulting from the cessation of movement-evoked sound, is the cue that triggers observational freezing, we are currently searching for the neural mechanism of its detection In addition, as vicarious freezing requires prior experience with shock, we are studying how prior self-experience with the aversive stimulus contributes to this process. Progress in 2013: To study the mechanisms of silence detection we have established a protocol to silence neurons in a temporally precise manner using optogenetics. We are currently focusing on the lateral amygdala. Finally, through a series of experiments we found that stress is not sufficient to drive observational freezing and that freezing in association with shock is important for this process. Collaborators: Christian Keysers, Netherlands Institute for Neuroscience, The Netherlands. Social Buffering of Fear Social interactions can decrease anxiety and fear in a variety of circumstances, a phenomenon known as social buffering, of which the neural mechanisms remain poorly understood. We use fear conditioning, during which an animal can learn to fear a neutral cue when it is paired with foot-shocks, to test the effect of social context on fear conditioned rats. We aim to study the mechanisms by which social buffering might have a lasting impact in learned fear in adult male rats. In addition, we are studying the effects of social RELATÓRIO ANUAL FC 2013 26 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 buffering in the context of maternal behaviour. Progress in 2013: We have focused on the regulation of maternal defence responses by the presence of their pups. We found that mothers freeze when exposed to a learned threat while alone, but do no freeze if exposed in the presence of their pups displaying instead various maternal and defence behaviours. We found this switch to depend on oxytocin in amygdala. Collaborators: Regina Sullivan, New York University, USA. Prosocial behaviour in rats To study prosociality in rats, a social species widely used in Neuroscience, we developed a two choice task, where prosocial behaviour did not yield a benefit or a cost to the actor. In this task, the actor could choose between one option that yielded food only to itself (selfish choice) and a second option that yielded food to itself and a recipient rat (pro-social choice). We used a double T-maze (one per rat), in which both animals were trained to poke in a nose-port in order to gain access to food baited arms. However, during testing, only the actor’s ports were active and these controlled the doors of both mazes. Progress in 2013: Through a series if experiments we found that rats showed a high proportion of prosocial choices. By manipulating reward delivery to the recipient and its ability to display a preference for the baited arm, we found that both the display of food-seeking behaviour (poking in a nose-port) and the delivery of rewards are necessary to drive prosocial choices. Mechanism of propagation of defence responses in Drosophila melanogaster To address the question of the neural mechanisms social defence responses we propose to use a model system that is both amenable to the search for the neural mechanism of behaviour, while at the same time allowing the study of the behaviour of large groups of individuals. The fruit fly is the ideal model system, for its large collection of powerful genetic tools, a rapidly increasing number of approaches to study neural circuits and expanding set of behavioural paradigms, while at the same time its small size allows the study of the behaviour of large populations. Therefore, we are developing an assay to dissect social defence mechanisms in Drosophila. We have started by establishing a paradigm to study a well-known defence behaviour in flies, the escape flight/jump triggered by looming stimuli. We have found that flies will reliably jump to the first few presentations of a looming stimuli but revert to sustained freezing behaviour when more looming stimuli are presented. Funding: Fellowships – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT). Collaborators: Maria Luísa Vasconcelos, Champalimaud Neuroscience Programme, Portugal. Michael Orger Vision to Action Group Members: Claudia Feierstein (Postdoctoral Researcher, FCT Fellow) Sabine Renninger (Postdoctoral Researcher, SNF Fellow) Raquel Tomás (Postdoctoral Researcher) João Marques (INDP 2008, PhD Student, FCT Fellow) Simone Lackner (INDP 2010, PhD Student, AAS Fellow) Jens Bierfeld (INDP 2011, PhD Student, FCT Fellow) Rita Felix (INDP 2012, PhD Student, FCT Fellow) Francisco Semedo (Lab Manager) Research Summary: Our goal is to understand how the brain integrates sensory information and selects and executes appropriate actions. In particular, we aim to determine the organisation and function of neural circuits underlying visually guided behaviours. We use zebrafish as a model organism because it allows us to visualize and manipulate activity in neural circuits throughout a vertebrate brain. At just one week old, zebrafish can following moving patterns, avoid predators and track and capture live prey. With their small, transparent head, the entire volume of the brain can be imaged noninvasively at single cell resolution. Our approach has three main themes: 1) Quantitative analysis of behaviour. 2) Whole brain imaging of neural activity dynamics. 3) Perturbation of identified neurons to reveal their role in sensorimotor processing. In parallel, we are developing genetic tools that allow specific targeting and manipulation of identified cell types. Research Projects: Understanding the Neural Mechanisms that Control Swimming Speed in Zebrafish Larvae Animals often use distinct gaits to move at different speeds, and this requires the engagement of distinct neural circuits. Zebrafish larvae use different motor patterns, and recruit different spinal interneurons, during slow and fast swimming. Currently, it is not known how the brain computes desired speed or relays this information to the spinal cord. We have developed a system to perform high-speed online analysis of tail kinematics in freely swimming fish, while presenting visual stimuli. We find that zebrafish will adjust their swim speed to track different moving patterns, and they do this by switching between two discrete motor patterns. We intend to discover the neural substrates responsible for this behaviour by imaging whole brain neural activity in restrained fish, during visually evoked swimming at different speeds in a closed-loop virtual reality environment. By thoroughly investigating the mechanisms of speed control in zebrafish larvae, from visual inputs to spinal circuits, we hope to uncover general principles of vertebrate locomotor control. Funding: Grants – – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), Research and Development Grant; Fellowships – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT). Whole-brain imaging in behaving zebrafish How neural circuits integrate sensory information to produce appropriate actions is a fundamental question in neuroscience. We aim to address this question by studying the circuits underlying reflexive response to visual motion patterns. Even these simple responses of the eyes and tail can involve coordinated activity in hundreds of neurons distributed in areas throughout the brain. We image the pattern of neural activity in RELATÓRIO ANUAL FC 2013 28 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 the brains of transgenic fish, which express a genetically encoded calcium indicator in all of their neurons, while they track moving visual stimuli. Since these behaviours are very repeatable, we can systematically record responses from the whole brain with single cell resolution. Presentation of sets of stimuli which dissociate sensory and motor components of the behaviour allows us to determine what signals are carried by different populations. In this way we can comprehensively map the neural circuits underlying sensorimotor behaviours in a vertebrate brain. Funding: Grants – Marie Curie Career Integration Grant; Fellowships –– Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT). Collaborators: Ruben Portugues, Department of Molecular and Cellular Biology, Harvard University, USA; Florian Engert, Department of Molecular and Cellular Biology, Harvard University, USA. Circuit mechanisms of visuospatial processing in the zebrafish brain Complex visual behaviours, such as capturing moving prey or avoiding approaching predators, require animals to compute the location and salience of different objects moving in 3 dimensions. These computations depend on dynamic interactions between many interconnected visual areas in the brain. We use transgenic expression of optogenetic tools, and in vivo 2-photon functional imaging to reveal the cellular organisation of these circuits and the dynamics of visual processing in response to complex stimuli. We aim to: (1) generate driver lines that target gene expression to specific cell types within the fish visual system, (2) characterise visual response properties and functional topography within these populations and (3) analyse the dynamics of population activity in the optic tectum and other visual areas, when the fish is presented with competing visual targets. Using optogenetics and laser ablations we will interfere with defined circuit components, to determine the link between circuit computations and behaviour. Funding: Grants – Bial Foundation; Fellowships – Swiss National Foundation (SNF). The structure of zebrafish behaviour We have developed a high-speed video tracking system for zebrafish larvae. Our software allows real-time extraction of complete tail and eye kinematics in multiple freely swimming fish, and can use this information for closed loop control of the presentation of visual and other stimuli. We are using this system to systematically characterise the swimming behaviour of zebrafish under a broad set of conditions. An important aim is to produce a general, quantitative framework to describe the fish’s locomotor behaviour. We have applied unsupervised machine learning methods to identify distinct categories of swimming behaviour. Using a data set of millions of bouts of swimming, acquired under different behavioural conditions, we have identified a fundamental set of distinct categories of swim. We have then explored how the fish adjusts its choice of swim and modulates the kinematic parameters within these categories to respond to different stimuli. How zebrafish respond to changes in illumination Larval zebrafish show several innate responses to spatial and temporal changes in illumination, from rapid orientation and taxis to sustained modulation of locomotor activity. However, little is known about the underlying neural circuits and how neuromodulators act on them to alter locomotor behaviour. Using high-speed video tracking in a custom-built arena we quantitatively assess the fishes’ choice of swimming behaviour in response to visual stimuli such as whole field luminance changes and local light and dark patches. We aim to determine the neural activity evoked by the same stimuli using in vivo calcium imaging of transgenic fish expressing genetically encoded calcium indicators. In parallel, we are building a library of short promoter sequences that target expression to distinct neuronal types, including different neuromodulator populations, with the aim of developing a comprehensive set of transgenic driver lines. These can be combined with different reporter lines to 1) optogenetically activate or silence these populations, 2) record activity specifically from these populations and 3) trace their projections in the brain. Funding: Fellowships – Austrian Academy of Sciences (AAS), Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT). Joe Paton Learning Group Members: Tiago Monteiro (Postdoctoral Researcher) Thiago Gouvêa (INDP 2009, PhD Student, FCT Fellow) Gustavo Mello (INDP 2010, PhD Student, FCT Fellow) Gonçalo Lopes (INDP 2010, PhD Student, FCT Fellow) Sofia Soares (INDP 2011, PhD Student, FCT Fellow) Rui Azevedo (PIBS PhD Student) Bruno Ceña (Lab Manager) Research Summary: Learning to adaptively respond to cues in the environment that predict behaviourally relevant events is critical for survival. However animals are exposed to myriad sensory stimuli, and learning the predictive value of cues is non-trivial. How do animals figure out which cues are predictive, and of what, and once they do, how do they stamp in this information? This is called the credit assignment problem. Conceiving of this problem as statistical inference in the time domain offers a parsimonious account of animals’ learning abilities. That is, when cues occur relative to meaningful events is what determines whether they warrant learning about. However, we still do not understand how the brain might keep track of time and how this information is used to adapt behaviour. We aim to reveal neural mechanisms for time and adaptive behaviour by observing and manipulating neurophysiology in behaving rodents performing tasks where they estimate intervals or make flexible, value-based decisions. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 30 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Research Projects: Low dimensional, continuous monitoring of behaviour As neurophysiologists a major part of our job is to identify sources of variance in the firing patterns of neurons. In many parts of the brain, ongoing behaviour is a major source of neuronal firing variance. However, experiments in cognitive neuroscience generally sample behaviour very sparsely (~0.1 Hz) as compared to the rate of neural data acquisition. As part of the HHMI Janelia Farm Visiting Scientist program and in collaboration with Josh Dudman, we have developed a compact electronic device for measuring behaviour at the same timescale that we monitor neural activity. This “behavioural headstage” contains integrated circuitry for measuring acceleration and tilt along three axes, multiple coloured LEDs for video tracking, leads for electromyographs, and a small CMOS camera for capturing rat-centric video during cognitive tasks. Progress in 2013: We have finalized design of the electronics and are currently testing the hardware and developing software for use in all of our experimental paradigms. To this approach, we have added and invested heavily in big speedvideo recording of behaviour and analysis of the resulting data. Our initial observations have resulted in a manuscript “Ongoing behaviour predicts perceptual report of interval duration” that was submitted at the end of 2013. Collaborators: Joshua T. Dudman, Janelia farm Research Campus, USA; Yi Li, Janelia farm Research Campus, USA. Optogenetic investigation of interval timing in mice In the past year, we have initiated a parallel set of timing studies in mice in order to take advantage the increased molecular power of the mouse relative to the rat. We have trained mice on a classic temporal reproduction task, called the peak interval task, and are currently training mice on the SFI task mentioned above. By combining viruses dependent on CRE recombinase activity for expression of transgenes, with mouse lines expressing CRE in specific basal ganglia cell types, we plan to express light sensitive channels and pumps in targeted locations within the basal ganglia circuit. Stimulating these proteins with light during experiments will provide us with two potentially powerful pieces of data. First, we will be able to ask what type of cell we are recording from in vivo much more easily and in higher volume than was available with older techniques. Second, we can test hypotheses about the role of activity in specific populations of neurons for timing behaviour. Progress in 2013: We have progressed significantly in this project by stimulating Dopamine neurons in the midbrain during performance of the SFI task mentioned above. We find consistent effects of stimulating DA neurons that suggest a slowing of internal timing mechanisms. We are currently attempting to inhibit DA neuron activity optogenetically to test the hypothesis that his manipulation will result in the speeding of internal timing mechanisms. In addition, we are performing more anatomically limited perturbations of the DAergic system to identify where in the brain our manipulations are having their effects. Neurophysiology of time encoding in the rodent striatum Lesion, pharmacology, and genetic studies all suggest that the ability to estimate the passage of time on the scale of seconds to minutes is produced in the striatum, a major input area of the basal ganglia. Thus, we trained rats to estimate time intervals and recorded from striatal neurons as they behaved and asked how the passage of time could be encoded in the firing patterns we observed. In addition, the basal ganglia is thought to implement reinforcement learning mechanisms, helping the animal learn how to act in response to a given situation based on past experience. We sought to place the neural signals we recorded into a computational framework that reconciles interval timing and reinforcement learning. Towards that end, we are developing a computational model of interval timing that includes signals related to those we observe experimentally, but that also can solve reinforcement learning problems. Progress in 2013: The manuscript resulting from these experiments has been reviewed and is currently under revision. (Mello, G.M., Soares, S., and Paton, J. J. A scalable population code for time in the striatum). As part of this process, we have trained more rats and are performing inactivation and cooling experiments, as well as recording simultaneously in cortex and the basal ganglia to better understand how the neural signals we have already recorded are constructed. Neurometric - Psychometric comparison of interval timing performance Tasks in which subjects must categorise sensory stimuli whose characteristics are parametrically varied have been powerful tools for relating neural processing to sensation in a rigorous and quantitative manner. We are applying the same approach to an unconventional sensory modality, the ability to sense the passage of time, by training rats on a two alternative forced choice interval timing task. We can derive quantitative description of animals’ interval timing abilities via the fitting of psychometric functions to their choice data and then compare this to the ability of neural activity to encode the passage of time. A tight correspondence between the animals’ behavioural performance and the neuronal encoding of time would suggest involvement of those neural signals in the process of timing. Progress in 2013: We are testing hypotheses about how time is encoded in neural populations that generated by the experiments described above by recording neural activity in the same brain area (striatum) during this two alternative forced choice temporal discrimination task. We have recorded > 600 neurons from three rats performing this task, while simultaneously collecting high speed video of animals’ behaviour and the analysis of the resulting data is ongoing. In addition, we have begun to train transgenic rats that will allow us to optogenetically manipulate dopamine neurons that have been implicated in action production, learning, and timing, during this task. The role of Dopamine in value-based decision-making Our interest in time encoding in the brain stems from an ultimate interest in how animals learn to evaluate the various options presented to them in order to produce adaptive behaviour. Recently, the lab has initiated a project to directly study the neural mechanisms underlying this process of evaluating choice options in the context of value-based decisions. Multiple lines of evidence suggest that DA neurons in the midbrain broadcast a reward prediction error that in reinforcement learning models acts to update the value of stimuli and actions. However, questions remain about the causal role of DA in this process. Progress in 2013: Specifically, we have trained mice to decide between two choice options depending on their recent history of choices and reward outcomes that resulted from those choices. To test for a causal role of DA neuron firing in the updating of action value, we are expressing ChR2 and Arch in midbrain DA neurons and exciting and inhibiting their activity just after animals have selected their choice. We have found that indeed, DA stimulation appears to increase the value attributed to the prior choice, and surprisingly, that as little as one 10ms pulse of blue light appears to be sufficient to affect animals subsequent choices. We are currently conducting more experiments to confirm RELATÓRIO ANUAL FC 2013 32 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 this preliminary data, as well as performing similar experiments using arch to test the causal role of observed pauses in DA neuron firing in decreasing the value of prior stimuli and actions. Additional Collaborators: Adam Kapff, Champalimaud Neuroscience Programme, Portugal. (Learning how to interact with a dynamic environment: the role of motor cortex). Leopoldo Petreanu Cortical Circuits Group Members: Nicolas Morgenstern (Postdoctoral Researcher, FCT Fellow) Tiago Marques (INDP 2010, PhD Student, FCT Fellow) Marina Fridman (INDP 2012, PhD Student, FCT Fellow) Hedi Young (INDP 2012, PhD Student, FCT Fellow) Rodrigo Dias (IST Masters Student) Annelene Dahl (Research Technician) Francisco Semedo (Lab Manager) Research Summary: The neocortex plays a key role in sensory perception and higher cognitive functions. Unravelling how this seemingly simple sheet of neurons allows so many complex behaviours is one of the great challenges of neuroscience. Our overall goal is to understand the neural computations underlying cortical function. We approach this question by a combination of novel in vivo and in vitro methods to study the structure and function of cortical circuits. Using optical and electrophysiological techniques in brain slices we study the wiring diagram of cortical circuits. We also measure the activity of the same circuits in head-fixed behaving animals using two-photon imaging. This combined approach allows us to understand both the computations implemented by cortical circuits as well as how they emerge from the underlying neuronal network. By using this approach we will test whether conserved circuits motifs perform similar computations across the neocortex. We will study the functional and structural similarities of repeated subnetworks made by neighbouring neurons within a cortical area as well as those constituted by neurons in different cortical areas interacting through long-range cortico-cortical connections. Research Projects: Optogenetic circuit mapping of long range cortical interactions A comprehensive characterisation of the precise neuronal types constituting cortico-cortical circuits is necessary to understand their function. Feedforward connections terminate mainly from layer 2/3 to layer 6. In contrast, feedback connections terminate in all layers except layer 4. Thus, as the dendrites of cortical neurons usually span several layers, cortico-cortical axons can potentially make synapses with almost any neuronal type in the cortical column. However, as the overlap of axons and dendrites is not always a good predictor of actual connectivity, connections need to be probed with functional methods. Using channelrhodopsin-assisted circuit mapping we are identifying the postsynaptic targets of afferents from different cortical areas. By mapping the connections linking cortical areas we aim at understanding the logic of feedfoward and feedback connectivity. Funding: Grants – FP7-People (Marie Curie CIG); Fellowships –Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Champalimaud Foundation. Optical recordings of feedforward and feedback cortical connections in behaving animals In order to address the functional roles of feedforward (FF) and feedback (FB) circuits we plan to record from cortico-cortical projections in animals is engaged in behavioural tasks that depend on these circuits. Toward this goal, we are developing head fixed behaviours that require several interconnected visual areas. Head-fixed behavioural paradigms allow us to have precise stimulus control and motor readout over a large number of trials with high repeatability. Head-fixed behaviours also facilitate experimental access for the manipulation and recording of neuronal activity. In particular, they allow us to perform optical recordings of neuronal activity in behaving animals. Using two-photon microscopy and geneticallyencoded calcium indicators we will record specifically from FF and FB projections by imaging afferent axons in their target area. Recordings cortico-cortical circuits together with precise measurements of sensory, motor and behavioural variables will help us in understanding the role of these connections in cortical computation. Funding: Grants – Human Frontiers Science Programme (HSFP); Champalimaud Foundation. Assessing the function of neocortical Layer 1 with genetically-encoded indicators of synaptic activity Given its anatomical organisation, it is clear that Layer (L)1 of the neocortex plays a key role in cortical function. Despite the vast amount of neocortical recordings amassed over the past decades, L1 remains largely uncharacterised. We are developing novel specialized sensors for studying the connections linking distant brain regions to L1 together with our collaborator Lin Tian from the University of California. We will apply these novel sensors, to describe the basic functional organisation of L1. We will characterise afferent activity from cholinergic and non-specific thalamic projections to L1 in behaving animals. Our project will shed light on the functional organisation of L1. Importantly, the tools to be generated will have wide applications in neuroscience by allowing recordings from afferent inputs of any length scale and relating their function with connectivity. Funding: Grants – Human Frontiers Science Programme (HFSP). RELATÓRIO ANUAL FC 2013 34 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Validation of novel electrodes with optical and intracellular recording techniques Together with Alfonso Renart and Adam Kampff we are developing a two-photon (2P) microscope capable of simultaneous in vivo extracellular recordings with NeuroSeeker probes and targeted intracellular recording. We also plan to validate the ‘electrical image’ acquired by NeuroSeeker probes using optical in vivo 2P Ca2+ imaging of neuronal population activity in the vicinity of the electrode. Funding: Grants – FP7 Cooperation. (Neuroseeker). Additional Collaborators: Lin Tian, University of California Davis, USA. Alfonso Renart Neural Dynamics & Computation Group Members: José Pardo-Vazquez (Postdoctoral Researcher, HFSP Fellow) Nivaldo Vasconcelos (Postdoctoral Researcher) Ekaterina Vinnik (Postdoctoral Researcher) João Afonso (INDP 2011 PhD Student, FCT Fellow) Jacques Bourg (INDP 2011 PhD Student, FCT Fellow) Raphael Steinfeld (INDP 2011 PhD Student, FCT Fellow) Roberto Medina (INDP 2011 PhD Student, FCT Fellow) Fransisco Semedo (Lab Manager) Research Summary: We are interested in identifying generic principles governing the dynamics of cortical circuits and the way in which they produce function. Our current work evolves around two lines of research: auditory processing – with an emphasis on how the activity of auditory cortical populations evolves in time in response to sound and how these time-varying responses guide behaviour – and working memory, with a focus on the mechanisms underlying the maintenance of information across time. Our research strategy relies both on identifying characteristic signatures of population organisation – through recordings of the simultaneous activity of neuronal populations during controlled behavioural tasks – as well as on developing a mechanistic understanding of how these patterns of population activity emerge – which we investigate by developing mathematical models of the underlying neuronal circuits. Research Projects: Population dynamics in the Auditory Cortex Although anatomy makes it certain that information processing in the brain is the result of the interaction of neurons organised in networks spanning multiple spatial scales, our knowledge about the patterns of population activity associated to specific computations and about the mechanisms that generate these patterns in recurrent neuronal circuits is very incomplete. We are interested in the computations performed by local cortical circuits during perception. We use the auditory modality because rodents naturally use auditory cues to guide their behaviour and because it allows us to deliver complex stimuli in a well-controlled and repeatable fashion. We are developing auditory discrimination tasks built around a basic sound localization paradigm, which can easily and quickly be learnt by rodents. We record the simultaneous activity of multiple neurons from the auditory cortex both during performance of these tasks and during anaesthesia in order to investigate questions such as the temporal evolution of sensory responses, the population structure of trial-to-trial variability and its relationship to behavioural accuracy, or the interplay between feed-forward and feed-back influences in perception. Funding: Grants – FP7-People (Marie Curie); FP7-Cooperation (Neuroseeker); Fellowships – Human Froentiers Science Programme (HFSP); Fellowships – Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT). Collaborators: Jaime de la Rocha and Albert Compte, IDIBAPS, Spain. The dynamical basis of working memory In order to guide behaviour, it is sometimes necessary to actively maintain or manipulate information which has been previously experienced, but is not present in the environment, an ability referred to as Working Memory. The prefrontal cortex has been identified as a key brain area in this process, and recent work is suggesting an important role for sensory areas in working memory as well. In this project we are interested in characterising the structure of working memory representations at the population level, in quantifying their dynamical stability, and in investigating the contribution of sensory and frontal areas to working memory function in mice. Our goal is to combine careful behavioural analysis, electrophysiology, optogenetics and modelling to provide a dynamical foundation for this important cognitive ability. Funding: Grants – Human Froentiers Science Programme (HFSP) Young Investigator Award; Fellowships – Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT). Collaborators: Paul Chadderton, Imperial College London, UK ; Sebastian Royer, Center for Functional Connectomics, Seoul, Korea. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 36 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Carlos Ribeiro Behaviour and Metabolism Group Members: Ana Paula Elias (Lab Manager and Research Assistant) Pavel Itskov (Postdoctoral Researcher, FCT Fellow) Ricardo Leitão Gonçalves (Postdoctoral Researcher, EMBO Fellow) Kathrin Steck (Postdoctoral Researcher) Zita Santos (Postdoctoral Researcher, FCT Fellow) Samantha Herbert (ITQB PhD Student, FCT Fellow) Veronica Corrales (MIT-Portugal PhD Student, FCT Fellow) Samuel Walker (FLiACT PhD Student) Patrícia Francisco (Research Technician) Célia Modesto Baltazar (Research Technician) Gabriela Fioreze (Undergraduate Student, CNPq Fellow) Research Summary: We are interested in understanding how molecular and cellular mechanisms control complex biological processes at the level of the whole organism. For this we are focusing on how the internal metabolic state of the fruit fly Drosophila melanogaster affects its behavioural decisions. Starting from novel behavioural paradigms we use molecular genetic techniques to identify and characterise genes and neuronal populations involved in producing the appropriate behavioural response to a specific metabolic need of the fly. We use tissue specific whole genome behavioural RNAi screens to identify molecular processes. Neuronal substrates are identified by screening for fly lines marking neuronal populations necessary to produce correct behavioural outputs. The identified molecular mechanisms and circuits are then analysed using quantitative behavioural observations, state of the art genetic and molecular techniques, as well as imaging approaches. Research Projects: What are the exact nutritional variables affecting nutritional decisions? Animals choose which macronutrient to eat according to their current internal state and optimise the protein to carbohydrate ratio in their diet to maximiselife history traits. In the field it is well accepted that yeast is mainly used by Drosophila as a protein and therefore amino acid source but a detailed nutritional analysis of this food source remains hampered by its chemically complexity. Together with the laboratories of Dr. Matthew Piper and Prof. Linda Partridge at UCL we have used a novel holidic medium that is adequate for adult traits, such as behaviour, fecundity and lifespan. Using detailed and quantitative behaviour analyses of food choice and feeding behaviour we show that specifically removing amino acids from the diet leads to a foraging phenotype which fully mimics a lack of dietary yeast. These data shed light on the exquisite behavioural sensitivity of flies to the lack of single nutritional components and the foraging strategies used to achieve nutrient homeostasis. Funding: Grants – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), BIAL Foundation; Fellowships – EMBO, CNPq - National Counsel of Technological and Scientific Development - Brasil - Programa Ciência sem Fronteiras; Champalimaud Foundation. Collaborators: Dr. Matthew Piper and Prof. Linda Partridge, Institute of Healthy Ageing, University College London, UK. What are the behavioural strategies used by the animal to find, identify and decide which nutrients to eat? Drosophila has become a powerful model organism in neuroscience research not only due to its molecular genetics toolkit, but also due to the successful development of methods and protocols to monitor and annotate behaviour. Feeding and foraging are central elements in a majority of behavioural assays, but their quantification and analysis is a major challenge in the fly. With our collaborators we have developed flyPAD - fly Proboscis and Activity Detector, a method to automatically monitor feeding behaviour in individual flies. Our method is based on capacitive measurement of a fly’s interaction with the food. The precision of the measurements opens the possibilities for high fidelity, high temporal resolution, unbiased measurements of feeding behaviour. This method complements continuing experimental and quantitative modelling approaches to understand how the internal state affects foraging and feeding strategies to achieve nutrient homeostasis. Funding: Grants – Human Frontiers Science Programme (HFSP); Fellowships – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Champalimaud Foundation. Collaborators: Dr. Aldo Faisal, Imperial College London, UK; Prof. Michael Dickinson, University of Washington, USA. What are the molecular and cellular mechanisms used by the brain to identify what type of nutrients the animal needs and to change its behaviour to allow it to find and eat food containing the required nutrients? At the centre of developing and deploying optimal strategies for nutrient uptake and utilization lies the ability of the central nervous system to detect the availability of nutrients and to use this information to induce changes in the behaviour as well as metabolism of the animal. We are investigating how conserved nutrient sensing pathways act in the nervous system to control feeding. Furthermore analysing genes identified as being required for nutrient choice in neuronal whole-genome RNAi screens we are investigating novel molecular mechanisms mediating nutrient homeostasis. Taken together these studies are providing us with an entry point for studying nutrient balancing and value-based decision making at the molecular level. Funding: Grants – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), Bial Foundation; Fellowships – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), EMBO, CNPq - National Counsel of Technological and Scientific Development - Brasil - Programa Ciência sem Fronteiras; Champalimaud Foundation. Which are the neuronal networks involved in nutrient homeostasis and what are the changes happening in them when the internal metabolic and mating state of the animal changes? Currently only the neuronal population described by us to mediate the mating status of the fly is known to modulate nutrient homeostasis. To understand nutritional decision making it is essential that we identify and characterise further neuronal components controlling this important homeostatic behaviour. We are using genetic approaches to identify neuronal populations which are required for the fly to decide which nutrients to eat. Currently we are analysing identified neuronal substrates to understand how these neuronal populations act to guide feeding decisions. Being able to identify restricted sets of neurons is giving us the unique opportunity to make in depth analyses of the function of these neurons using activity imaging and electrophysiology as well as to characterise the molecular and cellular mechanisms acting in these neurons to mediate nutrient decisions. Funding: Grants – Human Frontiers Science Program, FP7-People (Marie Curie ITN), Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Fellowships – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) ; Champalimaud Foundation. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 38 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Maria Luísa Vasconcelos Innate Behaviour Group Members: Márcia Aranha (Postdoctoral Researcher, FCT Fellow) Nélia Varela (Postdoctoral Researcher, FCT Fellow) Dennis Herrmann (INDP 2008 PhD Student) Ricardo Zacarias (INDP 2011 PhD Student, FCT Fellow) Miguel Gaspar (Research Technician) Anita Sousa (Research Technician) Sophie Dias (Lab Manager) Research Summary: Animals exhibit behavioural repertoires that are often innate and result in stereotyped sexual and social responses to their environment. Innate behaviours do not require learning or experience and are likely to reflect the activation of developmentally programmed neural circuits. We are interested in the nature of defined neural circuits: how activation of circuits elicits specific behaviours. It has been extremely difficult in complex organisms to study a circuit beyond the early stages of sensory processing. Drosophila melanogaster is an attractive model system to understand a circuit because flies exhibit complex behaviours that are controlled by a nervous system that is numerically five orders of magnitude simpler than that of vertebrates. We use a combined behavioural, genetic and imaging approach to determine how defined neural circuits and their activation elicit specific behaviours. Research Projects: Female receptivity Genetic studies have elucidated how Drosophila male courtship behaviour is specified and its circuit components are being dissected at a surprising speed. The circuit of female behaviour, on the other hand, has been largely uncharacterised. We use a behavioural protocol that allows us to selectively inactivate subsets of neurons in the adult flies only. We use this behavioural approach and combine it with anatomical and functional dissection of the circuit. Progress in 2013: We have continued an intersectional approach to pinpoint which of the apterous neurons are important for female receptivity. We found that removing inhibition with 4 different promoters, rescues the phenotype. Photo 1. Identification of neurons controlling female sexual behaviour. We used 1050 lines from the Janelia GAL4-Driver line collection to silence subsets of neurons by expressing an inwardly rectifying potassium channel. The lines were initially screened for fertility (A). 75 lines exhibited reduced fertility and they were subsequently evaluated for receptivity by video-recording the behaviour of mating pairs in a small chamber (B). Using this strategy, we were able to identify 17 lines with a significant decrease in female receptivity after neuronal silencing (C). We finished an inactivation screen of one thousand janelia farm lines for female receptivity. An initial fertility screen identified 75 candidates. These where tested for receptivity and we confirmed 17 lines that show a reduction in receptivity. Funding: Grants – FP7-People (Marie Curie IRG), Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Fellowships: Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT). Across species stress odour response Stressed Drosophila melanogaster release an aversive odorant that elicits a robust avoidance response in test flies. The active component of the stress odour is carbon dioxide. The robust response to a single stimulus provides a powerful framework for circuit mapping. We aim to characterise the circuit of carbon dioxide response. Progress in 2013: We begun a screen that combines imaging and behaviour to characterise the third order neurons of carbon dioxide response in the lateral horn. We use lines that label the lateral horn neuron and image their calcium responses upon activation of the V-glomerulus and we test their behavioural response to carbon dioxide when the neurons are inhibited. Funding: Grants – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Fellowships – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT). Collaborators: Ilona Kadow, Max-Planck Institute of Neurobiology, Germany. Mechanism of propagation of defence responses in Drosophila melanogaster To address the question of the neural mechanisms social defence responses we propose to use a model system that is both amenable to the search for the neural mechanism of behaviour, while at the same time allowing the study of the behaviour of large groups of individuals. The fruit fly is the ideal Photo 1. Stimulation of the V glomerulus with Acetylcholine leads to activation of the lateral horn (LH) and cell bodies (CBs) around the LH. Activation is measured by a fluorescent calcium indicator. a, d and g: Maximum projection images of the LH (white dashed circle) and two different CBs (yellow circles) without the acetylcholine stimulation. Each image corresponds to one brain. b, e and h: Maximum projection images of the LH (white dashed circle) and two different CBs (yellow circles) with the acetylcholine stimulation. Each image corresponds to one brain. c,f and i: Time course of fluorescence intensity change plotted for the areas marked in yellow without and with the acetylcholine stimulation. The gray bar indicates stimulus delivery. Scale bar = 50 µm. stimulation. Each image corresponds to one brain. c,f and i: Time course of fluorescence intensity change plotted for the areas marked in yellow without and with the acetylcholine stimulation. The gray bar indicates stimulus delivery. Scale bar = 50 µm.Using this strategy, we were able to identify 17 lines with a significant decrease in female receptivity after neuronal silencing (C). silencing (C). RELATÓRIO ANUAL FC 2013 40 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 model system, for its large collection of powerful genetic tools, a rapidly increasing number of approaches to study neural circuits and expanding set of behavioural paradigms, while at the same time its small size allows the study of the behaviour of large populations. Therefore, we are developing an assay to dissect social defence mechanisms in Drosophila. Progress in 2013: We have started by establishing a paradigm to study a well-known defence behaviour in flies, the escape flight/jump triggered by looming stimuli. We have found that flies will reliably jump to the first few presentations of a looming stimuli but revert to sustained freezing behaviour when more looming stimuli are presented. Funding: Fellowships – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT). Collaborators: Marta Moita, Champalimaud Neuroscience programme, Portugal. Associated Research Groups Domingos Henrique Neural Development Group Members: Elsa Abranches (Postdoctoral Researcher) Anna Pezzarossa (Postdoctoral Researcher) Luis Guardado Suarez (Postdoctoral Researcher) Claudia Gaspar (Postdoctoral Researcher) Alexandra Rosa (Postdoctoral Researcher) Sanja Ivkovic (Postdoctoral Researcher) Aida Costa (PhD Student) Ana M. Guedes (MIT-Portugal PhD Student) Sofia Duarte (PFMA PhD Student) Pedro Barbacena (FCUL-BED Masters Student) Williane Alves (FCUL-BED Masters Student) Sara Ferreira (Research Technician) Research Summary: Our work focused on how cell fate decisions are controlled at the single-cell level, revealing how cell-cell communication functions to coordinate the proper assembly of tissues and organs. In the developing nervous system, our research allowed us to unravel how neuronal differentiation is controlled by the timing of Notch activity. We have also investigated how the pluripotent state is regulated in embryonic stem (ES) cells. By monitoring the activity of the pluripotency gene Nanog, combined with mathematical modelling, our work uncovered the existence of significant stochastic gene expression noise in individual ES cells, which we propose allow these cells to explore the pluripotent decision space. This research shall contribute to design more rational strategies to direct the in vitro and in vivo production of specific cell types, required to develop cell-replacement therapies in humans, aimed at regenerating damaged tissues and organs. Research Projects: The dialetics of “Stemness”: from biology to mathematics Our aim is to investigate the mechanisms underlying lineage specification in the pluripotent state, using ESCs as a model. Our work is directed at understanding i) how Nanog fluctuating expression in ESCs is regulated and ii) how Nanog modulates the competence of pluripotent cells for lineage specification. Our ongoing work led us to the hypothesis that the stochastic dynamics of a single regulatory molecule - Nanog itself -, endowed with a simple positive feedback mechanism acting at the posttranscriptional level, is sufficient to explain the dynamic heterogeneity of Nanog expression in ESCs. This work shall address our hypothesis that Nanog operates as an autonomous, self-regulated component of the pluripotency gene regulatory network, functioning as a noise modulator device to control cellular decision-making in pluripotent cells. Funding: Grants – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Fellowships – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Champalimaud Foundation. The V2 domain of the spinal cord as a model to study neuronal fate decisions In this project, our aim is to unravel how neuronal diversity is regulated in the V2 domain of the developing spinal cord, where V2a and V2b interneurons are generated at the same time from neuroepithelial progenitors. A unique regulatory circuitry is required to control neuronal diversification in this domain and our work supports a model where the sequential activity of two ligands, Dll1 and Dll4, coordinate consecutive steps in neurogenesis, controlling the rate of neuronal differentiation and creating diversity in the population of differentiating neurons. Our studies aim to contribute to the characterisation of the molecular pathways underlying the generation of neuronal diversity, and to elucidate how the combinatorial activities of bHLH proneural factors and Notch ligands can act in a coordinated manner. We are also investigating the transcriptional mechanisms that have evolved to direct the precise temporal and spatial expression of Dll4 in the V2 domain. Elucidating how the interplay between extrinsic cues (Notch signalling) and intrinsic factors (bHLH family members) determines the acquisition of unique neuronal differentiation programs will be essential to understand how neuronal circuits assemble in the nervous system and how they govern specific behaviours in the adult. Funding: Grants – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Fellowships – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Champalimaud Foundation. Additional Collaborators: Arjun Raj, Penn University, USA. (The dialetics of “Stemness”: from biology to mathematics). Ana Pombo, The Berlin Institute for Medical Systems Biology, Berlin, Germany (The dialetics of “Stemness”: from biology to mathematics). RELATÓRIO ANUAL FC 2013 42 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Rui Oliveira Social Neuro Endocrinology Group Members: João Machado Lopes (Postdoctoral Researcher) Sónia Cobra Cardoso (University of Algarve PhD Student, FCT Fellow) Sara Dias Cardoso (University of Algarve PhD Student, FCT Fellow) Olinda Gomes de Almeida (University of Algarve PhD Student, FCT Fellow) Ana Soares Faustino (ISPA PhD Student, FCT Fellow) Gonçalo Aires de Oliveira (ISPA PhD Student, FCT Fellow) Rodrigo Abreu (INDP 2007 PhD Student, FCT Fellow) Magda Saturnino (FCUL PhD Student, FCT Fellow) José Miguel Simões (FCUL PhD Student, FCT Fellow) André Almeida Tacão (FCUL Masters Student) Ana Carvalho Cruz (FCUL Masters Student) Natalia da Costa Madeira (FMUL Masters Student) Raquel Rua Martins (FMUL Masters Student) Fábio Varela Faustino (FMUL Masters Student) Ana Santos Félix (Lab Manager) Julia Ferreira Pinho (Research Technician) António Roleira (Fish Facility Technician) Research Summary: The main research interest of the lab is the integrative study of social behaviour that combines the study of proximate causes (gene modules, hormones, neural circuits, cognitive processes) and ultimate effects (evolutionary consequences). We have mainly focused on the plasticity in social behaviour at two different levels of variation: (1) behavioural flexibility – transient and reversible changes in social behaviour driven by social experience or social context; and (2) developmental plasticity – irreversible switches between discrete behavioural phenotypes expressed by the same genotype, driven by developmental processes in response to environmental cues. We expect to show how knowledge of the proximate mechanisms underlying social plasticity is crucial to understanding its costs, limits and evolutionary consequences. We use both zebrafish and nonmodel fish species that exhibit social plasticity and can be studied in ecologically relevant settings. Research Projects: Molecular mechanisms and evolutionary implications of social plasticity Here we propose an integrative framework for understanding the proximate mechanisms and ultimate consequences of social plasticity. As a result of this project we expect to show how knowledge of the proximate mechanisms underlying social plasticity is crucial to understanding its costs, limits and evolutionary consequences, therefore highlighting the fact that proximate mechanisms of nonheritable phenotypic variation contribute to the dynamics of selection. The following questions will be addressed: (1) What are the mechanisms animals use for sensing and responding adaptively to environmental cues that trigger plastic responses? (2) How can the same genome produce different social phenotypes in response to cues provided by the social environment? (3) Is plasticity itself subject to selection and might therefore evolve? Different fish species were choosen as study models to address each question due to the fact that teleosts are the most diverse and plastic taxa among vertebrates. Funding: Grants – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Fellowships – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT). Collaborators: Gil Levkowitz, Weizmann Institute, Israel; Hans Hofmann, University of Texas Austin, USA; Jorg Becker, IGC, Portugal; Daniel Petersen, The Chicago Medical School at Rosalind Franklin University of Medicine and Science, North Chicago, Illinois, USA. Comparative social cognition: zebrafish as a neurobehavioural model Main goals: (1) to establish the occurrence of cognitive appraisal in zebrafish and identify the brain areas involved in the evaluation of valence and salience of social stimuli; (2) to assess the occurrence of social learning in zebrafish and characterise the underlying neural mechanisms; (3) to genetically dissect (using GAL4-UAS enhancer trap lines available with restricted expression in different brain areas) the neural circuits involved in social cognition (identified in previous points) to manipulate cognitive appraisal and social learning mechanisms. A new integrative framework for the study of fish welfare based on the concepts of allostasis, appraisal and coping styles Objectives: (1) to test the occurrence of cognitive appraisal in fish and to understand how fish experience appetitive and aversive stimuli by assessing the behavioural, neurophysiological and genomic profiles of fish exposed to stimuli with positive or negative valence; (2) to provide tools and methods to measure appraisal in fish; (3) to investigate how appraisal differs between species and individuals with different coping styles; (4) to explore how predictability and controllability modulate appraisal and coping ability in fish. Funding: Grants – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Fellowships: Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Champalimaud Foundation. Collaborators: Koichi Kawakami, National Institute of Genetics, Japan. Funding: Grants – Eeuropean Commission - FP7; Fellowships: European Commission - FP7. Collabortators: Simon MacKenzie (Univ. Stirling, UK); Lars Ebesson and Oyvind Overli (Univ. Bergen, Norway); Svante Winberg (Uppsala Univ. Sweden); Marie Laure Begout (La Rochelle, France). Photo 1. Zebrafish is used in our lab as a model to study social behaviour and cognition. A behavioural paradigm to study social preference in zebrafish is shown, where the position and head-tail orientation of the focal fish are used as a measure of preference: (top panel) exposure to empty tanks elicits no position or orientation bias; (bottom panel) exposure to two conspecifics induces a bias in orientation (towards conspecifics) and position (closer to the preferred target fish). Neural mechanisms of cognitive bias In this project we aim to uncover the genetic pathways and neural circuits involved in cognitive appraisal and in the response to stressors, using zebrafish as a model organism. The broader goals of the project are: (1) To develop a behavioural assay to test cognitive bias in zebrafish and to characterise the neural circuits involved in stimulus appraisal; (2) To assess if cognitive bias (e.g. pessimistic bias) is mediating the inter-individual variation in the susceptibility to the detrimental effects of stress (using behavioural, systemic, and cellular read-outs); (3) To manipulate genetically (using GAL4-UAS enhancer trap lines) the neural circuits involved in the cognitive appraisal of stressors and check its effects on the activation of the stress response. Although this project is focused on basic biological mechanisms of stress, its outcomes have the potential to open the way for the use of zebrafish as a stress model organism in translational biomedical research. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 44 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Funding: Grants – Fundação BIAL Collaborators: Miguel Godinho Ferreira (IGC, Portugal). Additional Collaborators: Eliane Gonçalves-de-Freitas, UNESP, Brazil. (Social stress and cognitive bias in Tilapia). Michael Orger, Champalimaud Neuroscience Programme, Lisbon, Portugal. (Searching for the social brain in a model organism: unveiling the neural circuitry underlying social cognition in zebrafish). CNP Administrative Unit The CNP Administrative Unit is responsible for providing comprehensive administrative services, including budget and financial management; purchasing, procurement, human resources services and science communication. The vision of the Administrative Unit is to be an exemplary resource in the field of research administration by providing management tools, educational opportunities and exceptional service. We strive to support the CNP research community by addressing any question or concern and by maximising the time spent in research. The members of the CNP Administrative Unit function as a dynamic and multidisciplinary team and affirm our contribution to research advancement. Administrative Office Philipp Tsolakis (Group Head; Financial Manager / Controller) Alexandra Piedade (Human Resources, INDP Assistant) Bruno Ceña (Lab administrator) Francisco Semedo (Lab Administrator) Raquel Gonçalves (Purchasing and Ordering) Shira Lottem (Admin Data Architect) Tânia Li Chen (Teaching Lab Manager) Teresa Carona (Human Resources, INDP Assistant) The Administrative Office provides all the necessary aid, in all the fields from social, bureaucratic and practical, in order to ease the integration of new members and to provide all the necessary tools for the researchers to fully perform their priority goal – scientific research. Lab Administrators are responsible for purchasing lab supplies and preparing ordering lists. They analyse and address lab needs, monitor inventory and coordinate with vendors to ensure timely delivery of necessary supplies. They are also the liaison to the Foundation’s accounting and storage staff. Science Communication Office Catarina Ramos (Group Head) Liad Hollender (Science Communication) To secure the support of the public to pursue long-term benefits for humankind, science must effectively communicate to society and engage the public in its discoveries and breakthroughs. A leading scientific institution should not only produce the best quality research but also actively work to share the wonders of its research in a manner accessible to the larger community. This office coordinates science communication initiatives that range from science education and outreach to the organisation of scientific meetings. In parallel, our team is also responsible for broadcasting CNP News by maintaining online presence and facilitating communication with the Media. Assistant to the Director Inês Soeiro (Assistant to the Director) The position of Assistant to the Director provides senior-level executive support to the Scientific Director of the Champalimaud Neuroscience Programme (CNP) by providing administrative assistance to the daily activities of the Director’s office and by managing the Director’s agenda and scheduling. Research Funding Research Grants Howard Hughes Medical Institute International Early Career Scientist Award 2012-2017 Awarded to Megan Carey Early Career Scientist Award 2012-2017 Awarded to Rui Costa Fp7-Cooporation European Union BrainFlight 2012-2014 Awarded to an international group of investigators, including Rui Costa NeuroSeeker: Investigation of local and global cortical circuits with advanced neural probes for high-resolution electrophysiological monitoring and optogenetic stimulation. 2013-2017 Awarded to an international group of investigators, including Adam Kampff, Leopoldo Petreanu and Alfonso Renart Copewell . A new integrative framework for the study of fish welfare based on the concepts of allostasis, appraisal and coping styles 2011-2015 Awarded to an international group of investigators, including Rui Oliveira. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 46 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 FP7-European Commission Human Brain Project Cognitive Architectures. (Decision confidence. Local and global mechanisms.) 2013-2016 Awarded to Zachary Mainen Human Brain Project Cognitive Architectures 2013-2016 Awarded to Rui Costa FP7-Ideas (European Research Council) European Union ERC Starting Grant, European Research Council Circuits of con-specific observation 2013-2018 Awarded to Marta Moita ERC Advanced Grant, European Research Council Optogenetic Analysis of Serotonin Function in the Mammalian Brain 2010-2015 Awarded to Zachary Mainen Marie Curie Career Integration Grant Sound Localisation by Neural Populations in the Rat Auditory Cortex 2013-2017 Awarded to Alfonso Renart Marie Curie Career Integration Grant The rules of connectivity of genetically-defined long-range projections 2013-2016 Awarded to Leopoldo Petreanu Marie Curie Intra-European Fellowship for Career Development Neural circuits underlying visually guided behaviour 2011-2015 Awarded to Michael Orger Marie Curie Initial Training Network grant FLiACT—Systems neuroscience of Drosophila: from genes to circuits to behaviour 2012-2016 Awarded to Carlos Ribeiro Fundação Bial Portugal ERC Starting Grant, European Research Council Neural mechanisms of action learning and action selection: from intent to habit 2009-2014 Awarded to Rui Costa Bial Science Research Grant Bridging between events and their consequences: the role of prefrontal cortex 2013-2015 Awarded to Marta Moita FP7-People (Marie Curie) European Union Bial Science Research Grant Neural mechanisms of cognitive bias 2013-2016 Awarded to Rui Oliveira Marie Curie Career Integration Grant Neural basis of visually guided walking in the fly 2013-2017 Awarded to Eugenia Chiappe Bial Science Research Grant Embodied cognition: the neural basis of time encoding in the brain? 2013-2016 Awarded to Joe Paton Bial Science Research Grant Circuit mechanisms of spatial attention in the zebrafish midbrain 2013-2016 Awarded to Michael Orger Bial Science Research Grant Interfacing Technology with the Brain: Novel materials for implantable neural devices 2013-2016 Awarded to Adam Kampff Bial Science Research Grant Defining the functional architecture of motion vision sensitive visual-motor circuit 2013-2016 Awarded to Eugenia Chiappe Bial Science Research Grant Dopaminergic regulation of dietary learning in humans and rodents 2011-2014 Awarded to Rui Costa Bial Science Research Grant Effects of Conditional Foxp2 Deletion on MotorSequence Learning 2013-2015 Awarded to Rui Costa and Catherine French Bial Science Research Grant Investigating the function of synaptic competition in memory formation and mental retardation 2011-2014 Awarded to Inbal Israely Bial Science Research Grant Neuronal mechanisms underlying sex hormonedependent switching of sexual receptivity 2011-2013 Awarded to Susana Lima Bial Science Research Grant Neural Mechanisms of Social transmission of fear 2011-2014 Awarded to Marta Moita Bial Science Research Grant Elucidating the molecular mechanisms mediating feeding behaviour 2011-2014 Awarded to Carlos Ribeiro Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) Portugal Research Project Grant Decision confidence: Local and global mechanisms 2013-2015 Awarded to Zachary Mainen Research Project Grant Molecular mechanisms and evolutionary implications of social plasticity 2013-2016 Awarded to Rui Oiveira Research Project Grant Comida para pensar: a epigenómica das doenças alimentares 2013-2016 Awarded to Rui Costa Research Project Grant Dos neurónios ao comportamento: um estudo exaustivo do comportamento de cortejamento da Drosophila fêmea 2014-2015 (officially announced in 2013) Awarded to Maria Luísa Vasconcelos Research Project Grant Neural Control of Locomotor Speed in Zebrafish 2013-2015 Awarded to Michael Orger RELATÓRIO ANUAL FC 2013 48 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Research Project Grant Decision confidence 2013-2015 Awarded to Zach Mainen Research Project Grant Identifying and characterising the molecular mechanisms at the basis of nutritional decisions 2012-2015 Awarded to Carlos Ribeiro Research Project Grant Dopaminergic Neurotransmission 2012-2014 Awarded to Rui Costa International Human Frontier Science Programme Organisation (HFSPO) International Research Project Grant The V2 domain of the spinal cord as a model to study neuronal fate decisions 2012-2015 Awarded to Domingos Henrique HFSP Young Investigator Award Assessing the function of neocortical Layer 1 with genetically-encoded indicators of synaptic activity 2013-2016 Awarded to Leopoldo Petreanu Research Project Grant Dissecção das bases moleculares e dos circuitos envolvidos na intenção 2011-2014 Awarded to Rui Costa HFSP Young Investigator Award The dynamical basis of working memory in the prefrontal cortex 2012-2015 Awarded to Alfonso Renart Research Project Grant The dialetics of “Stemness”: from biology to mathematics” 2010-2013 Awarded to Domingos Henrique Human Frontier Science Programme Olfactory objects and decisions: From psychophysics to neural computation 2010-2013 Awarded to Zachary Mainen, Alex Pouget and Matthieu Luis. Research Project Grant Unravelling the Neuronal Circuits Underlying Female Receptivity 2010-2013 Awarded to Maria Luísa Vasconcelos Research Project Grant From genes to behaviour: dissecting the basis for CO2 response across Drosophilids 2010-2013 Awarded to Maria Luísa Vasconcelos HFSP Young Investigator Award Value-based decision making in Drosophila foraging: genes, computations and behaviour 2012-2015 Awarded to Carlos Ribeiro Simons Foundation International Project Award Dissecting Striatal Circuit dynamics during repetitive behaviours in ASD 2014-2015 (officially announced in 2013) Awarded to Rui Costa Fellowships Austrian Academy of Science DOC-fFORTE fellowship Understanding the function of Hypocretin/Orexin expressing neurons in neural circuits controlling locomotor behaviour of larval zebrafish 2012-2015 Awarded to Simone Lackner Postdoctoral Fellowship 2012-2015 Awarded to Nélia Varela Postdoctoral Fellowship 2012-2015 Awarded to Zita Santos Postdoctoral Fellowship 2011-2013 Awarded to Fatuel Tecuapelta European Molecular Biology Organisation Long – Term fellowship Elucidating the molecular basis of food choice behaviour 2012-2014 Awarded to Ricardo Gonçalves Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) Portugal Postdoctoral Fellowship 2010-2013 Awarded to Hope Johnson Postdoctoral Fellowship 2012-2015 Awarded to Pavel Itskov Postdoctoral Fellowship 2012-2015 Awarded to Claudia Feierstein Postdoctoral Fellowship 2012-2015 Awarded to Kensaku Nomoto Postdoctoral Fellowship 2012-2015 Awarded to Márcia Aranha PhD Fellowship 2013-2016 Awarded to Asma Motiwala PhD Fellowship 2013-2016 Awarded to Danbee Kim PhD Fellowship 2013-2016 Awarded to Hedi Young PhD Fellowship 2013-2016 Awarded to Marina Fridman PhD Fellowship 2013-2016 Awarded to Mert Erginkaya PhD Fellowship 2013-2016 Awarded to Michael Pereira PhD Fellowship 2013-2016 Awarded to Nuno Calaim PhD Fellowship 2013-2016 Awarded to Nuno Loureiro RELATÓRIO ANUAL FC 2013 50 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 PhD Fellowship 2013-2016 Awarded to Raphael Steinfeld PhD Fellowship 2012-2015 Awarded to Luís Moreira PhD Fellowship 2013-2016 Awarded to Rita Félix PhD Fellowship 2011-2014 Awarded to Gonçalo Lopes PhD Fellowship 2012-2015 Awarded to João Afonso PhD Fellowship 2011-2014 Awarded to Gustavo Mello PhD Fellowship 2012-2015 Awarded to Silvana Araújo PhD Fellowship 2011-2014 Awarded to Simone Lackner PhD Fellowship 2012-2015 Awarded to Joaquim Jacob PhD Fellowship 2011-2014 Awarded to Tiago Marques PhD Fellowship 2012-2015 Awarded to Ricardo Silva Zacarias PhD Fellowship 2011-2014 Awarded to Raimundo Leong PhD Fellowship 2012-2015 Awarded to Jens Bierfeld PhD Fellowship 2011-2014 Awarded to Patrícia Rachinas-Lopes PhD Fellowship 2012-2015 Awarded to Jacques Bourg PhD Fellowship 2010-2013 Awarded to Niccolò Bonacchi PhD Fellowship 2012-2015 Awarded to Roberto Medina PhD Fellowship 2010-2013 Awarded to Andreia Cruz PhD Fellowship 2012-2015 Awarded to André Luzardo PhD Fellowship 2010-2013 Awarded to Elizabeth Rickenbacher PhD Fellowship 2012-2015 Awarded to Sofia Soares PhD Fellowship 2010-2013 Awarded to Thiago Gouvêa PhD Fellowship 2010-2013 Awarded to Ali Argunsah PhD Fellowship 2009-2013 Awarded to Ana Mafalda Vicente PhD Fellowship 2010-2013 Awarded to Anna Hobbiss PhD Fellowship 2009-2013 Awarded to Dennis Herrmann PhD Fellowship 2010-2013 Awarded to Sevinç Mutlu PhD Fellowship 2009-2013 Awarded to João Marques PhD Fellowship 2010-2013 Awarded to Susana Valente PhD Fellowship 2012-2015 Awarded to Samantha Herbert PhD Fellowship 2010-2013 Awarded to Ana Machado PhD Fellowship 2012-2015 Awarded to Catarina Albergaria PhD Fellowship 2010-2013 Awarded to Verónica Corrales International Human Frontier Science Programme Organisation (HFSPO) International PhD Fellowship 2009-2013 Awarded to Ana Rita Fonseca HFSP Long Term Fellowship Serotonergic modulation of olfactory information processing 2011-2014 Awarded to Eran Lottem PhD Fellowship 2009-2013 Awarded to André Mendonça PhD Fellowship 2009-2013 Awarded to Ana Pereira PhD Fellowship 2009-2013 Awarded to Scott Rennie PhD Fellowship 2009-2013 Awarded to Fernando Santos HFSP Long Term Fellowship Cell-type specific features of identified serotonergic neurons in the raphe nucle in behaving rats 2011-2014 Awarded to Magor Lorincz HFSP Long Term Fellowship 2012-2015 Awarded to Cindy Poo Neural mechanisms underlying the encoding of contextual information in olfactory cortex RELATÓRIO ANUAL FC 2013 52 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 HFSP Long Term Fellowship Covariations between population neuronal activity and choice: a sensory or cognitive origin? 2012-2015 Awarded to Jose Luis Pardo-Vazquez Swiss National Science Foundation 2012-2013 Awarded to Sabine Renninger Wellcome Trust UK Postdoctoral Fellowship The neural basis of goal-directed behaviour 2011-2015 Awarded to Thomas Akam Publications Peer-Reviewed Research Articles: Abranches E, Bekman E, Henrique D. (2013) Generation and Characterisation of a Novel Mouse Embryonic Stem Cell Line with a Dynamic Reporter of Nanog Expression. PLoS ONE. 8(3): e59928. Ahrens MB, Orger MB, Robson DN, Li JM, Keller PJ. (2013) Whole-brain functional imaging at cellular resolution using light-sheet microscopy. Nat. Methods. 10(5):413-20. Akerboom J, Carreras Calderón N, Tian L, Wabnig S, Prigge M, Tolö J, Gordus A, Orger MB, Severi KE, Macklin JJ, Patel R, Pulver SR, Wardill TJ, Fischer E, Schüler C, Chen TW, Sarkisyan KS, Marvin JS, Bargmann CI, Kim DS, Kügler S, Lagnado L, Hegemann P, Gottschalk A, Schreiter ER, Looger LL. (2013) Genetically encoded calcium indicators for multi-color neural activity imaging and combination with optogenetics. Front. Mol. Neurosci. 6:2. Audero E, Mlinar B, Baccini G, Skachokova ZK, Corradetti R, Gross C. (2013) Suppression of Serotonin Neuron Firing Increases Aggression in Mice. J. Neurosci. 33(20): 8678-88. Bräcker LB, Siju KP, Varela N, Aso Y, Zhang M, Hein I, Vasconcelos ML, Grunwald Kadow IC. (2013) Essential Role of the Mushroom Body in Context-Dependent CO2 Avoidance in Drosophila. Curr. Biol. 23(13): 1228-34. Boerlin M, Machens CK, Deneve S (2013) Predictive Coding of Dynamical Variables in balanced spiking networks. PLOS Comput. Biol. 9(11): e1003258. Cao VY, Ye Y, Mastwal SS, Lovinger DM, Costa RM, Wang KH. (2013). In vivo two-photon imaging of experience-dependent molecular changes in cortical neurons. J Vis Exp. 2013 Jan 5;(71). doi:pii: 50148. 10.3791/50148. Guohong Cui, Sang B. Jun, Xin Jin, Michael D. Pham, Steven S. Vogel, David M. Lovinger, Rui M. Costa. (2013) Concurrent activation of striatal direct and indirect pathways during action initiation. Nature. 494(7436):238-42. Chen TW, Wardill TJ, Sun Y, Pulver SR, Renninger SL, Baohan A, Schreiter ER, Kerr RA, Orger MB, Jayaraman V, Looger LL, Svoboda K, Kim DS. (2013) Ultrasensitive fluorescent proteins for imaging neuronal activity. Nature. 499(7458):295300. Koralek AC, Costa RM, Carmena JM (2013). Temporally precise cell-specific coherence develops in corticostriatal networks during learning. Neuron, 4;79(5):865-72. Cui G, Jun SB, Jin X, Pham MD, Vogel SS, Lovinger DM, Costa RM. (2013) Concurrent activation of striatal direct and indirect pathways during action initiation. Nature. 494(7436):238-42. Doran C, Pearce T, Connor A, Schlegel T, Franklin E, Sendova-Franks AB, Franks NR. (2013) Economic investment by ant colonies in searches for better homes. Biol. Lett. 9(5): 20130685. Félix AS, Faustino AI, Cabral EM, Oliveira RF (2013). Non-invasive measurement of steroid hormones in zebrafish holding-water. Zebrafish 10: 1-6. Galhardo L, Oliveira RF. (2013) The effects of social isolation on steroid hormone levels are modulated by previous social status and context in a cichlid fish. Horm. Behav. 65(1):1-5. Gremel CM, Costa RM. (2013) Orbitofrontal and striatal circuits dynamically encode the shift between goal-directed and habitual actions. Nat. Commun. 4: 2264. Gremel CM, Costa RM (2013). Premotor cortex is critical for goal-directed actions. Front. Comput. Neurosci. 7:110. doi: 10.3389/fncom.2013.00110. Marvin JS, Borghuis BG, Tian L, Cichon J, Harnett MT, Akerboom J, Gordus A, Renninger SL, Chen TW, Bargmann CI, Orger MB, Schreiter ER, Demb JB, Gan WB, Hires SA, Looger LL. (2013) An optimised fluorescent probe for visualizing glutamate neurotransmission. Nat. Methods. 10(2):162-70. Mendonça R, Soares MC, Bshary R, Oliveira RF (2013). Arginine vasotocin neuronal phenotype and interspecific cooperative behaviour. Brain Behaviour and Evolution 82:166-76. Oliveira GA, Uceda-Gutierrez S, Oliveira T, Fernandez A, Garcia Marques T, Oliveira RF (2013). Threat perception and familiarity moderate the androgen response to competition in women. Frontiers in Psychology 4: e389. Piper MD, Blanc E, Leitão-Gonçalves R, Yang M, He X, Linford NJ, Hoddinott MP, Hopfen C, Soultoukis GA, Niemeyer C, Kerr F, Pletcher SD, Ribeiro C, Partridge L. (2013). A holidic medium for Drosophila melanogaster. Nat Methods. 11(1):100-5. Ramiro-Cortés Y, Israely I. (2013) Long Lasting Protein Synthesis- and Activity-Dependent Spine Shrinkage and Elimination after Synaptic Depression. PLoS ONE. 8(8):e71155. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 54 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Renninger SL, Orger MB (2013). Two-photon imaging of neural population activity in zebrafish. Methods 15;62(3):255-67. Sanchez-Ripoll Y, Bone HK, Owen T, Guedes AM, Abranches E, Kumpfmueller B, Spriggs RV, Henrique D, Welham MJ (2013). Glycogen synthase kinase-3 inhibition enhances translation of pluripotency-associated transcription factors to contribute to maintenance of mouse embryonic stem cell self-renewal, PLoS One 8(4):e60148. Simões PM, Niven JE, Ott SR. (2013) Phenotypic Transformation Affects Associative Learning in the Desert Locust. Curr. Biol. 23(23):2407-12. Teles MC, Dahlbom SJ, Winberg S, Oliveira RF. (2013) Social modulation of brain monoamine levels in zebrafish. Behav. Brain Res. 253:17-24. Zariwala HA, Kepecs A, Uchida N, Hirokawa J, Mainen ZF. (2013) The Limits of Deliberation in a Perceptual Decision Task. Neuron. 78(2):339-51. Zhang W, Schneider DM, Belova MA, Morrison SE, Paton JJ, Salzman CD. (2013) Functional Circuits and Anatomical Distribution of Response Properties in the Primate Amygdala. J. Neurosci. 33(2): 722-733. Zinck L, Lima SQ. (2013) Mate Choice in Mus musculus Is Relative and Dependent on the Estrous State . PLoS ONE. 8(6): e66064. Conference Articles: Barrett D, Deneve S, Machens CK (2013) Firing rate predictions in optimal balanced networks. Advances in Neural Information Processing 26. Review Articles: Itskov PM, Ribeiro C. (2013) The dilemmas of the gourmet fly: the molecular and neuronal mechanisms of feeding and nutrient decision making in Drosophila. Front Neurosci. 7:12. Oliveira RF. (2013) Mind the fish: zebrafish as a model in cognitive social neuroscience. Front Neural Circuits. 7:131. Ramiro-Cortés Y, Hobbiss AF, Israely I. (2013) Synaptic competition in structural plasticity and cognitive function. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 369(1633):20130157. Renninger SL, Orger MB. (2013) Two-photon imaging of neural population activity in zebrafish. Methods. 62(3):255-67. Saravia JL, Goncalves D, Oliveira RF (2013). Ecological modulation of reproductive behaviour in the peacock blenny: a mini-review. Fish Physiology and Biochemistry 39: 85-89. Wohrer A, Humphries MD, Machens CK (2013). Population-wide distributions of neural activity during perceptual decision-making. Prog. Neurobiol. 103:156-93. Comments: Arber S, Ehlers MD, Frégnac Y, Mainen ZF, Raymond J, Isaacs T (2013) BRAIN Initiative and Human Brain Project: Hopes and Reservations. Cell. 155(2): 265-266. Castro-Rodrigues P, Oliveira-Maia AJ. (2013) Exploring the effects of depression and treatment of depression in reinforcement learning. Front Integr Neurosci. 7:72. Oliveira RF, Galhardo L (2013). Rescuing the baby from the bathwater: a reply to Carter (2013). Biology Letters 9:2013.0264. Renart A. (2013) Recurrent networks learn to tell time. Nat. Neurosci. 16(7):772-4. Rennie SM, Moita MM, Mainen ZF. (2013) Social cognition in the rodent: nothing to be sniffed at. Trends Cogn Sci. 17(7):306-7. Taborsky B, Oliveira RF. (2013) Social competence vs. responsiveness: similar but not same. A reply to Wolf and McNamara. Trends in Ecology and Evolution 28: 254-255. Wohrer A, Machens CK (2013). Percept and the single neuron. Nat. Neurosci. 16(2):112-113. Science Communication and Outreach Catarina Ramos (Group Head) Liad Hollender (Science Communication) To secure the support of the public to pursue long-term benefits for humankind, science must effectively communicate to society and engage the public in its discoveries and breakthroughs. A leading scientific institution should not only produce the best quality research but also actively work to share the wonders of its research in a manner accessible to the larger community. This office coordinates science communication initiatives that range from science education and outreach to the organisation of scientific meetings. In parallel, our team is also responsible for broadcasting CNP News by maintaining online presence and facilitating communication with the Media. Main Projects: Sciencecalifragilistic Instructors: Catarina Ramos, Elsa Abranches, Pedro Ferreira, Ana Pereira, Ana Mafalda Vicente, Andreia Cruz, Maria Inês Vicente, Rodrigo Abreu. Sciencecalifragilistic is a science education project funded by Ciência Viva. It was launched in 2013 by a group of PhD students and Postdoctoral researchers from the CNP. The purpose of the project is to stimulate scientific reasoning, critical thinking and creativity among the non-scientific community, particularly at the high-school level. Towards this end, high school students are guided through the different steps of the scientific method, from the formulation of a question, or generation of a hypothesis, to the resolution of a problem. Along the way students collect, analyse and discuss scientific data in a laboratory environment at CCU. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 56 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Students and tutors were distributed in three experimental projects, which were developed in the Teaching Lab at the CCU. The students were exposed to the way knowledge is built, by trial and error and consecutive iterations and experiments, where hypotheses and results are constantly evaluated and discussed. Moreover, the students were challenged to communicate their work through the preparation of lab meetings and debates. This project was planned for two consecutive years (2012/2013 and 2013/2014), each cycle lasting six months. The first cycle started in January 2013 and has completed the project in June 2013 with a concluding symposium. Twelve students were selected to the project, based on their motivation letters: six 12th grade students from Escola Secundária de Miraflores and six 11th grade students from Escola Secundária D. Luisa de Gusmão. The second cycle began in January of 2014 and is expected to finish in June of the same year. The project was also presented at TEDx Youth in Leiria, Portugal by Catarina Ramos and Maria Inês Vicente, with the support of all other members of the Sciencecalifragilistic team. The theme of the event was ‘Invert your thinking’, and the members of Sciencecalifragilistic demonstrated how their project aims to change and enrich the way individuals think about science and non-scientific topics. AR | RESPIRE CONNOSCO Drawing on the enthusiasm of the Champalimaud Neuroscience Programme community and spearheaded by students, a series of science communication events called Ar was established. Ar is Portuguese for air, representing how pervasive and fundamental science is in our daily lives. Ar events explore fundamental scientific themes by intertwining work from leading thinkers, both local and international. On each event scientists and non-scientist, such as plastic artists, chefs, mind readers, group facilitators, cyborgs and others, engage the public to think, interact and debate their ideas. Presentations are entertaining and dynamic and include cutting edge interactive games and open discussion. In 2013, four Ar events and one SeminAr event took place at the Champalimaud Auditorium. The first event of this vibrant series was dedicated to Learning and Education. Supporting the events, the same group of students has implemented a range of online resources, including streaming and hosted multimedia content, a webzine, a newsletter and social networking that links the actual events with a range of relevant established sources from scholarly blogs to TED talks and much more. Organisers: Anna Hobbiss, Tiago Marques, Gil Costa, Bruno Afonso, Eric Dewitt, Ekaterina Vinnik, Scott Rennie, Rita Venturini, André Mendonça, Maria Vicente, Pedro Ferreira, Ana Pereira, Catarina Ramos, Simone Lackner, Roberto Medina, Nuno Calaim, Sara Matias Ar Events 2013 4/4/2013 Learning & Education Speakers: Escola da Ponte, Domingos Fernandes, Paul Howard-Jones MCs: André Mendonça, Maria Vicente, Gil Costa 22/5/2013 Storytelling Speakers: Jonathan Gottschall, Hélia Correia, Anna Hobbiss MCs: Pedro Ferreira, Ana Pereira 17/10/2013 Math Sense: Easier Than You Think Speakers: Nuno Calaim (with Eric DeWitt), Richard Bisk, Ana Rita Pires MCs: Roberto Medina, Nuno Calaim, Catarina Ramos 30/11/ 22013 Playing with emotions: Music & the Brain Performers: Ensemble Bonne Corde Speakers: Stphen Bull, Marta Moita MCs: Scott Rennie SeminAr Events 2013 30/5/2013 The chemistry between us: The science of love and implications for new treatments for autism Speakers: Larry Young MCs: Léa Zinck, Cristina Márquez Collaborations 26/3/2013 Featuring: Superhumans In parternship with Ciência Viva Pavilhão do Conhecmento, Lisbon, Portugal Invest in Our Future – Invest in Science Video Contest As part of a movement against cuts in EU Science funding, a group of researchers from the Champalimaud Foundation in Lisbon, Portugal, has launched a short-video campaign called Invest in Our Future – Invest in Science. This campaign is part of a movement named no-cuts-on-research, which started with an Open Letter sent to the EU Heads of States and Governments, by 44 Nobel and Laureates and 6 Fields Medallists who stated their grave concern about the upcoming negotiations. Complementing this letter, a Petition started to circulate among research communities and the number of signatures has overcome 150.000. The video contest attracted the participation of individuals across the world who found original ways to express their support in the cause of spreading the importance of science. Contest Organisers: Catarina Ramos, Liad Hollender, Rita Venturini, Zachary Mainen Banner Design: Gil Costa Collaborators: Wolfgang Eppenschwandtner (Initiative for Science in Europe), Joana Barros (Associação Viver a Ciência) Sponsors: Bayer, Caixa Geral de Depositos. Winning videos Jury selection: Why Does Science Matter? By the Science in Society team at the British Science Association Monica Lobo, Toby Shannon, Alice Taylor-Gee. When You Think About Science… By Michal Maymon, Israel. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 58 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Facebook voting: Regenerated Story of Little Red Riding Hood. By Luis Mendes, Wei Ji, Johanna Bolander, Kavin Karunratanakul, Maarten Sonnaert, Dennis Lambrechts, Sally Louis Homsy, Veerle Bloemen, liesbet geris, Astrid Van Hove, Liliana Moreira Teixeira. Begium. High School Visits Guided Tours: Maria Inês Vicente, Nivaldo Vasconcelos, Cristina Afonso, Pedro Ferreira, Isabel Campos, Catarina Ramos Introduction: Maria João Villas-Boas Presenters: Marta Moita, Maria Luisa Vasconcelos, Susana Lima Over 500 high school students visited the CCU in 2013, proving our Open Door Policy a worthwhile mission that will continue in 2014, with the aid of the recently launched online calendar for registrations. Once a month, investigators from the CNP welcome a group of 50-60 students who arrive from all across Portugal. The investigators introduce the students to the world of neuroscience, talk to them about their research, their motivations and career paths. All visits end with a tour around the laboratories and facilities. Due to the high number os requests, in Dec 2013, an online calendar for these visits to the CCU was implemented on the CF website. Participation in Noite dos Professores 2013 Exhibitors: Catarina Ramos, Pedro Ferreira, Ana Pereira, Andreia Cruz, Maria Inês Vicente, Rodrigo Abreu, Liad Hollender, Tânia Li Chen, Marta Camacho, Albino Oliveira-Maia, Ana Fernandes, Pedro Rodrigues. The CNP was invited to participate in this year’s Noite dos Professores, organised by Pavilhão do Conhecimento. The event took place of the night of October 18th. A group of volunteers from the CNP included PhD students, members of the CNP Administration Unit and Clinical research fellows. The goal of Teacher’s Night was to provide teachers with exciting new ways to educate their students about science. Among many stations with demonstrations about geology, physics and chemistry, the CNP provided a unique point of view on neuroscience. Press Office The CNP Science Communication Office also manages requests from the Media and issues press releases regularly. In 2013, 28 press releases were produced, resulting in 133 mentions in the local Portuguese Media and international coverage. In addition, the Office mediated 21 requests from the Portuguese media, including requests for interviews of CNP faculty to various Portuguese Journals such as Expresso and television channels such as RTP. CNP investigators provided interviews on their work and their lives as scientists on over 20 different occasions, thus communicating information about the work done at the CNP and on current important topics in neuroscience research to the general public. Website & Newsletter Updates on scientific events and news are sent out to the CNP community on a weekly basis in the form of a weekly newsletter and following reminders. In addition, regular website updates of news and events are posted by the Science Communication Office. In 2013, over 50 indivudual news posts were published on the CNP website, with corresponding updates on the CNP facebook page. This increased online presence resulted in a rapid increase in the number of facebook followers and website visits. Outreach by individual CNP Members In addition to participation in CNP-organised outreach events, CNP members also make regular visits to schools and participate in public events on science-related matters. The Science Communication Office mediates the majority of these events. Below you can find a list of these events. January 15/1 / 2013: EdgeArts exhibit – One, No One and One Hundred Thousand. Artist: Joana Ricou. Panel discussion: Ana Pereira and Marta Moita. February 28/2/2013: Domingos Henrique. ‘Scientist as a Profession’ Talk to Secodary School Students, Escola Salesiana Estoril. March (Brain Awareness Week 2013): 12/3/2013: Pedro Ferreira ‘Dos neurónios aos circuitos no cérebro: uma viagem com lasers e outras coisas improváveis.’ Ciência Viva centre, Lousal. 12/3/2013: Ana Rita Fonseca ‘Cérebro meu, cérebro meu: quem é mais complexo do que eu?. Escola Básica 2,3 Conde de Oeiras. 13/3/2013: Susana Lima ‘Cérebro meu, cérebro meu: quem é mais complexo do que eu?’ Grémio de Instrução Liberal de Campo de Ourique, Lisbon. 15/3/2013: Marta Moita, Marta Camacho, Nivaldo Vasconcelos, José Cruz Monthly school visit to the CCU: 48 students from Escola Alcaides de Faria (Barcelos) April: 16/4/2013: Catarina Ramos, Maria Inês Vicente. Speakers and panel participants at a Science and Culture Week Event discussion with ex-Minister of Education David Justino and the president of Ciência Viva, Rosalia Vargas. Escola Secundária do Forte da Casa. 11/4/2013: Marta Moita. Speaker and Panel Participant. Tertúlias de Jornalismo e Literatura on Storytelling. FNAC, Centro Commercial Colombo. 12/4/2013: Rui Costa. Speaker. ‘Brain, Action and Perception – Creation of individual repertoires.’ Cultrugest event for Centro de Arte e Comunicação, Lisbon. 13/4/2013: Zachary Mainen (Speaker); Eric DeWitt, Scott Rennuw, Rita Venturini, Samuel Viana , Catarina Ramos (Team). ‘How science works and the challenges that we face to make it better.’ TEDxO’Porto2013, on Fusion, Porto. May: 5/2013: Marta Moita, Joe Paton. Making a short movie - Concurso Saber Porquê: De que cor é o céu à noite? Mundo na Escola. (Mundo na Escola is a programme from the Portuguese Ministry for Education and Science which aims at bridging the gap between schools and arts, sciences and literature.) June: å28/6/2013: Rui Costa. Speaker. Hipnose e Neurociência at Rua Abade Faria To celebrate the scientific contributions of Abade Faria, a series of activities, organised by Pavilhão do Conhecimento – Ciência Viva. Rui Costa talked about Hypnotism and Neuroscience at a Tattoo shop at Rua Abade Faria, Lisbon. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 60 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 August: 16/8/2013: Maria Inês Vicente, Pedro Ferreira, Catarina Ramos and Michael Orger. Semester at Sea - A group of 25 students from the “Semester at Sea” ship visit, a study-away program for university students run by the University of Virginia-USA visited the CCU. October: Noite dos Professors (See more information above). TEDx Youth at Leiria (See more information at Sciencecalifragilistic section) November: 11/2013: Rui Costa, Catarina Ramos, Pedro Ferreira Launching of Video Contest together with Ciência Viva to promote neurosciences and the European Year of the Brain among high schools in Portugal December: 28/12/2013: Domingos Henrique, Tiago Marques, Ricardo Gonçalves and Rui Costa. Participation in the science fundraising initiative “Maratona da Saúde”. Seminars and Meetings organised at the CCU Scientific Meetings Champalimaud Neuroscience Symposium, 25 – 28 September 2013. Organisers: Maria Luísa Vasconcelos and Christian Machens Sponsors: Aralab Blackrock, Ultragene, Tecniplast, Zeiss, Charles River, Filsat, Linde Healthcare, Clever Systems, Science 4 You, Meditecno, Go Natural, Sutter Instruments, Banco Espirito Santo (BES), Soquímica. Institutional Support: Champalimaud Foundation, Fundação para a Ciência e a Tecnologia, Fundação Luso-Americana. This conference exemplifies the broad interests of the CNP. In this third edition, eighteen invited speakers and five selected speakers covered a wide range of topics in neuroscience. The talks together with the poster sessions, that took place every afternoon, generated lively discussions. Around 300 participants had an opportunity to discuss theoretical, cognitive molecular, genetic and ethologic approaches to neuroscience. The meeting provided an opportunity for the emergence of fresh ideas and new perspectives on the work of each participant. List of Invited Speakers: Dora Angelaki (Baylor College of Medicine) Optimal integration of sensory evidence: Building blocks and canonical computations Richard Axel (Columbia University/HHMI) Order from disorder: Representations of olfactory information in the cortex Herwig Baier (Max Plank Institute of Neurobiology) Modular control of behaviour in zebrafish Steven Reppert (University of Massachusetts) Neurobiology of monarch butterfly migration Mateo Carandini (University College London) Circuits for summation and division in mouse visual cortex Timothy Ryan (Cornell University) A link between metabolic state and cognitive state forged at the nerve terminal Thomas Clandinin (Stanford University) Dissecting the circuits that detect visual motion in Drosophila Peter Scheiffele (Basel University) Molecular diversity and synaptic functions of the neuroligin-neurexin adhesion system Martha Constantine-Paton (Massachusetts Institute of Technology) LTP/LTD: A link between activity-dependent development of neural circuits and behaviour Stefan Schuster (University of Bayreuth) Prey catching in archerfish: A neurobiological bonanza Catherine Dulac (Harvard University/HHMI) New insights into genomic imprinting in the adult and developing brain Michale Fee (Massachusetts Institute of Technology) A model of basal ganglia function, inspired by the songbird Susana Lima (Champalimaud Neuroscience Programme) Mate choice in the house mouse Marta Moita (Champalimaud Neuroscience Programme) You are not alone: Fear in the context of social interactions Tirin Moore (Stanford University/HHMI) Compression of visual space in prefrontal cortex during eye movement Hitoshi Okamoto (Riken Brain Science Institute) The roles of the habenula in escape and aggression Gina Turrigiano (Brandeis University) Firing rate homeostasis in awake freely behaving rodents Scott Waddell (University of Oxford) Reward, motivation and dopamine in the fruit fly 10th National Conference of Ethology, 24 – 25 October 2013. Organisers: Susana Lima and Marta Moita Sponsors: Imexsa, Monte Selvagem, Delta Cafés, Banco Espirito Santo (BES), Science 4 You, Sumol + Compal, Parque Biológico Gaia. Institutional Support: Portuguese Ethology Society, Champalimaud Foundation. This meeting brought together scientists from the several fields afore mentioned, including ecology, evolution, development, physiology, psychology and neuroscience, spanning a wide range of model organisms, from invertebrates to vertebrates. We aim to present an integrated overview of animal behaviour, by bringing together investigators and students working in Portugal and abroad. Over two days we had four keynote RELATÓRIO ANUAL FC 2013 62 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 lectures by internationally distinguished speakers, 24 talks selected from abstract submission and two poster sessions, providing ample opportunity for formal an informal exchange of ideas. Future of Ultra High Field Small Animal Magnetic Resonance Technology. 7 – 8 November 2013. Organisers: Zachary Mainen, Celso Matos. List of Invited Speakers: Regina Macedo (Universidade de Brasília) Flights of fancy: sexual selection in a Neuotropical songbird Chris Braun (Hunter College) Soundscapes and the evolution of hearing: a case using Malagasy ad South Asian Cichlids. Eugenia Chiappe (Champalimaud Neuroscience Programme) Motion vision in walking flies Susana Carvalho (Oxford University) Primate archaeology, an interdisciplinary ethology: why does it matter? New Brain Technologies: A road map for Portugal. 26 June 2013. Orgnisers: Zachary Mainen, Rui Costa. The Fundação para a Ciência e Tecnologia and the Champalimaud Foundation’s Neuroscience Programme hosted a workshop entitled “New Brain Technologies: A roadmap for Portugal.” The aim of this workshop is to present the Human Brain Project (HBP) Flagship, as well as the available details about Funding Calls expected this Autumn and in the beginning of the next year. Further discussions and breakout sessions were aimed to identify national teams with potential to participate in the activities of this Flagship in the future and identify the best way to promote this participation. What are the challenges and potentials of MRI technology to drive breakthroughs in brain and cancer imaging over the next 10-15 years? The goal of the workshop was to obtain strategic advice in this field, in order to identify opportunities to invest in this area. A panel of experts was consulted for their views on the potentials of this technology for research, particularly in the areas of neuroscience and/or oncology. 3º Congress of Tuberous Sclerosis. 17 – 18 November 2013. Organisers: The Association for Tuberous Sclerosis in Portugal, Inbal Israely. The goal of this meeting was to provide education about Tuberous Sclerosis within Portugal to families with affected members, physicians, and scientists. The meeting brought together experts from the US and within Portugal, in order to provide state of the art information about the disorder and its treatment, as well as on-site patient consultations. Neuroseeker General Meeting & Workshop on Advanced Electrode Technology. 27 – 28 June 2013. Organiser: Adam Kampff. The workshop was attended by 50 international participants, representing 12 EU and international projects, all developing hardware and software techniques for the acquisition and analysis of neural activity with advanced electrode technology. The full day meeting consisted of short presentations of each project followed by lively question and answer debates, which extended into a late afternoon break-out session, an informal reception, and the conference dinner. A number of the discussions arose between the participants and NeuroSeeker, some of which (HHMI, Open-Ephys, Magnetrodes) have already lead to concrete collaborations between these related, synergistic activities. Furthermore, the main consensus at the meeting was the need to develop standard validation and test protocols such that improvements in recording technology could be compared across laboratories and experiments. A test plan, coordinated by HHMI with NeuroSeeker and other groups, is currently being developed and finalized in the preparation for the arrival of the first advanced probes during 2014. Furthermore, a report on developments within the ‘Open-Ephys’ project, an open source hardware and software initiative to develop inexpensive yet powerful electrophysiology tools, has led to a coordination of their technology with that developed throughout NeuroSeeker and has facilitated the adoption of ‘Open-Ephys’ hardware/software systems by a number of partners within NeuroSeeker for preliminary experiments. invited lecturers from Europe and the U.S., we explored this much-overlooked aspect of the hippocampus. Hippocampus and Decision Making: An Advanced Course. 2 – 6 December 2013. Marta Moita (Champalimaud Neuroscience Programme) Introduction to Hippocampus Organisers: Marta Moita, Mert Erginkaya, Ekaterina Vinnik, Pavel Itskov, Niccolò Bonacchi, Hedi Young, Marina Fridman, Nuno Loureiro. It seems natural that decisions, which depend so much on context and experience, must rely critically on the part of the brain where such information is stored, yet this function of the hippocampus is rarely discussed. Furthermore, actions are organised in space, and the spatial component of action planning also crucially involves the hippocampus. With the help of five List of Invited Speakers: Francesco Battaglia (Donders Centre for Neuroscience) Cell assemblies and cortico-hippocampal communication David Foster (Johns Hopkins University) The role of the hippocampus in navigational learning and decision- making David Redish (University of Minnesota) Mental time travel (past [memory] and future [planning]) David Robbe (Mediterranean Institute for Neurobiology) The hippocampus beyond the cognitive map: Possible functions in episodic memory and time perception Loren Frank (University of California) How can a single circuit do many things? CNP Colloquia 2013 Hedderik van Rijn (University of Groningen, The Netherlands.) Cross-fertilization between Computational Modeling and the Neurosciences January 27, 2013. Javier Medina (The University of Pennsylvania, USA) Turn on the light; turn off purkinje cells…. And blink! March 7, 2013. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 64 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Henry Yin (Duke University Medical Centre, USA) The role of dopamine in behaviour March 8, 2013. Larry Young (Emory University, USA) The Neurobiology of Social Bonding May 30, 2013. Cynthia Moss (University of Maryland, USA) Multisensory processes guide 3-D spatial navigation in echolocating bats March 21, 2013. Alvaro Pascual-Leone (Berenson-Allen Center for Noninvasive Brain Stimulation; Beth Israel Deaconess Medical Center; Harvard Medical School, USA) Combining Brain Imaging, Neurophysiologic Techniques and Noninvasive Brain Stimulation to Understand A Changing Brain June 6, 2013. Stephen Shea (Cold Spring Harbour Laboratory, Stony Brook University, USA) Olfactory and auditory social communication in mice April 2, 2013. Scott Sternson (Howard Hughes Medical Institute, Janelia Farm Research Campus) Deconstruction of neural circuits for hunger April 4, 2013. Allan Hobson (Beth Israel Deaconess Medical Center; Massachusetts Mental Health Center, USA) Dream Consciousness April 9, 2013. Massimo Scanziani (University of California San Diego, Howard Hughes Medical Institute) Cortical circuits of Vision April 11, 2013. Gordon Fishell (New York University, USA) The Role of Genetic Programs and Activity in the Development of Cortical Interneuron Diversity June 27, 2013. Michael Platt (Duke University, USA) Charity and Deception in the Brain July 11, 2013. Stephen Lisberger (Howard Hughes Medical Institute; Duke University, USA) Cellular and circuit mechanisms for cerebellar motor learning July 25, 2013. Ilan Golani (Tel Aviv University, Israel) Is mouse exploratory behaviour recursive? April 11, 2013. Ed Callaway (Salk Institute for Biological Studies, USA) Systems Neurobiology Laboratories, Salk Institute for Biological Studies September 5, 2013. Brett Mensh (Janelia Farm Research Campus, USA). Maximizing the impact of your grants and papers April 26, 2013. Michael Brecht (Berlin School of Mind and Brain, Bernstein Center for Computational Neuroscience) A grid cell grid? Semptember 12, 2013. Peter Latham (Gatsby Computational Neuroscience Unit, University College London, UK) Olfaction as probabilistic inference May 2, 2013. David Redish (University of Minnesota, USA) Evaluation during deliberation as covert representations of reward September 19, 2013. Maneesh Sahani (Gatsby Computational Neuroscience Unit University College London, UK) Inferring population dynamics from ensemble neuronal activity. October 10, 2013. Jeff Magee (HHMI Janelia Farm Research Campus, USA) Circuit level computations in the neocortex and hippocampus October 17, 2013. Michael J. Spivey (University of California, Merced, USA) Online links between perception and higher cognition October 31, 2013. Alan P. Koretsky (National Institute of Neurological Disorders and Stroke, USA) Localization of Synaptic Sites of Cortical Plasticity by MRI November 6, 2013. Matthew Botvinick (Princeton University, USA) Hierarchical reinforcement learning November 21, 2013. Loren Frank (University of California, San Francisco, USA) Neural substrates of memory retrieval and decision-making December 5, 2013. Robert Datta (Harvard Medical School, USA) Sensors and Actuators for Smell December 12, 2013. Presentations and Meeting Organised at International Institutions Presentations Megan Carey – Oral Presentations 18/2/2013 The cerebellar circuit: from synapse to behaviour JORTEC Symposium on Biomedical Engineering, Faculty of Science and Technology, Universidade Nova de Lisboa 14/8/2013 Cerebellar contributions to coordinated locomotion in mice Gordon Research Conference on the Cerebellum 16/9/2013 Cerebellar contributions to coordinated locomotion in mice Instituto Medicina Molecular (Keynote lecture, 10th Anniversary Postdoctoral Symposium) 17/10/2013 The cerebellar circuit: from synapse to behaviour École des Neurosciences de Paris Student Retreat (Keynote lecture) 13/11/2013 Instructive signals for locomotor adaptation in mice Society for Neuroscience Annual Meeting (Minisymposium on Teaching Signals) Megan Carey – Poster Presentations Albergaria C, Silva NT, Carey MR. Is endocannabinoid signaling required for cerebellum-dependent learning? Gordon Research Conference on the Cerebellum 2013, New London, NH, USA. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 66 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Albergaria C, Silva NT, Carey MR. Is endocannabinoid signaling required for cerebellum-dependent learning? Howard Hughes Medical Institute Investigators meeting 2013, Ashburn, VA, USA. 9/2013 Generating and shaping novel action repertoires EPFL SV- Life Science Symposium “Motor Control - from neural circuits and diseases to neuroprosthetics. “ Lausanne, Switzerland. Albergaria C, Silva NT, Carey MR. Is endocannabinoid signaling required for cerebellum-dependent learning? Champalimaud Neuroscience Symposium 2013, Lisbon, Portugal. 10/2013 Generating and shaping novel action repertoires The Assembly and Function of Neural Circuits. Ascona, Switzerland. Ana S. Machado, João Fayad, Carla Matos, Megan R. Carey. Cerebellar contributions to mouse locomotion revealed by the LocoMouse tracking system. Champalimaud Neuroscience Symposium 2013, Lisbon, Portugal. 11/2013 Generating and shaping novel action repertoires MPI Florida. Florida, US. Eugenia Chiappe – Oral Presentations Alves da Silva J, Tecuapelta F, Paixão V, Costa RM. Exploring the role of SNC dopaminergic neurons in the initiation of self paced actions. Chamaplimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. 24/10/2013 Motion vision in walking flies 10th Meeting of Portuguese Society of Ethology, Lisbon, Portugal Rui Costa – Oral Presentations 5/2013 Generating and shaping novel action repertoires Janelia Conference “Temporal Dynamics in Learning: Networks & Neural Data.” Ashburn, VA, USA. 8/2013 Endocannabinoids and Habit Formation Gordon Research Conference, Cannabinoid Function in the CNS. Waterville Valley, NH, USA. 9/2013 Generating and shaping novel action repertoires UC Berkeley Neuroscience Seminar Series. Berkeley, CA, USA. Rui Costa – Poster Presentations Tecuapetla F, Jin X, Lima, Costa RM. Basal ganglia contribution to action initiation and action performance. Chamaplimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. Mutlu S, Feliciano C, Tecuapetla F, Costa RM. Intrinsic properties and signal dynamics of basal ganglia output neurons. Chamaplimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. Rachinas-Lopes P, Paixão VB, Gomez-Marin A, dos Santos ME, Costa RM. Inertial Sensor and Tracking System as a New Method to Study the Behaviour of Dolphins. Chamaplimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. Cao V, Costa RM, Wang K. Experience-dependent activation of Arc expression in individual frontal cortical neurons during motor training. Chamaplimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. Castro AC, Oliveira-Maia A, Costa RM. NMDA receptor deletion in interneurons alters motor and instrumental learning in mice. Chamaplimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. Martins GJ, Vaz A, Costa RM. Motor and instrumental learning in mice with interneuron NMDA receptor deletion. Sociedade Portuguesa de Neurociencias 2013. Luso, Portugal. Afonso C, Paixão VB, Costa RM. Host exploratory and risk behaviours are modified during parasitic infection. Chamaplimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. Inbal Israely – Oral Presentations Oliveira RF, Costa RM. Neural substrates of accuracy in motor skills. Society For Neuroscience Annual Meeting 2013. San Diego, CA, USA. 11/6/2013 (Presentation by Israely Lab group member: Yazmín-Cortés) Spine shrinkage and elimination via mGluR-induced LTD: implications for long-term memory storage. Spring Hippocampal Research Conference. Taormina, Italy. French CA, Feliciano C, Correia M, Paixão VB, Jin X, Fisher SE, Costa RM. Differential contributions of Foxp2 to motor-skill learning. Society For Neuroscience Annual Meeting 2013. San Diego, CA, USA. 5/12/2013 Activity dependent restructuring of synaptic inputs Long-term potentiation: enhancing neuroscience for 40 years.’ Satellite Meeting at The Royal Society, Kavli Research Centre. London, UK. Gremel CM, Luo G, Lovinger D, Costa RM. Endocannabinoid signaling in orbitofrontal cortex modulates habit formation. Society For Neuroscience Annual Meeting 2013. San Diego, CA, USA. Adam Kampff – Oral Presentations Santos FJ, Costa RM. Cortical and striatal dynamics during operant motor skill learning. Portuguese Society for Neuroscience meeting. 2013. Luso, Portugal. Santos FJ, Costa RM. Cortical and striatal dynamics during operant motor skill learning. Temporal Dynamics in Learning: Networks and Neural Data. 2013. Janelia Farm Research Campus - Ashburn, USA. Mutlu S, Tacuapetla F, Feliciano C, Costa RM. Mapping dorsomedial and dorsolateral striatal circuits: Anatomical data suggesting parallel loop organisation in mouse basal ganglia. Neurobiology of Action 2013, Milano, Italy. 12/2/2013 The Present and Future of Neural Recording Devices BIOSTEC 2013, Keynote Lecture. Barcelona, Spain. 18/2/2013 The Present and Future of Neural Recording Devices JORTEC 2013. Caparica, Portugal. 25/7/2013 Children on Drugs: How common behaviour medications affect the (young) brain? NYSASN Summer Enrichment Academy. Grand Island, NY, USA. 16/9/2013 Moving with motor cortex: Controlling behaviour in unpredictable environments European Visual Cortex Meeting. Zagreb, Croatia. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 68 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 30/10/2013 Control of behaviour in unpredictable environments: Moving with Motor Cortex Max Planck Institute for Neurobiology. Munich, Germany. 28/11/2013 Moving with cortex: New techniques for studying behaviours that require motor cortex SWC - University College of London. London, UK. Susana Lima – Poster Presentations 10/2013 Nomoto K, Lima S. Social signals in the ventromedial hypothalamus of female mice: influence of the reproductive cycle. Hormones and Behaviour Conference. Janelia Fram, HHMI, USA. Christian Machens – Oral Presentations 25/3/2013 Dynamics of the oculomotor integrator revealed by instantaneous optogenetic perturbations Instituto de Medicina Molecular, Lisbon, Portugal 14/5/2013 On the optimality and robustness of neural tuning Janelia Farms Conference “Temporal Dynamics in Learning.” Washington DC, USA. 9/5/2013 Efficient Coding and Balanced Networks: A unification Carnegie Mellon University. Pittsburgh, USA. 17/5/2013 Efficient Coding and Balanced Networks: A unification Columbia University. New York, USA. 30/5/2013 Some new insights on neural population tuning Workshop “Noise in decision making”, IDIBAPS, CRM, UPF Barcelona. Barcelon, Spain. 12/7/2013 Efficient Coding and Balanced Networks: A unification University of Bielefeld. Bielefeld, Germany. 17/7/2013 Working Memory: What needs to be explained? Computational Neuroscience Meeting (Workshop on “Neural Mechanisms of Working Memory Limits”). Paris, France. 15-16/8/2013 Efficient Coding Advanced Course in Computational Neuroscience (IBRO/FENS Summer School). Poznan, Poland. 16/10/2013 Statistical commonalities in population responses across brain areas Columbia University, Workshop on “quantifying structure in large neural datasets.” New York, USA. 5/12/2013 Efficient Coding and Balanced Networks: A unification EPFL Lausanne. Lausanne, Switzerland. 9/12/2013 Efficient Coding FMI Basel, Course on Computational Biology. Basel, Switzerland. Zachary Mainen – Oral Presentations 24/1/2013 Origins and use of uncertainty in decision-making Bernstein Center for Computational Neuroscience. Tubingen, Germany 15/2/2013 The neural dynamics of waiting and giving up in the rat premotor cortex Institute of Neuroinformatics, University of Zurich. Zurich, Switzerland. 7/3/2013 The origins and use of decision confidence 3rd Latin American School for Education, Cognitive and Neural Sciences. Comandatuba, Brasil. 19/4/2013 Neural circuits for spontaneous action timing in the frontal cortex 1st European Neuroscience Conference by Doctoral Students. Bordeaux, France. 15/5/2013 Neural circuits for spontaneous action timing in the frontal cortex Temporal Dynamics in Learning: Networks and Neural Data. HHMI Janelia Farm Research Campus, USA. 30/5/2013 Contribution of online learning to variability in perceptual decisions Noise in decision-making. Barcelona, Spain. 27/7/2013 Neural circuits for spontaneous action timing in the frontal cortex Institute of Neuroscience, Shanghai, China 10/10/2013 What can experimental systems neuroscience teach us about studying social systems? A Multilevel Approach to Distributed Cognition. Cascais, Portugal 23/10/2013 Neural mechanisms of the timing of actions Yale University. New Haven, CT, USA. Zachary Mainen – Poster Presentations DeWitt EJ, Mendonça AG, Kepecs A, Mainen ZF. Confidence based learning in a perceptual task: How uncertainty and outcome influence choice. Cosyne. Arizona, USA. Costa GM, Mainen ZF. Interplay of confidence and value in the transformation of olfaction to action. Cosyne. Arizona, USA. Fonseca AR, Mainen ZF. Planning and selecting between multiple action sequences in a multiple alternative non-forced choice task. EPFL SV- Life Science Symposium. Lausanne, Switzerland. Costa GM, Mainen ZF. Interplay between value and confidence in a olfactory guided decision. Sociedade Portuguesa de Etologia. Lisbon, Portugal. Mendonça AG, Vicente MI, deWitt EJ, Pouget A, Mainen ZF. Uncertainty in the brain as a two-step problem: how continuous learning may generate errors. Annual Meeting for Gulbenkian Students. Seia, Portugal. Venturini R, Johnson H, Mainen ZF. Feedback manipulation affects confidence in decision making. Champalimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. Mendonça AG, Vicente MI, Pouget A, Mainen ZF. Crystalized learning as a suboptimal strategy that degrades odor categorization performance. Champalimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. Murakami M, Vicente MI, Costa GM, Mainen ZF. Neural dynamics of waiting and giving up in the rat secondary motor cortex. Champalimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 70 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Correia PA, Valente SS, Lima SQ, Mainen ZF. Serotonergic modulation of sexual behaviour. Champalimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. Lottem E, Lorincz M, Dugué G, Mainen ZF. Serotonergic modulation of sensory information processing in the piriform cortex. Champalimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. Vicente MI, Mendonça AG, Mainen ZF. Taskdependent speed accuracy-tradeoffs in olfaction. Champalimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. Costa GM, Mainen ZF. Interplay between value and uncertainty in the olfactory striatum. Champalimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. Fonseca M, Murakami M, Mainen ZF. Serotonergic modulation of waiting behaviour. Champalimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. Matias S, Dugué G, Lottem E, Audero E, Vassilevskaia T, Mainen ZF. Long-term monitoring of genetically defined neuronal populations in freely behaving rodents through an optical fiber. Champalimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. Marta Moita – Oral Presentations 28/9/2013 You’re not alone: fear in the context of social interactions Champalimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. 10/10/2013 You’re not alone: fear in the context of social interactions ESCON 2013 Workshop: A Multilevel Approach to Distributed Cognition. Cascais, Portugal. 2013 (Presentation by Moita Lab group member: Ana Pereira) Auditory Cues in Social Transmission of Fear Riken Summer School. Tokyo, Japan. 2013 (Presentation by Moita Lab group member: Elizabeth Rickenbacher) Oxytocin in the Central Nucleusof the Amygdala Mediates Social Buffering of Fear The Nathan Kline and NYU Emotional Brain Institute. New York, NY, USA. 7/2013 (Presentation by Moita Lab group member: Scott Rennie) Coordination in Rats: The use of game theory to study the proximal mechanisms of cooperation. Cold Spring Harbor Asian Conferences: Computational and Cognitive Neuroscience. Beijing, China. 10/2013 (Presentation by Moita Lab group member: Scott Rennie) Coordination in Rats: The use of game theory to study the proximal mechanisms of cooperation. 10th National Conference of Ethology. Lisbon, Portugal. Marta Moita – Poster Presentations Cruz A. A Blast from the past: how prior experience modulates transmission of fear. Champalimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. Cruz A. A Blast from the past: how prior experience modulates transmission of fear. 10th National Conference of Ethology. Lisbon, Portugal. Pereira A. Auditory Cues in Social Transmission of Fear. Champalimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. Pereira A. Auditory Cues in Social Transmission of Fear. FENS/IBRO Summer School: Causal Neuroscience: Interacting with Neural Circuits. Bertinoro, Italy. Pereira A. Auditory Cues in Social Transmission of Fear. 10th National Conference of Ethology. Lisbon, Portugal. Rickenbacher E. Misery Really Does Love Company: Oxytocin in the Central Nucleus of the Amygdala Mediates Social Buffering of Fear. ECNP Congress. Barcelona, Spain. Rickenbacher E. Misery Really Does Love Company: Oxytocin in the Central Nucleus of the Amygdala Mediates Social Buffering of Fear. Champalimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. Rickenbacher E. Oxytocin in the Central Nucleusof the Amygdala Mediates Social Buffering of Fear. ECNP Workshop School. Nice, France. Rennie S. Coordination in Rats: The use of game theory to study the proximal mechanisms of cooperation. Champalimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. 11/7/2013 Whole brain imaging of neural circuit activity in behaving zebrafish Vienna Biocenter. Vienna, Austria Joe Paton – Oral Presentations 3/2013 (Presentation by Paton Lab group member: Thiago Gouvea) On embodied cognition, the basal ganglia, and neural codes for time Internal seminar Universidade Federal do ABC. São Paulo, Brasil. 5/2013 Networks don’t play chess Janelia Farm Research Campus. Confernece of temporal dynamics in learning. Ashburn, VA. USA. Joe Paton – Posters Presentations Gouvea T, Monteiro T, Soares S, Paton JJ. On embodied cognition, the basal ganglia, and neural codes for time. ENCODS conference. Bordeaux, France. Soares S, Atallah B, Monteiro T, Gouvea T, Paton JJ. Mice perform action sequences that predict choice during temporal discrimination. Soceity for Neuroscience Annual Meeting 2013. San Digo, CA, USA. Leopoldo Petreanu – Oral Presentations Michael Orger – Oral Presentations 19/3/2013 Whole brain imaging of neural circuit activity in behaving zebrafish Max Planck Institute of Neurobiology. Munich, Germany. 12/9/2013 Shining light on cortical circuits Instituto Superior Técnico. Lisbon, Portugal 29/11/2013 The structure and function of cortico-cortical connections Instituto de Neurociencias. Alicante, Spain. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 72 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Alfonso Renart – Oral Presentations 30/5/2013 Competitive Dynamics During Spontaneous Activity ESF Workshop “Noise in Decision Making.” Barcelona, Spain. 24/9/2013 Spontaneous Dynamics of Cortical Circuits during Activated States Bernstein Conference. Tubingen, Germany. Carlos Ribeiro – Oral Presentations 16/3/2013 Gourmet flies - using winged invertebrates to understand the brain Invited speaker at the meeting of the Portuguese Biomedical Sciences students (IV Jornadas Nacionais de Ciências Biomédicas). Averio, Portugal. 16/4/2013 (Presentation by Ribeiro Lab group member: Samuel J Walker) How Internal States Modulate Sensory Processing in Drosophila Max Planck Institute for Neurobiology, Munich, Germany - FLiACT Annual Meeting. Munich, Germany. 18/4/2013 The gourmet fly - the molecular and neuronal basis of nutrient decisions in Drosophila Invited speaker at the Institut of Functional Genomics Lyon (IGFL), Lyon, France. 3/5/2013 Gourmet flies - Essential and non-essential decisions in Drosophila Invited speaker at the second nutritional homeostasis workshop at the LIMES Institute, University of Bonn, Germany 26/7/2013 Gourmet flies – Using winged invertebrates to understand how the brain and the body interact Key note speaker at the 7th PhD student’s retreat of the Max-Planck-Institute of Immunobiology and Epigenetics in Freiburg, Münstertal, Germany. 15/8/2013 Gourmet flies – Essential and non essential decisions in Drosophila Selected speaker at the third Junior European Drosophila Investigator meeting, Cumberland Lodge, UK. 19/10/2013 Using a holidic medium to study nutrient homeostasis in Drosophila Selected talk at the European Drosophila Conference in Barcelona, Spain. 10/2013 (Presentation by Ribeiro Lab group member: Verónica M Corrales) Elucidating the computational strategies behind nutritional decisions in Drosophila CSHL Neurobiology of Drosophila Meeting. Cold Spring Harbor, USA. 10/2013 (Presentation by Ribeiro Lab group member: Verónica M Corrales; Awarded “Best Talk”) Elucidating the computational strategies behind nutritional decisions in Drosophila Portuguese Neuroethology Meeting. Lisbon, Portugal. 10/2013 (Presentation by Ribeiro Lab group member: Pavel M Itskov) FlyPAD : high throughput and temporal resolution feeding sensor for flies. CSHL Neurobiology of Drosophila Meeting. Cold Spring Harbor, USA. 10/2013 (Presentation by Ribeiro Lab group member: Pavel M Itskov) FlyPAD : high throughput and temporal resolution feeding sensor for flies. Portuguese Neuroethology Meeting. Lisbon, Portugal. Carlos Ribeiro – Poster Presentations Corrales VM, Faisal AA, Ribeiro C. Poster: Elucidating the computational strategies behind nutritional decisions in Drosophila. Champalimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. Leitão-Gonçalves R., Fioreze G. T., Francisco A. P., Piper M. D., Ribeiro C. Different dietary components have drastically different effects on feeding decisions and nutrient homeostasis. CSHL Neurobiology of Drosophila Meeting. Cold Spring Harbor, USA. Pavel M. Itskov, Matthieu Pasquett, Jose-Maria Moreira, Ekaterina Vinnik, Goncalo Lopes,Steve Safarik, Michael Dickinson and Carlos Ribeiro. FlyPAD : high temporal resolution feeding sensor for flies. Champalimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. Walker SJ, Ribeiro C. Modulation of Sensory Processing & Behaviour by Mating in Drosophila. FLiACT Workshop: Emerging Techniques to Map & Functionally Characterise Neural Circuits in Drosophila. Ashburn, USA. Maria Luísa Vasconcelos – Oral Presentations 1/3/2013 Unravelling the circuit of CO2 avoidance in Drosophila melanogaster XiV jornadas de Biologia Aplicada, Univ. Minho. Braga, Portugal. 27/5/2013 Circuits of Innate behaviours Cognition, emotion and behaviour: the brain at work, University of Porto. Porto, Portugal. 19/9/2013 unravelling the circuit of CO2 avoidance in Drosophila melanogaster Collége de France. Paris, France. Maria Luísa Vasconcelos – Poster Presentations Herrmann D, Dias S, Vasconcelos ML. An intersectional approach to assess the requirement of subsets of apterous-neurons in receptivity. Congress of the Portuguese Society of Ethology. Lisbon, Portugal. Aranha MM, Souza A, Santos M, Gyenes B, Dias S, Vasconcelos ML. Identification of neurons controlling female sexual behaviour. Congress of the Portuguese Society of Ethology. Lisbon, Portugal. Domingos Henrique – Oral Presentations Herbert SL, Ribeiro C. Neuronal nutrient sensing in Drosophila feeding decisions. Champalimaud Neuroscience Symposium 2013. Lisbon, Portugal. 25/10/2013 From ES cells to Neurons 2nd Joint Meeting SPDB/SEBD Meeting. Lisbon, Portugal. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 74 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Domingos Henrique – Poster Presentations Abranches E, Guedes A, Pezzarossa A, Henrique D. The role of Nanog in pluripotency network regulating Embryonic Stem Cells. 2nd Joint Meeting SPDB/SEBD Meeting. Lisbon, Portugal. Gaspar C, Rosa AI, Ferreira S, Ramos C, Henrique D. Understanding cell fate decisions in the embryonic retina. 2nd Joint Meeting SPDB/SEBD Meeting. Lisbon, Portugal. Costa A, Juniat S, Gale J, Daudet N, Henrique D. From Embryonic Stem Cells to Sensory Hair Cells: A Cell Reprogramming Approach. 2nd Joint Meeting SPDB/SEBD Meeting. Lisbon, Portugal. Barbacena P, Ramos C, Neves J, Henrique D. Unravelling the regulation of Dll4 expression and its function during embryonic neurogenesis. 2nd Joint Meeting SPDB/SEBD Meeting. Lisbon, Portugal. Guedes A, Abranches E, Henrique D. Analysis of the dynamic properties of the pluripotency network in Embryonic Stem Cells. 2nd Joint Meeting SPDB/ SEBD Meeting. Lisbon, Portugal. Rui Oliveira – Oral Presentations 20-24/5/2013 Rapid regulation of gene expression in the zebrafish brain induced by perceived social interactions 15th Annual Meeting of The International Behavioural & Neural Genetics Society (IBANGS). Leuven, Belgium. 3-5/7/2013 Cognitive appraisal mediates physiological and genomic responses to social information 3rd ToK CONFERENCE OF COMPCOG, “The Evolution of Social Cognition: Comparisons and integration across a wide range of human and non-human animal species.” Vienna, Austria. 4-8/8/2013 Integrating proximate and ultimate causes of social plasticity BEHAVIOUR 2013 - Joint meeting of the 33rd International Ethological Conference (IEC) & the Association for the Study of Animal Behaviour (ASAB). Newcastle, UK. 3-6/10/2013 Neuroendocrinology of social behaviour in tilapia BARD (the United States – Israel Binational Agricultural R&D Fund) Workshop on “Perspectives in Endocrinology of Cichlids.” Kibbutz Ein Harod, Ihud, Israel. 3-6/10/2013 Neuroanatomy resources for a behavioural neuroendocrinology study model, the Mozambique tilapia (Oreochromis mossambicus) BARD (the United States – Israel Binational Agricultural R&D Fund) Workshop on “Perspectives in Endocrinology of Cichlids.” Kibbutz Ein Harod, Ihud, Israel. 11-13/10/2013 Social competence as an ecological performance trait: proximate mechanisms and ultimate consequences European Social Cognition Network (ESCON) Experts Workshop “A Multilevel Approach to Distributed Cognition.” Cascais, Portugal. 24-25/10/2013 (Presentation by Oliveira Lab group member: José M Simões) Social odors conveying dominance and reproductive information induce rapid brain transcriptome changes in a cichlid fish 10th Meeting of the Portuguese Ethological Society. Lisbon, Portugal. 24-25/10/2013 (Presentation by Oliveira Lab group member: Sara Cardoso) Social network and reproductive success in a species with alternative reproductive tactics 10th Meeting of the Portuguese Ethological Society. Lisbon, Portugal. 5-6/12/2013 Searching for the social brain: neural and molecular mechanisms of social learning in zebrafish ASAB Winter Conference 2013 “The Evolution of Behavioural Mechanisms.” Zoological Society, London, UK. 5-6/12/2013 (Presentation by Oliveira Lab group member: Magda Teles) Socially driven changes in neural plasticity mediate behavioural flexibility ASAB Winter Conference 2013 “The Evolution of Behavioural Mechanisms.” Zoological Society, London, UK. 20/12/2013 (Presentation by Oliveira Lab group member: Sara Cardoso) Paternity estimates for male alternative reproductive tactics in a blenniid fish 9th Portuguese Meeting of Evolutionary Biology. Instituto Gulbenkian de Ciência, Oeiras, Portugal Rui Oliveira – Poster Presentations Messias JP, Paula JR, Grutter A, Oliveira RF, Bshary R, Soares MC. The role of dopaminergic system in the modulation of the Indo-pacific bluestreak cleaner wrasse Labroides dimidiatus cooperative behaviour. ASAB Winter Conference 2013 “The Evolution of Behavioural Mechanisms”, Zoological Society, London, UK. Gonçalves-de-Freitas, Almeida O, Oliveira RF. Social instability promotes coupling between hormones and behaviour in a cichlid. XXXI Annual Meeting of the Brazilian Ethological Society, University of São Paulo, Brasil. Fernandes-de-Castilho M, Pinho JS, Oliveira RF. Associative learning using alarm response in zebrafish. XXXI Annual Meeting of the Brazilian Ethological Society, University of São Paulo, Brasil. Pinho JS, Fernandes-de-Castilho M, Oliveira RF. Classic and social fear conditioning in zebrafish. X Congresso Nacional de Etologia, Fundação Champalimaud, Lisboa, Portugal. (BEST STUDENT POSTER AWARD.) Abreu RA, Oliveira RF. Social Eavesdropping in Zebrafish. X Congresso Nacional de Etologia, Fundação Champalimaud, Lisboa, Portugal. Teles MC, Oliveira RF. Socially driven changes in neural plasticity mediate behavioural flexibility. X Congresso Nacional de Etologia, Fundação Champalimaud, Lisboa, Portugal. Messias JP, Paula JR, Grutter A, Oliveira RF, Bshary R, Soares MC. The role of dopaminergic system in the modulation of the Indo-Pacific bluestreak cleaner wrasse Labroides dimidiatus cooperative behaviour. X Congresso Nacional de Etologia, Fundação Champalimaud, Lisboa, Portugal. Cardoso SC, Bshary R, Paitio JR, Mazzei R, Oliveira RF, Soares MC. Ecological relevance determines Arginine-vasotocin influence on cleanerfish learning abilities. X Congresso Nacional de Etologia, Fundação Champalimaud, Lisboa, Portugal. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 76 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Oliveira GA, Martins M, Fernandes A, Oliveira RF. Hormonal response to an experimental emotion induction procedure. X Congresso Nacional de Etologia, Fundação Champalimaud, Lisboa, Portugal. Faustino F, Teles MC, Oliveira RF. Effects of social environment and cortisol in adult neurogenesis in zebrafish. X Congresso Nacional de Etologia, Fundação Champalimaud, Lisboa, Portugal. Faustino A, Carneiro M, Godinho Ferreira M, Oliveira RF. The role of ageing in behavioural and stress response in zebrafish. X Congresso Nacional de Etologia, Fundação Champalimaud, Lisboa, Portugal. Carneiro MC, Henriques CM, Faustino A, Oliveira RF, Godinho Ferreira M. Aging is a consequence of telomere shortening in zebrafish. Cold Spring Harbor Asia Conferences: Molecular Basis of Aging and Disease, Suzhou Dushu Lake Conference Center, China. Oliveira RF, Gonçsalves DM, Fagundes T, Saravia J. Life-history pathways associated with sequential reproductive tactics in the peacock blenny (Salaria pavo). XIV Congress of the European Society for Evolutionary Biology, Lisbon, Portugal. Cerqueira M, Millot S, Castanheira M, Gonçalves R, Oliveira RF, Martins C. Psychological modulator of fish appraisal: how the predictability of appetitive and aversive stimuli modifies the behavioural responses of Gilthead sea bream (Sparus aurata). BEHAVIOUR 2013 - Joint meeting of the 33rd International Ethological Conference (IEC) & the Association for the Study of Animal Behaviour (ASAB), Newcastle, UK. Cardoso S, Paitio J, Mazzei R, Bshary R, Oliveira RF, Soares M. Ecological relevance determines arginine vasotocin influence on cleanerfish learning abilities. BEHAVIOUR 2013 - Joint meeting of the 33rd International Ethological Conference (IEC) & the Association for the Study of Animal Behaviour (ASAB), Newcastle, UK. Messias JP, Paula JR, Grutter A, Oliveira RF, Bshary R, Soares MC. The role of dopaminergic system in the modulation of the Indo-pacific bluestreak cleaner wrasse Labroides dimidiatus cooperative behaviour. BEHAVIOUR 2013 - Joint meeting of the 33rd International Ethological Conference (IEC) & the Association for the Study of Animal Behaviour (ASAB), Newcastle, UK. Paula J, Messias J, Grutter A, Oliveira RF, Bshary R, Soares M. Serotonin Neuromodulation of Cooperative Behaviour in a Cleaner Fish. BEHAVIOUR 2013 - Joint meeting of the 33rd International Ethological Conference (IEC) & the Association for the Study of Animal Behaviour (ASAB), Newcastle, UK. Oliveira RF, Fernandes A, Oliveira T, Goncalves D, Oliveira G, Garcia-Marques T. Testosterone and DHEA modulate the recognition of emotional faces. Implications of Research on the Neuroscience of Affect, Attachment and Social Cognition Conference, University College of London, UK. Meetings 3rd StEmbryo Meeting May 19 – 20, 2013. Organisers: Domingos Henrique Lisbon, Portugal. International meeting on Stem Cells & Embryos. 5th Computational and Cognitive Neuroscience Summer School July 6 – 24 ,2013. Beijing, China. Organisers: Xiao-Jing Wang (New York University and NYU Shanghai, USA/China), Si Wu (Beijing Normal University, China), Upinder S Bhalla (Natl Ctr Biological Sci, Bangalore, India), Zachary F Mainen (Champalimaud Neuroscience Programme, Portugal) The 4th Computational and Cognitive Neurobiology Summer School is going to be held in the campus of Beijing Normal University, in Beijing, China. The objective of this course is to train in Computational Neuroscience talented and highly motivated students and postdocs from Asia and other countries in the world. Applicants with either quantitative, including Physics, Mathematics, Engineering and Computer Science or experimental background are welcomed. The lectures will introduce the basic concepts and methods, as well as cuttingedge research, in Computational Systems and Cognitive Neurosciences, with an emphasis on higher cognitive functions and their underlying neural basis. Modeling will be taught at multiple levels, ranging from single neuron computation, microcircuits and large-scale systems, to normative theoretical approach to brain functions. Matlab-based programming labs coordinated with the lectures will provide practical training in important computational methods. ESCON (European Social Cognition Network) Experts Workshop on “A Multilevel Approach to Distributed Cognition” October 10 – 13, 2013. Lisbon, Portugal. Organisers: Gün R. Semin (Utrecth University, Netherlands), Rui F. Oliveira (ISPA and IGC/CNP, Lisbon, Portugal). The aim of this ESCON experts workshop was to approach the grounding of social behaviour from a multilevel perspective. In this perspective, an adequate explanation of social behaviour requires an understanding of the interplay between behaviour, bodily structure, social context, and environmental resources rather than a focus on the isolated study of individual cognitive functions such as attention, memory, or learning. Towards a Common Framework to Study the Function of the Insect Central Complex October 16 – 19, 2013 Meeting Center of Catalunia, Barcelona, Spain. Organisers: Eugenia Chiappe (CNP), Matthieu Louis (Center for Genomic Regulation, EMBL-CRG Systems Biology Unit, Barcelona, Spain). The session was organised to bring together novel colleagues working with and developing novel techniques to link circuit function with behaviour. RELATÓRIO ANUAL FC 2013 78 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Graduate Training and Education International Neuroscience Doctoral Programme (INDP) Programme Director Alfonso Renart Administrative Assistance Alexandra Piedade and Teresa Carona The INDP aims at providing students with a broad and integrative education in neuroscience with a focus on the neuronal and circuit basis of behaviour. A main goal of the programme is to foster and encourage active participation, independence and critical thinking on the part of the students. The first semester of the programme, students attend courses structured as modules lasting one or a few weeks which cover basic topics in contemporary neuroscience such as basic cellular and synaptic physiology, sensation and action and cognitive neuroscience. Courses have a strong practical component which includes a variety of experimental preparations developed by students in the CNP dedicated teaching lab, as well as basics in software and computer data acquisition. During the 3-4 months following the courses, students perform lab rotations, which allow them to familiarise with the research done in the different labs, and which culminate with the selection of a laboratory by each student. The next three years are dedicated to research on a specific topic leading to a PhD thesis. No previous background in neuroscience is required, but candidates with a background in biology or quantitative disciplines are encouraged to apply. INDP Students 2013 Students Annelene Dahl MSc Neuroscience Norwegian University of Science and Technology, Norway Antonia Groneberg MSc Neuroscience University of Heidelberg, Germany Cristina Ferreira Msc Oncology Faculdade de Ciências da Universidade do Porto Gabriela Fioreze Bsc Biomedicine Federal University of Health Sciences of Porto Alegre, Brazil Jovin Jacobs M.Sc. Cognitive and Computational Neuroscience The University of Sheffield, United Kingdom Lorenza Calcaterra Msc Neurobiology Bsc Neurobiology University of Padua, Italy António Dias Msc in Evolutionary and Developmental Biology Bsc Biology Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa Madalena Fonseca M.A. Business and Management Bsc Natural Sciences Economics and Business Schools (ISEG) Universidade Técnica de Lisboa 2012 Students Asma Motiwala Temporal representations in brain Laboratory of Christian Machens Rita Felix Linking activity in genetically defined neurons to visuomotor adaptation in zebrafish cerebellum Laboratory of Michael Orger 2011 Students Danbee Kim Hunting Behaviour: One (Intelligent) System versus Another Laboratory of Adam Kampff André Luzardo A New Model for VOR Adaptation Laboratory of C. Machens and M. Carey, CNP Hedi Young How feedback pathways shape feedforward information in mammalian neocortex Laboratory of Leopoldo Petreanu, CNP Jacques Bourg Information representation in stochastic recurrent neural networks Laboratory of A. Renart, CNP Marina Fridman Characterisation of projections from the lateral posterior nucleus of the thalamus to layer I of cortex Laboratory of Leopoldo Peteranu Jens Bierfeld The effect of biogenic amines on motor pattern generating circuits in larval zebrafish Laboratory of M. Orger, CNP Mert Erginkaya Characterisation of Figure-Ground Discrimination Neurons in Drosophila Laboratory of Eugenia Chiappe João Afonso Who, when and how: Dissecting the amygdalamedial prefrontal cortex interplay during trace fear conditioning Laboratory of A. Renart, CNP Michael Pereira Model Based Planning in Spatial Navigation Laboratory of Christian Machens Nuno Calaim Learning to Represent and Store Relevant Events Laboratory of Christian Machens Nuno Loureiro Operant EEG-based BMI: actively controlling external devices through brain activity Laboratory of Rui Costa Raphael Steinfeld The contribution of Auditory Cortex to Working Memory Laboratory of Alfonso Renart, CNP Joaquim Jacob Comparative neural analysis of singing central pattern generators in crickets Laboratory of Berthold Hedwig, Cambridge University, UK Ricardo Zacarias Activity-dependent Regulation of Local Translation Laboratory of I. Israely, CNP Roberto Medina Population Dynamics in the Mouse Auditory Cortex During Sound Localization Laboratory of A. Renart, CNP RELATÓRIO ANUAL FC 2013 80 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Silvana Araújo Investigation into the Role of Orbitofrontal Cortex in the Mate Choice Laboratory of S. Lima, CNP Sofia Soares Testing the role of dopamine in temporal discrimination in rats Laboratory of J. Paton, CNP Luis Moreira Use of social information for mate choice in mice Laboratory of S. Lima, CNP Tiago Marques A novel paradigm for studying feature-based attention in the mouse primary visual cortex using a calcium imaging brain-machine interface Laboratory of L. Petreanu, CNP Simone Lackner Understanding the function of Hypocretin/Orexin expressing neurons in neural circuits controlling visual-evoked locomotor behaviour in larval zebrafish Laboratory of M. Orger, CNP 2009 Students 2010 Students Bruno Miranda The role of the entorhinal cortex in instrumental conditioning Laboratory of Steven W. Kennerley, University College of London, UK Ana Carolina de Sousa Ant interaction networks: Task allocation in colonies in need of a new nest Laboratory of N. Franks, University of Bristol, UK Gustavo Mello Influence of cortical input on time dependent striatal activity in rodents during interval timing Laboratory of J. Paton, CNP Gonçalo Lopes Dissecting the Neural Basis of the Insect Path Integrator: A Comparative Approach Laboratories of J. Paton & A. Kampff, CNP Ivo Marcelo Characterisation of memory trace networks in the lateral amygdala during consolidation Laboratory of S. Kushner, Erasmus MC: University Medical Centre Rotterdam, The Netherlands Ali Ozgur Argunsah Hippocampal synaptic plasticity induced by natural spike trains Laboratory of I. Israely, CNP Andreia Cruz Lessons from others: a study of the mechanisms underlying social learning Laboratory of M. Moita, CNP Anna Hobbiss Clustered plasticity as a model for micro-rewiring Laboratory of I. Israely, CNP Diogo Peixoto Dynamics of neural activity in LIP during decisionmaking Laboratory of W. Newsome, Stanford Univ., USA Elizabeth Rickenbacher Social modulation of fear extinction Laboratory of M. Moita, CNP David Raposo The integration of evidence across modalities in the brain Laboratory of A. Churchland, Cold Spring Harbour Laboratory, USA Niccolò Bonacchi Context dependent modulation of value Laboratory of Z. Mainen, CNP Pedro Garcia da Silva Neuromodulatory enhancement of odour representations in the rodent olfactory bulb Laboratory of F. Albeanu, Cold Spring Harbour Laboratory, USA Raquel Abreu Somatostatin-expressing neurons of the PreBötzinger Complex underlying Central Sleep Apnea Laboratory of J. Feldman, UCLA, USA Sevinç Mutlu Cortical dynamics of excitation and inhibition during passive and active perception Laboratory of Z. Mainen, CNP Thiago Gouvêa Motivational state modulation of decision making: reward expectation, phasic dopamine and choice accuracy Laboratory of Z. Mainen, CNP Clara Ferreira The role of octopaminergic neurons in appetitive olfactory learning and memory in Drosophila melanogaster Laboratory of G. Miesenböck, University of Oxford, United Kingdom Fernando Santos Neuronal ensemble selection and competition during motor skill learning Laboratory of R. Costa, CNP João Marques Understanding the Neural Mechanisms that Control Speed in Zebrafish Larvae Laboratory of M. Orger, CNP Ana Pereira Sound discrimination in fear conditioning: an interaction between cortical and thalamic auditory structures Laboratory of M. Moita, CNP 2008 Students Ana Isabel Amaral A Bayesian approach to audio-hallucinatory perception using oddball paradigm Laboratory of D. Langers, Dep. of Otorhinolaryngology, University of Groningen, The Nederlands André Mendonça Attentional modulation of odour discrimination in rodents Laboratory of Z. Mainen, CNP Scott Rennie The neural basis of social decision making, Rodents playing an iterated stag hunt game Laboratory of M. Moita, CNP Ana Rita Fonseca Neural Mechanisms of Action Inhibition and Generation Laboratory of Z. Mainen, CNP Ana Mafalda Vicente Neural Mechanisms Underlying The Shift Between Goal-Directed and Habitual Actions Laboratory of R. Costa, CNP RELATÓRIO ANUAL FC 2013 82 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 Dennis Herrmann Functional Architecture of the Neural System Controlling Female Reproductive Behaviour in Drosophila melanogaster Laboratory of L. Vasconcelos, CNP 2007 Students Patrício Simões The Influence of Phase Change on Learning and Memory in Desert Locusts Laboratory of J. Niven, Department of Zoology, University of Cambridge, UK Isabel Henriques Hydrogen Sulphide Mechanisms in Acute Cerebral Ischemia Laboratory of J. Ferro, Universidade Autónoma de Madrid, Spain Rodrigo Abreu Neuronal and endocrine mechanisms underlying cognitive appraisal and social modulation of behaviour in zebrafish (Danio rerio) Laboratory of R. Oliveira, Instituto Superior de Psicologia Aplicada, Portugal José Joaquim Fernandes Neural correlates of hierarchical learning Laboratory of M. Botvinick, Neuroscience Institute, Princeton University, USA Íris Vilares Uncertainty and decision making in the human brain: economics and motor control Laboratory of K. Koerding, Rehabilitation Institute of Chicago, Northwestern University, USA Patrícia Correia Serotonin function in behaviour Laboratory of Z. Mainen, CNP Maria Inês Vicente Neural mechanisms of uncertainty in brain function and behaviour Laboratory of Z. Mainen, CNP Pedro Ferreira Circuit analysis of epigenetic changes during the consolidation of skills Laboratory of R. Costa, CNP Margarida Agrochão Towards an ecological approach to vision: wireless recording from rat V1 Laboratory of M. Meister, Department of Molecular Cellular Biology, Harvard U. Uni. University, USA Mariana Cardoso Testing the Role of Cerebral Blood Flow on Neuronal Activity, in Mice Olfactory Glomeruli Laboratory of A. Das, Department of Neuroscience, Columbia University, College of Physicians and Surgeons, USA 2013 Individual Courses 7-11/1/2013 Thinking about science & Exercises in group building Coordinators: Alfonso Renart (CNP-FC) and Rita Venturini (CNP-FC) 14-19/1/2013 History of Biological Concepts (IGC) Coordinators: Thiago Carvalho (IGC) Instructors: Elio Sucena (Instituto Gulbenkian de Ciência), Thiago Carvalho (Instituto Gulbenkian de Ciência), Lars Jansen (Instituto Gulbenkian de Ciência), Peter Bowler (University of Belfast, Ireland), Anthony Dean (University of Minnesota), Christen Mirth (Instituto Gulbenkian de Ciência), Jose Pereira Leal(Instituto Gulbenkian de Ciência), Jonathan Howard (IGC/University of Cologne), Rui Oliveira (ISPA, Joe Paton (CNP-FC). 21-25/1/2013 Techniques for Experimental Neuroscience Coordinators: Adam Kampff (CNP-FC) 28/1-1/2/2013 Fundamentals in Neuroscience I Cellular Physiology Coordinators: Joe Paton (CNP-FC), Marta Moita (CNP-FC) Instructors: Bassam Atallah (CNP-FC), Cindy Poo (CNP-FC), Nicolas Morgenstern(CNP-FC), Pedro 4-9/2/2013 Fundamentals in Neuroscience II Synaptic Physiology Coordinators: Joe Paton (CNP-FC) and Marta Moita (CNP-FC) Instructors: Alex Reyes (NYU/CNS, USA), Magor Lorincz (CNP-FC), Zach Mainen (CNP-FC), Joe Paton (CNP-FC), Christian Machens (CNP-FC) and Susana Lima (CNP-FC) 11-15/2/2013 Fundamentals in Neuroscience III Synaptic Plasticity Coordinators: Joe Paton (CNP-FC) and Marta Moita (CNP-FC) Instructors: Carlos Ribeiro (CNP-FC), Susana Lima (CNP-FC), Christian Machens (CNP-FC), Diasynou Fioravante (Harvard Medical School, USA), Marta Moita (CNP-FC), Megan Carey (CNP-FC) and Yazmin Cortes (CNP-FC) 18-22/2/2013 Techniques for Experimental Neuroscience Coordinators: Adam Kampff (CNP-FC) 25/2-1/3/2013 Techniques for Experimental Neuroscience Coordinators: Adam Kampff (CNP-FC) 4-8/3/2013 Fundamentals in Neuroscience Neural Development and Anatomy 1 Coordinators: Luisa Vasconcelos (CNP-FC), Carlos Ribeiro (CNP-FC) Instructors: Chris Braun (Hunter College, NYC, US), Domingos Henrique (CNP and IMM) and Marta Moita (CNP-FC) 11-15/3/2013 Evolution Coordinators: Isabel Gordo (IGC) Instructors: Brian Charlesworth (University of Edinburgh, UK) Thomas Bataillon (University of Aarhus, University of Montpellier, France), Lindi Wahl (University of Western Ontario, Canada and Instituto Gulbenkian de Ciência), Henrique Teotónio (Instituto Gulbenkian de Ciência) and José Alvarez Castro (Instituto Gulbenkian de Ciência) 18-22/3/2013 Fundamentals in Neuroscience Neural Development and Anatomy 2 Coordinators: Luisa Vasconcelos (CNP-FC), Carlos Ribeiro (CNP-FC) Instructors: Isabel Campos (CNP-FC), Luisa Vasconcelos (CNP-FC) and Carlos Ribeiro (CNP-FC) 1-5/4/2013 Computational Neuroscience Coordinators: Alfonso Renart (CNP-FC) Instructors: Alfonso Renart (CNP-FC) and Albert Compte (IDIBAPS, Spain) RELATÓRIO ANUAL FC 2013 84 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 8-12/4/2013 Sensation and Perception Coordinators: Joe Paton (CNP-FC) and Leopoldo Petreanu (CNP-FC) Instructors: Joe Paton (CNP-FC), Virginia Flanagin (LMU - University Hospital Munich-Grosshadern, Germany) , Alfonso Renart (CNP-FC), Luisa Vasconcelos (CNP-FC), Ekaterina Vinnik (CNP-FC) and Leopoldo Petreanu 15-19/4/2013 Movement and Action Coordinators: Rui Costa (CNP-FC) and Megan Carey (CNP-FC) Instructors: Rui Costa (CNP-FC) and Megan Carey (CNP-FC) 22-26/4/2013 Neuroethology Coordinators: Michael Orger (CNP-FC), Eugenia Chiappe (CNP-FC) Instructors: Michael Orger (CNP-FC), Eugenia Chiappe (CNP-FC) and Matthias Wittlinger (Universität Ulm, Institute of Neurobiology, Germany) 29/4 – 3/5/2013 Cognition Coordinators: Marta Moita (CNP-FC), Zach Mainen (CNP-FC) Instructors: Marta Moita (CNP-FC), Zach Mainen (CNP-FC) 6-10/5/2013 Brain and Body Loops Coordinators: Susana Lima (CNP-FC), and Carlos Ribeiro (CNP-FC) Instructors: Giorgio Gilestro (Imperial College London, UK) Susana Lima (CNP-FC), and Carlos Ribeiro (CNP-FC) 13-17/5/2013 Techniques for Experimental Neuroscience Coordinators: Adam Kampff (CNP-FC) 20/5/2013 – onwards Laboratory Rotations CNP Laboratories Theses Lab of Eugenia Chiappe Msc Thesis Awarded to Tomás Cruz in November, 2013 Development and test of a virtual reality system for tethered walking Drosophila Instituto Superior Tecnico, Portugal Lab of Rui Costa PhD Thesis Awarded to Eduardo Dias Ferreira in February, 2013 The role of stress in cortico-basal ganglia loop processing and instrumental University of Coimbra, Portugal Lab of Inbal Israely Msc Thesis Awarded to Inês Vaz da Cunha in September, 2013 Tracking dendritically synthesized proteins induced by synaptic activity University of Coimbra, Portugal Lab of Adam Kampff Msc Thesis Awarded to Francisco Ferreira in December, 2013 Development of a human walking model Comprising springs and positive force feedback to generate stable gait. Instituto Superior Tecnico, Portugal Lab of Susana Lima Msc Thesis Awarded to António Dias in December, 2013 How early life experience shapes mate preference in female mice Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal Lab of Zachary Mainen MSc Thesis Awarded to Katherine Turco in September, 2013 Mapping the Serotonergic System: Topographical Organisation of Serotonergic Projections from the Dorsal Raphe Nucleus University of Coimbra, Portugal Lab of Leopoldo Petreanu MSc Thesis Awarded to Rodrigo Dias in November, 2013 Development and characterisation of a laserscanning photo-stimulation setup for the optogenetic manipulation of behaviour in mice Instituto Superior Tecnico, Portugal Lab of Carlos Ribeiro BSc Thesis Awarded to Gabriela Fioreze in August, 2013 Rastreio genetico para a identificação de receptors acoplados a proteinna G serotoninérgicos envolvidos na decisão nutricional em Drosophila Melanogaster Federal University of Health Sciences of Porto Alegre (UFCSPA), Brasil Lab of Domingos Henrique MSc Thesis Awarded to Williane Alves in November, 2013 Dissecting the Pluripotent state in Embryonic Stem Cells Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal MSc Thesis Awarded to Pedro Barbacena in December, 2013 Unravelling the regulation of Dll4 expression and its function during embryonic neurogenesis Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal RELATÓRIO ANUAL FC 2013 86 CHAMPALIMAUD NEUROSCIENCE PROGRAMME (CNP) .12 2007 INDP Students PhD Thesis Awarded to José Ribas Fernandes in Novemeber, 2013. Hierarchical reinforcement learning in behaviour and the brain Lab of Matthew Botvinick. Princeton University, USA. PhD Thesis Awarded to Iris Vilares in December, 2013. Uncertainty and decision-making in the human brain Lab of Konrad Kording. Northwestern University, USA.
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