Abnormal topology of cortical thickness covariance network and altered functional connectivity in patients with anti-N-methyl-D-aspartate receptor encephalitis / 中华行为医学与脑科学杂志

Objective:To explore the changes in topological attributes of structural covariance network based on cortical thickness and the brain functional activities in patients with anti-N-methyl-D-aspartate receptor (NMDAR) encephalitis by graph theory and functional connectivity (FC) analyses, and to investigate whether these changes were correlated to cognitive impairment.Methods:A total of 33 patients with anti-NMDAR encephalitis from Department of Neurology of the First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University(patient group) and 35 healthy controls(control group) with matched gender, age, and education were included from July 2018 to November 2021.All subjects received cognitive function assessments, structural and functional magnetic resonance imaging scans.Structural covariance networks were constructed in the two groups based on cortical thickness values and topological characteristics of networks were computed.A non-parametric permutation test which repeated 1 000 times was used to compare the characteristics of the networks between the two groups.Brain regions with abnormal topology were defined as region of interest(ROI), and FC values in global brain level were calculated.SPM 12 and RESTplus were used to identify the brain regions with significant differences in FC values between the two groups.Finally, Spearman correlation analysis between FC values of significant brain regions and cognitive scores were performed by SPSS 24.0.Results:The cognitive score of patients with anti-NMDAR encephalitis (27.0(23.5, 28.0)) was lower than that in control group(29.0(27.0, 30.0)) ( Z=-3.029, P=0.002). Graph theory analysis found that the patients showed significantly increased clustering coefficients ( P=0.004) and decreased global efficiency ( P=0.004) compared with healthy controls.Moreover, the nodal efficiency of left ventral posterior cingulate cortex (vPCC) and right dorsal posterior cingulate cortex (dPCC), as well as the nodal degree centrality of left vPCC and left polar planum of superior temporal gyrus (ppSTG) in patient group were significantly decreased ( P<0.05, FDR corrected) compared with control group.FC analysis showed the increased FC values between left vPCC and posterior cerebellum (MNI: x=6, y=-66, z=-21), as well as between left ppSTG and anterior cerebellum (MNI: x=6, y=-54, z=-12) (GRF corrected, voxel level P<0.001, cluster level P<0.05) in patient grooup.The FC values between left vPCC and posterior cerebellum were negatively correlated with the cognitive scores ( r=-0.403, P=0.020). Conclusion:Patients with anti-NMDAR encephalitis show abnormal topology of structural covariance network based on cortical thickness and altered FC values, some of which are correlated to cognition and may be the underlying neural mechanism of cognitive impairment in patients with anti-NMDAR encephalitis.

Genetic parameters for ultrasound-evaluated carcass and body traits in Anglo-Nubian goats / Parámetros genéticos para las características de la canal y del cuerpo evaluadas por ultrasonido en cabras Anglo-Nubianas / Parâmetros genéticos para características da carcaça avaliadas por ultrassom e corporais em caprinos Anglo-Nubianos

Abstract Background: Meat goat breeding programs should prioritize the identification and selection of genetically superior animals for traits related to meat quality and carcass yield in order to increase the value of the final product. Objective: To estimate (co)variance components and genetic parameters for ultrasound-measured carcass traits, body size and body weight in Anglo- Nubian breed goats raised in the Mid-North region of Brazil. Methods: (Co)variance components and genetic parameters were estimated using the single and two-trait animal model analyses via Bayesian inference for loin eye dimensions (area, length, and depth), sternal fat thickness, rump height, chest circumference and depth, leg perimeter, and body weight. Results: Heritability estimates were higher when two-trait analyses were used. This finding implies that it is possible to recover part of the additive genetic variance included in the residual variance due to the correlation between traits. Genetic correlations between carcass and body size traits showed different magnitudes. On the other hand, genetic correlations between the traits related to muscularity showed high magnitudes. Conclusions: Body weight was not a good indicator of muscularity; therefore, it is not recommended as a criterion for indirect selection to improve carcass traits of Anglo-Nubian goats. Leg perimeter and chest circumference may be important to construct selection indexes in meat goat breeding programs.

Resumen Antecedentes: los programas de mejoramiento de caprinos de carne deben priorizar la identificación y selección de animales genéticamente superiores para características relacionadas con la calidad de la carne y rendimiento de la canal, con el fin de agregar valor al producto final. Objetivo: estimar los componentes de (co)varianza y parámetros genéticos para características de canal obtenidas por ultrasonografía, características de tamaño y peso corporal en caprinos de la raza Anglonubiana, criados en la región medio-norte de Brasil. Métodos: los componentes de (co)varianza y parámetros genéticos fueron estimados mediante un modelo animal usando análisis uni y bi-carácter vía metodología Bayesiana para las dimensiones del ojo de lomo (área, profundidad y longitud), grosor de la grasa esternal, altura de la grupa, circunferencia y profundidad torácica, perímetro de la pierna y peso corporal. Resultados: las estimativas de heredabilidad obtenidas a partir del análisis bi-carácteristico fueron mayores que las obtenidas a partir del análisis uni-carácteristico. Este supuesto implica que es posible recuperar parte de la variancia genética aditiva incluida en la variancia residual, debido a la correlación entre las características. Las correlaciones genéticas entre las características de canal y las medidas corporales presentaron diferentes magnitudes. Por otro lado, las correlaciones genéticas entre las características relacionadas con musculatura presentaron alta magnitud. Conclusiones: el peso corporal no fue un buen indicador de musculatura; por eso no es recomendado como criterio de selección indirecta para mejorar la canal de caprinos Anglonubianos. El perímetro de la pierna y la circunferencia del pecho pueden ser importantes para la construcción de índices de selección en programas de mejoramiento de carne caprina.

Resumo Antecedentes: programas de melhoramento de caprinos de corte devem priorizar a identificação e seleção de animais geneticamente superiores para características relacionadas à qualidade da carne e rendimento de carcaça, para aumentar o valor ao produto final. Objetivo: estimar componentes de (co)variância e parâmetros genéticos para características de carcaça obtidas por ultrassonografia, características de tamanho e peso corporal em caprinos da raça Anglo-Nubiana criados na região Meio-Norte do Brasil. Métodos: os componentes de (co)variância e parâmetros genéticos foram estimados usando análises uni e bicaracterísticas de um modelo animal via metodologia Bayesiana para área, profundidade e comprimento de olho de lombo, espessura da gordura esternal, altura da garupa, circunferência e profundidade torácica, perímetro da perna e peso corporal. Resultados: as estimativas de herdabilidade obtidas a partir das análises bicaracterísticas foram maiores que as obtidas a partir das análises unicaracterísticas. Esse resultado implica que é possível recuperar parte da variância genética aditiva incluída na variância residual devido à correlação entre as características. As correlações genéticas entre as características de carcaça e as medidas corporais apresentaram magnitudes variáveis. Por outro lado, as correlações genéticas entre as características relacionadas à musculosidade apresentaram altas magnitudes. Conclusões: o peso corporal não se mostrou um bom indicador de muscularidade, de modo que não é recomendado como critério de seleção indireta para melhorar a carcaça de caprinos Anglo-Nubiano. O perímetro de perna e a circunferência torácica podem ser importantes para a construção de índices de seleção em programas de melhoramento de carne caprina.

Abnormal gray matter and structural covariance network in first-episode and early-onset depression / 中华放射学杂志

Objective:To investigate the abnormalities of gray matter volume (GMV) and the synergistic changes in different cerebral regions in the first-episode and early-onset depression (EOD) patients.Methods:A total of 60 patients with untreated EOD (EOD group) and 64 healthy controls (control group) matched for age, gender, and education underwent high-resolution T 1WI MR scans. Voxel-based morphometry was used to calculate the cerebral GMV. The difference in GMV between the two groups was compared with the t-test. Different brain regions were selected as seeds for structural covariation network (SCN) analysis. Spearman correlation model was used to analyze the correlation between the GMV in different cerebral regions and illness duration as well as the scores of Hamilton rating scale for depression (HAMD) 17 items in EOD group. Results:Compared to control group, the EOD group had significantly increased GMV in the right orbitofrontal cortex, right dorsolateral prefrontal cortex, right inferior parietal lobule, right superior parietal lobule and bilateral precuneus ( P<0.05, corrected by FDR). Based on the right orbitofrontal cortex and dorsolateral prefrontal cortex as seed regions, structural covariance analysis revealed that abnormal cooperative brain regions in EOD group, mainly distributed in the bilateral frontal lobe, parietal lobe, occipital lobe, temporal lobe, paralimbic system and cerebellum ( P<0.05, corrected by FDR). In EOD group, significant negative correlations were observed between the GMV in the right orbitofrontal cortex ( r=-0.314, P=0.015), the left precuneus ( r=-0.283, P=0.029), and illness duration. Significant positive correlations were observed between the GMV in the right dorsolateral prefrontal cortex and the scores of anxiety/somatization factor of HAMD17 ( r=0.331, P=0.010), the left precuneus and weight factor of HAMD17 ( r=0.255, P=0.049), respectively. Conclusions:Abnormal GMV changes are observed in some regions of the prefrontal and parietal lobule in patients with untreated EOD, accompanied by extensive covariant brain regions and additional structural connectivity. In addition, the abnormal GMV changes in some regions are associated with clinical features. Part of the prefrontal and parietal lobule may be the biomarkers to objectively evaluate abnormal brain structure in depression patients in the early stage.

Research Progress in Population Pharmacokinetics of Multiple Target Tyrosine Kinase Inhibitors in the Treatment of Malignant Tumors / 中国药学杂志

Multiple target tyrosine kinase inhibitors are commonly used in clinical as anti-tumor drugs, which can promote tumor cell apoptosis by inhibiting cell signal transduction, with high selectivity and few side effects. At present, it is widely used in the treatment of non-small cell lung cancer, metastatic renal cancer, thyroid cancer and hematological malignancies. However, the clinical efficacy and pharmacokinetic characteristics of these drugs are affected by many factors, and there are great individual differences. In recent years, the study of population pharmacokinetics is emerging and is widely used in the study of many drugs. In this paper, the pharmacokinetic characteristics and influencing factors of axitinib, imatinib, erlotinib and sunitinib in cancer patients and healthy people were summarized through the retrieval of relevant literature, and then the progress of pharmacokinetic research of tyrosine kinase inhibitors(TKIs) was reviewed. The pharmacokinetic characteristics in different tumor types were analyzed and the related covariates were summarized. The results showed that demographic factors, gene polymorphism, blood biochemical indexes, combined use of drugs and liver and kidney function were important factors affecting metabolism in vivo. Factors such as experimental design and model construction may be the important reasons for the differences in research results. The purpose of this study is to provide a reference for making a reasonable and safe drug therapy plan.

Detection algorithm of paroxysmal atrial fibrillation with sparse coding based on Riemannian manifold / 生物医学工程学杂志

In order to solve the problem that the early onset of paroxysmal atrial fibrillation is very short and difficult to detect, a detection algorithm based on sparse coding of Riemannian manifolds is proposed. The proposed method takes into account that the nonlinear manifold geometry is closer to the real feature space structure, and the computational covariance matrix is used to characterize the heart rate variability (RR interval variation), so that the data is in the Riemannian manifold space. Sparse coding is applied to the manifold, and each covariance matrix is represented as a sparse linear combination of Riemann dictionary atoms. The sparse reconstruction loss is defined by the affine invariant Riemannian metric, and the Riemann dictionary is learned by iterative method. Compared with the existing methods, this method used shorter heart rate variability signal, the calculation was simple and had no dependence on the parameters, and the better prediction accuracy was obtained. The final classification on MIT-BIH AF database resulted in a sensitivity of 99.34%, a specificity of 95.41% and an accuracy of 97.45%. At the same time, a specificity of 95.18% was realized in MIT-BIH NSR database. The high precision paroxysmal atrial fibrillation detection algorithm proposed in this paper has a potential application prospect in the long-term monitoring of wearable devices.

Application of student's t-test, analysis of variance, and covariance

Student's t test (t test), analysis of variance (ANOVA), and analysis of covariance (ANCOVA) are statistical methods used in the testing of hypothesis for comparison of means between the groups. The Student's t test is used to compare the means between two groups, whereas ANOVA is used to compare the means among three or more groups. In ANOVA, first gets a common P value. A significant P value of the ANOVA test indicates for at least one pair, between which the mean difference was statistically significant. To identify that significant pair(s), we use multiple comparisons. In ANOVA, when using one categorical independent variable, it is called one-way ANOVA, whereas for two categorical independent variables, it is called two-way ANOVA. When using at least one covariate to adjust with dependent variable, ANOVA becomes ANCOVA. When the size of the sample is small, mean is very much affected by the outliers, so it is necessary to keep sufficient sample size while using these methods.

Screening and agronomic benefits of the stay-green trait in common bean genotypes / Screening e contribuições agronômicas do caráter stay-green em genótipos de feijão

Selecting a trait linked to metabolic pathways that enhance resistance and tolerance to biotic and abiotic stresses may be an excellent alternative. A practical approach to increase the productivity of annual crops is to maximize the photosynthetic efficiency in plant breeding. The purpose of this study was to discriminate common bean genotypes during physiological senescence with regard to the stay-green trait and analyze its effects on other traits of agronomic interest. Ten common bean genotypes were analyzed in a randomized complete block design with three replications. The stay-green trait was assessed by visual scores at harvest. The chlorophyll a content, chlorophyll b and green pod color were also evaluated during senescence (75, 80, 85, 90, and 95 days after sowing). Pod maturation of all evaluated genotypes was standard when they reached 95 days after sowing. The stay - green feature was detected only in the genotypes BRS Expedito, FT - Tarumã and BAF071. Genetic variability in the mechanisms related to late senescence is indicated by: i) a high initial chlorophyll a content; and ii) reduced chlorophyll degradation throughout senescence. Plants with stay-green properties were significantly correlated with a lower incidence and severity of plant pathology, greater stem diameter, and higher grain yield.

Selecionar uma característica relacionada às vias metabólicas responsáveis pelo aumento da resistência e/ou tolerância a estresses bióticos e abióticos pode ser uma excelente alternativa no melhoramento de plantas. Uma abordagem prática para aumentar a produtividade das culturas anuais é maximizar a eficiência fotossintética. O objetivo do trabalho foi discriminar genótipos de feijão durante a senescência fisiológica quanto ao caráter stay-green e correlacionar os efeitos sobre outros caracteres de interesse agronômico. Foram avaliados dez genótipos de feijão submetidos ao delineamento de blocos casualizados com três repetições. O caráter stay-green foi mensurado por escores de notas visuais na colheita. Também foram avaliados o teor de clorofila a, teor de clorofila b e coloração verde do legume no decorrer da senescência (75, 80, 85, 90, 95 dias após semeadura). A maturação dos legumes foi padrão para todos osgenótipos avaliados. Os genótipos BRS Expedito, FT - Tarumã e BAF071 apresentaram stay-green, diferentemente dos demais. A variabilidade genética nos mecanismos relacionados a senescência tardia, são detectadas pela: i) elevado teor de clorofila a inicial; e ii) reduzida degradação de clorofila ao longo da senescência. As plantas com stay-green apresentaram correlações significativas com menor incidência e severidade de fitopatologias, maior diâmetro do caule e rendimento de grãos.

Weight evaluation of Tabapuã cattle raised in northeastern Brazil using random-regression models / Avaliação do peso de bovinos Tabapuã criados no Nordeste do Brasil utilizando-se modelos de regressão aleatória

The objective of this study is to compare random-regression models used to describe changes in evaluation parameters for growth in Tabapuã bovine raised in the Northeast of Brazilian. The M4532-5 random-regression model was found to be best for estimating the variation and heritability of growth characteristics in the animals evaluated. Estimates of direct additive genetic variance increased with age, while the maternal additive genetic variance demonstrated growth from birth to up to nearly 420 days of age. The genetic correlations between the first four characteristics were positive with moderate to large ranges. The greatest genetic correlation was observed between birth weight and at 240 days of age (0.82). The phenotypic correlation between birth weight and other characteristics was low. The M4532-5 random-regression model with 39 parameters was found to be best for describing the growth curve of the animals evaluated providing improved selection for heavier animals when performed after weaning. The interpretation of genetic parameters to predict the growth curve of cattle may allow the selection of animals to accelerate slaughter procedures.

Objetivou-se com esta pesquisa comparar diferentes modelos de regressão aleatória e determinar o mais adequado para descrever mudanças nos parâmetros de avaliação do crescimento de bovinos da raça Tabapuã criados no Nordeste brasileiro. O modelo de regressão aleatória M4532-5 foi definido como sendo o de melhor ajuste para descrição das estimativas de variância e herdabilidades das características de crescimento dos animais avaliados. As estimativas de variância genética aditiva direta aumentaram em função da idade, já as de variância genética aditiva materna mostraram crescimento do nascimento até próximo aos 420 dias. As correlações genéticas entre as quatro primeiras características foram positivas e de magnitudes moderada a alta. A maior correlação genética foi observada entre o peso ao nascer e aos 240 dias (0,82). A correlação fenotípica entre peso ao nascimento e demais características foi baixa. O modelo de regressão aleatória M4532-5 com 39 parâmetros apresentou-se como aquele de melhor ajuste para descrever a curva de crescimento dos animais avaliados. Resposta à seleção para obtenção de animais mais pesados será eficiente quando realizada em idades posteriores ao desmame. Ao se avaliar a curva de crescimento de bovinos por meio da interpretação dos parâmetros genéticos estimados, é possível selecionar animais com maior precocidade de abate.

Precisión en la recuperación de parámetros, con datos ordinales, en el Análisis de Estructura de Covarianza y el Modelo de Rutas mediante Mínimos Cuadrados Parciales / Accuracy on Parameter Recovery, with Ordinals Data, of Structure Covariance Analysis and Partial Least Squares Path Modeling

Se compara la precisión en la recuperación de parámetros del Análisis de Estructura de Covarianza (ACOV) y el Modelo de Rutas mediante Mínimos Cuadrados Parciales (PLS-PM), en un modelo simple con variables manifiestas simuladas con escala ordinal de cinco puntos. Se utiliza un diseño experimental, manipulando el método de estimación, tamaño muestral, nivel de asimetría y tipo de especificación del modelo. Se valora la media de las diferencias absolutas para el modelo estructural. ACOV presenta estimaciones más precisas que PLS-PM, en distintas condiciones experimentales. Cuando se utiliza un tamaño muestral pequeño, ambas técnicas son igualmente precisas. Se sugiere utilizar ACOV frente a PLS-PM. Se desaconseja fundamentar la elección de PLS-PM frente a ACOV en la utilización de una muestra pequeña.

The accuracy on parameter recovery is compared between Structure Covariance Analysis (ACOV) and Partial Least Squares Path Modeling (PLS-PM), with simulated ordinals data with 5 points, in a simple model. An experimental design is used, controlling the estimation method, sample size, skewness level and model specification. Mean absolute differences are used to assess accuracy for the structural model. ACOV provided more accurate estimates of the structural parameters than PLS-PM in different experimental conditions. With a small sample size, both techniques are equally accurate. Using ACOV against PLS -PM is suggested. PLS choosing ACOV instead based on the use of a small sample size is not recommended.

Seleção da matriz de variância-covariância residual na análise de ensaios varietais com medidas repetidas em cana-de-açúcar / Selection of the residual variance-covariance matrix in the analysis of varietal trials with repeated measures in sugarcane

Este trabalho objetivou avaliar diferentes estruturas da matriz de variâncias e covariâncias residual (Σ), quanto ao ajustamento de dados longitudinais via modelos mistos, em experimentos varietais de cana-de-açúcar. A seleção adequada desta matriz garante a escolha de um modelo mais representativo dos dados. Em cada modelagem, variou-se ainda a suposição associada aos efeitos de tratamentos (variedades), como fixos e aleatórios. Quatro ensaios varietais, conduzidos entre 2005 e 2009, em três localidades do Estado de Goiás, foram considerados. Cada experimento foi delineado em blocos casualizados com três ou quatro repetições. A variável resposta analisada foi toneladas de colmos por hectare (TCH). Para avaliar a qualidade de ajustamento dos modelos, foram utilizados o critério de informação de Akaike (AIC) e o teste da razão de verossimilhanças. Este último foi utilizado apenas para comparar modelos hierárquicos, tomados dois a dois. Constatou-se que as análises pelo modelo univariado clássico de parcelas subdivididas oscilaram entre as piores ou entre aquelas de ajustes apenas medianos. As estruturas da matriz Σ com os melhores ajustamentos variaram entre os ensaios, com destaque para a matriz não-estruturada. Tais resultados revelam que a estrutura de erros independentes, em geral, não se mostra adequada para esse tipo de análise e, também, que não é seguro definir previamente uma estrutura específica de Σ para tais ensaios. Pequenas alterações foram observadas na classificação das estruturas ao se assumirem os efeitos de tratamentos como fixos ou aleatórios; porém, sem efeito importante na classificação das melhores estruturas em cada ensaio.

This study aimed to evaluate different residual structures of variance-covariance matrix (Σ), regarding the fitting of longitudinal data via mixed models in variety trials of sugarcane. The adequate choice of this matrix provides most representative models to the data. In each model was also evaluated the effects of treatments (varieties), either as fixed or as random. Four trials were carried out in three locations in the Goiás State, Brazil, from 2005 to 2009. Each experiment was designed in randomized complete block with three or four repetitions. The response variable analyzed was tons of stalks per hectare (TCH). The goodness of fitting of the different models to the data was assessed by Akaike information criterion (AIC) and by likelihood ratio test (LRT). This last statistic was used only to compare nested models, two by two. It was observed that classic model in split-plot design ranged among the worst or with just median adjustments. The structures of Σ matrix with the best fittings to the data varied among trials, with outstanding for the unstructured matrix. These results show that the structure of independent errors, in general, is not adequate for these analyses, and a prior definition of the co-variance structure can lead to unreliable results for these trials. Small changes were observed in the ranking of these structures by assuming the treatment effects as fixed or random, however, without significant effects on the ranking of the best structures in each trial.

Research on Identification Model of Chinese Herbal Medicine by Texture Feature Parameter of Transverse Section Image / 世界科学技术-中医药现代化

This study was aimed to establish the classification method of Chinese herbal medicine based on feature parameters extracted from images of herbal transverse section, in order to explore the feasibility of automatic identi-fication method of herbal medicine. The extracted 26 parameters of 18 herbal medicine images by gray-level co-oc-currence matrix and grayscale gradient matrix were used as the basic data set. And the minimum covariance determi-nant (MCD) was used to delete the outliers. A total of 18 identification models were established using the native Bayes method and BP neural network methods. The results showed that the average correct rates of models were 90%. It was concluded the feasibility of using these models in the establishment of the automatic identification method of herbal medicines. It provided new technologies for the quantitative, scientific and objective identification of Chinese herbal medicine.

Genetic parameters and breeding values for live weight using random regression models in a Bos taurus-Bos indicus multibreed cattle population in Colombia / Parámetros y valores genéticos para peso vivo empleando modelos de regresión aleatoria en una población bovina multirracial Bos taurus-Bos indicus en Colombia / Parâmetros genéticos e valores genéticos para peso vivo utilizando modelos de regressão aleatória em uma população multirracial Bos taurus - Bos índicos da Colômbia

Objective: the objective of this research was to estimate genetic parameters and to predict breeding values for live weight in a Colombian Bos taurus-Bos indicus multibreed beef cattle population using random regression models (RRM). Methods: the population included 352 offspring from 37 sires of nine breeds mated to Gray Brahman females. The sire breeds were Gray Brahman, Red Brahman, Guzerat, Blanco Orejinegro, Romosinuano, Simmental, Braunvieh, Normand and Limousin. A longitudinal structured data set comprising 1,090 records was used. First (LP1) and second (LP2) order Legendre polynomials were used to estimate the coefficients of covariance functions. The animal model used included animal age, parity, contemporary group (herd * year * season * sex), breed group, additive genetic and heterosis as fixed effects. Random effects were the direct and maternal additive genetic, and the maternal permanent environment. Residual variances were assumed to be constant along the trajectory (HOM) or to change trough different stages of the growth trajectory (HET). Thus, four RRM (i.e: LP1HOM, LP1HET, LP2HOM, and LP2HET) were compared via Schwartz's Bayesian information and Corrected Akaike's Information criteria. Results: the best RRM model was LP2HET. This model was used to obtain direct and maternal heritabilities (Dh and Mh), correlations, and breeding values. The estimated direct additive covariance function showed that additive genetic covariances increased with age. The Dh was 0.24 at birth, decreased to 0.02 at 132 days, then increased to 0.18 at 492 d. The Mh was negligible throughout the growth period. Direct additive correlation values were moderate (0.43) to high (0.99) and tended to decrease as difference between ages increased. Maternal permanent environmental correlations (MPEC) followed a similar trend. Conclusions: these results suggest that selection for additive direct genetic effects based on weight at an early age would be effective in obtaining heavier animals at advanced growth stages under Colombia's tropical pasture conditions.

Objetivo: el objetivo de esta investigación fue estimar parámetros genéticos y predecir valores genéticos para peso vivo en una población bovina multirracial Bos taurus-Bos indicus empleando modelos de regresión aleatoria (RRM). Métodos: la población estuvo compuesta por 352 descendencias de 37 toros de nueve razas apareados con hembras Brahman gris. Las razas de los toros fueron: Brahman gris, Brahman rojo, Guzerat, Blanco Orejinegro, Romosinuano, Simmental, Braunvieh, Normando y Limousin. Se empleó una base de datos con estructura longitudinal de 1,090 registros. Para estimar los coeficientes de las funciones de covarianza se usaron Polinomios de Legendre de primero (LP1) y segundo orden (LP2). El modelo animal empleado consideró como efectos fijos la edad del animal, número de partos de la madre, grupo contemporáneo (hacienda * año * época * sexo), grupo racial genético aditivo, y heterosis. Los efectos aleatorios fueron genético aditivo directo y materno y ambiente permanente materno. Las varianzas residuales se asumieron constantes (HOM) o cambiantes a través de diferentes etapas de la trayectoria de crecimiento (HET). Así, se compararon cuatro modelos: LP1HOM, LP1HET, LP2HOM, LP2HET mediante los criterios de información Bayesiano de Schwartz y de Akaike corregido. Resultados: el mejor RRM fue LP2HET. Este modelo fue empleado para obtener heredabilidades directa (Dh) y materna (Mh), correlaciones, y valores genéticos. La función de covarianza aditiva directa estimada mostró que la covarianza aditiva directa aumentó conforme los animales crecieron. La Dh fue 0.24 al nacimiento, disminuyó a 0.02 a los 132 días y luego aumentó hasta 0.18 a los 492 días. La Mh fue despreciable a través del periodo de crecimiento. Los valores de correlación genética directa fueron moderados (0.43) a altos (0.99). Las correlaciones de ambiente permanente materno siguieron una tendencia similar. Conclusiones: estos resultados sugieren que la selección para efectos genéticos aditivos directos basada en el peso a edades tempranas sería efectiva para obtener animales más pesados en estadios de crecimiento posteriores bajo las condiciones tropicales de pastoreo en Colombia.

Objetivo: o objetivo deste trabalho foi à estimação de parâmetros genéticos e a predição dos valores genéticos para peso vivo em bovinos mestiços (Bos taurus-Bos indicus) utilizando modelos de regressão aleatória (RRM). Métodos: foram analisadas 1090 informações de 352 animais, filhos de 37 touros de nove raças diferentes, acasalados com fêmeas Brahman. As raças dos touros foram Brahman, Brahman Vermelho, Guzerá, Blanco Orejinegro, Romosinuano, Simental, Braunvieh, Normanda e Limousin. Para a estimação dos coeficientes das funções de covariância foram utilizados Polinômios de Legendre de primeiro (LP1) e segundo orden (LP2). O modelo animal empregado considerou como efeitos fixos a idade do animal, o numero de partos da vaca, o grupo contemporâneo (fazenda * ano * época * sexo da cria), a genética aditiva do grupo racial e a heterose. E como efeitos aleatórios: o efeito genético aditivo e materno e o ambiente permanente materno. As variâncias residuais assumiram se constantes ao longo da trajetória (HOM) ou com mudanças através das diferentes etapas do crescimento (HET). Assim, compararam se quatro modelos: LP1HOM, LP1HET, LP2HOM, LP2HET por médio de critérios de informação Bayesiano de Schwartz e pelo critério de informação Akaike corrigido. Resultados: o melhor modelo de RRM foi LP2HET. Este modelo foi usado para obter as herdabilidade direta e materna (Dh e Mh), e as correlações genéticas e os valores genéticos. A função de covariância aditiva direta mostrou que as covariâncias genéticas aditivas aumentaram com o crescimento do animal. A Dh foi de 0,24 ao nascimento, diminuiu até 0,02 aos 132 dias e após aumento até 0,18 aos 492 dias. A Mh foi insignificante durante todo o período de crescimento. Os valores de correlação direta aditiva foram de moderados (0,43) a altos (0,99) e tenderam a diminuir quando a idade aumentou. As correlações de ambiente permanente materno seguiram uma tendência similar. Conclusões: estes resultados sugerem que a seleção para os efeitos genéticos aditivos diretos nas idades iniciais seria eficiente na obtenção de animais com maiores pesos na idade adulta sob condições tropicais na Colômbia.

Viability of using multidimensional graphics in epidemiological data analysis: case study with respiratory diseases / Viabilidade do uso gráfico multidimensional para análise de dados epidemiológicos: estudo de caso com doenças respiratórias

The statistical methodology to be used in epidemiological data analysis is extremely important for obtaining reliable and plausible results that can be interpreted in the epidemiological context. In order to carry out a case study about the incidence of the main respiratory diseases in some cities with different climatic seasons, the present work aimed at studying the viability for applying the multidimensional graphic technique known as "h-plot" to identify the main variables that resulted in a higher contribution to the data dispersal. In accordance with the results obtained and discussed, we state that the h-plot graphics are viable to be applied as an alternative method as regards to the identification and collection of the variables.

A metodologia estatística a ser utilizada na análise dos dados epidemiológicos é de suma importância para que os resultados obtidos sejam confiáveis e plausíveis de serem interpretados no contexto epidemiológico. Com o propósito de realizar um estudo de caso sobre a incidência das principais doenças respiratórias em algumas cidades com estações climáticas bem diferenciadas, o presente trabalho tem por objetivo estudar a viabilidade da aplicação da técnica gráfica multidimensional conhecida por "h-plot" para identificar principais variáveis que resultaram em maior contribuição na dispersão dos dados. Em consonância com os resultados obtidos e discutidos neste trabalho, recomendou-se que os gráficos h-plots são viáveis de serem aplicados como um método alternativo no que se refere à identificação e agrupamento das variáveis.

Proposta de análise genética de curvas de crescimento de bovinos por meio do algoritmo SAEM / Proposal for genetic analysis of growth curves of cattle through the SAEM algorithm

Compararam-se duas diferentes metodologias na avaliação genética de curvas de crescimento de animais Nelore: o algoritmo SAEM e o método Two-step. Para a implementação dessas metodologias, foram utilizados o modelo de crescimento de Brody modificado e o modelo touro. A diferença entre o SAEM e o Two-step é que o algoritmo SAEM estima simultaneamente parâmetros do modelo e efeitos genéticos e ambientais, e o método Two-step faz esse processo de estimação em duas etapas distintas. Mais ainda, o algoritmo SAEM utiliza o método de máxima verossimilhança, e o do Two-step o de máxima verossimilhança restrita. Foram obtidos, com base nas metodologias testadas, além das estimativas de efeitos fixos e parâmetros genéticos, os valores genéticos preditos para os touros avaliados. A partir dos valores genéticos preditos, foram obtidas as curvas genéticas para os touros. O algoritmo SAEM mostrou-se consistente na estimação dos efeitos fixos e na predição dos efeitos aleatórios, apresentando-se como uma alternativa viável para avaliação genética de animais Nelore.

Two methodologies in genetic evaluation of growth curves of Nellore cattle were compared: the SAEM algorithm and the Two Step method. To implement these methodologies the Brody modified growth curve and the sire model were used. The difference between the SAEM and the Two Step is that SAEM estimates jointly the parameters of the model and genetics and environmental effects and the Two Step method does this process in two independent steps. Estimates of the fixed effects and genetics parameters, and prediction breeding values for the sires were obtained from the methodologies. From the breeding values genetic curves were obtained for the sires. The SAEM algorithm proved consistent in the estimation of fixed effects and prediction of random effects.

Obtención de la matriz de varianzas y covarianzas a través de los productos Kronecker en modelos balanceados de dos y tres vías con aplicaciones en R / Obtenção da matriz de variância-covariância através dos produtos Kronecker em modelos balanceados de duas e três vias com aplicações em R / Obtainment of the variance-covariance matrix through Kronecker products for balanced models of two and three ways with applications in R

Objetivo. Presentar una metodología basada en el concepto de productos Kronecker que facilita la construcción de la matriz de varianzas y covarianzas para diseños con estructura balanceada de datos a 2 y 3-vías y una aplicación realizada en R para facilitar su cálculo y aplicación en diferentes áreas. Materiales y métodos. Se proporciona un punto de partida para personas interesadas en utilizar R en el análisis de varianza. Resultados. Se utiliza una aplicación realizada en R donde se desarrolla la metodología basada en productos Kronecker mediante la cual se construye la matriz de varianzas y covarianzas cuando se trabaja en diseños con estructura balanceada de datos desarrollada por Moya 2003. De igual forma se presenta una aplicación del método con datos reales. Conclusiones. La metodología expuesta permite agilizar el desarrollo y solución de algunos problemas prácticos. El método propuesto puede ser aplicado a modelos mixtos con efectos fijos o aleatorios con cualquier número de factores...

Obtainment of the variance-covariance matrix through Kronecker products for balanced models of two and three ways with applications in R. Objective. To present a methodology based on the concept of Kronecker products that facilitates the construction of the variance and covariance matrix for designs with balanced data structure for 2 and 3 ways, and an application in R to facilitate its calculation and application in different areas. Materials and methods. We provide a starting point for people interested in using R in the analysis of variance. Results. We use an application made in R for a methodology based on Kronecker products through which we build the covariance matrix for working with designs with balanced data structure developed by Moya (2003). We also present an application of the method with real data. Conclusions. With this methodology we can accelerate the development and solution of some practical problems. The proposed methodology can be applied to mixed models with fixed or random effects with any number of factors...

Obtenção da matriz de variância-covariância através dos produtos Kronecker em modelos balanceados de duas e três vias com aplicações em R. Objetivo. Apresentar uma metodologia baseada no conceito de produtos de Kronecker para facilitar a construção da matriz de variância-covariância para desenhos com estrutura balanceada de dados em 2 e 3 vias e uma aplicação realizada em R para o cálculo fácil e aplicação em diferentes áreas. Materiais e métodos. É fornecido um ponto de partida para as pessoas interessadas em utilizar R na análise de variância. Resultados. Usa-se uma aplicação realizada em R, onde é desenvolvida a metodologia baseada nos produtos de Kronecker com a qual se constrói a matriz de variância-covariância quando se trabalha em desenhos com estrutura balanceada de dados segundo Moya (2003). Da mesma forma, se apresenta uma aplicação do método com dados reais. Conclusões. A metodologia descrita pode acelerar o desenvolvimento e solução de alguns problemas práticos. O método proposto pode ser aplicado a modelos mistos com efeitos fixos ou aleatórios com qualquer número de fatores...

Análise de covariância: uma aplicação a dados de função pulmonar, ajustados por idade / Analysis of covariance: application to pulmonary function data, adjusted for age

Introdução: Em diversas situações estamos interessados em comparar médias entre dois ou mais grupos. A relação entre estas variáveis pode ser influenciada por uma terceira variável. Esta última é conhecida como covariável e deve ser incluída na análise estatística. Quando essa variável é quantitativa utiliza-se Análise de Covariância (ANCOVA). No contexto da fibrose cística (FC), o volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1) é uma medida de função pulmonar conhecida por desempenhar importante papel na monitorização de pacientes. Estudos mostram que mulheres com FC apresentaram valores mais baixos de VEF1. Entretanto, a influência da idade também deve ser considerada. Objetivo: Apresentar a aplicabilidade da ANCOVA, suas suposições e a interpretação de seus resultados, através de um exemplo envolvendo a relação entre VEF1 e gênero, considerando a idade dos pacientes como covariável. Métodos: Foram utilizados dados obtidos por simulação, considerando VEF1 com distribuição normal (média=86; DP=21). ANCOVA foi utilizada para avaliar diferença média de VEF1 entre homens e mulheres, ajustada por idade.Resultados: Foram analisados dados de 64 pacientes, idade média de 12 anos (DP=2,5) e VEF1 médio de 85,9 (DP=20,73). Na avaliação inicial do VEF1, as mulheres apresentaram, em média, valores significativamente maiores do que os homens (P=0,021). Entretanto, após o ajuste por idade, esta relação deixou de ser significativa (P=0,100). Conclusão: Esses dados ilustram a influência de uma covariável na relação entre um fator em estudo e o desfecho. Verificou-se a partir da ANCOVA, que o efeito aparente de gênero no VEF1 desaparece com o ajuste para idade do paciente.

Background: In several situations there is an interest in comparing means between two or more groups. The relationship between these variables may be influenced by a third variable, known as covariate, which should be included in the statistical analysis. When the covariate is a quantitative variable, analysis of covariance (ANCOVA) should be used. In the context of cystic fibrosis (CF), forced expiratory volume in 1 second (FEV1) is a measure of pulmonary function known to play an important role in patient monitoring. Studies have shown that women with CF have lower FEV1. However, the influence of age should also be considered. Aim: To demonstrate the applicability of ANCOVA, with assumptions and interpretation of results, using an example involving the relationship between FEV1 and gender, considering patient age as a covariate. Methods: Data were obtained by simulation, considering FEV1 as normally distributed (mean=86; SD=21). ANCOVA was used to assess mean differences in FEV1 between men and women, adjusted for age. Results: Data from 64 patients [mean age: 12 years (SD=2.5)] were analyzed, and mean FEV1 was 85.9 (SD=20.73). At baseline, women had average FEV1 values significantly higher than men (P=0.021). However, after adjusting for age, this relationship was no longer significant (P=0.100). Conclusion: These data illustrate the influence that a covariate may have on the relationship between factors under study and the outcome of interest. ANCOVA revealed that the apparent effect of gender on FEV1 disappears after adjustment for patient age.

Modelo hierárquico bayesiano aplicado na avaliação genética de curvas de crescimento de bovinos de corte / Bayesian hierarchical model appllied to genetic evaluation of beef cattle growth curves

A estimação dos componentes de (co)variância dos parâmetros de modelos de crescimento pode ser feita por vários métodos. A metodologia bayesiana se apresenta como uma forma alternativa de estimação. Foi realizado um estudo, por meio de dados simulados e de dados reais de animais Nelore, para a estimação dos componentes de (co)variância dos parâmetros do modelo de crescimento de Von Bertalanffy, por meio da metodologia hierárquica bayesiana. Com base nos componentes estimados, foram encontradas as herdabilidades para cada parâmetro do modelo e as correlações genéticas e ambientais entre esses parâmetros. As distribuições marginais a posteriori dos parâmetros a, R, μ, u, G e σ2e foram obtidas por meio do algoritmo Gibbs Sampler e as dos parâmetros b e k por meio do algoritmo Metropolis-Hastings. A metodologia se mostrou eficiente, proporcionando estimativas para os parâmetros próximas aos valores simulados. Os parâmetros a e k dos dados reais apresentaram valores de herdabilidades compatíveis com a realidade, indicando que esses parâmetros poderiam ser usados para fins de seleção.

The estimation of the (co)variance components for the parameters of the growth models can be evaluated by many methods. The Bayesian approach is an alternative method of the estimation. A study was performed using simulated and real data from Nelore cattle for estimation of the (co)variance components for the parameters of Von Bertalanffy growth curve, using a bayesian hierarchical model. From the estimated components, the heritabilities for each parameter and genetic and environmental correlations between these parameters were determined. The samples of posterior marginal distributions for the parameters a, R, μ , u, G, and σ2e were obtained by using Gibbs Sampler algorithm and for the parameters b e k by using the Metropolis-Hastings algorithm. The efficiency of the bayesian inference methodology was verified since estimated parameters were quite close to the simulated ones. The parameters a and k from real data showed heritabilities compatible with the reality indicating they could be used in selection programs.

Efeito da covariância genética aditivo-materna sobre estimativas de parâmetros genéticos e em avaliações genéticas de características de crescimento de animais Tabapuã / Effect of additive genetic-maternal covariance on genetic parameter estimates and on genetic evaluation of growth traits of Tabapuã Zebu breed

Avaliou-se o efeito da covariância genética aditiva direto-materna sobre estimativas de parâmetros genéticos e sobre a predição e a ordenação de valores genéticos de animais da raça Tabapuã. Os parâmetros genéticos foram estimados com base em 19646, 14276, 10663 e 6172 registros de pesos ao nascimento e ajustados para 205, 365 e 550 dias de idade em análises unicaracterística, utilizando o programa computacional MTDREML, pelo método da máxima verossimilhança restrita livre de derivadas por modelos animal com ou sem a inclusão da covariância. As estimativas da covariância genética aditiva direto-materna foram, respectivamente, -0,08; -0,22; -0,10 e 0,34, para os pesos ao nascer e ajustados para 205, 365 e 550 dias de idade. As herdabilidades diretas e maternas obtidas sob modelo com a inclusão da covariância genética direto-materna foram, respectivamente, 0,31 e 0,10; 0,20 e 0,17; 0,20 e 0,06 e 0,17 e 0,01, para os mesmos pesos, enquanto sem a inclusão foram, respectivamente, 0,31 e 0,09; 0,18 e 0,14; 0,20 e 0,05 e 0,18 e 0,02. Os valores de correlação de posto entre os valores genéticos preditos pelos modelos com e sem a inclusão foram 0,999; 0,992; 0,999 e 0,998. As correlações de posto entre os valores genéticos maternos foram 0,999; 0,985; 0,992 e 0,771. A inclusão da covariância genética aditiva direto-materna não influenciou as estimativas dos parâmetros genéticos e teve efeito inexpressivo na ordenação dos valores genéticos dos pesos de animais da raça Tabapuã.

This study was carried out to evaluate the effect of additive genetic-maternal covariance on estimates of genetic parameters and on the prediction and ranking of breeding values of Tabapuã animals. Records of 19,646, 14,276, 10,663, and 6,176 birth weights and weights at 205, 365, and 550 days of age were used in univariate animal model analysis using MTDFREML software, including or not the additive genetic-maternal covariance in the models. The additive genetic-maternal covariance estimates were, respectively, -0.08, -0.22, -0.10, and 0.34 for birth weight and weights at 205, 365, and 550 days of age. The direct and maternal heritability estimates including the additive direct-maternal covariance were, respectively, 0.31, and 0.10; 0.31 and 0.20, and 0.17; and 0.20 and 0.06; and 0.17 and 0.01 for birth weight and weights at 205, 365, and 550 days of age, while without the additive direct-maternal covariance those values were, respectively, 0.31 and 0.09; 0.18 and 0.14; 0.20 and 0.05; .18 and 0.02. Rank correlation between predicted breeding values from two models for birth weight and weights at 205 and 550 days of age were, respectively, 0.999, 0.992, 0.999, and 0.998. For maternal genetic values, these estimated rank correlations were, respectively, 0.995, 0.985, 0.992, and 0.771. The inclusion of additive genetic-maternal covariance in the analysis did not affect genetic parameter estimates and had a very small effect on breeding values ranking of Tabapuã animals.

Estruturas de covariância de peso em função da idade de animais Nelore das regiões Sudeste e Centro-Oeste do Brasil / Covariance structure of body weight in function of age for Nellore animals from Southeast and Center West of Brazil

Dados de peso de animais da raça Nelore de 90 a 450 dias de idade das regiões Sudeste (SE) e Centro-Oeste (CO) do Brasil foram utilizados para comparar estruturas de (co)variância de efeitos aleatórios em função de idade estimadas para as duas regiões por meio de modelos de regressão aleatória. Componentes de (co)variância referentes aos coeficientes de regressão aleatória foram estimados por EMREML por meio do programa REMLF90. Os efeitos fixos de grupo contemporâneo e os efeitos aleatórios genético aditivo direto, genético aditivo materno e permanente de ambiente foram modelados por polinômios quadráticos de Legendre. As comparações envolveram estruturas de covariância e de correlação dos efeitos aleatórios, herdabilidades direta e materna e a razão entre variâncias genéticas de diferentes regiões. As herdabilidades e estruturas de covariância e de correlação apresentaram comportamento semelhante nas duas regiões. A variância residual e as variâncias de efeito permanente de ambiente foram menores no CO, bem como a variância genética aditiva materna dos 150 aos 400 dias de idade. Trajetórias dos efeitos fixos em função de idade de diferentes grupos contemporâneos apresentaram diferentes formas, sugerindo a necessidade de estimar um conjunto de coeficientes de regressão específico para cada grupo contemporâneo. A variância do efeito genético aditivo materno apresentou maior heterogeneidade entre regiões do que a variância genética aditiva direta.

Body weight records from 90 to 450 days of age of Nellore animals from the Southeast and Center West of Brazil were used do estimate covariance structures of age dependent random effects for each region using random regression models. Covariance components of the regression coefficients were estimated by EMREML using the software REML90. The fixed effects of contemporary groups and additive genetic, additive maternal and permanent environment random effects were modeled by quadratic Legendre polynomials. The comparisons included structures of covariance and correlation of random effects, direct and maternal heritabitability and the ratio between genetic variances from different regions. The heritability, covariance and correlation structures showed similar patterns for both regions. Residual variance and permanent environment variances were smaller for Center West region as well as the maternal genetic additive from 150 to 400 days of age. Fixed effect trajectories in function of age of different contemporary groups showed different patterns, suggesting the necessity of specific set of regression coefficient estimates for each contemporary group. The maternal additive genetic variance showed higher heterogeneity between regions than the direct additive genetic variance.

Variance component estimates applying random regression models for test-day milk yield in Caracu heifers (Bos taurus Artiodactyla, Bovidae)

Random regression models (RRM) were used to estimate covariance functions for 2,155 first-lactation milk yields of native Brazilian Caracu heifers. The models included contemporary group (defined as year-month of test and paddock) fixed effects, and quadratic effect of age of cow at calving. Genetic and permanent environmental effects were fitted by a random regression model and Legendre polynomials of days in milk (DIM). Schwarz's Bayesian information criteria (BIC) indicated that the best RRM assumed a six coefficient function for both random effects and a sixth order variance function for residual structure. Akaike's information criteria suggested a model with the same number of coefficients for both effects and a residual structure fitted by a step function with 15 variances. Phenotypic, additive genetic, permanent environmental and residual variances were higher at the beginning and declined during lactation. The RRM heritability estimates were 0.09 to 0.26 and generally higher at the beginning and end of lactation. Some unexpected negative genetic correlations emerged when higher order covariance functions were used. A model with four coefficients for additive genetic covariance function explains more parsimoniously the changes in genetic variation with DIM since the genetic parameter was more acceptable and BIC was close to that for a six coefficient covariance function.