Estudios en Mecánica Estadística y Mecánica Cuántica

Objetivos generales y específicos: * "Large Deviations" no-comutativas. (...) * Propiedades (sobre todo extremales) de la entropía relativa. (...) * Estados fundamentales de sistemas (de spins) cuánticos. (...) Pero se espera sobre todo concentrar esfuerzos en los siguientes dos proyectos: 1. Termodinámica de equilibrio para modelos con desorden. Se pretende continuar con los estudios acerca de los aspectos termodinámicos y dinámicos de modelos importantes en el ámbito de los sistemas desordenados. (...) El principal interés concierne a la mecánica estadística de sistemas de spines cuyas constantes de interacción tienen componentes aleatorias. Estos modelos están relacionados con los modelos conocidos como vidrios de spin y el principal objetivo consiste en obtener información acerca de los diagramas de fases. (...) 2. Efectos no-adiabáticos en dinámica molecular. El proyecto tiene como objetivo general el estudio de aspectos conceptuales y computacionales de la dinámica de sistemas que involucran dos tipos de grados de libertad asociados usualmente con masas muy diferentes. Tal es el caso de los sistemas moleculares en los cuales las masas nucleares y electrónicas difieren en tres órdenes de magnitud. La investigación se centrará en situaciones en que falla la hipótesis (usual) de adiabaticidad. (...) Se estudiarán en un principio las bases matemáticas y conceptuales de los algoritmos de cálculo numérico conocido como "surface hopping methods". (...) Se reexaminará la base teórica de los métodos actuales para el estudio de fenómenos no adiabáticos. Se intentará el desarrollo de nuevos algoritmos de cálculo basados en las expansiones asintóticas de Hagedorn.

Mecanismos de Fotopercepción No-Visual y Control Circadiano en la Retina Interna de Vertebrados en Condiciones Fisiológicas y en un Modelo Animal de Ceguera. Mechanisms of Non-visual Perception and Circadian Control in the Vertebrate Inner Retina under Physiological Conditions and in Animal Model of Blindness.

La retina juega un rol esencial en el funcionamiento del sistema circadiano de los vertebrados al ser la encargada de sensar las condiciones de iluminación ambiental que ajustan el reloj interno con el fotoperíodo exterior a través de un circuito no-visual. Este circuito es independiente de la vía de formación de imágenes e involucra a las células ganglionares retinianas (CGRs) que proyectan a varias estructuras no-visuales del cerebro; esta vía es la encargada de regular el reflejo pupilar, la sincronización de los ritmos diarios de actividad, el sueño y la supresión de melatonina pineal. La retina contiene además un reloj autónomo que genera ritmos diarios autosostenidos en distintas funciones bioquímicas y fisiológicas, que le confiere la capacidad de predecir el tiempo y anticiparse en su fisiología a los cambios lumínicos a lo largo del ciclo día-noche. Este laboratorio ha demostrado por 1ra vez que las CGRs de pollo poseen osciladores endógenos que generan variaciones diarias en la biosíntesis de fosfolípidos (Guido et al, J Neurochem. 2001; Garbarino et al., J Neurosci Res. 2004a) y de la hormona melatonina con niveles máximos durante el día (Garbarino et al., J Biol Chem 2004b). Aún más, cultivos primarios de CGRs responden a la luz a través de una cascada bioquímica de fototransducción similar a la de invertebrados y que involucra la activación de la enzima fosfolipasa C (PLC) (Contin et al., FASEB J 2006). Estos cultivos fueron obtenidos a estadios embrionarios muy tempranos en dónde solo las CGRs son postmitóticas y mayoritariamente maduras. A estos estadios, los cultivos expresan marcadores de especificación de células ganglionares (pax6, brn3), la proteina Gq y los fotopigmentos melanopsina y criptocromos con gran homología con marcadores descriptos para fotorreceptores rabdoméricos de invertebrados (Contin et al, 2006). Recientemente comenzamos a investigar la percepción de luz en pollos GUCY1*, un modelo de ceguera, en animales que carecen de células fotorreceptoras-conos y bastones-funcionales. Resultados preliminares indicarían que la retina interna, y potencialmente las CGRs de estos animales conservarían la capacidad de responder a la luz regulando el reflejo pupilar y sincronizando los ritmos diarios de alimentación. La convergencia de osciladores y fotopigmentos en la población de CGRs podría contribuir al control temporal de la fisiología del organismo y regulación de funciones no-visuales. Son objetivos de este proyecto: a) Investigar el rol de las CGRs en el sistema circadiano estudiando: i- su habilidad para sintetizar melatonina y, su regulación por luz y dopamina; ii- su capacidad fotorreceptora intrínseca, investigando la presencia de fotopigmentos y componentes de la cascada de fototransducción fundamentalmente la vía de los fosfoinosítidos y la activación de PLC, mediante ensayos moleculares, bioquímicos y farmacológicos; b) Extender estos estudios a cultivos primarios de CGRs inmunopurificadas midiendo la respuesta a la luz sobre la síntesis de melatonina, y los niveles de los mensajeros 2rios Ca2+ y AMP cíclico, la inducción de genes tempranos y la regulación de la actividad NAT, enzima clave en la síntesis de melatonina; y c) Investigar la percepción de luz en pollos GUCY1*(ciegos), sobre distintas funciones no-visuales tales como el reflejo pupilar, la sincronización de los ritmos diarios de alimentación, la síntesis de melatonina y la expresión génica en animales expuestos a estimulación lumínica de distintas intensidades y longitudes de onda. Estos estudios permitirán construir el espectro de acción de la respuesta a la luz en los pollos ciegos a fin de identificar el/los fotopigmentos intervinientes en este fenómeno. Este proyecto profundizará el conocimiento sobre la capacidad fotorreceptora-no visual de la retina interna y particularmente de las CGRs, de la naturaleza de la cascada bioquímica que opera en las mismas y de los mecanismos de regeneración del cromóforo utilizado.

OBSERVATORIO AMBIENTAL Y EPIDEMIOLOGICO DE POBLACIONES DE LA PROVINCIA DE CORDOBA EXPUESTAS A AGROQUÍMICOS

El cambio climático constituye una nueva e importante amenaza para la salud, y modifica la manera en que debemos considerar la protección de las poblaciones vulnerables. Por otra parte, las actividades antrópicas son las responsables de dicho cambio, por lo cual es necesario incidir en esas causas. Muchas de ellas están relacionadas con el actual modelo agrícola, que deteriora la capacidad productiva del suelo en particular y de los ecosistemas en general, erosionando la biodiversidad, destruyendo los procesos ecológicos esenciales, contaminando el suelo, el aire y el agua, generando enfermedades de origen toxicológico y siendo además el principal causante de los gases de efecto invernadero, responsable del 25% de las emisiones de bióxido de carbono y del 80% de óxido nitroso en el planeta. En Argentina las nuevas tecnologías agrícolas, han modificado profundamente el escenario socio ambiental de la república. Las poblaciones próximas a zonas sembradas están expuestas a múltiples vías de contaminación. Sin embargo, no existe a nivel regional un estudio sistemático de los parámetros ambientales que puedan alertar sobre los problemas derivados del cambio de uso del suelo, y de sus efectos sobre la salud y el ambiente. Con éste proyecto se espera desarrollar herramientas metodológicas que permitan ponderar de manera objetiva y sistemática los factores de riesgo ambiental, obtener un perfil epidemiológico de la salud de las poblaciones estudiadas que sea representativo de la región, e interpretar los resultados obtenidos de manera interdisciplinaria. El conocimiento de la situación ambiental permitirá diseñar estrategias de acción que contribuyan a preservar la calidad del ambiente, mejorar los mecanismos de protección frente al uso de agroquímicos, proponer alternativas de producción agrícola ambientalmente sustentables, y colaborar al diseño de políticas públicas en materia de salud y ambiente. La intervención en el tejido social de las poblaciones a través de campañas de concientización, talleres de formación y el perfeccionamiento de la legislación vigente redundará en el cuidado del ambiente, y contribuirá a revertir algunos de los factores que inciden negativamente sobre el cambio climático. Se propone: 1. identificar factores de riesgo ambiental en agua, aire, sedimentos mediante la determinación de parámetros físicos, químicos, bioquímicos y biológicos apropiados. 2. fectuar un biomonitoreo genotóxico de personas expuestas laboralmente a plaguicidas, 3. efectuar un monitoreo de organismos bioindicadores potencialmente expuestos a plaguicidas en ambientes rurales, 4. establecer patrones de calidad ambiental 5. efectuar un estudio epidemiológico multivariado, georeferenciado, para obtener información estadística fehaciente sobre la situación socio ambiental de la región en relación a las nuevas prácticas productivas, 6. efectuar una devolución de los resultados obtenidos a través de informes periódicos a las autoridades 7. realizar talleres de formación en el seno de las comunidades orientados a fortalecer la prevención primaria de la salud y el cuidado del ambiente, 8. construir un cuerpo normativo a partir de la legislación vigente en materia de gestión ambiental 9. promover alternativas productivas que mitiguen el impacto ambiental del actual modelo y recuperar formas productivas con sustentabilidad ambiental y social. El proyecto se desarrollará en localidades rurales del interior provincial, y será llevado a cabo por un equipo interdisciplinario de las Universidades Nacionales de Córdoba, Rio IV y Villa María trabajando en red con médicos de hospitales regionales y centros primarios de salud con la colaboración de profesionales que trabajan en organizaciones sociales locales, redes sociales y grupos de participación ciudadana pre-existentes. Los laboratorios participantes cuentan con el equipamiento y los recursos humanos necesarios para la consecución de los objetivos del proyecto.

Creencias de autoefcacia y emociones de logro en estudiantes universitarios. Vinculaciones con contextos de evaluación

El bajo rendimiento advertido en general en las aulas universitarias, sumado a la abulia y escasa motivación por aprender que parece caracterizar a muchos estudiantes, acentúan el desafío que enfrentan las universidades de intervenir para mejorar la calidad de la educación de los ciudadanos. Conocer más acerca de los recursos internos y externos con que cuentan nuestros estudiantes para aprender y analizar el modo en que repercuten en su motivación y aprendizaje es, sin duda, un modo de avanzar hacia contribuciones capaces de redundar en mejoras educativas. En este marco, proponemos brindar aportes teóricos y definir líneas de acción que contribuyan al diseño de contextos de evaluación óptimos para el surgimiento de creencias motivacionales y estados emocionales beneficiosos para los aprendizajes de estudiantes universitarios. Suponemos que un contexto de evaluación que propicie el uso del conocimiento por parte de los estudiantes, que favorezca el despliegue de estrategias de autorregulación y posibilite ricos procesos de feedback, favorecerá la emergencia de percepciones de autoeficacia positivas, de estados emocionales beneficiosos y la ampliación de las posibilidades de lograr éxito en los resultados obtenidos. Trabajaremos con estudiantes de la Universidad Nacional de Río Cuarto, con muestras accidentales compuestas por la totalidad de alumnos que cursen Tráfico de señales –asignatura de Ing. en Telecomunicaciones- y Psicología Educacional -materia de distintos profesorados de la Facultad de Ciencias Humanas y de la Facultad de Ciencias Exactas Físico-Químicas y Naturales. Los datos serán recabados mediante el Multidimensional Scales of Perceived Self-efficacy (Bandura, 1990); el Achievement Emotions Questionnaire (Pekrun et al., 2005); análisis de protocolos de evaluación, observación no participante de clases e instancias de evaluación; grabación en audio de las clases observadas y entrevistas semi-estructuradas a estudiantes. Los resultados obtenidos prometen aportes teóricos y orientaciones pedagógicas. Las contribuciones teóricas se vinculan con la profundización de los marcos teóricos y con los avances logrados en las interpretaciones realizadas. Las orientaciones pedagógicas, se vinculan con aportes al diseño de contextos de evaluación óptimos para el surgimiento de creencias motivacionales y estados emocionales beneficiosos para los aprendizajes. Este proyecto se estima importante y pertinente porque materializa uno de los desafíos que enfrentan actualmente los investigadores educacionales, esto es, conocer más acerca del modo en que los aspectos personales de los estudiantes interactúan con las características del contexto académico en situaciones genuinas de aprendizaje; porque considera un tópico de investigación que emerge con fuerza en la agenda de la Psicología Educacional, esto es, el estudio de las emociones académicas; porque integra tendencias metodológicas que marcan rumbos en el estudio de las variables consideradas.

Producción in vitro de Embriones Bovinos Transgénicos mediante Inyección Intracitoplasmática de Espermatozoides (ICSI) con Enzimas de Restricción. In vitro Production of Transgenic Bovine Embryos using Intracitoplasmic Sperm Injection (ICSI) and Restriction Enzymes

La ingeniería genética y la reprogramación de organismos vivos representan las nuevas fronteras biotecnológicas que permitirán generar animales con modificaciones precisas en sus genomas para un sinnúmero de aplicaciones biomédicas y agropecuarias. Las técnicas para inducir modificaciones génicas intencionales en animales, especialmente en especies mayores de interés agropecuario, se encuentran rezagadas si se compara con los avances significativos que se han producido en el área de la transgénesis de roedores de laboratorio, especialmente el ratón. Es así que, el presente proyecto persigue desarrollar y optimizar protocolos para generar embriones bovinos transgénicos para aplicaciones biotecnológicas. La estrategia propuesta, se basa en conseguir la presencia simultánea en el interior celular de una enzima de restricción (I-SceI) más un transgén (formado por casetes de expresión de una proteína fluorescente -ZsGreen1- y neomicina fosfotransferasa). Específicamente, proyectamos estudiar una vía alternativa para generar embriones bovinos transgénicos mediante la incorporación del transgén (casetes ZsGreen1 y neo) flanqueado por sitios I-SceI más la enzima I-SceI al interior del ovocito junto con el espermatozoide durante la técnica conocida como inyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI). Los embriones así generados se cultivarán in vitro, inspeccionándolos diariamente para detectar la emisión de fluorescencia, indicativa de la expresión de la proteína ZsGreen1. Los embriones que alcancen el estado de blastocisto y expresen el transgén se transferirán quirúrgicamente al útero de ovejas sincronizadas y se mantendrán durante 7 días. Al cabo de este período, los embriones se recolectarán quirúrgicamente del útero ovino y se transportarán al laboratorio para determinar el número de sitios de integración y número de copias del transgén mediante el análisis de su ADN por Southern blot. Se prevé que los resultados de esta investigación permitirán sentar las bases para el desarrollo de métodos eficientes para obtener modificaciones precisas en el genoma de los animales domésticos para futuras aplicaciones biotecnológicas. Genetic engineering and reprogrammed organisms represent the new biotechnological frontiers which will make possible to generate animals with precise genetic modifications for agricultural and biomedical applications. Current methods used to generate genetically modified large animals, lay behind those used in laboratory animals, specially the mouse. Therefore, we seek to develop and optimize protocols to produce transgenic bovine embryos through the use of a non-viral vector. The strategy involves the simultaneous presence inside the cell of a restriction enzyme (I-SceI) and a transgene (carrying cassettes for a fluorescent protein -ZsGreen1- and neomycin phosphotransferase) flanked by restriction sites for the endonuclease. We plan to develop an alternative approach to generate transgenic bovine embryos by coinjecting the transgene flanked by I-SceI restriction sites plus the enzyme I-SceI along with the spermatozoon during the technique known as intracytoplasmic sperm injection (ICSI). Embryos will be cultured in vitro and inspected daily with a fluorescence microscope to characterize transgene expression. Embryos that reach the blastocyst stage and express the transgene will be surgically transfer to the uterus of a synchronized ewe. After 7 days, the embryos will be flushed out the ovine uterus and transported to the laboratory to determine the number of integration sites and transgene copies by Southern blot. We anticipate that results from this research will set the stage for the development of efficient strategies to achieve precise genetic modifications in large domestic animals for future biotechnological applications.