A unique role for Kv3 voltage-gated potassium channels in starburst amacrine cell signaling in mouse retina

Direction-selective retinal ganglion cells show an increased activity evoked by light stimuli moving in the preferred direction. This selectivity is governed by direction-selective inhibition from starburst amacrine cells occurring during stimulus movement in the opposite or null direction. To understand the intrinsic membrane properties of starburst cells responsible for direction-selective GABA release, we performed whole-cell recordings from starburst cells in mouse retina. Voltage-clamp recordings revealed prominent voltage-dependent K+ currents. The currents were mostly blocked by 1 mm TEA, activated rapidly at voltages more positive than -20 mV, and deactivated quickly, properties reminiscent of the currents carried by the Kv3 subfamily of K+ channels. Immunoblots confirmed the presence of Kv3.1 and Kv3.2 proteins in retina and immunohistochemistry revealed their expression in starburst cell somata and dendrites. The Kv3-like current in starburst cells was absent in Kv3.1-Kv3.2 knock-out mice. Current-clamp recordings showed that the fast activation of the Kv3 channels provides a voltage-dependent shunt that limits depolarization of the soma to potentials more positive than -20 mV. This provides a mechanism likely to contribute to the electrical isolation of individual starburst cell dendrites, a property thought essential for direction selectivity. This function of Kv3 channels differs from that in other neurons where they facilitate high-frequency repetitive firing. Moreover, we found a gradient in the intensity of Kv3.1b immunolabeling favoring proximal regions of starburst cells. We hypothesize that this Kv3 channel gradient contributes to the preference for centrifugal signal flow in dendrites underlying direction-selective GABA release from starburst amacrine cells.

La intel·ligència artificial i la seva aplicació a l'ensenyament

L'objectiu fonamental d'aquest article és mostrar com les técniques desenvolupades en intel'ligéncia artificial (lA) són d'una gran utilitat per tal de millorar el software destinat a I'ambit educatiu. Per a aixó, en primer Iloc, s'hi fa un breu resum de les finalitats i els objectius generals de les investigacions en lA realitzades fins al moment. Posteriorment, es descriuen les diferents aplicacions de la lA en I'educació dirigides als alumnes en tasques formatives i instructives, i als professors en tasques de disseny i planificació de les activitats docents. L'article acaba amb una reflexió sobre les tendéncies futures de la lA aplicada a I'educació.

Bio-inspired Mechanisms for Artificial Self-organised Systems

Self-organization is a growing interdisciplinary field of research about a phenomenon that can be observed in the Universe, in Nature and in social contexts. Research on self-organization tries to describe and explain forms, complex patterns and behaviours that arise from a collection of entities without an external organizer. As researchers in artificial systems, our aim is not to mimic self-organizing phenomena arising in Nature, but to understand and to control underlying mechanisms allowing desired emergence of forms, complex patterns and behaviours. Rather than attempting to eliminate such self-organization in artificial systems, we think that this might be deliberately harnessed in order to reach desirable global properties. In this paper we analyze three forms of self-organization: stigmergy, reinforcement mechanisms and cooperation. The amplification phenomena founded in stigmergic process or in reinforcement process are different forms of positive feedbacks that play a major role in building group activity or social organization. Cooperation is a functional form for self-organization because of its ability to guide local behaviours in order to obtain a relevant collective one. For each forms of self-organisation, we present a case study to show how we transposed it to some artificial systems and then analyse the strengths and weaknesses of such an approach

Manipulador robótico con visión artificial

En los tiempos que corren la robótica forma uno de los pilares más importantes en la industria y una gran noticia para los ingenieros es la referente a las ventas de estos, ya que en 2013, unos 179.000 robots industriales se vendieron en todo el mundo, de nuevo un máximo histórico y un 12% más que en 2012 según datos de la IFR (International Federation of Robotics). Junto a esta noticia, la robótica colaborativa entra en juego en el momento que los robots y los seres humanos deben compartir el lugar de trabajo sin que nos veamos excluidos por las maquinas, por lo tanto lo que se intenta es que los robots mejoren la calidad del trabajo al hacerse cargo de los trabajos peligrosos, tediosos y sucios que no son posibles o seguros para los seres humanos. Otro concepto muy importante y directamente relacionado con lo anterior que está muy en boga y se escucha desde hace relativamente poco tiempo es el de la fabrica del futuro o “Factory Of The Future” la cual intenta que los operarios y los robots encuentren la sintonía en el entorno laboral y que los robots se consideren como maquinaria colaborativa y no como sustitutiva, considerándose como uno de los grandes nichos productivos en plena expansión. Dejando a un lado estos conceptos técnicos que nunca debemos olvidar si nuestra carrera profesional va enfocada en este ámbito industrial, el tema central de este proyecto está basado, como no podía ser de otro modo, en la robótica, que junto con la visión artificial, el resultado de esta fusión, ha dado un manipulador robótico al que se le ha dotado de cierta “inteligencia”. Se ha planteado un sencillo pero posible proceso de producción el cual es capaz de almacenar piezas de diferente forma y color de una forma autónoma solamente guiado por la imagen capturada con una webcam integrada en el equipo. El sistema consiste en una estructura soporte delimitada por una zona de trabajo en la cual se superponen unas piezas diseñadas al efecto las cuales deben ser almacenadas en su lugar correspondiente por el manipulador robótico. Dicho manipulador de cinemática paralela está basado en la tecnología de cables, comandado por cuatro motores que le dan tres grados de libertad (±X, ±Y, ±Z) donde el efector se encuentra suspendido sobre la zona de trabajo moviéndose de forma que es capaz de identificar las características de las piezas en situación, color y forma para ser almacenadas de una forma ordenada según unas premisas iníciales.

Fish colonization of artificial reefs in a large Neotropical reservoir: material type and successional changes

Artificial reefs have barely been used in Neotropical reservoirs (about five studies in three reservoirs), despite their potential as a fishery management tool to create new habitats and also to understand fish ecology. We experimentally assessed how reef material (ceramic, concrete, and PVC) and time modulated fish colonization of artificial reefs deployed in Itaipu Reservoir, a large reservoir of the mainstem Parana´ River, Brazil. Fish richness, abundance, and biomass were significantly greater in the reef treatments than at control sites. Among the experimental reefs, ceramic followed by the concrete treatments were the materials most effectively colonized, harboring the majority of the 13 fish species recorded. Although dependent on material type, many of the regularities of ecological successions were also observed in the artificial reefs, including decelerating increases in species richness, abundance, mean individual size, and species loss rates with time and decelerating decreases of species gain and turnover rates. Species composition also varied with material type and time, together with suites of life history traits: more equilibrium species (i.e., fishes of intermediate size that often exhibit parental care and produce fewer but larger offspring) of the Winemiller-Rose model of fish life histories prevailed in later successional stages. Overall, our study suggests that experimental reefs are a promising tool to understand ecological succession of fish assemblages, particularly in tropical ecosystems given their high species richness and low seasonality

Inteligencia artificial para la detección y el diagnóstico de fallos

L' ús de tècniques de la intel·ligència artificial per a la detecció, la diagnòsi i control d' errors

Projecte constructiu de llac artificial situat a la Bonaigua a l’estació d’esquí de Baqueira-Beret (Vall d’Aran)

El document té per objecte la definició a nivell constructiu de les obres de implantació d’una nova captació, un nou llac artificial, i la canonada de connexió per a la producció de neu artificial a l’estació d’esquí de Baqueira-Beret (Vall d’Aran), concretament a la zona de Bonaigua.

Estudio gráfico básico de lago artificial situado en Argulls. Estación de esquí de Baqueira-Beret. Vall d’Aran.

Propuesta gráfica de nuevo lago artificial en Argulls. Estación de esquí de Baqueria-Beret