Impairment of mossy fiber long-term potentiation and associative learning in pituitary adenylate cyclase activating polypeptide type I receptor-deficient Mice

The pituitary adenylate cyclase activating polypeptide (PACAP) type I receptor (PAC1) is a G-protein-coupled receptor binding the strongly conserved neuropeptide PACAP with 1000-fold higher affinity than the related peptide vasoactive intestinal peptide. PAC1-mediated signaling has been implicated in neuronal differentiation and synaptic plasticity. To gain further insight into the biological significance of PAC1-mediated signaling in vivo, we generated two different mutant mouse strains, harboring either a complete or a forebrain-specific inactivation of PAC1. Mutants from both strains show a deficit in contextual fear conditioning, a hippocampus-dependent associative learning paradigm. In sharp contrast, amygdala-dependent cued fear conditioning remains intact. Interestingly, no deficits in other hippocampus-dependent tasks modeling declarative learning such as the Morris water maze or the social transmission of food preference are observed. At the cellular level, the deficit in hippocampus-dependent associative learning is accompanied by an impairment of mossy fiber long-term potentiation (LTP). Because the hippocampal expression of PAC1 is restricted to mossy fiber terminals, we conclude that presynaptic PAC1-mediated signaling at the mossy fiber synapse is involved in both LTP and hippocampus-dependent associative learning.

Exploring the rate-limiting steps in visual phototransduction recovery by bottom-up kinetic modeling

Phototransduction in vertebrate photoreceptor cells represents a paradigm of signaling pathways mediated by G-protein-coupled receptors (GPCRs), which share common modules linking the initiation of the cascade to the final response of the cell. In this work, we focused on the recovery phase of the visual photoresponse, which is comprised of several interacting mechanisms. We employed current biochemical knowledge to investigate the response mechanisms of a comprehensive model of the visual phototransduction pathway. In particular, we have improved the model by implementing a more detailed representation of the recoverin (Rec)-mediated calcium feedback on rhodopsin kinase and including a dynamic arrestin (Arr) oligomerization mechanism. The model was successfully employed to investigate the rate limiting steps in the recovery of the rod photoreceptor cell after illumination. Simulation of experimental conditions in which the expression levels of rhodospin kinase (RK), of the regulator of the G-protein signaling (RGS), of Arr and of Rec were altered individually or in combination revealed severe kinetic constraints to the dynamics of the overall network. Our simulations confirm that RGS-mediated effector shutdown is the rate-limiting step in the recovery of the photoreceptor and show that the dynamic formation and dissociation of Arr homodimers and homotetramers at different light intensities significantly affect the timing of rhodopsin shutdown. The transition of Arr from its oligomeric storage forms to its monomeric form serves to temper its availability in the functional state. Our results may explain the puzzling evidence that overexpressing RK does not influence the saturation time of rod cells at bright light stimuli. The approach presented here could be extended to the study of other GPCR signaling pathways.

Modeling usage of medical care services: the medical expenditure panel survey data, 1996-2000

We explore the determinants of usage of six different types of health care services, using the Medical Expenditure Panel Survey data, years 1996-2000. We apply a number of models for univariate count data, including semiparametric, semi-nonparametric and finite mixture models. We find that the complexity of the model that is required to fit the data well depends upon the way in which the data is pooled across sexes and over time, and upon the characteristics of the usage measure. Pooling across time and sexes is almost always favored, but when more heterogeneous data is pooled it is often the case that a more complex statistical model is required.

Likelihood-based approaches to modeling demand for medical care

We review recent likelihood-based approaches to modeling demand for medical care. A semi-nonparametric model along the lines of Cameron and Johansson's Poisson polynomial model, but using a negative binomial baseline model, is introduced. We apply these models, as well a semiparametric Poisson, hurdle semiparametric Poisson, and finite mixtures of negative binomial models to six measures of health care usage taken from the Medical Expenditure Panel survey. We conclude that most of the models lead to statistically similar results, both in terms of information criteria and conditional and unconditional prediction. This suggests that applied researchers may not need to be overly concerned with the choice of which of these models they use to analyze data on health care demand.

Calibration of CES functions for real-world multisectoral modeling

We show how to calibrate CES production and utility functions when indirect taxation affecting inputs and consumption is present. These calibrated functions can then be used in computable general equilibrium models. Taxation modifies the standard calibration procedures since any taxed good has two associated prices and a choice of reference value units has to be made. We also provide an example of computer code to solve the calibration of CES utilities under two alternate normalizations. To our knowledge, this paper fills a methodological gap in the CGE literature.

Diseño del subsistema RF para el receptor SAR biestático en banda-C SABRINA

Este proyecto tiene como objetivo diseñar un nuevo receptor SAR biestático para el sistema SABRINA (SAR Bistatic fixed Receiver for INterferometric Applications) caracterizando el sistema que ya existía. El nuevo dispositivo deberá cumplir con las características y requisitos del escenario teniendo en cuenta la potencia recibida y el ruido de cuantificación de la tarjeta digitalizadora. Con este fin se introducen previamente conocimientos de teoría RADAR y SAR. Además, se deberá compactar al máximo el sistema para conseguir un receptor autocontenido que facilite su traslado. Para tal fin se ha incorporado a la caja del receptor un sintetizador programable que actúa de oscilador local de las cadenas de recepción y una fuente de alimentación que provee la tensión a todos los componentes activos del dispositivo. Por otra parte el proyecto ilustra las diferentes campañas de experimentos que se han realizado durante el periodo de trabajo.

Participació del receptor cannabinoide CB1 en les propietats de les drogues psicoestimulants

L'objectiu d'aquest projecte ha estat l'estudi de la interacció entre el sistema cannabinoide i l’èxtasi. En primer lloc es va observar l'efecte de l'èxtasi sobre la dependència física que produeixen els cannabinoides, en concret el Delta9-Tethahidrocannabinol, principal principi actiu de la marihuana. Per això vam administrar crònicament ratolins amb THC fins que es van fer depenents a la droga i se’ls hi va desencadenar una síndrome d’abstinència. Els signes físics que mostra un individu quan se li retira una droga indiquen la dependència que l'individu té per aquesta droga. Vam observar que l'èxtasi era capaç de disminuir els efectes de la síndrome d'abstinència a cannabinoides. En segon lloc vam estudiar la participació del sistema cannabinoide endogen, en concret el receptor CB1 en les propietats farmacològiques i addictives de l’èxtasi. Per això vam fer servir ratolins sense el receptor CB1 i vam observar les diferències en els efectes de l’èxtasi respecte animals normals. Per això vam observar l’activitat locomotora, la temperatura, l’ansietat i els efectes reforçants de l’èxtasi en tots dos genotips. En animals normals l’èxtasi produeix un augment tant en la locomoció com en la temperatura, tanmateix, aquest augment es veu disminuït en els animals sense receptor CB1. També vam observar els efectes ens els efectes de recompensa primària de l’èxtasi en ambdós genotips. La recompensa primària es refereix a quant li agrada un individu un estímul. No vam observar diferències entre animals knockout pel receptor CB1 i animals normals. També vam analitzar els efectes reforçants de l’èxtasi en tots dos genotips. Els efectes reforçants d’una droga indiquen quant vol un individu aconseguir al droga. Vam observar que malgrat els efectes de recompensa primària resten intactes en els animals CB1 knockout, aquest animals no estan reforçats per l’èxtasi. Així, als animals CB1 knockout els hi agrada l’èxtasi però no fan cap esforç per aconseguir-lo. Per tant, el receptor CB1 regula els efectes sobre la locomoció, la temperatura i el reforç produïts per l’èxtasi.

Diseño e implementación de un receptor multifrecuencia basado en muestreo paso banda aplicado al sistema Galileo

Este trabajo tiene como objetivo diseñar e implementar un receptor multifrecuencia requerido para aplicaciones Galileo centradas a realizar correcciones de errores y estudios de la ionosfera. Estas características obligan a buscar alternativas respecto los receptores superheterodinos convencionales dado que para éstos los retardos de propagación entre las diferentes bandas de interés son inaceptables. Por ello, se presenta un receptor basado en la técnica de muestreo paso banda, que permite trasladar el espectro mediante el conversor ADC a través de un aliasing intencionado, eliminando así los retardos de propagación entre bandas de interés, dado que todas se albergan en un mismo canal. En este trabajo nos hemos centrado únicamente en las etapas críticas del receptor presentado, siendo éstas la etapa de filtrado y conversión digital. La etapa de filtrado requerirá filtros muy selectivos, ya que el ruido existente fuera de banda se solapará a nuestra banda de interés, degradando la SNR del sistema a medida que tenga más potencia. Esta etapa se ha realizado mediante una estructura duplexora conjuntamente con dos filtros de líneas acopladas. La etapa de conversión se ha realizado fabricando el layout de un conversor comercial, del cual se ha validado el correcto funcionamiento para la aplicación requerida.

Diseño e implementación de un receptor GNSS multifrecuencia y multiconstelación

Este proyecto presenta el diseño, test y validación de una cabecera de recepción multiconstelación y multifrecuencia para Sistemas de Navegación Global por Satélite (GNSS). El receptor presentado ha sido diseñado para adquirir las bandas E5/L5 y E1/L1 de los sistemas Galileo y NAVSTAR-GPS. Para trasladar en frecuencia las dos bandas a la vez, se implementa un receptor con arquitectura superheterodina basado en un mezclador de rechazo a frecuencia imagen (IRM). Medidas de ambos sistemas han sido realizadas validando el correcto funcionamiento del receptor en la banda E1/L1. Para ello no sólo se han adquirido los satélites de la constelación GPS, sino que además se han adquirido con éxito los satélites GIOVE-A/B utilizados en la fase de validación en órbita del sistema europeo Galileo.

Experimentació amb un receptor software GPS-Galileo d'alta sensibilitat per a entorns interiors

Este proyecto se centra en el análisis de señales GPS, utilizando un receptor software desarrollado con Matlab en un proyecto de investigación para la Agencia Espacial Europea (ESA), llevado a cabo por parte del departamento de Telecomunicaciones e Ingeniería de Sistemas de la ETSE. Este software utiliza técnicas de procesado de señal de alta sensibilidad (HS-GNSS) que permite al usuario determinar su posición en entornos de difícil propagación como puede ser el caso de los escenarios interiores. Los datos experimentales se analizan en función del nivel de multipath que afecta a la señal de cada uno de los satélites, y la degradación que los escenarios interiores provocan en las señales, a causa del mobiliario, paredes, personas, etc. Para analizar los datos experimentales, se ha utilizado una métrica presentada en el congreso internacional EuCAP 2009, con la que es posible caracterizar las señales en función del nivel de multipath.

Agrupación de antenas microstrip para un receptor SAR biestático

El objetivo de este proyecto es el diseño de las antenas para el receptor de un radar de apertura sintética biestáticos (SAR). Estas antenas tendrán que maximizar la ganancia con la restricción de maximizar también el campo de visión del radar. Esto quiere decir, que la antena tendrá que tener un ancho de banda relativamente grande en uno de sus planos principales y relativamente estrecho en el otro plano. Con el propósito de diseñar una agrupación de antenas para un receptor SAR biestático, en este documento se analiza la tecnología microstrip orientada a las antenas y la teoría de las agrupaciones de antenas, se diseñan antenas de doble polarización, se estudian agrupaciones de antenas microstrip que cumplan con las especificaciones, se presentan redes de alimentaciones para dichas agrupaciones y se fabrica y mide una agrupación de antenas con doble polarización.

Perfil farmacològic de seguretat a nivell de sistema nerviós central d'un nou fàrmac selectiu pel receptor d'histamina4

Amb l’objectiu d’identificar els possibles efectes adversos d’una nova molècula antagonista del receptor de la histamina H4 (Compost A) en el sistema nerviós central (SNC), es va realitzar el test més àmpliament emprat per aquest fi: el test anomenat FOB (Functional Observational Battery test) en el qual es fa servir la rata com a model animal d’estudi. L’estudi FOB forma part dels d’estudis principals (Core Battery Studies) de la farmacologia de seguretat requerida per les autoritats reguladores per tal d’iniciar els estudis clínics en humans (ICH Topic S7A: Safety Pharmacology Studies for Human Pharmaceuticals; FDA & EMA). D’altra banda i per tal de complementar aquests estudis principals, es va avaluar el potencial efecte convulsivant del Compost A mitjançant el model de convulsions induïdes per pentilentetrazol en rata. Aquest efecte proconvulsionant ha estat associat de manera puntual als fàrmacs antagonistes dels receptor H1 i de manera particular en la població infantil. L’estudi de les convulsions forma part dels Follow Up Studies recomenats per la ICH S7A. El Compost A en cap de les dosis administrades, en cap dels assaigs realitzats, mostra una activitat depressora o estimulant en el sistema nerviós. Es caracteritza per tant, per primera vegada, part del perfil de seguretat a nivell del SNC d’un fàrmac antagonista selectiu del receptor H4 de la histamina.

Complementarities between mathematical and computational modeling: the case of the repeated Prisoners' Dilemma

We study the properties of the well known Replicator Dynamics when applied to a finitely repeated version of the Prisoners' Dilemma game. We characterize the behavior of such dynamics under strongly simplifying assumptions (i.e. only 3 strategies are available) and show that the basin of attraction of defection shrinks as the number of repetitions increases. After discussing the difficulties involved in trying to relax the 'strongly simplifying assumptions' above, we approach the same model by means of simulations based on genetic algorithms. The resulting simulations describe a behavior of the system very close to the one predicted by the replicator dynamics without imposing any of the assumptions of the mathematical model. Our main conclusion is that mathematical and computational models are good complements for research in social sciences. Indeed, while computational models are extremely useful to extend the scope of the analysis to complex scenarios hard to analyze mathematically, formal models can be useful to verify and to explain the outcomes of computational models.

Impacte dels nivells de Ciclosporina en el desenvolupament de malaltia de l’empelt contra el receptor aguda en el trasplantament hemopoètic amb acondicionament d’intensitat reduïda de germà HLA idèntic.

Uns nivells correctes en sèrum de Ciclosporina A les primeres setmanes desprès d’ un trasplantament al•logènic amb acondicionament mieloablatiu, disminueixen l’aparició de malaltia de l’empelt contra el receptor aguda (MECRa). El seu impacte en el trasplantament d’intensitat reduïda (alo-TIR) encara no és conegut. En aquest treball retrospectiu s’analitzen les dades d’una cohort molt homogènia de pacients del nostre centre, estudiant-se les seves característiques clíniques i la relació entre els nivells de CsA i l’aparició de MECRa moderada o severa, en la fase precoç de l’alo-TIR.

Implicacions diagnòstiques del strem-1 (soluble triggering receptor expressed on myeloid cells) en malalts amb síndrom del distress respiratori agut (sdra) i patologia abdominal. estudi preliminar

Els pacients amb patologia abdominal aguda poden desenvolupar una insuficiència respiratòria secundària a la resposta inflamatòria generada o a una pneumònia nosocomial. El mesurament del “soluble *triggering receptor expressed on myeloid cells 1” (sTREM-1) en líquid alveolar, pleural, sinovial o cefalorraquidi ha demostrat la seva utilitat en el diagnòstic d'infecció. Es va determinar el sTREM-1 alveolar i peritoneal en pacients amb quadre abdominal agut més síndrom de distress respiratori agut (SDRA). Es va concloure que el sTREM-1 és útil per diagnosticar infeccions abdominals i pulmonars en aquests pacients i que la relació sTREM-1 alveolar/peritoneal podria ser útil per determinar el focus infecciós.