Analisi della propagazione elettrica nel tessuto cardiaco mediante simulazione numerica implementata su GPU

Il segnale elettrico si propaga nel tessuto cardiaco attraverso gap-junctions che si trovano tra i miociti cardiaci e in ciascuno di essi si avvia un processo chiamato potenziale d'azione (PA). In questa tesi prenderò in considerazione il modello Luo-Rudy 1991 e il difetto oggetto di studio sono le Early Afterdepolarizations (EADs). Si analizzerà la propagazione del potenziale d’azione in un cavo di 300 cellule. Dopo alcune simulazioni preliminari è emersa l’utilità di trovare una soluzione che permettesse di ridurre i tempi di calcolo, il modello è stato quindi implementato in CUDA. Il lavoro è stato sviluppato nei seguenti step: 1) l’impiego dell’ambiente di calcolo MATLAB per implementare il modello, descrivendo ogni cellula attraverso il modello Luo-Rudy 1991 e l’interazione elettrica inter-cellulare, considerando un cavo di 300 cellule; 2) individuazione dei parametri che, adeguatamente modificati, sono in grado di indurre EADs a livello single cell; 3) implementazione del modello in CUDA, creando uno strumento che potrà essere utilizzato per aumentare notevolmente il numero delle simulazioni nell’unità di tempo; 4) messa a punto di un criterio per valutare in modo conciso la bontà (safety factor) della relazione source-sink. L’utilità di un simile criterio è quella di valutare, sia nel caso di propagazione di AP che in quello di eventuale propagazione di EADs, la propensione alla propagazione in un tessuto. Il primo capitolo descriverà il potenziale d’azione, il modello usato e la teoria del cavo. Il secondo capitolo discuterà l’implementazione del modello usato, descriverà CUDA e come il modello sia stato implementato. Il terzo capitolo riguarderà i primi risultati ottenuti dalle simulazioni e come la variazione dei parametri influisce sulla forma delle EADs. L’ultimo capitolo approfondirà i requisiti necessari per far avvenire una propagazione in un cavo.

Un nuovo modello computazionale di fibra di Purkinje umana: dal modello medio alla popolazione di modelli e ritorno.

Il lavoro presentato in questa tesi è stato svolto presso il Department of Computer Science, University of Oxford, durante il mio periodo all’estero nel Computational Biology Group. Scopo del presente lavoro è stato lo sviluppo di un modello matematico del potenziale d’azione per cellule umane cardiache di Purkinje. Tali cellule appartengono al sistema di conduzione elettrico del cuore, e sono considerate molto importanti nella genesi di aritmie. Il modello, elaborato in linguaggio Matlab, è stato progettato utilizzando la tecnica delle Popolazione di Modelli, un innovativo approccio alla modellazione cellulare sviluppato recentemente proprio dal Computational Biology Group. Tale modello è stato sviluppato in 3 fasi: • Inizialmente è stato sviluppato un nuovo modello matematico di cellula umana del Purkinje cardiaco, tenendo in considerazione i modelli precedenti disponibili in letteratura e le più recenti pubblicazioni in merito alle caratteristiche elettrofisiologiche proprie della cellula cardiaca umana di Purkinje. Tale modello è stato costruito a partire dall’attuale gold standard della modellazione cardiaca ventricolare umana, il modello pubblicato da T. O’Hara e Y. Rudy nel 2011, modificandone sia le specifiche correnti ioniche che la struttura interna cellulare. • Il modello così progettato è stato, poi, utilizzato come “modello di base” per la costruzione di una popolazione di 3000 modelli, tramite la variazione di alcuni parametri del modello all’interno di uno specifico range. La popolazione così generata è stata calibrata sui dati sperimentali di cellule umane del Purkinje. A valle del processo di calibrazione si è ottenuta una popolazione di 76 modelli. • A partire dalla popolazione rimanente, è stato ricavato un nuovo modello ai valori medi, che riproduce le principali caratteristiche del potenziale d’azione di una cellula di Purkinje cardiaca umana, e che rappresenta il dataset sperimentale utilizzato nel processo di calibrazione.

The Evolution of Chimpanzee Sanctuaries in the United States

Chimpanzees are native only to the jungles of equatorial Africa, but for the last hundred years, they have also lived in captivity in the United States, most commonly in biomedical research laboratories, but also at Air Force bases for experiments for the space program, at accredited and unaccredited zoos, at circuses, as performers in Hollywood and even in private homes and backyards as pets. But that has been gradually evolving over the last few decades, as more and more chimpanzees move to newly-established chimpanzee sanctuaries. That transition was already underway even before the announcement by the National Institutes of Health (NIH) last year that it will retire all of its remaining chimpanzees from labs to sanctuaries. By thoroughly examining the evolution of these sanctuaries leading up to that seminal decision, along with the many challenges they face, including money, medical care, conflicting philosophies on the treatment of animals and the pitfalls that have led other sanctuaries to the brink of ruin, we can take away a better understanding of why chimpanzee sanctuaries are needed and why caretakers of other animal species are now looking to the chimpanzee sanctuary movement as a model to show how animals can be cared for in retirement.

Transferability of Regional Permafrost Disturbance Susceptibility Modelling Using Generalized Linear and Generalized Additive Models

To effectively assess and mitigate risk of permafrost disturbance, disturbance-p rone areas can be predicted through the application of susceptibility models. In this study we developed regional susceptibility models for permafrost disturbances using a field disturbance inventory to test the transferability of the model to a broader region in the Canadian High Arctic. Resulting maps of susceptibility were then used to explore the effect of terrain variables on the occurrence of disturbances within this region. To account for a large range of landscape charac- teristics, the model was calibrated using two locations: Sabine Peninsula, Melville Island, NU, and Fosheim Pen- insula, Ellesmere Island, NU. Spatial patterns of disturbance were predicted with a generalized linear model (GLM) and generalized additive model (GAM), each calibrated using disturbed and randomized undisturbed lo- cations from both locations and GIS-derived terrain predictor variables including slope, potential incoming solar radiation, wetness index, topographic position index, elevation, and distance to water. Each model was validated for the Sabine and Fosheim Peninsulas using independent data sets while the transferability of the model to an independent site was assessed at Cape Bounty, Melville Island, NU. The regional GLM and GAM validated well for both calibration sites (Sabine and Fosheim) with the area under the receiver operating curves (AUROC) N 0.79. Both models were applied directly to Cape Bounty without calibration and validated equally with AUROC's of 0.76; however, each model predicted disturbed and undisturbed samples differently. Addition- ally, the sensitivity of the transferred model was assessed using data sets with different sample sizes. Results in- dicated that models based on larger sample sizes transferred more consistently and captured the variability within the terrain attributes in the respective study areas. Terrain attributes associated with the initiation of dis- turbances were similar regardless of the location. Disturbances commonly occurred on slopes between 4 and 15°, below Holocene marine limit, and in areas with low potential incoming solar radiation

Terrain Controls and Landscape-Scale Susceptibility Modelling of Active-Layer Detachments, Sabine Peninsula, Melville Island, Nunavut

Modelling the susceptibility of permafrost slopes to disturbance can identify areas at risk to future disturbance and result in safer infrastructure and resource development in the Arctic. In this study, we use terrain attributes derived from a digital elevation model, an inventory of permafrost slope disturbances known as active-layer detachments (ALDs) and generalised additive modelling to produce a map of permafrost slope disturbance susceptibility for an area on northern Melville Island, in the Canadian High Arctic. By examining terrain variables and their relative importance, we identified factors important for initiating slope disturbance. The model was calibrated and validated using 70 and 30 per cent of a data-set of 760 mapped ALDs, including disturbed and randomised undisturbed samples. The generalised additive model calibrated and validated very well, with areas under the receiver operating characteristic curve of 0.89 and 0.81, respectively, demonstrating its effectiveness at predicting disturbed and undisturbed samples. ALDs were most likely to occur below the marine limit on slope angles between 3 and 10° and in areas with low values of potential incoming solar radiation (north-facing slopes).

Grupos topológicos

En este trabajo lo que primordialmente se pretende es dar a conocer la teoría concerniente a los grupos topológicos, debido a que es una parte de la matemática que no se da a conocer. Se presentan las definiciones y propiedades más importantes sobre los grupos topológicos y las propiedades topológicas (compacidad, conexidad, métricas, etc.)

Diseño de un modelo administrativo para facilitar la dirección de un Centro de convenciones de mujeres cooperativistas asociadas a la Confederación de asociaciones cooperativas de El Salvador (COACES) y la Confederación de federaciones de la reforma agraria salvadoreña (CONFRAS).

El cooperativismo es un fenómeno económico que ha servido como base de subsistencia a miles de familias en diversas partes del mundo y especialmente en Latinoamérica. En El Salvador este fenómeno ha sido parte importante en el desarrollo económico y social de una gran parte de la población. En El Salvador existen muchas cooperativas organizadas en tres niveles: Cooperativas de base, federaciones, y confederaciones. Las confederaciones más importantes del país son la Confederación de Asociaciones Cooperativas de El Salvador (COACES) y la confederación de Federaciones de la Reforma Agraria salvadoreña (CONFRAS). Estas organizaciones desarrollan proyectos con ayuda de organismos internacionales para apoyar a sus cooperativas asociadas. Actualmente están desarrollando un proyecto denominado Centro de Convenciones, cuyo fin es ofrecer servicios de capacitación, asistencia técnica y servicios varios a sus cooperativas. El Centro de Convenciones está dirigido por una Junta Directiva y una Junta de Fiscalización. Sin embargo estos no poseen herramientas administrativas que orienten las actividades hacia el logro de los objetivos. El Centro de Convenciones tiene poca planeación, no tiene definida su misión, visión, objetivos, políticas y estrategias. En cuanto a la organización no tiene estructurado el organigrama, manuales de organización y evaluación del desempeño; así como también en la dirección no se tiene establecido un estilo de liderazgo y existe una comunicación deficiente entre dirigentes y asociados de cooperativas. Por último, en la fase de control no posee ninguna herramienta de control. Por lo tanto, se ha considerado el diseño de un modelo administrativo, el cual facilitará la dirección del Centro de Convenciones. El modelo administrativo se ha diseñado en base a las necesidades propias del Centro. En la planeación se ha diseñado su misión, visión objetivos, políticas y estrategias generales del centro. En la parte organizativa se ha diseñado su organigrama de acuerdo a las necesidades proyectadas para el centro de convenciones, además se incluyen el manual de organización; para la elaboración de éste se tomó en cuenta las necesidades de proyección del Centro y las necesidades de la familia Cooperativa. En la dirección se presentan aspectos como la manera de ejercer el liderazgo dentro del Centro de Convenciones. Y finalmente, para el control se presentan modelos de presupuestos como pronósticos de ventas, estimación de ingresos, egresos y de efectivo; también se presenta el manual de evaluación del desempeño para que la dirección pueda corregir y mejorar la administración y el desempeño de su recurso humano.

Narrativa histórica: El legado de la novela Yo, El Supremo de Augusto Roa Bastos en la consolidación de la identidad cultural del Paraguay

La novela Yo, el Supremo del escritor paraguayo Augusto Roa Bastos* se basa en una figura histórica controversial y en los acontecimientos que rodearon a ese personaje. Aunque conocer los hechos más trascendentes de esa época no es indispensable para comprender el texto de la obra, la referencialidad histórica juega un papel importante en la narrativa del Supremo, pues en el proceso de desarrollo argumental de la obra él se nutre de ella para expresar ciertas ideas relacionadas, entre otras, con el concepto comunitario paraguayo. El personaje se mueve dentro de una macro-temporalidad. No obstante, hay una sistemática referencia a una época determinada que sobresale en su discurso. La referencialidad histórica está así funcionando como un marcador temporal y, al mismo tiempo, señala que el discurso de el Supremo es portador de ciertos valores correspondientes a esa época. Los conceptos socio-políticos que maneja el personaje no son abstractos sino que se identifican con el ser paraguayo del siglo XIX.AbstractThe novel Yo, el Supremo, by Paraguayan writer Augusto Roa Bastos, is based on a historical and controversial character and on the facts that surrounded this character. Even though it is not important to know the most important events of that time to understand the text, the historical references play an important role in the narrative of the Supremo because in the process of the argumentative development he is nourished from those references in order to express some ideas related, among others, with the communal Paraguayan concept. The character moves inside a macro-temporal level. However, there is systematic reference to a specific epoch that is highlighted in his discourse. The historical references thus works as a temporal marker and, at the same time, reveals that the discourse of the Supremo contains some values that correspond to that time. The socio-political concepts that the character works with are not abstract but rather show the Paraguayan identity of the XX century.

Valutazione delle proprietà meccaniche del calcestruzzo nelle strutture di cemento armato esistenti

In questa tesi è stato affrontato lo studio della valutazione delle proprietà meccaniche del calcestruzzo negli edifici esistenti, ponendo attenzione alle normative che regolano questa procedura, alle prove distruttive e non, che vengono eseguite in sito e in laboratorio, fino all'elaborazione dei risultati al fine di ottenere il valore desiderato della resistenza a compressione del cls. In particolare sono state affrontate le prove a compressione, trazione indiretta e di determinazione del modulo elastico che si eseguono in laboratorio, i carotaggi, la carbonatazione, la prova sclerometrica, ultrasonica, di aderenza, di estrazione e penetrazione eseguite in sito. Per la valutazione del calcestruzzo è stato introdotto il funzionamento delle curve di correlazione, la loro costruzione e valutazione, e le varie definizioni del calcestruzzo definite dalla NTC del 2008, dalle Linee Guida C.S. LL.PP. e dal metodo Holos.

Landscape Patterns of Permafrost Disturbance and Degradation in the Canadian High Arctic

Intensification of permafrost disturbances such as active layer detachments (ALDs) and retrogressive thaw slumps (RTS) have been observed across the circumpolar Arctic. These features are indicators of unstable conditions stemming from recent climate warming and permafrost degradation. In order to understand the processes interacting to give rise to these features, a multidisciplinary approach is required; i.e., interactions between geomorphology, hydrology, vegetation and ground thermal conditions. The goal of this research is to detect and map permafrost disturbance, predict landscape controls over disturbance and determine approaches for monitoring disturbance, all with the goal of contributing to the mitigation of permafrost hazards. Permafrost disturbance inventories were created by applying semi-automatic change detection techniques to IKONOS satellite imagery collected at the Cape Bounty Arctic Watershed Observatory (CBAWO). These methods provide a means to estimate the spatial distribution of permafrost disturbances for a given area for use as an input in susceptibility modelling. Permafrost disturbance susceptibility models were then developed using generalized additive and generalized linear models (GAM, GLM) fitted to disturbed and undisturbed locations and relevant GIS-derived predictor variables (slope, potential solar radiation, elevation). These models successfully delineated areas across the landscape that were susceptible to disturbances locally and regionally when transferred to an independent validation location. Permafrost disturbance susceptibility models are a first-order assessment of landscape susceptibility and are promising for designing land management strategies for remote permafrost regions. Additionally, geomorphic patterns associated with higher susceptibility provide important knowledge about processes associated with the initiation of disturbances. Permafrost degradation was analyzed at the CBAWO using differential interferometric synthetic aperture radar (DInSAR). Active-layer dynamics were interpreted using inter-seasonal and intra-seasonal displacement measurements and highlight the importance of hydroclimatic factors on active layer change. Collectively, these research approaches contribute to permafrost monitoring and the assessment of landscape-scale vulnerability in order to develop permafrost disturbance mitigation strategies.