Simulador de conducció enfocat a la investigació

El desenvolupament de sistemes d’assistència a la conducció (ADAS) és, avui dia, una de les àrees de recerca de més interès pel Centre de Visió per Computador. A partir de la informació adquirida per sensors instal·lats en un vehicle, els ADAS assisteixen al conductor per tal d’evitar situacions de perill. La validació d’aquests sistemes però, requereix de l’obtenció "manual" de les dades que defineixen l’entorn de conducció de forma precisa: una tasca costosa i subjecta a l’error humà. Per tal de resoldre aquest problema, en aquest projecte s’ha implementat IOCS, un simulador de conducció creat a partir d’un de robots, capaç de crear entorns realistes de conducció i d’obtenir, simultàniament, les dades sobre l’entorn inferides per un ADAS i les que el descriuen objectivament. Aquesta funcionalitat facilita extremadament el procés de validació actual dels sistemes d’assistència a la conducció.

Optimització i implementació en Simulink de l'adquisició d'un senyal GPS amb blocs FFT

Aquest projecte es tracta de la optimització i la implementació de l’etapa d’adquisició d’un receptor GPS. També inclou una revisió breu del sistema GPS i els seus principis de funcionament. El procés d’adquisició s’ha estudiat amb detall i programat en els entorns de treball Matlab i Simulink. El fet d’implementar aquesta etapa en dos entorns diferents ha estat molt útil tant de cara a l’aprenentatge com també per la comprovació dels resultats obtinguts. El principal objectiu del treball és el disseny d’un model Simulink que es capaç d’adquirir una senyal capturada amb hardware real. En realitat, s’han fet dues implementacions: una que utilitza blocs propis de Simulink i l’altra que utilitza blocs de la llibreria Xilinx. D’aquesta manera, posteriorment, es facilitaria la transició del model a la FPGA utilitzant l’entorn ISE de Xilinx. La implementació de l’etapa d’adquisició es basa en el mètode de cerca de fase de codi en paral·lel, el qual empra la operació correlació creuada mitjançant la transformada ràpida de Fourier (FFT). Per aquest procés es necessari realitzar dues transformades (per a la senyal entrant i el codi de referència) i una antitransformada de Fourier (per al resultat de la correlació). Per tal d’optimitzar el disseny s’utilitza un bloc FFT, ja que tres blocs consumeixen gran part dels recursos d’una FPGA. En lloc de replicar el bloc FFT, en el model el bloc és compartit en el temps gràcies a l’ús de buffers i commutadors, com a resultat la quantitat de recursos requerits per una implementació en una FPGA es podria reduir considerablement.

Imaging of experience-dependent structural plasticity in the mouse neocortex in vivo

The functionality of adult neocortical circuits can be altered by novel experiences or learning. This functional plasticity appears to rely on changes in the strength of neuronal connections that were established during development. Here we will describe some of our studies in which we have addressed whether structural changes, including the remodeling of axons and dendrites with synapse formation and elimination, could underlie experience-dependent plasticity in the adult neocortex. Using 2-photon laser-scanning microscopes and transgenic mice expressing GFP in a subset of pyramidal cells, we have observed that a small subset of dendritic spines continuously appear and disappear on a daily basis, whereas the majority of spines persists for months. Axonal boutons from different neuronal classes displayed similar behavior, although the extent of remodeling varied. Under baseline conditions, new spines in the barrel cortex were mostly transient and rarely survived for more than a week. However, when every other whisker was trimmed, the generation and loss of persistent spines was enhanced. Ultrastructural reconstruction of previously imaged spines and boutons showed that new spines slowly form synapses. New spines persisting for a few days always had synapses, whereas very young spines often lacked synapses. New synapses were predominantly found on large, multi-synapse boutons, suggesting that spine growth is followed by synapse formation, preferentially on existing boutons. Altogether our data indicate that novel sensory experience drives the stabilization of new spines on subclasses of cortical neurons and promotes the formation of new synapses. These synaptic changes likely underlie experience-dependent functional remodeling of specific neocortical circuits.

Modulatory Role of the Ovarian Function in Neuroimmunoendocrine Axis Activity.

The aim of this study was to evaluate the effect of ovariectomy on the acute-phase response of inflammatory stress. Ex vivo adrenocortical, peripheral mononuclear cell (PMNC) and adipocyte activities were studied in intact and ovariectomized mice. Endotoxemia was mimicked by intraperitoneal administration of bacterial lipopolysaccharide (LPS; 25 mg per mouse) to sham-operated and 21-day ovariectomized mice. Circulating corticosterone, tumor necrosis factor-alpha (TNFalpha) and leptin concentrations were monitored before and 30-120 min after the administration of LPS. Additionally, in vitro experiments were performed with isolated corticoadrenal cells, PMNCs and omental adipocytes from sham-operated and ovariectomized mice incubated with specific secretagogues. The results indicate that while ovariectomy enhanced TNFalpha secretion after in vivo administration of LPS, it reduced corticoadrenal response and abrogated LPS-elicited leptin secretion into the circulation. While the corticoadrenal sensitivity to ACTH stimulation was reduced by ovariectomy, the LPS-induced PMNC response was not affected. Exogenous leptin enhanced baseline PMNC function regardless of surgery. Finally, ovariectomy drastically reduced in vitro adipocyte functionality. Our data support the notion that ovariectomy modified neuroendocrine-immune-adipocyte axis function and strongly suggest that ovarian activity could play a pivotal role in the development of an adequate immune defense mechanism after injury.

Estudio de los mecanismos terapéuticos en la inducción de tolerancia immunológica en un modelo animal de esclerosis múltiple

En una serie de estudios previos demostramos que la infusión de células de médula ósea (MO) modificadas genéticamente para la expresión del autoantígeno MOG40-55 en ausencia de mieloablación inducía tolerancia antígenoespecífica en un modelo murino de esclerosis múltiple. También observamos que este efecto terapéutico no requería injerto hematopoyético. Nos propusimos estudiar si el efecto tolerogénico está inducido por una subpoblación de células generadas durante la transducción de la MO y el papel de las células T reguladoras en la inducción de la tolerancia. Las células de MO fueron cultivadas y transducidas usando medio complementado con 20% FCS y medios condicionados como fuente de stem cell factor (SCF) e IL-3 murinos. Las diferentes poblaciones celulares se separaron por citometría de flujo y se analizó la capacidad supresora de las poblaciones candidatas. Por otro lado se analizó la presencia de células T reguladoras en bazo y SNC de los ratones recuperados después de la infusión de células de MO transducidas. A los cinco días de cultivo, la mayoría de células presentaban fenotipo mieloide (Mac-1+Gr-1low/-:31,9+-10,2%; Mac-1+Gr-1high:26,0+-3,3%). Ambos fenotipos se corresponden con dos subpoblaciones de células mieloides supresoras (MDSC, tipo monocí¬tico y granulocítico respectivamente) descritas recientemente. Se estudió la capacidad de ambas poblaciones para suprimir la respuesta proliferativa específica de esplenocitos frente a MOG40-55 in vitro, observando una mayor capacidad de supresión de las MDSC monocíticas, que se correspondí¬a con niveles significativamente superiores de actividad de las enzimas arginasa-1 y sintasa de óxido nítrico (ambos mecanismos supresores característicos de las MDSC). A los 7 días del tratamiento no se observaron diferencias significativas en el porcentaje de células T reguladoras (Treg y Tr1) entre el grupo tratado (liM) y los grupos de control.

Regulación de la movilidad celular por Profilina 1

Mi proyecto de tesis se basaba en el estudio del papel de profilina 1 en la formación de lamelas, para ello generamos una proteína recombinante y transducible, con el objetivo de poder modificar los niveles endógenos de profilina. Objetivos: i-caracterización bioquímica los tres sitios de union conocidos de la proteína de transducción, el sitio de unión a fosfo-inocitoles (PIP), el de unión a actina (Ac) y el de unión a poli-prolinas (PLP). ii-estudio de la polimerización in-vitro de actina - PTD4-Profilina1 iii-estudio de las proteínas componentes de lamelas inducidas por PTD4-Profilina1. Plan de trabajo: i-Para comprobar la funcionalidad los 3 sitios de unión fueron necesarias las primeras 6 semanas, ya que en primer lugar había que expresar y purificar el peptido Srv2, necesario para el ensayo de PLP. En segundo lugar, se obtuvieron los datos de las concentraciones adecuadas de lípidos para el ensayo de fosfo-inocitoles y por ultimo, se purifico la actina necesaria para el ensayo de unión a actina. Una vez establecida la funcionalidad de la proteína, se procedió a: ii-el estudio de polimerización in-vitro, que llevo 2 semanas. Demostrando que in-vitro era capaz de inhibir la polimerización de una manera similar a la endógena. Una vez terminados estos ensayos, se procedio a: iii-la caracterización inmunohistoquímica de las proteínas componentes de la lamela que fue llevado a cabo en 4 semanas. Para ello se usaron anticuerpos contra: alfa-actinina, talina, vinculina, ENA/Vasp y paxillina. Conclusiones: i-las propiedades bioquímicas de la PTD4-Profilina1 son similares a las de la profilina endógena. ii-los estudios de polimerización indican que la polimerización se produce de manera similar a la endogena. iii-los ensayos de inmunohistoquímica sugieren que, talina esta ausente y que las demás están presentes aunque en menor concentración y con otra distribución comparadas con los controles.

Eina gràfica per la creació d'autòmats per a la representació del llenguatge natural

Aquest projecte tracta la implementació d’una eina gràfica multiplataforma de creació i edició de gramàtiques electròniques per representar el Llenguatge Natural. És una eina per lingüistes i projectes com Spanish FrameNet Project amb la quan poden representar fàcilment transductors en un format més visual, les transicions es representen en forma de “caixes”, i guardar els resultats. S’han implementat varies opcions per crear una eina còmode i personalitzable per l’usuari amb funcionalitats enfocades a les seves necessitats com importar/exportar autòmats des d’una Expressió Regular. Es tracta l’implementació de tots els components que s’han necessitat per crear la GUI així com la seva funcionalitat.

Creació d'un framework per aplicacions web amb la plataforma .NET

Hi ha moltes empreses que fan aplicacions de gestió Web. Una d’aquestes empreses és per la que s’ha fet el projecte. El problema és que tenen molts projectes per desenvolupar, per tant van decidir d’implementar un conjunt d’eines amb l’objectiu de facilitar la implementació de les aplicacions als programadors. S’ha desenvolupat una llibreria .dll, que conté aquestes noves eines. També s’ha utilitzat codi JavaScript i CSS per tal d’implementar alguna funcionalitat i donar una presentació amb aquestes noves eines.

Sistema encastat de monitorització d'informació múltiple: implementació per a vehicles

Aquest projecte es centra en l’àmbit de l’automoció, i la seva finalitat es ampliar la informació que proporciona el fabricant d’un vehicle als usuaris. Un dels punts claus del sistema es que aquest quedi completament integrat, per tant, utilitza dispositius externs inclosos al vehicle com ara el display que anteriorment s’utilitzava per a mostrar informació del radiocasset, i una maneta amb dos botons utilitzada per al control del sistema. El sistema mostra diferents tipus d’informació com ara la velocitat instantània del vehicle, revolucions del motor, velocitat màxima, distància parcial recorreguda, hora i data. A més de mostrar informació, aquest es capaç d’emmagatzemar-la en un suport extraïble per a una posterior explotació a un ordinador convencional. El sistema no està pensat per a ser un projecte tancat, sinó que esta dissenyat per a ser ampliat en quant a funcionalitats, i per tant aquest projecte es considera una primera versió.

Desarrollo de un sistema integrado de navegación inercial: interfície IMU + FPGA

Els sistemes automatitzats que requereixen d’un control d’estabilitat o moviment es poden trobar cada cop en més àmbits. Aplicacions UAV o de posicionament global són les més comunes per aquest tipus de sistemes, degut a que necessiten d’un control de moviment molt precís. Per a dur a terme aquest procés s’utilitzen unitats de mesura inercial, que mitjançant acceleròmetres i giroscopis degudament posicionats, a més a més d’una correcció del possible error que puguin introduir aquests últims, proporcionen una acceleració i una velocitat angular de les quals es pot extreure el camí efectuat per aquestes unitats. La IMU, combinada amb un GPS i mitjançant un filtre de Kalman, proporcionen una major exactitud , a més d’un punt de partida (proporcionat per el GPS), un recorregut representable en un mapa y, en el cas de perdre la senyal GPS, poder seguir adquirint dades de la IMU. Aquestes dades poden ser recollides i processades per una FPGA, que a la vegada podem sincronitzar amb una PDA per a que l’usuari pugui veure representat el moviment del sistema. Aquest treball es centra en el funcionament de la IMU i l’adquisició de dades amb la FPGA. També introdueix el filtre de Kalman per a la correcció de l’error dels sensors.

Peroxisomal Delta(3),Delta(2)-enoyl CoA isomerases and evolution of cytosolic paralogues in embryophytes

Delta(3),Delta(2)-enoyl CoA isomerase (ECI) is an enzyme that participates in the degradation of unsaturated fatty acids through the beta-oxidation cycle. Three genes encoding Delta(3),Delta(2)-enoyl CoA isomerases and named AtECI1, AtECI2 and AtECI3 have been identified in Arabidopsis thaliana. When expressed heterologously in Saccharomyces cerevisiae, all three ECI proteins were targeted to the peroxisomes and enabled the yeast Deltaeci1 mutant to degrade 10Z-heptadecenoic acid, demonstrating Delta(3),Delta(2)-enoyl CoA isomerase activity in vivo. Fusion proteins between yellow fluorescent protein and AtECI1 or AtECI2 were targeted to the peroxisomes in onion epidermal cells and Arabidopsis root cells, but a similar fusion protein with AtECI3 remained in the cytosol for both tissues. AtECI3 targeting to peroxisomes in S. cerevisiae was dependent on yeast PEX5, while expression of Arabidopsis PEX5 in yeast failed to target AtECI3 to peroxisomes. AtECI2 and AtECI3 are tandem duplicated genes and show a high level of amino acid conservation, except at the C-terminus; AtECI2 ends with the well conserved peroxisome targeting signal 1 (PTS1) terminal tripeptide PKL, while AtECI3 possesses a divergent HNL terminal tripeptide. Evolutionary analysis of ECI genes in plants revealed several independent duplication events, with duplications occurring in rice and Medicago truncatula, generating homologues with divergent C-termini and no recognizable PTS1. All plant ECI genes analyzed, including AtECI3, are under negative purifying selection, implying functionality of the cytosolic AtECI3. Analysis of the mammalian and fungal genomes failed to identify cytosolic variants of the Delta(3),Delta(2)-enoyl CoA isomerase, indicating that evolution of cytosolic Delta(3),Delta(2)-enoyl CoA isomerases is restricted to the plant kingdom

Procedures to characterize and study P2Z/P2X7 purinoceptor: flow cytometry as a promising practical, reliable tool

The expression of P2Z/P2X7 purinoceptor in different cell types is well established. This receptor is a member of the ionotropic P2X receptor family, which is composed by seven cloned receptor subtypes (P2X1 - P2X7). Interestingly, the P2Z/P2X7 has a unique feature of being linked to a non-selective pore which allows the passage of molecules up to 900 Da depending on the cell type. Early studies of P2Z/P2X7 purinoceptor were exclusively based on classical pharmacological studies but the recent tools of molecular biology have enriched the analysis of the receptor expression. The majority of assays and techniques chosen so far to study the expression of P2Z/P2X7 receptor explore directly or indirectly the effects of the opening of P2Z/P2X7 linked pore. In this review we describe the main techniques used to study the expression and functionality of P2Z/P2X7 receptor. Additionally, the increasing need and importance of a multifunctional analysis of P2Z/P2X7 expression based on flow cytometry technology is discussed, as well as the adoption of a more complete analysis of P2Z/P2X7 expression involving different techniques.

The postembryonic development of the ocellar system of Triatoma infestans Klug (Heteroptera: Reduviidae)

Simple eyes or ocelli coexist with compound eyes in many adult insects. The change in the morphology of the ocelli along the five larval instars of Triatoma infestans was studied by light and scanning electron microscopy. Our analysis showed that the development of the ocelli of these bugs occurs gradually along the larval life. The photoreceptor layer is present from the second-instar onwards. The cornea appears first at the imaginal stage and grows up to the 18-20th day after the last ecdysis, associated to an increase in the retinal mass. Findings are discussed in a comparative fashion and in relation to the functionality of the ocellar system in T. infestans.

Plasmacytoid dendritic cells in melanoma: can we revert bad into good?

Tumor-infiltrating plasmacytoid dendritic cells (pDCs) promote an immunosuppressive milieu that drives tumor growth in melanoma. This phenomenon typically results from the lack of appropriate pDC activation signals in the tumor microenvironment, but it is also actively controlled by tumor cells, which have evolved strategies to inhibit type I IFN production by pDCs. In this issue, Camisaschi et al. identify a new mechanism in which tumors avoid type I IFN production by triggering LAG-3-dependent activation of pDCs. Combination therapies that restore pDC functionality and trigger innate activation to produce type I IFN should be envisaged to induce effective antitumor immunity.

Prenatally engineered autologous amniotic fluid stem cell-based heart valves in the fetal circulation.

Prenatal heart valve interventions aiming at the early and systematic correction of congenital cardiac malformations represent a promising treatment option in maternal-fetal care. However, definite fetal valve replacements require growing implants adaptive to fetal and postnatal development. The presented study investigates the fetal implantation of prenatally engineered living autologous cell-based heart valves. Autologous amniotic fluid cells (AFCs) were isolated from pregnant sheep between 122 and 128 days of gestation via transuterine sonographic sampling. Stented trileaflet heart valves were fabricated from biodegradable PGA-P4HB composite matrices (n = 9) and seeded with AFCs in vitro. Within the same intervention, tissue engineered heart valves (TEHVs) and unseeded controls were implanted orthotopically into the pulmonary position using an in-utero closed-heart hybrid approach. The transapical valve deployments were successful in all animals with acute survival of 77.8% of fetuses. TEHV in-vivo functionality was assessed using echocardiography as well as angiography. Fetuses were harvested up to 1 week after implantation representing a birth-relevant gestational age. TEHVs showed in vivo functionality with intact valvular integrity and absence of thrombus formation. The presented approach may serve as an experimental basis for future human prenatal cardiac interventions using fully biodegradable autologous cell-based living materials.