Frequency and precision of feedback and the adaptive process of learning a dual motor task

This work investigated the effects of frequency and precision of feedback on the learning of a dual-motor task. One hundred and twenty adults were randomly assigned to six groups of different knowledge of results (KR), frequency (100%, 66% or 33%) and precision (specific or general) levels. In the stabilization phase, participants performed the dual task (combination of linear positioning and manual force control) with the provision of KR. Ten non-KR adaptation trials were performed for the same task, but with the introduction of an electromagnetic opposite traction force. The analysis showed a significant main effect for frequency of KR. The participants who received KR in 66% of the stabilization trials showed superior adaptation performance than those who received 100% or 33%. This finding reinforces that there is an optimal level of information, neither too high nor too low, for motor learning to be effective.

Temporal and spatial distribution of the ichthyoplankton in the Canary Islands

A pesar del creciente interés en el estudio de las primeras fases de desarrollo de los peces, aún existen zonas donde esta comunidad es relativamente desconocida. Este es el caso de las Islas Canarias. En la presente tesis, gracias a una serie de muestreos semanales en la región costera de la isla de Gran Canaria durante más de dos años, se ha caracterizado de manera precisa la composición, estructura y variabilidad del ictioplancton presente en esta región subtropical. Clupeidos, Espáridos y Góbidos dominaron la comunidad neríticas, mientras que Mictófidos, Gonostomátidos y Photíctidos prevalecieron dentro de las familias oceánicas. La variabilidad temporal de la comunidad larvaria parece estar más relacionada con la temperatura y efectos a pequeña escala (hidrografía, productividad local, ciclo lunar), que con el aumento de productividad anual durante el bloom de finales de invierno. Se definieron dos asociaciones estacionales de larvas estrechamente ligadas a las características de la columna de agua: (1) invierno-primavera, en la que dominan Sardinella aurita, Boops boops y Cyclothone braueri, y son características especies como Pomacentridae sp1, Trachurus picturatus o Scomber colias; y (2) verano-otoño, donde Góbidos y Cyclothone braueri dominan, pero cuyas especies características son Ceratoscopelus warmingii, Pomacentridae sp2 y Anthias anthias, entre otras. Respecto a la variabilidad horizontal, se confirmó la presencia de dos zonas de retención para los huevos y larvas neríticas a barlovento y sotavento (estela cálida) de la isla. Sin embargo, no se encontraron diferencias significativas en la composición de la comunidad larvaria entre las diferentes zonas de la plataforma de la isla. La Zona de Transición Costera Canario-Africana se caracteriza por una gran actividad de mesoscala, que afectará a la distribución de las larvas neríticas de las costas africanas. Esta interacción resulta especialmente evidente en el caso de las larvas, principalmente sardina y anchoa, transportadas en filamentos de afloramiento generados en la región de Cabo Juby-Cabo Bojador. Estos filamentos pueden ser atrapados por remolinos ciclónicos situados al sur de Gran Canaria. Este sistema remolino-filamento podrá, en función de su evolución, actuar como un mecanismo de retención o dispersión para las larvas de especies neríticas africanas. Parte de estas larvas pueden llegar a las costas de Gran Canaria, suponiendo un aporte para las poblaciones larvarias locales, al menos durante el verano. A pesar de la gran cantidad de información obtenida a partir de esta tesis, es necesario continuar con este tipo de estudios para evaluar la importancia de este transporte larvario y su aplicación a la gestión pesquera.

Importance of the proportions of dietary polyunsaturated fatty acids and antioxoidants in larval development of marine fish

La acuicultura es uno de los sectores con mayor crecimiento en la producción animal mundial, con una tasa superior al 5% anual en la última década (Izquierdo et al., 2008). En la acuicultura, el éxito del cultivo de cualquier especie de peces marinos está limitado por la cantidad y la calidad de la producción en masa de sus alevines (Izquierdo y Fernández - Palacios, 1997). Por lo tanto, para cubrir las crecientes demandas de la producción de semillas, es necesario mejorar la calidad nutritiva de sus larvas, lo cual todavía constituye una de las principales limitaciones para el desarrollo del cultivo de especies de peces marinos (Watanabe et al., 1983; Yúfera y Pascual, 1984; Sargent et al. 1997; Izquierdo et al., 2000). Aunque la producción Mediterránea del cultivo de peces marinos se ha incrementado en varias especies, la dorada Sparus aurata continúa siendo la especie mas cultivada (Izquierdo, 2005), con una producción anual de alevines que supera los 120 millones/ año. La demanda de alevines de buena calidad está aumentando a un ritmo del 10% anual, pero el éxito de la producción de los juveniles se ve muy afectado por la eficacia de la primera alimentación y la calidad nutricional de la dieta de arranque (Kolkovski et al., 1993; Sargent et al., 1997; Izquierdo et al., 2000). En general, la dorada y la lubina europea (Dicentrarchus labrax) son las especies más importantes de peces marinos criados en la región mediterránea y han caracterizado el desarrollo de la acuicultura marina en esta región en las últimas tres décadas (FAO, 1999). Además, en la producción, de ambas especies, se prevee una mayor expansión (Basurco y Abellán, 1999). Sin embargo, a pesar de que el engorde de estas especies está bien controlado, el conocimiento de sus necesidades nutricionales, en comparación con otras especies como salmónidos y carpas, sigue siendo incompleto (NRC, 1993). Por lo tanto, para obtener un mejor crecimiento y una mayor tasa de supervivencia, es esencial una dieta que responda a las necesidades nutricionales de las larvas, tanto cualitativas como cuantitativas (Kolkovski et al., 1993; Sargent et al., 1997). Además, incluso antes de que comience el desarrollo larvario, los huevos de los peces deben contener todos los nutrientes que cubran los requerimientos adecuados para el desarrollo del embrión (Izquierdo y Fernández - Palacios, 1997). En los últimos años, las investigaciones han prestado gran atención a la importancia de los lípidos dietéticos para larvas de peces marinos (Izquierdo et al., 2003), puesto que son esenciales para el crecimiento y el desarrollo de los mismos (Watanabe, 1982; Sargent et al., 1999a). Como reflejo de esta importancia, la dieta para dorada y lubina se ha convertido en una dieta altamente energética (25% de lípidos) en comparación con la década anterior (12% de lípidos) (Izquierdo et al., 2003). Los lípidos dietéticos proporcionan una fuente rica de energía y fosfolípidos y son fundamentales para la estructura de las biomembranas. Los lípidos dietéticos también sirven como vehículos para la absorción de otros nutrientes, como las vitaminas liposolubles A, D, E, y K, y pigmentos naturales o sintéticos. Los lípidos son componentes de las hormonas y precursores para la síntesis de diversos metabolitos funcionales, como las prostaglandinas y otros eicosonoides. Además, los lípidos dietéticos son reconocidos como uno de los factores nutricionales más importantes que afectan el crecimiento y la supervivencia de las larvas (Watanabe et al., 1983), porque constituyen materiales esenciales para la formación normal de célula, las membranas de los tejidos y el desarrollo de órganos (Izquierdo et al., 1998, 2003; Pousaò et al., 2003). Sin embargo, la utilización de los lípidos dietéticos por las larvas puede verse afectada directa o indirectamente por varios cambios morfológicos y fisiológicos que ocurren durante el desarrollo larvario. En los últimos años ha habido más interés en todos estos aspectos nutricionales de los lípidos en las larvas de peces, debido a la importancia de utilización de los lípidos dieteticos para el óptimo crecimiento y supervivencia larvaria (Izquierdo et al., 2000).

Recent and historical climate variability effects on the population dynamics of several marine species

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Biophysical 3D modeling approach of the Canary Current System: a ROMS-PISCES coupling study

Máster Universitario en Oceanografía

Effect of organic exudates of Phaeodactylum tricornutum on the Fe(II) oxidation rate constant

[EN] Fe(II) oxidation kinetics were studied in seawater and in seawater enriched with exudates excreted by Phaeodactylum tricornutum as an organic ligand model. The exudates produced after 2, 4, and 8 days of culture at 6.21 .. 107, 2.29 .. 108, and 4.98 .. 108 cell L?1 were selected. The effects of pH (7.2?8.2), temperature (5?35 ºC), and salinity (10?36.72) on the Fe(II) oxidation rate were studied. All the data were compared with the results for seawater without exudates (control). The Fe(II) rate constant decreased as a function of culture time and cell concentration in the culture at different pH, temperature, and salinity. All the experimental data obtained in this study were fitted to a polynomial function in order to quantify the fractional contribution of the organic exudates from the diatoms to the Fe(II) oxidation rate in natural seawater. Experimental results showed that the organic exudates excreted by P. tricornutum affect Fe(II) oxidation, increasing the lifetime of Fe(II) in seawater. A kinetic model approach was carried out to account for the speciation of each Fe(II) type together with its contribution to the overall rate.

A practical comparison of agile web frameworks

[ES] Los web frameworks son herramientas para mejorar el desarrollo y mantenimiento de sitios web. Aprender a utilizar un framework requiere varios meses y existen más de 100 web frameworks. Por ello es interesante que haya estudios que muestren sus diferencias. En este proyecto se realizó una comparativa de web frameworks para valorar sus diferencias, debilidades y fortalezas. Para seleccionar los web frameworks se utilizaron variables como las estadísticas de uso, popularidad y resultados en otras omparativas. Además, se decidió que los web frameworks seleccionados estuviesen basados en distintos lenguajes de programación. En base a esto se seleccionaron los web frameworks : Rails, Grails, Django y Codelgniter. Para compararlos se implementó una aplicación muy sencilla, MyBlog, con cada uno de ellos, un sistema de usuarios con blogs, posts y comentarios. La preparación para esta implementación consistió en : leer documentación sobre el lenguaje de programación, realizar un conjunto de ejercicios muy sencillos y leer la documentación del web framework. Todas estas tareas, incluida la implementación de MyBlog se tuvieron que realizar en un tiempo límite asignado. En base a este desarrollo se concluyó que Rails, Grails y Django son frameworks que requieren mucho tiempo en su aprendizaje, mientras que Codelgniter es mucho más sencillo de aprender. Sin embargo, los primeros producen un código más conciso y menos repetitivo, mientras que el último resulta en un código repetitivo y extenso. Por otro lado, la documentación de Grails era de baja calidad e incrementaba la dificultad en su aprendizaje. Rails y Django presentan una buena documentación. Rails es el único framework con un gran soporte para migraciones y Javascript. Django es el único que soporta las class-based views. Grails es el único que soporta internacionalización desde la generación de código.

Age-Group differences in perception of competence, goal orientatiom attitudes, and practice of pshysical activity of girls who attend military schools

[EN]This study analysed the differences in self-perception, goal orientation and participation in physical activity (PA) in girls (N= 244) attending military schools. Girls had moderately higher levels of perceived competence, and there were no significant differences between age-groups. The figure for task-orientation was higher than ego-orientation. Girls expressed a positive attitude toward school and PE. Most girls did not practiced PA outside school, but 63,9% were involved in school sports. It seems that the military educational institutions are being successful in helping students to adopt physically active lifestyles. The development of perception of competence, task-orientation, and favourable attitudes seem to be important factors to enhance the levels of PA among students.

Short-term variability and trophic interactions within planktonic community in subtropical waters of he Canary Islands (Northeast atlantic)

ES]Los giros subtropicales abarcan grandes áreas del océano donde la productividad del ecosistema se sostiene a través del reciclado de materia y energía. En estas aguas, la interacción entre la disponibilidad de recursos y la presión de los niveles tróficos superiores determina la dinámica de la comunidad planctónica. Sin embargo, en aguas subtropicales, el conocimiento de la variabilidad temporal o el papel de los diferentes componentes de la comunidad dentro de la red trófica es bastante limitado. En esta tesis se evalúa la variabilidad a corto plazo de los diferentes componentes de la comunidad planctónica. El picoplancton dominó la comunidad salvo durante la época productiva, en la que los organismos autótrofos de mayor tamaño desempeñaron un papel destacado. Nuestros resultados muestran como la variabilidad estacional está relacionada con fuerzas “bottom-up”, mientras que los procesos “top-down” dominan a una escala de tiempo más corta. Encontramos que el microzooplancton ejerce un gran impacto sobre la comunidad microbiana, en organismos tanto autótrofos como heterótrofos. Además, observamos un acoplamiento muy estrecho entre estos consumidores y sus presas. Otro mecanismo que regula la estructura planctónica es la depredación de los migradores verticales sobre el zooplancton. Así, la variabilidad del mesozooplancton epipelágico está controlada por un ciclo de depredación vinculado a la iluminación de la luna. En este trabajo realizamos una simulación de esta variabilidad con la que se obtuvieron valores de mortalidad comunitaria de los que derivamos el flujo de carbono activo hacia la zona mesopelágica. Estos valores calculados de transporte activo de carbono son del mismo orden de magnitud que el flujo gravitacional en aguas subtropicales. En el Atlántico noreste la comunidad marina también podría estar influenciada por las tormentas de polvo sahariano que ocurren con gran frecuencia en la zona. En este sentido, se estudió la respuesta de la comunidad planctónica en un período de deposición de polvo atmosférico de gran intensidad, en el año 2010, sin observar una clara respuesta en términos de producción primaria. Por el contrario, la biomasa de diatomeas y mesozooplancton sí se vio aumentada en gran medida tras el paso de una fuerte tormenta de polvo del Sáhara, mientras que los organismos autótrofos de menor tamaño se vieron afectados negativamente. Los resultados de esta tesis suponen una contribución importante para entender la dinámica planctónica tan compleja en los ecosistemas subtropicales, y además, pone de manifiesto la necesidad de llevar a cabo muestreos oceanográficos a escalas de tiempo más cortas.

The implementation of effective dual-language programs

[EN]This research investigates the ways of implementing dual-language programs and the schools’ internal procedures of evaluating them. Previous studies have examined the effectiveness of bilingual programs (Genovesee et al. 2005; Howard et al. 2005; Krashen 2004). However, there is little still known about schools’ procedures that systematize the organizational aspect of such programs. The Mixed Methods Research (MMR) approach was applied in this study to analyze data collected through questionnaires, interviews, and case studies.

Uncovering diversity and structure of bacteroidetes populations in marine environments

[EN]One of the main questions in microbial ecology is to understand what are the processes that structure and govern the species composition of communities. Answering to this question implies the need to detect bacterial species in environmental samples or at least to define ecologically meaningful “units of differentiation”. The dynamics and distribution of different broad taxonomic groups that constitute the bacterioplankton (at the phylum or class level) has been widely studied. The different large groups are known to follow different spatial distributions and seasonal cycles, but important variations also occur at lower levels (i.e. species or ecologically distinct populations). In this thesis we aimed to study some of these aspects for an important group of marine bacteria: the phylum Bacteroidetes.

Numerical simulations of magma chamber dynamics at Campi Flegrei, and associated seismicity, deformation and gravity changes

Understanding the complex relationships between quantities measured by volcanic monitoring network and shallow magma processes is a crucial headway for the comprehension of volcanic processes and a more realistic evaluation of the associated hazard. This question is very relevant at Campi Flegrei, a volcanic quiescent caldera immediately north-west of Napoli (Italy). The system activity shows a high fumarole release and periodic ground slow movement (bradyseism) with high seismicity. This activity, with the high people density and the presence of military and industrial buildings, makes Campi Flegrei one of the areas with higher volcanic hazard in the world. In such a context my thesis has been focused on magma dynamics due to the refilling of shallow magma chambers, and on the geophysical signals detectable by seismic, deformative and gravimetric monitoring networks that are associated with this phenomenologies. Indeed, the refilling of magma chambers is a process frequently occurring just before a volcanic eruption; therefore, the faculty of identifying this dynamics by means of recorded signal analysis is important to evaluate the short term volcanic hazard. The space-time evolution of dynamics due to injection of new magma in the magma chamber has been studied performing numerical simulations with, and implementing additional features in, the code GALES (Longo et al., 2006), recently developed and still on the upgrade at the Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia in Pisa (Italy). GALES is a finite element code based on a physico-mathematical two dimensional, transient model able to treat fluids as multiphase homogeneous mixtures, compressible to incompressible. The fundamental equations of mass, momentum and energy balance are discretised both in time and space using the Galerkin Least-Squares and discontinuity-capturing stabilisation technique. The physical properties of the mixture are computed as a function of local conditions of magma composition, pressure and temperature.The model features enable to study a broad range of phenomenologies characterizing pre and sin-eruptive magma dynamics in a wide domain from the volcanic crater to deep magma feeding zones. The study of displacement field associated with the simulated fluid dynamics has been carried out with a numerical code developed by the Geophysical group at the University College Dublin (O’Brien and Bean, 2004b), with whom we started a very profitable collaboration. In this code, the seismic wave propagation in heterogeneous media with free surface (e.g. the Earth’s surface) is simulated using a discrete elastic lattice where particle interactions are controlled by the Hooke’s law. This method allows to consider medium heterogeneities and complex topography. The initial and boundary conditions for the simulations have been defined within a coordinate project (INGV-DPC 2004-06 V3_2 “Research on active volcanoes, precursors, scenarios, hazard and risk - Campi Flegrei”), to which this thesis contributes, and many researchers experienced on Campi Flegrei in volcanological, seismic, petrological, geochemical fields, etc. collaborate. Numerical simulations of magma and rock dynamis have been coupled as described in the thesis. The first part of the thesis consists of a parametric study aimed at understanding the eect of the presence in magma of carbon dioxide in magma in the convection dynamics. Indeed, the presence of this volatile was relevant in many Campi Flegrei eruptions, including some eruptions commonly considered as reference for a future activity of this volcano. A set of simulations considering an elliptical magma chamber, compositionally uniform, refilled from below by a magma with volatile content equal or dierent from that of the resident magma has been performed. To do this, a multicomponent non-ideal magma saturation model (Papale et al., 2006) that considers the simultaneous presence of CO2 and H2O, has been implemented in GALES. Results show that the presence of CO2 in the incoming magma increases its buoyancy force promoting convection ad mixing. The simulated dynamics produce pressure transients with frequency and amplitude in the sensitivity range of modern geophysical monitoring networks such as the one installed at Campi Flegrei . In the second part, simulations more related with the Campi Flegrei volcanic system have been performed. The simulated system has been defined on the basis of conditions consistent with the bulk of knowledge of Campi Flegrei and in particular of the Agnano-Monte Spina eruption (4100 B.P.), commonly considered as reference for a future high intensity eruption in this area. The magmatic system has been modelled as a long dyke refilling a small shallow magma chamber; magmas with trachytic and phonolitic composition and variable volatile content of H2O and CO2 have been considered. The simulations have been carried out changing the condition of magma injection, the system configuration (magma chamber geometry, dyke size) and the resident and refilling magma composition and volatile content, in order to study the influence of these factors on the simulated dynamics. Simulation results allow to follow each step of the gas-rich magma ascent in the denser magma, highlighting the details of magma convection and mixing. In particular, the presence of more CO2 in the deep magma results in more ecient and faster dynamics. Through this simulations the variation of the gravimetric field has been determined. Afterward, the space-time distribution of stress resulting from numerical simulations have been used as boundary conditions for the simulations of the displacement field imposed by the magmatic dynamics on rocks. The properties of the simulated domain (rock density, P and S wave velocities) have been based on data from literature on active and passive tomographic experiments, obtained through a collaboration with A. Zollo at the Dept. of Physics of the Federici II Univeristy in Napoli. The elasto-dynamics simulations allow to determine the variations of the space-time distribution of deformation and the seismic signal associated with the studied magmatic dynamics. In particular, results show that these dynamics induce deformations similar to those measured at Campi Flegrei and seismic signals with energies concentrated on the typical frequency bands observed in volcanic areas. The present work shows that an approach based on the solution of equations describing the physics of processes within a magmatic fluid and the surrounding rock system is able to recognise and describe the relationships between geophysical signals detectable on the surface and deep magma dynamics. Therefore, the results suggest that the combined study of geophysical data and informations from numerical simulations can allow in a near future a more ecient evaluation of the short term volcanic hazard.

Effects of solar radiation on marine bacterial and phytoplankton heterotrophic activities

Programa de doctorado: Oceanografía (Bienio 2006-2008). Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, Departamento de Biología y Institut de Ciéncies del Mar.

Hydrogeochemical monitoring and modelling of saltwater intrusion in lowlands (Ferrara, IT)

Because of the potentially irreversible impact of groundwater quality deterioration in the Ferrara coastal aquifer, answers concerning the assessment of the extent of the salinization problem, the understanding of the mechanisms governing salinization processes, and the sustainability of the current water resources management are urgent. In this light, the present thesis aims to achieve the following objectives: Characterization of the lowland coastal aquifer of Ferrara: hydrology, hydrochemistry and evolution of the system The importance of data acquisition techniques in saltwater intrusion monitoring Predicting salinization trends in the lowland coastal aquifer Ammonium occurrence in a salinized lowland coastal aquifer Trace elements mobility in a saline coastal aquifer

Deep resequencing of GWAS loci identifies independent rare variants associated with inflammatory bowel disease

More than 1,000 susceptibility loci have been identified through genome-wide association studies (GWAS) of common variants; however, the specific genes and full allelic spectrum of causal variants underlying these findings have not yet been defined. Here we used pooled next-generation sequencing to study 56 genes from regions associated with Crohn's disease in 350 cases and 350 controls. Through follow-up genotyping of 70 rare and low-frequency protein-altering variants in nine independent case-control series (16,054 Crohn's disease cases, 12,153 ulcerative colitis cases and 17,575 healthy controls), we identified four additional independent risk factors in NOD2, two additional protective variants in IL23R, a highly significant association with a protective splice variant in CARD9 (P < 1 × 10(-16), odds ratio ≈ 0.29) and additional associations with coding variants in IL18RAP, CUL2, C1orf106, PTPN22 and MUC19. We extend the results of successful GWAS by identifying new, rare and probably functional variants that could aid functional experiments and predictive models.