La búsqueda de fuentes naturales podría ser una alternativa viable para prevenir o tratar infecciones bacterianas, así mejorando la salud de los animales y obteniendo productos de origen animal más seguros. Esta Tesis se elaboró con el objetivo de evaluar la capacidad de reducir la adhesión bacteriana, en concreto de Escherichia coli enterotoxigénica (ETEC) K88 por parte de diferentes fuentes naturales, para prevenir colibacilosis en lechones. Las fuentes naturales seleccionadas consistieron en productos de origen vegetal (salvado de trigo, cascarilla de soja, pulpa de remolacha, algarroba (vaina+semilla, semilla), goma guar, arándanos, inulina, fructooligosacáridos y champiñones), de origen lácteo (casein glicomacropéptido) y subproductos de origen microbiano (mananoligosacáridos, el extracto de la fermentación de Aspergillus oryzae y exopolisacáridos), los cuales podrían ser considerados como candidatos para ser incluidos en las dietas de los lechones. La hipótesis sobre el papel anti-adhesivo del salvado de trigo (WB) en contra de enteropatógenos derivó de resultados previos de nuestro grupo y ha sido confirmado en los primeros dos ensayos de la presente Tesis. Por esta razón, consideramos que el WB merecía un fraccionamiento adicional para elucidar las moléculas anti-adhesivas involucradas en el reconocimiento de ETEC K88. Además, esta Tesis pretendió explorar la actividad anti-biofilm del WB en un modelo in vitro bien conocido de Staphylococcus aureus, pero también en su posible interferencia con los sistemas de comunicación bacteriana o, también conocidos como sistemas quorum sensing (QS). Con el fin de alcanzar estos objetivos principales, una serie de cuatro ensayos fueron diseñados. Los resultados expuestos en esta Tesis indican que los extractos solubles de casein glicomacropeptido, exopolisacáridos, algarroba (vaina+semilla) y WB podrían considerarse como posibles fuentes naturales para el desarrollo de nuevos aditivos para ser incorporados en las dietas de los lechones al destete y prevenir la colibacilosis post-destete. El interés particular fijado en las propiedades anti-adhesivas del WB llevó al fraccionamiento para comprender mejor el reconocimiento molecular (MW) del proceso de bloqueo que tiene lugar. El fraccionamiento del WB por peso molecular y cromatografía de exclusión molecular reveló que la actividad de bloqueo se mantiene en la fracción >300 kDa. La identificación por espectrometría de masas de algunas de las bandas más relevantes de bajo MW en esta fracción, reveló la presencia de varios inhibidores de proteasa que podrían estar implicados en los efectos de bloqueo presentados en contra de ETEC K88. Finalmente, se encontró que el extracto soluble de WB y la fracción >300 kDa fueron capaces de inhibir la formación de biofilm y también de destruir el biofilm previamente formado por parte de S. aureus. En ese mismo ensayo se demostró que el WB así como la fracciones >300 kDa y <300 kDa contienen cierta actividad lactanasa capaz de reducir la concentración de AHL en el medio. Toda la información recogida puede considerarse para el desarrollo de nuevos agentes anti-adhesion, anti-biofilm y quorum quenching a partir del salvado de trigo para prevenir infecciones bacterianas. / Looking for natural sources may be a feasible alternative to prevent or treat bacterial infections, thus enhancing animal health and obtaining safer animal products. This Thesis was devised with the aim of screening among natural sources their ability to reduce bacterial adhesion, in particular against enterotoxigenic Eschericha coli (ETEC) K88, to prevent colibacillosis in young pigs. The selected natural sources consisted of products of vegetable origin (wheat bran, soybean hulls, sugar beep pulp, locust bean and gum, guar gum. cranberry, inulin, fructooligosaccharides and mushrooms), dairy (casein glycomacropeptide) and microbial by-products (mannan-oligosaccharides, the fermented extract of Aspergillus oryzae and exopolysaccharides), which could be considered as candidates to be included in a piglet’s diet. The hypothesis on the anti-adhesive role of wheat bran (WB) against enteropathogens derived from previous results from our group and was subsequently confirmed in the first two trials of the current Thesis. For this reason we considered that WB deserved further fractionation to elucidate the putative anti-adhesive molecules involved in the ETEC K88 recognition. Moreover, this Thesis professed into exploring the anti-biofilm activity of WB in an in vitro well-known biofilm model of Staphylococcus aureus, but also in its possible interference with bacterial quorum-sensing (QS) systems. In order to achieve these main objectives a set of four trials were designed. Results exposed in this Thesis indicate that soluble extract of casein glycomacropeptide, exopolysaccharides, locust bean and WB should be considered as possible natural sources for the development of new additives to be included in weaned piglet’s diets and prevent post-weaning collibacillosis. The particular interest set on WB anti-adhesive properties led to the fractionation to gain understanding of the molecular recognition of the blocking process that takes place. The fractionation of WB by molecular weight (MW) and size-exclusion chromatography revealed that blocking activity is retained in the >300-kDa fraction. The identification of some relevant bands of low MW in this fraction by mass spectrometry revealed the presence of various protease inhibitors that could be implicated in the reported blocking effects against ETEC K88. Finally, it was found that the soluble extract of WB and the >300-kDa fraction were able to inhibit the biofilm formation and also the destruction the biofilm previously formed by S. aureus. In the same trials was demonstrated that WB as well as the >300 kDa and the <300 kDa contain certain lactanase activity able to reduce AHL concentration in the medium. All the gathered information can eventually pave the way for the development of novel anti-adhesion, anti-biofilm and quorum quenching therapeutic agents from wheat bran to prevent bacterial pathogenesis.

La litografía por haz de electrones (Electron Beam Lithography, EBL) se ha consolidado como una de las técnicas más eficaces que permiten definir motivos en el rango nanométrico. Su implantación ha permitido la nanofabricación de estructuras y dispositivos para su uso en el campo de la nanotecnología y la nanociencia.La EBL se basa en la definición de motivos submicrónicos mediante el rastreo de un haz energético de electrones sobre una resina. La naturaleza de los electrones y el desarrollo the haces extremadamente finos y su control preciso establecen la plataforma ideal para los requerimientos de la Nanofabricación. El uso de la EBL para el desarrollo de un gran número de nanoestructuras, nanodispositivos y nanosistemas ha sido, y continúa siendo, crucial para las aplicaciones de producción de máscaras, prototipaje o dispositivos discretos para la investigación fundamental. Su éxito radica en la alta resolución, flexibilidad y compatibilidad de la EBL con otros procesos de fabricación convencionales. El objetivo de esta tesis es el avance en el conocimiento, desarrollo y aplicación de la EBL en las areas de los micro/nanosistemas y la nanoelectrónica. El presente documento refleja parte del trabajo realizado en el Laboratorio de Nanofabricación del Instituto de Microelectrónica de Barcelona IMB-CNM-CSIC durante los últimos cinco años. Debido a la falta de experiencia previa en el IMB en la utilización de la EBL, ha sido necesario el desarrollo y consolidación de una serie de procesos, lo que ha condicionado parcialmente la investigación, tal y como recoge la memoria.Entre los aspectos relevantes compilados en esta tesis, en cuanto a innovación tecnológica, cabe destacar diversos avances en procesos tecnológicos basados en la EBL. Una nueva resina de tono negativo ha sido caracterizada y disponible para su uso en nanofabricación. La optimización de la EBL se ha llevado a cabo mediante métodos de corrección del efecto de proximidad. Se ha establecido el proceso de integración de estructuras nanomecánicas en circuitos CMOS, así como la fabricación de dispositivos basados en nanotubos de carbono. En concreto, el primer FET basado en un sólo nanotubo de carbono fabricado en España. Finalmente, la compatibilidad y viabilidad de los métodos de fabricación basados en haces de partículas se ha estudiado mediante el análisis del efecto de los haces de partículas cargadas sobre dispositivos. Por otro lado, esta memoria no sólo contiene la descripción de los principales resultados obtenidos, sinó que pretende aportar información general sobre procesos de nanofabricación basados en haces de electrones para ser utilizados en futuras investigaciones de este area. / Electron beam lithography (EBL) has consolidated as one of the most common techniques for patterning at the nanoscale meter range. It has enabled the nanofabrication of structures and devices within the research field of nanotechnology and nanoscience. EBL is based on the definition of submicronic features by the scanning of a focused energetic beam of electrons on a resist. The nature of electrons and the development of extremely fine beams and its flexible control provide the platform to satisfy the requirements of Nanofabrication. Use of EBL for the development of a wide range of nanostructures, nanodevices and nanosystems has been, and continues to be, crucial for the applications of mask production, prototyping and discrete devices for fundamental research and it relies on its high resolution, flexibility and compatibility with other conventional fabrication processes.The purpose of this thesis is to advance in the knowledge, development and application of electron beam lithography in the areas of micro/nano systems and nanoelectronics. In this direction, this memory reflects part of the work performed at the Nanofabrication Laboratory of the IMB-CNM. Since there was no previous experience on EBL at CNM, the need for developing a set of processes has determined partially the work. The variety of topics that concern to nanoscience and nanotechnology is enormous. Chapter 1 briefly sintetizes nanoscale related aspects. This section aims to frame the contents of this thesis, coherently. Also for completeness, it is intended to address the specific subjects under discussion or contained in the following chapters and it is based or oriented to the experimental results that will be presented.Chapter 2 is a general overview of the EBL technique from the point of view of the system and the physical interaction of the process. In particular, the characteristics of the SEM and specifications of the lithographic capabilities of the system that is used are presented.In chapter 3, irradiation effect on resists is studied. The chemical behaviour of different polymeric materials is correlated with theoretical simulations for two types of resists: methacrylic based positive resists and epoxy based negative resists. The first is used for validation of the modelization and to describe the general performance of EBL on different conditions. The second covers the experiments oriented to establish the performance parameters of a new resist and comparison with another existing negative electron beam resist. Proximity effect correction concludes with the correlation of theory and experimental results for both types of resists, positive and negative.Chapter 4 is an example of the fabrication and optimization of a micro/nanosystem for sensing at the nanoscale. In particular, nanoresonators are developed with two approaches (EBL and FIB) and enhanced response is achieved by their integration on CMOS circuitry.Chapter 5 presents carbon nanotube (CNT) based devices that are realized and implemented for applications in nanoelectronics and sensing. First, different fabrication approaches for contacting CNTs are discussed. Then, the results of electrical characterization of the devices are presented. Finally, technology development for the use of these devices for sensing is established.The last chapter embraces all the previous sections and pays attention to the effect of electron beam on the devices. In particular, electron induced effect is studied on nanomechanical structures integrated in circuits and CNT based devices, in order to evaluate EBL based fabrication, SEM characterization or more fundamental aspects. Advanced characterization techniques are used together with simulations, both assessing a deeper understanding of the results. Electrical measurements and AFM based techniques are used to characterise the effect of the electron irradiation by changes in their performance characteristics, charging, surface potential imaging, etc.Main results and solved challenges are summarized in the conclusive chapter 7 that finishes with this document.

El objetivo principal de esta tesis consiste en la validación al castellano de un banco de estímulos audiovisuales que puedan servir de herramienta de inducción de diferentes emociones básicas en un entorno experimental. Se ha reunido en una batería 57 fragmentos de películas con capacidad para inducir emociones (PIE) que permitan a los investigadores elegir un estímulo adecuado a las características de su propio estudio. Para ello, se ha intentado verificar el grado en que se producía la emoción en población normal de habla española a través de diversas variables subjetivas y psicofisiológicas. Además, la mayoría de los estímulos que ofrece este instrumento han sido testados previamente en estudios internacionales anteriores (Gross y Levenson, 1995, Schaefer, Nils, Sanchez y Philippot, 2010) y muchos de ellos ya han formado parte de numerosas investigaciones sobre la emoción llevadas a cabo en otras lenguas (inglés y francés) en el ámbito de diferentes culturas. Para analizar la capacidad para inducir emociones de la versión española del instrumento, se han elegido variables que ofrecen un elevado consenso en el campo de la investigación y que vienen avaladas por diversos estudios a nivel internacional. En cuanto a la percepción subjetiva de la emoción, nos hemos basado en las emociones primarias descritas comúnmente en la literatura sobre este tema, creando un autoinforme para comprobar su grado de elicitación. En cuanto a las variables fisiológicas, el estudio recoge dos variables objetivas directamente relacionadas con los correlatos fisiológicos producidos por las emociones: la actividad electrodérmica y la frecuencia cardiaca. Esta tesis incluye dos estudios. Ambos se han llevado a cabo sobre 127 sujetos entre 17 y 69 años. El primer estudio, investiga la capacidad de producir emociones a nivel de experiencia subjetiva y, el segundo estudio, a nivel fisiológico mediante variaciones en la conductancia dermal y frecuencia cardiaca. El resultado final es una batería de películas inductoras de emociones con unas características propias para cada escena. Los resultados indican que la batería de películas ha mostrado capacidad para inducir emociones positivas y negativas, niveles elevados de arousal y variaciones en la percepción del control emocional. También ha mostrado capacidad para inducir emociones básicas subjetivas diferenciadas de miedo y diversión, aunque las emociones de tristeza y asco no se inducen de forma diferenciada respecto a ira, ni las emociones de ternura e ira respecto a tristeza. No obstante, sí se observa una elevada sensibilidad y especificidad para cada categoría emocional. Las respuestas fisiológicas inducidas por la batería de películas sólo fueron significativas para las categorías de miedo e ira. Los datos publicados incluyen las puntuaciones de cada escena para cada emoción básica valorada (miedo, ira, asco, alegría, ternura, tristeza y neutro) así como en las dimensiones de valencia afectiva, arousal y dominancia. Estas puntuaciones permiten elegir fácil y rápidamente el estímulo adecuado para cada investigación, mejorando la estandarización y facilitando los procesos de selección de estímulos cuando las necesidades de la investigación requieran elicitar una emoción. / The main objective of this thesis consists in the Spanish validation of an audiovisual stimuli pool which could be used as an induction tool for different basic emotions in an experimental environment. 57 film excerpts capable of inducing emotion have been gathered in a battery (PIE) which would allow researchers to choose a suitable stimulus depending on their research features. To this end, it has been attempted to verify the extent that emotion was evoked in the normal Spanish speaking population through various subjective and psycho-physiological variables. Moreover, most of the stimuli provided by this instrument have been previously tested in earlier international studies (Gross and Levenson, 1995; Schaefer, Nils, Sanchez and Philippot, 2010) and many of them have already been part of numerous studies on emotion conducted in other languages (English and French) within the scope of different cultures. In order to test the ability to induce emotions of the Spanish version of the instrument, variables which offer a high consensus in the field of research and supported by various international studies were chosen. As for the subjective perception of emotion, we have relied on primary emotions commonly described in the literature on this subject, creating a self-report test to check emotion elicitation. For physiological variables, the study includes two objective variables directly related to the physiological correlates produced by emotions: electro-dermal activity and heart rate. This thesis includes two studies. Both have been conducted on 127 subjects between 17 and 69 years. The first study investigated the ability to produce emotions as a subjective experience, the second study, at a physiological level by varying dermal conductance and heart rate. The final outcome is a battery of emotion-inducing films with particular characteristics for each video clip. The results indicate that the battery of films has demonstrated the capacity to induce positive and negative emotions, high levels of arousal and changes in emotional control perception. It has also shown ability to induce differentiated subjective basic emotions of fear and joy, but the emotions of sadness and disgust are not induced differentially with respect to anger, and emotions of tenderness and anger versus sadness. However, a high sensitivity and specificity are observed for each emotional category. The physiological responses induced by the films battery were only significant for the categories of fear and anger. The published data include the scores of each scene for every basic emotion assessed (fear, anger, disgust, joy, tenderness, sadness and neutral) as well as the dimensions of affective valence, arousal and dominance. These ratings quickly and easily allow choosing the right stimulus for each investigation, improving standardization and facilitating stimuli selection processes when research needs require emotion elicitation.

En este trabajo se estudian los sistemas diferenciales polinomiales planos de grado 3 y 4 con un centro isócrono uniforme. Proporcionamos una clasificación para estos sistemas con respecto a la equivalencia topológica de sus retratos de fase globales en el disco de Poincaré. También calculamos las integrales primeras para los sistemas diferenciales polinomiales cúbicos con un centro isócrono uniforme en el origen. Otro resultado principal es una mejora en la teoría de promedio para el c´alculo de ciclos límite. Ese resultado se utiliza para el estudio de los ciclos límite que se bifurcan desde un centro isócrono uniforme de grado 3 y de las órbitas periódicas que rodean a esto centro, cuando dichos sistemas están perturbados dentro de la clase de los sistemas diferenciales polinomiales cúbicos continuos y discontinuos. La bifurcación de ciclos límite de los centros isócronos uniformes de grado 4 también es estudiada, cuando estos sistemas est´an perturbados dentro de la clase de los sistemas diferenciales polinomiales continuos y discontinuos de grado 4. Por último, mejoramos un estudio preliminar de los ciclos límite que bifurcan a partir del period annulus del centro isócrono uniforme de un sistema diferencial polinomial de grado 4 concreto, utilizando la teoría de promedio de primer orden.

Estos ensayos realizan una contribución teórica y empírica para la mejor comprensión del papel del estatus social en la movilidad intergeneracional de ingresos. Teorías sociológicas enfatizan el papel del estatus social en la persistencia de la desigualdad entre familias, aspecto que ha recibido menor atención en la disciplina económica. Para avanzar en esta dirección, el primer capítulo propone un modelo teórico que analiza cómo el grupo de referencia y la desigualdad ex-ante afectan la movilidad intergeneracional. En base a los supuestos alternativos sugeridos en los hallazgos empíricos recientes, se modela cómo el ingreso del grupo de referencia afecta las decisiones de esfuerzo. Los resultados muestran que el grupo de referencia afecta la desigualdad de resultados económicos entre individuos idénticos con diferentes orígenes sociales. La magnitud y dirección de este efecto dependen de cuatro factores: (a) la composición del grupo de referencia; (b) la forma funcional de la preocupación relativa; (c) la desigualdad ex-ante y las recompensas relativas; (d) las expectativas de esfuerzo y las trayectorias de movilidad. Además, se demuestra que el grupo de referencia conduce a que las decisiones individuales resulten en un subóptimo social. El primer capítulo considera sólo una perspectiva del estatus y se concentra en el papel comparativo del grupo de referencia. Literatura previa sugiere que la preocupación relativa puede involucrar distintas perspectivas. El segundo capítulo considera este aspecto incorporando una dimensión adicional del estatus: las recompensas sociales basadas en cómo otros valoran las acciones visibles. Esta extensión permite analizar cómo juegan ambos motivos estatus de forma aislada y sus interacciones. Se confirma la importancia del estatus social para explicar las decisiones de esfuerzo y se describe qué circunstancias incrementan la persistencia de la desigualdad. Se identifican tres mecanismos, (i) la movilidad podría ser baja porque las personas pobres no son suficientemente motivadas por la composición de su grupo de referencia. (ii) Podrían ser desalentadas por la sociedad al recibir bajas recompensas sociales. (iii) Podrían ser desalentados por las bajas expectativas de esfuerzo de sus pares y sus intentos fallidos de movilidad ascendente. Sin embargo, bajo ciertas circunstancias el motivo estatus puede reducir la desigualdad económica. Este es el caso, cuando los grupos de referencia de las personas de origen social bajo incluyen personas con otros orígenes o cuando las recompensas sociales de la movilidad son altas. Estos resultados sugieren que el supuesto de concavidad o convexidad de la utilidad con respecto al ingreso relativo es un aspecto clave para explicar las respuestas a cambios en el ingreso de referencia. La literatura empírica previa, en general confirma la asimetría de la preocupación relativa pero es ambigua con respecto a su convexidad o concavidad. El tercer capítulo contribuye nueva evidencia sobre cómo el ingreso relativo con respecto al grupo de referencia incide en los niveles de satisfacción con la situación económica, evaluando empíricamente los supuestos de la teoría de la prospección. Además, se analiza cómo algunos aspectos de la personalidad afectan la preocupación relativa. A diferencia de los trabajos previos, se confirma la convexidad para las personas que enfrentan privación relativa, lo cual se corresponde con la sensibilidad decreciente a mayor distancia del ingreso de referencia. Es decir, preocupación relativa es más importante cerca del umbral y la sensibilidad es mayor en la región de privación relativa. Los resultados son consistentes con los supuestos de la teoría de la prospección. Finalmente, se confirma que algunas características de la personalidad afectan la utilidad marginal de las comparaciones de ingreso con respecto al grupo de referencia. / The aim of these essays is to contribute both theoretically and empirically to a better understanding of the role of social status in intergenerational income mobility. Sociological theories have emphasized the role of social status in the generation of persistent ex-ante inequality between families, but it has received limited attention in economics. In order to advance in this direction, the first chapter proposes a theoretical model to analyze the role of reference groups and inequality in intergenerational mobility. Based on recent empirical findings, and the alternative assumptions of standard theory and prospect theory, we model the effect of reference group income on effort decisions. Findings suggest that reference group affects the inequality of economic success between identical individuals with different social origins. The size and direction of this effect depend on 4 key issues: (a) the composition of the reference group; (b) the functional form of relative concern; (c) ex-ante inequality and relative effort rewards; (d) expected effort beliefs and past mobility trajectories. Furthermore, we demonstrate that the reference group effect leads to individ- uals making sub-optimal social welfare decisions. This first chapter considers only one perspective of status and focuses on the comparative role of the reference groups. However, previous literature suggests that relative concern can be addressed from different perspectives. The second chapter presents an extension of the model, which incorporates an additional perspective of social status: social rewards based on how others value the observable actions of individuals. This approach allows us to assess both the role of each status motive separately (reference group and social rewards) and their interaction. The model confirms the importance of social status to explain effort decisions and allows us to discuss under what circumstances both status motives could be an additional mechanism for the persistence of inequality between generations. We identify three different mechanisms of inequality persistence. Mobility could be low because the poor people are not suficiently motivated to move up, due to the reference group composition. They are being discouraged by society as a whole because of low status rewards. Finally, they are discouraged by expected peer effort, because their peer group failed past attempts to move up. However, under certain circumstances, status motives could reduce economic inequalities. This is the case when reference groups of agents with a low social origin include agents from a high social origin or when the social rewards of economic success are high. The first two chapters show that the response in the effort decisions to changes in ex- pected reference income depends on the concavity or convexity of the relative concern curve. While generally confirming the asymmetry of relative concern, previous empirical research on the levels of satisfaction considering the peers income as a reference point, is ambiguous with respect to its concavity or convexity. The third chapter contributes to the empirical economic literature with new evidence on how relative income with respect to the reference group can affect economic satisfaction, testing the assumptions of prospect theory. Furthermore, we analyze how some aspects of personality affect relative concern and economic satisfaction. Unlike previous findings, convexity is confirmed between people facing relative deprivation, which corresponds to diminishing marginal sensitivity as they move away from the reference income. Therefore, relative concern is more important among those who are close to the reference income level, and its sensitivity is greater for those in the area of relative deprivation. These results are consistent with the assumptions of prospect theory. Furthermore, we confirm that some personality characteristics affect the marginal satisfaction of income comparisons.

Resums pendents

Aquesta tesi contribueix a la literatura que analitza conjuntament la política fiscal i monetària. Des de l'inici de la crisi econòmica mundial al 2007-2008, moltes economies desenvolupades han experimentat notables fluctuacions econòmiques. La majoria de polítiques estabilitzadores en aquests països han consistit en grans estímuls fiscals que han endegat el debat sobre quines polítiques, particularment política monetària, caldrà implementar per tal de sostenir o ajustar el deute públic generat. El meu treball estudia el disseny de polítiques en un entorn dinàmic d'equilibri general on totes les forces descrites anteriorment hi tenen un paper. En el primer capítol, utilitzo un model New Keynesian per a estudiar la política monetària i fiscal òptima en un entorn on la barrera del tipus d'interès no negatiu condueix l'economia a la trampa de la liquiditat. L'efectivitat de les polítiques en aquest entorn està determinat per si el govern pot emetre deute públic o no. Quan el govern no pot generar deute, es veu obligat a utilitzar l'instrument de la despesa. En canvi, si el govern pot generar deute, és òptim utilitzar instruments recaptadors com els impostos sobre el treball ja que les distorsions d'aquest instrument poden ajustar els problemes generats pel deute quan s'entra en la trampa de la liquiditat. A més a més, demostro que el risc de caure en la trampa de la liquiditat condueix el govern a acumular deute de manera que el risc de arribar a la barrera del tipus d'interès no negatiu. En el segon capítol, estudio com la com la velocitat òptima del ajustament del deute públic, i el conjunt de polítiques necessàries per aconseguir-lo, depenen de l'estructura de pagaments del deute. Sota l'assumpció que el deute pren la forma de bons nominals a un període, per a nivells plausibles de deute, la sostenibilitat fiscal requereix un ràpid ajustament del deute mentre la política monetària s'encarrega d'acomodar les fluctuacions. Pagaments de deute més dissipats cap al futur alteren els incentius del govern per alterar les polítiques presents i per a fer ajustos que modifiquin el preu de l'endeutament en el futur. Tenint en compte un nivell plausible de l'escala temporal de pagaments del deute, fa l'ajustament del deute molt més gradual, cosa que està en línia amb l'evidència empírica sobre la persistència del deute públic. En el cas d'una cartera de bons, amb un període de venciment que d'anys o més, no és òptim que la política monetària s'utilitzi per a acomodar les fluctuacions. En el tercer capítol, faig una extensió de la teoria de risc sobirà d'Uribe (2006) en l'entorn d'una unió monetària amb mercats incomplets. En aquest cas, les polítiques d'impagament no només serveixen per garantir la sostenibilitat fiscal i escapar de possibles inflacions explosives sinó que poden servir com assegurança de les llars contra risc fiscal específic de cada país. Caracteritzo analíticament una solució de les dinàmiques de primer orde del model i comparo l'equilibri amb el cas en que hi ha mercats complets. Per tal que aquest dos escenaris coincideixin, cal que la política de pagaments sigui imperfectament discriminatòria. Un resultat complementari és que, sota el supòsit discriminació imperfecta, canvis en la política monetària afecten l'economia real en els períodes d'ajustament del deute fins i tot en l'absència de rigideses nominals. Finalment, descric el disseny d'una política d'impagament que aconsegueix portar l'economia al escenari de mercat complets. / This thesis contributes to the literature on the joint analysis of monetary and fiscal policy. Since the onset of the global economic downturn in 2007-2008, many advanced economies experienced large economic fluctuations. Stabilizing policy responses in those countries often included large fiscal stimulus packages that in turn triggered discussions of the policy measures---including monetary policy---that would ensure debt sustainability or perform debt adjustment if required. In my work I study policy design in the framework of dynamic general equilibrium models that capture such pressing policy issues. In the first chapter I study optimal monetary and fiscal policy in a New Keynesian model with an occasionally binding zero lower bound that leads to liquidity trap episodes. I analyze the use of government spending and labor income tax as components of the discretionary fiscal stimulus package at the liquidity trap. Reliance on either of these instruments depends on whether the government budget is relaxed or has to be balanced. If the government has to balance its budget period by period, it relies more on the spending instrument. Varying the debt burden across time makes the government rely more on the use of labor taxes because discretionary incentives introduced by debt help to reduce the time-inconsistency problem of the tax rate response at the liquidity trap. Moreover, I show that the risk of falling into the liquidity trap leads to the accumulation of the optimal long run government debt buffer that reduces the frequency of reaching the zero lower bound. In the second chapter I study how the speed of optimal government debt adjustment and the monetary-fiscal policy mix that implements it depend on the maturity structure of debt when policy is chosen discretionary. Under the assumption of debt taking the form of one-period nominal bonds, for plausible levels of debt, fiscal sustainability requires prompt adjustment of debt and monetary policy bears a significant burden of implementing the adjustment. Higher average maturity reduces both the incentive of the government to alter current policy and the incentive to strategically affect future self so as to improve the price of borrowing. Accounting for a plausible average maturity makes the optimal debt adjustment much more gradual, which is in line with the existing empirical evidence on the persistence of government debt. In the case of bond portfolios with the average maturity ranging from several years and higher, it is no longer optimal for monetary policy to accommodate debt adjustment. In the thirds chapter I extend a fiscal theory of the sovereign risk by Uribe (2006) into the setting of a monetary union with incomplete markets. Default policy then not only serves the purpose of securing fiscal sustainability and escaping explosive inflation paths but at the same time can take on the role of insuring households across the union against country-specific fiscal risk. I characterize analytically a solution to the model's first-order dynamics and compare equilibrium consumption allocation against a benchmark of the perfect risk-sharing. For these two to coincide one necessary condition has to be satisfied, namely default policy has to be imperfectly discriminatory. The companion result is that, under imperfectly discriminatory default, changes in the monetary policy rule affect real economic activity during the periods of debt adjustment despite the absence of nominal rigidities. Finally, I discuss design of a simple default rule that attains perfect risk-sharing in equilibrium.

La medición precisa de la Irradiancia Directa Normal (DNI) es esencial para el diseño e implementación de proyectos CSP (energía solar concentrada). Qatar cuenta con abundante radiación solar; por lo tanto, el aprovechamiento de la misma es de gran interés en esta región, en particular para sistemas de concentración solar. Antes de embarcarse en dichos proyectos, se debe contar con datos de irradiancia directa normal confiables y de buena calidad. Actualmente, los mapas existentes de radiación solar en Qatar basados en mediciones a nivel de la superficie terrestre son rudimentarios. Los mapas solares basados en datos de satélite proveen una mayor cobertura espacial, pero con resoluciones espacial y temporal relativamente pobres, además de que los datos satelitales de radiaion solar aun no han sido calibrados con mediciones directas en Qatar, por lo que no proveen valores muy precisos de DNI. Por esto, datos confiables basados en mediciones directas con altas resoluciones son necesarios en regiones como Qatar, con medio ambiente desértico arenoso y con altas concentraciones de aerosoles. Dependiendo de su composición, un aerosol puede dispersar o absorber DNI. Entre más aerosoles hay presentes en el aire, mayor es la dispersión y/o absorción del componente directo de la radiación solar, lo que reduce la eficiencia de los sistemas de energía solar concentrada. Así, la calidad de la atmósfera tiene gran impacto sobre la viabilidad de las plantas CSP. El trabajo presentado en esta tesis se enfoca en el estudio del impacto de la calidad de la atmósfera en Doha, Qatar, específicamente los aerosoles, sobre la atenuación del haz solar directo. Esto se realiza por medio de una función de correlación entre la calidad atmosferica y mediciones de DNI. El resultado de esta correlación puede ser usado para calibrar mapas solares. Se utilizó un LIDAR para estimar la calidad de la atmósfera por medio de la medición de luz reflejada por los componentes de la atmósfera. Junto al LIDAR, una estación de monitoreo de la radiación solar se usó para medir directamente DNI. Con base en los resultados de este trabajo, los mapas solares de Qatar basados en satélite pueden ser corregidos, lo que permitirá la elaboración de una base de datos completa del recurso solar en Qatar. / Accurate measurements of Direct Normal Irradiance (DNI) are essential to Concentrated Solar Power (CSP) project design and implementation. Qatar has an abundant supply of solar radiation; therefore, harnessing solar energy is of particular interest in this region specifically for concentrated solar power systems. Before such projects are undertaken, good quality and reliable Direct Normal Irradiance of solar radiation data must be available. Existing solar energy maps of Qatar based on ground station measurements are primitive. Solar energy maps based on satellite data have a wider spatial coverage but relatively poor temporal and spatial resolutions, and satellite-derived solar data have not been calibrated with ground measurements in Qatar, and thus cannot provide accurate DNI. Therefore, reliable data based on high resolution ground measurements are required specifically for a country like Qatar, a region of harsh desert environment with dusty climate and high aerosol loads. Depending on its composition, an aerosol can scatter and/or absorb the DNI. The more aerosols in the air, the more scattering and/or absorption of the direct component of the solar radiation will take place and this will reduce the effectiveness of a concentrated solar power system. The quality of the atmosphere has thus a great impact on the viability of CSP farms. The work presented in this thesis is focused on studying the impact of the quality of the atmosphere in Doha, Qatar, specifically aerosol particles, on the solar direct beam attenuation. This is done by establishing a correlation function between the quality of the atmosphere and the measured DNI. The result of this correlation may be used to calibrate satellite solar maps. A LIDAR device is used to estimate the quality of the atmosphere by measuring the light backscattered by the constituents of the atmosphere. Beside the LIDAR, a Ground Solar Radiation Monitoring Station is used to measure directly the DNI. Based on the result of this work, satellite-derived solar maps of Qatar can be corrected and this will allow building a comprehensive solar radiation database for Qatar.

La cirurgia de mínima invasió, en particular la cirurgia laparoscòpica, s'ha convertit en una opció de referència en molts procediments. Això és degut al seus beneficis ja provats en el pacient. No obstant això, per poder realitzar aquestes tècniques és obligat passar per un període d'aprenentatge, on els simuladors juguen un paper molt important en l'adquisició de noves habilitats quirúrgiques. Els objectius d'aquest estudi són descriure el desenvolupament d'un Simulador Laparoscòpic Caní (SLC) per veterinaris, validar el seu programa de formació i determinar la seva utilitat en l'adquisició de noves habilitats quirúrgiques, així com avaluar els problemes ergonòmics durant la realització de tasques de formació laparoscòpica utilitzant el SLC. Els diferents estudis d'aquest treball inclouen un total de 84 veterinaris amb diferent graus d' experiència en cirurgia laparoscòpica. El programa d'entrenament consistia en quatre tasques realitzades sobre el SLC: coordinació, trasllat d'objectes, tall i sutura. Diversos programes informàtics, així com imatges de tomografia d'ordinadors van ser utilitzats per a la realització del SLC. Com a mesures objectives de valoració, s'ha utilitzat el temps d'execució, l'escala GOALS (Global Operative Assessment of Laparoscopic Skills) i una llista de tasques específiques per avaluar el programa d'entrenament laparoscòpic. Quant a l'estudi d' ergonomia, es va analitzar l'activitat muscular mitjançant electromiografia de superfície i es van enregistrar els moviments de la mà mitjançant un guant virtual. El SLC ha tingut una bona acceptació preliminar en les tasques bàsiques de la laparoscòpia. Els resultats de les proves de validació mostraven que el SLC és adequat per l'entrenament i ensenyament de tasques bàsiques laparoscòpiques. És capaç de distingir el grau d'experiència laparoscòpica entre els veterinaris. Les tasques de tall i sutura mostraven un major grau d'activitat muscular. D'altra banda, el mànec axial mostrava millors postures ergonòmiques en comparació amb el mànec anellat durant les diferents tasques del programa de formació en el SLC. En conclusió, el SLC és una bona eina per a la formació en cirurgia laparoscòpica per a veterinaris, encara que té algunes limitacions inherents a tots els simuladors. A més a més, el SLC ha demostrat la seva validesa de continguts i constructiva amb el seu programa de formació laparoscòpica en veterinaris. Finalment, l'ergonomia laparoscòpica en veterinaris es veu afectada pel tipus de tasca, així com pels instruments utilitzats durant l'entrenament amb el SLC. / La cirugía de mínima invasión, en particular la cirugía laparoscópica, se ha convertido en una opción de referencia en muchos procedimientos. Esto es debido a sus ya demostrados beneficios para el paciente. Sin embargo, para poder realizar estas técnicas se requiere pasar por un periodo de aprendizaje, en el cual los simuladores juegan un papel muy importante en la adquisición de nuevas destrezas quirúrgicas. Los objetivos de este trabajo son describir el desarrollo de un Simulador Laparoscópico Canino (SLC) para veterinarios, validar su programa de entrenamiento y determinar su utilidad en la adquisición de nuevas habilidades quirúrgicas, así como evaluar los problemas ergonómicos durante la realización de tareas de entrenamiento laparoscópico utilizando el SLC. En los diferentes estudios de este trabajo se incluyeron un total de 84 veterinarios con diferente grado de experiencia en cirugía laparoscópica. El programa de entrenamiento consistió en cuatro tareas realizadas sobre el SLC: coordinación, transferencia de objetos, corte y sutura. Para la realización del SLC se utilizaron diversos programas informáticos, así como imágenes de tomografía computarizada. Como medidas objetivas de valoración, se ha utilizado el tiempo de ejecución, la escala GOALS (Global Operative Assessment of Laparoscopic Skills) y una lista de tareas específicas para evaluar el programa de entrenamiento laparoscópico. En cuanto al estudio de ergonomía, se analizó la actividad muscular mediante electromiografía de superficie y se registraron los movimientos de la mano mediante un guante virtual. El SLC tuvo una buena aceptación preliminar en las tareas básicas de laparoscopia. Los resultados de las pruebas de validación mostraron que el SLC es adecuado para el entrenamiento y la enseñanza en las tareas básicas laparoscópicas, siendo capaz de distinguir el grado de experiencia laparoscópica entre los veterinarios. Las tareas de corte y sutura mostraron mayor grado de actividad muscular. Por otro lado, el mango axial mostró mejores posturas ergonómicas en comparación con el mango anillado durante las diferentes tareas del programa de entrenamiento en el SLC. En conclusión, el SLC es una buena herramienta de formación en cirugía laparoscópica para veterinarios, aunque tiene algunas limitaciones inherentes a todos los simuladores. Además, el SLC ha demostrado su validez de contenidos y constructiva en su programa de formación laparoscópica en veterinarios. Finalmente, la ergonomía laparoscópica en veterinarios se ve afectada por el tipo de tarea, así como por el instrumental utilizado durante el entrenamiento en el SLC. / Minimally invasive surgery, including laparoscopy has become a reference option in many procedures. This is due to its proven benefits for the patient. However, to perform these techniques it is required to go through a learning period in which simulators play an important role in the acquisition of new surgical skills. The objectives of this work are to describe the development of a Canine Laparoscopic Simulator (CLS) for veterinarians, to validate the training program and determine its usefulness in the acquisition of new surgical skills and to assess ergonomic problems while performing laparoscopic training tasks using the CLS. A total of 84 veterinarians with different levels of experience in laparoscopic surgery were included in different studies of this work. The training program consisted of four tasks performed on the CLS: coordination, peg transfer, cutting and suturing. To build the CLS various informatics programs were used, as well as images of computer tomography. As objective measures of evaluation, we used time, GOALS (Global Operative Assessment of Laparoscopic Skills) scale and task-specific checklist to evaluate laparoscopic training tasks. To study the ergonomics, muscular activity was analyzed by surface electromyography, and hand movements were recorded using a virtual glove. The CLS had a good preliminary acceptance in basic laparoscopic tasks. The results of the validation tests showed that the CLS is suitable for training and educating in laparoscopic basic tasks, and is able to distinguish the degree of laparoscopic experience among veterinarians. The tasks of cutting and suturing showed greater muscular activity. On the other hand, the axial handle showed better ergonomic positions compared with ring handle during the different tasks of the training program in the CLS. In conclusion, the CLS is a good tool for the veterinarians' training in laparoscopic surgery, although it has some limitations inherent to all simulators. In addition, the CLS has proven its content and constructive validity in its program of laparoscopic training for veterinarians. Finally, laparoscopic ergonomics in veterinary is affected by the type of task, as well as by the instrument used during training in the CLS.

El present treball de tesi doctoral s'ha dirigit a aprofundir en el coneixement de la utilitat d'un paràmetre d'avaluació de la oxigenació regional, la saturació tissular d'oxigen (StO2), obtingut mitjançant una tecnologia d'espectrofotometria de llum propera a l'infraroig (Near-Infrared Spectroscopy,o NIRS), en el pacient crític amb sèpsia greu i xoc sèptic. Tot i tractar-se de quatre publicacions, la temàtica d'aquesta tesi doctoral es pot tractar en tres blocs: (1) Validació i protocol·lització de la mesura de StO2; (2) Estudi del valor de la StO2 com a predictor ràpid i no-invasiu d'alteracions en variables hemodinàmiques i oximètriques de caràcter global utilitzades al procés de reanimació; (3) Anàlisi del valor pronòstic de les variables de StO2 en els pacients en xoc sèptic. En un primer treball, realitzat en voluntaris sans, i amb l'objectiu de proposar uns paràmetres de mesura de la StO2 menys subjectes a variabilitat entre individus, es van comparar els valors de StO2 en diferents localitzacions musculars i a diferents profunditats de sensat. Donat que, a més del valor basal de StO2, l'avaluació de la resposta de la StO2 a un test d'isquèmia transitòria dóna informació sobre l'estat metabòlic i la funcionalitat endotelial del teixit estudiat, la mesura s'ha de fer en zones distals de les extremitats. En el present treball, la cara ventral de l'avantbraç i l'eminència tenar van ser les regions escollides per a la seva anàlisi. Els resultats obtinguts suggereixen que, en el procés de mesura de la StO2 i de les seves variables derivades d’un test d’oclusió vascular transitori, la combinació de la utilització de l’eminència tenar, amb un sensor de 15 mm i un test de provocació d’isquèmia amb un llindar de StO2 del 40% estan menys subjectes a variabilitat i donarien, per tant, resultats més consistents i comparables en els estudis clínics. El segon i tercer treballs es van dirigir a avaluar la correlació entre la StO2 i diferents variables oximètriques de caràcter global utilitzades com a objectius en el procés de reanimació del xoc. L'objectiu principal d'aquests treballs va ser testar la capacitat de predicció de la StO2 de l'alteració en variables d'oxigenació global, totes elles de caràcter invasiu. Els resultats obtinguts demostren que el valor absolut de StO2 és poc sensible a l’hora de descartar hipoperfusió global i, per tant, no seria una variable idònia per guiar la reanimació del xoc en substitució de les actuals variables d'oxigenació global. Tanmateix, la especificitat amb que la seva alteració es correlaciona amb la insuficient oxigenació dels teixits, juntament amb el seu caràcter ràpid i no-invasiu, podria fer de la tecnologia NIRS un sistema d’ajuda en la detecció precoç d’estats de hipoperfusió en situacions en les que no disposem encara de variables més invasives i/o de laboratori per a la detecció d’aquesta hipoperfusió tissular. Finalment, un quart treball va pretendre avaluar el valor pronòstic de les variables derivades de la StO2 en el procés de reanimació hemodinàmica, un cop s’haguessin restaurat els valors de pressió arterial mitjana. Els resultats obtinguts mostren que les variables de StO2 derivades d'un test d'isquèmia transitòria (tant la taxa de desoxigenació com la de reoxigenació) tenen valor pronòstic, independentment de l’estat macrocirculatori i/o d’oxigenació global. Per tant, la incorporació d’aquestes variables en el procés de reanimació, de forma complementària a les variables globals d'oxigenació, podria ser beneficiosa. Tanmateix, l'avaluació de la resposta d'aquestes variables als diferents tipus d'intervencions hemodinàmiques, així com l'anàlisi de l'impacte sobre el pronòstic de la seva inclusió en els algoritmes de reanimació, seran passes necessàries en el futur immediat per tal d'acostar aquesta tecnologia a la pràctica clínica. / The present thesis project has pretended to improve our knowledge on the usefulness of a regional oxygenation parameter, the tissue oxygen saturation (StO2), obtained by means of a novel spectroscopic technology (Near-Infrared Spectroscopy, or NIRS), in critically ill patients suffering from severe sepsis or septic shock. Although four publications complete this thesis, three main subjects might be depicted: (1) Validation and characterization of StO2 measurement; (2) Study of the StO2 value as a rapid and non-invasive predictor of alterations in global hemodynamic and oxygenation variables; (3) Analysis of the prognostic value of StO2 variables in septic shock patients. In a first study, in healthy volunteers, we aimed to propose a StO2 measurement process less subject to inter-individual variability. Therefore, we compared StO2 measurements in different muscular sites, and using different sensed depths. Since, in addition to StO2 steady-state value, StO2 changes in response to a transient ischemic challenge provide information about tissue metabolic state and endothelial integrity, its measurement needs to be performed on distal areas of the limbs. In the present study, the forearm and the thenar eminence were chosen for their analysis. The obtained results suggest that the combination of thenar eminence, a 15-mm probe and using a StO2 ischemic threshold of 40% is less subject to variability and, therefore, might result in more robust and comparable results in clinical studies. The second and third publications aimed to evaluate the correlation between StO2 and several global oxygenation variables used as septic shock resuscitation endpoints in clinical practice. The main objective of the study was to test the ability of StO2 to non-invasively predict alterations in global oxygenation variables. The observed results demonstrate that StO2 sensitivity is poor in order to rule out global tissue hypoperfusion, and therefore, might not be a reliable parameter to guide septic shock resuscitation process in substitution of current global oxygenation parameters. However, since StO2 alterations correlate with high specificity with tissue dysoxia, together with its rapid and non-invasive nature, NIRS technology might be a helpful tool in early detection of hypoperfusion states, when invasive or lab variables are not available yet. Finally, our fourth study was designed to evaluate the prognostic value of StO2 variables in the hemodynamic resuscitation process, once mean arterial pressure values have been normalized. The results of the study show that StO2 variables obtained during a transient ischemic challenge (both de-oxygenation and re-oxygenation rates) have prognostic implications, independently from the macrocirculatory state. Therefore, including these StO2 variables within the resuscitation process, complimentary to global oxygenation variables, might prove useful in terms of patients' outcome. However, StO2 response to further resuscitation interventions, as well as the impact of StO2 integration in future resuscitation algorithms, are mandatory in order to bring this technology closer to clinical practice.