Ingeniera Civil / Este trabajo estudia la aplicación de técnicas de fotogrametría para detectar deformaciones y desplazamientos en suelos finos y arenas producto de cambios de humedad en laboratorio. Los suelos finos analizados son arcillas caoliníticas y bentoníticas, y la fracción fina de un relave, materiales con variados índices de plasticidad y sensibilidad a cambios de humedad. Las deformaciones que se analizan en este caso son grietas de desecación. Además, se analiza el comportamiento de arenas medias y finas para detectar desplazamientos producto de la pérdida de humedad originada por su secado, cuando se encuentran en una pendiente. Los ensayos consisten en la captura consecutiva de fotografías a las muestras de suelo en distintos estados de deformación mientras son sometidas a ciclos de temperatura. Las muestras se ensayan dentro de un contenedor térmicamente aislado, equipado con sensores de temperatura, termostato, cámara fotográfica, fuente de calor y ventilador. Los métodos de fotogrametría utilizados son correlación digital de imágenes (CDI) y velocimetría de imágenes de partículas (VIP). Ambos métodos detectan desplazamientos y deformaciones en los suelos finos; sin embargo, en el caso de arenas, solo pueden identificar una zona deformada, pero no su magnitud ni los desplazamientos experimentados. Además, se verifica que suelos finos con mayor plasticidad presentan mayores deformaciones. Sin embargo, la caolinita experimenta mayores niveles de deformación superficial que la bentonita durante el periodo de ejecución de los ensayos por su menor capacidad de retención de agua. Las técnicas analizadas pueden ser utilizadas en terreno de manera complementaria, como un indicador del deterioro superficial de taludes, si se consideran factores como variación de textura, generación de sombras, movimientos de cámara y resolución de imágenes.

Las viviendas de mampostería de adobe no resisten grandes esfuerzos de tracción o de corte, son frágiles y no adecuadas para zonas sísmicas (Arroyo, Catalan, & Sanchez, 2013). Este tipo de viviendas son ampliamente utilizadas por su bajo costo y muchas están construidas en zonas de alto peligro sísmico (Blondet, Vargas, Tarque, & Iwaki, 2011). Para estudiar el comportamiento sísmico de las viviendas de mampostería de adobe se realizan ensayos de laboratorio y modelos computacionales. De los ensayos se extraen los desplazamientos, fuerzas y patrones de agrietamiento. Para el modelo computacional se idealiza la estructura en un software y se valida con los resultados del ensayo. En el Perú se han realizado ensayos de simulación sísmica de modelos de vivienda de mampostería de adobe sin reforzamiento los cuales colapsaron bajo movimientos severos (Tarque, Camata, Spacone, Varum, & Blondet, 2014) (Torrealva & Vargas, 1984). En el caso de los ensayos realizados a modelos de vivienda reforzados no hubo colapso de la estructura. Para esta investigación se realizó un ensayo de simulación sísmica de un modelo de vivienda de mampostería de adobe reforzado con sogas. El objetivo de la tesis es estimar los desplazamientos y fuerzas en las sogas mediante un modelo computacional y validar los resultados con el ensayo de laboratorio. El modelo computacional se realizó en el programa ABAQUS de elementos finitos utilizando el modelo de daño y plasticidad que permite realizar el análisis dinámico no lineal de la mampostería de adobe. Se comparó las respuestas con el ensayo obteniendo hasta un error del 21% en los desplazamientos máximos y del 41% en las fuerzas máximas. Se tuvieron patrones de agrietamiento similares. / Adobe masonry houses do not resist large tensile or shear stresses, they are fragile and not suitable for seismic areas (Arroyo, Catalan, & Sanchez, 2013). These types of homes are widely used for their low cost and many are built in areas of high seismic danger (Blondet, Vargas, Tarque, & Iwaki, 2011). To study the seismic behavior of adobe masonry hoses, laboratory tests and computational models are carried out. The displacements, forces and cracking patterns are extracted from the tests. For the computational model, a idealized structure is build in a software and the behaviour results validated with the test. In Peru, seismic simulation tests of adobe masonry house models without reinforcement have been carried out, which collapsed under severe movements (Tarque, Camata, Spacone, Varum, & Blondet, 2014) (Torrealva & Vargas, 1984). In the case of the tests carried out on reinforced housing models, there was no collapse of the structure. For this investigation, a seismic simulation test was carried out on an adobe masonry house model reinforced with ropes. The objective of the thesis is to estimate the displacements and forces in the ropes using a computational model and validate the results with a laboratory test. The computational model was made in the ABAQUS program of finite elements using the damage and plasticity model that allows the nonlinear dynamic analysis of adobe masonry. The responses were compared with the laboratory test, obtaining up to an error of 21% in maximum displacements and 41% in maximum forces. Similar cracking patterns were had. / Tesis

Programa de Doctorado: Biotecnología en ciencias de la salud (Biotecnología y Bíomedicina)

En la Patagonia existe una gran diversidad de plantas no domesticadas, muchas de las cuales han hecho una contribución importante a la alimentación y la salud de las culturas locales, como las especies del género Berberis L., comúnmente llamadas “calafates” o “michay”, las cuales tienen una distribución amplia desde Neuquén hasta Tierra del Fuego, y sus pequeños frutos son muy demandados para el consumo en fresco a la vez que para la elaboración de diversos productos. En la Parte I de la tesis se presenta el estudio del crecimiento del fruto y de la composición cuali-cuantitativa de los carbohidratos, los ácidos orgánicos, los compuestos fenólicos, así como de la actividad antioxidante de los frutos de Berberis microphylla a lo largo de su ontogenia y en diferentes estaciones de crecimiento. Los frutos fueron cosechados de plantas que crecían naturalmente en una población en las cercanías de la ciudad de Ushuaia y en diferentes estaciones de crecimiento. El crecimiento del fruto y la composición cuali-cuantitativa de los carbohidratos y de los ácidos orgánicos mostraron cambios significativos a lo largo de la ontogenia y entre estaciones de crecimiento, mientras que la calidad y contenido de los compuestos fenólicos y la actividad antioxidante variaron con la ontogenia de los frutos. La existencia de correlaciones significativas entre las variables estudiadas permiten su uso como marcadores de las fases de la fructificación, de importancia ante cambios de las condiciones ambientales y/o factores de precosecha. A su vez, se encontró que los frutos poseen un alto valor nutricional y una excelente actividad antioxidante, una propiedad que puede contribuir a la calificación de alimento funcional de interés y de aplicabilidad industrial potencial. En la Parte II de la tesis se presenta el estudio de la fenología, los contenidos de nutrientes y de pigmentos foliares, la actividad fotosintética, la producción de frutos, su crecimiento y la composición cuali-cuantitativa de los carbohidratos, los ácidos orgánicos, los compuestos fenólicos y la actividad antioxidante en plantas de B. microphylla que fueron cultivadas en forma experimental bajo tres intensidades de luz (24, 57 y 100% de la luz natural) y tres niveles de fertilización inorgánica (0,0; 3,4 y 6,7 g de fertilizante por planta). Los fertilizantes utilizados fueron nitrato de amonio (NO3NH4), superfosfato triple de calcio (Ca (H2PO4)2) y sulfato de potasio (SO4K2). Los cambios fenológicos, morfofisiológicos y composicionales observados en las plantas cultivadas bajo tres niveles de intensidad de luz y de fertilización inorgánica refieren a la presencia de una “aclimatación o plasticidad fenotípica” de las plantas de B. microphylla. Además, en los frutos obtenidos en el ensayo experimental, se obtuvieron para aquellas variables relacionadas al valor funcional resultados comparables a los obtenidos en frutos de la población natural. Se espera que la información emergente del presente trabajo de tesis pueda contribuir a una mejor interpretación de los comportamientos observados en las plantas naturales crecidas en diferentes ambientes de la Patagonia, en particular frente a un escenario posible de cambio climático y también para la posterior selección de genotipos y mejoramiento de la especie, así como en relación con la toma de decisiones referentes al manejo de los arbustos de interés socio-económico. / In Patagonia there is a wide variety of non-domesticated plants, many of which have made a significant contribution to food and health of local cultures, such as the genus Berberis L., commonly called "calafate" or "michay", which have a wide distribution from Neuquén to Tierra del Fuego, and its small fruits are highly demanded for fresh consumption as well as for the development of various products. In Part I of the thesis the study of fruit growth and the qualitative and quantitative composition of carbohydrates, organic acids, phenolic compounds and antioxidant activity of the fruit of Berberis microphylla along its ontogeny and among growing seasons is presented. The fruits were harvested from plants growing naturally in a population near the Ushuaia city and in different growing seasons. Fruit growth and the qualitative and quantitative composition of carbohydrates and organic acids showed significant changes along the ontogeny and between growing seasons, while the quality and content of phenolic compounds and antioxidant activity varied with ontogeny of fruits. The existence of significant correlations between these variables allows their use as markers of fruiting stages, of importance when change the environmental conditions and / or the preharvest factors. In turn, it was found that the fruits have high nutritional value and excellent antioxidant activity, a property which can contribute to the characterization of their functional value of interest and potential industrial applicability. In Part II of the thesis the study of phenology, nutrient and leaf pigments, photosynthetic activity, fruit production, its growth and the qualitative and quantitative composition of carbohydrates, organic acids, the phenolic compounds and antioxidant activity is presented in plants of B. microphylla that were grown experimentally under three light intensities (24, 57 and 100% of natural light) and three levels of inorganic fertilizer (0.0, 3.4 and 6.7 g fertilizer per plant). The fertilizers used were ammonium nitrate (NO3NH4), calcium triple superphosphate (Ca (H2PO4)2) and potassium sulfate (SO4K2). Phenological, morphophysiological and compositional changes observed in plants grown under three levels of light intensity and inorganic fertilization refers to the presence of an "acclimation or phenotypic plasticity" of plants of B. microphylla. Furthermore, those values of the variables related to the functional value of the fruits obtained in the experimental conditions were comparable to those obtained in the fruits of the natural population. It is expected that the emerging information of the present thesis can contribute to a better understanding of the behaviors observed in wild plants grown in different environments of Patagonia, in particular against a possible scenario of climate change and to the subsequent selection of genotypes and improvement of the species, as well as in relation to decisions concerning to the management of bushes of socio-economic interest.

Doctor en Ciencias con Mención en Biología Molecular, Celular y Neurociencias. / Dans plusieurs neurones du SNC l'activité somato-dendritique infraliminaire peut se propager passivement dans l'axone et augmenter transitoirement la transmission synaptique spontanée et évoquée par le potentiel d'action de manière dépendante du Ca2+. Les mécanismes sousjacents à ce type de plasticité synaptique, appelée facilitation "analogique" ou "analogo-digitale", restent largement inconnus pour la plupart des synapses centrales, principalement en raison de la difficulté à réaliser des enregistrements directs des petits boutons présynaptiques. Ici, nous utilisons de la photolyse de Ca2+ et de l'imagerie aux niveau des terminaisons présynaptiques individuelles des interneurones de la couche moléculaire du cervelet (ICM), combinées à des enregistrements électrophysiologiques avec la technique du patch. Nous décrivons un nouveau mécanisme de facilitation analogo-digitale qui est dépendant du Ca2+ infraliminaire et dans lequel la fraction et la cinétique du pool de vésicules dites “prêtes à être libérées” (readily releasable pool ou RRP en anglais), est modulée par des modifications de la probabilité d'occupation des sites d'ancrage dans des contacts synaptiques individuels. Nos résultats ajoutent une nouvelle dimension à la compréhension de la manière dont l'activité infraliminaire module le flux d'information dans les circuits neuronaux / In several neurons of the CNS, subthreshold somatodendritic activity can spread passively into the axon and transiently enhance spontaneous and spike-evoked synaptic transmission in a Ca2+-dependent and graded manner. Available evidence about the underlying mechanism of this type of synaptic plasticity, called “analog” or “analog to digital” facilitation (ADF), remains largely incomplete for the majority of central synapses, mainly due to the experimental inaccessibility to the small presynaptic boutons. Here we use both Ca2+ photolysis and imaging at individual presynaptic terminals of the rat cerebellar molecular layer interneurons (MLIs), combined with whole-cell paired recordings from synaptically connected MLIs, to report a novel subthreshold Ca2+-dependent mechanism for ADF whereby the fraction and the kinetics of the pool of vesicles available for immediate release, the readily releasable pool (RRP), are modulated by changing the docking site occupancy probability in single synaptic contacts. Our results add a new dimension in the understanding of how subthreshold activity modulates information flow in neuronal circuits. / 31 de diciembre, 2019

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En el presente trabajo de investigación se propone la mejora del comportamiento sísmico de estructuras autoconstruidas que tengan como sistema estructural albañilería confinada de ladrillo pandereta. Para esto se ha decidido la aplicación de malla electrosoldada en ambas caras del muro y adherido firmemente mediante el uso de anclajes, además, con la finalidad de aprovechar las características de este material, se ha decidido que la colocación de este elemento se haga de tal forma que las hebras queden alineadas con las diagonales del muro. La metodología para demostrar la eficacia del estudio se basó en un análisis numérico usando modelos de plasticidad concentrada y modelos puntal tirante o de armaduras no lineales, además, con la finalidad de obtener las mejores predicciones del comportamiento mecánico de los elementos, en especial la albañilería, se usó el modelo propuesto por Martinelli et. (2015). Los resultados muestran que la malla electrosoldada logró incrementar la rigidez y resistencia lateral de los muros de albañilería, logrando incrementar su resistencia y rigidez lateral hasta en un 50%. Además, los resultados numéricos indican que la aplicación diagonal de las mallas electrosoldada logró mejorar el desempeño sísmico de la estructura original de manera notable, en específico, se logró un nivel de desempeño sísmico de seguridad de vida, con respecto del nivel de desempeño alcanzado antes del reforzamiento, que fue de prevención de colapso. / The present research work proposes the improvement of the seismic behavior of self-built structures that have a confined tambourine brick masonry as a structural system. For this, it has been decided to apply electrowelded mesh on both sides of the wall and firmly adhered through the use of anchors, in addition, in order to take advantage of the characteristics of this material, it has been decided that the placement of this element is done in such a way so that the strands are aligned with the diagonals of the wall. The methodology to demonstrate the effectiveness of the study was based on a numerical analysis using models of concentrated plasticity and models of tie strut or non-linear reinforcements, in addition, in order to obtain the best predictions of the mechanical behavior of the elements, especially masonry. the model proposed by Martinelli et. (2015). The results show that the electrowelded mesh managed to increase the rigidity and lateral resistance of the masonry walls, managing to increase their resistance and lateral stiffness by up to 50%. In addition, the numerical results indicate that the diagonal application of the electrowelded mesh managed to improve the seismic performance of the original structure in a remarkable way, specifically, a level of seismic performance of life safety was achieved, with respect to the level of performance achieved before. reinforcement, which was to prevent collapse. / Tesis

Introducción Este trabajo describe las contribuciones al aprendizaje estadístico desarrollado e implementado en imágenes de Resonancia Magnética (RM). Concretamente, se describe la contribución a los análisis de componentes independientes (ICA), perteneciente al aprendizaje no supervisado, en la mejora de la metodología existente. Ésta mejora metodológica es desarrollada y aplicada para las distintas técnicas de adquisición de imagen: 1. Imagen cerebral adquirida mediante RM estructural en el estudio de la forma de la estructura del hipocampo para la enfermedad de Alzheimer, donde estudios previos longitudinales la asocian con el deterioro debido de la enfermedad. 2. Imagen cerebral adquirida mediante RM funcional para el estudio de la plasticidad cerebral asociada a procesos de aprendizaje. Metodología En el estudio de la forma del hipocampo se introduce la técnica de análisis de datos funcionales (FDA) para formas bidimensionales (2D) y tridimensionales (3D). En ambos estudios se propone una función discriminante lineal basada en ICA para la mejora en la clasificación de los datos. Por otro lado, en el estudio de la plasticidad cerebral se aporta un análisis donde las imágenes de RMf adquiridas en estado de reposo son guiadas por las imágenes de RMf basada en tarea, con el objetivo de encontrar un cambio de la conectividad funcional dado por el proceso de entrenamiento en una tarea nueva. Conclusiones La aproximación mediante FDA para el análisis de imagen, muestra una superioridad con respecto a otras aproximaciones utilizadas. Además, la función discriminante basada en ICA propuesta en este trabajo proporciona mejores resultados en discriminación que usando la metodología descrita en la literatura previa. Con respecto al estudio de las imágenes de RMf, se muestra que la RMf en estado de reposo guiado por RMf basado en tarea abre un nuevo camino para el estudio de cómo el aprendizaje genera plasticidad cerebral.

La Región San Martín cuenta, en su mayoría, con suelos correspondientes a la fracción fina. Es decir que están compuestos principalmente de arcillas. Para ello, se analizó muestras de las localidades de Saposoa, Moyobamba y Tarapoto. Razón por la cual, el objetivo de la presente tesis es determinar los porcentajes de arcillas en los distintos suelos finos de esta Región, mediante el método de análisis granulométrico por sedimentación. Generalmente en los ensayos de granulometría, se analizan las muestras de los suelos hasta la malla N°200. Para determinar las características de estos suelos finos, se debe conocer cuánto de este porcentaje corresponde a las arcillas. La relación entre el Índice de Plasticidad y el porcentaje de finos genera la actividad de la arcilla analizada. Asimismo, en el presente estudio: se analizó el contenido de la humedad de la muestra; luego, se halló los índices de plasticidad y se examinó por medio de la granulometría de sedimentación; para dar como resultado, su clasificación de suelos mediante los métodos SUCS y AASTHO. El proyecto estuvo enmarcado en el Diseño de Investigación Cuantitativa, siendo del tipo de Diseño No Experimental Transversal. Fue aplicado a las muestras de Saposoa, Moyobamba y Tarapoto. Mediante una serie de técnicas e instrumentos, se realizaron ensayos de laboratorios para obtener el porcentaje de arcilla de los suelos finos de esas localidades y, de esa forma, conocer su respectivo tipo. Finalmente, los resultados revelan que los porcentajes de arcillas de cada una de las muestras son: Saposoa 60%, Moyobamba 58% y Tarapoto 14%. Del mismo modo, se halla la Actividad de las Arcillas: Saposoa 0.56, Moyobamba 0.58 y Tarapoto 0.35.Se concluye que las muestras contienen arcilla del tipo caolinitas. Estas generan un bajo nivel de potencial de cambio de volumen las cuales no afectan de manera considerable al diseño. San Martin Region account, mostly, tiled corresponding to the fine fraction. It is said to consist mainly of clay. To do this, samples of the towns of Saposoa, Moyobamba and Tarapoto were analyzed. Because of that, the aim of this thesis is to determine the percentage of clay in different fine soils of this region, by the method of particle size analysis by sedimentation. Generally, in assays of granulometry, soil samples to the mesh No. 200 are analyzed. To determine the characteristics of these thin soils, one must know how much of this percentage corresponds to clays. The relationship between the plasticity index and the percentage of fines generated clay activity are Banalyzed. Also in this study: the moisture content of the sample was analyzed; then plasticity indices was found and examined by sedimentation particle size; to result, classification of soils by the USCS and AASHTO methods. The project was framed in the Design of Quantitative Research, being the type of Cross No Experimental Design. It was applied to samples of Saposoa, Moyobamba and Tarapoto. Through series of techniques and instruments, laboratory tests were conducted to obtain the percentage of fine clay soils of these locations and, thus, meet their respective type. Finally, the results show that the percentages of clays of each of the samples are: 60 % Saposoa, Moyobamba, Tarapoto 58 % and 14 %. Similarly, the activity of the clays is: Saposoa 0.56, Moyobamba 0.58 and Tarapoto 0.35.Se concluded that the samples containing kaolinite clay type. These produce a low level of volume change potential which do not affect significantly the design way.

La construcción de las obras viales han sido siempre un reto para la ingeniería, más aún en zonas donde las condiciones demográficas y el tipo de suelo no son los más convenientes para la ejecución de este tipo de proyectos. El presente estudio tiene como objetivo primordial establecer la influencia que tiene la adición de ceniza de cáscara de arroz, como estabilizante, en la sub rasante de una carretera no pavimentada conformada por un suelo arcilloso, de baja resistencia, ubicado en el caserío de Callampampa, en Chota - Cajamarca. Durante las pruebas iniciales, se determinó que la arcilla es una CL, según clasificación SUCS, y además se obtuvo un valor de CBR (California Bearing Ratio - ASTM D 1883) de 4.30% para este suelo arcilloso. La ceniza de cáscara de arroz al ser un material de desecho y contaminante para el medio ambiente se considera como una alternativa económica y, a la vez, ecológica para una estabilización de un suelo. De este modo, se realizaron diferentes ensayos de laboratorio donde se pudo determinar que el valor del CBR incrementó de 4.30% a 20.70%, al añadir una dosis de 20% de cenizas de cáscara de arroz a la muestra; logrando alcanzar su valor óptimo para ser considerado una subrasante muy buena según el “Manual de diseño de carreteras no pavimentadas de bajo volumen de tránsito” del Ministerio de Transportes y Comunicaciones. Es así, que se puede determinar y concluir que la adición de ceniza de cáscara de arroz incrementa considerablemente las diversas propiedades mecánicas del suelo, convirtiendo un suelo deficiente en uno muy bueno. / The construction of road works in the world has always been a challenge for engineering, especially in areas where the conditions and types of soil are not adequate for the execution of this type of projects. The main objective of the present study is to establish the influence that has the rice husk ash (RHA) to stabilize the subgrade layer of a no pavemented road, composed of a low resistance clayey soil located in the Callampampa ​​hamlet, in Chota - Cajamarca. During the initial tests, it was determined that the clay is a CL, according to the SUCS classification, and also a CBR (California Bearing Ratio – ASTM D 1883) value of 4.30% was obtained for this clayey soil. RHA is a waste and pollutant material for the environment, is considered an economical and, at the same time, ecological alternative for stabilizing a soil. Thus, several tests were carried out where it determined the value of CBR increased from 4.30% to 20.70%, by adding a 20% RHA dosage, achieving its optimum value to be considered a very good subgrade according to the “Design Manual for unpaved roads with low traffic volume” of the Ministry of Transport and Communications. In this way, it can be concluded that the addition of RHA considerably increases the geotechnical properties of the soil, turning a poor soil into a very good one. / Tesis