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Panorama actual de sistemas de entrenamiento asistido de box / An Overview of Computer Assisted Training (CAT) Systems for BoxingCirilo Herrera, Gonzalo, Rivera Rivas, Franco Manuel 02 May 2021 (has links)
En los últimos años, el uso de la tecnología en deportes se ha multiplicado. La inteligencia artificial, y el procesamiento de imágenes y datos a gran escala son algunos de los avances más resaltantes. Gracias a estas tecnologías, muchos productos han surgido para deportistas de élite. Los atletas las usan para evaluar su rendimiento y mantener un reporte de todos sus entrenamientos. A pesar de esta explosión de tecnologías, el box, siendo un deporte con abundantes aficionados, cuenta con escasas investigaciones en sistemas de entrenamiento. En esta investigación se explorará y se analizarán las diferentes técnicas de detección de movimiento en deportes. Así mismo, se identificarán las arquitecturas de estos sistemas y se propondrá oportunidades de mejora. Finalmente, revisaremos las aplicaciones más recientes de box para comparar sus funcionalidades. / In the past few years, technology used in sports has multiplied. Artificial intelligence, image and data processing at large scale are some of the most notable advancements. These technologies have allowed for several new products to flood the elite athlete market. These athletes use them to gage their performance and to keep a record of all their training sessions. Despite this new renaissance, and despite having a huge fanbase, boxing still has little research on training systems. In this investigation, various movement detection techniques will be explored and analyzed. Then, the architecture of these systems will be identified, and improvements will be suggested. Finally, we will review and compare the latest applications for boxing training. / Trabajo de investigación
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Localización de robots móviles de recursos limitados basada en fusión sensorial por eventosMarin Paniagua, Leonardo Jose 18 July 2014 (has links)
Uno de los aspectos esenciales en la robótica móvil es la obtención y procesamiento de la información relativa a la localización del robot en el espacio de movimiento, con el fin utilizarla para generar los movimientos deseados del robot. Para esto se busca utilizar la mayor cantidad posible de fuentes de información con el fin de corregir los errores de posición asociados a la presencia de ruido en las mediciones del robot.
La fusión de esta información es tema central de la tesis en la cual se exponen distintos algoritmos de fusión, desarrollados específicamente para robots móviles con recursos de computación limitados. Utilizando modelos dinámicos en conjunto con técnicas de fusión basadas en filtro de Kalman se realiza una estimación local de la posición utilizando sensores inerciales. Esta estimación se fusiona mediante un filtro de Kalman con información de un sensor global y una corrección basada en eventos. Esta combinación de filtros en cascada con corrección basada en eventos es el principal aporte de la presente tesis. Esta solución al problema de localización permite una precisión similar pero un coste computacional menor a esquemas más complejos de fusión, lo que permite su implementación en robots de recursos limitados.
El esquema propuesto se extiende para permitir la localización cooperativa de grupos de robots, modificando la actualización por eventos para incorporar la fusión de la posición de distintos robots cercanos entre si. Para esto se determina la posición entre los robots y se utiliza un sistema de comunicación y gestión basada en agentes. Este método permite realizar una fusión sensorial inteligente, tomando en cuenta únicamente la información de posición más fiable para actualizar al grupo de robots, lo que nuevamente reduce el costo computacional de la solución sin repercusiones considerables en la precisión de la localización. Los algoritmos propuestos son probados extensivamente mediante simulación y en distintas plataformas, principalmente en el LEGO NXT. Se presentan además ejecuciones de tiempo extendido que comprueban la estabilidad y robustez del método en largas distancias. / Marin Paniagua, LJ. (2014). Localización de robots móviles de recursos limitados basada en fusión sensorial por eventos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/38902
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Nuevas herramientas para la valoración del impacto visual sobre la percepción sensorial y emocional de productos de "Alta Pastelería"Alba Martínez, José 19 February 2024 (has links)
[ES] En las últimas dos décadas, el concepto de innovación gastronómica ha experimentado un creciente interés público y profesional, aunque aún es un tema poco explorado académicamente. La alta cocina se ha convertido en un motor de innovación desempeñando un papel fundamental en la creación de tendencias, la construcción de imagen y el establecimiento de estándares de calidad en el ámbito alimentario. La pastelería tradicional, influenciada por este fenómeno de "cocina modernista", ha evolucionado hacia lo que se conoce como alta pastelería. Se ha convertido en un campo técnico, riguroso y multidisciplinario, destacando por ser un "arte efímero" que combina técnica con sensibilidad estética y emocional en la armonización de sabores, colores, texturas y formas. En este trabajo se han identificado varias tendencias clave en la alta pastelería para los próximos años: "Indulgencia", "Fusión", "Eatertainment" y "Tradición/Identidad", bajo las que se han diseñado cinco tipos de pasteles para evaluar las preferencias y expectativas de las personas consumidoras. En el proceso de compra, las personas forman expectativas sobre los alimentos basadas en señales intrínsecas (aspectos sensoriales del producto) y extrínsecas (envase, marca, contexto, etc.). Estas expectativas juegan un papel crucial y a menudo inconsciente en el proceso de elección de alimentos.
Experiencias gastronómicas inmersivas multisensoriales han estado en desarrollo desde 2014, proporcionando nuevas formas de disfrutar de la comida a través de estímulos visuales, olfativos, auditivos y táctiles. La pandemia de SARS-COVID-19 aceleró muchas de las tendencias preexistentes, particularmente en la digitalización y en la adopción de tecnologías que minimizan el contacto físico. En este nuevo contexto digital, la realidad virtual ofrece oportunidades emergentes para disciplinas como las ciencias sensoriales y del consumidor. Puede mejorar la validez de la investigación y permitir una mejor predicción de las evaluaciones sensoriales del consumidor. Esta tesis plantea si uso de las tecnologías de realidad virtual afectan a la valoración de las preferencias y las expectativas generadas durante la evaluación visual de productos de alta pastelería.
A nivel cultural, las tendencias gastronómicas, incluida la pastelería, están constantemente influenciadas por factores sociales, tecnológicos, económicos, ambientales y culturales. Los patrones alimentarios, influenciados por la cultura, la religión, la educación y la publicidad, desempeñan un papel crucial en la creación de hábitos alimentarios y en la percepción de los alimentos. En esta tesis se plantea un estudio intercultural para identificar la existencia de diferencias en la evaluación visual de los estímulos diseñados para este trabajo, entre consumidores de cinco países: España, Portugal, Reino Unido, Colombia y México empleando para ello como técnica de investigación la "asociación de palabras".
Evaluar las respuestas emocionales de las personas consumidoras proporciona una información diferencial que contribuye a comprender su comportamiento y expectativas y la aceptación de un alimento. Estas respuestas emocionales que surgen de las señales visuales provocadas por la percepción de un estímulo relevante, juegan un papel fundamental para agregar valor al producto. De hecho, la evocación emocional inconsciente de un producto es un factor que impulsa tanto el deseo de compra como la intención de probar un nuevo alimento. En esta tesis se estudió la respuesta emocional a los pasteles mediante el uso de un léxico emocional considerado el más referenciado y validado: EsSense Profile®. / [CA] En les últimes dues dècades, el concepte d'innovació gastronòmica ha experimentat un creixent interès públic i professional, si bé encara és un tema poc explorat acadèmicament. L'alta cuina s'ha convertit en un motor d'innovació exercint un paper fonamental en la creació de tendències, la construcció d'imatge i l'establiment d'estàndards de qualitat en l'àmbit alimentari. La pastisseria tradicional, influenciada per aquest fenomen de "cuina modernista", ha evolucionat cap al que es coneix com a alta pastisseria. S'ha convertit en un camp tècnic, rigorós i multidisciplinari, destacant per ser un "art efímer" que combina tècnica amb sensibilitat estètica i emocional en l'harmonització de sabors, colors, textures i formes. En aquest treball s'han identificat diverses tendències clau en l'alta pastisseria per als pròxims anys: "Indulgència", "Fusió", "*Eatertainment" i "Tradició/Identitat", sota les quals s'han dissenyat cinc tipus de pastissos per a avaluar les preferències i expectatives de les persones consumidores. En el procés de compra, les persones formen expectatives sobre els aliments basades en senyals intrínseques (aspectes sensorials del producte) i extrínseques (envàs, marca, context, etc.). Aquestes expectatives juguen un paper crucial i sovint inconscient en el procés d'elecció d'aliments.
Experiències gastronòmiques immersives multisensorials han estat en desenvolupament des de 2014, proporcionant noves maneres de gaudir del menjar a través d'estímuls visuals, olfactoris, auditius i tàctils. La pandèmia de SARS-COVID-19 va accelerar moltes de les tendències preexistents, particularment en la digitalització i en l'adopció de tecnologies que minimitzen el contacte físic. En aquest nou context digital, la realitat virtual ofereix oportunitats emergents per a disciplines com les ciències sensorials i del consumidor. Pot millorar la validesa de la investigació i permetre una millor predicció de les avaluacions sensorials del consumidor. Aquesta tesi planteja si ús de les tecnologies de realitat virtual afecten la valoració de les preferències i les expectatives generades durant l'avaluació visual de productes d'alta pastisseria.
A nivell cultural, les tendències gastronòmiques, inclosa la pastisseria, estan constantment influenciades per factors socials, tecnològics, econòmics, ambientals i culturals. Els patrons alimentaris, influenciats per la cultura, la religió, l'educació i la publicitat, exerceixen un paper crucial en la creació d'hàbits alimentaris i en la percepció dels aliments. En aquesta tesi es planteja un estudi intercultural per a identificar l'existència de diferències en l'avaluació visual dels estímuls dissenyats per a aquest treball, entre consumidors de cinc països: Espanya, Portugal, el Regne Unit, Colòmbia i Mèxic emprant per a això com a tècnica d'investigació la "associació de paraules".
Avaluar les respostes emocionals de les persones consumidores proporciona una informació diferencial que contribueix a comprendre el seu comportament i expectatives i l'acceptació d'un aliment. Aquestes respostes emocionals que sorgeixen dels senyals visuals provocats per la percepció d'un estímul rellevant, juguen un paper fonamental per a agregar valor al producte. De fet, l'evocació emocional inconscient d'un producte és un factor que impulsa tant el desig de compra com la intenció de provar un nou aliment. En aquesta tesi es va estudiar la resposta emocional als pastissos mitjançant l'ús d'un lèxic emocional considerat el més referenciat i validat: EsSense Profile®. / [EN] In the past two decades, gastronomic innovation has garnered increasing public and professional interest, although it remains a relatively underexplored academic topic. Haute cuisine has emerged as an innovation driver, pivotal in trendsetting, image construction, and establishing quality standards in the culinary sphere. Traditional pastry, influenced by this "modernist cuisine" phenomenon, has evolved into what is known as haute patisserie. It has become a technical, rigorous, and multidisciplinary field, distinguished as an "ephemeral art" that combines technique with aesthetic and emotional sensibility in harmonizing flavors, colors, textures, and forms. This work identifies several key trends in haute patisserie for the upcoming years: "Indulgence," "Fusion," "Eatertainment," and "Tradition/Identity," under which five types of pastries have been designed to assess consumer preferences and expectations. During the purchasing process, individuals form food expectations based on intrinsic (sensory aspects of the product) and extrinsic cues (packaging, brand, context...). These expectations play a crucial and often unconscious role in food selection.
Multisensory immersive gastronomic experiences have been developing since 2014, offering new ways to enjoy food through visual, olfactory, auditory, and tactile stimuli. The SARS-COVID-19 pandemic accelerated many pre-existing trends, particularly in digitization and adopting technologies that minimize physical contact. Virtual reality presents emerging opportunities for sensory and consumer science disciplines in this new digital context. It can enhance the validity of research and enable better prediction of consumer sensory evaluations. This thesis explores whether virtual reality technologies affect the assessment of preferences and expectations generated during the visual evaluation of high-end pastry products.
Culturally, gastronomic trends, including pastry, are constantly influenced by social, technological, economic, environmental, and cultural factors. Dietary patterns, shaped by culture, religion, education, and advertising, are crucial in shaping eating habits and food perception. This thesis proposes an intercultural study to identify differences in the visual evaluation of stimuli designed for this work among consumers from five countries: Spain, Portugal, the United Kingdom, Colombia, and Mexico, using the "word association" research technique.
Evaluating consumers' emotional responses provides differential information that contributes to understanding their behavior, expectations, and food acceptance. These emotional responses, stemming from visual cues triggered by the perception of a relevant stimulus, play a fundamental role in adding value to a product. The unconscious emotional evocation of a product is a factor that drives both purchase desire and the intention to try new food. This thesis examined emotional responses to pastries using the most referenced and validated emotional lexicon: EsSense Profile®. / Alba Martínez, J. (2024). Nuevas herramientas para la valoración del impacto visual sobre la percepción sensorial y emocional de productos de "Alta Pastelería" [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202764
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Conceptuación y desarrollo del diseño sensorial desde la percepción táctil y hápticaMorales González, Elia del Carmen 13 July 2015 (has links)
[EN] Human beings, in order to obtain information, interact with their surroundings through the senses, a process which involves cognitive, physical, and emotional events.
Designed objects, ambient objects, establish ways of individual and social relation and interrelation. Design has gone through various stages, and there is currently a predominant preoccupation with the object's appearance -an emphasis on the visual. The generation of materials that simulate others' surfaces has also contributed to sidestepping the tactile sense in interaction with objects.
Given this panorama, this document proposes the conceptualization and development of a sensory design project that promotes the exercise of tactile and haptic perception, making it possible to generate significant knowledge, emotions, and experiences through contact with designed objects.
This aim of this study is to uphold the perceptual experience of sensory design through theoretical and pragmatic concepts. To that end, the first chapter describes sensory design as a generator of significant experiences from the standpoint of the participation of an individual's comprehensive sensory system. The second differentiates the characteristics of the perceptual processes and those of tactile and haptic perception in particular. The third section lays out, by means of an analogy, a sensory design intended for tactile and haptic perception. The evaluation of the experience of the series Opposites Touch from a practical standpoint is analyzed in the fourth chapter, in which the qualities of that which is designed and the internal conditions of the individual affect the kind of experience and conceptions created, shaping a variety of values -aspects which can be discerned in all design processes. / [ES] El ser humano, para obtener información, interactúa con el entorno a través de los sentidos, en estos procesos intervienen eventos cognitivos, físicos, y emocionales.
Los objetos diseñados, elementos del entorno, establecen modos de relación e interrelación individual y social. Si bien, el diseño ha pasado por diversas etapas, en la actualidad hay una preocupación predominante por la apariencia del objeto, un énfasis en lo visual; la generación de materiales que simulan la superficie de otros ha contribuido también a soslayar el sentido táctil en la interacción con los objetos.
Ante este panorama se propone la conceptualización y desarrollo de un proyecto de diseño sensorial que propicie el ejercicio de la percepción táctil y háptica, posibilitadora de generar conocimiento, emociones y experiencias significativas a través del contacto con los objetos diseñados.
Este estudio tiene como objetivo sustentar la experiencia perceptual del diseño sensorial, desde las nociones teórica y pragmática. Para ello se describe en el primer capítulo el diseño sensorial, como generador de experiencias significativas a partir de la participación del sistema sensorial integral del individuo. En el segundo, se distinguen las características de los procesos perceptuales y particularmente aquellas propias de la percepción táctil y háptica. El tercer apartado propone, desde la analogía, un diseño sensorial dirigido a la percepción táctil y háptica. La valoración de la experiencia, desde la dimensión pragmática, de la serie Los opuestos se tocan se analiza en el cuarto capítulo, en el que se destaca que las cualidades de lo diseñado y las condiciones internas del individuo afectan la clase de experiencia y las concepciones creadas, forjando diversos valores, aspectos a apreciar en todo proceso de diseño. / [CA] L'ésser humà, per a obtenir informació, interactua amb l'entorn a través dels sentits, en aquests processos intervenen esdeveniments cognitius, físics, i emocionals.
Els objectes dissenyats, elements de l'entorn, estableixen maneres de relació i interrelació individual i social. Si bé, el disseny ha passat per diverses etapes, en l'actualitat hi ha una preocupació predominant per l'aparença de l'objecte, una èmfasi en el visual; la generació de materials que simulen la superfície d'uns altres ha contribuït també a esbiaixar el sentit tàctil en la interacció amb els objectes.
Davant aquest panorama es proposa la conceptualització i desenvolupament d'un projecte de disseny sensorial que propicie l'exercici de la percepció tàctil i hàptica, posibilitadora de generar coneixement, emocions i experiències significatives a través del contacte amb els objectes dissenyats.
Aquest estudi té com a objectiu sustentar l'experiència perceptiva del disseny sensorial, des de les nocions teòrica i pragmàtica. Per a açò es descriu en el primer capítol el disseny sensorial, com a generador d'experiències significatives a partir de la participació del sistema sensorial integral de l'individu. En el segon, es distingeixen les característiques dels processos perseptius i particularment aquelles pròpies de la percepció tàctil i háptica. El tercer apartat proposa, des de l'analogia, un disseny sensorial dirigit a la percepció tàctil i hàptica. La valoració de l'experiència, des de la dimensió pragmàtica, de la sèrie Els oposats es toquen s'analitza en el quart capítol, en el qual es destaca que les qualitats del dissenyat i les condicions internes de l'individu afecten la classe d'experiència i les concepcions creades, forjant diversos valors, aspectes a apreciar en tot procés de disseny. / Morales González, EDC. (2015). Conceptuación y desarrollo del diseño sensorial desde la percepción táctil y háptica [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/53027
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Regulación temporal y sensorial de la ingesta en la dorada (Sparus aurata)Puchol Soriano, Sara 28 February 2022 (has links)
[ES] La acuicultura es una de las principales actividades en el ámbito de la producción animal. Su progreso está delimitado por la dependencia de materias primas de origen tanto marino como terrestre, ambas necesarias para la elaboración de piensos destinados a la alimentación de las especies en cultivo. La introducción de nuevas materias primas o sustancias destinadas a la mejora de la fisiología de la especie (piensos funcionales) puede comprometer la palatabilidad de los piensos, su consumo y por extensión el crecimiento de los animales. El objetivo principal de esta tesis fue encontrar aditivos sensoriales (saborizantes) que puedan sobrepasar los efectos negativos sobre la palatabilidad de los piensos inducidos por la inclusión de materias vegetales en la elaboración de los piensos para cultivo de la dorada (Sparus aurata). Para ello, evaluamos la funcionalidad de los sistemas de auto-demanda en el estudio del comportamiento alimenticio de esta especie, profundizando en su posible utilidad en la discriminación sensorial/gustativa de los piensos. Evaluamos el efecto de estrógenos y andrógenos no aromatizables sobre la ingesta como posibles factores anti-nutricionales presentes en los piensos de sustitución. Estudiamos el efecto de dos saborizantes sobre la ingesta y dinámica de crecimiento de la dorada y finalmente estudiamos el posible efecto de estos sobre la anorexia inducida por el estrés. Los resultados demuestran que la dorada se adapta bien a los sistemas de auto-demanda y estos pueden ser utilizados para el estudio de su comportamiento alimenticio. Utilizando estos sistemas hemos demostrado que la dorada puede discriminar entre diferentes piensos en función de la presencia de elementos fuertemente amargos o de elementos saborizantes que pueden además ayudar a sobrepasar los efectos negativos del estrés sobre la ingesta. Finalmente, demostramos que esta especie es especialmente sensible a la presencia de estrógenos o
andrógenos no aromatizables en la composición del pienso sugiriendo que los elementos estrogénicos o androgénicos pueden actuar como elementos anti-nutricionales. / [CA] L'aqüicultura és una de les principals activitats en l'àmbit de la producció animal. El seu progrés està delimitat per la dependència de matèries primeres d'origen tant marí com terrestre, totes dues necessàries per a l'elaboració de pinsos destinats a l'alimentació de les espècies en cultiu. La introducció de noves matèries primeres o substàncies destinades a la millora de la fisiologia de l'espècie (pinsos funcionals) pot comprometre la palatabilitat dels pinsos, el seu consum i per extensió el creixement dels animals. L'objectiu principal d'aquesta tesi va ser trobar additius sensorials (saboritzants) que puguen sobrepassar els efectes negatius sobre la palatabilitat dels pinsos induïts per la inclusió de matèries vegetals en l'elaboració dels pinsos per a cultiu de l'orada (Sparus aurata). Per això, avaluem la funcionalitat dels sistemes d'auto-demanda en l'estudi del comportament alimentari d'aquesta espècie, aprofundint en la seua possible utilitat en la discriminació sensorial/gustativa dels pinsos. Avaluem l'efecte d'estrògens i andrògens no aromatizables sobre la ingesta com a possibles factors anti-nutricionals presents en els pinsos de substitució. Estudiem l'efecte de dos saboritzants sobre la ingesta i dinàmica de creixement de l'orada i finalment estudiem el possible efecte d'aquests sobre l'anorèxia induïda per l'estrés. Els resultats demostren que l'orada s'adapta bé als sistemes d'auto-demanda i aquests poden ser utilitzats per a l'estudi del seu comportament alimentari. Utilitzant aquests sistemes hem demostrat que l'orada pot discriminar entre diferents pinsos en funció de la presència
d'elements fortament amargs o d'elements saboritzants que poden a més ajudar a sobrepassar els efectes negatius de l'estrés sobre la ingesta. Finalment, vam demostrar que aquesta espècie és especialment sensible a la presència d'estrògens o andrògens no aromatizables en la composició del pinso suggerint que els elements estrogènics o androgènics poden actuar com a elements anti-nutricionals. / [EN] Aquaculture is one of the main activities within the animal production. Its progress is constricted by the dependency raw materials with marine and terrestrial origin both critical for the production of feed diets for cultured species. The incorporation of new raw materials or functional substances driven to the improvement of animal physiology (functional feed) can compromise the palatability of diets, consumption and by extension animal growth. The main issue of this thesis was to find sensorial enhancers that can overcome the negative effects on diet palatability induced by the inclusion of vegetal rows in the elaboration of feed for seabream culture (Sparus aurata). To that end we test the functionality of self-feeding systems in the study of feeding behaviour of this species deepening in the study of sensory/gustatory feed discrimination. We also evaluate the effect of both oestrogens and no-aromatized androgen on food intake as potential anti-nutritionals included in the substitution diets. In addition, we studied the effect of flavourings on seabream feeding behaviour and growth performance and finally we studied the potential effect on stress-induced anorexia. Results demonstrated that seabream adapts perfectly to self-feeding systems that can be used for the study its feeding behaviour. Using self-feeding
systems, we have also demonstrated that seabream can discriminate between different diets by association to potent sour deterrents of flavourings that can help to overcome the negative effects of stress on feeding behaviour. Finally, we demonstrate that seabream is especially sensible to the presence of oestrogen or androgens in the diet compositing suggesting its potential role as anti-nutritional elements. / Puchol Soriano, S. (2022). Regulación temporal y sensorial de la ingesta en la dorada (Sparus aurata) [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/181576
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Influence of gut-to-brain neuroendocrine pathways and intestinal microbiota on energy homeostasisBullich Vilarrubias, Clara 19 July 2025 (has links)
Tesis por compendio / [ES] La obesidad es un gran reto de salud pública que ha alcanzado proporciones epidémicas. El entorno "occidentalizado" en el que vivimos, caracterizado por la accesibilidad a alimentos hipercalóricos, contribuye al desequilibrio crónico entre energía ingerida y gasto energético que causan la obesidad. Las intervenciones conductuales diseñadas para la pérdida de peso tienen limitada efectividad a largo plazo, por lo que existe una urgente necesidad de desarrollar estrategias más eficaces y seguras para prevenir y tratar la obesidad y sus comorbilidades. El desarrollo de estrategias terapéuticas dirigidas al intestino para mejorar la salud metabólica requiere un conocimiento en profundidad de las vías de señalización neuroendocrina intestinal que regulan el la ingesta y el equilibrio energético. El objetivo de esta tesis ha sido profundizar en las interacciones intestino-cerebro implicadas en el control de la homeostasis energética, incluyendo los componentes endocrinos, neurales y la microbiota intestinal, en el contexto del desarrollo de la obesidad inducida por una dieta hipercalórica.
En los Capítulos 1 y 2 hemos explorado nuevas funciones de las neuronas sensoriales aferentes que expresan el canal de sodio Nav1.8 en el control de la homeostasis energética, considerando las diferencias entre sexos. Hemos generado un modelo de ratón carente de las neuronas Nav1.8+ mediante ablación con toxina diftérica. En el Capítulo 1 hemos demostrado que las neuronas Nav1.8+ son indispensables para regular específicamente según el sexo las vías neurales y endocrinas implicadas en la homeostasis energética. En hembras, la ablación de estas neuronas mejora la regulación de la glucosa postprandial potenciando la señalización enteroendocrina de GLP-1 y acelera el tránsito intestinal, mientras que en machos induce resistencia al aumento de peso inducido por una dieta obesogénica. En el Capítulo 2 hemos demostrado que, en machos, la ablación de las neuronas Nav1.8+ altera el control coordinado de la ingesta i las variaciones de peso diarias, además de alterar la señalización enteroendocrina y las oscilaciones diarias de la microbiota intestinal en respuesta al estado nutricional (ayuno/ingesta), y perturbar la homeostasis del sistema inmune intestinal.
En el capítulo 3, hemos usado un modelo de ratón con obesidad inducida por dieta para explorar los mecanismos por los cuales Phascolarctobacterium faecium DSM 32890, una cepa bacteriana intestinal aislada de humanos metabólicamente sanos, previene la obesidad modulando la ingesta. La administración de P. faecium reduce la ingesta calórica gracias a la hipersecreción de la hormona gastrointestinal saciante el PYY. Independientemente de sus efectos anorexigénicos, la bacteria ejerce sus beneficios metabólicos estimulando el tránsito intestinal y reduciendo la absorción intestinal de lípidos, evitando la acumulación de grasa corporal.
En conclusión, esta tesis doctoral proporciona evidencia preclínica que contribuye a una comprensión más precisa de las vías neuroendocrinas que comunican el intestino y el cerebro, y del papel que tiene la microbiota intestinal en la regulación de la ingesta y el gasto energético. Destacamos la importancia de las neuronas sensoriales aferentes Nav1.8+ en la detección de estímulos intestinales por quimiorreceptores para regular el balance energético en ambos sexos, lo cual abre una nueva línea de investigación para diseñar herramientas de neuromodulación de las neuronas Nav1.8+ con el fin de prevenir y tratar los trastornos metabólicos inducidos por la dieta, de forma específica para cada sexo. También destacamos que P. faecium es una bacteria candidata como probiótico de nueva generación, ya que modula el sistema enteroendocrino del hospedador y previene la obesidad en un modelo preclínico. En conjunto, estos hallazgos proporcionan una base para el desarrollo de estrategias terapéuticas basadas en el intestino dirigidas a combatir la obesidad y comorbilidades asociadas. / [CA] L'obesitat és un gran repte de salut pública que ha assolit proporcions epidèmiques. L'entorn "occidentalitzat" en el que vivim, caracteritzat per l'accessibilitat a aliments hipercalòrics, contribueix al desequilibri crònic entre energia ingerida i despesa energètica que causen l'obesitat. Les intervencions conductuals dissenyades per a la pèrdua de pes tenen una eficàcia limitada a llarg termini, per la qual cosa hi ha una necessitat urgent de desenvolupar estratègies més eficaces i segures per a prevenir i tractar l'obesitat i les seues comorbiditats. El desenvolupament d'estratègies terapèutiques dirigides a l'intestí per a millorar la salut metabòlica requereix un coneixement en profunditat de les vies de senyalització neuroendocrina intestinal que regulen la ingesta i l'equilibri energètic. L'objectiu d'aquesta tesi ha sigut aprofundir en les interaccions intestí-cervell implicades en el control de l'homeòstasi energètica, incloent els components endocrins, neurals i la microbiota intestinal, en el context del desenvolupament de l'obesitat induïda per una dieta hipercalòrica.
En els Capítols 1 i 2 hem explorat noves funcions de les neurones sensorials aferents que expressen el canal de sodi Nav1.8 en el control de l'homeòstasi energètica, considerant les diferències entre sexes. Hem generat un model de ratolí mancat de les neurones Nav1.8+ mitjançant ablació amb toxina diftèrica. En el Capítol 1 hem demostrat que les neurones Nav1.8+ són indispensables per a regular, específicament segons el sexe, les vies neurals i endocrines implicades en l'homeòstasi energètica. En femelles, l'ablació d'aquestes neurones millora la regulació de la glucosa postprandial potenciant la senyalització enteroendocrina de GLP-1 i accelera el trànsit intestinal, mentre que en mascles indueix resistència a l'augment de pes induït per una dieta obesogènica. En el Capítol 2 hem demostrat que, en mascles, l'ablació de les neurones Nav1.8+ altera el control coordinat de la ingesta i les variacions de pes diàries, a més d'alterar la senyalització enteroendocrina i les oscil·lacions diàries de la microbiota intestinal en resposta a l'estat nutricional (dejuni/ingesta), i pertorbar l'homeòstasi del sistema immunitari intestinal.
En el capítol 3, hem utilitzat un model de ratolí amb obesitat induïda per dieta per explorar els mecanismes pels quals Phascolarctobacterium faecium DSM 32890, una soca bacteriana intestinal aïllada d'humans metabòlicament sans, prevé l'obesitat modulant la ingesta. L'administració de P. faecium redueix la ingesta calòrica gràcies a la hipersecreció de l'hormona gastrointestinal saciant PYY. Independentment dels seus efectes anorexigènics, el bacteri exerceix els seus beneficis metabòlics estimulant el trànsit intestinal i reduint l'absorció intestinal de lípids, evitant l'acumulació de greix corporal.
En conclusió, aquesta tesi doctoral proporciona evidència preclínica que contribueix a una comprensió més precisa de les vies neuroendocrines que comuniquen l'intestí i el cervell, i del paper que té la microbiota intestinal en la regulació de la ingesta i la despesa energètica. Destaquem la importància de les neurones sensorials aferents Nav1.8+ en la detecció d'estímuls intestinals per quimioreceptors per a regular l'equilibri energètic en ambdós sexes, que obri una nova línia d'investigació per a dissenyar ferramentes de neuromodulació de les neurones Nav1.8+ amb la finalitat de prevenir i tractar els trastorns metabòlics induïts per la dieta, de forma específica per a cada sexe. També destaquem que P. faecium és un bacteri candidat com a probiòtic de nova generació, ja que modula el sistema enteroendocrí de l'hoste i prevé l'obesitat en un model preclínic. En conjunt, aquests troballes proporcionen una base per al desenvolupament d'estratègies terapèutiques basades en l'intestí dirigides a combatre l'obesitat i comorbiditats associades. / [EN] Obesity is a major global public health challenge that has reached epidemic proportions. Besides its profound impact on health and well-being, this metabolic disorder represents a significant economic burden to society. Our westernized environment where high-calorie foods are readily available, represents a major driver of the chronic imbalance between energy intake and energy expenditure that cause obesity. The limited effectiveness of behavioral interventions to manage long-term weight loss highlights the urgent need to develop more effective and minimally invasive approaches to prevent and treat obesity and its comorbidities. The development of gut-targeted therapeutic strategies to improve metabolic health requires a comprehensive understanding of the gut neuroendocrine signaling pathways that, in interaction with the gut microbiota, control feeding behavior to ultimately maintain energy balance. The aim of this thesis has been to gain insight into gut-brain interactions, including those mediated by endocrine, neural and gut microbial components, involved in the control of energy homeostasis, with a focus on obesogenic diet-related dysfunctions that increase susceptibility to develop obesity.
In Chapters 1 and 2, we have investigated novel functions of sensory afferent neurons expressing the sodium channel Nav1.8 in the control of energy homeostasis, considering sex-specificities, by generating a mouse model lacking Nav1.8+ neurons through a diphtheria toxin ablation strategy. In Chapter 1, we show that Nav1.8+ neurons are required to control neural and endocrine pathways involved in energy homeostasis in a sex-specific manner. Specifically, ablation of Nav1.8+ neurons in females improves postprandial glucose regulation by enhancing glucagon-like peptide-1 enteroendocrine signaling and accelerating intestinal transit, whereas in males it induces resistance to weight gain in response to an obesogenic diet. To further explore the role of Nav1.8+ neurons in controlling food intake and pre- and post-prandial daily rhythms that influence metabolic phenotype, in Chapter 2 we show in males that ablation of Nav1.8+ sensory neurons impairs the coordinated control of food intake and body weight fluctuations throughout the day. The loss of these neurons also alters the physiological enteroendocrine signaling and daily gut microbiota oscillations in response to the nutritional status (fasting/refeeding cycles) and disrupts intestinal immune homeostasis.
In Chapter 3, we used a diet-induced obese mouse model to investigate the mechanisms by which Phascolarctobacterium faecium DSM 32890, a gut bacterial strain isolated from metabolically healthy humans, prevents obesity by modulating food intake. We show that administration of P. faecium reduces caloric intake by promoting hypersecretion of a satiating gastrointestinal hormone, the peptide YY (PYY). Independently of its anorexigenic effects, the bacterium exerts its metabolic benefits via complementary mechanisms, specifically by stimulating intestinal transit and reducing intestinal lipid absorption, thereby preventing body fat accumulation.
In conclusion, this doctoral thesis provides preclinical evidence for a better understanding of gut-to-brain neuroendocrine pathways and the role of gut microbiota in the regulation of food intake and energy expenditure. We highlight the importance of Nav1.8+ sensory afferent neurons in gut chemosensing for maintaining energy balance in both sexes, which prompts novel research lines and opportunities to design of sex-specific neuromodulation tools targeting Nav1.8+ neurons for prevention and treatment of diet-induced metabolic disorders. We also highlight that P. faecium is a promising next-generation probiotic candidate, as it modulates the host enteroendocrine system and prevents obesity in a preclinical model. Overall, our findings contribute to the development of gut-based therapeutic strategies to combat obesity and associated comorbidities. / This study has been funded by the European Union 7th Framework Program through the
MyNewGut project (Grant agreement No. 613979) and Horizon 2020 research and innovation
program under the Marie Sklodowska-Curie grant agreement No. 797297 (MRP), the Spanish
Ministry of Science and Innovation (Grant PID2020-119536RB-I00), the European Commission –
NextGenerationEU, through the CSIC Interdisciplinary Thematic Platform (PTI+) NEURO-
AGING+ (PTI-NEURO-AGING+)”. The grant of the Spanish Ministry of Science and Innovation
(MCIN/AEI) to IATA-CSIC as Accredited Center of Excellence (CEX2021-001189-S/ MCIN/AEI /
10.13039/501100011033) is acknowledged. / Bullich Vilarrubias, C. (2024). Influence of gut-to-brain neuroendocrine pathways and intestinal microbiota on energy homeostasis [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/207342 / Compendio
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