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A Comparison of the Maximum Entropy Principle Across Biological Spatial Scales
(Entropy, 2019-10-15) Cofré, Rodrigo; Herzog, Rubén; Corcoran, Derek; Rosas, Fernando E.
Despite their differences, biological systems at different spatial scales tend to exhibit common organizational patterns. Unfortunately, these commonalities are often hard to grasp due to the highly specialized nature of modern science and the parcelled terminology employed by various scientific sub-disciplines. To explore these common organizational features, this paper provides a comparative study of diverse applications of the maximum entropy principle, which has found many uses at different biological spatial scales ranging from amino acids up to societies. By presenting these studies under a common approach and language, this paper aims to establish a unified view over these seemingly highly heterogeneous scenarios.
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Chaos versus noise as drivers of multistability in neural networks
(Chaos, 2018-10-18) Orio, Patricio; Gatica, Marilyn; Herzog, Rubén; Maidana, Jean Paul; Castro, Samy; Xu, Kesheng
The multistable behavior of neural networks is actively being studied as a landmark of ongoing cerebral activity, reported in both functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) and electro- or magnetoencephalography recordings. This consists of a continuous jumping between different partially synchronized states in the absence of external stimuli. It is thought to be an important mechanism for dealing with sensory novelty and to allow for efficient coding of information in an ever-changing surrounding environment. Many advances have been made to understand how network topology, connection delays, and noise can contribute to building this dynamic. Little or no attention, however, has been paid to the difference between local chaotic and stochastic influences on the switching between different network states. Using a conductance-based neural model that can have chaotic dynamics, we showed that a network can show multistable dynamics in a certain range of global connectivity strength and under deterministic conditions. In the present work, we characterize the multistable dynamics when the networks are, in addition to chaotic, subject to ion channel stochasticity in the form of multiplicative (channel) or additive (current) noise. We calculate the Functional Connectivity Dynamics matrix by comparing the Functional Connectivity (FC) matrices that describe the pair-wise phase synchronization in a moving window fashion and performing clustering of FCs. Moderate noise can enhance the multistable behavior that is evoked by chaos, resulting in more heterogeneous synchronization patterns, while more intense noise abolishes multistability. In networks composed of nonchaotic nodes, some noise can induce multistability in an otherwise synchronized, nonchaotic network. Finally, we found the same results regardless of the multiplicative or additive nature of noise.
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Caracterización de un tubo de rayos X de intervencionismo mediante el código Monte Carlo PENELOPE
(Universidad de Valparaíso, 2025) Ferreira-Tapia, Alejandro; Neira-Neira, Esperanza; Araya-Madariaga, Victor; Luna-Vanegas, Cleider; Chahuán-Barria, Macarena; Delgado-Cortés, Constanza; Ferreira-Tapia, Alejandro
Antecedentes: La radiología intervencionista requiere tubos de rayos X de alta precisión, cuyo diseño y evaluación experimental presentan limitaciones logísticas y de seguridad. La simulación Monte Carlo se propone como una alternativa precisa para modelar la generación del espectro radiológico. Objetivo: Evaluar la factibilidad en la simulación y caracterización de un tubo de rayos X de intervencionismo mediante el código PENELOPE, comparando los resultados con el software SpekCalc. Metodología: Se diseñó un modelo tridimensional del tubo, compuesto por un ánodo fijo de tungsteno inclinado 45°, un filtro añadido de aluminio (1 mm) y un detector de silicio a 10 cm. Se simularon haces electrónicos de 60, 90 y 120 kVp, siguiendo las recomendaciones del ICRU Report 44. Los espectros obtenidos con PENELOPE fueron contrastados con los generados por SpekCalc, aplicando análisis estadísticos de correlación y error relativo. Este estudio aporta evidencia sobre la factibilidad de emplear PENELOPE como herramienta para el diseño computacional de equipos radiológicos en contextos donde el acceso a equipamiento físico es limitado, ofreciendo un recurso valioso para la investigación y la formación en física médica. Futuros trabajos deberían incorporar técnicas de reducción de varianza, configuraciones avanzadas de filtrado y validaciones experimentales que permitan mejorar la precisión espectral y fortalecer la aplicabilidad clínica del modelo.
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Caracterización de Urgencias Oftalmológicas Atendidas en la Unidad de Atención Primaria Oftalmológica Borde Costero, Concón desde enero 2023 a diciembre 2024
(Universidad de Valparaíso, 2025) Figueroa Vargas, Nicolás; Araya González, Valentina Raquel; Araya Astudillo, Tiara Alejandra; Aravena Garay, Matías Andrés; Figueroa Vargas, Nicolás
Introducción Las urgencias oftalmológicas constituyen afecciones que requieren atención inmediata para prevenir complicaciones graves incluida la pérdida visual irreversible, pudiendo ser traumáticas, infecciosas o derivadas de patologías crónicas como la retinopatía diabética. A nivel de atención primaria, las Unidades de Atención Primaria Oftalmológica (UAPO) en Chile buscan mejorar el acceso y la resolutividad en salud visual. No obstante, existe escasa evidencia sobre su impacto en la atención de urgencias oftalmológicas, especialmente en contextos locales como la UAPO Borde Costero. Objetivo Describir las urgencias oftalmológicas atendidas en la UAPO Borde Costero, CESFAM Concón, entre enero de 2023 y diciembre de 2024. Métodos Se realizó un estudio descriptivo retrospectivo que incluyó los datos obtenidos de las interconsultas y fichas clínicas de los pacientes atendidos en la unidad por motivo de urgencia oftalmológica. Se realizó un análisis estadístico posterior de las características sociodemográficas y clínicas de los pacientes. Se registraron 161 pacientes de los cuales 57.76% fueron hombres, con mayor prevalencia entre los 21 a 40 años en un 31.67%. El cuerpo extraño ocular (26.09%) y queratitis (8.07%) fueron las urgencias más comunes, sin embargo, un alto porcentaje de casos no calificaron como urgencia oftalmológica (53.42%), con predominio de la hemorragia subconjuntival. La UAPO presentó un porcentaje de resolutividad total de 86.34%, siendo el 55.28% correspondiente a TMO y 31.06% a MO. En cuanto al porcentaje de coincidencia, tan solo un 41.4% de las sospechas diagnósticas coincidieron con la posterior contrarreferencia. Conclusión Las urgencias oftalmológicas conforman un número significativo de las consultas por urgencia. El rol de las UAPOs en el diagnóstico y manejo de éstas es necesario para descongestionar las listas de espera en establecimientos de atención secundaria y superiores.
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De la hoja a la farmacopea: Caracterización histológica del 2 palto para la innovación farmacéutica
(Universidad de Valparaíso, 2025) Campos Paz, Cristóbal; Gómez Barra, Estefani; Sepúlveda Barrera, Ítalo; Moller Díaz, Alejandra; Córdova Lepe, Claudio; Valdebenito Perez, Samuel; Moller Díaz, Alejandra
Antecedentes: El palto (Persea Americana) genera un alto volumen de hojas que actualmente no son aprovechadas, pese a su contenido en compuestos bioactivos de interés farmacéutico. No obstante, existe escasa información sobre la variabilidad de estos compuestos entre variedades y a lo largo del desarrollo foliar. El objetivo de este estudio fue analizar la estructura y los compuestos bioactivos de hojas de Persea americana de distintas variedades, con énfasis en genotipos poco estudiados, para evaluar su potencial aplicación farmacéutica. Métodos: Se recolectaron 126 hojas de seis variedades (Hass, Edranol, Esther, Isabel, GEM y Zutano) en diferentes estadios de desarrollo desde la Estación Experimental La Palma (PUCV, Chile). Se aplicaron técnicas histoquímicas, incluyendo Safranina–Verde rápido para la morfología general, ácido peryódico–Schiff (PAS) para carbohidratos, Azul de Coomassie para proteínas y cloruro férrico para polifenoles.Resultados: Se observaron diferencias en la acumulación de carbohidratos, proteínas y polifenoles entre variedades y estadios de desarrollo. Edranol presentó mayor acumulación temprana y tardía de carbohidratos y polifenoles, GEM destacó por altos niveles de carbohidratos y proteínas en estadios intermedios, y Zutano mostró la mayor acumulación de proteínas y polifenoles en estadios tardíos. Hass presentó una menor acumulación foliar a lo largo del desarrollo.. Conclusiones: Los resultados sugieren que las hojas de palto constituyen una fuente valiosa y sostenible de compuestos bioactivos con potencial farmacéutico, más allá de la variedad Hass. En particular, las variedades Edranol, GEM y Zutano destacaron por presentar una presencia significativa de carbohidratos, proteínas y/o polifenoles, posicionándose como fuentes alternativas de interés. Este estudio respalda el aprovechamiento integral del cultivo y la valorización de variedades no tradicionales dentro de un enfoque de uso sustentable de los recursos vegetales.