Comparison Between Supervised and Unsupervised Classifications of Neuronal Cell Types: A Case Study

In the study of neural circuits, it becomes essential to discern the different neuronal cell types that build the circuit. Traditionally, neuronal cell types have been classified using qualitative descriptors. More recently, several attempts have been made to classify neurons quantitatively, using unsupervised clustering methods. While useful, these algorithms do not take advantage of previous information known to the investigator, which could improve the classification task. For neocortical GABAergic interneurons, the problem to discern among different cell types is particularly difficult and better methods are needed to perform objective classifications. Here we explore the use of supervised classification algorithms to classify neurons based on their morphological features, using a database of 128 pyramidal cells and 199 interneurons from mouse neocortex. To evaluate the performance of different algorithms we used, as a “benchmark,” the test to automatically distinguish between pyramidal cells and interneurons, defining “ground truth” by the presence or absence of an apical dendrite. We compared hierarchical clustering with a battery of different supervised classification algorithms, finding that supervised classifications outperformed hierarchical clustering. In addition, the selection of subsets of distinguishing features enhanced the classification accuracy for both sets of algorithms. The analysis of selected variables indicates that dendritic features were most useful to distinguish pyramidal cells from interneurons when compared with somatic and axonal morphological variables. We conclude that supervised classification algorithms are better matched to the general problem of distinguishing neuronal cell types when some information on these cell groups, in our case being pyramidal or interneuron, is known a priori. As a spin-off of this methodological study, we provide several methods to automatically distinguish neocortical pyramidal cells from interneurons, based on their morphologies

Psychometric properties of the intention to be physically active scale in primary education

Los objetivos de este estudio fueron los siguientes: en primer lugar, conocer las características psicométricas de la adaptación de la escala Medida de la Intencionalidad de ser Físicamente Activo para su aplicación a una población de Educación Primaria y, en segundo lugar, comprobar dicha medida en esa misma etapa educativa. Se seleccionó a 657 alumnos. El trabajo de investigación se dividió en dos partes. En la primera, se adaptó el instrumento; para ello, se consultó a 12 jueces expertos para obtener la validez de contenido y a 24 niños para obtener la validez de comprensión. En la segunda etapa, se administró el instrumento y se obtuvieron los datos. En cuanto al primer objetivo, los expertos y los niños sugirieron la adaptación y clarificación de cuatro ítems. El análisis factorial exploratorio reveló que todos los ítems se agruparon en un factor (varianza explicada = 50,88%) y el análisis factorial confirmatorio resultó aceptable (χ2 / g. l. = 4,83; CFI = ,93; GFI = ,91; RMSEA = ,06). El instrumento tuvo una alta consistencia interna (α= ,80), así como fiabilidad temporal (ICC = ,79). En cuanto al segundo objetivo, los participantes declararon una intención futura de práctica deportiva alta (3,94). La variable edad influyó en la predicción de la intencionalidad futura de práctica deportiva (B = ,529; ET = ,192; p = ,006). La intencionalidad de práctica futura de los participantes de 11 a 12 años fue mayor que la de los que tenían entre 9 y 10 años (F = 8,684; g. l. = 1; p = 0,003; η2 = 0,013). En conclusión, este estudio presenta un instrumento válido, fiable y sencillo para conocer la intención futura que los alumnos de Primaria tienen de ser físicamente activos. Los participantes, en especial los de más edad, mostraron una alta intencionalidad de ser físicamente activos.The aims of this study were: (a) to know the psychometric properties of the intention of being physically active adapted scale to primary education, and (b) to verify this measurement in the same educative stage. Seventy hundred fifty seven students were deliberately selected. The investigation was divided in two parts. First, the instrument was initially adapted, 12 expert judges were consulted to obtain content validity, and 24 children to obtain understanding validity. Second, the instrument was administered and the data were obtained. With regard the first aim, the experts and children suggested the adaptation and clarification of four items. Exploratory factorial analysis reported that all the items were grouped in a factor (explained variance = 50.88%) and confirmatory factor analysis was acceptable (χ2/g. l. = 4.83; CFI = .93; GFI = .91; RMSEA = .06). The instrument had a high internal consistency (a = .80) and temporal reliability (ICC = .79). With regard the second aim, the participants reported a high intention of being physically active (3.94). The age variable influenced in the prediction of intention of being physically active (B = .529; ET = .192; p = .006). The intention of being physically active to 11-12 years old participants was greater with respect to those of 9-10 years old (F = 8.684; d. f. = 1; p = 0.003; η2 = 0.013). In conclusion, this study displays a valid, reliable, and easy instrument to know the primary students future intention of being physically active. The participants showed high values of intention of being physically active, and in particular, the values were higher in the higher years old participants

Interpretations and naturalness in the radiation-reaction problem

After more than a century of history, the radiation-reaction problem in classical electrodynamics still surprises and puzzles new generations of researchers. Here we revise and explain some of the paradoxical issues that one faces when approaching the problem, mostly associated with regimes of uniform proper acceleration. The answers we provide can be found in the literature and are the synthesis of a large body of research. We just present them in a personal way that may help in their understanding. Besides, after the presentation of the standard answers we motivate and present a twist to those ideas. The physics of emission of radiation by extended charges (charges with internal structure) might proceed in a surprising oscillating fashion. This hypothetical process could open up new research paths and a new take on the equivalence principle.Comment: 37 pages, 3 figure

Evaluación diagnóstica mediante el uso de herramientas TIC gamificadas, en el Grado Superior de FP en Mecatrónica Industrial

La procedencia y los conocimientos previos del alumnado que inicia el Grado Superior en Mecatrónica Industrial, cuya demanda laboral es elevada, es muy diversa. La evaluación diagnóstica en el primer curso de esta titulación se presenta como punto de partida esencial en la valoración e igualación de los conocimientos previos de los alumnos al inicio del curso. Para conseguir este objetivo se han implementado herramientas TIC de gamificación. En el transcurso de este trabajo se ha desarrollado una actividad práctica con Quizizz para poner de manifiesto su utilidad para este cometido. Se propone una temporalización de actividades, al inicio del curso, con el objeto de servir de orientación. Así mismo, se incluye el entorno normativo que regula esta enseñanza, el marco teórico de la evaluación, del uso de las TIC y la gamificación. Igualmente, se aporta una encuesta realizada a los alumnos que plasma la necesidad de este trabajo.The background and previous knowledge of the students that start the Certificate of Higher Education in Industrial Mechatronics, which labor demand is high, is very diverse. The diagnostic evaluation on the first year of this Higher Education is presented as an essential starting point in the assessment and equalization of the previous knowledge of the students at the start of the academic year. To achieve this goal is has been implemented ICT tools of gamification. In the process of this study, it has been developed a practice activity with Quizziz to evince its usefulness for this task. A temporalization of the activities is proposed at the beginning of the academic year, with the aim of guiding. Moreover, it is included the legislative environment that regulates this education, the theoretical framework of the evaluation, and of the use of ICTs, and the gamification. Furthermore, it is added a survey made for the students that shows the necessity of this study.Departamento de Ingeniería de Sistemas y AutomáticaMáster en Profesor de Educación Secundaria Obligatoria y Bachillerato, Formación Profesional y Enseñanzas de Idioma

Franz Liszt: La experimentación cadencial en los finales de las últimas obras para piano (1877-1885)

[EN] In this thesis they are studied cadences in various formulas which are used by the composer Franz Liszt to finish his piano works. This particular aspect of his harmonic language, we call «cadential experimentation», is developed further in his last creative period extending between 1877 and 1885. The detailed analysis of the end of all works written in these years is accompanied by the exam of the terminal cadence writing of his main pieces for keyboard all their previous production. Also we incorporate the investigation of this harmonic process in the most important works of the most prominent pianists-composers contemporaries: Felix Mendelssohn, Robert Schumann y Frédéric Chopin. This comparative study allows us to show the relevance of the figure of Liszt acquired in the renovation of the links in the final cadences and in the process of eliminating the cadence as the punctuation final of the works. His contribution, in quantity and variety, is decisive in this area, becoming the most daring romantic musician, who creates original and revolutionary conclusions for the epoch and even he becomes prescient of an advanced harmonic language. We confirm as well as his constant curiosity and desire for innovation in the harmonic field, which will lead to develop along its production a script that makes it in one of the great innovators of the harmonic vocabulary of the nineteenth century, they are also reflected in the field investigated, and the final «cadential experimentation» becomes in a prominent aspect of the evolution of his harmonic language. After analysis, has made concrete a typology of the various cadences used by the Hungarian master, and we have evaluated the influence of his «cadential activity» in the musical speech of the later composers, delimiting to the composers Claude Debussy and Maurice Ravel.[ES] En la presente tesis se estudian las diversas fórmulas cadenciales que utiliza el compositor Franz Liszt para concluir sus obras para piano. Este aspecto particular de su lenguaje armónico, que denominamos experimentación cadencial, se desarrolla de forma más manifiesta en su última etapa creativa que se extiende entre 1877 y 1885. El análisis pormenorizado de los finales de todas las obras escritas en estos años se acompaña con el examen de la escritura cadencial terminal de las principales piezas para teclado de toda su producción anterior. Incorporamos, asimismo, la investigación de este procedimiento armónico en las obras más importantes de los pianistas-compositores coetáneos más destacados: Felix Mendelssohn, Robert Schumann y Frédéric Chopin. Este estudio comparativo nos permite mostrar la relevancia que adquiere la figura de Liszt en la renovación de los enlaces cadencias finales y en el proceso de eliminación de la cadencia como puntuación final de las obras. Su aportación, en cantidad y variedad, es decisiva en este terreno, convirtiéndose en el músico romántico más atrevido, que crea conclusiones originales y revolucionarias para la época e incluso premonitorias de un lenguaje armónico más avanzado. Comprobamos así como su constante curiosidad y anhelo de innovación en el terreno armónico, que le conducen a desarrollar a lo largo de su producción una escritura que lo convierte en uno de los grandes renovadores del vocabulario armónico del siglo XIX, se ven reflejados también en el campo que investigamos, y la experimentación cadencial final pasa a convertirse en un aspecto destacado de la evolución armónica del lenguaje lisztiano. Tras el análisis, se ha concretado una tipología de las diversas cadencias utilizadas por el maestro húngaro, y se ha valorado la influencia de su actividad cadencial en el discurso musical de compositores posteriores, delimitándola a las figuras de Claude Debussy y Maurice Ravel.[CA] En la present tesi s'estudien les diverses fórmules cadenciales que utilitza el compositor Franz Liszt per a concloure les seues obres per a piano. Este aspecte particular del seu llenguatge harmònic, que denominem experimentació cadencial, es desenrotlla de forma més manifesta en la seua última etapa creativa que s'estén entre 1877 i 1885. L'anàlisi detallat dels finals de totes les obres escrites en estos anys s'acompanya amb l'examen de l'escriptura cadencial terminal de les principals peces per a teclat de tota la seua producció anterior. Incorporem, així mateix, la investigació d'este procediment harmònic en les obres més importants dels pianistes-compositors coetanis més destacats: Felix Mendelssohn, Robert Schumann i Frédéric Chopin. Este estudi comparatiu ens permet mostrar la rellevància que adquirix la figura de Liszt en la renovació dels enllaços cadències finals i en el procés d'eliminació de la cadència com a puntuació final de les obres. La seua aportació, en quantitat i varietat, és decisiva en este terreny, convertint-se en el músic romàntic més atrevit, que crega conclusions originals i revolucionàries per a l'època i inclús premonitòries d'un llenguatge harmònic més avançat. Comprovem així com la seua constant curiositat i anhel d'innovació en el terreny harmònic, que li conduïxen a desenrotllar al llarg de la seua producció una escriptura que ho convertix en un dels grans renovadors del vocabulari harmònic del segle XIX, es veuen reflectits també en el camp que investiguem, i l'experimentació cadencial final passa a convertir-se en un aspecte destacat de l'evolució harmònica del llenguatge lisztiano. Després de l'anàlisi, s'ha concretat una tipologia de les diverses cadències utilitzades pel mestre hongarés, i s'ha valorat la influència de la seua activitat cadencial en el discurs musical de compositors posteriors, delimitant-la a les figures de Claude Debussy i Maurice Ravel.Yuste Martínez, LJ. (2016). Franz Liszt: La experimentación cadencial en los finales de las últimas obras para piano (1877-1885) [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/68493TESI

Análisis de los patrones motores durante el juego en minibásquet

En baloncesto, el patrón de actividad de jugadores adultos, tanto masculinos como femeninos, ha sido estudiado, pero no existen estudios que hayan centrado su atención en el análisis de los desplazamientos de los jugadores de categorías de iniciación deportiva. Tener el conocimiento de las demandas físicas de este deporte permitiría la creación de programas de entrenamiento más acordes con las características de los niños a estas edades. El objetivo de este trabajo fue analizar descriptivamente la carga física que experimentan los jugadores durante el juego en los entrenamientos en la categoría alevín (M = 11,25 años; peso: M = 38,7; DE = 9,44 Kg; Altura: M = 1,43 m; DE = 0,08; IMC: M = 18,7; DE = 3,14), mediante el análisis por sistema de vídeo. En el estudio participaron un total de 12 jugadores, y se analizó un juego completo que se disputó durante un torneo amistoso. Los resultados obtenidos certificaron que el minibásquet es una especialidad deportiva intermitente donde la tasa de trabajo-descanso fue de 1:1,3. La aplicación de tareas, durante el entrenamiento, que reproduzcan la intensidad del juego durante cortos periodos de tiempo (no superiores a un minuto) aseguraría la adaptación del entrenamiento

Jugar en positivo: género y emociones en educación física

Para favorecer una correcta educación emocional desde el área de educación física es necesario enseñar al alumnado a conocer, controlar y entender sus emociones en diferentes situaciones motrices. En este estudio se analizó la vivencia de emociones positivas en juegos de cooperación-oposición, y participaron 213 estudiantes de educación primaria de la Región de Murcia, con edades comprendidas entre 10 y 12 años. Se recogieron datos de carácter cualitativo a través de la técnica de incidentes críticos, sobre las causas que originaron la vivencia de emociones positivas. En los comentarios los niños aludían principalmente al hecho de ser ganador en el juego para justificar su vivencia emocional, mientras que las niñas además de este aspecto, se apoyaban simultáneamente en factores contextuales como el hecho de divertirse o reírse durante la práctica motriz. Las niñas destacaron la relación motriz entre compañeros, la necesidad de cooperar en grupo y no sentirse rechazadas principalmente por el género masculino. Estos resultados apuntan argumentos y recomendaciones prácticas para promover una educación física emocional orientada hacia el bienestar subjetivo y a la adquisición de estilos de vida saludables en niños y niñas de educación primaria

Order statistics of the trapping problem

When a large number N of independent diffusing particles are placed upon a site of a d-dimensional Euclidean lattice randomly occupied by a concentration c of traps, what is the m-th moment of the time t_{j,N} elapsed until the first j are trapped? An exact answer is given in terms of the probability Phi_M(t) that no particle of an initial set of M=N, N-1,..., N-j particles is trapped by time t. The Rosenstock approximation is used to evaluate Phi_M(t), and it is found that for a large range of trap concentracions the m-th moment of t_{j,N} goes as x^{-m} and its variance as x^{-2}, x being ln^{2/d} (1-c) ln N. A rigorous asymptotic expression (dominant and two corrective terms) is given for for the one-dimensional lattice.Comment: 11 pages, 7 figures, to be published in Phys. Rev.

Two-photon uncaging of neurochemicals using inorganic metal complexes

Neuroactive compounds can be photoreleased by means of two-photon excitation using a new kind of transition metal-based caged compound