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Inspirando a Futuros Científicos: Visitas Experimentales en el Instituto de Neurociencia Biomédica

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Las “Visitas Experimentales BNI” son una actividad regular de extensión organizada por el Instituto de Neurociencia Biomédica (BNI). Estas visitas, que se realizan entre 6 y 8 veces al año, permiten a estudiantes de diferentes niveles visitar los laboratorios asociados al BNI y a la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile. El objetivo es acercar la ciencia a los jóvenes y motivarlos en la búsqueda del conocimiento.

Matlab en BioMedicina

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Hoy tuve la suerte de participar en el workshop "Descubre el poder de MATLAB en Biomedicina", que se llevó a cabo en la Sala Seminario BNI y la sala de Computación FMED. Este evento estuvo dirigido a académicos y estudiantes de pre y postgrado interesados en conocer investigaciones y nuevas herramientas de MATLAB para potenciar su uso en biomedicina.

Taller Práctico de Electrónica para Estudiantes de Tecnología Médica

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Durante el día de hoy, participé en un taller de electrónica dirigido a estudiantes de Tecnología Médica con especialización en Radiología. En este taller, los estudiantes tuvieron la oportunidad de construir diversos circuitos, tales como rectificadores de media onda, de onda completa y circuitos basados en amplificadores operacionales (opamps) que permiten obtener una señal de disparo similar a la utilizada en equipos radiológicos.

Antiguas placas, antiguos nombres: Crónica de un intento de memoria en las calles de Santiago

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La búsqueda comenzó de manera informal, basada en una curiosidad compartida acerca del tráfico diario en Santiago, hace aproximadamente una década. Como primer paso de investigación, nos dedicamos a realizar un rastreo en el terreno, cuyos hallazgos fueron documentados en el blog caldostrong.com (2014): durante esta fase, descubrimos y capturamos imágenes de más de veinte placas con nombres antiguos de calles del casco histórico de Santiago, junto con una placa similar relacionada con la Plaza de Armas. Posteriormente, la consulta de los trabajos de Ojeda (1904) y Zañartu (1975) nos permitió ampliar esta investigación, pasando a una fase de indagación directa con el personal de la Secretaría Comunal de Planificación de la Ilustre Municipalidad de Santiago.


Exploración de las Emisiones Otoacústicas como Biomarcador Temprano de Deterioro Cognitivo en Adultos Mayores

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Hoy fue publicado nuestro artículo "Cochlear Dysfunction as an Early Biomarker of Cognitive Decline in Normal Hearing and Mild Hearing Loss" en "Alzheimer's & Dementia: Diagnosis, Assessment & Disease Monitoring (DADM)", un journal de acceso libre que se centra en el descubrimiento, desarrollo y validación de ensayos, instrumentos y tecnologías con el potencial de facilitar la detección precisa de la demencia en sus diversas formas y etapas.


Esta investigación se llevó a cabo con una cohorte de 94 participantes de 64 años o más, centrándose en la relación entre la disfunción coclear y el riesgo de deterioro cognitivo en adultos mayores con audición normal o pérdida leve de audición. En este estudio, los autores sugerimos la utilización de emisiones otoacústicas (DPOAEs) como biomarcador no invasivo para estimar dicho riesgo.


PEUMA ganador del concurso I+D+i de COPEC-UC

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Este lunes 29 de enero, participamos en la sesión inaugural de los proyectos de I+D+i para el año 2023 de la Fundación COPEC-UC, tras haber sido uno de los tres equipos ganadores del Concurso I+D para Innovar del segundo semestre con nuestro proyecto PEUMA (acrónimo de "Predictive EEG Under Monitored Anesthesia", pero que también guarda relación con el conocimiento contingente adquirido por las machis en sus sueños, permitiéndole discernir el ritmo de los acontecimientos). PEUMA se enfoca en el análisis de las señales de EEG para determinar enfermedades postoperatorias.

Aniversario ICBM

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En el marco de la celebración del vigésimo sexto aniversario del Instituto de Ciencias Biomédicas, y tras el protocolo de las palabras de autoridades, participamos en una sesión de pósters donde se exhibió la activa labor científica realizada en nuestros laboratorios.

Efectividad de las Encuestas Docentes

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Desde mi perspectiva como estudiante, percibí en varias ocasiones que las encuestas docentes carecían de utilidad, ya que muchos de los problemas identificados en las clases persistían a lo largo del tiempo. Este hecho me impulsa a reconsiderar la importancia de las encuestas docentes ahora que ocupo el rol de profesor. Adjunto presento una recopilación de las encuestas correspondientes a este semestre recién publicadas, en la siguiente figura.

Nuevos Horizontes Tecnológicos: Reflexiones desde mi Participación en Comités de Tesis

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En este 2023 que se nos va, he tenido el privilegio de participar en tres comisiones de tesis que abordaron desafíos significativos en el ámbito de la visión computacional e inteligencia artificial.


En la primera comisión, desempeñando el rol de profesor integrante, tuve la oportunidad de colaborar en "Desarrollo de un Motor de Reconocimiento de Imágenes Inteligente para Fotos de Pruebas de Despacho en Última Milla" presentado por Franco Mirauda. Su investigación se centró en diversos modelos de procesamiento de imágenes, orientados a resolver la validación de la entrega de productos en la última milla, optimizando así el trayecto final directo al cliente.


En la segunda comisión, actuando como profesor guía, orienté a Diego Muñoz en "Redes Neuronales del Tipo Transformer como Herramienta de Clasificación de Sobreexpresión de Proteína HER2 en Imágenes de Biopsias de Cáncer Gástrico". Diego implementó redes Transformer y comparó su rendimiento con modelos previos basados en redes convolucionales, todo ello con el objetivo de mejorar y agilizar el apoyo al diagnóstico de cáncer gástrico a través de la clasificación de imágenes de biopsias por trozos.


Finalmente, en mi papel de profesor integrante en la tercera comisión, participé en la evaluación de la tesis "Detección y Estimación de Porción para Ingredientes Granulares" de Gonzalo Hernández. Su investigación logró implementar una metodología efectiva para detectar y estimar la porción de ingredientes en imágenes capturadas desde las cocinas de Pizza Hut. Este enfoque innovador abre nuevas posibilidades en la mejora de procesos relacionados con la preparación de alimentos.


Explorando Desafíos Reales: Detección Automática del Balón en Baby Fútbol

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Mi experiencia en otro semestre como profesor de jornada parcial en el Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile ha sido nuevamente gratificante.


Quisiera destacar un aspecto significativo en el "Laboratorio de Inteligencia Computacional y Robótica": en el transcurso de este semestre, hemos brindado a los estudiantes una mayor flexibilidad a la hora de definir sus proyectos, y uno en particular ha planteado un desafío sumamente entretenido. Se trata de la detección automática de la posición del balón en relación con el área durante un partido de baby fútbol. Para abordar este problema, han aplicado de manera integral los conocimientos adquiridos en el curso, utilizando la información presente en los distintos canales, técnicas de detección de bordes y líneas rectas, creación de máscaras, y la implementación de YOLOv5 para la detección del balón.


Colaboración Multidisciplinaria en Proyectos Científicos: Un Enfoque Integral hacia la Investigación

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La colaboración dentro de grupos multidisciplinarios desempeña un papel crucial en el éxito de proyectos, y quiero presentar mi caso específico.


En mi rol como responsable de la parte matemática y computacional en nuestro proyecto, nos enfocamos en procesar imágenes adquiridas mediante la tecnología de microscopía de fluorescencia de lámina de luz. Estas imágenes, después de someterse a diversos procesamientos, permiten la segmentación y la obtención de información detallada sobre las células cruciales para el desarrollo en un tipo de pez conocido como pez anual. Es fundamental destacar que nuestro enfoque no se limita solo a la parte informática, ya que colaboramos estrechamente con físicos que han desarrollado modelos basados en ecuaciones diferenciales parciales. Estos modelos se integran a nuestro trabajo y son entregados a biólogos, quienes desempeñan un papel crucial al validar la coherencia y la relevancia biológica de nuestros resultados.


Explorando el Aprendizaje a Través de la Fotografía en la Ingeniería Eléctrica

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En mis clases en el Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile, disfruto enormemente emplear imágenes únicas en lugar de las convencionales para ejemplificar. Es por ello que uso fotografías tomadas en mis ratos libres, que reflejan mi estilo y conectan de manera duradera con mis alumnos.


Por ejemplo, acá hablamos de que las imágenes pueden contener mucha información, como esta imagen capturada en 2015 en el mercado Tirso de Molina. Además de inusuales animales en Santiago, un auto cuelga de una grúa durante una protesta.


Experiencia Educativa en el Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile

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Mi experiencia en otro semestre como profesor de dos asignaturas en el Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile ha sido nuevamente gratificante.


En el primer curso, "Laboratorio de Ingeniería Eléctrica", que está destinado a estudiantes de primer año de Ingeniería Eléctrica, he presenciado cómo los alumnos han explorado diferentes ramas de la ingeniería eléctrica, como control, potencia y telecomunicaciones, a través de una serie de laboratorios semanales. También tuvieron la oportunidad de elegir temas más actuales, (tales como deep learning, internet of things, reconocimiento de imágenes y proyectos utilizando microcontroladores, entre muchos otros), en una experiencia electiva final. Ha sido emocionante ver cómo aplican los conceptos a través de experimentos prácticos y cómo han desarrollado habilidades y conocimientos en estas áreas.


portfolio

publications

Rock lithological classification using multi-scale Gabor features from sub-images, and voting with rock contour information

Published in International Journal of Mineral Processing, 2015

This article introduces an innovative method for remote lithological classification in mining plants

Recommended citation: Perez, C. A., Saravia, J. A., Navarro, C. F., Schulz, D. A., Aravena, C. M., & Galdames, F. J. (2015). Rock lithological classification using multi-scale Gabor features from sub-images and voting with rock contour information. International Journal of Mineral Processing, 144, 56-64. https://doi.org/10.1016/j.minpro.2015.09.015 https://www.cec.uchile.cl/~canavarr/Posters/2015_Rock_Lithological.pdf

Color–Texture Pattern Classification Using Global–Local Feature Extraction, an SVM Classifier, with Bagging Ensemble Post-Processing

Published in Applied Sciences, 2019

This paper introduces a novel method for pattern classification, particularly relevant in image analysis applications requiring accurate classification of intricate patterns involving color and texture.

Recommended citation: Navarro, C. F., & Perez, C. A. (2019). Color–Texture Pattern Classification Using Global–Local Feature Extraction, an SVM Classifier, with Bagging Ensemble Post-Processing. Applied Sciences, 9(15), 3130. https://doi.org/10.3390/app9153130. https://www.mdpi.com/2076-3417/9/15/3130

3D Nuclei Segmentation through Deep Learning

Published in 2023 IEEE Conference on Artificial Intelligence (CAI), 2023

This study presents a novel approach to Drosophila 3D nuclei segmentation. Our method involves a pipeline that identifies nuclei centers and segments each detected nucleus individually, employing distinct 3D U-net models for the detection and segmentation steps. Remarkably, our technique emerged as one of the top three performers in the Cell Tracking Challenge segmentation benchmark for the Light Sheet Microscopy Drosophila dataset, achieving an impressive final score of 0.827.

Recommended citation: R. Rojas, C. F. Navarro, G. A. Orellana, C. G. Lemus C. and V. Castañeda, "3D Nuclei Segmentation through Deep Learning," 2023 IEEE Conference on Artificial Intelligence (CAI), Santa Clara, CA, USA, 2023, pp. 309-310, doi: 10.1109/CAI54212.2023.00137. . https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/10195067

VolumePeeler: a novel FIJI plugin for geometric tissue peeling to improve visualization and quantification of 3D image stacks

Published in BMC Bioinformatics, 2023

This paper introduces VolumePeeler, a versatile FIJI plugin designed for virtual 3D “peeling” of image stacks. The plugin incorporates spherical and spline surface projections, and we utilized it to conduct peeling on 3D images of both spherical embryos and non-spherical tissue layers. The resulting images enhance the visualization of 3D volumes, facilitating the analysis and quantification of microscopy datasets with complex geometric structures.

Recommended citation: Gatica, M., Navarro, C.F., Lavado, A. et al. VolumePeeler: a novel FIJI plugin for geometric tissue peeling to improve visualization and quantification of 3D image stacks. BMC Bioinformatics 24, 283 (2023). https://doi.org/10.1186/s12859-023-05403-z https://bmcbioinformatics.biomedcentral.com/counter/pdf/10.1186/s12859-023-05403-z.pdf

Cochlear dysfunction as an early biomarker of cognitive decline in normal hearing and mild hearing loss

Published in Alzheimers & Dementia: Diagnosis, Assessment & Disease Monitoring (DADM), 2024

This paper explores the connection between cochlear dysfunction and the risk of cognitive decline in older adults with normal hearing or mild hearing loss. The authors propose using otoacoustic emissions (DPOAEs) as a sensitive tool to estimate said risk. The results suggest that DPOAEs could be an early non-invasive biomarker to detect neurodegeneration and cognitive impairment in early stages.

Recommended citation: Medel, V., Delano, P.H., Belkhiria, C. et al. Cochlear dysfunction as an early biomarker of cognitive decline in normal hearing and mild hearing loss. Alzheimers & Dementia. 24, 16:e12467. https://doi.org/10.1002/dad2.12467 https://alz-journals.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/dad2.12467

Antiguas placas, antiguos nombres: Crónica de un intento de memoria en las calles de Santiago

Published in Cuadernos de Beauchef Chapter: 7(2), 2024

Esta búsqueda comenzó lúdicamente, a partir de una inquietud compartida, hace diez años y en este breve periodo de tiempo podemos comprobar que hay algunas de estas placas que ya no existen y algunas de las calles han tenido otro cambio de nombre.

Recommended citation: Navarro, C. F., & Larroucau, R. I. (2023). "Antiguas placas, antiguos nombres: Crónica de un intento de memoria en las calles de Santiago". Cuadernos de Beauchef, 7(2). https://revistasdex.uchile.cl/index.php/cdb/article/view/13432/13453

talks

teaching

Teaching experience 1

Undergraduate course, University 1, Department, 2014

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Teaching experience 2

Workshop, University 1, Department, 2015

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