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Durante los meses de septiembre de 2023 y enero de 2024, surgió un espacio multidisciplinario destinado a revisar diversos escritos desde la perspectiva de la neurociencia. La iniciativa, liderada por los profesores Pedro Maldonado y Cecilia Babul, y coordinada por María Isabel Alliende, consistía en reunirnos semanalmente para generar un espacio de discusión en el que entender teorías neurocientíficas a lo largo de la historia.

En nuestras dos primeras reuniones, a modo de introducción, analizamos el artículo "From the neuron doctrine to neural networks", publicado en 2015 por el neurobiólogo español Rafael Yuste, disponible en Nature Neuroscience. Durante la discusión, concluimos que la historia de la neurociencia está intrínsecamente ligada a la evolución de sus métodos. Aunque aún no comprendemos plenamente el funcionamiento del cerebro, está claro que no opera como proponía la doctrina de la neurona, sino como una red interconectada de neuronas. Finalmente, reflexionamos sobre la teoría de la información, destacando que debe considerarse una herramienta analítica más que una explicación literal del cerebro. En este contexto, conceptos como "transmisión de información" no implican que las neuronas envíen mensajes de un lugar a otro de manera simple y lineal.

Es fundamental que los estudiantes tengan la oportunidad de presentar sus trabajos tanto de tesis como de prácticas en instancias formales. Estas presentaciones no solo les permiten compartir sus avances con la comunidad académica, sino también recibir retroalimentación valiosa que contribuye a su desarrollo profesional y personal.

Estoy muy contento, pues este año recibí dos diplomas de reconocimiento por parte del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile.

Recientemente, fui invitado por Andesite, un spin-off del laboratorio Alges y del AMTC de la Universidad de Chile, para impartir clases sobre redes neuronales y procesamiento de imágenes en la Compañía de Minas Buenaventura S.A.A.

La pagina de noticias de la Universidad de Chile ha publicado recientemente un artículo sobre AudioBrain, un innovador software desarrollado por un equipo multidisciplinario de investigadores en neurología, otorrinolaringología, neuropsicología e ingeniería, del cual tengo el honor de formar parte.

AudioBrain es un predictor avanzado de enfermedades asociadas al deterioro cognitivo, diseñado para realizar detecciones tempranas y mejorar el diagnóstico y tratamiento en esta área crítica de la salud.

La Hackatón Summit País Digital, organizada por EY, nos brindó la oportunidad de abordar una problemática crucial para todos: la seguridad ciudadana en nuestro país.

Durante el mes de agosto, participamos en reuniones y capacitaciones que abarcaron temas tan diversos como la creatividad y resolución de problemas, técnicas aplicadas de visión computacional, introducciones a la plataforma de Huawei Cloud, y cómo hacer un buen pitch. Incluso, la municipalidad de Las Condes nos compartió el desafío que supone tener un gran número de cámaras sin la capacidad humana para supervisarlas adecuadamente.

Este fin de semestre ha estado lleno de cierres importantes desde el punto de vista profesional. Junto a Carmen Gloria Lemus, finalizamos la segmentación manual de stacks de cuatro dimensiones en peces anuales, obtenidos mediante microscopía lightsheet. Esto nos permitirá realizar el seguimiento y análisis de los procesos de epibolia, lo que contribuirá a una comprensión más detallada de este fenómeno.

Asimismo, Junto con Jorge Jara y Karina Palma, guiamos a Matías Carvajal tanto en su práctica profesional como durante este semestre. Matías ha contribuido significativamente a la creación de software para medir la fuerza ejercida en la membrana de una célula utilizando la tensión interfacial de una gota.

Estoy muy satisfecho con las presentaciones del curso "Laboratorio de Ingeniería Eléctrica", del cual estoy a cargo. Este curso está dirigido a estudiantes que, después del plan común, han optado por la carrera de Ingeniería Eléctrica. Aunque el curso incluye actividades de laboratorio obligatorias que no han cambiado desde que yo era estudiante (como el uso de circuitos trifásicos, máquinas de corriente continua, circuitos rectificadores, modulación AM y líneas de transmisión bifilar), en este laboratorio electivo ofrecemos la oportunidad de realizar experiencias más actuales.

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.

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.

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.

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.

Desde una perspectiva personal, debo destacar lo interesante que ha sido participar de la versión 2024 del Curso Internacional "Optics, Forces & Development"

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.