Is cancer a pure growth curve or does it follow a kinetics of dynamical structural transformation?

BACKGROUND: Unperturbed tumor growth kinetics is one of the more studied cancer topics; however, it is poorly understood. Mathematical modeling is a useful tool to elucidate new mechanisms involved in tumor growth kinetics, which can be relevant to understand cancer genesis and select the most suitable treatment. METHODS: The classical Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami as well as the modified Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami models to describe unperturbed fibrosarcoma Sa-37 tumor growth are used and compared with the Gompertz modified and Logistic models. Viable tumor cells (1×105) are inoculated to 28 BALB/c male mice. RESULTS: Modified Gompertz, Logistic, Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami classical and modified Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami models fit well to the experimental data and agree with one another. A jump in the time behaviors of the instantaneous slopes of classical and modified Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami models and high values of these instantaneous slopes at very early stages of tumor growth kinetics are observed. CONCLUSIONS: The modified Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami equation can be used to describe unperturbed fibrosarcoma Sa-37 tumor growth. It reveals that diffusion-controlled nucleation/growth and impingement mechanisms are involved in tumor growth kinetics. On the other hand, tumor development kinetics reveals dynamical structural transformations rather than a pure growth curve. Tumor fractal property prevails during entire TGK.

Proposal for the functional assessment of acute inflammatory neuropathy (FAAIN) in Guillain-Barré syndrome.

BACKGROUND: Guillain Barré syndrome (GBS) functional assessment is necessary in clinical practice, research and clinical trials. Existing instruments are not sensitive to change and are not applicable to the current GBS clinical spectrum. OBJECTIVE: To construct a functional assessment for acute inflammatory neuropathies (FAAIN-GBS), inclusive for current GBS spectrum that assesses extension and intensity separately. METHODS: FAAIN-GBS subscales were constructed. Its structure and interpretation were defined. It was validated using data from medical record of 167 GBS patients admitted to the Institute of Neurology and Neurosurgery. Cronbach α was used for items reduction and reliability analysis. Bartlett sphericity test was performed. Exploratory factor analysis (EFA) of the main components, with varimax rotation, was applied to evaluate dimensionality and content validity. Hughes scale was used as gold standard for criterion validity. Sensitivity, specificity and area under the receiver operating characteristic curves (AUROC), were calculated. Construct validity was assessed by confirmatory factor analysis (CFA). RESULTS: FAAIN-GBS is made up of two subscales (extension and intensity). The final score is obtained by averaging both dimensions. Internal consistency was acceptable (Cronbach 0.745). EFA showed three dimensions: intensity, spinal extension and cranial extension. Spearman correlation between FAAIN-GBS and Hughes scale was 0.463. Sensitivity (0.714) and specificity (0.986) values showed the good behavior of the scale; AUROC was 0.93. CONCLUSION: FAAIN-GBS was constructed and a first step of validation was made, showing good internal consistency and validity. New prospective studies with large populations will be necessary to perfect this instrument that could be useful in neurological practice.

COVID-19 epidemic in The World Health Organization African Region (WHOAR): Situation and forecast.

To describe the dynamics and forecast the main parameters of the COVID-19 pandemic, the time series of daily cases in the World Health Organization African Region (WHOAR) from February 26th to December 29th, 2020 was analyzed. Estimates for expected values of parameters characterizing an epidemic (size of the epidemic, turning point, maximum value of daily cases, and basic reproductive number) were provided for both the first and the second wave, and for the entire ongoing pandemic in WHOAR. To this aim, the classical SIR (Susceptible-Infected-Removed) model and its approximations were applied to each identified wave. Our results suggest that the turning point of the COVID-19 first wave took place around July 20th, 2020. The first wave was expected to disappear by mid-December 2020, with a total of 1,200,000 expected cases. The second wave apparently started around August 19th, with an expected turning point by January 12th, 2021. The second wave is expected to end by August 9th, 2021, with 1,800,000 cumulative cases, and mounting up to 3,000,000 total cases between February 2020 and August 2021. Estimated basic reproduction numbers (R0) were 1.27 (first wave) and 1.15 (second wave); the expected total number of deaths is around 66,000 victims.

Attempting to predict the fate of an ongoing epidemic. Lessons from A(H1N1) influenza in USA.

A simple method is proposed for predicting the fate of an epidemic outburst from early data. The method is based on the Richards model, and linearizations are proposed for obtaining preliminary values. A second step with nonlinear estimation fed with preliminary values as initial guess values may be attempted if field conditions allow the computation. The method was tested on data from 2001 dengue outbursts in both Havana and Winward Islands (French Polynesia). Predictions were satisfactory and an attempt of true prediction based on daily data for the 2009 H1N1 influenza outburst in the USA was undertaken. Comparison of early predictions with actual values obtained 3 months later suggests that some of the discrepancies are not due to method's inaccuracy, but to real improvement of infection rate as the H1N1 outburst proceeded. The method can be applied in any setting where cumulative number of cases is properly recorded.

Evaluation of the OptiMAL test for diagnosis of malaria in Venezuela.

We evaluated the OptiMAL rapid dipstick test by comparing it with the conventional standard thick-blood film method, for the detection of malaria in two groups of individuals from different Venezuelan endemic areas. One of the groups consisted of individuals with malaria-like symptoms (n = 113) and the other of asymptomatic individuals (n = 89). The classical microscopy analysis of these populations determined that 67.5% were infected with P. vivax, 31.3% with P. falciparum, and 1.2% with mixed infections. The OptiMAL test showed 96.4% sensitivity, 100% specificity, 100% positive predictive value, 97.5% negative predictive value and optimal concordance (kappa = 0.97), capable of detecting any malaria infection in the evaluated population. However, these parameters were lower when the parasitaemia was < or = 300 parasites/microL. Freezing of the samples did not affect the sensitivity and specificity of the test. We concluded that this rapid malaria test is sensitive and specific for rapid diagnosis of malaria in the field and it is a complement to conventional microscopy.

Recurrent Quantification Analysis Based Study of Wide-Field Calcium Imaging Data in Relation to Brain's Wake/Sleep Condition

Wide-Field Calcium Images (WFCI) directly reflect neuronal excitation, but their poor frame rate could be a drawback for time series analysis. This work was aimed at exploring the diagnostic capability retained by a time series obtained from calcium imaging data. To that purpose, we analyzed publicly available data from 2.88 hour continuous recordings of calcium images obtained from seven mice at different wake/sleep stages. Data were obtained from the Physionet portal and were submitted to Recurrence Quantification Analysis (RQA). The association between retrosplenial and parietal areas was also assessed. Nonlinear RQA analysis allowed to identify the right retrosplenial and parietal areas as particularly sensitive to changes in sleep walking condition. Specifically, our results suggested that the RQA feature lmean decreases in non-REM sleep_1 stage as compared to waking stage. Sleep (both sleep_1 stage and REM) apparently elicits an increase in the association between retrosplenial and parietal areas. Overall, these results suggest that RQA and association analysis are appropriate to assess modifications associated to changes in brain condition, in spite of the low sampling rate of WFCI signals.

Las Imágenes de Calcio de Campo Ancho (Wide-Field Calcium Images, WFCI) reflejan directamente la excitación neuronal, pero su escasa resolución temporal pudiera resultar un impedimento para el análisis de series temporales. El presente trabajo tuvo por finalidad explorar la capacidad diagnostica que retiene una serie temporal extraída de imágenes de calcio. Para ello, se estudió una base de datos disponible en la red que contiene registros de 2.88 horas de duración de imágenes de calcio correspondientes a 7 ratones transgénicos a diferentes estadios de sueño/vigilia. Los datos fueron descargados del portal Physionet y sometidos a Análisis de Cuantificación Recurrente (Recurrent Quantification Analysis, RQA). La asociación entre las áreas retrosplenial y parietal derechas fue también evaluada. El análisis no lineal mediante RQA permitió identificar las áreas retrosplenial y parietal derechas como zonas particularmente sensibles a cambios en el estado de sueño/vigilia. Específicamente, nuestros resultados sugieren que el índice l mean se redujo en el estadio 1 de sueño no REM en comparación con el estado de vigilia. El estado de sueño, tanto REM como no-REM aparentemente induce un reforzamiento en la apreciación entre las áreas retrosplenial y parietal derechas. En su conjunto, estos resultados apuntan que el análisis de RQA y de asociación entre áreas son pertinentes para sensar las modificaciones asociadas a cambios en el estado del cerebro, a pesar de la baja resolución temporal de las señales WFCI.

A Nonlinear Identification Approach for Gait Analysis of Amyotrophic Lateral SclerosisPatients

Gait data analysis, is giving mixing results regarding locomotion changes associated to Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) development; the need has been claimed for new tools. We applied a nonlinear identification approach to the study of gait data from both healthy and ALS patients, available from Physionet.org. Kernel nonparametric nonlinear autoregression allowed to obtain noise-free realizations (NFR) that mimicked original traces, though correlation between original data and corresponding NFR was lower among ALS patients (p=0.03), suggesting a higher contribution of stochastic influences. Visual inspection of phase portraits, reconstructed from NFR via Takens theorem application, suggested dynamics differences between control subjects and patients. This was confirmed when phase portrait features were quantified and submitted to discriminant analysis (89% of correct classifications; 24/28). Application of a nonlinear dissimilarity measure for comparing pairs gait recordings, defined as a distance between underlying nonlinear autoregressive functions allowed an excellent separation between ALS and controls, via multidimensional scaling. Obtained projection map clearly suggested that ALS traces lay in a narrower dynamical space. This might reflect the known fact about neuronal degeneration accompanying ALS progression. When dissimilarity matrix principal components were introduced as predicting variables, discriminant analysis yielded an 82% of correct classifications (23/28). Overall, our results suggest that a nonlinear identification approach, centered in the characterization of the dynamics of the gait process can bring new insights to gait data interpretation.

El análisis de datos de la marcha, está dando resultados mixtos con respecto a los cambios de locomoción asociados con el desarrollo de la esclerosis lateral amiotrófica (ELA). Se ha reivindicado la necesidad de nuevas herramientas de análisis de datos de la marcha. Aplicamos un enfoque de identificación no lineal al estudio de los datos de la marcha de pacientes sanos y con ELA, disponibles en Physionet.org. La auto-regresión no lineal no paramétrica del núcleo, permitió obtener realizaciones libres de ruido (NFR) que imitaban las trazas originales, aunque la correlación entre los datos originales y la NFR correspondiente fue menor entre los pacientes con ELA (p = 0,03), lo que sugiere una mayor contribución de las influencias estocásticas. La inspección visual de los retratos de fase, reconstruidos a partir de NFR mediante la aplicación del teorema de Takens, sugirió diferencias dinámicas entre los sujetos de control y los pacientes. Esto se confirmó cuando se cuantificaron las características del retrato de fase y se sometieron a un análisis discriminante (89 % de clasificaciones correctas; 24/28). La aplicación de una medida de disimilitud no lineal para comparar registros de marcha de pares, definida como una distancia entre funciones auto-regresivas no lineales subyacentes, permitió una excelente separación entre ALS y controles, a través de una escala multidimensional. El mapa de proyección obtenido sugirió claramente que las huellas de ALS se encuentran en un espacio dinámico más estrecho. Esto podría reflejar el hecho conocido sobre la degeneración neuronal que acompaña a la progresión de la ELA. Cuando se introdujeron los componentes principales de la matriz de disimilitud como variables predictoras, el análisis discriminante arrojó un 82% de clasificaciones correctas (23/28). En general, nuestros resultados sugieren que un enfoque de identificación no lineal, centrado en la caracterización de la dinámica del proceso de la marcha, puede aportar nuevos conocimientos a la interpretación de los datos de la marcha.

Eneida / Eneida

Muchas personas logran una indisputable autoridad: guerreros, gobernantes, líderes espirituales… pero también existe otro tipo de liderazgo, propio de las personas silenciosas y de excelentes modales, que jamás levantan la voz, ni hablan en primera persona y que nos hacen creer que la maldad no existe. Es ese el liderazgo que yo admiro, porque son los horcones sobre los que se apoya el edificio de toda buena obra humana(AU)

Aplicaciones de la Teoría del caos en medicina

La Teoría del Caos surgió relacionada con las ciencias naturales, pero en la actualidad su campo de aplicación es cada vez más amplio porque el pensamiento complejo ha ofrecido solución a numerosos sistemas en la naturaleza, la biología y otras muy diversas esferas de la vida, como la economía y la lingüística, entre otras. En este artículo se pretende ofrecer una panorámica sobre las principales aplicaciones del caos en medicina, dado que muchos procesos en medicina manifiestan aparente desorden, complejidad y caos. Se analizarán, en particular, las opiniones existentes entre los investigadores sobre la presencia y significado del caos en los procesos metabólicos, las enfermedades cardíacas y la actividad cerebral, ya que son las áreas médicas que expresan los comportamientos más complejos. También se expondrán los resultados de la aplicación de las matemáticas del caos en la epidemiología. Es importante apropiarse de este nuevo enfoque porque comprender el caos confiere al hombre, en cualquier campo que se desempeñe, una visión más clara de la realidad. El abordaje científico aplicando la teoría del caos, conlleva la creación de un equipo multidisciplinario, que enfrente la complejidad desde todas las aristas posibles y del que puedan surgir ideas que rebasen las fronteras del paradigma científico tradicional. Según los expertos sobre el tema, la Teoría del Caos seguirá teniendo un espacio importante en el futuro. Es un reto, una necesidad y un deber para los investigadores de las diferentes ramas y especialidades, estar preparados.

Chaos Theory arose in connection with the natural sciences, but today its field of application is increasingly broad because complex thinking has offered solutions to numerous systems in nature, biology and other very diverse spheres of life, such as economics and linguistics, among others. This article aims to offer an overview of the main applications of chaos in medicine, given that many processes in medicine show apparent disorder, complexity and chaos. In particular, the existing opinions among researchers about the presence and meaning of chaos in metabolic processes, heart disease and brain activity will be analyzed, since these are the medical areas that express the most complex behaviors. The results of the application of the mathematics of chaos in epidemiology will also be presented. It is important to appropriate this new approach because understanding chaos gives man, in whatever field he works, a clearer vision of reality. The scientific approach applying chaos theory entails the creation of a multidisciplinary team that faces complexity from all possible angles and from which ideas can arise that go beyond the borders of the traditional scientific paradigm. According to experts on the subject, Chaos Theory will continue having an important space in the future. It is a challenge, a necessity and a duty for researchers from different branches and specialties to be prepared.

Epileptogenic drugs in a model nervous system: electrophysiological effects and incorporation into a phospholipid layer.

Mechanisms of epileptiform activity in a model nervous system (buccal ganglia of Helix pomatia) are presented. The ganglia contain the identified giant neurons B1 through B4. For epileptiform activity, pentylenetetrazol (1 mmol/L to 40 mmol/L) or etomidate (12.5 micromol/L to 500 micromol/L) were applied. Membrane pressure was measured using a Wilhelmy film balance. In electrophysiological experiments, both drugs induced several effects in all studied neurons: membrane resistance increased, down-stroke of action potentials declined, and all types of chemical synaptic potentials decreased (the latter concerns pentylenetetrazol only). The threshold was 1 mmol/L of pentylenetetrazol and 12.5 micromol/L of etomidate. Epileptiform potentials developed in neurons that had expressed the membrane mechanisms underlying pacemaker potentials. The threshold of this development was again 1 mmol/L of pentylenetetrazol and 12.5 micromol/L of etomidate. Epileptiform depolarizations appeared with 40 mmol/L of pentylenetetrazol and 500 micromol/L of etomidate. In biochemical experiments, both drugs incorporated into an artificial phospholipids membrane and increased pressure in the membrane. The threshold of pressure increase was 1 mmol/L of pentylenetetrazol and 12.5 micromol/L of etomidate. Pressure increased dose-dependently and was 69% and 63% above starting pressure of 10 mN/m with epileptogenic concentrations of pentylenetetrazol (40 mmol/L) and of etomidate (500 micromol/L), respectively. It is postulated that amphiphilic substances incorporate into cell membranes and increase intramembranous pressure, and that this disturbs several membrane processes mechanically and leads to epileptic depolarizations in pacemaker neurons.

Un disco duro en un diente de leche / A Hard Drive in a Milk Tooth

Cuando Gregor Mendel descubrió las leyes de la herencia, la primera acogida fue la incomprensión. Más de treinta años después, la reacción fue dividida: algunos comenzaron a aplicar su enfoque hasta lograr gigantescos avances en los estudios genéticos durante toda la primera mitad del siglo XX, otros proclamaron a la genética como una pseudociencia. La cabeza visible de esta segunda tendencia fue el ingeniero agrónomo soviético Trofim Denísovich Lysenko (1898-1976), quien afirmaba que los seres vivos podían ser modificados únicamente por el ambiente, sin tener en cuenta su herencia genética. El gran perdedor de aquella polémica fue Lysenko, y con él, la ciencia soviética, y todo lo que ello pudo implicar para el desarrollo de la medicina y la agricultura de aquel gran país. A partir de 1952 los avances de la genética y la biología molecular han marchado a pasos agigantados, y nuestro país no se ha quedado atrás: las vacunas cubanas son resultado de la aplicación de la biotecnología al combate contra el horrendo flagelo de la Covid-19. Crucial en ese avance fue el éxito del proyecto del genoma humano, cuando se lograron descifrar 3200 millones de pares de bases de ADN que contienen unos 20,500 genes. Con la culminación del proyecto del genoma humano en 2003, y en concordancia con las ideas prevalecientes entre los biólogos de aquel momento, se anticipaba que los novedosos métodos genómicos permitirían encontrar las causas y sugerir el tratamiento para las enfermedades crónicas responsables de la mayor parte de la mortalidad entre los seres humanos. Como resultado, se impulsaron estudios de asociación a escala genómica (genome-wide association studies, GWAS). Sin embargo, los resultados de tales estudios fueron bastante modestos. Así, en gemelos se encontró que las bases genéticas comunes podían explicar solamente el 8 por ciento...(AU)

Cultura del caos / Chaos Culture

La Teoría del Caos, considerada la tercera revolución de la física, se ha convertido en un método científico para abordar sistemas complejos que no pueden ser explicados por los recursos tradicionales de la ciencia. Su campo de aplicación es cada vez más amplio, porque el pensamiento complejo ha ofrecido solución a numerosos sistemas en la naturaleza, la biología y muy diversas esferas de la vida. El objetivo de este trabajo es ofrecer una panorámica general sobre el tema, desde una postura no estrictamente matemática. Se realizó una revisión en la literatura y se expone el conocimiento sedimentado en el tiempo, por los estudiosos y expertos en la materia. Se ofrece una visión general de la Teoría del Caos, las condiciones para su surgimiento, así como sus aspectos y propiedades generales expresadas en sus dos dimensiones: tiempo (sistemas dinámicos) y espacio (fractales). Se hacen explícitos en cada caso, los conceptos y definiciones necesarias para entender y hablar de Caos. En un segundo artículo se expondrán las principales aplicaciones de esta teoría en la medicina y en particular en el campo de las neurociencias. Para los profesionales del sector salud, resulta un reto necesario familiarizarse con este nuevo enfoque, entender su esencia, principios y conceptos, para adquirir una cultura del Caos(AU)

Chaos Theory, considered the third revolution in physics, has become a scientific method to address complex systems that cannot be explained by the traditional resources of science. Its field of application is increasingly wide, because complex thinking has offered solutions to numerous systems in nature, biology and very diverse spheres of life. The objective of this work is to offer a general overview of the subject, from a non-strictly mathematical position. A literature review was carried out and the knowledge settled over time, by scholars and experts in the field, is exposed. An overview of Chaos Theory is offered, the conditions for its emergence, as well as its aspects and general properties expressed in its two dimensions: time (dynamic systems) and space (fractals). The concepts and definitions necessary to understand and speak of Chaos are made explicit in each case. In a second article, the main applications of this theory in medicine and in particular in the field of neurosciences will be exposed. For professionals in the health sector, it is a necessary challenge to become familiar with this new approach, understand its essence, principles and concepts, to acquire a culture of Chaos(AU)

Resonant Recognition Model Study for Interactions between SARS CoV 2 and Human Proteins

This study was devoted to the Resonant Recognition Model (RRM) analysis of SARS-CoV-2 proteins and their possible interaction with other human proteins, specifically, SARS CoV replicases and methyl transferases, were tested, via RRM analysis, for possible interactions with host CD4 T receptor proteins and prohibitins which participate in human organism response to viral infections. The following protein sequences were studied: twenty human SARS coronavirus methyltransferase proteins, eight replicase proteins, twenty-one prohibitin proteins, and eleven CD4 -T-cell surface antigens T4 proteins. Results revealed RRM peaks at f1=0.07349 and f2=0.2839. The peak at f1 was also common for interaction between SARS-CoV-2 methyl transferases and human prohibitins, where opposite phase suggest binding between these proteins during viral infection. This interaction was not supported for viral methyltransferase and human CD4 receptors (72.4 o phase shift). Viral replicases exhibited opposite phase interaction with both prohibitins and CD4 receptors. Overall, RRM revealed common RRM frequencies for both replicases and methyl transferases, and added plausibility to interactions between SARSCoV2 methyl transferase and human prohibitin, as well as between SARS Cov2 replicase and human prohibitin and CD4 T-cell receptors(AU)

Este estudio se dedicó al análisis mediante el Modelo de Reconocimiento Resonante (RRM) de las proteínas del SARS-CoV-2 y su posible interacción con otras proteínas humanas, específicamente, fueron analizadas las replicasas de SARS CoV y las metiltransferasas, mediante análisis RRM, para detectar posibles interacciones con las Proteínas del receptor CD4 T y las prohibitinas humanas, las cuales participan en la respuesta del organismo humano a las infecciones virales. Se estudiaron las siguientes secuencias de proteínas: veinte proteínas metiltransferasas del coronavirus del SARS humano, ocho replicasas, veintiuna prohibitinas y once proteínas T4 de antígenos de superficie de células T CD4. Los resultados revelaron picos de RRM en f1 = 0.07349 y f2 = 0.2839. El pico en f1 también fue común para la interacción entre las metiltransferasas del SARS-CoV-2 y las prohibitinas humanas, donde la fase opuesta sugiere la unión entre estas proteínas durante la infección viral. Esta interacción no fue apoyada para la metiltransferasa viral y los receptores CD4 humanos (cambio de fase de 72,4 o). Las réplicas virales exhibieron una interacción de fase opuesta tanto con las prohibitinas como con los receptores CD4. En general, el análisis de RRM reveló frecuencias comunes de RRM para replicasas y metiltransferasas, y apoyó plausibilidad de las interacciones entre la metiltransferasa de SARSCoV2 y la prohibitina humana, así como entre la replicasa de Cov2 del SARS con la prohibitina humana y los receptores de células T CD4(AU)

Epidemiología desde la Beta hasta la Rho / Epidemiology from Beta to Rho

En 1927, Anderson Gray McKendrick cumplía 51 años. En su hoja de vida se destacaba su trabajo como médico militar y haber sido director de Instituto Pasteur en Punjab, India. William Ogilvy Kermack, mucho más joven, cumpliría 29 años en 1927. Era un bioquímico que había combatido en la Primera Guerra Mundial. Fue víctima de ataques químicos de los cuales sobrevivió. Pero en junio de 1924, con 26 años, en su laboratorio hubo una explosión y perdió la vista en ese accidente. De modo que en 1927 un médico ya entrado en años y un bioquímico ciego decidieron escribir uno de los artículos más importantes de la matemática moderna. Fue entonces cuando surgió el famoso modelo SIR (Susceptible-Infectado-Removido). Es notorio el descubrimiento de Mendel que demoró 35 años en hacerse visible en la comunidad internacional, o el del cubano Finlay, que fue ignorado durante 20 años (y que luego trataron de apropiárselo indebidamente). El modelo SIR tardó más de cuarenta años en ocupar un lugar visible en la literatura biomédica. Son escasos los reportes a ese modelo con anterioridad a 1970. Hoy, ese trabajo seminal es la base para una gran variedad de modelos, predicciones y análisis que se hacen en el estudio de las epidemias. Sobre esa base en nuestro país se proyectaron los escenarios posibles para la epidemia de Covid-19 y se mostró que Cuba ha logrado transitar por el más favorable de los escenarios, una verdadera proeza de nuestro sistema de salud y de todo nuestro pueblo. . Conceptos como el número reproductivo básico o Rho son hoy manejados no solamente por expertos, sino también por jefes de...(AU)

Analysis of the photoplethysmographic signal by means of the decomposition in principal components.

We study the plethysmographic signal using principal component analysis (PCA). By decomposing the signal using this method, we are able to regenerate it again, preserving in the process the functional relationships between the components. We have also found the relative contributions of each specific component to the signal. First return maps have been made for the series of residues of the decomposition. Further analysis using spectral methods has shown that the residues have a 1/f -like structure, which confirms the presence and conservation of this component in the signal and its relative independence with respect to the oscillating component (Hernández et al 2000 Rev. Cubana Inform. Medica 1 5). Our conclusions are that: (i) PCA is a good method to decompose the plethysmographic signal since it preserves the functional relationships in the variables, and this could be potentially useful in finding new clinically relevant indices; (ii) the 1/f process of the plethysmographic signal is preserved in the residues of the decomposed signal when PCA is used; (iii) clinically relevant parameters can potentially be obtained from photoplethysmographic signals when PCA is used.

La modelación matemática y los pedestales de las ciencias biomédicas / Mathematical Modeling and the Pedestals of Biomedical Sciences

En 2020 se cumplen 155 años de lo que Thomas Morgan llegó a llamar …en materia biológica, el más grande descubrimiento de los últimos quinientos años. Fue entonces cuando Gregor Mendel presentó, en la Sociedad de Brno para el Estudio de las Ciencias Naturales (el 8 de febrero y 8 de marzo de 1865) su afamado trabajo Experimentos sobre hibridación de plantas...(AU)

La relación de la edad con los componentes espectrales de las realizaciones sin ruido de señales fotopletismográficas: resultados de un enfoque de identificación no lineal / Relationship of Age with Spectral Components of Noise-Free Realizations of Photoplethysmographic Signals: Outcomes of a Nonlinear Identification Approach

Background: Age-related changes in the vascular network have been widely documented, however, nonlinear identification has been poorly applied to the analysis of cardiovascular signals. Objective: To determine the impact of age on spectral components of Noise-free realizations (NFR) obtained from photoplethysmographic signals, summarized in the Kernel Complexity Regressive Index (KCRIndex). Methods: With 190 apparently healthy participants (9 to 89 years) from Orense, Spain, Photoplethysmographic signals were recorded during 5 minutes in supine position using Nellcor-395 pulse oximeter; signals were digitized at 1000 Hz, and furtherly submitted to nonlinear identification via a kernel nonlinear autoregressive estimator. KCRIndex is defined as the average of at least three negative slope values at the NFR log-log spectrum in the 9 to 25 Hz frequency region. Results: KCRIndex decreased with age in a linear fashion and did not differ between genders. The regression line obtained was KCRIndex=-0.025*age+6.868 (r=-0.751). Conclusions: KCRIndex, is strongly correlated with age, thus opening up new possibilities for cardiovascular exploration at primary health care settings and even on open field conditions(AU)

Antecedentes: los cambios relacionados con la edad en la red vascular se han documentado ampliamente, sin embargo, la identificación no lineal solo se ha aplicado de manera esporádica al análisis de las señales cardiovasculares. Objetivo: determinar los cambios con la edad en los componentes espectrales de las realizaciones sin ruido (NFR) obtenidas a partir de señales fotopletismográficas, resumidas en el índice regresivo de la complejidad por núcleos (KCRIndex). Métodos: Con 190 participantes aparentemente sanos (de 9 a 89 años) residentes en Orense, España, se registraron señales fotopletismográficas durante 5 minutos en posición supina usando un oxímetro de pulso Nellcor-395; las señales se digitalizaron a 1000 Hz, y se sometieron a identificación no lineal a través de un estimador autorregresivo no lineal por núcleos. El KCRIndex se define como el promedio de al menos tres valores de pendiente negativos en el espectro log-log de NFR en la región de frecuencia de 9 a 25 Hz. Resultados: KCRIndex disminuyó con la edad de forma lineal y no difirió entre géneros. La línea de regresión obtenida fue KCRIndex = -0.025 * edad + 6.868 (r = -0.751). Conclusiones: Este índice propuesto está fuertemente correlacionado con la edad, lo que abre nuevas posibilidades para la exploración cardiovascular en entornos de atención primaria de salud e incluso en condiciones de campo(AU)

¿Existe el apartheid en la ciencia moderna? / Is there apartheid in modern science?

Hace dos años lancé una pregunta en la plataforma ResearchGate. ¿Existe el apartheid en la ciencia moderna? Curiosamente hubo solamente dos respuestas bastante ambiguas, aparte de un mensaje privado incriminándome que me enviaron y que me aguó una celebración de fin de año. Cada cual interpreta los hechos de manera diferente, y mi manera de interpretar la reacción a aquella pregunta es que, lejos de no interesarle a nadie, el tema es tan delicado que pocos se atreven a abordarlo. Lo que planteara en aquel momento como una pregunta, para mí aún no ha encontrado respuesta. Al parecer, en una amplia porción de la llamada comunidad científica sí existe el apartheid. Fuera de las revistas cubanas y un número muy limitado de publicaciones, si no se pagan cifras que oscilan entre 300 USD y 2000 USD, es imposible publicar un artículo en una revista de alto impacto. Con las demandas de calidad editorial actuales, los que pueden pagar, encontrarán un corrector editorial que hará el servicio por algo así como 100 USD. Por otra parte, no nos llamemos a engaño: las mejores publicaciones en cuanto a originalidad, calidad y capacidad para brindar nuevas ideas, enfoques y conocimientos, están precisamente en las llamadas revistas de alto impacto, salvo excepciones, por supuesto. Al mismo tiempo, en esas revistas no es infrecuente encontrar trabajos que no sé si serían aceptados en la más humilde de nuestras revistas. A modo de ejemplo, la revista prestigiosa New England Journal of Medicine publicó un trabajo en 2012 donde se analiza la correlación entre consumo de chocolate y la cantidad de premios Nobel de cada...(AU)

Evaluación ergonómica del puesto de trabajo ayudante de mesa de baja presión en una empresa cervecera / Workstation ergonomic evaluation of alow pressure table assistant position in a brewery

Se realizó un estudio descriptivo, con enfoque ergonómico, para determinar riesgos de lesiones músculo-esqueléticas, en el puesto de trabajo "Ayudante de mesa de baja presión", en una empresa cervecera en la ciudad de Cagua, Venezuela. Diez hombres conformaron la muestra en la fase I, y dos en la fase II: bachilleres, sedentarios, 30,1 años de edad promedio, laborando en turnos rotativos de lunes a viernes, en las tareas: encajonar, quitar chapas, posicionar, arrumar, traslado y paletizar. Mediante entrevista personal y colectiva (utilizando la guía DEPARIS) se conocieron sus características socio-demográficas y opiniones respecto a problemas de salud, vinculados al puesto de trabajo. Los riesgos de lesiones músculo-esqueléticas fueron identificados con el método MODSI y Ecuación de NIOSH. Dicha evaluación indicó que en las tareas "encajonar, "quitar chapas", el riesgo es de nivel "medio", y en "posicionar", "arrumar", "traslado", y "paletizar", el riesgo es alto. En situaciones de "posicionar" y "traslado", fue considerado "muy alto", debido a factores como: bipedestación prolongada, movimientos de torsión de tronco, extensión de hombros, codos y brazos, lateralización de muñecas, flexión de espalda y cuello, y relativa fuerza. La organización del trabajo amerita cambios: aplicar un plan para disminuir las botellas rechazadas, diseñar herramientas de mano para destapar las botellas, instalar una silla para la alternabilidad de posturas, junto a un plan preventivo de trastornos músculo-esqueléticos, pausas activas y accidentes de trabajo, dotar de equipos de protección personal, ampliar los espacios de trabajo e incorporar ayuda mecánica adecuada a las características de las tareas y la necesidad de los trabajadores(AU)

We carried out a two-phase descriptive ergonomic evaluation of the low pressure table assistant job position in a brewery in Cagua, Venezuela to determine the risk of musculoskeletal injuries. There were 10 single men in phase I and two men in phase II, with an average age of30.1 years, working in rotating shifts from Monday through Friday. Tasks consisted of boxing, removing plates, positioning, cleaning up, transfers and palletizing. We used individual and group interviews (DEPARIS guide) to collect information on sociodemographic characteristics and opinions regarding job-related health issues. Risk of musculoskeletal injury was measured using the MODSI method and NIOSH Equation. This evaluation identified a medium risk for boxing and removing plates; it was high for positioning, arranging, moving, and palletizing. For tasks involving positioning and transfers, the risk was very high due to prolonged standing, trunk twisting, extension of the shoulder, elbow and forearm, lateralization of the wrists, back and neck flexion, and relative force. We also recommended some changes in how the work was organized. Among these implementing a plan to reduce rejected bottles, designing hand tools to open bottles, installing a multi-position chair to allow changes in posture, developing a preventive plan for musculoskeletal disorders, work breaks and accident prevention, providing personal protective equipment, expanding work spaces and incorporating mechanical assist devices appropriate to the characteristics of the tasks and worker needs(AU)