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Haciendo ciencia con videojuegos

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Estructuras de proteasas retrovirales propuestas por jugadores de Foldit. (Imagen: Nature)

Versión extendida del artículo publicado en Ultra Noticias

Por lo general culpamos a los videojuegos del poco interés que le ponen los jóvenes a los estudios y por ende a la ciencia, pero no siempre es así, para muestra los resultados obtenidos por investigadores de la Universidad de Washington:

Existen unas enzimas llamadas proteasas retrovirales, las cuales son importantes para la maduración y proliferación de los retrovirus, entre ellos el responsable del SIDA. Las investigaciones realizadas por los científicos para encontrar medicamentos que bloqueen estas enzimas han sido infructuosas al no conocer con exactitud la estructura de la molécula.

Ante tal situación, los investigadores optaron por realizar un nuevo proyecto, invitaron a videojugadores a participar en el proyecto online “Foldit”, un juego que permite a los jugadores a colaborar compitiendo en la construcción de la estructura molecular de las proteínas. Para ello utilizarían la intuición humana en donde los métodos automatizados habían fracasado, según comentó el Dr. Firas Khatib, del Departamento de Bioquímica de la Universidad de Washington.

Los modelos generados por los jugadores resultaron ser bastante buenos para que los investigadores pudiesen determinar en pocos días la estructura de la enzima, además de resultar óptima para el uso de medicamentos destinados a desactivarla, lo que sin duda será de gran ayuda en el tratamiento del VIH. Los resultados de este estudio fueron publicados en la revista Nature Structural & Molecular Biology, donde los científicos y jugadores aparecen como co-autores.

Para la programación de “Foldit” los investigadores trabajaron en conjunto con Baker Lab. y ha cautivado a miles de jugadores alrededor del mundo. El juego bien podría embonar en la clasificación de rompecabezas (puzzle), donde se explora la habilidad espacial de los jugadores quienes deberán rotar las cadenas de aminoácidos en una especie de “Tetrix”.

Para leer el artículo en Nature:  doi:10.1038/nsmb.2119

Nanotecnología vs cáncer

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Nanopartículas. (Gary Carlson/Discover)

Un grupo de médicos de diferentes países, liderados por integrantes de la División de Ciencia y Tecnología de la Salud de MIT-Harvard, acaban de publicar en la revista Nature Materials, lo que sin duda puede ser el primer gran paso para una nueva era en el tratamiento del cáncer. Los investigadores han desarrollado dos nanopartículas que ayudarán a dar un tratamiento más específico a los tumores, disminuyendo el efecto secundario de la quimioterapia.

La primera partícula se trata de un nanorod de oro, los cuales penetran los vasos sanguíneos alrededor del tumor (más permeables que los vasos sanguíneos en otras partes del cuerpo). Una vez filtrados y adheridos al tumor, los investigadores aplicaron luz sobre la zona del tumor, lo que provoca que los nanorods se calienten, causando daño en el tejido e iniciando con ello el proceso de coagulación, donde al final de este, las hebras de una molécula llamada fibrina se unen ayudando a formar el coágulo.

La segunda nanopartícula, viene revestida de una proteína que se une a la fibrina. Además esta partícula lleva consigo el medicamento de quimioterapia, por lo que al unirse a la fibrina libera el fármaco directamente en el tumor. Cuando se realizó la prueba en ratones, los investigadores encontraron cuarenta veces más medicamento en los tumores en comparación a la aplicación tradicional del medicamento sin el sistema de “guía”.

Aún quedan muchas cosas por hacer, entre otras, asegurar que las nanopartículas señaladotas (nanorods de oro) únicamente afecten el tumor y no provoquen daño en otras regiones del organismo, así mismo, que el segundo grupo de nanopartículas únicamente se unan a la fibrina “tumoral” y no a otra, al menos en forma generalizada, disminuyendo así la posibilidad de daño.

Es cierto que no puede existir UNA única cura para todos el cáncer, al existir diferentes tipos y cada uno de ellos tener distintos orígenes y por ende tratamientos, pero investigaciones de esta índole brindan beneficio para cientos de ellos y nos recuerdan que existen científicos serios trabajando en pro de la humanidad, ojala se despierte el interés en muchos más en seguir aportando su tiempo y conocimientos en beneficio de la Medicina.

Bibliografía:  von Maltzahn G, et al. Nanoparticles that communicate in vivo to amplify tumour targeting. Nature Materials. Publicación en línea previa a impresión 19/Junio/2011. DOI: 10.1038/nmat3049

Fuente: 80 Beats – Discover Magazine

¿Quieres estudiar con un Premio Nobel?

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André Konstantinovich Geim (Fuente: thep-center.org)

¡Que buena noticia me acaba de llegar al Google Reader desde el Diario Reforma!

Resulta que el premio Nobel de Física 2010, André Konstantinovich Geim, reconocido por el descubrimiento del grafeno en conjunto con Konstantin Novoselov, a un mexicano para colaborar en hacer estudios de Física experimental del estado sólido, bajo una beca otorgada por CONACyT, en conjunto con la Universidad de Manchester.

Los requisitos son ser estudante de licenciatura o maestría en Física, con calificación de excelencia, vocación por la investigación y tener intención de REGRESAR al país.

“No dudamos en recibir un número considerable de solicitudes de estudiantes mexicanos que cumplirán los requisitos establecidos en la convocatoria”, señaló Enrique Villa Rivera, al diario Reforma.

La convoctaria está publicada en la página del CONACyT y los encargados de seleccionar al estudiante galardonado serán René Asomoza Palacios, director de Cinvestav; Enrique Fernández Fassnacht, rector de la UAM; y Aruro Menchaca, Presidente de la Academia Mexicana de Ciencias, entre otros.

Medicina: ¿Ciencia, arte o tecnología?

Lección de Anatomía del Profesor Tulp. Rembrandt

Si se quiere iniciar un debate extenso, con diversos puntos de vista encontrados, basta con poner en una misma sala a médicos, filósofos, historiadores y lengüistas, todos juntos o cada gremio por separado, no importa el debate se desdencadenará con la pregunta la Medicina, ¿es un Arte o una Ciencia?

Tal vez sea un debate que no lleve a ningún lado, pero definitivamente dejará más para pensar, leer, cultivarse, que cualquier debat Lección de Anatomía del Profesor Tulp. Rembrandt e político de la cámara de diputados. En varias ocasiones me he visto inmiscuido en dicha temática, siempre me llevo algo nuevo y cada vez me convenzo de que es las dos cosas… incluso es una Tecnología.

Creo en primer lugar, que no es una ciencia pura, pero si una mezcla de ellas aplicadas, que a su vez genera conocimientos nuevos y que muy probablemente, cada una en forma independiente no podría haberlo logrado, de hecho me cuesta trabajo pensar en una Ciencia que trabaje por sí solo, creo que la globalización ha llegado hasta aquí.

Pero veamos que dice la Real Academia Española (R.A.E.) al respecto:

ciencia. (Del lat. scientĭa).

1. f. Conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observación y el razonamiento, sistemáticamente estructurados y de los que se deducen principios y leyes generales.

2. f. Saber o erudición. Tener mucha, o poca, ciencia.Ser un pozo de ciencia.Hombre de ciencia y virtud.

3. f. Habilidad, maestría, conjunto de conocimientos en cualquier cosa. La ciencia del caco, del palaciego, del hombre vividor.

4. f. pl. Conjunto de conocimientos relativos a las ciencias exactas, fisicoquímicas y naturales. Facultad de Ciencias, a diferencia de Facultad de Letras.

Fuente: RAE.es

En base a lo anterior, podemos afirmar que si cumple al menos con los puntos 1 y 4. Definitivamente es un conjunto de conocimientos, obtenidos a través de la observación y el razonamiento, sitemáticamente estructurados y que se deducen de principios y leyes generales. Y no creo que alguien pueda poner en duda que es un conjunto de conocimientos relativos a ciencias exactas como las físicas, químicas y naturales, pero además, agergaría algo que la R.A.E.  no toma en cuenta, las Ciencias Sociales también son Ciencias y ellas también tienen cabida en la Medicina.

Pero para ello me apoyaré en lo que definene en Wikipedia como ciencia:

La ciencia (del latín scientia ‘conocimiento’) es el conjunto de conocimientos sistemáticamente estructurados obtenidos mediante la observación de patrones regulares, de razonamientos y de experimentación en ámbitos específicos, de los cuales se generan preguntas, se construyen hipótesis, se deducen principios y se elaboran leyes generales y esquemas metódicamente organizados.

La ciencia utiliza diferentes métodos y técnicas para la adquisición y organización de conocimientos sobre la estructura de un conjunto de hechos suficientemente objetivos y accesibles a varios observadores, además de basarse en un criterio de verdad y una corrección permanente. La aplicación de esos métodos y conocimientos conduce a la generación de más conocimiento objetivo en forma de predicciones concretas, cuantitativas y comprobables referidas a hechos observables pasados, presentes y futuros. Con frecuencia esas predicciones pueden formularse mediante razonamientos y estructurarse como reglas o leyes generales, que dan cuenta del comportamiento de un sistema y predicen cómo actuará dicho sistema en determinadas circunstanciasFuente: Wikipedia

¿Pero arte? Pues sí, lo cierto es que cuando mencionamos la palabra arte, todos, incluso quienes dominan todas sus ascepciones, lo primero en que piensan son en actividades tales como la música, la escultura,  la pintura y la literatura, o en el caso más moderno (y según mí hipótesis menos frecuente), pensarán en la fotografía o el cine, pero no en un hombre con bata blanca. ¿Qué dice la R.A.E.?

arte. (Dellat.ars, artis, y este calco delgr. τέχνη).

1. amb. Virtud, disposición y habilidad para hacer algo.

2. amb. Manifestación de la actividad humana mediante la cual se expresa una visión personal y desinteresada que interpreta lo real o imaginado con recursos plásticos, lingüísticos o sonoros.

3. amb. Conjunto de preceptos y reglas necesarios para hacer bien algo.

4. amb. Maña, astucia.

5. amb. Disposición personal de alguien. Buen, mal arte

6. amb. Instrumento que sirve para pescar. U. m. en pl.

7. amb. rur. Man.noria (‖ máquina para subir agua).

8. amb. desus. Libro que contiene los preceptos de la gramática latina.

9. amb. pl. Lógica, física y metafísica. Curso de artes

Fuente: RAE.es

Aquí la Medicina entra dentro de los puntos 1 y 3, tal vez el ejemplo más tangible lo tengan los cirujanos, pero las áreas clínicas, donde pocos procedimientos se realizan, también cumplen reglas y preceptos para llegar a un diagnóstico o establecer un tratamiento.

Wikipedia nos deja más claro el punto en donde se originan los debates:

La noción de arte continúa hoy día sujeta a profundas polémicas, dado que su definición está abierta a múltiples interpretaciones, que varían según la cultura, la época, el movimiento, o la sociedad para la cual el término tiene un determinado sentido. El vocablo ‘arte’ tiene una extensa acepción, pudiendo designar cualquier actividad humana hecha con esmero y dedicación, o cualquier conjunto de reglas necesarias para desarrollar de forma óptima una actividad: se habla así de “arte culinario”, “arte médico”, “artes marciales”, “artes de arrastre” en la pesca, etc. En ese sentido, arte es sinónimo de capacidad, habilidad, talento, experiencia. Sin embargo, más comúnmente se suele considerar al arte como una actividad creadora del ser humano, por la cual produce una serie de objetos (obras de arte) que son singulares, y cuya finalidad es principalmente estética. En ese contexto, arte sería la generalización de un concepto expresado desde antaño como “bellas artes”, actualmente algo en desuso y reducido a ámbitos académicos y administrativos. De igual forma, el empleo de la palabra arte para designar la realización de otras actividades ha venido siendo sustituido por términos como ‘técnica’ u ‘oficio’. En este artículo se trata de arte entendido como un medio de expresión humano de carácter creativo.

Fuente: Wikipedia

Pero para los que creen que aquí se acaba todo, pueden ver que en Wikipedia ponen que la palabra arte ha sido sustituida en algunos casos por los términos ‘técnica’ u ‘oficio’. Pues bien, hace unos tres meses en el blog La Ciencia por Gusto de Martín Bonfil, Ribozyme, es decir José Arturo Enriquez, me hizo reflexionar sobre el hecho de que la Medicina es una tecnología…

Odette: una corrección para ti. La medicina es principalmente una tecnología. Del DRAE (aunque se enoje Luis Martín):

tecnología.
(Del gr. τεχνολογία, de τεχνολόγος, de τέχνη, arte, y λόγος, tratado).
f. Conjunto de teorías y de técnicas que permiten el aprovechamiento práctico del conocimiento científico.

Es decir, ciencia aplicada a cuestiones prácticas, y vaya que sí genera conocimientos nuevos: nuevos regímenes de tratamiento, nuevas técnicas quirúrgicas, nuevos esquemas de prevención, etc. Tan es así, que hasta existe el Premio Nobel de medicina (y/o fisiología).

Si nos vamos a la etimología de arte y tecnología nos daremos cuenta que el primero proviene del latín, pero a su vez este se origina de la palabra griega τέχνη, a la cual el diccionario de la R.A.E. tradujo como arte y pareciera así ser una redundancia, pero hoy en día, como lo ponía párrafos antes, no es así, cuando te preguntan por tecnología piensas en robots, computadoras o lo más cercano a Medicina sería un equipo de imagenología, un endoscopio, etc. Cuando hablamos de arte, ya lo he dicho, en una pintura, música o esculturas, jamás pensarías en una persona de bata blanca sentada tras un escritorio o un con guantes en un quirófamo ¿o sí?

Y todo esto ¿a qué vino? Curiosamente he decidido dejarlo ya para otra entrega, creo que esta ha sido extensa per se.

La hemoglobina… un reto a la nanotecnología

Hemoglobina

Hemoglobina. Fuente: hermes.ucs.br

Cuando me preguntan por qué estudié o mejor dicho, estudio Medicina, en en gran medida producto de dicha corrección, el mundo  científico es fascinante por su continuo cambio y me resulta aún más asombroso el que algo tan “simple” como un humano resulte tan complejo, con un diseño realmente increíble y un funcionamiento preciso.

Cito simplemente un ejemplo, hoy revisando mi cuenta de Google Reader (abandonada en los últimos meses a causa de mis múltiples y autoimpuestas ocupaciones), me topé con un artículo sobre la hemoglobina escrita en el blog Ciencia de Bolsillo. La hemoglobina es la molécula encargada del transporte de oxígeno en nuestro cuerpo, una función que realiza con gran presición, pero como destaca el autor del blog mencionado, resulta curiosa la relación del peso del transporte en relación de la molécula transportada (un gran camión de 64,000 daltons para cargar 4 pasajeros que en total pesan 32 daltons).  Pareciera, como lo señala Ambrosio Liceaga, un transporte ineficiente, sería comparable tal vez a todo un tren para transportar a una sola persona, ¡pero ya quisieramos que el metro fuera tan eficiente como lo es la hemoglobina!

Resulta que la hemoglobina (Hb) es un ejemplo de nanointeligencia, tanto es así que existen cientos de investigaciones tratando de imitar su capacidad para saturarse de oxígeno cuando las presiones parciales de estas son altas y liberarse de él cuando bajan, pero aún no se ha logrado a la perfección. Es por ello que al pasar por los pulmones, donde la concentración de oxígeno es mayor, la Hb tiende a saturarse de él, de tal manera que transportará al gas hasta lugares donde la concentración (o presión parcial) disminuye, liberándose de la molécula. Esto hace que el oxígeno transportado en la Hb sea mucho mayor y a su vez hecho con mayor eficacia que el diluido libre en el plasma sanguíneo, lo que se ilustra en forma muy simplificado (eliminando otros factores que intervienen en el actuar de la Hb) en la siguiente ilustración.

 

Curva de disociacion de la hemoglobina. Fuente: CienciaDeBolsillo.com

En ella podemos observar como a menor concentración de oxígeno (eje ‘x’), menos saturada se encuentra la hemoglobina de oxígeno (eje ‘y’), además podemos comparar el “ineficiente” transporte de oxigeno por parte de la Hb, en comparación de disuelto en plasma. Cabe señalar el cambio repentino en la capacidad de saturación ante un mínimo cambio en la presión parcial de oxígeno (PaO2).

Podría entreterlos mucho hablando de la influencia que el equilibro ácido base juega sobre este sistema y a su vez como es que la Hb, en conjunto con otros componentes sanguíneos y funciones corporales, ayundan a mantener dicho equilibrio, pero quisiera preparar esa nota a más profundidad. Tan complejo y asombroso es su fincionamiento que existen varios estudios que han intentado sin éxito imitar a esta molécula y que continuan tratando de igualarla, y así usarla como substituto de donaciones sanguíneas, en accidentes y cirugías por ejemplo, dentro de las principales líneas de investigación tenemos a la hemoglobina de origen animal,  sintético u  obtenida por ingeniería genética y compuestos de perfluorocarbono.

Por lo pronto y para no agobiarlos, agregaré una nota tecnológica.

Varios de ustedes habrán visto en las películas que a los pacitnes les ponen un aparato en el dedo, que algunos refieren es para tomar el pulso, pues si bien es cierto que este sistema mide el número de pulsaciones por minuto, es únicamente una de sus funciones, para ser preciso, es un elemento de la ecuación que realiza para calcular la saturación de oxígeno en la hemoglobina, es por ello que algunos lo conocen como saturómetro, otros pulsómetro y en México la gran mayoría lo ubicamos como oxímetro de pulso. Justo cuando se da dicha onda, hay una reducción de

Este equipo emite luz en dos longitudes de onda 660 nm (roja) y 940 nm (infrarroja), dichas son características de la oxihemoglobina y de la hemoglobina reducida. Si bien la mayor parte de la luz será absorbida por el tejido conectivo, la piel, hueso y sangre venosa en una forma constante, el aparato será capaz de saber cuando fue absorbido a nivel arterial, al detectar la diferencia de lecturas en el momento preciso en que percibe la onda de pulso, es por ello que “toma el pulso”. Y es a través de la comparación de la luz absorbida durante lo onda pulsátil vs la basal que se calcula el porcentaje de oxihemoglobina. Es decir, para minimizar la influencia de otros tejidos, solo se mide la absorción neta durante la onda de pulso. Posteriormente se determina la correlación entre la saturación de oxígeneo y la PaO2, que está determinada por la curva de disociación de la oxihemoglobina (similar a la ya presentada).

Algunos estudios comparan la utilidad de este medio para suplir la medición de oxígeno directamente de sangre arterial, aunque en realidad este último estudio, aunque invasivo, muestra otras ventajas, como es la medición de distintos parámetros no valorables el la oximetría de pulso.

Fuentes: Ciencia de Bolsillo|Fisterra.com

Semana de grandes científicos

Imagen: otramiradapedagogica.blogspot.com

Ya lo decía en mi entrada anterior, mi vida profesional se ha visto incrementada en los últimos días y esto ha hecho que me despegue un poco de mis blogs, pero no por ello he pasado por alto la intensa carga de honomáticos aniversarios llenos de Ciencia que se presentaron en los últimos días.

Si bien no es mi intención hacer una biografía de cada uno, creo que vale la pena mencionar a los más sobresalientes, perdón si paso por alto a alguno (hacerme llegar sus opiniones).

Comenzaré hablando del día 8 de febrero, aunque intercalado tuvimos un artículo sobre ontología, fue precedido por alguien que si bien tal vez no era científico, si fue la inspiración de muchos, con una mente inquieta creo novelas con tinte futurista en su época y que en muchos casos son ahora una realidad, hablo de Julio Verne, sin duda alguno, uno de los grandes autores que ha conocido la humanidad. Este hombre nacido en Nantes, Francia, tuvo la visión que esperamos tengan muchos científicos y sin duda con sus aventuras ya fuera en el espacio o en el fondo del mar, llevó a muchos niños a interesarse por la Ciencia. Contrario a lo que algunos puedan pensar, el Arte (Literatura) y la Ciencia son inseparables, si bien no son iguales, son “simbióticos”.

El 11 de febrero se nos prendió el foco con Thomas Alva Edison, este hombre más allá de la invención de la bombilla eléctrica (esta realmente no fue invento sino perfeccionamiento) y el fonógrafo, nos mostró que es posible trabajar incansablemente si queremos y amamos lo que hacemos, llegó a generar más de mil patentes. Es triste comparar este número contra el que se generan en todas las universidades mexicanas por ejemplo, con escasas 446 en 18 años. ¿Así queremos ser un país a la vanguardia? Se los dejo de tarea… Por lo pronto un dato curioso, Edison era casi totalmente sordo, no se sabe con precisión si secundario a la escarlatina o a otra causa (el lo atribuía a un empleado del ferrocarril que lo subió de las orejas a un vagón en movimiento), a pesar de ello varios de sus inventos requerían o tenían como principal objetivo la audición, entre ellos el fonógrafo y el dictáfono. ¿No les recuerda a Beethoven?

A esta fiesta de ciencia siguió el aniversario del natalicio de un grande, alguien que con su teoría revolucionaría el mundo, después de él la concepción del origen del hombre y de las especies no volvería nunca a ser igual, Charles Darwin. Si bien es cierto que ya Lamark e inclusive su propio abuelo Erasmus Darwin habían formulado teorías evolutivas contra cualquier canon preestablecido, fue Charles quien mayor impacto generó, haciéndole sombra a Alfred Wallace su contemporáneo, cuya idea fue muy similar y a quien Darwin no quiso opacar. El día de hoy, Darwin se ha convertido en el estandarte de muchos movimientos científicos, en un ejemplo del escepticismo, etc.

Pero  sin querer menospreciar a ningún inventor, científico, etc. sin duda uno de mis predilectos (vaya que es imposible escoger uno) es Galileo Galilei, este hombre nacido en Pisa el 15 de febrero de 1564, tuvo el valor y los tamaños para enfrentarse al gran monstruo llamado Iglesia y a romper contra cualquier canon en una época donde todo giraba entorno a estos. Sin hacer menos la labor de Darwin en la evolución, creo que en su época ya resultaba más light dar puntos de vista contrarios a los de la mayoría. Galileo defendió la postura de un universo heliocéntrico y no geocéntrico, aunque en realidad lo que atacaba con ello era un mundo teocéntrico. Con mejor fortuna que otros científicos (p. ej. Giordano Bruno), de todos modos fue censurado y condenado al encierro domiciliario por la inquisición. Es considerado por muchos el Padre de la Astronomía e incluso como el Padre de la Ciencia (Moderna). Para muchos, en su obra Diálogo sobre los principales sistemas del mundo, introdujo las bases del método científico, al cuestionar los principios que sobre  los cuales se sustentaba al conocimiento. A la par nacían las corrienstes filosóficas empíricas con Francis BaconRobert Boyle y la racionalista representada por Descártes.

Ya para terminar, hemos de llegar a un mexicano, hoy 18 de febrero se celebran 94 años del nacimiento del Guillermo González Camarena, científico e inventor mexicano, de las pocas patentes mexicanas que más han transcendido en el mundo. Solicitó el 14 de Agosto de 1941 la patente en los Estados Unidos de América para un sistema que se registró bajo el nombre de Chromoscopic Adapter for Television Equipment, con número 2,296,019, la cual le fue otorgada el 15 de Septiembre de 1942, actualizando mejoras en 1960 y 1962. En 1946 inaugura la primera estación de experimental de televisión en México, sus siglas son XEHGC Canal 5, que posteriormente se fusionaría, para formar el grupo Telesistemas.

En 1949, la Escuela Nacional de Medicina del Instituto Policténico Nacional inaugura la primera estación de televisión a colores, pensada en la enseñanza (nuevamente innovando a nivel mundial… ¿ahora? En 1950 la compañia Gon-Cam exporta a petición del Columbia College de Chicago los primeros televisores a color, ¡sí, fabricados en México! Para abaratar costos, González Camarena creo un sistema bicromático, lo que permitió que muchos países pudieran incorporarse a esta nueva tecnología. En 1962 se autorizó en México la primera transmisión a color de televisión a nivel mundial el 21 de enero de 1963 ahora la estación sería XHGC (sin la E de experimental) siendo el programa “Paraíso infantil”. También es en nuestro país en 1963 que se transmite por primera vez a nivel internacional un evento en vivo, trayendo el lanzamiento del Mercuri IX desde Cabo Cañaveral, en los EUA. Ese mismo año se transmite vía satélite el asesinato de John F. Kennedy.

González Camarena siguió trabajando en innovación de la televisión y el radio, se dice que nunca cobró por su trabajo, con la condición de que el canal que llevaba sus siglas fuera dedicado a los niños. Tras su trágica muerte a los 48 años, el sistema mexicano de televisión se modificó al sistema NTSC de los EUA para unificarse en la transmisión de las Olimpiadas de 1968. Si bien se sigue innovando, no se puede comparar a toda la revolución que realizó un solo hombre. Ojalá algún día cambie y la televisión deje de ser esa caja estupidizante en nuestra sociedad y nuevamente vuelva a llevarnos a la vanguardia en la Ciencia y Tecnología.

Robots controlados con neuronas

Pintura realizada por Meart. Fuente: bbc.co.uk

Hace unos 10 días platicaba con mi primo Antonio (vamos que ya no le gusta que le digamos “Toñito”) y me comentaba de los robots controlados por neuronas. He de confesar que me agarró en curva, pero le he buscado un poco para quitarme la cosquillita de encima, aunque aún me falta leer más, así que si algún erudito en la materia de la robotica y las neurociencias (o en ambas mucho mejor) puede iluminarnos, mucho se lo agradeceré.

El primer indicio que tengo es un robot llamado Meart, realizado por un grupo de científicos estadounidnses y australianos. Ellos crearon un brazo robótico, con tres marcadores, el cual dibuja en una hoja en blanco en el laboratorio de Guy Ben-Ary en la Universidad de Australia Occidental (UWA), en Perth. Dicho brazo es controlado por internet, desde el laboratorio de Dr. Steve Potter (nada que ver con Harry, aunque esto suene a magia) en el Instituto de Tecnología de Georgia (Georgia Tech), en Atlanta.

“Yo tengo esperanzas de ver algo que podríamos llamar como ‘aprendizaje’, pero hasta ahora, sólo tenemos evidencia de que el sistema se está adaptando y desarrollando, algo así como volviéndose más controlado, menos caótico con el tiempo”, concluyó el científico. Lo que destaca es que el “cerebro” que controlaba este brazo a 19,000 Km de distancia es un conjunto de 50,000 neuronas de rata, que se encuentran preservados en un medio de cultivo líquido, conectadas a 64 electródos, que a su vez interactuán con una computadora que hace las veces de traductor y mensajero.

El Dr. Potter comentaba que el no clasificaría este sistema como “algo inteligente”, pero que si podría aprender, a lo que agrega:

“Yo tengo esperanzas de ver algo que podríamos llamar como ‘aprendizaje’, pero hasta ahora sólo tenemos evidencia de que este sistema se está adaptando y desarrollando, algo así como volviéndose más controlado y menos caótico con el tiempo”

Esta primera noticia es de mediados del 2003, el Dr. Potter solo tuvo que esperar 5 años, para que investigadores de la Universidad de Reading en Inglaterra, crearan un pequeño robot, también con un cerebro compuesto por neuronas de rata, que es capaz de evitar golpearse contra una pared y sortear obstáculos, agrego 2 videos en torno a ello, en el primero el robot es más lento, pero explica bien el proceso, en el segundo, no sé bien si por tener mejores receptores “visuales” o por estar ya más entrenado (además de estrenar carcasa) es increíblemente rápida su reacción y aún más precisa.

Pero ¿cómo es que funciona?

“El robot reproduce algunas acciones humanas y aprende a través de la repetición”, ha declarado el científico Kevin Warwick, responsable del equipo que ha creado el androide. “Ahora hay que enseñarle a hacer cosas”, ha bromeado el investigador

El pequeño Gordon, como fue bautizado, se creo a partir de 300,000 neuronas de rata, que se separaron y fueron colocados en una solución y posteriormente ubicados en una cama con 70 electrodos. A las 24 horas, las neuronas ya se había unido, formando una red, similar a la de un cerebro normal. Una semana más tarde produjeron impulsos eléctricos espontáneos  y lo que parecería ser una actividad de cerebro ordinaria.  Según explica el Dr. Warwick director del equipo. Posteriormente se utilizó dicha reacción para conectar el “cerebro” con los electrodos.

Cuando el robot chocaba contra una pared, el cerebro recibía un estímulo, hasta que esquivaba el ostáculo, así poco a poco fue aprendiendo. Ahora buscan cómo enseñarle a realizar más acciones, aumentandoe l voltaje sobre los distitnots electrodos, señaló Warwick.

Si el androide esta en un sitio determinado y se le dan estímulos eléctircos, el cerebro lo dirigirá a un determinado punto, justo a donde el científico lo haya pedido. Como en los seres humanos, si el cerebro de Gordon no se estimula regularmente, pierde sus capacidades, señala el investigador, en cambio a más estímulos, las conexiones se refuerzan y es más ágil.

Se espera que esta investigación aporte conocimientos para ciertas enfermedades, como el Alzheimer y el Parkinson.

Fuentes: BBC | Ne0teo | Gizmodo

Las Matemáticas son bonitas

Tal vez uno que otro me leera con cara de asombro, pero estoy seguro que la gran mayoría de los que encuentren estas palabras en el ciberespacio comprenderán perfectamente lo que voy a decir.

Aun cuando mi madre es actuaria y maestra de matemáticas a nivel de pregrado, me costaba mucho el estudio de las Matemáticas, yo veía con asombro la pasión con que daba clases a sus alumnos. Aún recuerdo a mi profesor de Cálculo iniciar el curso con la frase “las Matemáticas son bonitas”. Pues bien, la verdad es que el gran problema es que no entendía para qué tanto calcular, a dónde nos llevaba.

Hoy Confrad Wolfran me da la razón, el menciona que el las Matemáticas no son lo mismo que calcular, son más que esto, pero lamentablemente la enseñanza de la más exacta de las ciencias pareciese encerrarse en hacer que cientos de millones de niños y adolescentes calculen monótomante y sin propósito cientos de miles de millores de problemas (sí, cada alumno hace miles de cálculos, así que si multiplicamos cientos de millones por miles.. nos da cientos de miles, ¡simple cálculo mental!). ¿Por qué no darle un sentido a esos cálculos?

Wolfran propone el uso de la computación para la enseñanza de las Matemáticas, pero más allá de calcular por calcular, como lo hacen los programas actuales. En mi caso se me ocurre, si se necesitan computaodas con grandes procesadores, para realizar gran cantidad de cálculos, por qué no dar a los alumnos la oportunidad de ser uno de esos procesadores, y darle a su “cálculo” una utilidad real… vamos, que lo que hacíamos todos los días en la escuela, ahora nuestros hijos lo siguan haciendo, pero que esa pequeña tarea, sea parte de un proceso muchísimo más grande, nacional o inclusive ¿por qué no? Internacional. Las implicaciones que esto tendría sería impresionante, el sentido de la utilidad de las Matemáticas haría que los estudiantes y los mismos profesores, se apasionen más con el área. Yo no pude empezar a entender su importancia sino hasta que empecé a utilizarla en mi área, aun cuando muchos piensan que no la usa… la Medicina.

El papel que juegan las Matemáticas en el mundo es grandísimo, son la piedra angular de la Ciencia en todos sus campos, de la Tecnología, la Economía, la Política, la Sociología, la Biología, e inclusive, aunque algunos no lo crean la Filosofía tiene su implicación matemática y a la inversa.

Los dejo con el discurso de Conrad Wolfram (en inglés):

Fuente: TED.com

MIT desarrolla nueva tecnología para la automonitorización de la Diabetes Mellitus

Parece ser que los días de las lancetas y los glucómetros como hasta ahora los conocemos empiezan a ver su fin. Investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT) trabajan en el Laboratorio de Espectografía, para desarrollar una tecnica no invasiva de cuantificar los niveles de glucosa utilizando la luz.

Esta técnica utiliza un método que identifica compuestos químicos a partir de la frecuencia de vibraciones de los enlaces que mantienen unida la molécula denomidado espectroscopia Raman. Con esta técnica, ideada por el ya fallecido Michael Feld, se busca conocer los niveles de glucosa con tan solo escanear el brazo o el dedo de un paciente utilizando luz del segmento escetral del infrarrojo cercano.

Basados en la idea de Feld, Ishman Barman y Chae-Ryon Kong, desarrollan desde hace 15 años, una pequeña máquina de espectroscopia Raman, del tamaño de una computadora portátil, que bien podría ser utilizada en el onsultorio de un médico o en la vivienda del paciente.

En un futuro, esperamos próximo, podría ser de ayuda para los millones de pacientes con Diabetes Mellitus en el mundo y sin duda una aliciente para el automonitoreo, tomando en cuenta que las dificultades para alcanzar la adherencia a dicha práctica son tanto el hecho de la técnica para la obtención de la muestra (forzosamente hay que puncionar y extraer sangre) como por los costes de los insumos (tiras reactivas y lancetas desechables).

El impedimento actual radica en el costo del dispositivo, pues si bien puede resultar un ahorro a largo plazo, la realidad es que pocos pacientes tendrían la solvencia económica para adquirir un equipo sofisticado y caro, por muchos beneficios que le pueda ofrecer. A ello habrá que agregar la simplicidad o la dificultad para utilizar el aparato. Es por ello que actualmente los trabajos de los investigadores del MIT se centran en hacer un equipo más barato, fácil de transportar y sencillo para usar.

Fuente: Sólo Ciencia

Publicado originalmente en: Medtropoli.net

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