Archive | Inventos y descubrimientos argentinos

Human brain illustrated with interconnected small nerves

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Científicos Argentinos y Franceses encuentran la ‘firma’ que caracteriza el estado consciente del cerebro

Posted on 09 enero 2015 by hj

Las diferencias entre la actividad del cerebro en estado consciente y en estado de reposo permiten hallar una “firma de la conciencia” que podría aplicarse en casos clínicos de pacientes en coma o anestesiados

Human brain illustrated with interconnected small nerves
Experimentos realizados con monos revelan diferencias significativas entre los estados de conciencia y de reposo. Un cerebro anestesiado muestra conexiones rígidas ligadas al mapa anatómico, mientras que en estado de conciencia presenta una actividad dinámica, según una investigación realizada por científicos argentinos y franceses que acaba de publicar la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).

El objetivo de los investigadores es detectar el estado de conciencia de una persona a través de medidas fisiológicas, lo cual puede tener importantes aplicaciones clínicas, por ejemplo, para conocer el estado cognitivo de personas en estado de coma o monitorear la anestesia de pacientes durante una intervención quirúrgica.

Pablo Barttfeld, experto del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas (CONICET) y principal autor de la publicación, explica que en este trabajo se mide “cómo distintas áreas cerebrales se sincronizan y desincronizan en el tiempo, forman redes que a los pocos segundos se diluyen para dar lugar a otras, de manera dinámica”. Es lo que llaman “la firma de la conciencia”.

Para caracterizar esta variabilidad temporal de las conexiones, los investigadores buscan patrones de conectividad recurrentes y estables que denominan “estados cerebrales”. Cuando los sujetos están conscientes muestran una gran diversidad de estos estados cerebrales, que son explorados de manera secuencial y aparentemente aleatoria.

Sin embargo, cuando esos mismos individuos son anestesiados hasta perder la conciencia la diversidad de estados baja drásticamente: algunos aparecen muy esporádicamente y otros incluso se pierden por completo.

Un reflejo del “cableado” anatómico

Bajo anestesia, los estados cerebrales son “bastante particulares”, asegura Pablo Barttfeld, sus conexiones son débiles y conforman una red poco eficiente en comparación con la consciencia. En cualquier caso, lo más interesante es que los estados dominantes bajo anestesia reflejan la conectividad “estructural”, es decir, “el cableado anatómico de materia blanca que conecta regiones cerebrales distantes”. Cuanto más parecido es un estado cerebral a la materia blanca subyacente, más probable es que ocurra bajo anestesia.

Este resultado sugiere que aquellas conexiones que persisten bajo anestesia son las que reflejan de forma pasiva el “cableado” anatómico del cerebro. En estados conscientes no es así, el parecido entre conexión funcional y conexión estructural no afecta la probabilidad de una determinada configuración cerebral.

Para llevar a cabo estos experimentos, los científicos utilizaron monos macacos despiertos y bajo anestesia cuya actividad fue analizada mediante resonancia magnética funcional, una técnica de neuroimágenes. “Analizamos cómo cambian las conexiones en el tiempo”, señala el especialista, “a veces dos regiones cerebrales se sincronizan y unos segundos después se desincronizan”.

El trabajo publicado en PNAS confirma de manera experimental modelos matemáticos que predecían la dinámica cerebral que se ha encontrado ahora. Otro investigador argentino, Gustavo Deco, es quien había realizado un trabajo teórico más relevante en este sentido, según reconoce el propio Pablo Barttfeld.

Herramienta clínica

El objetivo que se marcan a partir de ahora los científicos es reproducir estos mismos resultados en humanos y comprobar si tienen futuro como herramienta clínica. “Una menor variedad de configuraciones cerebrales y una mayor similitud con la materia blanca cerebral, entre otras medidas, deberían indicar conciencia al menos reducida”, comenta el científico. Por eso, considera que entender la fisiopatología de la actividad del cerebro en casos como el de los pacientes en estado vegetativo, por ejemplo, permitirá “no solo diagnosticar mejor el estado de conciencia, sino proyectar la evolución clínica y diseñar nuevas estrategias terapéuticas”.

En cualquier caso, en esta línea de investigación existen algunos aspectos susceptibles de mejora, por ejemplo, las herramientas de análisis. En este sentido, “la definición de de estado cerebral no tiene un asidero cognitivo”, apuntan, “sino que es calculado de manera automática de acuerdo con las propiedades estadísticas de los datos”. Por eso, en próximos experimentos “buscaremos relacionar los estados que el cerebro explora con estados mentales que el sujeto experimenta de manera simultánea”.

Fuente: DICyT

http://www.dicyt.com/noticias/encuentran-la-firma-que-caracteriza-el-estado-consciente-del-cerebro

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Científicos Argentinos identifican un nuevo blanco terapéutico para leucemia mieloide aguda

Posted on 08 enero 2015 by hj

El hallazgo de los científicos del CONICET y de la UBA abre el camino para mejorar las terapias convencionales que suelen ser altamente tóxicas y que en muchos pacientes no logran curar la enfermedad.

Foto-Nota-Leucemia

Un estudio científico podría en el futuro mejorar el tratamiento de la leucemia mieloide aguda (LMA), una enfermedad que, según Fundaleu, afecta a mil argentinos por año.

Las terapias convencionales para tratar ese tipo de leucemia son altamente tóxicas y en muchos pacientes no resultan ser curativas.

Ahora, un equipo de investigadores del CONICET y de la UBA identificó un blanco terapéutico de la LMA. “Nuestros estudios confirman que la proteína MRP4 –fabricada con instrucciones del gen del mismo nombre- representa una molécula asociada a la enfermedad y su modulación controla la progresión de la misma”, señaló a la Agencia CyTA el líder del proyecto, el doctor Carlos Davio, director del Instituto de Investigaciones Farmacológicas (ININFA), que depende de la UBA y del CONICET.

En 1971 Earl Sutherland recibió el premio Nobel de Medicina por descubrir un mensajero celular llamado AMPc que está involucrado en diversos mecanismos vitales. En 2011, el grupo de Davio publicó un trabajo en la destacada revista científica “Journal of Biological Chemistry” que describe cómo la proteína MRP4 controla el transporte y la cantidad de AMPc dentro de las células leucémicas y cómo su bloqueo determina que las células malignas dejen de serlo.

Siguiendo esta línea de investigación, los integrantes del equipo de investigadores demostraron, mediante estudios realizados en cultivos celulares y modelos experimentales, que la proteína MRP4 está implicada en el crecimiento tumoral. “El bloqueo farmacológico o molecular de las funciones de esta proteína inhibe la progresión de la enfermedad y disminuye el tamaño de los tumores”, indicó la doctora Sabrina Copsel, becaria posdoctoral del CONICET y una de las principales autoras de este estudio.

Más aún, los autores del trabajo demostraron que el blanco terapéutico MRP4 está presente en una población de células que no responde a las terapias tradicionales. “Estas son las células madre leucémicas, responsables del desarrollo y la reaparición de la enfermedad luego de los tratamientos tradicionales”, explicó Davio, quien también dirige el Laboratorio de Farmacología de Receptores de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la UBA.

La evidencia reunida, y descrita en la revista científica “Oncotarget”, establece que la función de esta proteína está asociada a la transformación maligna y que su inhibición “permitirá a futuro contar con estrategias terapéuticas novedosas menos tóxicas y agresivas”, sentenció Davio, quien también cree que el hallazgo podría servir para desarrollar estudios de detección temprana.

El desarrollo de un fármaco para intervenir sobre ese blanco terapéutico es un desafío complejo. “La incorporación de un nuevo medicamento en el mercado no es posible sin el apoyo de la industria farmacéutica, debido a los altos costos”, afirmó Davio.

“De todos modos, estamos convencidos que construyendo conocimiento sólido como el que hemos logrado hasta el momento podremos incorporar la participación de otros actores con el fin de introducir terapias novedosas menos agresivas y con un costo social acorde a las necesidades de una gran parte de la población mundial que sufre este tipo de patologías, cada vez con mayor incidencia y mortalidad”, agregó.

En el proyecto participan miembros del Laboratorio de Farmacología de Receptores de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la UBA dirigidos por Davio; del Laboratorio de Patología y Farmacología Molecular del Instituto de Biología y Medicina Experimental (IBYME) del CONICET, encabezado por la doctora Carina Shayo; y el doctor Frans Russel, del Departamento de Farmacología y Toxicología del Centro Médico de la Universidad Radboud, en Nijmegen, Holanda.

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Integrantes del Laboratorio de Farmacología de Receptores de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la UBA y del Laboratorio de Patología y Farmacología Molecular del Instituto de Biología y Medicina Experimental del CONICET. El trabajo de los investigadores apunta a mejorar el tratamiento de la leucemia mieloide aguda.

Fuente: Agencia CyTA-Instituto Leloir

http://www.agenciacyta.org.ar/2015/01/identifican-un-nuevo-blanco-terapeutico-para-leucemia-mieloide-aguda/

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Innovación Argentina en el uso de la morfina recibió un premio internacional

Posted on 07 enero 2015 by hj

Se trata de un desarrollo farmacológico innovador que combina morfina y un componente natural, que podría dar respuesta a los efectos adversos del uso de la morfina como analgésico en pacientes con dolor crónico. El proyecto fue llevado adelante en forma conjunta por las universidades nacionales de La Rioja y de Córdoba y fue merecedor del TechConnect Global Innovation Award 2013.

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Morfina: una innovación en su uso recibió un premio internacional

Alrededor de 1.500 millones de personas en todo el mundo sufren de dolor crónico. Se considera dolor crónico al que se prolonga durante más de tres meses y afecta la forma en que una persona puede llevar adelante su vida cotidiana.

En la actualidad, el tratamiento farmacológico para esta dolencia es la morfina, pero los pacientes expuestos a tratamientos prolongados con morfina sufren efectos colaterales como náuseas y pérdida de peso teniendo, además, que aumentar de manera progresiva las dosis debido a la adaptación del organismo al uso de morfina, con las subsecuentes molestias y costos económicos..

El desarrollo farmacéutico desarrollado por los investigadores consiste en la adición de un compuesto natural a la morfina para producir una nueva composición farmacológica. Esta innovación, que estuvo a cargo de un equipo de las universidades nacionales de La Rioja y Córdoba, permitiría mejorar la eficiencia del tratamiento con morfina y abaratar los costos para los pacientes, así como avanzar hacia el reemplazo de otras drogas que en la actualidad se utilizan en estos tratamientos. “Este proyecto innovador tiene una importante proyección para su uso en pacientes. Podría ser de gran utilidad para el control del dolor, especialmente en pacientes oncológicos y en la terapia postoperatoria debido a que se requeriría de menores dosis de morfina para lograr el efecto terapéutico”, explica a Argentina Investiga Carolina Romañuk, una de las participantes del proyecto..

El desarrollo fue probado en animales de laboratorio e iniciará su etapa de estudio clínico en pacientes. “Actualmente, iniciamos los estudios clínicos en pacientes oncológicos. Finalizada esta etapa de prueba, el desarrollo estaría disponible para su transferencia a la industria farmacéutica”, explica Romañuk..

El equipo está conformado por el doctor Carlos Laino, del Instituto de Biotecnología del Centro de Investigación e Innovación Tecnológica (Cenit) de la Universidad Nacional de La Rioja, y los doctores Carolina Romañuk, María Olivera y Rubén Manzo, de la Unidad de Investigación y Desarrollo en Ciencia y Tecnología Farmacéutica (Unitefa) de la Universidad Nacional de Córdoba..

En el Cenit se realizan diferentes proyectos de investigación de gran impacto en ámbitos productivos y sociales, como así también la colaboración con organismos públicos y privados a través de la transferencia de conocimientos. Por su parte, en la Unitefa se llevan a cabo diferentes líneas de investigación relacionadas con el diseño y evaluación de plataformas tecnológicas a partir de fármacos de utilidad terapéutica reconocida..

El premio TechConnect Global Innovation Award habilita a que la innovación distinguida sea exhibida en el TechConnect Innovation Showcase, donde se exponen tecnologías emergentes que están listas para iniciar el proceso de producción a escala industrial. Los investigadores recibieron el premio y exhibieron este desarrollo en Washington, Estados Unidos. Cabe mencionar que la innovación argentina fue la única premiada de América latina y compartió la distinción con proyectos provenientes de Japón, Corea del Sur, Suiza, Australia, Canadá y Estados Unidos.

Fuente: UNC

http://www.redvitec.edu.ar/novedades/index/morfina-una-innovacion-en-su-uso-recibio-un-premio-internacional

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Investigadores tucumanos hallan un insecticida natural en las semillas de una fruta del Norte

Posted on 01 enero 2015 by hj

Investigación de la Universidad Nacional de Tucumán. Es la chirimoya. Fabrica una sustancia para inmunizarse de hongos. Se podría utilizar como repelente doméstico.

Dulce-chirimoya

El perfume del alcanfor o del eucaliptus cautivan al olfato humano, pero espantan insectos. Las hojas y tallos de otras plantas tienen sabores amargo o picante que disuaden a los mamíferos que quieren masticarlas. En la Universidad Nacional de Tucumán (UNT) investigaron estas características repelentes de las plantas. Y hallaron que las semillas de chirimoya “fabrican” una sustancia protectora. La planta se inmuniza así ante hongos y bacterias, además de espantar a las aves porque su sabor y olor les repugna. Un plaguicida natural que no daña el ecosistema.

“Las plantas fabrican estas sustancias para proteger a las semillas contra la depredación, para que no las coman las aves, y sean resistentes a hongos y bacterias. Incluso las ‘ponen’ en la punta de los brotes, como sistema defensivo”, dijo a Clarín la profesora titular de la UNT, Alicia Bardón, quien es doctora en química, investigadora del CONICET y la primera rectora de la universidad, que este año cumplió un siglo.

La chirimoya de Tucumán es autóctona en parte del norte argentino y ejemplares de la misma familia existen en los valles andinos de Perú y Ecuador. “Las plantas a lo largo de su evolución han fabricado sustancias que las defienden de insectos y microorganismos en general, pero también de la predación de animales como aves y mamíferos. Las plantas son sofisticados laboratorios de fabricación de sustancias de las más variadas estructuras químicas”, explicó Bardón.

El hallazgo de este insecticida natural es clave para el futuro de la producción orgánica en huertas, por ejemplo. El bioensayo de los investigadores tucumanos les permitió lograr un extracto de acetogeninas de la semilla de chirimoya que es plaguicida. Muchas acetogeninas son potentes anticancerígenos.

El insecticida natural pasó el examen y “es tóxico para los insectos, no para el ecosistema, por ejemplo para los peces o mamíferos”, explicó Bardón. Y avanza como insecticida doméstico, sin efectos secundarios. Otra ventaja: como la pulpa de la fruta es dulce y nutritiva se puede comer como postre o para hacer jugos y mezclar con otros, como el de naranja o maracujá.

El beneficio hogareño frente a otros insecticidas químicos es enorme. No hay efectos secundarios para los habitantes de la casa, en especial los bebés, ni para las mascotas. Bardón y su equipo buscan “sustancias con las que las plantas se defienden de los predadores a su alrededor. En su evolución han fabricado sustancias contra hongos, bacterias e incluso mamíferos”.

La rectora explicó que son esencias “antialimentarias”. “Algunas son volátiles repelentes (aroma), otras disuaden de comer cuando el insecto se asienta en la planta y otras sustancias son tóxicas”. En este caso, el insecto come una hojita y se ve inhibido de crecer o desarrollarse. “Por ejemplo las larvas quedan muy pequeñas o el insecto se intoxica y muere”, agregó.

En el caso de los cultivos de Tucumán, este extracto de chirimoya sería útil en “plagas del maíz, una plaga de la zona, también del nogal y del algodón”. La investigación continúa con otras plantas, sean o no autóctonas. “Extraemos de la planta, mediante un solvente, un extracto que probamos con insectos. Si el extracto intoxica a la larva, o la disuade de comer o cambia su metabolismo, separamos la sustancia tóxica para los insectos”. El resultado es ecológico porque se evita la acción de químicos que podrían dañar a seres humanos y al resto del ecosistema.

Cómo usarla en casa

Antes de que la industria haga un repelente en base a chirimoya, la científica Alicia Bardón da un consejo: “La gente puede usar la semilla molida, haciendo un extracto con alcohol etílico y agregando agua. Con esa solución se puede pulverizar en la casa, el jardín o la huerta”.

Fuente:  Clarin

http://untnoticias.unt.edu.ar/2014/12/hallan-un-insecticida-natural-en-las-semillas-de-una-fruta-del-norte/

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Científicos Argentinos de la UBA lograron determinar la forma de medir cómo se difunde una sustancia en un medio

Posted on 29 diciembre 2014 by hj

A partir de la pregunta acerca de cómo se distribuye una proteína que tiene un rol clave en el desarrollo embrionario, un equipo que conjuga a físicos y biólogos logró determinar la forma de medir cómo se difunde una sustancia en un medio. Los resultados se publicaron en Plos Computational Biology.

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De manera parecida a cómo se desparrama la tinta en el agua, se distribuyen las proteínas dentro del ambiente de la célula, pero no sólo rebotan contra las moléculas de agua, sino que a veces se quedan pegadas a ellas. Pero, en este caso, la tasa en que se desparraman es diferente.
De manera parecida a cómo se desparrama la tinta en el agua, se distribuyen las proteínas dentro del ambiente de la célula, pero no sólo rebotan contra las moléculas de agua, sino que a veces se quedan pegadas a ellas. Pero, en este caso, la tasa en que se desparraman es diferente.

El hecho de que a partir de una sola célula pueda formarse un organismo complejo, como, por ejemplo, un insecto, un ave o un mamífero, siempre ha causado intriga en el ámbito científico. Y muchos son los investigadores que han intentado desentrañar los mecanismos involucrados. La pregunta central es cómo se diseña el plano del cuerpo.
En pos de responder esa pregunta, genetistas y biólogos interesados en la génesis embrionaria recurrieron a los organismos menos complejos, como la mosca de la fruta. Uno de los aspectos más indagados es de qué modo el embrión “distingue” regiones a lo largo del eje del cuerpo, desde la parte que será la cabeza hasta lo que será la cola del animal (eje anteroposterior). Se sabe que la distribución no uniforme (como gradiente) de una proteína cumple un rol fundamental. Se conocía el tiempo que le llevaba al embrión establecer el gradiente, pero ese valor era, en apariencia, incompatible con mediciones independientes de la velocidad de difusión de la proteína.
En los últimos años, algunos aportes provinieron de la física, tanto desde el punto de vista del desarrollo de nuevas técnicas de observación y medición como del de modelos matemáticos que buscan capturar la cambiante y multifacética realidad biológica. Ambos aspectos están relacionados: el resultado de cualquier medición es interpretado en el marco de un modelo, y el uso de un modelo equivocado puede llevar a una interpretación incorrecta de las observaciones. Este ir y venir entre experimento y modelado llevó a la doctora Silvina Ponce Dawson, profesora en el Departamento de Física de Exactas UBA, y su equipo, a mostrar que las mediciones sobre la difusión de la proteína eran compatibles con el tiempo que le lleva al embrión establecer su gradiente.
“Estudiamos, desde el punto de vista teórico, las etapas tempranas del desarrollo del embrión de mosca, y cómo se va estableciendo el plan del cuerpo”, relata Ponce Dawson, y prosigue: “Hay sustancias que se distribuyen en forma no homogénea dentro del embrión y que, a su vez, permiten encender y apagar genes, y facilitar que se produzcan otras proteínas”.
En la formación del embrión, participa una proteína muy estudiada, denominada Bicoid, que se difunde en forma azarosa en el interior de las células y actúa como factor de transcripción: se une al ADN y ayuda a que se transcriba, de manera de permitir que se generen otras proteínas. “Se habían publicado algunos resultados sobre el gradiente en que se distribuía la proteína Bicoid, pero no se entendía bien cómo se producía esa distribución no homogénea dentro del embrión”, señala la investigadora, quien, junto con su equipo, logró determinar cómo se difunde esa proteína, y los resultados fueron publicados en Plos Computational Biology. La primera autora del trabajo es Lorena Sigaut, y también firman el artículo los doctores John E. Pearson y Alejandro Colman-Lerner.
En efecto, en 2007 un equipo de investigadores midió por primera vez la difusión de Bicoid en embriones, mediante técnicas ópticas. El valor estimado resultó demasiado lento comparado con los experimentos que mostraban tiempos más cortos. Asimismo, pruebas posteriores mediante otras técnicas ópticas dieron valores diferentes.

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Silvina Ponce Dawson.
Como la tinta en el agua
La difusión de una sustancia siempre se produce en forma aleatoria: una gota de tinta en el agua se desparrama de manera desigual. “Si se mira al microscopio, es un movimiento azaroso en el que las moléculas de tinta van chocando con las de agua, unas salen para un lado, y otras, para el otro”, explica Ponce Dawson, que ha estudiado esos fenómenos.
De manera parecida a cómo se desparrama la tinta en el agua, se distribuyen las proteínas dentro del ambiente de la célula, pero no sólo rebotan contra las moléculas de agua, sino que a veces se quedan pegadas a ellas. Pero, en este caso, la tasa en que se desparraman es diferente.
“Hace unos años habíamos observado que, cuando las sustancias difunden, el tiempo que se mide es diferente según se mire al individuo o a una población”, señala la investigadora. Si la proteína va a pegarse en un sitio, y éste se encuentra ocupado, sigue de largo. Entonces, la velocidad en que se dispersa una molécula va a depender de qué es lo que estén haciendo las otras.
El equipo que lidera Ponce Dawson encontró que la tasa varía según la técnica óptica que se aplique. De esa forma, se pudo explicar la divergencia de varios órdenes de magnitud en los valores estimados del coeficiente de difusión de la proteína Bicoid. La investigadora destaca: “La tasa de difusión es más lenta si uno sigue a un individuo que si mira a toda la población. De acuerdo con nuestro modelo, el tiempo que le lleva establecerse al gradiente está dado por esta última que es más rápida. De este modo el tiempo de formación del gradiente medido en forma experimental es compatible con las primeras mediciones de la difusión de Bicoid, que equivalen a seguir a un individuo”.
Si la técnica empleada permite supervisar la forma en que se difunde una población de moléculas, se observa un reemplazo permanente de sitios que son ocupados, liberados y ocupados nuevamente por otros individuos. Pero si la técnica sólo permite seguir la trayectoria de una molécula individual, cuando ésta se detiene, porque se pega en un sitio, resulta necesario esperar a que se despegue y siga su recorrido. De este modo, la velocidad de dispersión de una molécula individual va a ser menor que la velocidad en que se mueve el conjunto.
Los investigadores validan sus hipótesis mediante simulaciones numéricas del comportamiento de las moléculas. Y simulan las distintas técnicas ópticas que permiten seguir el movimiento del conjunto o el de moléculas individuales. Se simula el experimento, y se aplica fluorescencia a lo que se quiere medir, ya sea a todo el volumen, o a un individuo aislado. De este modo, se obtiene la tasa a la que se desplaza el individuo, y la tasa a la que se desparrama la población.
En resumen, la pregunta por las divergencias en la velocidad de distribución de una sustancia parecería quedar saldada. Es un ejemplo de cómo la física, mediante simulaciones computacionales y ecuaciones matemáticas, intenta aferrar una realidad que parece inasible.
De todos modos, son muchos los interrogantes que aún permanecen acerca de los patrones involucrados en el desarrollo embrionario.

Fuente: UBA

http://nexciencia.exactas.uba.ar/desarrollo-embrionario-proteinas-biologia-computacional-silvina-ponce-dawson-alejandro-colman-lerner-lorena-sigaut

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Científicos Argentinos descubren cómo evitar fallas en redes a partir de analizar conexiones cerebrales

Posted on 28 diciembre 2014 by hj

Científicos argentinos formulan una teoría que predice la robustez de las redes naturales y que podría ayudar al armado de redes artificiales

redes

Mariano Sigman y Andrés Babino, investigador independiente y becario doctoral, respectivamente, del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (UBA-CONICET) lograron, a partir de analizar conexiones cerebrales, determinar de qué manera deberían estructurarse las redes artificiales para prevenir fallas catastróficas.

El trabajo, realizado en conjunto con investigadores de Brasil, Estados Unidos y España y publicado en la revista Nature Physics, logró demostrar por qué las redes naturales conservan su robustez, algo que la teoría fallaba en predecir.

Hasta el momento la teoría de red de redes pronosticaba errores catastróficos en las redes naturales que no se evidencian en la práctica. Desde las redes neuronales hasta las interacciones ecológicas, todas mantienen su robustez por selección natural, explica Babino.

Las claves principales de esta robustez son, como grafica Sigman, por un lado que la comunicación de las redes es mediada por nodos centrales – hubs – y que al conectarse se da el fenómeno de redundancia, es decir una duplicación de los datos y elementos que utiliza la red para que la falla de una no implique la caída del conjunto. “Esto produce redes de menos rango –mismo numero de cables con menos nodos conectados-, pero representa mayor robustez en cada conexión”, agrega.

Cuando conectan dos redes que aisladas son robustas, las debilidades de una red pueden propagarse a las zonas fundamentales de la otra y lograr penetrar en sitios que estaban protegidos, por ejemplo indica Sigman, “la red de datos y la red eléctrica que dependen una de otra y si se cortan los datos, la distribución de energía se interrumpe”, agrega.

redes2

Andrés Babino, becario doctoral en FCEN, UBA-CONICET

Para llegar a estas conclusiones, el grupo de trabajo analizó conexiones cerebrales de una base de datos públicos, recabados de distintos estudios neurológicos –set de datos-. Uno es el deResting State -estado de reposo- en el que los sujetos son sometidos a resonancia magnética funcional con los ojos cerrados y se les pide que no piensen en nada. “En ese estado mental presentan un patrón de activación cerebral estereotipado y comprobamos que tiene las propiedades predichas por esta nueva teoría”, dice Babino.

“También se verifica en otro set de datos, llamado de tarea dual -dual task-, en el que el sujeto tiene que hacer dos cosas al mismo tiempo, con imágenes y sonidos, eso genera una red atencional distinta, un patrón de activación distinta. Y esta nueva red, también satisface la predicción de la teoría”, concluye.

Este nuevo modelo que analizó conexiones cerebrales puede permitir estudiar nuevos set de datos de otras redes neuronales, o de redes de ecología –redes tróficas-, y utilizarse para el armado de redes robustas humanas que alejen la posibilidad de las fallas catastróficas.

Nota: María Bocconi / CONICET

Fuente: El Otro Mate

http://www.elotromate.com/ciencia/descubren-como-evitar-fallas-en-redes-a-partir-de-analizar-conexiones-cerebrales/

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DANIEL PAZ & RUDY | Página 12

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