Células en mitosis...

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Teoría, Ley y Hechos en Ciencia...

Cada vez que un ignorante científico desprecia la Relatividad y/o Evolución por ser "solo una Teoría", dios añade una dimensión a las cuerdas... (Visto en Twitter)

A menudo se escucha la ingenua crítica a la ciencia que dice “es sólo una teoría”, tratando de indicar que no está “demostrada” y que una vez “demostrada” se convertirá en una ley o un hecho. Esto no es sorprendente debido a que tal noción es consistente con lo que a veces se nos enseña incorrectamente en las clases de ciencia general de la escuela. La afirmación es, no obstante, completamente falsa y demuestra dos malentendidos comunes sobre la ciencia.

El primer malentendido es que la ciencia “demuestra” teorías. Las teorías nunca se “demuestran”, sólo se confirman mediante la observación; pero tal confirmación siempre es provisional. No importa cómo de bien o cuánto ha sido confirmada una teoría científica, siempre está sujeta a falsación o corrección por nuevas observaciones.

Por ejemplo, considera la Teoría de la Mecánica Newtoniana. Durante 200 años, fue el estándar incontestable de “verdad” científica. Su éxito fue tan grande que algunos filósofos (Kant) afirmaron que no sólo era una teoría empíricamente confirmada, sino que era una “verdad a priori”. Ahora la conocemos mejor. A velocidades muy altas y distancias muy pequeñas, la Teoría de la Mecánica Newtoniana ha sido concluyentemente falsada. Ha sido reemplazada por la combinación de las Teorías de la Relatividad y la Mecánica Cuántica. Aún así, la Mecánica Newtoniana sigue siendo una excelente aproximación a estas teorías más correctas bajo lo que podríamos llamar condiciones normales, así pues, incluso cuando es falsada, una teoría científica puede seguir siendo útil.



El segundo malentendido es que una teoría es una ley o hecho “no demostrado”, o, a la luz de lo anteriormente comentado, una ley o hecho no confirmado. Las teorías científicas, leyes y hechos son tres tipos distintos de afirmaciones. Unos pocos ejemplos históricos ilustrarán las diferencias.

La Ley de las Proporciones Fijas afirma que los elementos químicos se combinan entre sí en proporciones enteras fijas por peso. Está basada en hechos como: el dióxido de carbono consta de 3 partes de carbono y 8 partes de oxígeno. La Teoría Atómica de la Materia (Dalton) intentó explicar por qué esto es cierto. La Teoría Mecánico Cuántica de la Estructura Atómica (Bohr, Heisenberg, Pauli, Pauling, et al) explica por qué esto es sólo aproximadamente cierto y cuándo es demostrablemente falso.

Las Leyes de Mendel afirman que las características heredadas se propagan a las siguientes generaciones en frecuencias expresables como ciertas proporciones enteras simples. Está basada en varios hechos que Mendel observó en plantas de guisantes. La Teoría de la Genética Molecular (Sutton, Morgan, Dobzhansky, McClintock, Watson, Crick, et al) no sólo explica por qué las Leyes de Mendel son aproximadamente ciertas, sino también por qué y cuándo son demostrablemente falsas.

La Ley de Hubble afirma que la velocidad a la que una galaxia distante se aleja de la Tierra es directamente proporcional a su distancia a la Tierra. Está basada en ciertos hechos, incluyendo los desplazamientos al rojo en el análisis espectrográfico de la luz de cierto tipo de estrellas. La Teoría del Big Bang (Friedmann, LeMaitre, Gamov, et al), basada en la Teoría de la Relatividad General (Einstein), explica por qué la Ley de Hubble es aproximadamente cierta.


Ahora, antes de intentar hacer alguna definición implícita, vamos a volver sobre la falacia de la escuela que afirma que: “Una hipótesis se convierte en teoría, y luego en ley, conforme aumenta el grado de demostración”. Una hipótesis es, efectivamente, una idea que requiere una mayor investigación. Cuando está suficientemente confirmada, una hipótesis puede convertirse en una teoría, una ley o un hecho. ¿”Un hecho”?, podríamos preguntarnos. ¿”Los hechos no son ciertas cosas que no requieren confirmación?” Este es otro malentendido común.

Una breve historia de la Mecánica Newtoniana espero que ayude a ilustrar la naturaleza de los hechos científicos:
Galileo, podría decirse que el primer científico moderno, supuestamente dejó caer bolas desde la Torre Inclinada de Pisa. Probablemente no lo hizo, sino que Galileo experimentó con bolas rodando sobre planos inclinados y formuló tal vez la primera ley rigurosa de la cinética y el movimiento de caída libre (s = 16t2). Hizo distintas observaciones – una bola rodando por un plano inclinado 30 grados viaja X centímetros tras un segundo, 4X centímetros tras dos, 9X centímetros tras tres...– lo cual se convirtió en los hechos resumidos por sus leyes. Las observaciones precisas son cómo la ciencia reemplaza los hechos cotidianos, tales como “las cosas caen cuando las sueltas”, con hechos científicos. Pero algunos hechos cotidianos, tales como “los objetos pesados como las rocas caen más rápido que los ligeros como las plumas”, deben rechazarse cuando se examinan científicamente. Nota que también los hechos de Galileo dependen de una nueva idea (¿o teoría?) del tiempo como un parámetro regular y medible (Galileo se supone que usó su pulso).

Newton generalizó el trabajo de Galileo con su Teoría de la Mecánica (incluyendo la Ley F = ma) y su Ley de la Gravitación Universal (F = GMm/r2), ambas presentadas en el monumental trabajo, “Mathematical Principles of Natural Philosophy" (Principios Matemáticos de la Filosofía Natural). Estas dejaron a las Leyes de Galileo como casos especiales aproximados. La Ley de la Gravitación de Newton estaba basada en una misteriosa fuerza atractiva entre dos masas cualesquiera. La fuerza es “misteriosa” debido a que de hecho lo era, al menos para Newton. Lo intentó, pero nunca tuvo éxito al formular una teoría de la gravedad, la cual podría explicar “por qué” su ley universal era cierta o “cómo” funcionaba. Usando su Ley de la Gravitación y su Teoría de la Mecánica, Newton fue capaz de explicar numerosos hechos (el movimiento de los planetas en el cielo, el movimiento de las mareas, etc.) y leyes (las de Kepler y Galileo).


Einstein desarrolló una teoría de la gravedad, conocida como Relatividad General, la cual explica “cómo” funciona la gravedad y “por qué” la Ley de Newton de la Gravitación Universal es aproximadamente cierta. La Teoría de la Relatividad (Especial y General) también predijo que la Teoría de la Mecánica de Newton estaría equivocada a energías muy altas; tales medidas de masa, tiempo y distancia variarían dependiendo de la velocidad del observador. Esta predicción se ha verificado en millones de observaciones experimentales en aceleradores de partículas. Pero bajo condiciones normales – las que nos encontramos en la vida cotidiana – la Mecánica Newtoniana es una excelente aproximación a estas teorías más correctas; y sigue siendo la base de la ciencia subyacente a la mayor parte de apicaciones de ingeniería.

Nota cómo los términos “hecho”, “ley” y “teoría” se usan en los ejemplos anteriores. Esto es consistente con la forma en que se usan y comprenden habitualmente en ciencia. Los hechos científicos, leyes y teorías son tres tipos distintos de afirmaciones. Uno a veces escucha la palabra “teoría” usada en lugar de la palabra “hipótesis”, como en “Tengo una teoría que...”, pero este es un abuso de la palabra, posiblemente motivado para evitar una palabra con un sonido pretencioso como “hipótesis”. Si se pide una definición formal de los términos, se podría dar:

Un hecho científico es una observación controlada, repetible y/o rigurosamente verificada.

Una ley científica es una afirmación de una regularidad observada entre hechos, a menudo expresable como una simple relación matemática.

Una teoría científica es un marco de trabajo conceptual integrado para razonar sobre una clase de fenómenos, los cuales son capaces de coordinar hechos existentes y leyes y a veces proporcionar predicciones de otros nuevos.


Las teorías a menudo explican “por qué” leyes y hechos son “ciertos” o “cómo funcionan”. En lo discutido anteriormente, nota que las teorías a menudo tienen múltiples nombres asociadas a ellas. Esto no es sorprendente debido a que las teorías son mucho más complejas. Observa que no sólo teorías y leyes, sino que también los hechos pueden ser falsados. El “hecho” anterior a Galileo de que los objetos pesados caen más rápido que los ligeros fue falsado. El “hecho” Newtoniano de que la masa, tiempo y distancia no varían con la velocidad fue falsado. El “hecho” químico de que sólo hay tres formas elementales de carbono – diamante, carbón y grafito – fue falsado.

Este último hecho falsado es otro ejemplo de interrelación entre hipótesis, hecho y teoría. Ahora considera a los químicos de la Universidad Rice que formaron la “hipótesis” de que había otra forma elemental de carbono en la que los átomos se “curvaban” en una “pelota de fútbol” esférica. La Teoría de la Mecánica Cuántica no parecía decir que fuese imposible. Por lo que experimentaron, y descubrieron el Carbono-60 o “BuckminsterFullereno”. No es una teoría o una ley; ¡es un Hecho! Aunque un hecho que sólo puede afirmarse y se comprenden los términos de la Teoría Atómica de la Materia. Esto no es algo poco común. Muchos hechos científicos están “cargados de teoría”, lo que significa que sólo pueden afirmarse en términos proporcionados por una teoría científica. Los hechos espectrográficos que apoyan la Ley de Hubble están igualmente “cargados de teoría”.

Otro caso: en su uso normal, la palabra “evolución” a menudo se refiere tanto al hecho como a la teoría. La evolución es un hecho. Se ha observado directamente. La evolución es el cambio con el tiempo en la distribución de los alelos genéticos (“genes”) de una población. En este sentido, son poblaciones las que evolucionan y no los individuos. La evolución se ha observado en numerosas situaciones. Una población de una única especie –los individuos son capaces de aparearse y reproducirse– puede quedar separada y sujeta a un entorno distinto. Con el tiempo, la distribución de alelos en las dos poblaciones divergirá. En algún punto, los individuos de las dos poblaciones, no serán capaces de aparearse y reproducirse entre sí. Una única especie ha evolucionado en dos. La evolución es un hecho observado.


La Teoría de la Selección Natural de Darwin, aumentada por la Teoría de la Genética Molecular, explican el hecho de la evolución, así como los hechos del registro fósil y muchas otras cosas de la biología moderna. Observa la palabra “aumentó”. La posterior teoría no falsó la idea de Darwin de selección natural, sino que la enriqueció y extendió, proporcionando explicaciones a fenómenos que Darwin simplemente había observado. Esto también es algo común en el desarrollo de la ciencia. La Teorías Clásicas del Calor, Energía y Termodinámica aumentaron de forma similar la Teoría de la Mecánica Newtoniana sin falsarla.

La palabra “evolución” a veces se usa para referirse a la combinación de hechos de la evolución, las dos teorías mencionadas antes y las hipótesis de que toda la vida en la Tierra ha evolucionado a partir de un ancestro común. Aunque este último componente está etiquetado como hipótesis, está tan bien confirmado que casi podríamos llamarlo hecho. Un apunte histórico interesante es que Darwin nunca usó la palabra “evolución” en su monumental trabajo, “The Origin of Species“ (El Origen de las Especies). En este uso, la evolución es esencial a la biología moderna. Se dice que nada en la biología tiene sentido si no es a la luz de la evolución...



Fuentes:
Ciencia Kanija (www.cienciakanija.com)
Theory, Law and Fact in Science. ©James S. Freeman, 2002
The Mathematical Principles of Natural Philosophy (1729) Newton's Principles of Natural Philosophy, Dawsons of Pall Mall, 1968; Opening pages of the Principia up to the three laws of motion; opening pages of Book III, The System of the World, with rules for Philosophy, plus the closing comments with his view of God, etc.

Memes....

Gen: Secuencia ordenada de nucleótidos de la molécula de ADN (o RNA, en algunos virus) que constituye la unidad funcional para la transmisión de los caracteres hereditarios.

Meme: Cualquier idea o concepto que es capaz de replicarse en las mentes de los seres humanos. Su nombre es una combinación de mímesis (imitación) y genes.

El término meme fue acuñado por el divulgador científico Richard Dawkins en "El Gen Egoísta" para definir las ideas o conceptos que se propagan de una mente a otra, ya sea a través de la imitación, aprendizaje o asimilación.



La idea central contenida en esta teoría es que los patrones culturales se replican siguiendo un patrón muy similar al código genético de los seres vivos. De esta forma las ideas se propagan, mezclan y evolucionan y ello determina qué ideas son más aptas para sobrevivir en uno u otro ambiente.

Por ejemplo, la idea de que la democracia es el mejor tipo de gobierno ha demostrado ser un buen meme, ya que pese al tiempo transcurrrido esa idea se mantiene a pie firme en el ideario colectivo de Occidente.

Esto ha incentivado la unión de psicólogos, antropólogos, informáticos, estadísticos, etcétera, en el estudio y profundización de esta teoría y sus diversas implicancias en áreas tan "diferente" como la sociología o la inteligencia artificial.

Esta teoría aún está incubándose por lo que podría llamarse una prototeoría, ya que aún se mueve dentro de las analogías y metáforas sin haber llegado a expresar cuantitativamente sus postulados.

Sería demasiado ingenuo asumir que ésta teoría pueda explicar totalmente el nacimiento, expansión y evolución de la cultura, sin embargo no se puede descartar a priori su importancia.

En los términos anteriores todo este post es un meme.

Origen y evolución....

Fácil y práctica...

Charles Robert Darwin - 12 de Febrero

"Cuando se dijo por primera vez que el sol permanecía fijo y que el mundo giraba, el sentido común de la humanidad declaró la doctrina falsa; pero el viejo dicho vox populi, vox Dei, como todo filósofo sabe, no puede ser confiado a la ciencia".
El origen de las especies, capitulo VI


No es una exageración decir que este mundo sin Darwin y la ciencia de la evolución sería un lugar mucho más terrible y empobrecido... en todas las dimensiones. La medicina moderna no existiría; no habría ninguna manera de saber que podemos usar el tejido de los animales con antepasados comunes para reparar la válvula de un corazón humano. No se podría parar las infecciones que evolucionan y se vuelven resistentes a los tratamientos, ni descubrir curas para los virus... Además, nos privaría del asombro y júbilo de aprender cómo funciona el mundo natural. Porque Darwin hizo su contribución, su obra fortaleció el método científico y su papel en la sociedad moderna. Y esto es sumamente importante.


Como dijo Ardea Skybreak: "...todos necesitan comprender los hechos fundamentales de la evolución y el método científico… cuando a los individuos los privan de un enfoque científico de la realidad, los privan de una apreciación completa de la belleza y riqueza del mundo natural, así como de los medios para entender la dinámica del cambio de la naturaleza y de la sociedad humana". (The Science of Evolution and The Myth of Creationism, Knowing What’s Real—and Why it Matters, p. viii)

12 de Febrero -> celebración anual de un avance maravilloso en el conocimiento humano..

La evolución nos hizo a todos...

Soy primate... 24 de Noviembre

1. Me siento orgulloso de ser miembro del orden de los primates. La inclusión en el grupo de los primates no es solo un aspecto taxonómico sino que revela también el parentesco evolutivo que tenemos con los demás primates.

2. Me siento orgulloso de "descender de un simio". No de una especie de simio actual, sino de un simio extinto, pero simio al fin y al cabo. No me avergüenza mi origen evolutivo.

3. Quiero hacer un reconocimiento al trabajo de los paleontólogos que han ayudado a descifrar nuestros orígenes evolutivos y deseo que se siga desarrollando el trabajo de los paleontólogos, así como la divulgación de sus investigaciones.

4. Quiero hacer un reconocimiento a todos los biólogos y conservacionistas que trabajan para ayudar a conservar las especies de primates actuales.



5. Quiero declarar que los seres humanos no estamos separados de la naturaleza, sino que somos parte de la naturaleza, ya que nos relacionamos con ella en las interacciones ecológicas y por nuestro origen evolutivo.

6. Manifiesto que me siento orgulloso de ser homínido y de que nuestros parientes más cercanos sean los simios africanos. La anatomía comparada y la genética nos muestra esta relación filogenética y tal hecho no nos hace menos como seres humanos.

7. Quiero que el conocimiento de los orígenes humanos que nos revela la ciencia esté disponible en todas las escuelas y denuncio el bloqueo que hacen de ello los grupos fundamentalistas religiosos.

8. Manifiesto que la oposición que hacen los creacionistas respecto al parentesco de los humanos con los demás primates y de nuestra evolución es científicamente deshonesta y responde solamente a intereses doctrinales. Los creacionistas tienen derecho a creer lo que deseen pero no pueden pretender pasar por alto el testimonio fósil, ni del ADN, ni de hacer pasar sus convicciones religiosas como una explicación al mismo nivel de la ciencia.



24 de Noviembre - Día del Orgullo Primate

Heridas, lamidas y perros...

Cuando un perro tiene una herida, tiende a lamérsela, como si su saliva de algún modo fuera curativa. De hecho, entre nosotros existen muchos mitos acerca del poder curativo de la saliva. Pero ¿cuánto hay de cierto? ¿La naturaleza es tan sabia como parece?

Entre nosotros y también entre los perros se acostumbra a haber un gran trasiego de saliva. Los perros te lamen a modo de saludo o para mostrar su afecto. Entre nosotros intercambiamos saliva para mostrar amor o directamente nos lamemos para avivar nuestros juegos eróticos ;).


Pero lo cierto es que la saliva humana contiene una cantidad nada despreciable de agentes bacterianos (Como ya lo he mencionado anteriormente). El acto de besar es muy poco higiénico. E incluso se ha comprobado que la mordedura de un ser humano puede ser más peligrosa que la mordedura de un perro.

Pero en la saliva de los perros también viven gran número de gérmenes que no son nada recomendables para una herida abierta. Entonces ¿por qué se lame el perro?

Básicamente, porque la herida le pica. Y porque el ácido ascórbico de la saliva reacciona con los nitratos de la piel formando pequeñas concentración de monóxido de nitrógeno (NO), que ayuda a la cicatrización y desinfección de sus heridas.

Pero este remedio natural es menos eficaz que el propuesto por la medicina. En primer lugar, porque entre el efecto desinfectante de la saliva también viene acompañado ese buen número de gérmenes peligrosos que pueden infectar la herida. Desde la medicina, además, se sabe que la forma más eficaz de combatir una herida es permitir que ésta se seque, y una lengua húmeda no es una buena idea si queremos conseguir eso.

Razón por la cual, tras una operación veterinaria, a los perros se les encasqueta esa especie de embudos de plástico en la cabeza: a fin de evitar que el instinto, forjado en un hábitat natural en el que no existían otras alternativas más higiénicas, deje paso al conocimiento médico. O dicho de otro modo: los perros se lamen las heridas porque no han estudiado medicina...

Patrones de conducta enlatados..

Todos somos un poco robots, por mucho que intentemos diferenciarnos de ellos. Todos albergamos un buen número de características innatas, que vienen de serie, y que configuran gran parte de lo que somos y lo que pensamos.

Tal vez en los animales sea más evidente. Como los cachorros de perro labrador, que son capaces de localizar la mirada de su amo.

Los caballos pueden controlar su musculatura los suficiente para andar decentemente al cabo de pocos minutos de haber nacido.

Incluso hay algo así como algoritmos que vienen de serie para llevar a cabo conductas más complejas, como el ritual de apareamiento de una mosca de la fruta macho, que sigue rigurosamente a pesar de que nunca la haya visto hacer en nadie más. El macho comenzará dirigiéndose hacia la hembra; si todo va bien, después empezará a seguirla. A continuación le dará unos golpecitos con las patas delanteras y, si aún no ha sido rechazado, le cantará una canción haciendo vibrar las alas. Luego procederá a lamer los genitales de su deseada pareja. En ese momento arrollará el abdomen y por fin consumará la relación.

Si observamos cómo se acicala un ratón corriente descubriremos que siempre sigue el mismo ritual: empezar por la cabeza, pasar al torso, a la región anal-genital y terminar en la cola. Este comportamiento es tan enlatado que, si incluso el ratón carece de patas al nacer, seguirá exactamente el mismo ritual.

En verano de 2002, científicos de la Universidad de Utah descubrieron un gen que desempeña el papel de modulación de la secuencia entera. Sin este gen, los ratones se acicalarían sin parar hasta llegar a arrancarse el pelo de la piel.

El proceso de acicalamiento del faisán asiático rojo todavía es más complicado, tal y como apunta Gary Marcus: "Cada dos días, tanto si lo precisa como si no, ese ave da rienda suelta a un proceso denominado “sacudida de polvo”, que es mucho más complejo que el elemental hacer espuma-enjuagar-y-repetir del reverso de nuestras botellas de champú. El faisán asiático no necesita modelos adultos, ni siquiera que haya polvo: efectuará la danza para sacudírselo incluso cuando haya sido criado de manera aislada sobre un suelo de tela metálica especial que impide que se acumule el polvo."

bip-----bip-----bip

El rombo de Michaelis...

Seguro que todos los varones que leen esto habrán observado que ciertas mujeres (y también algunos hombres) tienen dos hoyuelos marcados en esa parte donde la espalda pierde su nombre. Lo que no saben es que su atractivo no es poder usarlos para reposar los pulgares, sino que indican quién podría ser una buena madre.

Al menos en lo que se refiere al momento del parto, claro. Esos “hoyuelos de Venus”, como también se les llama a veces, son dos vértices del rombo de Michaelis. Debe su epónimo al obstetra que lo describió en el siglo XIX, el alemán Gustav Adolph Michaelis, y anatómicamente se corresponden con las articulaciones sacroilíacas.
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Lo interesante es que la distancia entre los hoyuelos (lo que sería la diagonal transversa del rombo) es una indicación indirecta del tamaño de la pelvis y, por tanto, del "canal del parto" y la facilidad para parir, igual que lo son la altura de la madre o la anchura de sus caderas (¿entienden ahora por qué algunos hombres prefieren las mujeres con silueta de guitarra?).

Ahora que lo saben, ya tienen una excusa (si es que era necesaria) para mirar a esa zona lumbar que asoma cuando aprieta la temperatura...

"Cerebro Artificial" a partir de DNA humano...

Desde hace décadas que los científicos buscan crear una Inteligencia Artificial (IA) comparable a la humana. En general, la mayor parte de los intentos provienen del ámbito de la informática, implementando algoritmos y ordenadores que puedan reproducir en mayor o menor medida el comportamiento del cerebro humano. Pero un grupo de expertos del Instituto de Tecnología de California ha encarado el problema mediante la bioquímica, utilizando como “ladrillo básico” para su cerebro artificial moléculas de ADN. El prototipo, una red compuesta por el equivalente a cuatro neuronas, fue capaz de reconocer patrones de sucesos, formar recuerdos, tomar decisiones y realizar diferentes acciones. A continuación los detalles de este increíble experimento.

Científicos del Instituto de Tecnología de California (Caltech) pusieron a punto un “cerebro artificial” capaz de recuperar recuerdos a partir de patrones parciales, de una manera similar a como lo hace el cerebro humano. Si bien se han hecho -y se siguen haciendo- experimentos similares casi todos los meses, lo que convierte el trabajo de los expertos del Caltech en algo especial es que su Inteligencia Artificial (IA) no es un programa corriendo en un superordenador. En efecto, se trata de una red neuronal pequeña (compuesta por el equivalente de cuatro neuronas) construida a partir de moléculas de ADN. El nuevo “cerebro” se encuentra dentro de un tubo de ensayo, y se comunica con el mundo mediante señales químicas y marcadores fluorescentes.

Para construir la red neuronal bioquímica, los científicos se basaron en un modelo de neurona sencillo denominado “función de umbral lineal”. Básicamente, el modelo predice que cuando la neurona recibe determinadas señales químicas en sus entradas, espera a que traspasen un umbral para “activarse” y producir determinadas señales en sus salidas. Los expertos de Caltech son especialistas en ciencias computacionales y bioingeniería, y para probar las habilidades de su IA la sometieron a un “juego de adivinación”. Los sorprendentes resultados obtenidos con tan solo cuatro neuronas permite suponer que si se elevase su número lo suficiente, podría ser tan “inteligente” como nosotros.

La pequeña red neuronal fue capaz de “recuperar recuerdos” a partir de patrones incompletos, de la misma forma que lo hace nuestro cerebro. Lulu Qian, investigadora del Caltech y principal autora del artículo que su equipo publicó en la revista Nature, dice que “este cerebro es increíble, capaz de reconocer patrones de sucesos, formar recuerdos, tomar decisiones y realizar acciones diferentes”. Al comienzo de su trabajo, los investigadores se preguntaron si un grupo de moléculas en interacción podría llegar a exhibir un comportamiento “ordenado e inteligente”, similar al de un cerebro. Según Qian, y luego de haber culminado el experimento, la respuesta es un rotundo “sí”. Cada una de las “neuronas” era un grupo de 112 hebras distintas de ADN, y la “red” estaba contenida en un tubo de ensayo.

¿Reconoces a Ramón y Cajal?

Para probar sus habilidades se le sometió a un juego que consistía en identificar a un científico determinado. Las respuestas posibles eran “Rosalind Franklin”, “Claude Shannon”, “Santiago Ramón y Cajal” y “Alan Turing”, y el cerebro recibía datos del tipo “Nació en el Siglo XX” o “Era británico”. Una vez que se introdujeron los datos necesarios en la red, el equipo de científicos elegía un nombre al azar, y proporcionaba a la IA un conjunto incompleto de datos sobre él. Sorprendentemente, a partir de los datos proporcionados, la red neuronal artificial fue capaz de “adivinar” en cuál de los cuatro científicos habían pensado los investigadores utilizando 27 formas distintas de respuesta a las cuestiones. No falló siquiera una vez.

Las “preguntas” se introducían en el tubo mediante hebras de ADN y la red proporcionaba sus respuestas a través de señales fluorescentes. Seguimos estando lejos de conseguir una Inteligencia Artificial capaz de competir con la inteligencia natural, pero experimentos como este nos permiten especular con que dentro de no mucho tiempo lograremos una “entidad artificial” capaz de razonar lo suficientemente bien como para ser útil.

Fuente: ABC.es

Nuestro mensaje al espacio...

El sonido de un beso, las primeras palabras de una madre a un bebé, el latido de un corazón. Estos sonidos humanos viajan a unos 56 000 km/hr hacia el espacio estelar y se encuentran ya en los límites del Sistema Solar, a más de 16 000 millones de kilómetros de la Tierra. Los sonidos están grabados en los dos discos de oro de las sondas Voyager, enviadas al espacio en 1977 junto con decenas de fotografías y símbolos que pretenden dar un mensaje sobre quiénes somos a posibles alienígenas.

Cubierta del Disco - Explicación a los gráficos

La cadena NPR ha hecho un pequeño montaje con algunos de los sonidos e imágenes que Carl Sagan y Anne Druyan seleccionaron para los discos de las Voyager. Los invito a escuchar y mirar esta pequeña selección:



Como curiosidad durante aquel proceso de selección para el disco de oro Sagan y Druyan se enamoraron y se casaron. Los latidos del corazón y las mediciones del encefalograma son los de ella.

Si les interesa conocer todos los contenidos del disco escríbanme a mi correo electrónico.

El cerebro de un Zombi...

Empezó como una especie de broma y ha terminado dando lugar a varios artículos, entrevistas, infografía e incluso investigaciones. En colaboración con la "Zombie Research Society" (Sociedad para la Investigación de los Zombis), el neurocientífico Bradley Voytek y su colega Timothy Verstynen han analizado el comportamiento de los zombis que aparecen en cómics y películas desde un punto de vista neurológico, y el resultado es entender sus desórdenes y así evitar un hipotético ataque (XD jaja).

"Este trastorno, al que hemos bautizado como "Trastorno Hipoactivo de Déficit de Conciencia", escribe Voytek, "se caracteriza por la pérdida del comportamiento racional, voluntario y consciente y su sustitución por agresiones compulsivas, atención conducida por estímulos y la incapacidad de coordinación motora y lingüística".
Traducido: los zombis tienen el cerebro hecho papilla y para demostrarlo, Voytek y su colega han reconstruido el hipotético escáner cerebral de un zombi en comparación con el humano. Las áreas el color naranja son las zonas destruidas en el cerebro de un "muerto viviente":

Este nivel de daños cerebrales, aseguran los científicos, conduce a un patrón de violencia y apatía social y los pacientes tendrían "pocas posibilidades de rehabilitación", bromean. De hecho, añade Voytek, la única recomendación posible sería la inmediata puesta en cuarentena del individuo afectado, aunque se atreven a dar algunas instrucciones básicas para defenderse de un ataque, en función de las características que los zombis presentan de forma habitual:

1. Daños en el cerebelo: ataxia

Este daño en el cerebelo explicaría su movimiento lento y descoordinado característico de los zombis, por lo que la primera opción es correr o subirse a un lugar elevado. En cualquier caso, advierten, hay que tener cuidado con una segunda clase de zombis, los zombis "rápidos", que no tienen este problema y son mucho más peligrosos.

2. Daños en el lóbulo temporal: mala memoria
Otra de las características de los zombis es que enseguida olvidan lo que estaban haciendo. El daño en el lóbulo temporal provoca un problema con la creación de recuerdos, de modo que permanecer un rato escondido es una buena estrategia, hasta que el zombi se distraiga con otra cosa.

3. Daños en la corteza parietal: no sienten dolor.
Si no puedes matar a un zombi arrancándole la cabeza es mejor que no luches con él, porque ellos no sienten dolor y tú sí. Esta característica se explicaría por los daños en la corteza parietal.

4. Síndrome de Bálint.
Parte de estos daños en la corteza parietal explicaría que los zombis sean víctimas del síndrome de Bálint, una enfermedad que se manifiesta en dificultad de mover los ojos y calcular distancias, de modo que no resulta difícil escapar de su mirada y distraerlos.

5. Síndrome de Capgras
"Curiosamente", apunta Voytek, "los zombis también parecen sufrir alguna forma del síndrome de Capgras", es decir, no reconocen a los familiares ni a las personas que apreciaron en vida. Por eso, si no puedes huir, imitar sus movimientos puede ser una buena estrategia para que te consideren uno de ellos.

6. Daños en la corteza prefrontal: imposible comunicarse.
Finalmente, los daños en la corteza prefrontal harían imposible cualquier intento de comunicarse con un zombi o tratar de hacerle entrar en razón. Es decir, a pesar de que puede ser uno de tus seres queridos, no hay razonamiento con ellos. Su corteza prefrontal, así como la producción del lenguaje y las áreas de comprensión, están tan dañados que no hay ninguna posibilidad de comunicación. "¡No seas víctima de tu propia ignorancia del cerebro!", bromean los autores.

Por supuesto, estos aspectos no pretenden hacer burla de las personas con daños cerebrales, ni decir que estas personas con daño cerebral sean zombis, son solo un intento de enseñar algo de ciencia de forma divertida. Si alguien aprende algo sobre el cerebro en el camino, tal como señala Voytek, se habrá alcanzado el objetivo.

¿Las huellas dactilares son diferentes de persona a persona? ¿cómo se sabe?

Nadie se ha dedicado a examinar las huellas dactilares de todos los seres humanos del planeta, así que ¿cómo sabemos que no hay dos huellas dactilares iguales?

En 1823, John Evangelist Purkinje, un catedrático de anatomía de la Universidad de Breslau, publicó una tesis en la que se mencionaba que había 9 tipos de formas de huellas dactilares, pero no hizo ninguna mención de que pudieran usarse para identificar individuos. Fue Sir William Hershel, en 1856, quien empezó a usar las huellas digitales para validar contratos. Su idea era la de que los comerciantes nativos pusieran la huella de su mano derecha detrás del papel del contrato, para evitar que alegaran que la firma no era suya.

Sin embargo, la primera persona que estudió las huellas dactilares como algo distintivo de cada individuo fue el antropólogo inglés Francis Galton, que en 1892 publicó sus conclusiones en el libro Huellas Dactilares (un título no muy original, por cierto :P). En este libro propuso 40 rasgos característicos para la clasificación de huellas dactilares.

Para ello, determinó la parte de área de huella que permitiera poder identificar correctamente su patrón en el 50% de los casos. Combinando esto con el número de áreas que comprendían una huella típica, Galton calculó que las huellas eran suficientemente diferentes entre sí como para que las hiciera coincidir por casualidad la probabilidad de 1 entre 64 billones.

Esa cifra supera a la población mundial con creces, así que Galton concluyó que las huellas dactilares son únicas. Si bien el experimento de Galton para certificar esto fue de veras muy falible (sólo usó 100 huellas) se dio como un hecho infalible.

El problema es que se acepta que no hay huellas dactilares idénticas pero no se ha probado fehacientemente. Pero los modelos por ordenador de los procesos bioquímicos relativos a la formación dactilar generados por el profesor James Murray y su equipo de la Universidad de Washington muestran que incluso la más pequeña diferencia de los parámetros iniciales puede alterar profundamente el resultado final.

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Las huellas digitales se producen cuando nuestra piel se está formando en el vientre de nuestra madre. Entonces es cuando está siendo continuamente sometida a las presiones intrauterinas, al líquido amniótico, a los movimientos y la posición del feto en el útero, a la nutrición, la presión sanguínea, etc. Como si la piel fuera cemento fresco que se moldea según las influencias externas que reciba.

Dado que siempre existirá el elemento aleatorio característico de los procesos vitales, ello sugiere que no habrá dos personas con las mismas huellas dactilares.

A partir de entonces, el dibujo resultante será inalterable, siempre el mismo y para siempre, hasta que fallezcamos (o incluso más allá, porque se han encontrado momias humanas que aún conservan las huellas). No importa que tengamos un hermano gemelo malvado, que tenga nuestra cara, nuestros ojos, nuestra forma de caminar o nuestra voz. Sus huellas dactilares no se parecerán a las nuestras.

La primera identificación policial por huellas dactilares se la debemos al policía argentino Juan Vucetich. El sistema de Vucetich identificaba 101 rasgos principales en el dibujo de una huella dactilar, los cuales podían dividirse en 4 grupos basados en 4 rasgos principales: arcos, presillas internas, presillas externas y verticilos.

Con todo, el sistema de huellas dactilares también tiene sus críticos, pues se considera que la metodología no se ha validado lo suficiente.

Espermatozoides "hermanos" trabajando en equipo...

Parecen adornos de Navidad pero lo que ves en la imagen son conjuntos de espermatozoides de ratón ciervo. La cosa suena rara de por sí ¿verdad?, pero aún más intrigante es el hecho de que aparezcan unidos y en esos colores tan llamativos. El agrupamiento responde a que algunos de ellos se juntan para nadar más rápido, mientras que los colores son los que les pusieron los investigadores de la Universidad de Harvard para distinguirlos en la placa de Petri.

La bióloga Heidi Fisher y su equipo hicieron numerosas pruebas con esperma de ratones de laboratorio. El ratón ciervo, en concreto, es una especie muy promiscua y sus espermatozoides tienden a unirse en grupos que, como veras en el vídeo, consiguen avanzar más rápido que los que nadan en solitario.

Cuando una ratona se aparea suele hacerlo con varios machos, de forma que los espermatozoides de distintos machos compiten entre sí por llegar los primeros al óvulo. Siguiendo con sus investigaciones, la bióloga "pinto" de verde los espermatozoides de un macho y de rojo los de un segundo ejemplar y comprobó que los espermatozoides buscaban a sus "hermanos" para colaborar y nadar a mayor velocidad para fecundar a la hembra.

En el vídeo (sin colorear) podrás ver perfectamente cómo se juntan para adquirir velocidad:

“Lo que descubrimos es que el esperma rojo tiende a agruparse con más frecuencia, y lo mismo sucede con el verde”, asegura Fischer. Esta particularidad reproductiva permite a los espermatozoides de un mismo individuo colaborar entre sí para perpetuar sus genes, algo que no se produce en los ejemplares de otras especies. En pruebas similares, con ratones monógamos, el fenómeno de agrupamiento se producía, pero los espermatozoides se unían entre sí indistintamente, no buscando a sus parientes.

Las investigación de la doctora Fischer, publicada en la revista Nature, no ofrece de momento una respuesta sobre el mecanismo que lleva a los espermatozoides a descubrir a sus compañeros entre la multitud y ayudarse mutuamente.

Habrá que esperar unos años para desentrañar el misterioso caso de los espermatozoides que trabajan en equipo.

10 misterios que no terminamos de comprender de nosotros...

En New scientist dedican un especial al estudio de 10 incógnitas evolutivas del ser humano que hacen que los científicos sigan rascándose la cabeza. Puede que todos consideremos a la evolución como un pilar científico indiscutible, pero lo cierto es que hay algunos rasgos netamente humanos para los que Darwin no tiene respuesta (todavía). En posteriores posts abordare algunos de estos puntos con mayor profundidad.

1. Rubor o Sonrojarse. Incluso Darwin luchó por encontrar una explicación para la aparición de una respuesta que permite a los demás saber que nos hemos avergonzado, puesto nerviosos, sentido culpa, ansiedad o modestia.

Y es que en una especie con una astucia para manipular a otros maximizando así su beneficio personal, el ruborizarse es bastante difícil de explicar. ¿Por qué los humanos evolucionamos con una respuesta que nos pone en una situación de desventaja social, al obligarnos a revelar que hemos engañado o mentido?

Es una pregunta contra la que Charles Darwin luchó. Señaló que mientras que todas las personas de todas las razas se sonrojan, los animales - incluidos otros primates - no. Cuando se trata de explicar la evolución de "la más peculiar y más humana de todas las expresiones", salia perdiendo. Eso no ha impedido que otros lo intenten.

Una sugerencia es que sonrojarse comenzó como un ritual de apaciguamiento simple: una manera de mostrar a los miembros dominantes del grupo que nos sometíamos a su autoridad. Tal vez más tarde, cuando nuestras interacciones sociales se hicieron cada vez más complejas, este hecho se asoció con una mayor y consciente expresión de las emociones como la culpa, la vergüenza, las mencionadas anteriormente ...

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2. Risa. El descubrimiento de que la risa es producida más a menudo por comentarios banales que por chistes hace que nos preguntemos ¿por qué surgió?

"¿Tienes una banda de goma?" No, no es una broma, esto fue suficiente para que alguien cayera en un ataque de risa en un centro comercial en Baltimore. Es uno de los más de 2000 casos de risa natural registrados por el psicólogo Robert R. Provine de la Universidad de Maryland, Baltimore, y su equipo, en su clásico estudio de 10 años, cuyos resultados se publicaron en el libro "La risa: una investigación científica". Su hallazgo más sorprendente es que: la risa es a menudo impulsada por comentarios banales que por chistes divertidos. Eso la hace aún más misteriosa.

Provine cree que la risa comenzó en nuestros ancestros pre-humanos ​​como una respuesta fisiológica a las cosquillas (Psychological Science). Los simios modernos mantienen el ancestral jadeo, resoplido o suspiro cuando se ríen por cosquillas en el juego, y esto se convirtió en el ser humano en el "ja, ja". Entonces, según él, como nuestros cerebros se hicieron más grandes, la risa adquirió una función social de gran alcance...

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3. Vello púbico. ¿Irradiar aromas, suministrar calor o proteger contra roces? La respuesta al por qué los humanos poseen franjas de pelo en sus partes pudendas sigue estando abierta a debate.

Somos monos desnudos, pero a diferencia de todos los demás primates la vellosidad triunfo en nosotros. Mientras que en la mayoría de ellos el pelo es más fino alrededor de sus genitales que en el resto del cuerpo, los humanos adultos poseemos una impresionante espesura del vello púbico.

Desde hace tiempo se supone que el vello púbico es un remanente de un período de nuestra historia evolutiva, pero la verdadera pregunta es por qué el resto del cuerpo perdió su vellosidad. Robin Weiss, del University College de Londres señaló que nuestro vello púbico se hizo claramente más grueso que en el resto de nuestro cuerpo en algún momento de nuestra evolución (Journal of Biology), y que esto tiene que haber pasado por una razón. Entonces, ¿qué llevó a la evolución del vello púbico?

No hay una explicación aceptada, pero muchas ventajas potenciales han sido sugeridas...

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4. Adolescencia. Incluso nuestros parientes más próximos, los grandes simios, se mueven sin problemas desde su fase juvenil a la adulta... así que ¿por qué los humanos empleamos casi una década atroz llevando sudaderas con capucha, pantalones entubados o muy por debajo de los calzoncillos?

Ninguna otra especie tiene adolescentes. Tradicionalmente, la adolescencia se ha visto simplemente como una especie de aprendizaje reproductivo, pero una mejor comprensión de la adolescencia ha dado lugar a algunas de las explicaciones más interesantes...

5. Sueños. Hoy en día la mayoría de las investigaciones niegan la creencia freudiana de que los sueños sean expresiones de nuestros deseos inconscientes, pero si no es así ¿entonces qué son?

"La interpretación de los sueños es el camino real hacia el conocimiento de las actividades inconscientes de la mente." Así lo dijo Sigmund Freud. Hoy en día, la mayoría de los investigadores rechazan la creencia de que los sueños son la expresión de nuestros deseos inconscientes, pero la fascinación por el sueño es más fuerte que nunca.

Los sueños no tienen sentido, y ciertamente no son inútiles. Para empezar, son cruciales para el procesamiento de las emociones. "Los sueños modulan las emociones, los mantienen dentro de ciertos límites", dice Patrick McNamara de la Universidad de Boston. Una nueva investigación ha descubierto que las siestas ayudan a consolidar los recuerdos emocionales, y cuanto mayor sea la cantidad del sueño REM o MOR, mayor será la elaboración de estas memorias (Cerebral Cortex).

Una idea es que los sueños REM nos permiten revivir poderosos recuerdos emocionales, pero sin la prisa de las hormonas del estrés que acompaña la experiencia real, entre otras más que tratare en post posteriores hablando solamente del sueño...

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6. Altruismo. Las personas siguen debatiendo si los humanos somos genuinamente altruistas por naturaleza. Pero si lo somos, la mayoría de los científicos creen que no tiene sentido desde el punto de vista evolutivo...

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7. Arte. ¿Exhibición sexual, aprendizaje de herramientas, o una forma de cohesión social? El arte sigue negándonos su sentido.

Explicar la peculiar necesidad humana para crear obras de arte en términos de supervivencia evolutiva es un desafío. Darwin sugirió que el arte tiene sus orígenes en la selección sexual, y Geoffrey Miller de la Universidad de Nuevo México comparte la idea. Él piensa que el arte es como la cola de un pavo real: una pantalla costosa de la aptitud evolutiva.

Los estudios de Miller demuestran que tanto la inteligencia general y el rasgo de la personalidad de estar abierto a nuevas experiencias se correlacionan con la creatividad artística. También ha encontrado que cuando las mujeres están en su pico mensual de la fertilidad, prefieren a los hombres creativos que a los hombres ricos (Human Nature). Pero Miller admite que el sexo por sí solo no puede explicar la evolución del arte. "Podría haberse originado por alguna otra función, y adquirió la función de visualización sexual más tarde". Entonces, ¿qué otro propósito podría servir el arte?...

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8, Superstición. La mayor parte de los humanos tienen supersticiones – hábitos extraños y tranquilizadores que no tienen sentido racional – pero podría haber una razón subyacente para dicho comportamiento.
La superstición no es del todo absurdo...

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9. Besos. La necesidad de besar no aparece en nuestros genes, de modo que ¿por qué encontramos tanto placer en compartir saliva?

Los besos no se practican en todas las culturas, por lo que este impulso no puede estar en nuestros genes. Sin embargo, tu tienes que preguntarte por qué tantos de nosotros lo hacemos y por qué se siente tan bien ;D. No hay escasez en la especulación.

Una idea es que nuestra primera experiencia de confort, seguridad y amor viene de la boca y las sensaciones asociadas con la lactancia materna. Sumado a esto, nuestros ancestros probablemente al destetar a sus bebés y a través de la alimentación de boca a boca al masticar los alimentos, como algunos chimpancés y madres lo hacen hoy en día, refuerza la conexión entre la saliva y el placer compartido.

Otra idea es que el beso tiene su origen en la búsqueda de alimento. Cuenta la historia que nuestros antepasados ​​se sentían atraídos primero por frutas maduras rojas, entonces por esta atracción con fines sexuales, se da el desarrollo de la coloración roja marcada en los genitales y los labios. Entre otras más...

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10. Hurgarse la nariz. La mayoría lo hace aunque no existe recompensa al parecer nutricional en el hecho de comer mocos. ¿Podría haber alguna razón para este desagradable hábito?...

Mitocondria... una bella animación

El interior de las células es un mundo por sí mismo, lleno de maravillas que los científicos van desvelando poco a poco, un ecosistema que sorprende por su complejidad, pero también por su eficiencia.

En este pequeño video, Janet Iwasa ha creado una representación dinámica que se basa en los conocimientos actualmente disponibles en biología celular y que cobra vida bajo la maravilla de la animación digital. Harían falta libros enteros para explicar con claridad todo lo que sucede, pero baste decir que la célula es el elemento básico que constituye a los llamados metazoarios (como nosotros, compuestos por muchas células).

Y cada tejido tiene sus células especiales, con diferencias sutiles, aunque el mecanismo básico es como se le representa aquí, algo parecido a una fábrica donde la mitocondria juega un papel fundamental, ya que es la encargada de suministrar la energía necesaria para el funcionamiento del resto de la maquinaria.