He pensado oportuno, queridos amigos, dedicar esta edición de Policromía de Ideas a algunas novedades del campo de la Ciencia y de la Tecnología que han reclamado mi vigorosa atención. Espero que también sean de su interés de ustedes.
Veamos:
· Tecnología de
detección avanzada puede detectar el cáncer de pulmón en el aliento exhalado
· Inteligencia
artificial contra la contaminación por microplásticos
· Hallan diferencias
de cognición entre hombre y mujer tras un brote psicótico
· Cómo crear un avatar en ChatGPT
· Los alimentos más picantes del
mundo: Una aventura para valientes
· ¿Cómo afecta nuestro
ADN la radiación?
· Diagnosticar
enfermedades hematológicas con ayuda de la inteligencia artificial
· Organoides
cerebrales fuera de la Tierra y otros nuevos experimentos
· Qué son los procesadores
cuánticos, cómo funcionan y por qué representan el futuro de la computación
· El teorema de los monos que
escriben a máquina
Tecnología de detección avanzada
puede detectar el cáncer de pulmón en el aliento exhalado
7
de noviembre de 2024
Los investigadores han desarrollado un sensor a escala nanométrica que detecta el cáncer de pulmón simplemente analizando los niveles de una sustancia química llamada isopreno en el aliento. El equipo cree que este avance podría dar lugar a un método no invasivo y de bajo coste para detectar la enfermedad de forma temprana y, potencialmente, salvar muchas vidas.
Cuando
el cuerpo humano descompone la grasa en un proceso llamado metabolismo
lipolítico del colesterol , se libera isopreno en el aire exhalado. Resulta que
una disminución del isopreno puede indicar la presencia de cáncer de pulmón. El
equipo, dirigido por investigadores de la Universidad Zhejiang de China,
aprovechó este conocimiento a través de su trabajo y desarrolló un innovador
material de detección de gases para crear un proceso de detección.
El
desafío de detectar biomarcadores en el aliento es que el sistema debe ser
capaz de diferenciar entre sustancias químicas volátiles, soportar la humedad
natural del aliento exhalado y detectar cantidades minúsculas de sustancias
químicas específicas. En el caso del isopreno, se necesitan sensores capaces de
detectar niveles de la sustancia química en el rango de partes por mil millones
(ppb).
Los
investigadores se pusieron a trabajar en el perfeccionamiento de sensores
nanométricos basados en óxido de indio que
cumplieran estos criterios. Tras varios experimentos, llegaron a un tipo de
sensor basado en óxido metálico que contiene platino (Pt), indio (In) y níquel (Ni).
Este
tipo de material, al que llamaron Pt@InNiOx, mostró una ultrasensibilidad y
detectó niveles de isopreno de hasta dos ppb. También respondió al isopreno más
que a otros compuestos encontrados en el aliento humano y tuvo un rendimiento
consistente en todas las pruebas.
Estas
nanoláminas son prometedoras para detectar el cáncer de pulmón al detectar una
disminución del isopreno en el aliento humano
En
estas pruebas se incorporaron nanoláminas de Pt@InNiOx a un dispositivo
portátil que se utilizó con muestras de aliento de 13 participantes, cinco de
los cuales tenían cáncer de pulmón. El dispositivo de detección detectó niveles
de isopreno inferiores a 40 ppb en muestras de participantes con cáncer y
superiores a 60 ppb en participantes sin cáncer.
Esto
podría significar mayores posibilidades de detectar el cáncer de pulmón de
forma más temprana, más fácil y a un costo mucho menor que los métodos
tradicionales, muchos de los cuales suelen aplicarse solo cuando los pacientes
presentan síntomas preocupantes. La Organización Mundial de la Salud señaló en
2020 que el cáncer de pulmón se cobró 1,8 millones
de vidas en todo el mundo y la detección temprana mediante métodos como este
podría contribuir en gran medida a prevenirlos.
Cabe
señalar que el artículo de los investigadores, publicado en la revista ACS Sensors , recogió los
resultados de un grupo de prueba bastante pequeño. El equipo señaló que hay más
trabajo por hacer antes de que este método de detección pueda estar disponible
comercialmente: investigar los materiales de detección, realizar más análisis
de datos, integrar la tecnología en dispositivos portátiles e investigar más a
fondo la relación entre el isopreno del aliento y el cáncer de pulmón.
Desde
hace algunos años se están desarrollando otros proyectos que
implican el diagnóstico del cáncer basado en el aliento. Cancer Research
UK se embarcó en un estudio en 2019 , pero parece que
aún no ha publicado los resultados. Es de esperar que este nuevo método de
detección pueda dar sus frutos y allanar el camino para más investigaciones
sobre el análisis del aliento en el futuro. Índice.
Fuente: Sociedad Química
Americana
Inteligencia artificial
contra la contaminación por microplásticos
Un
equipo del Instituto Universitario Valenciano de Investigación en Inteligencia
Artificial (VRAIN) y del Instituto Universitario de Seguridad Industrial,
Radiofísica y Medioambiental (ISIRYM), ambos de la Universidad Politécnica de
Valencia (UPV) en España, ha desarrollado una aplicación que permite
identificar y cuantificar microfragmentos plásticos contenidos en las
corrientes de agua y lodos procedentes de estaciones depuradoras de aguas
residuales urbanas, mediante el tratamiento de imágenes con inteligencia
artificial. Concretamente, este prototipo utiliza técnicas avanzadas de la
modalidad de inteligencia artificial conocida como aprendizaje profundo.
La
aplicación, disponible para Windows, permite importar imágenes de muestras
preparadas en diferentes soportes y obtenidas con un estereomicroscopio. Las
imágenes se procesan y la aplicación localiza la microfibra en la imagen.
Además,
se obtiene un desglose por imagen, que contiene el número de fibras contenidas
en dicha imagen, el color de la fibra correspondiente, y su longitud en
micrómetros.
Las
ventajas de la nueva aplicación son evidentes. El investigador del VRAIN de la
UPV, César Ferri explica que “utilizando redes neuronales convolucionales hemos
desarrollado un sistema que permite identificar y localizar las microfibras con
un rendimiento superior respecto a las técnicas utilizadas actualmente. Además,
nuestro sistema reduce significativamente el esfuerzo manual y el tiempo de
procesamiento”.
El objetivo al diseñar esta aplicación es ofrecer un análisis detallado de las microfibras presentes en muestras de aguas y lodos residuales a las empresas de explotación de este sector, para que puedan obtener estos datos de forma rápida y confiable.
El
estudio lo firman Félix Martí, César Ferri y Carlos Montserrat del VRAIN de la
UPV, así como Ana Domínguez, María José Luján, Eva Ferrer, Amparo Bes y José
Antonio Mendoza del ISIRYM de la UPV.
Fuente:
Universitat Politècnica de València. Índice
La
esquizofrenia es el trastorno psicótico más conocido y se calcula que afecta
aproximadamente a un 1% de la población. Sin embargo, si se consideran todos
los trastornos psicóticos, esta cifra asciende hasta un 3,5%. Los trastornos de
este tipo suelen iniciarse entre los 16 y los 35 años con un primer episodio
psicótico, y el enfoque terapéutico durante esta primera etapa de la enfermedad
es crucial para determinar su evolución.
Los
trastornos psicóticos suelen ir acompañados de un deterioro cognitivo que
dificulta la vida cotidiana de las personas que los padecen, quienes van
experimentando dificultades crecientes para comunicarse, mantener la atención,
o incluso recordar hechos. Además, dichos trastornos también están asociados a
alteraciones metabólicas, como un aumento repentino de peso. Estos dos
factores, el cognitivo y el metabólico, se pueden mitigar mediante terapia y
medicación, tratamientos que deben evaluarse cuidadosamente a la hora de
decidir el mejor enfoque terapéutico.
En
un nuevo estudio, se ha demostrado que existen diferencias significativas entre
el deterioro cognitivo de los hombres y el de las mujeres después de sufrir un
brote psicótico.
El
estudio es obra de expertos del Instituto Pere Mata de Reus, el Instituto de
Investigación Sanitaria Pere Virgili (IISPV) de la provincia de Tarragona, la
Universidad Rovira i Virgili (URV) de la provincia de Tarragona y el Centro de
Investigación Biomédica En Red de Salud Mental (CIBERSAM) en España.
El
equipo de investigación, encabezado por Martí Llaurador-Coll de la URV, ha
detectado que la velocidad de procesamiento, la memoria verbal y la cognición
social de las mujeres se ven menos afectadas después del brote que en el caso
de los varones.
Sin
embargo, también han descubierto que las mujeres con sobrepeso tienen una
velocidad menor de procesamiento, conservan peor la memoria verbal y tienen un
razonamiento y una cognición generales peores, en comparación con las que no
tienen sobrepeso.
En
los hombres, sin embargo, no se han detectado diferencias en función del índice
de masa corporal.
Un brote psicótico provoca un grave impacto en la mente de la persona y en su estado de ánimo. (Ilustración: Amazings / NCYT)
“Estas diferencias pueden estar asociadas al papel que las hormonas desempeñan sobre el metabolismo y su posible efecto en procesos cerebrales”, explican los investigadores, ya que la regulación hormonal es diferente entre hombres y mujeres.
Los
resultados del estudio demuestran la importancia de tener en cuenta el sexo de
los pacientes y su metabolismo como variables a la hora de investigar sobre
cognición y metabolismo en trastornos psicóticos y también a la hora de decidir
los tratamientos médicos contra tales trastornos.
El estudio se titula “Sex differences in the association of overweight
with cognitive performance in individuals with first-episode psychosis”. Y se ha publicado en la
revista académica Schizophrenia.
Fuente:
URV. Índice
Cómo crear un avatar en ChatGPT
¿Qué
es un avatar en ChatGPT y para qué sirve?
Un
avatar en ChatGPT es una representación virtual que se utiliza para
personalizar las interacciones con el modelo de inteligencia artificial. Estos
avatares pueden tener nombres, descripciones de características físicas,
preferencias y datos que ayudan a enriquecer las conversaciones. Por ejemplo,
puedes crear un personaje ficticio que te acompañe en tus interacciones, un
asistente personalizado, o incluso avatares inspirados en tus intereses o
necesidades profesionales.
Beneficios
de tener un avatar en ChatGPT
Crear
un avatar personalizado ofrece varias ventajas:
1. Interacción más humana: Un avatar aporta una
personalidad específica a la interacción, lo cual hace que las conversaciones
se sientan más naturales.
2. Organización en proyectos
continuos: Puedes
configurar avatares para proyectos específicos, de manera que ChatGPT tenga en
cuenta detalles previamente guardados.
3. Exploración creativa: La creación de un
avatar permite experimentar con personajes y contextos, lo que es ideal para
escritores, artistas y cualquier persona que quiera explorar ideas creativas.
4. Facilidad de seguimiento: Si necesitas que
ChatGPT recuerde ciertos detalles (como tus preferencias, metas o preguntas de
seguimiento), puedes integrarlos en un avatar.
Cómo crear un avatar en ChatGPT: Guía paso a paso
Paso
1: Iniciar sesión en ChatGPT
Lo
primero que necesitas es tener acceso a ChatGPT. Puedes hacerlo desde su sitio
web o aplicación, ingresando con tu cuenta de OpenAI. Asegúrate de que tienes
acceso a la versión de ChatGPT que permite personalizar interacciones; esta
opción puede variar según el tipo de suscripción que tengas.
Paso
2: Crear un nuevo avatar
Actualmente,
el proceso de creación de un avatar en ChatGPT no se realiza mediante una
función directa, sino que ChatGPT permite integrar información para
"crear" un avatar. Aquí te mostramos cómo hacerlo.
1. Presenta tu avatar en la
conversación: Comienza
una conversación indicando que deseas configurar un avatar. Describe a tu
avatar tal y como lo imaginas. Puedes incluir detalles como su nombre, edad,
características físicas, intereses y cualquier otra información relevante.
Ejemplo:
·
"Quiero
crear un avatar llamado Ana. Ana tiene 30 años, cabello rubio y ojos azules.
Mide 1,60 metros, pesa 50 kg, y es una gran fanática de la música electrónica
de los 80 y 90. Ana es científica y también una apasionada del FC Barcelona.
¿Puedes recordar esta información para futuras interacciones?"
1. Utiliza las herramientas
de memoria de ChatGPT: En la versión de ChatGPT con memoria activada, la
plataforma puede almacenar información relevante sobre tu avatar. La memoria
permite que los detalles del avatar sean recordados en futuras conversaciones,
lo que es útil para mantener una experiencia consistente. Puedes verificar o
modificar la información almacenada en cualquier momento desde el apartado de
ajustes.
Paso
3: Personalizar las interacciones con tu avatar
Una
vez que has creado un avatar, puedes empezar a interactuar con ChatGPT de forma
personalizada:
Dirige
las conversaciones en función del avatar: Puedes mencionar detalles
del avatar o pedir a ChatGPT que responda en el estilo o tono de tu avatar.
·
Explora situaciones específicas: Imagina que tu
avatar es un experto en un tema o un personaje que te guiará en actividades
específicas. Por ejemplo, si tu avatar es un mentor en tecnología, puedes
pedirle que te explique conceptos complejos de manera simplificada.
·
Crea varios avatares: Si tienes diferentes proyectos o necesitas
múltiples perspectivas, puedes configurar varios avatares para diferentes
temas, lo que ayuda a cambiar de contexto de manera rápida.
Paso
4: Revisar y actualizar tu avatar
Si
en algún momento deseas hacer cambios a tu avatar, puedes pedir a ChatGPT que
actualice los detalles. En la versión con memoria activada, estos cambios
pueden guardarse y aplicarse en futuras conversaciones. La flexibilidad de
ChatGPT te permite ajustar tus avatares en función de tus necesidades o
intereses cambiantes.
Mejores
prácticas para crear un avatar en ChatGPT
·
Sé descriptivo: Cuanta más información proporciones sobre tu
avatar, mejor será la personalización de las respuestas de ChatGPT. Incluye
detalles sobre sus características, intereses y contexto.
·
Prueba diferentes estilos: Puedes experimentar con distintos
estilos para tus avatares. Por ejemplo, un avatar profesional puede ayudarte en
consultas técnicas, mientras que un avatar amigable y relajado es ideal para
conversaciones informales.
·
Revisa la memoria: En la versión con memoria activada,
asegúrate de revisar los datos almacenados para que las conversaciones
mantengan la coherencia. Puedes borrar o actualizar datos si tus necesidades
cambian.
Casos
de uso populares para avatares en ChatGPT
Asistencia
personalizada: Crea un avatar que funcione como tu asistente virtual,
conociendo tus preferencias de trabajo y estilo de vida para ayudarte en la
organización diaria.
· Educación y tutorías: Los estudiantes pueden configurar un avatar
educativo, como un "mentor", que recuerde sus temas de interés y les
ayude a profundizar en materias específicas.
· Ficción interactiva y juegos de rol: La creación de
avatares para historias de rol o ficción interactiva permite a los escritores
explorar nuevos personajes y desarrollar diálogos personalizados.
· Apoyo emocional y motivación: Puedes crear un
avatar motivador que te inspire en el logro de tus metas personales o que actúe
como una fuente de apoyo durante retos específicos.
Crear
un avatar en ChatGPT es pues una excelente manera de personalizar y enriquecer
tus interacciones con la inteligencia artificial. Con unos simples pasos,
puedes configurar un personaje con características específicas que aporte un
toque único a cada conversación. La flexibilidad de ChatGPT en el manejo de la
información sobre tus avatares facilita que adaptes la experiencia según tus
necesidades. Ya sea para la productividad, la creatividad o el aprendizaje, un
avatar bien configurado puede hacer que tu experiencia en ChatGPT sea mucho más
satisfactoria y eficiente. Índice
¿Qué
determina el nivel de picante de un alimento?
El
picante proviene principalmente de una molécula llamada capsaicina,
que se encuentra en los pimientos y chiles. La intensidad del picante se mide
en la escala de Scoville (SHU), que indica la cantidad de capsaicina en un
alimento. Cuanto más alta es la cifra en esta escala, más picante es el
alimento. Así, los alimentos que veremos a continuación son aquellos que, según
la escala Scoville y la experiencia de los valientes que los han probado, son
considerados los más picantes del mundo.
1.
Pimiento Carolina Reaper – El rey del picante
Nivel
de picante: Hasta
2,2 millones SHU
El Carolina
Reaper ostenta el título de uno de los chiles más picantes del mundo.
Esta variedad fue desarrollada por Ed Currie, un cultivador de chiles en
Carolina del Sur, EE. UU., mediante la combinación de un Habanero y
un Naga Bhut Jolokia. Su apariencia rugosa y roja, con una pequeña
cola en forma de aguijón, advierte sobre su potencia. Consumir un Carolina
Reaper es un desafío extremo: una pequeña porción provoca un calor
intenso y prolongado, capaz de hacer sudar hasta al más valiente. Este chile es
tan fuerte que, en algunos casos, ha causado dolores de cabeza intensos e
incluso hospitalizaciones.
2.
Pimiento Trinidad Moruga Scorpion
Nivel
de picante: Hasta
2 millones SHU
Originario
de Trinidad y Tobago, el Trinidad Moruga Scorpion es otro
contendiente importante en la categoría de los chiles más picantes. Con su
característico sabor frutal y un picante avasallador, este chile puede hacer
que cualquiera necesite un vaso de leche o un helado para aliviar el ardor. Su
nombre proviene de la forma de aguijón en su base, como la cola de un
escorpión. Comer este chile es una experiencia única, y solo los más intrépidos
se atreven a probarlo en su forma fresca.
3. Pimiento 7 Pot Douglah
Nivel
de picante: Hasta
1,8 millones SHU
El 7
Pot Douglah, también conocido como "Chocolate Douglah", es un
chile oscuro y arrugado que proviene de Trinidad. Su nombre proviene de la
creencia de que un solo chile es suficiente para condimentar hasta siete ollas
de guiso. Con su color marrón oscuro y un sabor afrutado, el 7 Pot
Douglah es famoso tanto por su intenso sabor como por su picor
demoledor. Este chile no solo es potente, sino que también es difícil de
encontrar en comparación con otros pimientos de su calibre.
4.
Salsa de extracto de capsaicina (ej. Mad Dog 357 Plutonium)
Nivel
de picante: Hasta
9 millones SHU
Los
extractos de capsaicina son productos que contienen la sustancia química en su
forma concentrada. Uno de los más conocidos es el Mad Dog 357 Plutonium
No. 9, una salsa que alcanza la increíble cifra de 9 millones de unidades
Scoville. No es un alimento en sí mismo, sino un extracto extremadamente
concentrado que solo se debe usar en pequeñas cantidades y con precaución. Es
tan potente que una gota puede hacer que un plato simple se vuelva un reto
extremo.
5.
Pimiento Naga Viper
Nivel
de picante: Hasta
1,4 millones SHU
El Naga
Viper es una de las creaciones más picantes de Reino Unido,
desarrollado mediante el cruce de tres chiles extremadamente fuertes: el Bhut
Jolokia, el Naga Morich y el Trinidad Scorpion.
Aunque es relativamente reciente, ha ganado popularidad entre los aficionados
al picante extremo. Su sabor es potente y su efecto se siente en pocos segundos
después de ingerirlo, provocando un ardor prolongado y una sensación intensa de
calor.
6.
Platillo coreano: Buldak o "Pollo de fuego"
Nivel
de picante: Entre
4.000 y 10.000 SHU (variable)
En
la gastronomía asiática, el Buldak o "pollo de
fuego" coreano se ha convertido en un fenómeno viral debido a su
intensidad picante. Este plato, conocido por su combinación de chiles y
condimentos especiales, puede ser muy picante en su versión tradicional y
alcanza niveles de calor significativos. El Buldak se ha
popularizado a nivel global gracias a los "challenges" en redes
sociales, donde los participantes intentan consumirlo sin agua ni leche,
enfrentándose a su ardor característico.
7. Salsa Ghost Pepper o Bhut Jolokia
Nivel
de picante: Hasta
1 millón SHU
La
salsa Ghost Pepper es elaborada con el Bhut Jolokia,
un chile nativo de la India que se considera uno de los más picantes del mundo.
Este chile tiene un sabor afrutado y floral, pero su picante es tan fuerte que
se utiliza principalmente en pequeñas cantidades. En India, se consume en
salsas y guisos tradicionales, y también es usado para ahuyentar elefantes
debido a su olor penetrante y picante extremo.
8.
Curry Phall (Reino Unido)
Nivel
de picante: Aproximadamente
1 millón SHU
El Curry
Phall, originario de restaurantes indios en el Reino Unido, es considerado
uno de los currys más picantes. Este plato incorpora chiles como el Carolina
Reaper y el Habanero, lo que le da un nivel de picante
explosivo. A pesar de su intensidad, tiene fanáticos que disfrutan de su sabor
complejo y su picante extremo. Los chefs suelen advertir a los comensales sobre
la potencia del Phall, y quienes lo prueban aseguran que es uno de
los retos más extremos del picante.
¿Cómo
aliviar el picante?
Probar
alimentos extremadamente picantes puede ser una experiencia intensa. Aquí hay
algunos consejos para mitigar el ardor:
· Bebe leche o yogur: Los lácteos contienen caseína, una proteína
que neutraliza la capsaicina.
· Come pan o arroz: Ayudan a absorber la capsaicina y reducen la
sensación de ardor.
· Evita el agua: El agua dispersa la capsaicina y puede hacer
que el picante se sienta más fuerte.
¿Cómo afecta nuestro ADN la radiación?
La
exposición a la radiación y sus efectos en el ADN humano ha sido un tema de
gran interés, especialmente desde el desarrollo de la energía nuclear y las
aplicaciones médicas que implican radiación, como los rayos X y la
radioterapia. Aunque la radiación es una herramienta poderosa en la medicina y
en otras áreas, su exposición excesiva puede llevar a cambios en la estructura
genética de las células, conocidos como mutaciones. Pero ¿qué son estas
mutaciones y qué efectos tienen en nuestra salud?
Una
mutación es un cambio en la secuencia del ADN, el material genético que
controla las funciones celulares y regula el desarrollo del organismo. Estas
alteraciones pueden ocurrir de manera natural durante la replicación del ADN,
pero también pueden ser inducidas por factores externos, como la radiación.
Tipos
de radiación y su impacto en el ADN
La
radiación puede clasificarse en ionizante y no ionizante, y ambos tipos tienen
efectos diferentes en el ADN:
1. Radiación no ionizante: Es la radiación de
baja energía, como la luz visible, las ondas de radio y la radiación de
microondas. En general, este tipo de radiación no tiene suficiente energía para
dañar el ADN directamente, aunque la exposición prolongada o intensa puede
provocar otros efectos indirectos.
2. Radiación ionizante: Esta es la radiación
de alta energía y es la principal responsable de mutaciones en el ADN. Se
incluye aquí la radiación ultravioleta (UV), los rayos X y las partículas
emitidas por materiales radiactivos. La radiación ionizante tiene suficiente energía
para arrancar electrones de los átomos, produciendo radicales libres que pueden
causar daño directo en la estructura del ADN.
¿Cómo
causa la radiación mutaciones en el ADN?
La
radiación ionizante puede provocar cambios en el ADN de dos maneras
principales:
·
Daño directo: La radiación penetra en las células y rompe
directamente los enlaces del ADN, lo que da lugar a roturas en las cadenas de
ADN. Esto puede provocar mutaciones cuando la célula intenta reparar el daño y
comete errores.
·
Daño indirecto: La radiación también puede generar radicales
libres, que son moléculas altamente reactivas. Estas moléculas pueden
reaccionar con el ADN y causar daño, resultando en mutaciones.
Tipos
de mutaciones inducidas por radiación
Las
mutaciones causadas por la exposición a la radiación pueden variar en gravedad,
dependiendo de la dosis y del tipo de radiación. Los principales tipos de
mutaciones incluyen:
1. Mutaciones puntuales: Cambios en una sola
base del ADN. Estas mutaciones pueden tener un efecto mínimo o, en algunos
casos, pueden llevar a enfermedades si ocurren en genes críticos.
2. Deleciones y
duplicaciones: La
radiación puede causar la pérdida o duplicación de segmentos de ADN. Las
deleciones de ciertos genes pueden resultar en una pérdida de función, mientras
que las duplicaciones pueden causar efectos como el crecimiento anormal de
tejidos.
3. Reordenamientos
cromosómicos: En
casos de alta exposición, pueden ocurrir reordenamientos completos de segmentos
cromosómicos, lo que genera mutaciones graves que están asociadas con varios
tipos de cáncer.
4. Mutaciones en genes
reguladores: La
radiación puede afectar genes que controlan el ciclo celular, como los genes
supresores de tumores o los oncogenes. La alteración de estos genes puede
descontrolar el crecimiento celular, aumentando el riesgo de cáncer.
¿Qué
enfermedades se relacionan con las mutaciones por radiación?
La
radiación es un factor de riesgo importante para varias enfermedades, siendo el
cáncer la más notable. Los tipos de cáncer más asociados con la exposición a la
radiación incluyen:
· Cáncer de piel: La exposición prolongada a la radiación UV
del sol es una de las principales causas de mutaciones en las células de la
piel, lo que puede llevar a distintos tipos de cáncer cutáneo.
· Cáncer de tiroides y leucemia: La exposición a
radiación ionizante, como la de materiales radiactivos, se ha vinculado con un
mayor riesgo de leucemia y cáncer de tiroides. Esto se observó tras el
accidente nuclear de Chernóbil, donde aumentaron estos tipos de cáncer en
personas expuestas.
· Síndromes genéticos raros: La exposición a radiación durante el
embarazo puede causar mutaciones que resulten en síndromes genéticos en el
feto, que se manifiestan como trastornos de desarrollo y problemas de salud a
largo plazo.
Medidas
de protección y límites de exposición a la radiación
La
protección contra la radiación es fundamental, tanto en el ámbito laboral
(industria nuclear, medicina) como en la vida diaria. Entre las principales
medidas de seguridad, se incluyen:
· Blindaje mediante materiales que absorben la radiación (como el
plomo) en áreas de trabajo con exposición potencial.
· Uso de detectores y monitores de radiación para asegurar que
los niveles de exposición se mantengan dentro de los límites seguros.
· Educación sobre protección solar y evitar la exposición a la
luz UV en
horas de máxima intensidad.
Diagnosticar enfermedades hematológicas con ayuda de la inteligencia artificial
Unos
investigadores han diseñado un sistema con el que han conseguido automatizar el
conteo celular de muestras de médula ósea, lo que ayudará a diagnosticar
enfermedades hematológicas como los cánceres de la sangre de forma más rápida y
precisa.
El
avance es obra de especialistas de la empresa SpotLab, en colaboración con
investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), el Centro de
Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina
(CIBERBBN), el Centro de Investigación Biomédica en Red del Cáncer (CIBERONC),
la Universidad Complutense de Madrid (UCM), y un grupo de hospitales que
incluye al Hospital Universitario 12 de Octubre, el Hospital Vall d’Hebron y el
Hospital Universitario Fundación Alcorcón, en España todas estas entidades.
El
recuento diferencial de células de los aspirados de médula ósea es una técnica
que a día de hoy se realiza manualmente en la mayoría de los centros
sanitarios. Esta es una tarea que requiere mucho tiempo y cuyo resultado puede
variar dependiendo de la experiencia del observador.
Por
este motivo, este procedimiento ha resultado ser un candidato adecuado para ser
automatizado gracias a la inteligencia artificial, objetivo de este proyecto
multidisciplinar con el liderazgo clínico del doctor Joaquin Martinez del
Hospital 12 de Octubre y del CIBERONC.
Los investigadores han diseñado específicamente un algoritmo de inteligencia artificial basado en aprendizaje profundo (una modalidad de inteligencia artificial) que es capaz de diferenciar y contar de forma automática diferentes tipos celulares en imágenes de muestras de médula ósea, tal como detalla David Bermejo-Peláez, investigador de SpotLab. Para la digitalización de imágenes, el sistema no necesita escáneres ni dispositivos complejos y de alto coste, sino que lo hace utilizando teléfonos móviles inteligentes (smartphones), lo que lo convierte en un sistema adoptable a gran escala y que puede implementarse en cualquier servicio de hematología de cualquier hospital del mundo.
Toma de imágenes de una muestra de médula ósea con un teléfono móvil. (Foto: SpotLab)
En opinión de María Jesús Ledesma, investigadora de la UPM y del CIBERBBN: “Los resultados obtenidos han demostrado que esta tecnología reduce considerablemente el tiempo de análisis de las muestras de médula ósea, así como la variabilidad entre observadores a la hora de analizar las mismas”. “El sistema desarrollado aumenta la eficiencia y precisión en el diagnóstico de enfermedades hematológicas como la leucemia o el mieloma múltiple” afirma María Linares, investigadora de la UCM.
El
estudio se titula “Digital Microscopy Augmented by Artificial Intelligence to
Interpret Bone Marrow Samples for Hematological Diseases”. Y se ha publicado en
la revista académica Microscopy and Microanalysis.
Este
trabajo es un paso hacia la integración de tecnologías innovadoras de
inteligencia artificial en la rutina clínica para la lucha contra el cáncer.
Actualmente, esta línea de trabajo continúa con el uso de inteligencia
artificial para mejorar la precisión del diagnóstico, la selección de
tratamientos efectivos y el pronóstico de los pacientes de enfermedades
hematológicas.
Fuente:
UPM
Organoides cerebrales fuera
de la Tierra y otros nuevos experimentos
Una
nave Dragon de carga de SpaceX, transportando unas 3 toneladas de suministros
cotidianos, así como material para experimentos, despegó de la Tierra el 4 de
noviembre (o 5, dependiendo de la zona horaria), rumbo a la Estación Espacial
Internacional (ISS). El lanzamiento se efectuó desde el Complejo 39A en el
Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida, Estados Unidos, mediante un
cohete Falcon 9 de SpaceX.
El
5 de noviembre, la nave se acopló al módulo Harmony de la Estación Espacial
Internacional.
Esta
misión de avituallamiento ha transportado a la estación espacial el material
necesario para numerosos experimentos de investigaciones en múltiples áreas de
la ciencia.
Una
de las investigaciones que más expectativas han despertado es la dedicada a
probar, en condiciones de microgravedad, los efectos de un nuevo fármaco contra
la enfermedad de Alzheimer, la de Parkinson y otras demencias. Para la
investigación, se trabajará con organoides de cerebro, que, a grandes rasgos
son minicerebros cultivados en laboratorio.
Como
versiones pequeñas y simplificadas de órganos, los organoides son de gran
utilidad, entre otras cosas, para discernir procesos que resultarían más
difíciles de observar en órganos propiamente dichos.
Además,
en un futuro, los organoides podrían ser semillas para la formación de órganos
completos a la carta, la panacea para los trasplantes de órganos. Esto ha
generado algunas controversias éticas, ya que los organoides de cerebro podrían
acercarse a la ambigua línea divisoria entre un conjunto de células cerebrales
y el soporte de una autoconciencia completa. El cerebro es donde reside nuestro
ser y por ello cultivar cerebros humanos sería como cultivar personas.
Otra
investigación con organoides a bordo de la Estación Espacial Internacional se
centra en la salud cardiaca e incluye la bioimpresión en 3D de organoides de
tejido cardiaco para estudiar la atrofia del músculo cardiaco promovida por la
microgravedad pero también por otros factores que se dan en la Tierra.
En el campo de la ingeniería, destacan las pruebas de un llamativo método de soldadura sin calor. Esta soldadura en frío es un proceso que une materiales metálicos similares utilizando fuerza o presión en vez de calor. Este método podría utilizarse algún día para reparar plataformas espaciales de forma segura y garantizar su viabilidad a largo plazo, lo que ayudaría a mitigar el problema de la acumulación de desechos espaciales en órbita a la Tierra. En este proyecto, el equipo de investigación probará la soldadura en frío por control remoto para aplicar parches metálicos a muestras simuladas de cascos de naves espaciales.
La Estación Espacial Internacional fotografiada desde la nave de carga Dragon de SpaceX durante su aproximación. (Foto: NASA)
Otro de los experimentos cuyo material ha sido traído a la estación espacial por la nave de carga Dragon trata sobre los efectos de la microgravedad y la radiación cósmica en los vegetales.
También
es destacable un experimento destinado a examinar el viento solar y cómo se
forma.
Está
previsto que la nave Dragon de carga permanezca acoplada a la Estación Espacial
Internacional hasta diciembre. Se prevé que entonces regrese a la Tierra con un
cargamento científico, amerizando frente a la costa de Florida.
Fuente: NCYT
de Amazings
Qué son los procesadores cuánticos, cómo
funcionan y por qué representan el futuro de la computación
Los
procesadores cuánticos están revolucionando el mundo de la computación,
prometiendo resolver problemas que están más allá del alcance de los
ordenadores clásicos. Estos procesadores utilizan los principios de la mecánica
cuántica para realizar cálculos a una velocidad y con una eficiencia que hasta
hace poco eran inconcebibles.
Un
procesador cuántico es un tipo de unidad de procesamiento que utiliza los
principios de la mecánica cuántica para realizar cálculos. A diferencia de los
procesadores clásicos, que utilizan bits para representar información en forma
de unos y ceros, los procesadores cuánticos utilizan qubits (bits
cuánticos). Los qubits pueden representar múltiples estados a la vez, lo que
permite realizar cálculos en paralelo de manera masiva.
La
mecánica cuántica se basa en principios como la superposición y
el entrelazamiento. La superposición permite que un qubit esté en
varios estados al mismo tiempo, mientras que el entrelazamiento crea una
conexión entre qubits que permite manipular y procesar información de forma
extremadamente rápida. Estos principios hacen que los procesadores cuánticos
puedan abordar problemas de una complejidad imposible para los ordenadores
tradicionales.
¿Cómo
Funciona un Procesador Cuántico?
Para
entender cómo funcionan los procesadores cuánticos, es necesario profundizar en
los dos citados conceptos clave: superposición y entrelazamiento cuántico.
1. Superposición:
En la computación clásica, un bit puede estar en uno de dos estados: 0 o 1. Sin
embargo, en la computación cuántica, un qubit puede estar en una superposición
de ambos estados al mismo tiempo. Esto significa que puede representar tanto el
0 como el 1 simultáneamente, lo que multiplica exponencialmente la capacidad de
procesamiento cuando varios qubits están trabajando juntos.
2. Entrelazamiento
Cuántico: El entrelazamiento es un fenómeno en el que dos o más qubits se
vuelven interdependientes, de manera que el estado de uno determina el estado
del otro, sin importar la distancia que los separa. Este fenómeno permite que
los procesadores cuánticos realicen cálculos complejos de forma coordinada y
mucho más rápida que los procesadores convencionales.
Al combinar la superposición y el entrelazamiento, los procesadores cuánticos pueden realizar cálculos en paralelo de una forma que los procesadores clásicos no pueden igualar. En lugar de realizar millones de cálculos secuenciales, los procesadores cuánticos pueden abordar múltiples soluciones simultáneamente, lo que los hace especialmente útiles para resolver problemas de gran complejidad.
Principales
Aplicaciones de los Procesadores Cuánticos
La
computación cuántica tiene aplicaciones potenciales en diversos campos, y
muchos sectores están invirtiendo en investigaciones para aprovechar al máximo
esta tecnología. Algunas de las áreas donde los procesadores cuánticos prometen
cambiar las reglas del juego son:
1. Criptografía
y Seguridad: Los procesadores cuánticos pueden romper algunos de los
métodos de cifrado más seguros actualmente utilizados, lo cual presenta tanto
un desafío como una oportunidad en el ámbito de la ciberseguridad. Al mismo
tiempo, la computación cuántica también puede utilizarse para crear sistemas de
cifrado imposible de descifrar, basados en la física cuántica.
2. Inteligencia
Artificial y Machine Learning: La computación cuántica tiene el potencial
de mejorar los algoritmos de aprendizaje automático y análisis de datos. Con un
procesamiento masivo en paralelo, los procesadores cuánticos podrían analizar
grandes cantidades de datos en segundos, ayudando a desarrollar modelos de IA
más avanzados y precisos.
3. Simulación
de Sistemas Moleculares: En la investigación farmacéutica y de materiales,
la computación cuántica puede simular el comportamiento de moléculas y
materiales complejos, acelerando el desarrollo de nuevos fármacos y
tecnologías. Los ordenadores clásicos luchan para modelar sistemas cuánticos
complejos, pero los procesadores cuánticos pueden hacerlo de forma mucho más
eficiente.
4. Optimización:
La optimización es clave en una variedad de industrias, desde la logística
hasta la ingeniería y las finanzas. La computación cuántica puede encontrar
soluciones óptimas en problemas complejos de optimización que involucran
múltiples variables y restricciones.
5. Ciencias
Climáticas: Los modelos climáticos requieren analizar una enorme cantidad
de datos y variables. La computación cuántica puede mejorar la precisión de
estos modelos, permitiendo realizar predicciones climáticas más fiables y
desarrollar soluciones para mitigar el cambio climático.
Limitaciones
de los Procesadores Cuánticos
Aunque
los procesadores cuánticos tienen un enorme potencial, también enfrentan varios
desafíos técnicos y prácticos que deben resolverse antes de que puedan ser
utilizados a gran escala.
1. Fragilidad
y Error Cuántico: Los qubits son extremadamente frágiles y sensibles a
interferencias externas, lo que puede causar errores. Los procesadores
cuánticos requieren ambientes cuidadosamente controlados y a temperaturas
cercanas al cero absoluto para minimizar los errores.
2. Corrección
de Errores: A diferencia de los bits clásicos, los qubits no pueden
copiarse directamente, lo que dificulta la corrección de errores. Los
científicos están trabajando en algoritmos de corrección de errores cuánticos
para resolver este problema, pero es una tarea compleja que requiere recursos
significativos.
3. Escalabilidad:
Actualmente, los procesadores cuánticos solo tienen decenas o cientos de
qubits, lo que limita su capacidad. Para resolver problemas más complejos, será
necesario desarrollar procesadores cuánticos con miles o millones de qubits.
4. Costo
y Accesibilidad: Los procesadores cuánticos son extremadamente caros y
requieren condiciones específicas, como salas de vacío y equipos de
enfriamiento a temperaturas extremadamente bajas, lo que los hace inaccesibles
para la mayoría de las empresas y usuarios.
¿Quién
Está Liderando el Desarrollo de Procesadores Cuánticos?
Empresas
tecnológicas como Google, IBM, Microsoft y D-Wave están a la vanguardia del
desarrollo de la computación cuántica. Google, en 2019, anunció que había
logrado la "supremacía cuántica" con su procesador cuántico Sycamore,
un hito que representaba la capacidad de resolver un problema en segundos que a
un superordenador le tomaría miles de años. IBM, por otro lado, ha estado
trabajando en procesadores cuánticos como el IBM Q y ha
lanzado plataformas accesibles para investigadores a través de la nube.
China
también está avanzando rápidamente en este campo y ha logrado importantes
avances en la comunicación cuántica y la creación de redes cuánticas, una
tecnología que promete revolucionar la seguridad y la transmisión de datos.
El
Futuro de los Procesadores Cuánticos
A
medida que se superan las limitaciones y se desarrollan nuevos avances en
tecnología cuántica, los procesadores cuánticos podrían pasar de ser
herramientas experimentales a convertirse en una tecnología esencial para una
variedad de industrias. En los próximos años, es posible que veamos
procesadores cuánticos que complementen a los ordenadores clásicos, abordando
problemas que requieren una potencia de cálculo extremadamente alta.
Además,
se espera que la tecnología cuántica impulse nuevas innovaciones en el campo de
la criptografía y el análisis de datos. Si los investigadores logran resolver
los desafíos de escalabilidad y corrección de errores, la computación cuántica
podría tener aplicaciones aún más amplias, desde la simulación de materiales
avanzados hasta la predicción de fenómenos naturales complejos.
El teorema de los monos que escriben a máquina
Imagina
a un grupo de monos golpeando teclas al azar en una máquina de escribir.
¿Podrían, en algún momento, escribir una obra completa de Shakespeare, o
incluso un simple poema coherente? Esta idea, conocida a veces como el Teorema
de los Monos que Escriben a Máquina, puede sonar como un simple juego de
probabilidades, pero en realidad, plantea preguntas profundas sobre la
matemática, la lógica y el azar.
El
teorema de los monos que escriben a máquina, también llamado "teorema del
mono infinito", establece que, si un mono (o un número infinito de monos)
presionara teclas al azar durante un tiempo infinito, acabaría escribiendo
cualquier texto que podamos imaginar, ya sea una obra maestra literaria o el
código de un programa informático. Aunque puede parecer improbable, la
matemática de la probabilidad nos asegura que, en el contexto de tiempo y
repeticiones infinitas, cada combinación de letras o caracteres posibles
acabará formándose.
En
términos probabilísticos, el teorema se basa en el principio de que una
secuencia infinita de intentos aleatorios generará todas las combinaciones
posibles de símbolos. Así, la probabilidad de que un mono escriba, por ejemplo,
la primera línea de "Hamlet" tiende a uno (es decir, se vuelve
segura) si el tiempo es infinito.
Historia
y Orígenes del Teorema del Mono Infinito
El concepto tiene sus raíces en el siglo XIX, aunque no se popularizó hasta el siglo XX. Fue el matemático Émile Borel quien introdujo la idea en 1913 para ilustrar principios de probabilidad y eventos infinitamente improbables. Borel quería mostrar que, aunque algunos eventos son teóricamente posibles, su probabilidad de ocurrencia es tan baja que, para efectos prácticos, es como si fueran imposibles. Más tarde, el teorema fue retomado por otros matemáticos y filósofos, y en los años 60, se convirtió en un ejemplo clásico de la aleatoriedad en acción.
(Foto: New York Zoological Society/Wikimedia Commons)
Matemáticas y Probabilidad: El Teorema Explicado
Para
entender el teorema, necesitamos sumergirnos en la probabilidad. Imaginemos una
máquina de escribir con 26 letras. Si un mono presiona una tecla al azar, cada
letra tiene una probabilidad de 1/26 de aparecer. Entonces, si queremos que el
mono escriba una palabra específica de cinco letras, como "hello",
tendría que presionar esas teclas en ese orden, y la probabilidad de que lo
haga sería extremadamente baja: alrededor de 1 en 11 millones. Sin embargo, en
una cantidad infinita de tiempo, este evento improbable sucedería.
Este
teorema se basa en la Ley de los Grandes Números, un principio que sugiere que,
con suficientes intentos, cualquier secuencia tiene la oportunidad de aparecer.
De hecho, con suficiente tiempo, cualquier combinación imaginable de letras
aparecerá una y otra vez.
Monos,
Computadoras y Experimentos Modernos
Aunque
el teorema es en realidad un experimento mental, científicos y entusiastas han
intentado realizar versiones modernas con el uso de computadoras. En 2003, un
grupo de investigadores de la Universidad de Plymouth en el Reino Unido hizo un
experimento colocando un teclado en una jaula de monos para ver qué sucedía. El
resultado fue que los monos rompieron el teclado, orinaron sobre él y apenas
presionaron algunas teclas de manera aleatoria. Los resultados no fueron útiles
para reproducir el teorema, pero sí para mostrar la dificultad de aplicar esta
idea en el mundo real.
Un
enfoque mucho más práctico ha sido el uso de programas de computación. En
simulaciones digitales, se pueden crear secuencias aleatorias de letras y
caracteres y ver cuántos intentos se necesitan para recrear un texto
específico. Aunque estos experimentos no llegan a replicar una obra completa de
Shakespeare, demuestran que la aleatoriedad combinada con un número infinito de
intentos puede, en teoría, generar patrones reconocibles.
El
Impacto Filosófico del Teorema
Más
allá de las matemáticas, el teorema de los monos que escriben a máquina ha sido
un tema de debate en la filosofía, particularmente en la discusión sobre el
azar y la creación de significado. ¿Puede el azar puro generar orden o sentido?
Esta es una pregunta que desafía nuestras ideas sobre creatividad y propósito.
El
teorema también plantea preguntas sobre el universo mismo. Algunos argumentan
que, si el azar puede generar cualquier secuencia, ¿podría una combinación
aleatoria de eventos en el universo haber creado la vida? Este planteamiento
toca temas relacionados con la teoría del caos, la entropía y las
probabilidades cosmológicas.
Desde
una perspectiva literaria, el teorema también cuestiona el valor de la
creatividad humana. Si un grupo de monos puede recrear una obra maestra como
“Hamlet”, ¿significa esto que las ideas creativas son simplemente combinaciones
aleatorias que pueden ser replicadas? Por supuesto, los filósofos argumentan
que lo que realmente importa en la creatividad humana no es solo el resultado,
sino la intención, la experiencia y el contexto cultural.
Aplicaciones
Modernas y Similitudes en Ciencia de Datos
El
concepto detrás del teorema de los monos que escriben a máquina también se
puede observar en los algoritmos de inteligencia artificial y ciencia de datos.
Por ejemplo, los modelos de lenguaje utilizados en procesamiento de lenguaje
natural (NLP) intentan generar secuencias de palabras coherentes, aprendiendo
patrones y probabilidades en grandes cantidades de datos. Aunque estos modelos
no funcionan de manera aleatoria, sí emplean principios probabilísticos para
predecir la próxima palabra en una secuencia, una estrategia que, aunque
distinta, comparte ciertas similitudes con la esencia del teorema del mono
infinito.
De
hecho, algunos científicos consideran que, en el futuro, con el desarrollo de
algoritmos más avanzados y una cantidad casi infinita de datos, la inteligencia
artificial podría producir textos y obras completamente nuevas, sugiriendo que
lo aleatorio y lo programático podrían generar “creación” en formas
sorprendentes.
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