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viernes :: 25 agosto, 2006
   
 
camino evolutivo: redes sin escala

La arquitectura que impregna las redes biológicas confiere una línea evolutiva a estas redes que les permite evolucionar para realizar nuevas funciones con más rapidez que un diseño de red alternativo, tal como lo demuestran las simulaciones de computadora dirigidas por la Universidad de Chicago.

Los científicos han encontrado la misma arquitectura de red intrincada de la evolución casi en todo lo que observan. Esta arquitectura caracteriza la red de interacción de las proteínas en la levadura, gusanos, moscas de fruta y virus, por nombrar algunos. Y también está presente en las redes sociales y hasta en las redes informáticas, afectando, por ejemplo, el funcionamiento de internet.

“Estos resultados revelan un principio de organización que gobierna la evolución de redes complejas y que puede mejorar el diseño de sistemas operativos,” escriben los coautores Panos Oikonomou y Philippe Cluzel.

Este principio de organización es lo que los científicos llaman “diseño sin escala.” Un diagrama de este diseño se parece a los mapas de las rutas de las compañías aéreas. “Usted tiene 'hubs' (concentradores) que están muy enlazados con aeroplanos que entran y salen de estos 'hubs',” dice Oikonomou. Pero también existen aeropuertos más pequeños que tienen muchas menos conexiones con varias escalas de conexiones en medio.

Oikonomou y Cluzel iniciaron su proyecto para averiguar si el diseño de red confería alguna clase de ventaja evolutiva. Entonces crearon una simulación de computadora darwiniana para comparar la evolución de este diseño de red sin escala con un diseño más arbitrario en el cual todos los componentes de la red tienen aproximadamente el mismo número de conexiones. Pasaron a programar el entorno de la computadora con el fin de tener mutaciones arbitrarias y selección natural funcionando entre sus poblaciones digitales, y finalmente compararon cuánto tiempo necesitaban estos dos tipos de redes para desarrollar la capacidad de realizar una nueva tarea.

Las poblaciones organizadas en redes sin escala evolucionaban rápida y suavemente, mientras que las redes organizadas al azar lo hacían despacio y como descargas que aparecen tras acontecimientos arbitrarios ocasionales y beneficiosos. “Los dos modelos siguieron caminos evolutivos totalmente diferentes,” dice Cluzel, quien está organizando la posibilidad de llevar a cabo experimentos de laboratorio sobre bacterias para comprobar la validez del principio de organización que él y Oikonomou han identificado a través de sus simulaciones.

Su objetivo es entender mejor la evolución biológica, ya que las redes sociales y económicas también muestran una arquitectura sin escala. “Estas redes pueden ser gente, moléculas..., pueden ser lo que usted quiera,” añade Cluzel. >de *Digital World Reveals Architecture of Evolution*. *El mundo digital revela la arquitectura de la evolución *. 7 de agosto de 2006


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teoría de red social a prueba. la interacción entre la estructura de la red social y la solución al problema colectivo. 10 de agosto de 2006
> osciladores conectados -entidades capaces de responder a las señales de los otros - se auto-organizarán espontáneamente. 9 de abril de 2003
> gestión de redes "small-world". 4 de febrero de 2003
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> la nueva ciencia de redes. 6 de junio de 2002

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tim miller gets trapped in a free-scale network hub

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viernes :: 18 agosto, 2006
   
 
configuración adaptable del cerebro

Un nuevo descubrimiento muestra que el cerebro se configura de nuevo después de cada experiencia. La investigación muestra además que este proceso de creación, comprobación, y nueva configuración de los circuitos cerebrales ocurre en un periodo de sólo horas, sugiriendo con ello que el cerebro evoluciona bastante incluso en el curso de un solo día.

Los científicos saben que la fuerza de las conexiones entre neuronas cambia para configurar recuerdos. También saben que el cerebro en desarrollo tiene un nivel alto de plasticidad en el momento en el que unas neuronas forjan conexiones con otras neuronas.

Esta nueva investigación va más allá, investigando cómo las neuronas eligen sus conexiones con neuronas vecinas. Los investigadores Henry Markram y Jean-Vincent Le Bé encontraron que estas conexiones entre neuronas aparecen y desaparecen rápidamente, conduciendo a una configuración adaptable en la que el cerebro se ve envuelto en un proceso continuo de cambio, refuerzo y desconexión en sus circuitos.

Estudiando racimos de neurona del neocortex de ratas recién nacidas, Markram y Le Bé encontraron que en lugar de crecer preferentemente hacia receptores específicos, las neuronas realmente no tienen ninguna afinidad particular por otra neurona, y permanecen en un estado de preparación perpetua para configurar un nuevo recorrido. Encontraron que en el curso de sólo unas horas, las conexiones son formadas y re-formadas muchas veces.

"Los circuitos del cerebro se parecen a una red social donde las neuronas son como la gente, directamente unida sólo a unas pocas personas," explica Markram. "Este descubrimiento indica que el cerebro está cambiando constantemente alianzas y conexiones con nuevos círculos "de amigos" para tratar mejor la información".

En sus muestras, el proceso de continua configuración ocurría continuamente a paso lento. Excitando la muestra con glutamato, encontraron que la velocidad de este proceso aumentaba notablemente. Esto sugiere que con una nueva experiencia fuerte, el cerebro acelera su proceso de re-configuración, permitiendo que se generen, prueben y refuercen nuevas conexiones, y que desaparezcan las más débiles, de modo que el cerebro se adapte bien y con rapidez a la nueva situación.

"Esta continua configuración de los microcircuitos del cerebro se parece a un proceso evolutivo darwiniano," afirma Markram, "donde una nueva experiencia provoca un estallido de nuevas conexiones entre neuronas, y sólo las conexiones más adecuadas sobreviven." > de *Rewiring the mammalian brain -- neurons make fickle friends*. Nuevo descubrimiento del Brain Mind Institute of the EPFL (Escuela Politécnica Federal de Lausana). 7 de agosto de 2006


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un nuevo método muestra que las neuronas neocortical no se renuevan . La neurogénesis neocortical en los humanos es restringida al desarrollo. 11 de agosto de 2006
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> neuronas de predecesor . 22 de julio de 2006
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> ciclo femenino y expansión cerebral. 18 de noviembre de 2005
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viernes :: 11 agosto, 2006
   
 
el noventa y ocho por ciento de los niños de Gaza experimenta o es testigo del trauma de la guerra

La mayor parte de los niños de la Franja de Gaza ha sido víctima de gases lacrimógenos, ha sufrido registros en sus casas, ha sufrido daños personales, ha atestiguado disparos, luchas y explosiones. Muchos han sido perjudicados o torturados como consecuencia de la guerra cíclica sufrida por generaciones, dice un estudio reciente de la Queen's University.

Según el estudio, hay un modelo de violencia contra niños palestinos en la Franja de Gaza que tiene efectos debilitantes y serios a nivel psiquiátrico y psicológico.

"Gaza ha sido un territorio ocupado durante mucho tiempo, y todavía lo es; Israel controla sus fronteras, su zona aérea y el acceso al agua. Y ha sido descrito como un centro de detención al aire libre enorme" dice el investigador de epidemiología y salud de la Queen's University, John Pringle. "Se han lanzado bombas en Gaza durante esta última erupción de la violencia de Oriente Medio, pero el hecho ha sido ignorado frente a la otra crisis."

"Los efectos psicológicos de la guerra contra niños palestinos" es el título de la tesis de Pringle y el único estudio de su clase que analiza datos de The Gaza Child Health Survey -Sistema sanitario de los niños de Gaza- para describir las relaciones entre el trauma de la guerra y los problemas psicológicos en los niños.

Según el estudio, en un niño en Gaza que ha tenido una herida severa, el riesgo de desorden emocional se multiplica por 4. En un niño que ha sido golpeado con severidad, el riesgo de Desorden de hiperactividad de déficit de atención se multiplica por 3,9. En un niño que presencia la muerte de amigos o cómo estos son heridos, el riesgo de Desorden de estrés postraumático se multiplica por 13. En un niño que ha vivido en un campamento de refugiados, la posibilidad de presenciar acontecimientos traumáticos se multiplica por 5 y la posibilidad de sufrir un trauma físico directo por 4.

'Los niños constituyen el 47 por ciento de la población de Gaza y son muy vulnerables,' añade Pringle. 'Parece que la comunidad internacional los descuida, es como si los niños palestinos de alguna manera no merecieran las protecciones garantizadas por la Convención de Ginebra y el derecho humanitario. Debemos recordar que donde dejamos caer nuestras bombas, para plantar nuestras minas y apuntar nuestras armas, es donde los niños nacen, juegan y van a la escuela.'

Pringle es también miembro de Médicos Sin Fronteras (MSF). El MSF es una organización de ayuda humanitaria médica de emergencia que principalmente trabaja en zonas de guerra con poblaciones en peligro, por lo general en campamentos de refugiados. Recibió el Premio Nobel de la Paz en 1999. >de *98 per cent of Gaza’s children experience or witness war trauma - Queen’s study* Este estudio exige un final a la violencia política para los niños "olvidados" de Gaza, traumatizados por la guerra cíclica. 27 de julio de 2006.

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acaba con la violencia de la guerra

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viernes :: 4 agosto, 2006
   
 
código auditivo: cómo trata el cerebro el sonido

Los científicos de la Carnegie Mellon University han descubierto que nuestros oídos usan el modo más eficiente de tratar los sonidos que oímos. Estos resultados representan un avance significativo para comprender cómo el sonido es codificado para su transmisión al cerebro.

La investigación proporciona un nuevo marco matemático para entender el procesamiento del sonido y sugiere que nuestra audición está muy optimizada en términos de codificación de señal - el proceso por el cual los sonidos son traducidos en información por nuestros cerebros- para la variedad de sonidos que experimentamos. El mismo trabajo también tiene implicaciones tecnológicas de gran alcance y a largo plazo, como el suministro de un modelo para mejorar inmensamente el procesamiento de señal que mejore la calidad en la comprensión de archivos de audio digitales y para el diseño de códigos parecidos a un cerebro en el caso de las implantaciones auditivas que restauran la audición en personas sordas.

Los investigadores se acercaron de forma radicalmente diferente al analizar cómo el cerebro trata las señales de sonido con el fin de conseguir estos resultados. Con una abstracción del código de los nervios en el nervio auditivo, representaron el sonido como un grupo distinto de puntos de tiempo, "o un código de punto", en el que los componentes acústicos son representados sólo en términos de su relación temporal el uno con el otro. Esto es así porque la intensidad y la frecuencia básica de un rasgo dado son “centralizadas”, o comprimidas matemáticamente, en un solo punto. Se trata de algo similar a un rollo de piano que puede reproducir cualquier canción registrando qué nota apretar cuando el código de punto codifica cualquier sonido natural en términos de cronometrajes precisos de las características acústicas elementales. Es necesario destacar que cuando los investigadores llegaron a la agrupación óptima de características para los sonidos naturales, éstas correspondían exactamente a los modelos observados por los profesionales de neurofisiología en los nervios auditivos.

"Hemos encontrado que el cronometraje de sólo un número escaso de puntos realmente codifica la variedad entera de sonidos de naturaleza, incluso los componentes del discurso como las vocales y consonantes, y sonidos de la naturaleza como los pasos en un bosque o una corriente," dice Michael Lewicki, profesor asociado de Ciencias Informáticas en la Carnegie Mellon y miembro del Centro para la Base Neurológica de la Cognición (CNBC). "Encontramos que el código óptimo para los sonidos naturales es el mismo que para un discurso. Por extraño que parezca, los gatos comparten nuestro código auditivo óptimo para la lengua inglesa."

"Nuestro trabajo es la única investigación hasta ahora que trata eficazmente el código auditivo como puntos “centralizados”," añade Evan Smith, un estudiante graduado en Psicología del CNBC.

Hasta ahora, los científicos y los ingenieros han confiado en transformaciones Fourier - descubiertas hace 200 años - para separar y reconstituir parámetros como frecuencia e intensidad como parte del procesamiento de señal de sonido tradicional.

El descubrimiento de Smith y Lewicki disecciona el sonido basado sólo en el cronometraje "de puntos" comprimidos asociados con vocales (como vocalizaciones de gato), consonantes (como rocas que se golpean) y sonidos sibilantes (ruido ambiental).

La investigación de los autores combina ciencias informáticas, psicología, neurociencia y matemáticas. >de *Carnegie Mellon Scientists Show How Brain Processes Sound*. Los resultados de señal podrían mejorar los dispositivos de iPods y las implantaciones Cochlear. 23 de febrero de 2006

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brecha en el análisis del sonido. análisis de frecuencia de tiempo de muy alta resolución. 26 de julio de 2006
> mapa de frecuencia cerebral. los investigadores representan numerosas áreas en el cerebro donde las frecuencias de sonido son tratadas. 22 de junio de 2006
> el sonido del silencio activa la corteza auditiva. las imágenes auditivas son la experiencia subjetiva de la audiencia en ausencia del estímulo auditivo. 2005
> sonificación. los datos sonificación se han convertido en uno de los instrumentos de análisis más prometedores, ya que los sonidos pueden resumir cantidades significativas de información y pueden ser caracterizados, almacenados y estudiados de un modo más simple y más fácil con respecto a otras representaciones de datos. 25 de noviembre de 2005
> cómo oímos. se ha descubierto cómo las células diminutas en el oído interior cambian el sonido en una señal eléctrica que el cerebro puede entender. 7 de mayo de 2002

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folio auditivo protector

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