En 2006, los científicos descubrieron un compuesto que podría inducir el curtido de la piel en ratones sin exponerlos a la luz UV causante del cáncer. Ahora, después de 11 años y en curso de prueba y error, los científicos han reformulado su enfoque para desencadenar la misma respuesta en la piel humana cultivada, algo que podría hacer una manera más segura para los amantes del sol para lograr una mirada bronceada.

El descubrimiento inicial fue realizado por investigadores del Instituto Dana-Farber para el Cáncer (DFCI), quienes descubrieron que al dar a los ratones especialmente diseñados un compuesto llamado forskolin, que se deriva de la raíz de la planta forskohlii en la India, Sin exposición a la luz solar.

Los ratones en cuestión eran pelirrojos y diseñados para imitar a los humanos de piel clara, con una variante genética que interrumpió el camino que conducía a la producción del pigmento melanina oscuro. Esto significó que los animales se broncearon mal, pero lo que los investigadores encontraron fue que la forskolina activó una proteína más abajo en la vía que indujo un pigmento oscuro llamado eumelanin, en efecto ignorando esa interrupción.

Volviendo su atención a los humanos, los investigadores llegaron a numerosos obstáculos. La prueba de la forskolina en muestras de piel humana no tuvo éxito, lo más probable es que es alrededor de cinco veces más gruesa que la de los ratones. Los experimentos posteriores utilizando un inhibidor de quinasas inducidas por sal (SIK), que se había mostrado previamente para activar la pigmentación en ratones, tuvieron éxito en ratones pelirrojos, pero de nuevo resultaron infructuosos en seres humanos.

Ahora, los investigadores de DFCI junto con el Hospital General de Massachusetts han desarrollado una nueva clase de inhibidores SIK de moléculas pequeñas que están optimizados para penetrar la piel humana más gruesa e inducir la expresión de un gen llamado MITF. Este gen proporciona las instrucciones para una proteína que controla el desarrollo de células productoras de pigmento llamadas melanocitos.

Después de ocho días de administración tópica diaria, el equipo encontró que los inhibidores indujeron oscurecimiento significativo en muestras de piel humana cultivadas. Y bajo el microscopio, observó que las muestras tratadas mostraron que el pigmento de eumelanina había sido producido y depositado cerca de la superficie de la piel.

Esto es clave, porque es lo mismo que ocurre cuando la pigmentación ocurre a través del bronceado, lo que indica que la misma vía de pigmentación ha sido activada, pero con una diferencia clave. La luz UV tiñe la piel dañando primero el ADN y haciendo que los melanocitos productores de pigmento se dividan, algo que también causa cáncer de piel. Así, en efecto, esta nueva clase de inhibidores parece inducir el mismo efecto de bronceado, menos el daño.

«La activación de la vía de curtido / pigmentación por esta nueva clase de moléculas pequeñas es fisiológicamente idéntica a la pigmentación inducida por UV sin los efectos perjudiciales del ADN de los UV», dice David Fisher, jefe del Departamento de Dermatología del Hospital General de Massachusetts y líder de El estudio. «Necesitamos llevar a cabo estudios de seguridad, que son siempre esenciales con nuevos compuestos de tratamiento potenciales, y comprender mejor las acciones de estos agentes, pero es posible que puedan conducir a nuevas formas de protección contra los daños causados ​​por la radiación UV y la formación de cáncer«.

Todos hemos experimentado noches sin dormir y de insomnio cuando tenemos algo en nuestras mentes, pero una nueva investigación ha demostrado que el insomnio no es necesariamente solo debido a lo que te está pasando por la cabeza. En la búsqueda de un mecanismo biológico existente detrás del trastorno del sueño, los investigadores europeos han identificado siete genes que aumentan la probabilidad de desarrollar insomnio, demostrando que no es solo una condición psicológica.

En una muestra de 113.006 sujetos, un equipo internacional de científicos se reunió centrándose en siete genes específicos que se asociaban comúnmente con las quejas de insomnio. Se descubrió que los genes identificados tienen un papel en la exocitosis, un proceso en el que las células liberan moléculas para comunicarse con su entorno, y la regulación de la transcripción, un mecanismo donde se lee el ADN para hacer una copia de ARN.

«En comparación con la gravedad, la prevalencia y los riesgos de insomnio, solo unos pocos estudios van dirigidos sus causas«, dice el profesor Eus Van Someren, uno de los investigadores principales en el estudio. «El insomnio es muy a menudo desechado como algo que está todo en tu cabeza«. Nuestra investigación aporta una nueva perspectiva, el insomnio está también en los genes«.

También se encontró una superposición genética en trastornos de ansiedad, depresión y neuroticismo a través de los siete genes identificados. Esto sugiere que el insomnio no es necesariamente un síntoma secundario de esos otros trastornos, sino algo más fundamentalmente relacionado.

«Este es un hallazgo interesante, porque estas características tienden a ir de la mano con el insomnio», dice Anke Hammerschlag primer autor del estudio. «Ahora sabemos que esto se debe en parte a la base genética compartida«.

El estudio también constató que los genes de riesgo se expresaron de manera diferente en hombres y mujeres, lo que sugiere que el género puede desempeñar un papel importante en los diferentes mecanismos biológicos que conducen al insomnio.

«También encontramos una diferencia entre hombres y mujeres en términos de prevalencia», dice la profesora Danielle Posthuma. «En la muestra que estudiamos, incluyendo principalmente a personas mayores de 50 años, el 33 por ciento de las mujeres reportaron sufrir de insomnio.

A principios de 2017, un equipo de la Universidad Rockefeller descubrió una mutación genética específica producía alteraciones en el ritmo circadiano de una persona en un estudio que estaba muy centrado en una categoría específica del trastorno del sueño. Esta investigación ofrece a los científicos una visión nueva y más amplia de los desencadenantes genéticos que dominan nuestros ciclos de sueño. Al desarrollar una mayor comprensión de los fundamentos biológicos del insomnio, los investigadores esperan encontrar nuevas formas de tratar esta condición debilitante en el futuro.

Una categoría de trastorno del sueño se denomina trastorno retardado de la fase del sueño (DSPD) y se manifiesta en una incapacidad para llegar a dormir temprano en la noche. Aquellos con DSPD suelen tener un reloj circadiano perturbado, lo que significa que muchas de las hormonas generales que el ciclo con un reloj corporal regular se retrasan.

Al estudiar los niveles de melatonina de un paciente DSPD, los investigadores observaron un retraso extrañamente específico en sus niveles de melatonina aumentando cada noche.

Los niveles de melatonina empiezan a aumentar alrededor de las nueve o diez de la noche en la mayoría de la gente«, explica Michael W. Young, autor principal del estudio de la Universidad de Rockefeller. «En este paciente DSPD este aumento no ocurre hasta las dos o tres de la mañana.»

Al estudiar el ADN de ese paciente, los investigadores observaron una mutación específica en un gen llamado CRY1, que previamente había sido señalado como influyente en el desarrollo de ciclos circadianos normales. Esta mutación causó más actividad de lo normal en la producción de una proteína que inhibió el cuerpo e impidió producir las hormonas necesarias para la transición a la fase de sueño de su ciclo diario.

Los investigadores descubrieron que los portadores de esta variante genética mostraban retrasos en el inicio del sueño todas las noches, de entre 30 minutos a dos horas y media. En el estudio de 70 individuos de seis familias encontraron 38 sujetos que llevaban la variante genética, todos los cuales informaron ya sea retraso en los tiempos de inicio del sueño o patrones de sueño fracturado.

Mientras que algunos estudios clínicos han demostrado que hasta el 10 por ciento de las personas podrían sufrir de alguna forma de DSPD, los investigadores señalan que esta variante genética no tiene en cuenta todos los casos de este trastorno. Sin embargo, al examinar una gran base de datos para la variante genética, los investigadores estiman que hasta uno de cada 75 individuos de ascendencia europea no finlandesa podría portar esta mutación genética.

«Encontrar la causa no soluciona inmediatamente el problema», dice la investigadora Alina Patke. «Pero probable poder desarrollar medicamentos, en el futuro, basados en este mecanismo».

X-Plane, todavía en la fase experimental, es increíble y podría reavivar el sueño de un vuelo supersónico de pasajeros que murió cuando el Concorde bajó a tierra. La NASA ha prometido lanzar el primer vuelo de este avión pionero que vuela a una velocidad de 1.609 kmph en cinco años.

Este avión experimental, que se llama como mi simulador de vuelo, (X-Plane) podría viajar de Londres a Nueva York en poco más de tres horas.

Ya se ha aclamado el X-Plane como el «nuevo Concorde» y ha revivido el sueño de un vuelo supersónico de pasajeros que fue abandonado cuando este icónico avión fue puesto a tierra en 2003.

La QueSST está diseñada por Lockheed Martin y está diseñada para producir un «latido cardíaco suave» cuando rompe la barrera del sonido, en lugar de un estrépito sonoro que rompe el oído.

EXCURSUS: El avión de pasajeros que realizaba el trayecto de Londres a NY en 3 horas y media

Concorde fue un jet de pasajeros supersónico impulsado por un turborreactor que operó hasta 2003.

Tenía una velocidad máxima sobre dos veces la velocidad del sonido en Mach 2.04 (1.354 mph o 2.180 k por hora a la altitud del crucero) y podría llevar sentados 92 a 128 pasajeros.

Voló por primera vez en 1969, pero necesitó más pruebas para establecerlo como viable como un avión comercial.

Concorde entró en servicio en 1976 y continuó volando durante los próximos 27 años.

Es uno de los dos transportes supersónicos que han operado comercialmente.

El otro es el Tupolev Tu-144 construido por la Unión Soviética, que funcionó por un período mucho más corto de tiempo antes de que fuera puesto a tierra y retirado debido a cuestiones de seguridad y presupuesto.

Concorde fue desarrollado y fabricado conjuntamente por Aérospatiale y British Aircraft Corporation (BAC) bajo un tratado anglo-francés. El nombre de Concorde, que significa armonía o unión, refleja la cooperación en el proyecto entre el Reino Unido y Francia.

En el Reino Unido, cualquiera o todos los aviones de ese tipo se conocen simplemente como «Concorde», sin el artículo.

Se construyeron 20 aviones incluyendo seis prototipos y aviones de desarrollo.

Air France (AF) y British Airways (BA) recibieron cada una siete aeronaves. La investigación y el desarrollo no lograron obtener ganancias y las dos aerolíneas compraron el avión con un gran descuento.

Concorde se retiró en 2003 debido a un descenso general en la industria de la aviación comercial tras el accidente del 2000, los atentados del 11 de septiembre de 2001 y la decisión de Airbus, sucesor de Aérospatiale y BAC, de suspender el mantenimiento.

«Estamos listos para seguir construyendo ese prototipo«, dijo Rob Weiss, vicepresidente ejecutivo y gerente general de los programas de desarrollo avanzado de Lockheed Martin.

Creemos que tenemos una ventaja tecnológica en la cantidad de inversión que hemos hecho en las herramientas y en el propio vehículo.

El vuelo supersónico está realmente prohibido cerca de tierra en los Estados Unidos debido al ruido que produce.

Se espera que QueSST, X-Plane, sea lo suficientemente sigiloso para volar por encima de ciudades y pueblos sin molestar a la gente de abajo.

Es el diseño Mach 1.4 (1074 millas por hora) a 55.000 pies sobre el suelo.

Esto realmente lo hará más lento que el Concorde, que podría alcanzar una velocidad máxima de Mach 2 (1.534mph).

Sin embargo, debería ser capaz de viajar más rápido al volar hacia y desde América si es lo suficientemente tranquilo para alcanzar velocidades supersónicas sin un aumento sonoro.

La reflexión sobre el acto de sonreír me lleva a recordar lo que aparecía antaño en los papeles rosa. Quien no recuerda a la Pantoja y su frase más inteligente que ha dicho en toda su vida: “Dientes, dientes, eso es lo que les joden”. Pero, ¿tenía razón la tonadillera? Pues según una investigación reciente parecería ser que sí, pero las consecuencias, parece ser que son las que hemos ido viendo a lo largo de su vida, los reporteros buscaban nuevas tácticas para “joderla” a ella…

En un escenario lúdico y ganador, sonreír puede disminuir tus probabilidades de éxito contra el mismo oponente en las siguientes partidas, de acuerdo con una nueva investigación presentada por el USC Instituto de Tecnologías Creativas y patrocinado por el EE.UU. Laboratorio de Investigación del Ejército.

Las personas que sonrieron durante la victoria aumentaron las probabilidades de que su oponente actuara agresivamente para robar el bote de dinero en lugar de compartirlo en el siguiente juego, según un documento presentado en mayo en la Conferencia Internacional de Agentes Autónomos y Sistemas Multiagent por RCC Hoegen, USC programa de investigación TIC Giota Stratou y Jonathan Gratch, director de la investigación humana virtual en USC ICT y profesor de ciencias de la computación en la USC Viterbi School of Engineering.

Por el contrario, los investigadores descubrieron que sonreír durante una pérdida tendía a ayudar a las probabilidades de éxito en el juego en el futuro.

El estudio está en línea con la investigación anterior publicada por el autor principal Gratch, cuyo principal interés radica tanto en la forma en que la gente expresa esto dice, una acción inconsciente que traiciona el engaño, y el uso de estos datos para crear inteligencia artificial y para discernir e incluso expresar estos mismos estados emocionales como persona.

«Creemos que la emoción es el enemigo de la razón, pero la verdad es que la emoción es nuestra forma de asignar valor a las cosas«, dijo Gratch. «Sin ella, nos enfrentaríamos a opciones ilimitadas«.

Gratch y otros investigadores de las TIC esperan imbuir a los seres humanos virtuales e incluso a los robots con una evaluación basada en el valor utilizando el reconocimiento y la reacción de los patrones emocionales para formar lo que podría llamarse intuición o toma de decisiones a nivel íntimo.

Sonríe, sí, pero sin “los dientes, dientes” que la inteligencia artificial te pilla

Parte de esta investigación es la explicación del tipo de razonamiento basado en la emoción que podría llevar a alguien a actuar en contra de su interés personal racional para la satisfacción a corto plazo o de «retorno».

Para el estudio AAMAS, 370 participantes jugaron a una versión del programa de televisión británico Golden Balls, donde los participantes deciden «dividir» o «robar» una olla de dinero. Si ambos participantes eligen «dividir», hacen exactamente eso, dividir el bote. Si un jugador decide robar lo que podía dividir, éste obtiene todo. Si ambos eligen robar, tampoco se gana.

A cada participante se le pagó 30 dólares, y los participantes recibieron boletos adicionales por una lotería de 100 dólares generada por su número total de «robos» y «splits» exitosos.

Mientras los participantes jugaban el juego uno contra el otro mediante video Skype, las reacciones fueron grabadas y codificadas usando un software de seguimiento de emociones que capta los movimientos musculares en la cara incluyendo levantamiento de mejillas, labios y barbilla, hoyuelos y compresión y separación de labios.

En cuanto a las motivaciones de los jugadores, los investigadores plantean la hipótesis de que los ladrones exitosos y sonrientes se abren al futuro castigo por el perdedor, mientras que sonreír durante una pérdida tal, se ve como un gesto hacia la cooperación y un sentimiento de éxito mutuo.

Enseñar a las máquinas el poder de una sonrisa

En un estudio similar, Gratch co-escribió con Gale Lucas y sus colegas en el 2016, los participantes demostraron que a menudo interpretan mal la honestidad cuando negocian unos con otros porque las señales tranquilizadoras como el movimiento de la cabeza, el lenguaje positivo y hasta la honestidad de la señal sonriente, pero en realidad más frecuentemente representan acciones y comportamientos deshonestos.

Gratch ha trabajado estrechamente con la USC Marshall School of Business durante los últimos años para incorporar seres humanos virtuales que puedan entender estos tipos de matices en el estudio de la negociación. El Instituto de Tecnologías Creativas también trabaja con agencias como el Ejército de EE. UU. Para usar seres humanos virtuales en escenarios de negociación.

Desde las fichas de Arthur Samuel, que representan la IA de los años 50 y 60 hasta el juego de la destrucción de mutuo aseguramiento de la computadora de Joshua en la película WarGames de 1983, la inteligencia artificial ha sido descrita como especialmente adecuada para ayudar a las personas a resolver operaciones lineales y basadas ​​en estrategias.

Deep Blue de IBM, también famoso y con éxito luchó contra el maestro de ajedrez Garry Kasparov en la década de 1990, y el sistema informático Watson hizo lo mismo con sus oponentes humanos en Jeopardy! en 2011.

Solo en el último año, diferentes AIs han superado a los mejores jugadores tanto en el antiguo juego de Go como en el poker profesional, este último confiar en el bluff, cuenta y lecturas emocionales precisas del oponente.

Así que mejor es no enseñarle los dientes a un robot, no enseñarle la estrategia que te hace sonreír, no sea que se vuelva contra ti y te cante “Marinero de luces”.

Un nuevo trabajo que describe el proceso visual del cerebro, es decir aquello que el ojo ve y lo que el cerebro interpreta, podría mejorar los automóviles autónomos y apuntar a terapias para el deterioro sensorial, sugieren los investigadores.

Si piensas que los automóviles autónomos tardarán en llegar, no eres el único. Programar computadoras para reconocer objetos es muy difícil técnicamente, especialmente porque los científicos no entienden completamente cómo nuestros propios cerebros lo hacen.

Ahora, los investigadores del Instituto Salk han analizado cómo las neuronas en una parte crítica del cerebro, llamada V2, responden a las escenas naturales, proporcionando una mejor comprensión del procesamiento de la visión. El trabajo se describe en Nature Communications el 8 de junio de 2017.

«Comprender cómo el cerebro reconoce los objetos visuales es importante no solo por el bien de la visión, sino también porque proporciona una ventana sobre cómo el cerebro funciona en general», dice Tatyana Sharpee, profesor asociado en Salk’s Computational Neurobiology Laboratory y autora principal del estudio. «Gran parte de nuestro cerebro se compone de una unidad computacional repetida, llamada columna cortical, especialmente en el control de los insumos del cerebro con exquisita precisión, lo que permite analizar cuantitativamente cómo se transforman las señales en el cerebro«.

Aunque a menudo tomamos la capacidad de ver por sentado, esta habilidad deriva de conjuntos de transformaciones matemáticas complejas que aún no somos capaces de reproducir en una computadora, según Sharpee. De hecho, más de un tercio de nuestro cerebro se dedica exclusivamente a la tarea de analizar las escenas visuales.

Nuestra percepción visual empieza en el ojo con píxeles claros y oscuros. Estas señales se envían a la parte posterior del cerebro a un área llamada V1 donde se transforman para corresponder a los bordes en las escenas visuales. De alguna manera, como resultado de varias transformaciones posteriores de esta información, entonces podemos reconocer caras, coches y otros objetos y si se están moviendo. Qué tan precisamente este reconocimiento ocurre sigue siendo un misterio, en parte porque las neuronas que codifican los objetos responden de maneras complicadas.

Ahora, Sharpee y Ryan Rowekamp, ​​un asociado de investigación postdoctoral en el grupo de Sharpee, han desarrollado un método estadístico que toma estas respuestas complejas y las describe de manera interpretable, que podría ser utilizado para ayudar a decodificar la visión real de la visión simulada por ordenador. Para desarrollar su modelo, el equipo utilizó datos disponibles públicamente mostrando respuestas cerebrales de primates viendo películas de escenas naturales (como paisajes forestales) de la base de datos de Investigación Colaborativa en Neurociencia Computacional (CRCNS).

«Aplicamos nuestra nueva técnica estadística para determinar qué características de la película estaban causando que las neuronas V2 cambiaran sus respuestas», dice Rowekamp. «Curiosamente, descubrimos que las neuronas V2 estaban respondiendo a diferentes combinaciones.»

El equipo reveló que las neuronas V2 procesan la información visual según tres principios: en primer lugar, combinan bordes que tienen orientaciones similares, aumentando la robustez de la percepción a pequeños cambios en la posición de las curvas que forman los límites del objeto. En segundo lugar, si una neurona es activada por un borde de una orientación y posición en particular, entonces la orientación a 90 grados de la misma será supresora en el mismo lugar, una combinación denominada «supresión de orientación cruzada». Estas combinaciones de bordes de orientación cruzada se ensamblan de diversas maneras para permitirnos detectar diversas formas visuales. El equipo encontró que la orientación cruzada era esencial para la detección precisa de la forma. El tercer principio es que los patrones relevantes se repiten en el espacio de maneras que pueden ayudar a percibir las superficies texturizadas de los árboles o el agua y los límites entre ellos, como en las pinturas impresionistas.

Los investigadores incorporaron los tres principios organizativos en un modelo que denominaron el modelo convolucional cuadrático, que puede aplicarse a otros conjuntos de datos experimentales. El procesamiento visual es probable que sea similar a cómo el cerebro procesa olores, tacto o sonidos, dicen los investigadores, por lo que el trabajo podría elucidar el procesamiento de datos de estas áreas también.

«Modelos que había trabajado antes de esto no eran totalmente compatibles con los datos, o no eran claramente compatibles», dice Rowekamp. «Así que fue muy satisfactorio cuando la idea de combinar el reconocimiento de los bordes con la sensibilidad a la textura empezó a ser una herramienta para analizar y comprender los complejos datos visuales«.

Pero la aplicación más inmediata podría ser mejorar los algoritmos de reconocimiento de objetos para automóviles autónomos u otros dispositivos robóticos. «Parece que cada vez que añadimos elementos de computación que se encuentran en el cerebro a los algoritmos de visión computarizada, su rendimiento mejora», dice Sharpee.