Page 6 of 9
1 4 5 6 7 8 9

Relatividad y física cuántica sacuden las ciencias sociales

Por: Jesús Ibañez

Estas dos revoluciones distorsionan la relación entre sujeto y objeto.

Los sociólogos y psicólogos que se pretenden científicos (los “cuantivistas”) toman la física como ciencia modelo. Lo malo es que toman como modelo la física de Newton, sin tener en cuenta las revoluciones relativista y cuántica. Pero, al final (y gracias a los sociólogos “cualitativistas”), estas dos revoluciones están sacudiendo la sociología y la psicología porque distorsionan la relación entre sujeto y objeto.

Las mecánicas relativista y cuántica no cancelan la mecánica newtoniana: la delimitan. Hoy sabemos que una vale para móviles de velocidad casi nula en relación a la velocidad de la luz (entonces vale la relativista), y otra para masa casi infinita en relación a la masa de un electrón (entonces vale la cuántica).

Las revoluciones relativista y cuántica distorsionan la relación sujeto/objeto. En mecánica newtoniana, el sujeto está separado del objeto. En mecánica relativista, el sujeto es deformado por el objeto: sus parámetros básicos –como espacio, tiempo y velocidad- quedan transformados cuando observa/manipula el objeto. En mecánica cuántica, el objeto es deformado por el sujeto: al observarlo/manipularlo, lo transforma.

El sujeto es-respectivamente-absoluto, relativo y reflexivo. En mecánica newtoniana, puesto que el sujeto y el objeto no se deforman entre sí, hay una posición absoluta para el sujeto: un lugar privilegiado para el acceso a la verdad, el lugar del sujeto transcendental kantiano. En mecánica relativista, puesto que el sujeto es deformado por el objeto, hay un conjunto de posiciones relativas para el sujeto: el acceso a la verdad exige una conversación entre todos los observadores posibles (pues la observación es relativa a las condiciones de observación), los lugares de la intersubjetividad trascendental.

En ambos supuestos, hay uno o dos lugares transcendentales: el sujeto puede observar/manipular los objetos desde uno o varios lugares exteriores a ellos. En mecánica cuántica, finalmente, puesto que el objeto es deformado por el sujeto, no hay posición exterior –ni absoluta ni relativa- para el sujeto: sujeto y objeto desaparecen en relación/ operación de observación/manipulación, lo que observa/manipula el sujeto no es un objeto, sino la observación/manipulación de un objeto. El sujeto se hace reflexivo

Así como Kant codificó en términos filosóficos la concepción newtoniana del mundo, se está codificando la concepción relativista/cuántica (aún no están unificadas las dos concepciones, pero se procede rápidamente -Hawking, Wheeler, etc. – a la cuanticización de la relatividad). La nueva situación está siendo traducida filosóficamente.

Pruebas paradójicas

Hasta hace poco, se había creído que la verdad era alcanzable conjugando una prueba teórica (coherencia del discurso) y una prueba empírica (adecuación a la realidad). Hoy sabemos que ambas pruebas son paradójicas, porque son autorreferentes: la prueba teórica exige pensar el pensamiento (incompletitud de Gödel), la prueba empírica exige medir la materia con instrumentos hechos de materia (indeterminación de Heisenberg).

Dice Gödel: una teoría no puede ser a la vez consistente (todas las proposiciones son verdaderas) y completa (todas las proposiciones son demostrables); habrá al menos una proposición que siendo verdadera no es demostrable –sentencia gödeliana–.

Dice Heisenberg: no se pueden determinar a la vez la posición y el estado de movimiento de una partícula; puesto que al determinar transformarnos, si determinamos la posición indeterminamos el estado de movimiento (tendremos una partícula), si determinamos el estado de movimiento indeterminamos la posición (tendremos una onda); de ahí la complementariedad parícula/onda.

Así, el proceso de conocimiento empírico y teórico nunca termina. La verdad es perseguible, pero no alcanzable. La incompletitud de Gödel introduce en la teoría una reflexión relativista: la verdad de una proposición es relativa a los axiomas que fundan una teoría.

La indeterminación de Heisenberg introduce en la empiria una inflexión cuántica (reflexiva): observación (extracción de observación) y la manipulación (inyección de neguentropía) son reflexiones del objeto sobre sí mismo; el sujeto (observador/manipulador) es un espejo –refleja y refracta- que el universo se pone en su corazón.

Ondas y realidad social. Foto: Geralt

La memoria de la sociedad

Las ciencias sociales toman como modelo las ciencias de la naturaleza, pero también las ciencias de la naturaleza toman como modelo las ciencias sociales. El proceso es circular: las revoluciones en física reflejan las revoluciones en las tecnologías de la comunicación social.

La memoria de la sociedad se ha depositado: primero en los cuerpos (cuando la comunicación era oral); luego en hojas de papel (cuando la comunicación era escrita); finalmente en bancos de datos (cuando la comunicación es mediante dispositivos electrónicos –computadoras-).

En la fase de comunicación oral, la relación privilegiada era sujeto/sujeto: la verdad se fundaba en la certeza subjetiva (es absoluta). En la fase de comunicación escrita, la relación privilegiada es sujeto/objeto. El modelo era un lector ante un libro. El lector está fuera del libro, y hay muchas lecturas posibles del libro (relatividad). La página del libro era el modelo del objeto. La captación de la verdad del objeto era una simplificación: la página es una superficie plana (esto es, un espacio de n-l dimensiones). Por eso se dice en inglés ex-plain (proyectar sobre un plano) y en castellano ex-plicar  (desplegar, reducir en una dimensión). El modelo de captación de la verdad era analógico (visual): el lector que mira la página es el modelo del sujeto que contempla el mundo.

En la fase de comunicación electrónica, la relación privilegiada es objeto/objeto (sujeto y objeto comparten la propiedad de importar y exportar información). El modelo es un operador manejando una computadora. El modelo de captación de la verdad es digital (táctil): el operador que maneja una computadora es el modelo de un sujeto que maneja el mundo  (hemos pasado de la semántica o extracción de información, a la pragmática o inyección de neguentropía).

La captación de la verdad es una complicación: el sujeto es una dimensión complementaria del objeto (el observador/manipulador introduce una dimensión más en el sistema). El operador es interior a la computación: de momento, establece con la computadora una relación/operación del tipo estímulo/respuesta; cuando las computadoras sean inteligentes podrá conversar con ellas.

Principio de complementariedad

El principio de complementariedad puede extenderse del campo de la física a los campos de la biología y la sociología. La complementariedad partícula/onda tiene ecos biológicos (organismo/especie) y sociales (individuo/sociedad). En un conjunto, podemos distinguir tres niveles: elementos, estructura (conjunto de relaciones entre los elementos) y sistema (conjunto de las relaciones entre relaciones –relaciones entre estructuras o cambios de estructura-).

Un individuo puede ser considerado a esos tres niveles: como individuo, como nudo de relaciones sociales (en el sentido en el que dicen los marxistas que el individuo es el conjunto de sus relaciones sociales) y como operador (observador/manipulador) del cambio de las relaciones sociales.

En el primer sentido, lo trata la psicología, en el segundo la sociología estática (estructura social), en el tercero la sociología dinámica (cambio social). La investigación social puede tener como referente uno de estos tres niveles: la perspectiva distributiva (encuestas) en cuanto elemento; la perspectiva estructural (grupos de discusión) en cuanto nudo de relaciones; la perspectiva dialéctica (socioanálisis) en cuanto operador del cambio.

Diada y triada

La diada partícula/onda se ha transformado en triada (elemento/nudo de relaciones/operador del cambio). Hemos pasado de un sistema dinámico a un sistema lingüístico; de un sistema en el que sólo hay intercambio de energía a un sistema en el que hay –también- intercambio de información. En un sistema dinámico la correlación entre dos estados de un sistema es uno-a-uno: sólo hay un camino. En un sistema lingüístico es uno-a-varios: hay caminos entre los que elegir (de ahí la necesidad de dispositivos de clasificación, ordenación y medida).

Los entes físicos no necesitan saber física; saben biología inconscientemente los entes biológicos; y saben sociología conscientemente (saben que saben) los entes sociales. Los elementos de un sistema lingüístico son reflexivos: están regulados por códigos, genéticos los biológicos, lingüísticos los sociales. En un sistema dinámico, los elementos son pasivos: sus movimientos son resultado de correlación de fuerzas. En un sistema lingüístico son –también- activos (su comportamiento es intencional). La estructura refleja su cara pasiva; el sistema, su cara activa.

La perspectiva de investigación distributiva tiene que ver con la mecánica newtoniana, la estructural con la mecánica relativista, la dialéctica con la mecánica cuántica. Lo mismo que las mecánicas relativista y cuántica no cancelan la mecánica newtoniana –sino que la delimitan-, el grupo de discusión y el socioanálisis no cancelan la encuesta –sino que la delimitan-. Un sociólogo cuantitativo es la proyección lineal de un sociólogo cualitativo (tridimensional).

Fuente: https://www.tendencias21.net/Relatividad-y-fisica-cuantica-sacuden-las-ciencias-sociales_a44295.html

Comparte este contenido:

La inteligencia humana depende de las conexiones cerebrales

Por: Tendencias 21

Mejores conexiones permiten centrarse en la información relevante y procesarla con rapidez.

La inteligencia humana depende de las conexiones cerebrales y no de diferencias entre distintas zonas del cerebro, ha descubierto un estudio. Cuando estas conexiones son más intensas, el cerebro selecciona rápidamente la información importante y la procesa con rapidez, descartando lo irrelevante. Esta selección marca la diferencia en la expresión de la inteligencia de una persona.

as personas inteligentes poseen regiones del cerebro que interaccionan más estrechamente entre ellas, mientras que otras zonas se desconectan más que las otras, según un estudio de la Universidad Goethe en Alemania, del que se informa en un comunicado.

La comprensión de los fundamentos del pensamiento fascina a las personas desde siempre. Los éxitos escolares y profesionales de una persona se atribuyen por lo general a las diferencias individuales que existen en materia de inteligencia.

Hasta ahora, el grado de inteligencia de una persona se atribuía únicamente a diferencias observadas en diferentes partes del cerebro. El nuevo estudio añade que está relacionado también con las conexiones cerebrales y que estas conexiones dominan a la hora de manifestar la inteligencia de una persona.

Los investigadores, capitaneados por la doctora Ulrike Basten, consideran probado que el cerebro de una persona inteligente está conectado de una forma diferente respecto al cerebro de las personas menos inteligentes.

Han llegado a esta conclusión tras estudiar las bases neurológicas de la inteligencia humana. Para ello combinaron los exámenes de imágenes del cerebro de 300 personas obtenidas mediante resonancia magnética, con otros métodos de análisis.

Estos nuevos análisis ponen de manifiesto, entre otras cosas, que ciertas zonas del cerebro de las personas inteligentes participan más intensamente en la circulación de información entre las diferentes redes del cerebro, con la finalidad de que las informaciones importantes sean comunicadas con mayor rapidez y eficacia.

Asimismo, el equipo alemán ha descubierto que algunas regiones cerebrales están menos conectadas del resto de las redes neuronales en las personas menos Inteligentes. Eso significa que las personas más inteligentes tienen un mejor filtrado de las informaciones no pertinentes, lo que repercute en su capacidad de reacción sobre el resto de informaciones.

Ventaja cognitiva

Según Basten, es posible que la integración diferente de estas regiones en las redes cerebrales permita a las personas más inteligentes distinguir más fácilmente la información importante de la no pertinente, lo que representa una ventaja cognitiva para numerosos procesos de pensamiento. Los resultados de este trabajo se publican en la revista Scientific Reports.

En este artículo, los científicos explican que el cerebro funcional está organizado en módulos: «Es como una red social que está formada a su vez por muchas subrredes, como familias o círculos de amigos. Dentro de cada submódulo, los miembros de cada familia están más fuertemente conectados entre ellos que con los miembros de otras familias o círculos de amigos. El cerebro funciona de forma parecida».

Lo que ha constatado este estudio es que en los individuos más inteligentes algunos de esos submódulos cerebrales están más conectados y que por ello el intercambio de la información permite separar rápidamente la que es importante. En las personas menos inteligentes, este intercambio de información es menos intenso, por lo que la acumulación de información retrasa la comprensión y las decisiones que toman con más acierto y rapidez las personas más inteligentes.

Las causas de estas asociaciones siguen siendo una pregunta abierta para los científicos. «Es posible que, debido a sus predisposiciones biológicas, algunas personas desarrollen redes cerebrales que favorezcan comportamientos inteligentes o tareas cognitivas más desafiantes. Sin embargo, es igualmente probable que el uso frecuente del cerebro para tareas cognitivamente desafiantes pueda influir positivamente en el desarrollo de las redes cerebrales. Dado lo poco que sabemos actualmente sobre la inteligencia, parece más probable una interacción de ambos procesos «, explica Basten.

En los orígenes del pensamiento

No es la primera vez que este equipo realiza contribuciones importantes para el estudio de la intelogencia. En 2015, ya habían identificado varias regiones cerebrales, entre ellas el córtex prefrontal, en las que los cambios de actividad aparecían asociados a diferentes niveles de inteligencia. En este nuevo estudio han conseguido precisar esas áreas cerebrales están conectadas a nivel funcional.

Más recientemente, a principios de este año, Kirsten Hilger, Christian Fiebach y Ulrike Basten publicaron otra investigación en la que añadían que tanto la corteza insular anterior como la corteza cingulado anterior, dos áreas cerebrales implicadas en el proceso cognitivo especializado en la información relevante, estaban mejor conectadas que otras regiones cerebrales.

Asimismo, especificaban que la  unión entre el córtex temporal y parietal, que actúa como protección de la mente pensante contra la información irrelevante, está peor conectada al resto de la red neuronal y cerebral.

Referencia

Intelligence is associated with the modular structure of intrinsic brain networks. Scientific Reports 7, Article number: 16088 (2017). doi:10.1038/s41598-017-15795-7
Fuente: http://www.tendencias21.net/La-inteligencia-humana-depende-de-las-conexiones-cerebrales_a44278.html
Comparte este contenido:

Las matemáticas ayudan a ubicar la consciencia en el cerebro

Por: Tendencias 21

¿Cómo emerge, de un sustrato material como el del cerebro, una actividad consciente? La pregunta sigue siendo uno de los enigmas principales de la ciencia actual, y se ha afrontado en los últimos años desde distintos ángulos. Lo que de momento parecen señalar las matemáticas es que, si el cerebro funciona como una red, la consciencia podría estar en su núcleo principal (pero no solo).

Cien mil millones de neuronas o células cerebrales y cien billones de sinapsis o conexiones entre ellas. Estos son algunos de los “números” de nuestro cerebro.

¿Cómo puede surgir la consciencia de esa inmensidad? ¿Cómo emerge, de un sustrato material como el del cerebro, una actividad consciente?

¿En qué consiste, en definitiva, este sistema cerebral altamente organizado –casi como una orquesta, según estudios realizados en los últimos años- que nos permite darnos cuenta de las cosas, adaptarnos al entorno, imaginar, calcular, prever, etc.? Estas cuestiones constituyen, a día de hoy, uno de los principales enigmas de la ciencia.

Algunas explicaciones

Una muestra de la complejidad de la cuestión es la diversidad de respuestas que ha generado en los últimos años.

Hay neurocientíficos que apuestan por una explicación puramente materialista. Señalan, por ejemplo, que es en el córtex cerebral donde  se genera la conciencia del entorno y de uno mismo; que la consciencia está alojada en una zona del tronco cerebral contigua a la médula espinal o que contamos con una “voz de la consciencia” gracias a la corteza prefrontal, una región del cerebro que participa en muchos de los procesos cognitivos y de lenguaje, y que está involucrada en la organización y en los procesos de toma de decisiones.

Otros especialistas abogan por una respuesta sistémica. Afirman que la consciencia en realidad se distribuye por todo el cerebro, y no se encuentra en un lugar específico de éste. Desde esta perspectiva, la consciencia humana se ha estudiado con herramientas matemáticas que permiten analizar el funcionamiento de redes complejas, como la teoría de grafos (herramienta que se usa también para describir redes sociales o rutas de vuelo).

Así se ha constatado por ejemplo que, cuando somos conscientes de algo, el cerebro entero se vuelve más conectado (todas sus áreas se interconectan entre sí), y no solo se activan en él algunas regiones específicas.

Buscando el núcleo de red

Este es el caso de una investigación realizada en 2016 por físicos de la Universidad Bar-Ilan de Israel. En ella, se utilizaron las matemáticas para determinar cómo la estructura de la red de la corteza cerebral humana puede integrar actividad consciente y datos complejos.

Para empezar, los científicos escanearon la zona gris de la corteza del cerebro, compuesta por los cuerpos celulares neuronales (centros metabólicos de las neuronas). Esto se hizo con tecnología de imagen por resonancia magnética (IRM).

Por otro lado, los físicos usaron la técnica de imagen por resonancia magnética con tensores de difusión (ITD) para escanear la materia blanca de la corteza, formada por paquetes de neuronas.

Finalmente, con todos estos datos, compusieron una red que era una aproximación a la estructura real de la corteza cerebral humana, y le aplicaron un tipo de análisis matemático de redes.

De esta manera, trataron de descomponer las capas estructurales de nuestra red cortical en diferentes jerarquías, para identificar un núcleo en dicha red del que pudiera emerger la consciencia.

El núcleo de red y el origen de la consciencia 

Estudios previos habían demostrado que la corteza cerebral humana es una red con gran cantidad de estructuras neuronales locales y conexiones directas entre ellas, incluso si dichas estructuras se encuentran alejadas entre sí. A estos centros de conectividad se los denomina “nodos”, y gracias a ellos se transmite la información por el cerebro.

En este caso, se intentaba descubrir si, de entre todas esas áreas de conexión o nodos, había una más conectada que las demás, es decir, un núcleo de red.

El modelo topológico creado apuntó a que, efectivamente, existiría un núcleo de red que incluiría al 20% de los nodos. También señaló que el 80% de nodos restantes estarían fuertemente conectados a través de diferentes capas de conexiones.

Según este modelo, la información fluiría dentro de la red cortical de la siguiente forma: Existen nodos con baja conectividad que realizan funciones conscientes específicas, como el reconocimiento facial. 

A partir de ellos, la información se transfiere a nodos más conectados, que permiten una integración adicional de datos para posibilitar funciones conscientes más complejas, como la función ejecutiva o la memoria de trabajo.  

Por último, esa información integrada “viaja” a la zona de nodos con mayores conexiones, al núcleo de red, que se extiende a través de varias regiones de la corteza del cerebro.

Este modelo señala una explicación para la ubicación y el surgimiento de la consciencia en el cerebro. Según los directores de la investigación, el profesor  Shlomo Havlin y el profesor Reuven Cohenque, dicho núcleo de red tendría la función de la consciencia misma. 

Una curiosidad: El cerebro no es como Internet

Una curiosidad adicional que arroja esta investigación es que se aleja del símil cerebro-Internet que en los últimos tiempos se ha utilizado varias veces, sin duda debido a nuestra tendencia a explicarnos las cosas que no entendemos estableciendo analogías con elementos cercanos.

Ya en 2010 un estudio de la EPFL de Suiza apuntaba a que el proceso de maduración del cerebro humano sería similar al desarrollo de Internet y, en otras ocasiones, algunos han aventurado incluso (quizá inspirados por la historia de HAL 9000) que Internet podría estar cobrando consciencia, dado el parecido entre su funcionamiento y el del cerebro humano.

El estudio de Havlin y Cohenque resulta tranquilizador en este sentido pues, al comparar la topología de la red cortical con la de otras redes, como Internet, ha observado que entre ellas existen al menos una diferencia notable: En la topología de la red de Internet, casi el 25% de los nodos están aislados, lo que significa que no se conectan con capas intermedias, sino solo al núcleo.

Como contraste, en nuestra red cortical apenas hay nodos aislados, es decir que, al menos por ahora, nuestra corteza está mucho más conectada y es mucho más eficiente que la Red de redes en la transmisión e integración de información.


Referencias bibliográficas:

Nir Lahav, Baruch Ksherim, Eti Ben-Simon, Adi Maron-Katz, Reuven Cohen, Shlomo Havlin. K-shell decomposition reveals hierarchical cortical organization of the human brainNew Journal of Physics (2016). DOI: 10.1088/1367-2630/18/8/083013.

Fuente: http://www.tendencias21.net/Las-matematicas-ayudan-a-ubicar-la-consciencia-en-el-cerebro_a44273.html
Comparte este contenido:

La genética desmiente que el color de la piel determina una raza

Por: Tendencias 21

El color blanco de la piel viene de África y la pigmentación es una adaptación al entorno.

Una investigación ha descubierto que la piel blanca tiene un origen africano y que el color de la piel responde a una adaptación al entorno. La genética refuta así la noción de raza basada en la biología y establece que la mayoría de las variaciones genéticas asociadas al color de la piel aparecieron hace más de 300.000 años, algunas incluso hace un millón de años. La versión más antigua de estas variantes genéticas es la de una piel blanca.

Investigadores de la Universidad de Pensilvania han identificado los genes implicados en las diferentes tonalidades del color de la piel de 1.600 africanos y descubierto que la variabilidad genética asociada a una piel blanca o negra están presentes tanto en África como en otras poblaciones del mundo, lo que significa que la piel blanca tiene un origen africano y que la genética refuta la noción de raza.

Se entiende como raza cada uno de los cuatro grandes grupos étnicos en que se suele dividir la especie humana teniendo en cuenta ciertas características físicas distintivas, como el color de la piel, que se transmiten por herencia de generación en generación. Esta noción queda cuestionada con los resultados de la nueva investigación.

Todos los grupos humanos (las cuatro razas existentes son blanca o caucásica, negra o negroide, amarilla  o mongoloide y cobriza) manifiestan una amplia gama de colores de la piel. Hasta ahora se sabía poco de los genes vinculados a la pigmentación de la piel, salvo en el caso de las poblaciones europeas. Sin embargo, en África no todos los habitantes tienen el mismo color de piel y el origen genético que explica esta diversidad ha sido el objeto de esta investigación.

Para lograrlo, los investigadores usaron un medidor de color para establecer la reflectancia (capacidad de un cuerpo de reflejar la luz) de la piel de más de 2.000 africanos de poblaciones étnica y genéticamente diversas, tomando una muestra la parte interna de sus brazos, donde la exposición al sol es mínima.

Las mediciones se utilizan para inferir los niveles de melanina en la piel. La melanina es el pigmento oscuro que se encuentra en algunas células del cuerpo de los mamíferos y que produce la coloración de la piel, el pelo y los ojos. A través de estas mediciones, los investigadores determinaron que la piel más oscura correspondía a una población del África Occidental y la más clara a un grupo de cazadores-recolectores (bosquimanos) del África Austral.

Cuatro variantes genéticas

Además, los investigadores obtuvieron información genética de casi 1.600 africanos, examinando más de 4 millones de polimorfismos de un solo nucleótido en el genoma, lugares donde el código de ADN puede diferir en una «letra». A partir de este conjunto de datos, los investigadores pudieron hacer un estudio de asociación genómico y encontró cuatro áreas clave del genoma donde la variación se correlacionaba estrechamente con las diferencias de color de la piel.

La primera zona se encuentra en torno al gen denominado SLC24A5, que posee una variante conocida por desempeñar un papel importante en la claridad de la piel de las poblaciones europeas y del sur de Asia.

Una variante genética es un gen que es esencialmente igual que otro,  pero que posee diferencias debidas a mutaciones. En este caso, la variante del SLC24A5 apareció hace más de 30.000 años y se encuentra en las poblaciones etíopes y de Tanzania que tienen ancestros en el sur de Asia y en el Medio Oriente. Se cree que esta variante fue importada de esas regiones africanas.

Una segunda zona del genoma identificada por los investigadores contiene el gen MFSD12, asociado también a la pigmentación de la piel. Los investigadores descubrieron que mutaciones relacionadas con este gen, asociadas a una pigmentación oscura, son frecuentes en las poblaciones subsaharianas, pero no en los bosquimanos de piel más clara.

Estas variantes están presentes asimismo en poblaciones indias, de Australia y Malasia que tienen también una piel oscura y se han encontrado ahora en África. Los investigadores consideran que esos grupos humanos heredaron esos genes de poblaciones llegadas de África.

En los bosquimanos, las variantes genéticas han sido más frecuentes y muestran los mismos genes vinculados al color de la piel, de los ojos y de los cabellos que se encuentran en las poblaciones europeas.

Variaciones de hasta 1 millón de años

En este estudio, la mayoría de las variaciones genéticas asociadas a una piel blanca o negra han aparecido hace más de 300.000 años. Algunas incluso aparecieron hace un millón de años, mucho antes de la aparición del hombre moderno. Y un detalle: la versión más antigua de estas variantes genéticas es la de una piel clara.

Sarah Tishkoff, una de las investigadoras, explica en un comunicado que es lógico que el color de la piel en los ancestros de los humanos modernos haya podido ser relativamente blanca y que es probable que cuando perdimos los pelos que cubrían nuestro cuerpo, y salimos de los bosques para ir a la sabana, necesitáramos una piel más curtida.

En consecuencia, puede que el color de la piel esté relacionado con una adaptación al entorno, por lo que no puede decirse que exista una raza africana. “Nosotros demostramos que el color de la piel es muy variable en el continente africano y que todavía está evolucionando. Además, en la mayor parte de los casos, las variantes genéticas asociadas a la piel blanca han aparecido en África”.

Es decir, el estudio refuta categóricamente la noción de raza y demuestra una diversidad pigmentaria en el mismo seno de las diversas poblaciones africanas, donde las variantes genéticas responsables de una piel blanca aparecieron por primera vez.

Aunque el término raza es utilizado para hacer definir grupos con características hereditarias comunes, muchos científicos evolucionistas y sociales opinan que a la definición común de raza, o a cualquier definición de raza relativa a los humanos, le falta rigor y validez taxonómica. Argumentan que son imprecisas y arbitrarias, y que las razas observadas varían según la cultura examinada.

El nuevo estudio reafirma además lo que apuntan otros avances de la genética, según los cuales las diferencias genéticas entre grupos son biológicamente insignificantes,​ en el sentido de que existen variaciones genéticas en el interior de los grupos denominados razas y de que los rasgos raciales se solapan sin fronteras diferenciadas.

Referencia

Loci associated with skin pigmentation identified in African populations. Science, 12 Oct 2017:eaan8433. DOI: 10.1126/science.aan8433
Fuente: http://www.tendencias21.net/La-genetica-desmiente-que-el-color-de-la-piel-determina-una-raza_a44219.html
Comparte este contenido:

Crean un sistema virtual para mejorar la pronunciación

Por: Tendencias 21

Permite visualizar en tiempo real los movimientos de nuestra lengua mientras hablamos.

Investigadores franceses han desarrollado un sistema que permite visualizar, en tiempo real, los movimientos de nuestra lengua mientras hablamos. De esta forma, podemos aprender a pronunciar correctamente tanto nuestro idioma como una lengua extranjera. El sistema se basa en una ecografía lingual aumentada apoyada en un algoritmo de aprendizaje automático.

nvestigadores franceses han desarrollado un sistema que permite visualizar, en tiempo real, los movimientos de nuestra lengua. Se trata de una ecografía lingual aumentada que, además de mostrar el rostro y los labios, hace aparecer la lengua, el paladar y los dientes, generalmente ocultos en el interior de la boca.

Los movimientos de la lengua son capturados con la ayuda de una sonda ecográfica situada debajo de la mandíbula, y a continuación procesados por un algoritmo de aprendizaje automático que permite pilotar una especia de “cabeza parlante articulatoria”.

Este sistema de retorno visual, que permite comprender mejor y mejorar la pronunciación humana, será de gran utilidad para la reeducación de la ortofonía o el aprendizaje de una lengua extranjera. Los resultados se publican en la revista Speech Communication.

La ortofonía hace referencia tanto a la corrección de los defectos de la voz y de la pronunciación de los sonidos de una lengua, así como a la pronunciación correcta de los sonidos de otra lengua.

La reeducación ortofónica de una persona aquejada de trastornos de la articulación se apoya en parte en la reeducación a través de ejercicios, mediante los cuales el terapeuta analiza cualitativamente la pronunciación del paciente y le explica oralmente, o con la ayuda de esquemas, cómo usar sus articulaciones, y especialmente la lengua, algo de lo que generalmente no somos conscientes.

La eficacia de la reeducación ortofónica se basa en la buena integración por el paciente de las indicaciones facilitadas por el terapeuta. Es en este momento en el que los sistemas de retorno articulatorio visual permiten al paciente visualizar en tiempo real sus propios movimientos articulatorios (especialmente los de la lengua), con la finalidad de tomar consciencia de lo que está haciendo y de corregir más rápidamente los defectos de la pronunciación.

Desde hace años,  investigadores anglosajones han desarrollado la técnica de la ecografía para la concepción de sistemas de retorno visual. En estos trabajos, la imagen de la lengua es obtenida colocando bajo la mandíbula una sonda similar a la que se utiliza para obtener la imagen de un feto. Esta imagen, sin embargo, es difícil de ser aprovechada por el paciente porque no es de buena calidad y también porque no da información alguna sobre el paladar o los dientes.

Retorno visual mejorado

En el nuevo trabajo, los investigadores franceses mejoran este retorno visual a través de una especie de cabeza parlante articulatoria que es animada automáticamente en tiempo real a partir de imágenes ecográficas apoyadas con un algoritmo, según se explica en un comunicado.

Este clon virtual de una persona parlante permite una visualización del proceso físico de articulación de una lengua y su pronunciación mucho más intuitiva y contextualizada.

La fuerza del nuevo sistema, a diferencia de los anteriores, se basa en el algoritmo de aprendizaje automático (machine learning) en el que estos investigadores franceses llevan trabajando desde hace unos años.

Este algoritmo permite, dentro de ciertos límites, procesar los movimientos articulatorios que la persona no puede controlar. Este procesamiento es indispensable para aplicar las terapias ortofónicas necesarias.

Para conseguirlo, el algoritmo explota un modelo probabilista construido a partir de una gran base de datos articulatorios adquirida a través de un locutor considerado experto, capaz de pronunciar el conjunto de los sonidos de una o muchas lenguas.

Este modelo es adaptado automáticamente a la morfología de cada nuevo usuario, a través de una corta fase de adaptación del sistema, mediante la cual el paciente debe pronunciar algunas frases.

Este sistema, validado en laboratorio para personas sanas, se está testando actualmente en una versión simplificada en un estudio clínico para pacientes que han sufrido una intervención quirúrgica en su lengua.

Además, los investigadores desarrollan otra versión del sistema en la que la cabeza parlante articulatoria es animada automáticamente, no a partir de la ecografía, sino directamente a partir de la voz del usuario.


Referencia
Automatic animation of an articulatory tongue model from ultrasound images of the vocal tract. Speech Communication, vol. 93, pp. 63-75. DOI:https://doi.org/10.1016/j.specom.2017.08.002
Fuente: http://www.tendencias21.net/Crean-un-sistema-virtual-para-mejorar-la-pronunciacion_a44209.html
Comparte este contenido:

Resuelto un problema matemático de cien años de antigüedad

Por: Tendencias 21

Sólo 15 pentágonos pueden teselar una superficie plana de forma periódica.

Un científico francés ha resuelto un problema matemático de cien años de antigüedad. Usando la informática, ha establecido que sólo existen 15 tipos de pentágonos que pueden teselar una superficie plana de forma periódica. Aunque 371 familias de pentágonos pueden potencialmente recubrir un plano, sólo 19 lo consiguen, tanto por sus ángulos como por sus lados, pero de ellos, cuatro son casos particulares de los 15.

Cubrir una superficie plana con un motivo único es un problema matemático que intriga a la humanidad desde la antigüedad, especialmente por la calidad estética de los pavimentos, como los mosaicos y los azulejos. 

Uno de los problemas sin resolver en este campo, que cuestiona a la comunidad científica desde 1918, se ha resuelto ya definitivamente a través de la informática: sólo hay 15 tipos de pentágonos que pueden embaldosar una habitación infinita.

Para recubrir un suelo con una única y misma forma geométrica existen varias fórmulas: triángulos, cuadrados, rectángulos, hexágonos, etc. La investigación exhaustiva de todas las formas convexas que pueden pavimentar un piso, es decir, unas formas con ángulos inferiores a 180º y que permiten recubrir toda la superficie sin que falte ni sobre ningún espacio, fue iniciada por Karl Reinhardt en 1918.

En aquel entonces estableció que todos los triángulos y cuadriláteros pueden pavimentar un plano, que sólo 3 hexágonos lo consiguen y que un polígono de 7 lados o más no permiten recubrir un piso sin fisuras. La explicación matemática es que son los únicos cuyos ángulos internos son divisores de 360 grados.  Sólo quedaba pendiente el número de pentágonos necesario.

Desde 1918 y hasta 2015, se han descubierto 15 tipos de pentágonos, pero todavía no se sabía si podían existir nuevas figuras pentagonales capaces de teselar un plano.

Ahora, Michaël Rao, investigador del CNRS (Francia), ha demostrado definitivamente que sólo existe un número finito de familias de pentágonos capaces de conseguirlo, informa el CNRS en un comunicado. Una familia es un conjunto de condiciones que se basan únicamente en los ángulos de un pentágono.

Generando todas las posibilidades a través de un programa informático, ha descubierto que 371 familias de pentágonos pueden potencialmente recubrir un plano.

La exhaustividad de esta lista fue verificada, de manera independiente, por Thomas Hales, que probó la conjetura de Kepler por ordenador. Esta conjetura afirma que si apilamos esferas iguales, la densidad máxima se alcanza con un apilamiento piramidal de caras centradas. Esta densidad es aproximadamente del 74 %.

A continuación, apoyándose también en la informática, Rao testó cada una de las familias de pentágonos que reúnen las condiciones necesarias para cubrir un plano y descubrió que sólo 19 familias lo consiguen, tanto por sus ángulos como por sus lados.

Y que entre esas 19 familias, sólo15 corresponden a los tipos ya conocidos, ya que los otros cuatro restantes son casos particulares derivados de esos 15. En consecuencia, concluye que sólo 15 tipos de pentágono son los únicos capaces de cubrir sin fisuras una superficie plana. Con esta metodología, Michael Rao ha resuelto un problema matemático de más de cien años de antigüedad.

 

Imagen: 499798
Forma periódica

En el lenguaje 
matemático, la teselación de un plano significa el recubrimiento del plano euclidiano con formas poligonales, en donde se da un número finito de formas diferentes. Se llama teselación, por tanto, al patrón que se sigue al recubrir una superficie.

La cuestión es cómo recubrir completamente el plano, sin huecos ni solapamientos, utilizando solamente estas formas y no otras. Lo que ha descubierto esta investigación es que si se usan pentágonos, sólo hay 15 modelos posibles para cubrir el plano.

Por lo general, los azulejos pavimentan un piso de forma periódica, es decir, repitiendo la pavimentación hasta el infinito.

La mayor parte de las técnicas utilizadas en esta investigación pueden ser utilizadas en el caso de polígonos no convexos y podrían servir de base para la solución de otro problema no resuelto en el campo de los pavimentos, conocido como “Einstein Problem”, del alemán “ein stein” (no tiene nada que ver con Albert Einstein), que pretende aclarar si puede existir una baldosa que forme un pavimento no periódico de un plano.

Fuente: http://www.tendencias21.net/Resuelto-un-problema-matematico-de-cien-anos-de-antig%C3%BCedad_a44186.html
Comparte este contenido:

Una aplicación permite crear una partitura a través del pensamiento

Por: Tendencias 21

Científicos austriacos han creado una aplicación basada en una interfaz cerebro-ordenador que permite trasladar música desde el encéfalo a una partitura a través del pensamiento. Se trata del primer paso hacia un sistema de composición musical para personas con discapacidades severas, útil también para uso profesional y de entretenimiento.

La idea se basa en un método ya afianzado en el sistema interfaz cerebro-ordenador (BCI), mediante el cual se puede trasladar el pensamiento a un papel. Este método se denomina potencial relacionado con eventos (PRE) P300.

Se trata de un patrón bien conocido en las electroencefalografías (EEG) que se usa en muy diversas aplicaciones de la BCI, por ejemplo, para controladores medioambientales, navegadores web o también para pintura. El equipo adaptó el patrón P300 con el fin de componer música.

El sistema de «composición encefálica» creado por estos investigadores consta de tres elementos: el sistema de adquisición de EEG, el software de control de P300 y el software de composición musical.

El equipo empleó un sistema de adquisición de bioseñales sin gel. Además, conectó un sistema universal de control de BCI basado en P300 a un software potente y de código abierto de composición musical llamado MuseScore 1.3.

A continuación se enseñó a usar la aplicación a diecisiete participantes (todos capaces de tocar algún instrumento en mayor o menor medida) y a un compositor profesional. Seguidamente, realizaron una tarea de deletreo, otra de composición según copia y otra de composición libre, es decir, pensar en melodías para plasmarlas sobre una partitura.

Siguiendo unas directrices de diseño centradas en el usuario, los investigadores estudiaron la eficacia, la efectividad y criterios subjetivos (satisfacción, gozo, frustración y atractivo).

Los músicos participantes consiguieron un grado de exactitud elevado: 88,24 % (deletreo), 88,58 % (composición según copia) y 76,51 % (composición libre). El compositor profesional rindió aún mejor: 100 % (deletreo), 93,62 % (composición según copia) y 98,20 % (composición libre).

La evaluación de los criterios subjetivos indicó que los usuarios quedaron muy satisfechos con la aplicación, cuyo funcionamiento se puede ver en el vídeo adjunto.

En el citado artículo se explica que se trata del primer paso hacia un sistema de composición musical para personas con discapacidades severas. El equipo ha perfeccionado su software conforme a las valoraciones proporcionadas por los participantes.

Composición encefálica

Los autores aseguran asimismo que se avanza hacia «un sistema de «composición encefálica» que sirva como entretenimiento y, lo que es más importante, como medio de expresión para personas que padezcan un grado elevado de discapacidad».

Anteriormente ya se han utilizado interfaces cerebro-ordenador (BCI) para ayudar a personas que sufren discapacidades físicas a controlar prótesis especiales con el pensamiento, por ejemplo, para navegar por Internet y redactar mensajes de correo electrónico. Pero este sistema va mucho más allá.

Desarrollado en el marco del proyecto MOREGRASP y de la beca de investigación «Feel Your Reach» (ambos apoyados por la Unión Europea), este sistema ha ampliado los hallazgos anteriores merced a un equipo de investigadores dirigido por el experto en BCI Gernot Müller-Putz, del Instituto de Ingeniería Neuronal de la Universidad Técnica de Graz, según se explica en un comunicado.

La finalidad del proyecto MOREGRASP (Restoration of upper limb function in individuals with high spinal cord injury by multimodal neuroprostheses for interaction in daily activities) es crear una interfaz de usuario multimodal, multiadaptable y no invasiva que cuente con una interfaz cerebro-ordenador y que haga posible un control intuitivo de una neuroprótesis de control motor y sensorial semiautónoma que sea de utilidad en las actividades cotidianas de las personas que padezcan una lesión grave en la médula espinal.

Referencia
Composing only by thought: Novel application of the P300 brain-computer interface. PLOS One. DOI:https://doi.org/10.1371/journal.pone.0181584
Fuente: http://www.tendencias21.net/Una-aplicacion-permite-crear-una-partitura-a-traves-del-pensamiento_a44193.html
Comparte este contenido:
Page 6 of 9
1 4 5 6 7 8 9