09 abril 2006

Culturilla general: noticias científicas

Me perdonarán algunos de mis ocasionales lectores pero, como paso intermedio entre el abatimiento y las ganas de escribir, voy a hacer un refrito de textos que he colgado durante este año en otros sitios relacionados con noticias científicas.

Se cultiva un cerebro capaz de manejar un simulador aéreo

Un investigador de la Universidad de Florida ha cultivado en una placa de vidrio un cerebro vivo, mediante el trasplante de aprox. 25 000 células neuronales de un ratón, que inmediatamente después de ser puestas en el medio de cultivo comenzaron a desarrollar interconexiones sinápticas y a funcionar como un conjunto.

Este "cerebro" vivo está conectado mediante sesenta electrodos a un PC de sobremesa, donde un simulador de vuelo se comunica con él mediante un sistema de retroalimentación eléctrica (semejante al sistema nervioso). Este sistema informa al "cerebro" de la situación del avión, y recibe de éste información para la corrección del vuelo si es necesario. Al principio el "cerebro" respondía aleatoriamente, por lo que el avión se movía de forma desordenada, pero con el tiempo la red neuronal se perfecciona, es decir, el "cerebro" aprende físicamente a manejar el avión.

El objetivo final del experimento es entender los mecanismo de procesado de información del cerebro, que siguen estando por encima de lo que ningún computador creado por el hombre está, para por un lado imitarlos en el diseño de nuevos computadores y por otro entender sus anomalías (como la epilepsia o los síndromes relacionados con la memoria) y poder tratarlas de forma no destructiva. Se sugiere que en el futuro se podrían utilizar "cerebros" cultivados entrenados en tareas poco seguras (como la desactivación de explosivos) o imposibles para un ser humano (como pilotaje de pequeños artefactos de cohetería).


Científicos israelíes diseñan un computador enzimático

Científicos de la Universidad Hebrea de Jerusalén han diseñado un computador que permite procesar operaciones y dar resultados mediante mecanismos enzimáticos. Los autores del proyecto juegan con la idea de que, en el futuro, se puedan utilizar estos computadores enzimáticos para calcular por sí mismos, por ejemplo, la cantidad de un cierto medicamento que requiere una célula del individuo.
El prototipo aprovecha las funciones biocatalíticas de las enzimas glucosa deshidrogenasa (GDH) y rábano peroxidasa (HRP). Utiliza un sistema muy elemental: la presencia o ausencia de los sustratos peróxido de hidrógeno y alfa-glucosa supone dos variables, A y B, de tipo binario. La respuesta se mide mediante la actividad óptica del medio. Este sencillo computador puede ejecutar las funciones lógicas elementales AND (valor de A = valor de B) y XOR (valor de A =/= valor de B). Se trabaja ya en la adición de otras dos variables, controladas por las enzimas glucosa oxidasa y catalasa.

En realidad el uso de computadores enzimáticos no es nuevo. Ya se han diseñado computadores basados en la lectura enzimática de moléculas sintéticas de DNA preparadas específicamente mediante la técnica PCR, que han demostrado ser considerablemente más rápidos que sus análogos de silicio.


Se confirma la masa del neutrino

El experimento Main Injector Neutrinos Oscilation Search (MINOS) parece confirmarlo. Los neutrinos se generan mediante un reactor nuclear y se lanzan desde el Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), en Illinois, hacia una mina abandonada en Soudan, a 725 kilómetros de distancia, donde está situado otro detector. Dado que los neutrinos son prácticamente inertes a la interacción con la materia, atraviesan la tierra sin problemas y pasan por el otro detector.
Se observa, sin embargo, que el número de neutrinos detectados en Soudan es menor que el medido en Illinois. De los aproximadamente 50 000 neutrinos enviados cada día, en torno a uno "desaparece".
La explicación propuesta en 2002 por científicos japoneses que ya intuyeron esta desaparición es el fenómeno de oscilación de neutrinos. Los neutrinos se clasifican en tres "sabores": electrónicos, muónicos y tauónicos. Así, los neutrinos no desaparecerían, sino que oscilarían de su sabor muónico original a otro, siendo indetectados. El paradigma de la física de partículas actual establece que, para que la oscilación tenga lugar, el neutrino debe tener masa.
Hasta aquí la noticia parece tener un interés menor, pero lo cierto es que los neutrinos son una de las claves para entender la formación del universo. El hecho de que tengan masa invalida el Modelo Estándar, que explica el comportamiento de las partículas elementales, y que parte de la premisa de que el neutrino no tiene masa. Así, el Modelo Estándar resulta incongruente, dado que requiere que los neutrinos tengan masa para que se produzca la oscilación, pero al mismo tiempo parte de la premisa de que no tienen masa.
Es posible que esta confirmación ayude a esclarecer el misterio de la masa perdida. Hay indicios de que el Universo debería tener bastante más masa de la que nos es perceptible, lo que obliga, por ejemplo, a introducir el concepto de materia oscura en la física del cosmos. Quizá la existencia en todo el Universo de neutrinos con masa sea una explicación a estos enigmas.


03 abril 2006

Voran!