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Completan mapa cerebral de insecto, un gran avance para la neurociencia

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mosca del vinagre insecto

Los cerebros son redes de neuronas interconectadas y todos los cerebros de todas las especies tienen que realizar comportamientos complejos, como navegar por su entorno, elegir comida o escapar de depredadores. Ahora, un equipo científico ha conseguido completar el primer mapa cerebral de un insecto.

Esta representación del cableado neuronal del cerebro de una larva de mosca del vinagre es, según sus responsables, un “logro histórico” para la neurociencia, que acerca a los científicos a “la verdadera comprensión” del mecanismo del pensamiento, abre la puerta a futuras investigaciones sobre el cerebro e inspirará nuevas arquitecturas de aprendizaje automático.

Se trata del mayor conectoma cerebral completo -diagrama de las conexiones neuronales- descrito hasta la fecha. Los detalles se publican en la revista Science.

Detrás de esta laboriosa investigación que duró 12 años está un equipo de la Universidad Johns Hopkins (Estados Unidos) y de Cambridge (Reino Unido).

Si queremos entender quiénes somos y cómo pensamos, parte de ello consiste en comprender el mecanismo del pensamiento”, afirma Joshua T. Vogelstein, de la Johns Hopkins, para quien la clave está en saber cómo se conectan las neuronas entre sí.

El primer intento de cartografiar un cerebro -un estudio de 14 años sobre el gusano redondo iniciado en la década de 1970- dio como resultado un mapa parcial y un nobel.

Desde entonces, se han cartografiado conectomas parciales en muchos sistemas, como moscas, ratones e incluso seres humanos, pero estas reconstrucciones suelen representar solo una pequeña fracción del cerebro total, explica la Johns Hopkins.

Únicamente se han generado conectomas completos de varias especies pequeñas con unos pocos cientos o miles de neuronas: de gusano redondo, larva de ascidias y larva de anélido marino.

Esto significa que la neurociencia ha funcionado en su mayor parte sin mapas de circuitos”, resume Marta Zlatic, de la universidad británica. “Sin conocer la estructura de un cerebro, estamos adivinando cómo se implementan los cálculos, pero ahora podemos empezar a comprender de forma mecánica cómo funciona el cerebro”, explica.

La tecnología actual -añade- aún no es lo bastante avanzada para cartografiar el conectoma de animales superiores como los grandes mamíferos.

Sin embargo, “todos los cerebros son similares -son redes de neuronas interconectadas- y todos los cerebros de todas las especies tienen que realizar muchos comportamientos complejos: procesar información sensorial, aprender, seleccionar acciones, navegar por su entorno, elegir comida, reconocer a sus congéneres o escapar de depredadores”.

El conectoma de la cría de mosca del vinagre, “Drosophila melanogaster“, es el mapa más completo y extenso del cerebro de un insecto. Incluye 3 mil 16 neuronas y todas las conexiones entre ellas: 548 mil.

Para obtener una imagen completa a nivel celular de un cerebro es necesario dividirlo en cientos o miles de muestras de tejido individuales, todas las cuales tienen que ser analizadas con microscopios electrónicos antes del laborioso proceso de reconstruir las piezas, neurona por neurona, en un retrato completo y preciso de un cerebro.

El equipo eligió a propósito la larva de mosca del vinagre (o la fruta) porque, para ser un insecto, la especie comparte gran parte de su biología fundamental con los humanos, incluida una base genética comparable.

El trabajo duró 12 años; solo en la obtención de imágenes tardaron aproximadamente un día por neurona.

Los investigadores escanearon miles de cortes del cerebro de la larva utilizando un microscopio electrónico de alta resolución y reconstruyeron las imágenes resultantes en un mapa, anotando minuciosamente las conexiones entre neuronas.

Clasificaron cada neurona por la función que desempeña y descubrieron, por ejemplo, que los circuitos más activos del cerebro eran los que iban y venían de las neuronas del centro de aprendizaje.

También desarrollaron herramientas informáticas para identificar posibles vías de flujo de información y diferentes tipos de circuitos.

El trabajo mostró características de circuitos que recordaban “sorprendentemente” a arquitecturas de aprendizaje automático, por eso el equipo espera que el estudio continuado pueda inspirar nuevos sistemas de inteligencia artificial.

Lo que hemos aprendido sobre el código de la mosca del vinagre tendrá implicaciones para el código humano”, afirma Vogelstein. “Eso es lo que queremos entender: cómo escribir un programa que conduzca a una red cerebral humana”.

Los métodos y códigos aquí desarrollados están a disposición de quien intente cartografiar un cerebro animal aún mayor.

Se calcula que el cerebro de un ratón es un millón de veces mayor que el de una cría de mosca del vinagre, lo que significa que la posibilidad de cartografiarlo no es probable en un futuro próximo.

Aun así, los científicos esperan enfrentarse a él -dicen- posiblemente en la próxima década.

Con información de EFE

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Avión supersónico X-59 de la NASA rompe la barrera del sonido por primera vez

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La NASA anunció este viernes que su avión experimental X-59 sobrepasó por primera vez la velocidad del sonido, lo que consideró un hito importante en el desarrollo de tal aeronave que pretende impulsar los vuelos comerciales supersónicos silenciosos.

En un comunicado, informó que la unidad despegó y aterrizó en la Base de la Fuerza Aérea Edwards en California, y que alcanzó una velocidad máxima aproximada de mil 147 kilómetros por hora, así como una altitud de 43 mil 400 pies (13 mil 228 metros), durante un vuelo de 81 minutos que comenzó a las 11:08 hora local.

Durante el desplazamiento, a cargo del piloto de pruebas Jim ‘Clue’ Less, “el equipo se centró en las cualidades de vuelo a velocidades subsónicas y luego supersónicas“; indicó la agencia espacial.

El X-59 es un avión experimental, capaz de romper la barrera del sonido sin su característico estallido sónico. Este fue uno de los principales obstáculos que forzó la retirada del Concorde, aeronave comercial que operó entre 1976 y 2003 con la capacidad de superar los 2 mil kilómetros por hora, famoso por conectar Londres o París con Nueva York en tres horas y media.

Sin embargo, el estruendo generado al rebasar la velocidad del sonido llevó a que muchos países prohibieran dichos vuelos supersónicos sobre sus territorios, malestar físico ocasionado por la compresión de ondas sonoras.

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Tras el éxito, la NASA apunta nuevos objetivos

El primer vuelo del X-59 sucedió en octubre de 2025; y ahora, según la NASA, se espera que pueda demostrar capacidades supersónicas silenciosas a finales de este año.

En los próximos días, esperamos dar el siguiente paso y alcanzar Mach 1.4 (entre mil 500 y mil 700 km/h”, dijo el administrador de la NASA, Jared Isaacman.

Para comprobar cuán grande era el estallido sónico generado por el avión, sobrevoló las cercanías una aeronave F-15 de la NASA.

La principal característica del X-59 es su prolongada nariz, mucho más larga que la del Concorde, constituyendo una tercera parte de la longitud total del avión experimental, que mide en total 100 pies o 30.5 metros.

El diseño especial de esa nariz y la colocación del motor en la parte superior de la nave con una superficie bajo la tobera (componente final del motor a reacción), permite dispersar las ondas sonoras e impedir que se compriman, lo que evita el característico estruendo sónico.

Con información de López Dóriga y EFE



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Fuga de aire amenaza la EEI; NASA podría evacuar a la tripulación

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La NASA ordenó a los astronautas de la Estación Espacial Internacional (EEI) refugiarse en sus respectivas naves y mantenerse preparados para una posible evacuación, mientras una tripulación rusa trabaja para contener una fuga de aire que se ha agravado en el segmento ruso del laboratorio orbital.

La fuga ha estado presente en el modulo ruso “durante algún tiempo”, y Roscosmos se encargaba de mitigar parcialmente sus efectos con “esfuerzos periódicos”, informó la portavoz de la NASA, Bethany Stevens, en la red social X.

Sin embargo, la aparición de nuevas fugas llevó a la agencia espacial rusa a programar hoy una operación de reparación más extensa, durante la que la NASA puso bajo alerta a sus astronautas y les instó a trasladarse a la cápsula Dragon de SpaceX, que transportó a varios de ellos hasta el laboratorio orbital.

“Por extensa precaución, la NASA ha dirigido a los cuatro miembros de la tripulación SpaceX Crew-12 de la agencia y al astronauta de la NASA, Chris Williams, a asumir una postura de seguridad elevada en la nave espacial Dragon mientras se realiza la reparación”, explicó Stevens.

Horas después de la instrucción, los astronautas de la EEI abandonaron el refugio seguro de la cápsula Dragon y retomaron sus actividades normales.

La decisión se produjo después de que la agencia espacial rusa Roscosmos suspendiera los trabajos de reparación previstos para este viernes en el túnel de transferencia PrK, conectado al módulo de servicio Zvezda, mientras continúa evaluando nuevas mediciones y datos sobre la fuga, detalló Stevens.

“Esperamos seguir trabajando con Roscosmos en un enfoque colaborativo para abordar las fugas”, subrayó la portavoz.

Además de los cuatro integrantes de SpaceX, que incluyen al cosmonauta Andrey Fedyaev, y Williams, otros dos tripulantes rusos se encuentran actualmente a bordo de la estación espacial

Las grietas en el módulo Zvezda, la primera contribución completamente rusa a la estación, han sido objeto de preocupación constante para la NASA, que aseguró que está trabajando con Roscosmos y el resto de agencias espaciales internacionales para alcanzar una solución permanente.

Desde su instalación en el año 2000, el módulo proporciona alojamiento, sistemas de soporte vital, distribución de energía eléctrica, sistemas de procesamiento de datos, sistemas de control de vuelo y sistemas de propulsión, según la NASA.

Además, sirve como puerto de acoplamiento para las naves rusas Soyuz y Progress.

La NASA cesará las operaciones en la Estación Espacial Internacional a finales de 2030 y la desorbitará en 2031, tras más de 30 años de servicio desde su lanzamiento en 1998, y prevé comenzar a emplear plataformas comerciales en órbita terrestre baja para investigaciones en microgravedad o demostraciones tecnológicas.

Con información de EFE



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Desarrollan con IA un antígeno para una vacuna contra los coronavirus

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Científicos de la Universidad inglesa de Cambridge empezaron a desarrollar por primera vez una vacuna pensada para proteger contra una variedad de virus y prevenir futuras pandemias con la ayuda de la inteligencia artificial (IA).

La vacuna está diseñada para ser eficaz contra todos los coronavirus, lo que incluye las distintas variantes del COVID-19, así como virus que actualmente infectan a animales pero que tienen el potencial de desencadenar nuevas pandemias.

El equipo de Cambridge afirma que es la primera vez que un componente clave de una vacuna ha sido diseñado íntegramente mediante IA y posteriormente probado en seres humanos.

Aunque los trabajos están en sus primeras etapas, los expertos consideran que una vacuna contra el coronavirus elaborada con la tecnología de la IA es segura.

Según los científicos, algunos virus tienen la capacidad de mutar, por lo que las vacunas -que se diseñan utilizando una cepa actual de un virus- pueden quedar obsoletas rápidamente.

Por eso, las vacunas contra el COVID-19 y la gripe estacional se actualizan periódicamente.

“Siempre vamos con retraso. Lo que intentamos hacer es adelantarnos a la curva” y adelantarnos tanto que pudieran proteger a la población ante nuevos brotes o pandemias, dijo a los medios británicos Jonathan Heeney, de la Universidad de Cambridge.

A fin de desarrollar esta preparación para generar inmunidad, los investigadores de Cambridge tomaron códigos genéticos conocidos de diversos coronavirus registrados en programas de vigilancia que buscan posibles amenazas virales.

Estos códigos genéticos fueron analizados por IA, que después diseñó un “superantígeno” capaz de entrenar al sistema inmunitario para que proporcionase protección contra toda la familia de virus, incluso si mutaban o si una nueva infección se transmitía de animales a humanos.

Los antígenos son componentes esenciales de las vacunas, ya que son los que el sistema inmunitario aprende a atacar.

En los ensayos de fase I se incluyó a 49 voluntarios sanos de entre 18 y 50 años que recibieron la vacuna de Cambridge, como publica la revista Journal of Infection, pero en la fase II los científicos esperan reclutar a 200 personas, lo que permitirá conocer el alcance de la efectividad de la vacuna.

Con información de EFE



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