Físicos han utilizado la inteligencia artificial (IA) para reducir un desafiante y enorme problema cuántico que antes necesitaba 100.000 ecuaciones a un esfuerzo manejable de tan solo cuatro ecuaciones, todo ello sin perder precisión.

En específico, los científicos han conseguido capturar el movimiento de los electrones que se desplazan por una red cuadrada en simulaciones que, hasta ahora, habían requerido cientos de miles de ecuaciones individuales.

Los resultados, publicados en Physical Review Letters, pueden cambiar la forma en que los científicos analizan los sistemas con múltiples electrones en interacción. Además, si la técnica es adaptable a otras situaciones, podría ayudar a la creación de materiales con características deseables, como la superconductividad o la utilidad para la generación de energía limpia, según explica un comunicado de prensa de la Fundación Simons.

Esta hazaña informática podría ayudar a resolver además uno de los problemas más difíciles de la física cuántica, el problema de los “muchos electrones”, que trata de describir sistemas que contienen un gran número de electrones que interactúan.

De este modo, el modelo también sirve de campo de pruebas para nuevos enfoques antes de aplicarlos a sistemas cuánticos más sofisticados.

“Empezamos con este enorme objeto de todas estas ecuaciones diferenciales acopladas; luego utilizamos el aprendizaje automático para convertirlo en algo tan pequeño que se puede contar con los dedos”, dice el autor principal del estudio, Domenico Di Sante, investigador visitante en el Centro de Física Cuántica Computacional (CCQ) del Instituto Flatiron de Nueva York y profesor asistente de la Universidad de Bolonia (Italia).

Electrones enredados a nivel cuántico

El problema a trabajar se refiere al comportamiento de los electrones cuando se mueven en una red de rejillas. Cuando dos electrones ocupan el mismo sitio de la red, estos interactúan, y esta disposición, conocida como modelo de Hubbard, es una idealización de varias clases importantes de materiales que permite a los científicos conocer cómo el comportamiento de los electrones conduce a las fases de la materia que se estudia, según explica el comunicado.

Este es, por ejemplo, el modelo teórico de los estados que conducen a la superconductividad, en la que los electrones fluyen por un material sin resistencia.

El problema es que los electrones en cuestión se entremezclan entre sí a nivel cuántico y no pueden entonces ser tratados individualmente, entre otras. Entonces, varios electrones enredados hacen que el esfuerzo computacional aumente exponencialmente, ya que, en última instancia, se interrelacionan cientos de miles de ecuaciones, cada una de las cuales describe pares individuales. Sin embargo, la red neuronal del sistema de IA que se le aplica ahora ha conseguido resolver este enorme sistema de ecuaciones.

La IA es capaz de detectar patrones ocultos

El entrenamiento del algoritmo requirió mucha potencia de cálculo y llevó varias semanas. Sin embargo, el sistema que existe ahora está en un nivel en el que puede adaptarse a otros problemas complejos sin tener que empezar de cero.

“Es básicamente una máquina capaz de detectar patrones ocultos”, explicó Di Sante. “Cuando vimos el resultado, dijimos: ‘Vaya, esto es más de lo que esperábamos’. Realmente pudimos captar la física relevante”.

Ahora, la mayor incógnita es saber si el nuevo método funciona en sistemas cuánticos más complicados, como los materiales en los que los electrones interactúan a grandes distancias. Además, Di Sante cree que hay un potencial intrigante para emplear la inteligencia artificial en otros dominios que tratan con grupos de renormalización, como la cosmología y la neurología.

Nota Tomada de:

https://www.dw.com/es/inteligencia-artificial-reduce-problema-de-f%C3%ADsica-cu%C3%A1ntica-de-100000-ecuaciones-a-solo-cuatro/a-63298259

La farmacéutica japonesa Eisai anunció este miércoles (28.09.2022) que la fase final del estudio que estaba realizando con un fármaco experimental para tratar el alzhéimer ha arrojado resultados positivos a la hora de ralentizar el empeoramiento de la enfermedad.

Eisai publicó los resultados del ensayo clínico, la tercera y última fase de su análisis sobre lecanemab, un nuevo tratamiento para la enfermedad neurodegenerativa que ha estado investigando junto a la farmacéutica estadounidense Biogen.

El ensayo clínico comenzó en marzo de 2019 y participaron 1.795 personas de Japón, Estados Unidos y Europa con deterioro cognitivo (demencia) leve o alzhéimer en estadios tempranos con anomalías de beta amiloide (un péptido clave en su desarrollo) confirmadas.

“Se trata de un momento histórico para la investigación de la demencia, ya que es el primer ensayo de fase 3 de un fármaco contra el alzhéimer en una generación que consigue frenar el deterioro cognitivo”, ha declarado la Dra. Susan Kohlhaas, directora de investigación de Alzheimer’s UK, una organización con sede en Reino Unido especializada en investigación sobre demencia.

“Mucha gente cree que el alzhéimer es una parte inevitable del envejecimiento. Esto lo aclara: si se interviene a tiempo, se puede influir en la evolución de las personas”, agregó.

“Debemos ser cautelosos”

A pesar del entusiasmo de los expertos, estas advirtieron sobre la naturaleza preliminar de los resultados. Masud Husain, profesor de neurología en la Universidad de Oxford, dijo en un comunicado: “Si bien el resumen de los resultados ciertamente parece muy alentador, debemos ser cautelosos hasta que se nos permita revisar los datos por completo“.

“También es importante tener en cuenta que los resultados del ensayo se aplican solo a las personas con enfermedad de Alzheimer leve, no a todas las personas con la afección, y que hubo efectos secundarios importantes del medicamento, que incluyen hemorragias en el cerebro”, advirtió.

Reducción en el empeoramiento de síntomas del alzhéimer

Los pacientes fueron divididos en dos grupos: a los integrantes de uno se les administró el fármaco una vez cada dos semanas durante 18 meses, mientras que al otro se le dio un placebo, con el fin de investigar los cambios en sus funciones cognitivas.

Tras año y medio, el grupo tratado con lecanemab presentaba una reducción del 27 % en el empeoramiento de los síntomas comparado con el que recibió el placebo, y ya a partir de los seis meses “el tratamiento mostró cambios estadísticamente significativos” en la evolución cognitiva, según los resultados del estudio.

Otro ensayo con 111 pacientes en China está actualmente en curso.

Evitar la destrucción de células nerviosas

Lecanemab está diseñado para prevenir la progresión del alzhéimer mediante la unión de un anticuerpo al beta amiloide (que se presenta en acumulaciones anormales en el cerebro de los pacientes con esta enfermedad, la forma más común de demencia) y su eliminación, para evitar la destrucción de células nerviosas.

Eisai presentará las conclusiones de su estudio en el Congreso de ensayos clínicos sobre el alzhéimer que tendrá lugar en Estados Unidos desde el próximo 29 de noviembre, y analizará sus hallazgos con las autoridades reguladoras para solicitar antes de marzo de 2023 la aprobación del fármaco en EE. UU., Japón y Europa.

Nota Tomada de:

https://www.dw.com/es/nuevo-medicamento-contra-el-alzh%C3%A9imer-frena-el-deterioro-cognitivo/a-63301341

Tanto la araña violinista (género Loxosceles) como la viuda negra (Genero Latrodectus) son pequeños arácnidos que podemos encontrar en nuestro hogar, esto se debe a que en algunos de estos hallan el refugio perfecto para habitar.

Ante esto, hay ciertas consideraciones muy importantes que debes de tener en cuenta para saber cómo actuar y qué hacer ante el avistamiento de estos organismos, y así evitar entrar en pánico. Recuerda, actuar de manera inteligente y calmada es la mejor opción.

Lo que debo saber de estos arácnidos

Lo primero que debes saber es que es cierto que ambos géneros de estos arácnidos son de importancia médica, esto se debe a que, tras su mordedura, ambos tienen la capacidad de inyectar un veneno que resulta tóxico para el ser humano.

De manera general, en las viudas negras el veneno se caracteriza por ser neurotóxico, lo que quiere decir que provoca efectos adversos en el sistema nervioso, mientras que el de las arañas violinistas se destaca por tener enzimas que producen necrosis.

Una vez reconocido esto, es de vital importancia que NUNCA intentes manipular directamente con tus manos, u otra parte de tu cuerpo, a uno de estos organismos.

Otra consideración indispensable que debes reconocer es que, pese al peligro de sus venenos, la realidad es que estas arañas no son animales agresivos, al contrario de lo que se cree, son bastante “tímidas”; la mayor parte del tiempo no buscaran ningún tipo de enfrentamiento o problema, de hecho, es probable que al observar una dentro de nuestro hogar, esta intente huir.

Sabiendo esto, la realidad es que las mordeduras de arañas violinistas son poco comunes, incluso en lugares en donde existen en grandes cantidades. De este modo, su objetivo en esta vida no es provocarte ningún daño, en cambio, sí tienen un papel ecológico muy importe en cada uno de los ecosistemas que habitan.

¿Qué hago si me encuentro en casa una araña violinista o viuda negra?

La mejor recomendación que se puede hacer ante el avistamiento de uno de estos arácnidos en tu hogar es la reubicación, y aquí te contamos cuál es la manera más segura de realizar esto.

Primero, quizás sea importante reconocer si estamos ante la presencia de alguna especie de estos dos géneros de arácnidos, por lo cual, para distinguirlas de otras arañas que no son de importancia médica, puedes seguir las siguientes infografías.

Ambas fueron obtenidas de @Arachno_Cosas, una cuenta de Twitter dirigida por Diego Barrales Alcalá, reconocido biólogo por la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) y actualmente estudiante de doctorado en la Colección Nacional de Arácnidos del Instituto de Biología de la UNAM. Con su proyecto en este medio digital el aracnólogo tiene el propósito de difundir información relacionada con los arácnidos de importancia médica.

2. Para la reubicación, es indispensable que sea una labor realizada por personas que no tengan un especial miedo a los arácnidos, ya que, si bien la maniobra no es complicada, el nerviosismo sí podría generar complicaciones. La reubicación permitirá poner a salvo a los miembros de nuestra familia, a la vez que respetamos la vida de estos animales. Para hacerlo, puede utilizar la técnica del vaso y la cartulina, como puedes observar en el siguiente video:

Como se visualiza, se utiliza un recipiente de vidrio, debido a que las arañas no pueden escalar sobre esta superficie. Una vez que lograste capturarla, puedes liberarla lejos de tu hogar, recuerda, en ningún momento debes de tener contacto directo con ella.

Por último, lo mejor que puedes hacer para evitar que alguna de estas arañas visite tu hogar y encuentre un refugio en él es mantener limpieza y orden dentro y fuera, ya que, los lugares provistos de polvo, en los cuales no se hace aseo con regularidad, son sus favoritos. Puedes seguir las siguientes consideraciones: Evita las arañas violinistas en tu hogar.

Nota Tomada de:

https://ensedeciencia.com/2022/09/21/que-debo-hacer-si-encuentro-en-mi-casa-una-arana-violinista-o-viuda-negra/