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¿Peces fuera del agua? Investigadores israelíes enseñaron a peces de colores a conducir un vehículo operado por ellos

Científicos de la Universidad Ben-Gurión del Néguev (BGU), en Beersheba, afirman haber entrenado a un pez de colores para que maneje un «vehículo operado por peces» (FOV). Más concretamente, enseñaron al pez dorado a dirigir este vehículo en la dirección en la que quiere nadar.

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Agencia AJN.- Puede parecer un cuento de hadas -o de peces, más bien-, pero investigadores israelíes consiguieron enseñar a un pez de colores a conducir un vehículo. Científicos de la Universidad Ben-Gurión del Néguev (BGU), en Beersheba, afirman haber entrenado a un pez de colores para que maneje un «vehículo operado por peces» (FOV). Más concretamente, enseñaron al pez dorado a dirigir este vehículo en la dirección en la que quiere nadar.

Los investigadores querían comprobar si un animal tiene capacidades innatas de navegación o si se limita a sus entornos domésticos, según un comunicado de la BGU. Diseñaron un conjunto de ruedas bajo una pecera con un sistema de cámaras para grabar y trasladar a las ruedas los movimientos de los peces en diferentes direcciones.

Se enseñó a seis peces de colores a navegar por el vehículo, obteniendo una recompensa cuando cada uno de ellos encontraba su camino en una pequeña habitación. Según el estudio, la recompensa era una pequeña bolita de comida, idéntica a la de los peces.

El estudio fue realizado por Shachar Givon, estudiante de doctorado en el Departamento de Ciencias de la Vida de la Facultad de Ciencias Naturales; Matan Samina, estudiante de maestría en el Departamento de Ingeniería Biomédica de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; el profesor Ohad Ben Shahar del Departamento de Ciencias de la Computación y director de la Escuela de Ciencias del Cerebro y Cognición; y el profesor Ronen Segev de los Departamentos de Ciencias de la Vida e Ingeniería Biomédica.

El estudio se publicó en la revista científica Behavioural Brain Research.

Según el estudio, los resultados mostraron que los peces «fueron capaces de manejar el vehículo, explorar el nuevo entorno y alcanzar el objetivo, independientemente del punto de partida, todo ello evitando los callejones sin salida y corrigiendo las imprecisiones de localización», dijo Givon.

Los investigadores entrenaron a un pez para que dirigiera un FOV, formado por un chasis que albergaba una plataforma con un depósito de agua encima. Debajo de la plataforma, se montaron cuatro motores conectados a cuatro ruedas omnidireccionales en los cuatro lados. Sobre esa plataforma se colocó un depósito de agua de plexiglás para que llegara a 15 cm. El nivel del agua era relativamente bajo para reducir las ondas superficiales mientras el FOV se movía.

Comprobaron si el pez navegaba realmente, colocando un objetivo visible en la pared opuesta al tanque. Tras unos días de entrenamiento, el pez debía navegar hasta el objetivo. El sistema informático seguía el movimiento del pez hacia las paredes de la pecera, que movía el vehículo en esa dirección.

Los investigadores desafiaron a los peces con varias sesiones de control en las que manipularon los ajustes ambientales para explorar diferentes habilidades o estrategias, con el fin de seguir explorando las habilidades de navegación de los peces.

Muchos de los peces pasaron de necesitar 30 minutos para encontrar el objetivo a encontrarlo en menos de un minuto.

Descubrieron que «la capacidad de navegación de un pez dorado supera su entorno acuático», según la BGU. Los peces no sólo eran capaces de navegar hasta el objetivo, sino que incluso podían seguir haciéndolo cuando se les interrumpía en medio (al chocar con una pared, por ejemplo). No se dejaron engañar por objetivos falsos colocados por los investigadores.

El estudio también «insinúa que la capacidad de navegación es universal y no específica del entorno», explicó Givon. «En segundo lugar, demuestra que los peces de colores tienen la capacidad cognitiva de aprender una tarea compleja en un entorno completamente distinto al que evolucionaron. Como sabe cualquiera que haya intentado aprender a montar en bicicleta o a conducir un coche, al principio es un reto».

Los peces «fueron capaces de manejar el vehículo, explorar el nuevo entorno y alcanzar el objetivo independientemente del punto de partida, todo ello evitando los callejones sin salida y corrigiendo las imprecisiones de localización», dicen los investigadores en el estudio. «Estos resultados demuestran cómo un pez fue capaz de transferir su representación espacial y sus habilidades de navegación a un entorno terrestre totalmente diferente».

«La navegación es una capacidad crítica para la supervivencia de los animales y es importante para buscar comida, encontrar refugio, buscar pareja y una variedad de otros comportamientos. Dado su papel fundamental y su función universal en el reino animal, tiene sentido explorar si la representación del espacio y los mecanismos de navegación dependen de la especie, del sistema ecológico y de las estructuras cerebrales, o si comparten propiedades generales y universales», señala el investigador.

El estudio sugiere que los peces pueden aprender y adaptarse a las velocidades de otros animales y que su forma de desplazarse no está relacionada específicamente con su especie, sino con algo más universal relacionado con los demás.

Aunque los investigadores de la BGU pretendían encontrar nuevos conocimientos sobre los mecanismos de navegación en relación con los animales, no es la primera vez que un pez de colores se desplaza en un tanque. En 2014, un laboratorio de diseño de los Países Bajos desarrolló un artilugio similar que permitía a un pez de colores conducirse por una habitación. El colectivo de diseño holandés Studio Diip añadió ruedas y sensores a una pecera para que el pez la condujera y nadara en una dirección determinada.

El equipo utilizó un algoritmo de objetos para seguir la posición del pez y mover el carro. Observaron cómo los peces movían el aparato mediante una cámara web situada encima de la pecera.

Fuente: NoCamels.

Innovación

Científicos israelíes desarrollan tratamiento experimental que mejora la supervivencia en casos de hemorragias graves

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Agencia AJN.- Un nuevo tratamiento desarrollado por investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalem en conjunto con el Cuerpo Médico de las Fuerzas de Defensa de Israel (FDI) podría transformar por completo la atención médica de emergencia en situaciones de trauma severo, tanto en el ámbito militar como civil.

La investigación, publicada recientemente en la revista Scientific Reports, demostró que la activación de una proteína específica —conocida como PKC-ε (Proteína Quinasa C épsilon)— después del inicio de una hemorragia masiva puede triplicar las tasas de supervivencia.

El estudio, liderado por los doctores Ariel Furer y Maya Simchoni del Instituto de Investigación en Medicina Militar (proyecto conjunto entre la Universidad Hebrea y el Cuerpo Médico de las FDI), simuló un shock hemorrágico extrayendo el 35% del volumen sanguíneo de modelos animales. Al aplicar el tratamiento apenas cinco minutos después del inicio de la hemorragia, la supervivencia saltó de un 25% a un 73%.

La clave del tratamiento es que ayuda a estabilizar las funciones cardiovasculares: mantiene la presión arterial, el ritmo cardíaco y la capacidad del corazón para bombear sangre. Además, se observó una mejora en la función mitocondrial del tejido cardíaco, es decir, ayuda a que las células generen energía suficiente para resistir el daño y mantener los órganos funcionando.

“Las hemorragias masivas siguen siendo uno de los mayores desafíos en la medicina de emergencia, tanto en el campo de batalla como en accidentes civiles”, explicó Furer. “Este avance abre una nueva puerta para tratamientos que podrían cambiar radicalmente las tasas de supervivencia en situaciones críticas.”

Actualmente, el tratamiento estándar para este tipo de emergencias es la reposición de fluidos, pero este método muchas veces genera complicaciones adicionales y daños en los tejidos. El enfoque israelí con PKC-ε parece no sólo estabilizar al paciente, sino además proteger los órganos contra ese tipo de daño secundario.

A pesar de los resultados alentadores, los investigadores subrayaron que es necesario avanzar hacia ensayos clínicos para confirmar su efectividad en humanos. Sin embargo, el potencial es enorme, sobre todo para el uso por parte de equipos de primeros auxilios y médicos en zonas de combate o en escenarios de catástrofes.

Con este desarrollo, Israel vuelve a posicionarse a la vanguardia de la medicina de emergencia, aportando conocimiento y soluciones que podrían salvar miles de vidas en todo el mundo.

Fuente: Israel21.

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Científicos israelíes: Modelos generales de inteligencia artificial son mejores que los específicos para médicos para diagnosticar casos complejos

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Pharmacist using mobile smart phone for search bar on display in pharmacy drugstore shelves background.

Agencia AJN.- Un equipo de investigadores de la Universidad Ben-Gurión del Néguev ha desarrollado una nueva base de datos para evaluar la capacidad de los modelos de propósito general de inteligencia artificial (IA) para diagnosticar casos médicos complejos, según The Press Service of Israel (TPS-IL).

Sus hallazgos, presentados ante la Asociación para el Avance de la Inteligencia Artificial en Filadelfia, sugieren que modelos como el GPT-4o podrían ser más efectivos que los diseñados específicamente para la medicina.

Tradicionalmente, los modelos de propósito general de IA se han probado en casos médicos más simples, como preguntas de exámenes o enfermedades comunes, pero no en los casos complejos del mundo real que los médicos suelen enfrentar. Para subsanar esa deficiencia, los investigadores crearon una base de datos de 3.562 informes de casos médicos del BMC Journal of Medical Case Reports, que incluye descripciones detalladas de casos médicos inusuales y sus diagnósticos. Los casos se presentaron mediante preguntas abiertas y de opción múltiple, simulando escenarios de diagnóstico reales.

Los resultados fueron sorprendentes: GPT-4o superó a modelos médicos como Meditron-70B y MedLM-Large en el diagnóstico de esos casos complejos. GPT-4o logró una precisión del 87,9% en preguntas de opción múltiple y del 76,4% en preguntas abiertas, superando a los especializados.

“Nos sorprendió ver que los modelos generales, como GPT-4o, tuvieran un mejor rendimiento que los adaptados para la medicina. Mostramos que los modelos de lenguaje de gran tamaño pueden utilizarse para diagnosticar casos médicos complejos”, afirmó Ofir Ben-Shoham, uno de los investigadores.

La base de datos CUPCase que creó el equipo podría convertirse en una herramienta valiosa para probar nuevos modelos de IA en el futuro. Está abierta al público y puede ampliarse con casos adicionales a medida que se desarrollen nuevos modelos.

“El objetivo era crear un sistema que pudiera evaluar la eficacia de los modelos lingüísticos para diagnosticar casos complejos del mundo real, no solo los comunes”, afirmó el estudiante de doctorado Uriel Peretz.

El doctor Nadav Rapoport, otro miembro del equipo de investigación, explicó que diagnosticar casos complejos puede ser un proceso largo e incierto, lo que genera retrasos y mayores costos para los pacientes. La base de datos CUPCase, al proporcionar casos reales detallados, puede ayudar a acelerar ese proceso y mejorar la atención del paciente.

La investigación tiene diversas aplicaciones prácticas en el ámbito sanitario, principalmente al mejorar la velocidad y precisión de los diagnósticos médicos.

Modelos de IA como GPT-4o podrían ayudar a los médicos a diagnosticar casos médicos complejos con mayor rapidez, reduciendo los retrasos en el diagnóstico y mejorando los resultados de los pacientes.

La base de datos CUPCase, que incluye una colección de casos del mundo real, puede servir como una valiosa herramienta de apoyo a la toma de decisiones clínicas, ayudando a los médicos a tomar decisiones más precisas, especialmente en casos difíciles o poco frecuentes.

Además, el modelo de IA podría facilitar la formación de profesionales médicos, ofreciendo un recurso interactivo para el aprendizaje de procesos diagnósticos complejos.

Las herramientas basadas en IA también podrían ampliar el acceso a apoyo diagnóstico de expertos en zonas desatendidas, donde los especialistas pueden ser limitados. En entornos de cuidados críticos, los modelos de IA podrían proporcionar asistencia diagnóstica en tiempo real.

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