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Innovación

Un nuevo estudio israelí explica cómo los animales navegan en el agua

Agencia AJN.- “La navegación nos ayuda a aprender sobre la comprensión, el aprendizaje y la memoria, por lo que es un aspecto muy importante del comportamiento y la ciencia del cerebro”, destacaron los investigadores.

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Agencia AJN.- Recientemente se dio a conocer un nuevo estudio israelí que explica cómo los animales navegan en el agua.

El “pez dorado cyborg”, como lo llama Ronen Segev, profesor de la Universidad Ben-Gurion, fue uno de los varios utilizados en el estudio. “Estudiar peces presenta una oportunidad real para la ciencia del análisis del cerebro”, destacó Segev a BBC Science Focus.

La navegación es vital para encontrar comida, refugio y escapar de depredadores. Y no es algo sencillo: navegar implica aprender el entorno, incrustar información sobre ese entorno en el cerebro y luego recuperarla cuando sea necesario. De hecho, a pesar de su reputación de tener mala memoria, Segev explicó que los peces realmente aprenden y recuerdan su entorno para navegar mejor.

Los investigadores utilizaron dispositivos de grabación para medir una neurona en una parte del cerebro del pez que está asociada con la navegación mientras nadaba a lo largo de los canales en una pecera. Esto ayudó a los investigadores a identificar las células del vector límite (células que responden a la dirección y la distancia de un animal desde un límite) que son similares a las que se encuentran en los mamíferos. Sin embargo, a diferencia de los mamíferos, las células del vector límite del pez dorado le permiten moverse en entornos “tridimensionales” porque, a diferencia de las criaturas terrestres, los peces deben navegar horizontal, diagonal y verticalmente.

Los científicos colocaron una electrónica que captura la señal neuronal, la amplifica y luego la almacena en un chip de memoria. Según Segev, el beneficio de trabajar con peces es que este artefacto se convierte en un dispositivo flotante en el agua sin generar peso en el pez y sin perturbar su natación.

El estudio publicado en PLOS Biology muestra que la navegación de los peces dorados es comparable a la de las ratas, lo que sugiere que los mamíferos comparten algunas herramientas de navegación con los peces. Dado que los mamíferos y los peces se separaron en una corriente evolutiva diferente hace miles de millones de años, estos resultados pueden ayudar a la comprensión del sistema de navegación en el cerebro humano.

El siguiente paso para los investigadores será enviar al pez cyborg al entorno seminatural de un estanque. Allí, rastrearán la actividad neuronal de los peces mientras interactúan en un entorno más grande, incluso con otros peces. Aparentemente, según Segev, los cyborgs no molestan demasiado a otros peces: “Parece que no les importa. Inicialmente pensamos que el dispositivo podría debilitar al pez y que podría ser atacado por otros, pero no sucedió”.

“Los peces son extremadamente importantes para el medio ambiente, por lo que es importante que entendamos su fisiología, la forma en que se comportan y cómo lo hacen”, agregó.

“La navegación nos ayuda a aprender sobre la comprensión, el aprendizaje y la memoria, por lo que es un aspecto tan importante del comportamiento y la ciencia del cerebro”, concluyó.

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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Ciencia

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

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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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