Diseñan una aplicación para controlar dispositivos del hogar con la mente

Publicado el 15 de mayo de 2013de | 1 comentario

En Argentina, más de dos millones de personas sufren algún tipo de discapacidad, según datos del censo nacional realizado en 2001. De acuerdo con ese relevamiento, aproximadamente 490 mil habitantes tienen sus habilidades visuales comprometidas; 850 mil adolecen de incapacidades motoras; otros 391 mil enfrentan imposibilidades auditivas, mientras que más de 330 mil afrontan problemas cognitivos.

Con el propósito de mejorar la calidad de vida de aquellas personas cuyas capacidades motoras se encuentran restringidas, Florencia Peralta y Eduardo Nieva, egresados de la carrera Ingeniería Biomédica (UNC), idearon un sistema que decodifica sus ondas cerebrales, convirtiéndolas en órdenes inteligibles para comandar dispositivos del hogar. El desarrollo permite realizar acciones comunes en la vida cotidiana, como prender la luz de una habitación o encender un televisor por medio del pensamiento, en forma voluntaria.

Su trabajo consistió en la adecuación de un sistema de interfaz cerebro–computadora (ICC o en inglés Brain Computer Interface: BCI) ya existente en el mercado y utilizado en diferentes tipos de videojuegos.

Para que los usuarios pudieran manejar los artefactos de su casa, Peralta y Nieva diseñaron un software especial que funciona en combinación con el sistema BCI. Previamente fue necesario automatizar los diferentes dispositivos y centralizar su manejo en una plataforma, lo que constituye un sistema de domótica.

El término domótica viene de la unión de las palabras domus, que significa casa en latín y tica de automática, palabra en griego, ‘que funciona por sí sola’. Por lo tanto es una vivienda que utilizando la sistematización de sus servicios ya sean energéticos, de bienestar, seguridad o comunicación funciona por sí misma. Esta integración tecnológica de los componentes del hogar pueden facilitar a las personas con algún tipo de discapacidad a mejorar su calidad de vida.

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Una aplicación permite controlar dispositivos del hogar con la mente. (Foto: UNC)

El desarrollo de estos egresados provee una alternativa de comunicación entre el individuo y la máquina, de manera que personas con graves discapacidades motoras puedan relacionarse de manera autónoma con el entorno, a través del pensamiento.

El conjunto ideado funciona de la siguiente manera: el dispositivo releva las señales neuronales que la persona genera mediante la meditación o la atención y el software, previamente calibrado, interpreta esas órdenes y activa el comando respectivo en el artefacto de la vivienda.

Sus autores probaron el dispositivo con 25 personas, y el resultado fue sumamente auspicioso. El dato distintivo es la facilidad con la que los usuarios lograron manejarlo, reduciendo en breve tiempo el margen de error en la intención que generaban sus ondas cerebrales.

Para el futuro, el abanico potencial de aplicaciones que podría tener este desarrollo es ilimitado. Permitiría, por ejemplo, manejar una silla de ruedas, una computadora, un teclado o, en casos más complejo, un vehículo para desplazarse.

Ingeniería Biomédica es la primera carrera de grado dictada en forma conjunta por dos facultades de la Universidad Nacional de Córdoba: Ciencias Médicas y Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Su primera cohorte comenzó a cursar en 2003 y ya cuenta con 47 egresados que aportan sus iniciativas para ayudar a quienes sufren algún tipo de discapacidad.

El desarrollo de la aplicación para controlar dispositivos del hogar con la mente fue el proyecto integrador con el que María Florencia Peralta y Eduardo Nieva concluyeron sus carreras de Ingeniería Biomédica, dirigidos por el Ing. Diego Beltramone, Director del Laboratorio de Ingeniería en Rehabilitación. (Fuente: UNC/DICYT)

 

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Nueva hipótesis sobre el mecanismo de la Enfermedad de Alzheimer

Publicado el 14 de mayo de 2013de | 1 comentario

Unos científicos han presentado una nueva hipótesis sobre cómo puede aparecer la Enfermedad de Alzheimer.

Esta hipótesis también ofrece nuevos puntos de partida para intentar desarrollar nuevas terapias mucho más eficaces que los recursos hoy disponibles.

El equipo de Thorsten Müller, Katrin Marcus y Helmut E. Meyer, de la Universidad del Ruhr en Bochum, Alemania, analizó la interacción de las proteínas FE65 y BLM, que regulan la división celular.

En el modelo de cultivo celular, descubrieron estructuras esféricas en el núcleo que contenían FE65 y BLM. La interacción de las proteínas generaba una señal incorrecta para la división celular. Esto podría explicar la degeneración y la muerte de células nerviosas en los pacientes con Mal de Alzheimer.

La proteína precursora de amiloide (APP por sus siglas en inglés) es fundamental para la Enfermedad de Alzheimer. La APP fija la proteína FE65 a la membrana, que fue el objetivo del estudio actual.

En los pacientes con Mal de Alzheimer, la proteína APP, una compañera de interacción de la FE65, cambia. La interacción de las dos moléculas es importante para el transporte de FE65 hacia el núcleo, donde ésta regula la división celular en combinación con la BLM. El equipo de Müller supone que la interacción alterada entre la APP y la FE65 envía incorrectamente la señal de dividirse a las células. Como las células nerviosas normalmente no pueden dividirse, entonces sufren cambios nocivos y mueren.

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La imagen, obtenida mediante microscopía de fluorescencia, muestra varias células cultivadas en laboratorio. En el núcleo, coloreado aquí en azul, la proteína FE65 se ha mezclado con otras proteínas, como la BLM, para formar estructuras esféricas que aparecen con color amarillo. El citoesqueleto de la célula aparece en rojo. (Foto: © Thorsten Müller)

En el futuro, el equipo del Dr. Müller también investigará si la cantidad de BLM está alterada, y cómo sucede esto, en pacientes con el Mal de Alzheimer, en comparación con personas sanas.

 

 

 

FUENTE.

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Nueva tecnología basada en ultrasonido puede monitorear el progreso de tratamientos contra el cáncer

Publicado el 13 de mayo de 2013de | Dejar un comentario

El egresado en Ingeniería Electrónica de la Universidad del Valle y doctor en física del ultrasonido de la Universidad Paris Diderot (Paris VII), Heldmuth Latorre Ossa, trabajó en el mejoramiento de una técnica basada en ultrasonido que puede monitorear el progreso de tratamientos contra el cáncer, como la quimioterapia y la radioterapia, de manera mucho más económica y rápida.

La técnica, denominada Supersonic Shear Imaging-SSI, puede determinar la dureza de los órganos o del tejido interno del paciente por medio del ultrasonido, es decir, que permite cuantificar la elasticidad de los tejidos en tiempo real. Debido a que los tumores cancerígenos por lo general se hacen más duros a medida que avanza la enfermedad, la técnica permitiría detectar cuándo hay zonas afectadas o si el tratamiento anticáncer es efectivo.

Heldmuth Latorre asegura que “un ingeniero electrónico, como otros profesionales, es fundamental en el desarrollo tecnológico de la medicina. Cuando se hace investigación los aportes de un médico son tan importantes como los del ingeniero, pues cada uno aporta con los conocimientos de su disciplina”.

Durante su formación profesional, y luego de graduarse como ingeniero electrónico en el 2003, realizó una maestría en Ingeniería Biomédica en la universidad alemana de Lübeck, donde se ocupó de evaluar y ensamblar un sistema de ultrasonido de bajo costo. Luego de esta importante experiencia y la inquietud por desarrollar una tecnología que aportara al avance de la medicina, Latorre Ossa se encaminó hacia la biomedicina y particularmente en el mejoramiento de una técnica que ayuda al diagnóstico y facilita el tratamiento en las enfermedades cancerígenas, la técnica Supersonic Shear Imaging (SSI).

Durante su tesis doctoral, la técnica SSI fue probada en 23 mujeres que presentaban lesiones de mama quienes se sometieron a un tratamiento de quimioterapia, al igual que en un grupo de ratones a los que les implantaron carcinomas humanos. Con su trabajo titulado “Monitoreo in vivo de cambios de elasticidad durante desarrollos tumorales y tratamiento anti-cancer” Heldmuth Latorre logró caracterizar los tejidos biológicos y evaluar los cambios en la elasticidad del tejido afectado por el cáncer durante el tratamiento de quimioterapia. La elasticidad, al ser una propiedad intrínseca del tejido, puede ser cuantificada por medio del ultrasonido y dar información sustancial del estado y dureza del tejido. Cuando el tejido está duro, es probable que esté afectado. De esta manera la imagen final del ultrasonido en la pantalla muestra en colores la elasticidad del área inspeccionada.

Los datos obtenidos por medio de curvas y cifras estadísticas mostraron que el volumen y la elasticidad de los tumores estaban bien correlacionados, es decir, que la elasticidad del tejido sí puede ser determinante para monitorear la mejora o el deterioro del área afectada.

Su trabajo en la caracterización de ciertos tipos de tejido humano mediante la técnica SSI, la cual fue desarrollada en el Instituto Langevin de la Escuela Superior de Física y Química Industrial de París- ESPCI, le mereció la máxima distinción del doctorado: “Trés Honorable”.

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Monitoreo de un tumor de cáncer de seno durante la quimioterapia. (Foto: Aupec)

Aunque todavía no se puede entender la elasticidad como un parámetro para diagnosticar cáncer, la técnica que utilizó Heldmuth Latorre demuestra tener un potencial importante para el avance biomédico.

En el ultrasonido médico (ecografía), las ondas ultrasonoras son emitidas utilizando un transductor piezoeléctrico, posteriormente llegan al área del tejido en estudio, y una parte de ellas regresan a la fuente de emisión en forma de eco; este eco se transforma, utilizando algoritmos de procesamiento de señal, en una imagen bidimensional o tridimensional que es posteriormente modelada en una pantalla.

El siguiente desafío de Latorre Ossa será durante el postdoctorado que realizará en Lyon-Francia, donde trabajara con sistemas de ultrasonido para la detección de cáncer de próstata de manera más eficaz que las tecnologías actuales. (Fuente: AUPEC/DICYT)

 

 

 

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¿Es posible “reiniciar” el sistema inmunitario como se hace ante el cuelgue de un ordenador?

Publicado el 10 de mayo de 2013de | Dejar un comentario

Unos científicos han comprobado que, sorprendentemente, bloquear de modo temporal una proteína crítica para la respuesta inmunitaria produce el efecto inesperado de ayudar al cuerpo a librarse de una infección crónica, en vez de agravar dicha infección. El hallazgo, una vez validado debidamente, podría sugerir nuevos enfoques para el tratamiento de infecciones virales persistentes como el SIDA y la hepatitis C.

Los autores del hallazgo, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), estudiaron interferones tipo 1, que son proteínas liberadas por células en respuesta a organismos patógenos. Estas proteínas permiten que las células se comuniquen entre sí y organicen una respuesta inmunitaria contra la infección. La señalización constante de interferones tipo 1 es también una característica propia de infecciones virales crónicas y del progreso de una enfermedad, en particular en el caso del VIH, el virus del SIDA.

Cuando las células afrontan el ataque de virus, producen interferones tipo 1 que activan las defensas protectoras del sistema inmunitario y accionan una alarma que avisa a las células circundantes. “El interferón tipo 1 es como el hombre en la atalaya que grita alertando del peligro cuando los enemigos intentan irrumpir en el castillo”, compara David Brooks, del equipo de investigación, y profesor de microbiología, inmunología y genética molecular en la Escuela David Geffen de Medicina de la UCLA.

Desde hace tiempo, los científicos han considerado que los interferones tipo 1 son beneficiosos, ya que estimulan la inmunidad antiviral y ayudan a frenar infecciones agudas. Ellos razonaban que bloquear la actividad de los interferones tipo 1 haría que el sistema inmunitario no pudiera sofocar una infección.

Por otro lado, la señalización prolongada de interferones tipo 1 está relacionada con muchos problemas inmunitarios crónicos. El equipo de investigación se preguntaba si obstruir esta vía de señalización permitiría que el sistema inmunitario se recuperara lo suficiente como para combatir con éxito contra una infección crónica.

Para poner a prueba esta teoría, el equipo de Brooks y Elizabeth Wilson inyectó a unos ratones, que padecían una infección viral crónica, un anticuerpo que bloqueó temporalmente la actividad de los interferones tipo 1.

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David Brooks. (Foto: UCLA)

Para su asombro, descubrieron que hacer que el sistema inmunitario tomara un descanso de la actividad asociada a los interferones tipo 1 aumentaba la capacidad del cuerpo para combatir al virus. Sorprendentemente, el descanso también revirtió muchos de los problemas inmunitarios generados por la infección crónica, tales como un aumento en las proteínas que suprimen la respuesta inmunitaria, la activación continua del sistema inmunitario y la alteración nociva del tejido linfático.

El siguiente paso en esta línea de investigación será intentar averiguar si ese llamativo efecto comparable a reiniciar un ordenador que se ha quedado bloqueado se puede aprovechar para terapias destinadas a tratar humanos, y cuál sería el mejor modo de hacerlo si es el caso.

Los autores del estudio sospechan que este “reinicio” o “reset” del sistema inmunitario le da a éste tiempo para autorreprogramarse de un modo más eficiente para combatir la infección.

En esta investigación también han participado especialistas de otras instituciones.


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La relación entre la calvicie y el riesgo de enfermedad cardiaca coronaria

Publicado el 9 de mayo de 2013de | Dejar un comentario

Un análisis reciente ha encontrado que la calvicie común (alopecia androgénica) está vinculada a un mayor riesgo de enfermedad cardiaca coronaria, pero sólo si ésta aparece en la parte superior (o coronilla) de la cabeza, en vez de en la parte delantera. El análisis indica que esa pérdida de cabello en la parte delantera de la cabeza, lo que comúnmente se conoce como entradas, no está vinculada a un mayor riesgo.

El equipo de Tomohide Yamada, Kazuo Hara, Hitomi Umematsu y Takashi Kadowaki, todos de la Universidad de Tokio en Japón, buscó en las bases de datos Medline y Cochrane Library investigaciones publicadas sobre la calvicie común y la enfermedad cardiaca coronaria, y encontró 850 estudios posibles, publicados entre 1950 y 2012.

Pero sólo seis cumplieron todos los criterios de selección y por tanto sólo esos fueron incluidos en el análisis. Todos habían sido publicados entre 1993 y 2008, y en ellos se estudió a poco menos de 40.000 hombres.

En tres de los estudios, se monitorizó la salud de hombres con pérdida de cabello durante al menos 11 años.

El análisis de los resultados mostró que los hombres que habían perdido la mayor parte de su cabello eran un 32 por ciento más propensos a desarrollar enfermedad arterial coronaria que los que mantenían su cabello en toda la cabeza.

Cuando se limitó el análisis a hombres de entre 55 y 60 años, apareció un patrón similar. Los hombres calvos o con una pérdida amplia de cabello eran un 44 por ciento más propensos a desarrollar enfermedad arterial coronaria.

El análisis de los otros tres estudios, en los que se comparó la salud cardiaca de los que eran calvos o se estaban quedando calvos, con los que no tenían estos rasgos, mostró un panorama similar.

Ese análisis mostró que los hombres con pérdida de cabello eran un 70 por ciento más propensos a desarrollar enfermedades cardiacas, y los de grupos de edad menores eran un 84 por ciento más propensos a ello.

Tres estudios evaluaron el grado de calvicie usando una escala validada (Escala de Hamilton). El análisis de estos resultados indicó que el riesgo de padecer enfermedad arterial coronaria dependía de la gravedad de la calvicie, pero sólo si ésta se daba en la parte superior (o coronilla) de la cabeza.

Una calvicie extensa en esa parte de la cabeza aumentaba el riesgo en un 48 por ciento, una calvicie moderada lo hacía en un 36 por ciento, y una leve en un 18 por ciento. En cambio, el análisis mostró que tener entradas influía muy poco en el riesgo.

Las explicaciones de las causas de esta asociación pueden ser varias, e incluyen la posibilidad de que la calvicie pueda indicar resistencia a la insulina, que es precursora de la diabetes; un estado de inflamación crónica; y una mayor sensibilidad a la testosterona. Las tres cosas están implicadas directa o indirectamente en elevar el riesgo de desarrollar enfermedades cardiovasculares.

Los resultados de este análisis han sido publicados en la revista académica británica BMJ (British Medical Journal), editada por la British Medical Association (Asociación Médica Británica).

calvicie coronaria

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La posibilidad de “recablear” el circuito cerebral del apetito para combatir la obesidad

Publicado el 8 de mayo de 2013de | Dejar un comentario

Se ha hecho un descubrimiento en el campo de la neurociencia que podría ofrecer una solución duradera para trastornos relacionados con la alimentación, incluyendo muchos casos de obesidad.

Antes se pensaba que todas las células cerebrales asociadas con la regulación del apetito se generaban durante el desarrollo de un embrión en el útero, y por consiguiente su población básica era fija de por vida.

Pero una nueva investigación realizada en la Universidad de East Anglia, Reino Unido ha identificado una población de células capaz de generar nuevas neuronas reguladoras del apetito en el cerebro de roedores jóvenes y también en el de ratones maduros.

La obesidad ha alcanzado proporciones epidémicas en muchos países del mundo. En la Tierra ya hay 1.400 millones de personas adultas con sobrepeso, y más de 500 millones son obesas. Los problemas de salud asociados incluyen la diabetes tipo 2, enfermedades del corazón, y el cáncer. No menos de 2.800.000 personas fallecen cada año como resultado de tener sobrepeso o ser obesas.

El equipo de Mohammad K. Hajihosseini, de la Escuela de Ciencias Biológicas en la citada universidad, investigó el hipotálamo, una sección del cerebro que regula el ciclo sueño-vigilia, el gasto de energía, el apetito, la sed, la descarga de hormonas, y muchas otras funciones biológicas primordiales. El estudio se enfocó específicamente hacia las células nerviosas que regulan el apetito.

Los investigadores han constatado que una población de células cerebrales llamadas tanicitos presenta una conducta propia de las células madre. Los tanicitos son capaces de agregar nuevas neuronas a la “circuitería” cerebral reguladora del apetito, cuando el ratón ya ha terminado su etapa fetal y ha nacido, e incluso cuando es de edad avanzada.

Hajihosseini cree que, a diferencia de las dietas para luchar contra los kilos de más, el tratamiento que podría derivar de los resultados de la nueva investigación permitiría en el futuro una solución permanente para acabar con la obesidad de una persona. La pérdida o el mal funcionamiento de neuronas en el hipotálamo es a menudo el problema a partir del cual surgen los trastornos asociados con la comida, incluyendo la obesidad.

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Carne. (Foto: Debora Cartagena / CDC)

Aunque hasta muy recientemente se creía que todas las células nerviosas implicadas en el control del apetito se generaban durante el período embrionario y por tanto que los circuitos que controlan el apetito eran fijos, el nuevo estudio, al demostrar que los circuitos neurales reguladores del apetito no se basan en una población que sea fija, abre la esperanza de que a esa población celular se la pueda manipular a conveniencia, en cuanto a cantidad de células, a fin de solucionar o mitigar trastornos en el impulso de comer, tal como cree Hajihosseini.

En la investigación también han trabajado Niels Haan, Timothy Goodman, Alaleh Najdi-Samiei y Christina Stratford, de la Universidad de East Anglia, Ritva Rice de la Universidad de Helsinki en Finlandia, así como Elie El Agha y Saverio Bellusci, de la Universidad de Giessen en Alemania.


 

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¿A mayor estabilidad matrimonial, mayor tendencia a ganar kilos de más?

Publicado el 7 de mayo de 2013de | Dejar un comentario

Una buena relación de pareja siempre aporta beneficios psicológicos a sus miembros, y ese bienestar puede ayudar a evitar problemas de salud derivados de disgustos, enfados y otras emociones negativas que roen a los cónyuges de un matrimonio en crisis.

Sin embargo, algunos efectos de la estabilidad matrimonial podrían ser negativos. Los resultados de una nueva investigación corroboran lo que la sabiduría popular ya intuía sobre una de las consecuencias de asumir que no habrá ruptura matrimonial.

El equipo de la psicóloga Andrea L. Meltzer, profesora en la Universidad Metodista del Sur, en la ciudad estadounidense de Dallas, ha constatado que los esposos o esposas que se sienten satisfechos con su relación, y que ven improbable una ruptura matrimonial, tienden a ganar kilos de más con el paso del tiempo porque pueden sentirse menos motivados a atraer a una pareja alternativa, y por tanto se esfuerzan menos por mantener su peso, al considerar sólo el aspecto estético del sobrepeso en relación con su cónyuge, sin darle suficiente importancia a su propia salud ni a su propia imagen personal.

Se aprecia una tendencia clara a que las parejas recién casadas que están satisfechas con su matrimonio aumenten de peso en los primeros años después de su boda, lo cual aumenta sus riesgos de padecer diversos problemas de salud relacionados con el sobrepeso.

En el estudio se constató que, como promedio, los cónyuges que estaban más satisfechos con su matrimonio y eran menos propensos a pensar en la ruptura matrimonial, con el tiempo ganaron más peso. En cambio, los cónyuges que estaban menos satisfechos con su relación presentaban una menor tendencia a ganar kilos de más al pasar el tiempo.

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Según el nuevo estudio, la estabilidad matrimonial acarrea un mayor riesgo de ganar kilos de más. Las mujeres podrían tener un riesgo mayor que los hombres de ganar peso al casarse, según una investigación anterior. (Imagen: Amazings / NCYT / JMC)

 

El estudio se basó en datos de 169 parejas recién casadas y que no habían formado parte de matrimonios anteriormente. La satisfacción conyugal y el peso de las 169 parejas fueron monitorizados durante cuatro años.

En esta investigación también han trabajado James K. McNulty de la Universidad Estatal de Florida, Sara A. Novak de la Universidad Hofstra, en Hempstead, Nueva York, Emily A. Butler de la Universidad de Arizona, y Benjamin R. Karney de la Universidad de California en Los Ángeles.

En un estudio anterior, realizado por Dmitry Tumin y Zhenchao Qian, de la Universidad Estatal de Ohio, se hizo un seguimiento a 10.071 personas desde 1986 hasta 2008, para determinar los cambios de peso corporal en los dos años posteriores a la boda o al divorcio. Los investigadores constataron que para los hombres el riesgo de un aumento notable de peso crecía considerablemente después del divorcio. En cambio, para las mujeres, el riesgo de un aumento de peso notable era más probable después de contraer matrimonio. Esto, por tanto, haría a las mujeres especialmente propensas a ganar kilos de más tras casarse.


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