Ciencia UANL

CIENCIA EN BREVE

CIENCIA UANL / AÑO 25, No.111, enero-febrero 2022

En la zona donde vivo, el invierno pasado fue tan frío que muchos árboles no soportaron y ahora están secos, o ya no existen ni las ramas, pues fueron cortados. Esto ha hecho que muchos barrios ahora luzcan apagados, sin vida, tristes, deprimentes. Hablando de esto, se dice que la depresión, especialmente en las zonas urbanas, está aumentando, ahora más que nunca por culpa de la pandemia. Pero, según los especialistas –y aquí es donde entran los árboles que se han secado–, uno de los factores que influyen en la salud mental es el tipo de entorno en el que vive la persona.

Estudios anteriores demostraron que el espacio verde urbano tiene efectos beneficiosos para las personas que padecen enfermedades mentales, pero la mayoría de esas investigaciones se basaron mucho en las declaraciones de los sujetos de estudio, lo que dificulta la comparación de los resultados y la generalización de las conclusiones sobre los efectos del espacio verde urbano en la salud mental.

Ahora, un equipo del Centro Alemán de Investigación Integradora de la Biodiversidad (iDiv), trató de aclarar mejor esta cuestión recurriendo a un indicador objetivo: las recetas
de antidepresivos. Para averiguar si un tipo específico de espacio verde “cotidiano” (por ejemplo, los árboles esparcidos por las aceras del barrio), podía influir positivamente en la salud mental, se centraron en averiguar cómo la cantidad y el tipo de árboles callejeros y su proximidad al domicilio se correlacionaban con la cantidad de antidepresivos recetados.

Los investigadores analizaron los datos de casi 10,000 habitantes de una ciudad de tamaño medio en Alemania, y los combinaron con datos sobre la cantidad y el tipo de especie de los árboles callejeros en toda la ciudad, así pudieron identificar la asociación de las recetas de antidepresivos con la cantidad de árboles callejeros a diferentes distancias de los hogares de las personas. Para los resultados se tuvo en cuenta la influencia de otros factores que se sabe están asociados a la depresión, como tener o no un empleo, el sexo, la edad y el peso corporal.

De esta manera se ha llegado a la conclusión de que una mayor cantidad de árboles en las inmediaciones de la vivienda (menos de 100 metros) está asociada con un menor riesgo de que a la persona se le recete medicación antidepresiva.

Los resultados del estudio deberían ser tomados muy en cuenta por los responsables de urbanismo en cada ciudad a la hora de destinar espacios urbanos a zonas verdes, aunque ello conlleve un incremento de costos, ya que una mayor presencia de espacios verdes en cada barrio puede mejorar la calidad de vida de los habitantes, sobre todo en las zonas densamente pobladas y en las áreas centrales de las ciudades (fuente: NCYT).

Vaya, eso es muy interesante, porque nuestro entorno cuenta mucho para nuestra salud, y dentro del entorno también podemos agregar la compañía, de hecho, déjame contarte que América fue una de las últimas regiones del mundo en ser pobladas por personas. Para entonces, los perros habían sido domesticados a partir de sus ancestros lobos y cabe preguntarse si aquellos primeros pobladores humanos llegaron solos al continente o era habitual que los acompañaran perros.

Al respecto, expertos de la Universidad de Durham, en el Reino Unido, examinaron registros arqueológicos y genéticos, y descubrieron que las primeras personas que cruzaron a América hace 15,000 años, descendientes de habitantes del nordeste de Asia, iban acompañadas de sus perros. El estudio se ha publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).

Este descubrimiento sugiere que la domesticación del perro tuvo lugar probablemente en Siberia hace 23,000 años. Las personas y sus perros acabaron viajando hacia el Oeste, hacia al resto de Eurasia, y hacia el Este, llegando al continente americano.

Algunos estudios previos sugirieron que los perros fueron domesticados en toda Eurasia, desde Europa hasta China, y en muchos otros lugares. Los nuevos datos sobre humanos y perros antiguos están ayudando a conocer mejor la historia de los perros, y ahora apuntan hacia Siberia y el nordeste de Asia como la zona en la que probablemente se inició la domesticación del ahora conocido como mejor amigo del hombre (fuente: PNAS/NCYT).

El estudio del pasado siempre nos deja perplejos, pues hay muchas cosas que desconocemos, por ejemplo, cómo vivían las personas hace muchos años, eso es algo que en lo personal me apasiona. Por eso quiero compartirte un estudio de especialistas de la Universidad de Cambridge, quienes recogieron huesos de tres lugares muy diferentes de enterramiento de difuntos dentro del centro histórico de la ciudad, que abarcaban todo el espectro social: un cementerio parroquial para gente trabajadora corriente, las tumbas de un “hospital” de caridad donde se enterraba a los enfermos y los indigentes, y un convento agustino en cuyos espacios de sepultura se enterraba a donantes ricos y a clérigos.

El equipo examinó los restos mortales de 314 individuos y recogió pruebas del nivel de traumatismo óseo, un barómetro de las penalidades soportadas en vida. Además, catalogaron cuidadosamente la naturaleza de cada fractura para construir una imagen general de la incidencia de los daños físicos en la población como consecuencia de accidentes, esfuerzos físicos prolongados o violencia. El estudio titulado “Medieval injuries: Skeletal trauma as an indicator of past living conditions and hazard risk in Cambridge, England”, se ha publicado en la American Journal of Physical Anthropology.

Mediante un análisis de rayos X, el equipo descubrió que 44% de los trabajadores había sufrido fracturas óseas, frente a 32% de quienes fueron sepultados en el convento y 27% de quienes fueron enterrados en el hospital. Las fracturas en los restos mortales analizados eran más comunes en los hombres (40%) que en las mujeres (26%).

De entre las lesiones detectadas en los difuntos, algunas tienen todos los signos de haber sido infligidas por otros, y en este aspecto el equipo de investigación pudo corroborar en los huesos la gran incidencia de la violencia en la sociedad de la época. Este tipo de lesiones que dejan huella en los huesos y son fruto de la violencia se encontraron en alrededor de 4% de la población, incluyendo mujeres y personas de todos los grupos sociales.

Resulta muy llamativo lo mucho que se puede reconocer la clase social de una persona analizando sus huesos. Al comparar los traumatismos óseos de los diversos esqueletos enterrados en varios lugares de una ciudad como Cambridge, se pudieron calibrar los peligros de la vida cotidiana que experimentaban las distintas esferas de la sociedad medieval. En ese sentido, se ve claramente que la gente “corriente” que trabajaba tenía un mayor riesgo de sufrir lesiones en comparación con los frailes y sus benefactores ricos o en comparación con las personas internadas en el hospital, que por su estado no realizaban trabajo duro. La gente “corriente” dedicaba muchas horas al día a trabajar en tareas pesadas que requerían un notable esfuerzo físico. En las zonas más urbanas predominaban los oficios relacionados con la construcción (por ejemplo, labrar bloques de piedra) y con la herrería, entre otros. En las zonas más rurales, muchos trabajaban en la agricultura o la ganadería, desde que amanecía hasta que anochecía.

En definitiva, la notable desigualdad social de la Edad Media ha quedado bien registrada en los huesos de esos antiguos habitantes de Cambridge (fuente: AJPA).

Resulta sorprendente saber que mucha gente perdía la vida por lesiones que en la actualidad son consideradas cotidianas. Incluso, para muchas de las más graves ahora tenemos terapias de rehabilitación que pueden dejar a los pacientes como “nuevos”. De hecho, se ha avanzado tanto en la rehabilitación, que unos investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) y el Hospital Virgen del Rocío de Sevilla, han desarrollado un sistema para la realización de terapias en pacientes de corta edad con problemas de movilidad en las extremidades superiores. Gracias al uso de un robot social y técnicas de inteligencia artificial, esta investigación permite mejorar el desarrollo de estas sesiones, incrementando la interacción con el paciente, capturando su atención y brindando una herramienta de gran utilidad a los terapeutas encargados de estas sesiones.

El proyecto NAOTherapist, iniciado en 2013, dio como resultado una arquitectura robótica para rehabilitación con robots sociales. Ahora, el proyecto ha sido actualizado con el fin de incluir un sistema de control capaz de generar modelos de perfil de usuario a través de la interacción con el paciente. Los detalles se exponen en la revista académica Sensors, bajo el título “A Framework for User Adaptation and Profiling for Social Robotics in Rehabilitation”.

Enfermedades como la parálisis cerebral afectan de forma determinante al desarrollo de pacientes desde edades muy tempranas. Las limitaciones que causan en la movilidad de las extremidades provocan que el uso de terapias de rehabilitación sea un procedimiento fundamental para evitar el progreso de estas enfermedades y un paso esencial para mejorar las condiciones de vida de cada persona.

Los niños diagnosticados con parálisis cerebral, gracias a las múltiples sesiones de rehabilitación, mejoran el grado de movilidad de sus extremidades de forma gradual. Tradicionalmente, estas terapias son realizadas por terapeutas que muestran a los pacientes una serie de movimientos con las extremidades que deben repetir. La repetición de estos ejercicios permite extender gradualmente la movilidad de estas extremidades. Sin embargo, el largo número de sesiones necesarias para experimentar una mejoría, el esfuerzo requerido, así como conseguir capturar la atención del paciente durante toda la sesión son factores que afectan al desarrollo de terapias cuando se trata con niños. Es necesario mantener elevada su motivación de forma constante para obtener el máximo beneficio de la rehabilitación.

Los últimos avances en la investigación relativa a la inteligencia artificial y los robots sociales brindan nuevas formas de afrontar estas terapias de rehabilitación, mejorando los resultados, la experiencia del paciente y, en definitiva, logrando una mejor calidad de vida en el futuro (fuente: UPM).

La tecnología ha avanzado, y hoy en día las investigaciones apuntan a muchos blancos que de alguna u otra manera inciden en nuestra forma de vida. Por ejemplo, científicos de la Universidad de Granada (UGR), en España, y de La Frontera, en Chile, han analizado el impacto emocional que tienen las canciones románticas favoritas de una pareja sobre los miembros de ésta, utilizando para ello técnicas de termografía infrarroja.

Los resultados de su trabajo apuntan que, cuando una pareja reciente (menos de seis meses de relación) escucha la que consideran “su canción”, se produce un enfriamiento a nivel corporal (activación simpática), sobre todo en la punta de la nariz, ambas mejillas, la frente, en el lado izquierdo y derecho, y la punta del dedo corazón de la mano dominante.

Sin embargo, en aquellas parejas con altos niveles de unión y satisfacción, más estables, escuchar su canción produce un calentamiento corporal en estas mismas partes, que es mayor cuanto más unidos están. Los especialistas también han determinado las diferencias que se producen en la temperatura de la piel en exparejas cuando escuchan su canción romántica.

Así, en aquellas personas que añoran a una expareja, escuchar su canción produce enfriamiento o un calentamiento mayor que el que produce su nueva canción romántica con su pareja actual.

La termografía emocional empleada por los científicos mide las emociones que siente una persona por los cambios térmicos de la piel al ver una foto de la persona amada, al dar o recibir un beso o una mirada, al mentir y también al oír música.

En los últimos años, este mismo equipo de investigación de la UGR ha aplicado la termografía al campo de la Psicología, determinando, por ejemplo, el conocido como “efecto Pinocho” (según el cual la punta de la nariz varía su temperatura cuando una persona miente) (fuente: UGR).

Pero así como la tecnología ha mejorado muchos aspectos de nuestra vida, también ha modificado otros, y como ejemplo tenemos las redes sociales. Éstas han cambiado numerosos aspectos de la vida cotidiana para mucha gente. Una investigación reciente ha tenido por objeto intentar averiguar si es cierta la sospecha de que las adolescentes que pasan en las redes sociales más tiempo de lo normal tienen un riesgo mayor de suicidarse.

El equipo de la Universidad Brigham Young de Estados Unidos, analizó datos de entre 2009 y 2019, referentes a patrones de uso de redes sociales de Internet por 500 adolescentes de ambos sexos y datos sobre su salud mental. El estudio titulado “Suicide Risk in Emerging Adulthood: Associations with Screen Time over 10 years”, se ha publicado en el Journal of Youth and Adolescence.

Los autores descubrieron que mientras el uso de redes sociales tenía poco efecto en el riesgo de suicidio de los chicos, para las chicas había un punto de inflexión. Las chicas que utilizaban las redes sociales durante al menos dos o tres horas al día al principio del estudio (cuando tenían unos 13 años) y luego aumentaban mucho su uso con el paso de los años, tenían un mayor riesgo clínico de suicidio cuando eran adultas.

Algo en ese patrón específico de uso de las redes sociales es particularmente dañino para las jóvenes. En opinión de los especialistas, las tendencias sociales de las chicas probablemente las hacen más susceptibles a los efectos negativos de los medios sociales.

Según los investigadores, a los 13 años de edad, las niñas comienzan a estar preparadas para afrontar el lado más oscuro de las redes sociales, por ejemplo, el ciberacoso. Sin embargo, advierten: “Una niña de 13 años probablemente no está preparada desde el punto de vista del desarrollo para pasar tres horas al día en las redes sociales”.

No obstante, dicho esto, en la mayoría de los casos no se recomienda a los padres que prohíban a las hijas adolescentes el uso de las redes sociales, ya que prohibirlo puede resultar contraproducente al dejarlas mal preparadas para gestionar su uso cuando sean adultas. Antes bien, sugieren que los padres limiten el tiempo de los adolescentes en las redes sociales a unos 20 minutos al día, que mantengan el acceso a sus cuentas y que hablen con ellos con frecuencia sobre lo que ven en éstas.

El estudio, titulado “Suicide Risk in Emerging Adulthood: Associations with Screen Time over 10 years”, se ha publicado en el Journal of Youth and Adolescence (fuente: JYA/NCYT).

Muchos de los que están leyendo esto, yo mismo que lo escribo, no somos adolescentes, y aun así estamos en riesgo de caer y creer cosas que vemos en video a través de las redes sociales. Claro que de entre los videos manipulados para que muestren como verdaderas cosas que son falsas, hay algunos cuyas mentiras son fáciles de detectar. Pero otros, los que merecen el calificativo de “deepfake”, están falsificados muy sofisticadamente, es común que usen técnicas de inteligencia artificial, y resulta más difícil detectar las falsedades introducidas en ellos. Sin embargo, no logran pasar el filtro de sistemas, también sofisticados, que funcionan, en algunos aspectos, como los detectores de mentiras que captan cuándo una persona miente. Por desgracia, ahora unos expertos en informática han descubierto que esos detectores de mentiras pueden ser engañados. En esta batalla incesante entre la verdad y la mentira en el universo digital, en la que el control de la opinión pública es sólo la punta del iceberg de todo lo malo que puede hacerse, engañar a los espectadores nunca antes había sido tan fácil.

El equipo de la Universidad de California ha comprobado que esos detectores de “deepfakes” pueden ser derrotados insertando en cada cuadro de video datos ligeramente manipulados, definibles como “ejemplos contradictorios”, que hacen que los sistemas de inteligencia artificial, como los modelos de aprendizaje automático, cometan un error. Además, los expertos han demostrado que el ataque diseñado por ellos sigue funcionando casi igual de bien después de comprimir los videos contaminados.

En los deepfakes, a menudo se modifica el rostro de un sujeto con el fin de crear secuencias convincentemente realistas de hechos que en realidad nunca ocurrieron. Por ello, los detectores típicos de este tipo de videos se centran en el rostro de las personas que aparecen en los ellos: primero lo rastrean y luego pasan los datos clave del rostro a una red neural (un tipo de sistema de inteligencia artificial que emula la arquitectura y el funcionamiento del cerebro humano). Entonces la red neural determina si es real o falso. Por ejemplo, el parpadeo de los ojos no se reproduce bien en los deepfakes, por lo que los detectores se centran en los movimientos oculares como una forma de contribuir a hacer esa comprobación. Los detectores más avanzados se basan en modelos de aprendizaje automático para identificar los vídeos falsos.

La amplia difusión de videos falsos a través de las plataformas de las redes sociales ha suscitado una gran preocupación en todo el mundo, lo que dificulta especialmente la credibilidad de los medios digitales.

El equipo de investigación ha tomado la decisión de no hacer públicos los detalles de su técnica contra los detectores de deepfakes, a fin de evitar el peligro de que se haga un uso malintencionado de ella (Fuente: NCYT).

Y ya que hablamos de jóvenes y no tan jóvenes, tecnología y depresión, déjame comentarte que en investigaciones anteriores se encontró que el comportamiento sedentario (permanecer sentado muchas horas al día) parecía aumentar el riesgo de depresión y ansiedad en los adolescentes. Para obtener más información sobre lo que impulsa esa relación, algunos científicos han investigado el tiempo transcurrido ante pantallas, ya que es el responsable de gran parte del comportamiento sedentario en los adolescentes. Otros estudios han obtenido resultados ambiguos, y muchos no diferenciaron entre los distintos tipos de tiempo de pantalla, ni compararon entre sexos, o no hicieron un seguimiento de años de duración a un grupo extenso de sujetos de estudio.

Un equipo del University College de Londres, en un estudio titulado “Prospective relationships of adolescents’ screen-based sedentary behaviour with depressive symptoms: the Millennium Cohort Study”, publicado en la revista Psychological Medicine, revisó datos sobre 11,341 adolescentes británicos. Todos los participantes en el estudio habían respondido a preguntas sobre el tiempo que pasaban en las redes sociales, el que transcurrían jugando a videojuegos y el que dedicaban a utilizar Internet, a la edad de 11 años, y también respondieron a preguntas sobre los síntomas depresivos, como el bajo estado de ánimo, la pérdida de placer y la falta de concentración, a la edad de 14 años. El cuestionario clínico empleado mide los síntomas depresivos y su gravedad, en lugar de proporcionar un diagnóstico clínico específico.

En el análisis, el equipo de investigación tuvo en cuenta otros factores que podrían haber explicado los resultados, como el nivel socioeconómico, los niveles de actividad física, la incidencia del acoso escolar y los síntomas emocionales previos.

Los científicos descubrieron que los chicos que la mayoría de los días jugaban con videojuegos tenían 24% menos de síntomas depresivos tres años después, en comparación con los que jugaban con videojuegos menos de una vez al mes, aunque este efecto sólo fue significativo entre aquellos con bajos niveles de actividad física, y no se encontró entre las chicas. Los especialistas creen que esto podría sugerir que los chicos menos activos pueden obtener más diversión e interacción social de los videojuegos.

Aunque su estudio no puede confirmar si la relación es causal, los investigadores afirman que hay algunos aspectos positivos de los videojuegos que podrían favorecer la salud mental.

En conjunto, los resultados demuestran cómo los diferentes tipos de tiempo de pantalla pueden influir positiva o negativamente en la salud mental de los jóvenes, y también pueden afectar a los chicos de manera diferente a como afectan a las chicas (fuente: NCYT).

A través de los juegos online y de las redes sociales, muchas personas hoy en día pueden comunicarse en tiempo real a miles de kilómetros de distancia, pero ¿qué pensarías de comunicarte con alguien cerca de ti, pero que está dormido? Ah, verdad. Bueno, aunque soñar mientras dormimos es una experiencia común, la ciencia todavía desconoce muchas cosas sobre los sueños. Lo que las personas recuerdan haber soñado no es una fuente muy fiable de información sobre los sueños, ya que a menudo tal recuerdo está plagado de distorsiones y detalles olvidados. Por eso, unos científicos decidieron intentar comunicarse con personas dormidas mientras tenían sueños lúcidos. Un sueño lúcido es aquél en el que la persona sabe que está soñando.

Casi nadie esperaría que una persona dormida que está soñando sea capaz de percibir preguntas y dar respuestas a las mismas. Sería lógico suponer que la persona dormida se despertará cuando se le haga una pregunta, o no responderá a ella, o contestará incoherencias.

Sin embargo, un equipo de la Universidad del Noroeste en Estados Unidos ha comprobado que sí es posible. El estudio, titulado “Real-time dialogue between experimenters and dreamers during REM sleep”, se ha publicado en la revista académica Current Biology.

Los investigadores descubrieron que las personas en sueño REM (la etapa del proceso de dormir en la cual se produce la mayoría de los sueños y pesadillas que recordamos) pueden interactuar con un experimentador y entablar una comunicación en tiempo real. También constataron que son capaces de comprender preguntas, responderlas y utilizar la memoria de trabajo. Esta clase de memoria es la que permite mantener información en “primer plano”, aunque sea nueva, por cortos periodos de tiempo. Un ejemplo del uso de la memoria de trabajo es cuando recordamos durante unos instantes, sin necesidad de tomar nota, un número telefónico que no sabíamos y que acabamos de escuchar. Gracias a esta memoria, podemos teclear directamente ese número telefónico sin tener que apuntarlo primero. Esta clase de memoria la empleamos profusamente en nuestra vida cotidiana.

En palabras de los expertos, su meta experimental es comparable a encontrar una forma de hablar con un astronauta que está en otro mundo, aunque en este caso el mundo está totalmente fabricado sobre la base de los recuerdos almacenados en el cerebro de una persona.

La comunicación con la persona mientras está soñando podría ayudar a verificar la exactitud de sus recuerdos sobre el sueño tras despertar. También podría utilizarse para ofrecer a quienes sufren pesadillas una manera novedosa de afrontarlas. Puede incluso que algunas personas intentasen resolver problemas mientras estuvieran dormidas soñando (fuente: NCYT).

Y si soñando te has visto con cierta prenda de vestir que encontraste en alguna tienda virtual, y según tú se te veía divina, la compras y resulta que no es lo que esperabas, déjame decirte que ahora eso podría cambiar, así como lo lees. Cada día son más las personas que compran la ropa a través de plataformas virtuales y esta tendencia se está acelerando por la actual situación de pandemia. Las ventajas de esta nueva forma de comprar son evidentes, pero también tiene algunos inconvenientes. Uno de los más importantes es que no es posible probarse la ropa antes de recibirla en casa. Para solucionar este problema, se ha acudido al modelado y la generación de prendas en 3D, en los que son clave la inteligencia artificial y el aprendizaje profundo (deep learning). Estos modelos, que facilitarán el trabajo de los diseñadores y animadores de imágenes, supondrán una gran mejora en la experiencia que proporcionan los probadores virtuales.

Hoy día, existen modelos para simular prendas sobre distintas formas del cuerpo, pero la mayoría son en 2D. El motivo es que los modelos en 3D necesitan una enorme cantidad de datos, y los que hay disponibles actualmente son muy escasos. Hay tres estrategias principales para producir datos 3D de personas vestidas: los escaneos 3D, la generación de imágenes 3D a partir de imágenes convencionales y la generación sintética. Los escaneos 3D son costosos e incapaces de diferenciar el cuerpo de la ropa, es decir, como mucho pueden extraer la forma 3D como si cuerpo y ropa fueran un único objeto. Por su parte, los conjuntos de datos que infieren la geometría 3D de la ropa a partir de imágenes convencionales son inexactos y no pueden modelar adecuadamente la dinámica de la prenda. En cambio, los datos sintéticos son fáciles de generar y están libres de errores de medida.

Investigadores del Centro de Visión por Computador (CVC) y la Universidad de Barcelona (UB), eligieron ese último camino y han desarrollado CLOTH3D, el primer conjunto de datos sintéticos a gran escala de secuencias humanas en 3D vestidas, que se ha publicado recientemente en la revista Computer Vision-ECCV 2020 Workshops.

Con más de 2 millones de muestras, CLOTH3D es único en términos de variabilidad, tanto en el tipo de prenda, como en forma, tamaño, tirantez y tejido. El vestuario se puede simular sobre miles de posturas y formas corporales diversas, lo que genera una dinámica de la ropa muy realista.

La industria textil no es la única que podría aprovechar este conjunto de datos, también podría beneficiarse de él la industria del entretenimiento, dado que las películas con imágenes generadas por computadora y los videojuegos podrían ser aún más realistas. No obstante, todavía hay mucho trabajo por hacer (fuente: UB).