Los sesgos que engañan al cerebro durante la pandemia

Con incertidumbre y ansiedad, tomamos atajos mentales que provocan decisiones poco afortunadas

Javier Salas

27 mar 2020 - 00:30 CET

Los sesgos son esos atajos maravillosos de nuestro razonamiento que hacen que seamos, por lo general, muy eficientes tomando decisiones. Nuestro cerebro actúa por sí solo basándose en su experiencia, en los recursos que tiene más a mano, en el normal discurrir de las cosas, para ahorrarse energía. Y así funciona muy bien. “No podemos estar todo el día repensándonos, revisando nuestras decisiones, dedicando mucho tiempo a cada cosa del día a día”, explica la psicóloga experimental Helena Matute. Pero en determinados momentos, coger esos atajos nos lleva por caminos equivocados. Sobre todo, en situaciones en las que no es fácil pararse a pensar, como la que se sufre en pleno confinamiento por pandemia.

“El miedo y la ansiedad agudizan los sesgos, porque no nos dejan pensar con claridad. Pero hoy más que nunca debemos tratar de evitarlos”, asegura Matute, que acaba de publicar Nuestra mente nos engaña: sesgos y errores cognitivos que todos cometemos (Shackleton Books). Conocemos muchos tipos distintos de sesgos que en alguna medida pueden estar afectando a nuestra forma de afrontar la pandemia, desde que se empezó a informar del brote en China en enero hasta ahora en pleno aislamiento domiciliario. Y pueden actuar en direcciones completamente opuestas, dependiendo de la persona.

“El miedo y la ansiedad agudizan los sesgos, porque no nos dejan pensar con claridad. Pero hoy más que nunca debemos tratar de evitarlos”

Helena Matute, catedrática de la Universidad de Deusto

Por ejemplo, uno de los sesgos más evidentes que se han puesto en marcha estos días es el sesgo de disponibilidad: a la hora de tomar decisiones ágiles, lo hacemos pensando en los ejemplos que tenemos más a mano. Por eso nos dan más miedo los viajes en avión que en coche, porque son mucho más habituales y espectaculares las noticias de accidentes de tráfico aéreo, aunque sea más probable morir al volante. Pero este sesgo nos pudo llevar a pensar que este virus no supone grandes riesgos (hasta ahora, las pandemias recientes no habían golpeado a España), minimizando su peligro; o al revés, ya que las repetidas imágenes de féretros puede provocarnos ansiedad y pánico.

“El mundo tuvo semanas de anticipación que desaprovecharon por otro principio de la psicología humana: el sesgo optimista. El mismo principio por el que muchos usamos el teléfono mientras conducimos, pensando que no nos puede pasar nada, hizo que los grandes estadistas de occidente perdiesen una magnífica oportunidad de actuar a tiempo”, asegura Mariano Sigman, neurocientífico de la Universidad Torcuato Di Tella. En Italia, durante la última semana de febrero, el 80% de la población creía que los medios estaban exagerando la importancia de la epidemia (Ipsos Mori). En España, el 43% opinaba el 5 y 6 de marzo que los medios habían fomentado alarmismo, el 39% que habían informado bien y solo el 5% que habían informado poco (YouGov). Sin embargo, los países asiáticos que sufrieron epidemias graves como la del SARS tenían a mano la lógica opuesta: estos brotes pueden ser terribles y se debe actuar rápidamente.

Además, las primeras descripciones de la enfermedad pudieron provocar el llamado efecto de anclaje: al decir que es como una gripe, e incluso al decir que no es como una gripe, nuestros pensamientos quedan anclados a esa referencia. Será difícil dejar de pensar que es una vulgar enfermedad común, por mucho que nos repitan el número de muertos y contagiados anuales por gripe común. Porque ahí entra en juego otro de los lastres más comunes del razonamiento humano: nos cuesta horrores entender los grandes números. Y más todavía el crecimiento exponencial: en un estudio recién publicado se pedía a los participantes que pensaran en la evolución del brote de coronavirus si cada enfermo contagiaba a dos personas. La mayoría se mostró incapaz de identificar cómo se dispararía la curva de contagios.

“No tenemos una gran capacidad de absorber ideas abstractas, entendemos mejor el problema viendo la foto de un niño desnutrido que con estadísticas y números de muertos de hambre”, explica la neurocientífica Susana Martínez-Conde. “Por eso se está pidiendo en esta crisis que junto a las estadísticas se difundan imágenes de los hospitales y sanitarios sobrecargados de trabajo, para que se entienda el problema”, añade Martínez-Conde, autora de Los engaños de la mente (Booket). Esta científica también ha visto en marcha el sesgo de ilusión de control: “La propagación exponencial de una epidemia se nos escapa, no podemos controlarlo, y de ahí lo de acumular papel higiénico y otros bienes, porque nos permite creer que ejercemos cierto grado de control sobre una situación que en realidad es incontrolable”. Un comportamiento que se vio reforzado por la naturaleza gregaria del comportamiento humano y la necesidad de imitar a los demás en situaciones de estrés.

“No tenemos una gran capacidad de absorber ideas abstractas, entendemos mejor el problema viendo la foto de un niño desnutrido que con estadísticas y números de muertos de hambre”

Susana Martínez-Conde, directora del laboratorio de Neurociencia Integrada de la Universidad del Estado de Nueva York

Una treintena larga de los mejores especialistas en psicología social ha publicado un artículo de urgencia con claves para apoyar la respuesta frente al brote. “Las personas a menudo sufren de sesgo de optimismo, lo que puede llevarlas a creer que son menos propensas a contraer una enfermedad. Si es así, es posible que no participen en comportamientos de salud pública, como distanciamiento, que podrían propagar la enfermedad infecciosa”, advierten en el texto. Además, señalan otro sesgo común, el de suma cero, muy peligroso en este contexto: cuando pensamos que la ganancia de uno surge necesariamente de la pérdida de otro, y viceversa. “Este pensamiento encaja mal con la naturaleza decididamente distinta de la infección pandémica, donde el contagio de otra persona es una amenaza para él mismo y para todos los demás. El sesgo de suma cero hace que el acaparamiento de medidas de protección (desinfectante, mascarilla, etcétera) sea psicológicamente convincente pero en última instancia contraproducente”, señala este grupo de investigadores ―de Harvard, Yale, Stanford, Cambridge, entre otras universidades―, que advierte que la necesidad de comunicar esta percepción errónea “debería ser una prioridad”.

También apuntan otro sesgo peligroso, referido a las preferencias por el grupo propio, que puede degenerar en racismo y exclusión, algo que ha sucedido históricamente con otras epidemias. Por ejemplo, sentirse más vulnerable ante la enfermedad y padecer más miedo “se asocia con niveles más altos de etnocentrismo e intolerancia política y punibilidad hacia los grupos externos”, según este artículo. “Resaltar las divisiones entre grupos puede minar la empatía con aquellos que son socialmente distantes y aumentar la deshumanización o el castigo”, alertan. Como en otros casos, este sesgo de mirar por el propio grupo tiene su vertiente positiva. El sentimiento colectivo, el que se enciende con los aplausos a las plantillas de los servicios públicos cada tarde, ayuda y mucho a encauzar la preocupación del momento hacia el apoyo mutuo y el cumplimiento de nuestras responsabilidades hacia los demás.

Un atajo mental que se ha disparado estos días es el prejuicio de retrospectiva, también conocido como “se veía venir”. A toro pasado, sabemos lo que se tendría que haber hecho, sobrestimamos nuestra capacidad para preverlo y exageramos la probabilidad real de que algo así sucediera

La división entre grupos se puede exacerbar por culpa de otro atajo mental, tan común como nocivo: el sesgo de confirmación. Es tan sencillo como tomar la información que conviene a mi argumento previo e ignorar aquella que me lleva la contraria. Este pensamiento provoca que en momentos de gran agitación las posturas se extremen: en tiempos de crisis, todos creen tener los argumentos para tumbar dialécticamente al contrario, pero en realidad cada cual se reafirma más en su opinión previa. Como explicaba Manuel Jabois en un artículo, muchos de los que creían que este Gobierno es malo, lo acusarán de criminal; y quienes rechazan las políticas del PP, lo harían si gobernara. Por lo general, encontramos argumentos para atizar, con más fuerza, al que ya atizábamos antes. Sin embargo, como ha escrito en The Washington Post el investigador Jay van Bavel, de la Universidad de Nueva York, no hay peor decisión que promover la polarización partidista en una situación como la actual: causa muertos. Ya se observó durante la epidemia de gripe porcina.

Esto lleva a otro recurso mental que se ha disparado estos días entre quienes critican la gestión de las autoridades, ya sea en España, en Reino Unido o en EE UU: el prejuicio de retrospectiva, también conocido como “se veía venir”. A toro pasado, sabemos lo que se tendría que haber hecho, sobrestimamos nuestra capacidad para preverlo y exageramos la probabilidad real de que algo así sucediera. El Instituto de Investigaciones Económicas y Sociales de Irlanda ha preparado un informe sobre la crisis del coronavirus para su Gobierno en el que advierte: “Las personas generalmente creen que un resultado siempre fue más probable una vez que saben que sucedió. Durante meses o incluso semanas, esto puede llevar a una percepción de que las autoridades “deberían haber sabido” hacia dónde se dirigían los eventos, cuando en realidad la incertidumbre era grande”. Este sesgo encuentra gran apoyo en su primo hermano, el efecto Dunning-Kruger, que estos días ha llenado las redes de epidemiólogos y virólogos de salón: personas poco preparadas o poco conocedoras de una materia que se perciben a sí mismas como expertas tras informarse superficialmente.

Matute está pensando en diseñar un estudio para analizar el crecimiento de la ilusión de control, porque ha detectado que se podría estar disparando. “El pensamiento mágico, las ilusiones de control, hace que mucha gente recurra a remedios inútiles, a pseudociencias y supersticiones. Creo que se están creyendo muchas más cosas estos días por la necesidad de agarrarse a un clavo ardiendo, priorizando el bienestar individual y de la familia”, explica la investigadora de la Universidad de Deusto. Esta necesidad de retomar el control, cuando no puedes ni salir de casa, debe reconducirse hacia comportamientos que sí son útiles contra la pandemia o para los demás, como la higiene meticulosa o toser en el interior del codo.

Puedes escribirnos a javier@esmateria.com o seguir a MATERIA en Facebook, Twitter, Instagram o suscribirte aquí a nuestra Newsletter.

Sobre la firma

Javier SalasPeriodista con quince años de experiencia. Especializado en información científica, tecnológica y medioambiental, desde 2014 forma parte del equipo de MATERIA, la sección de ciencia de EL PAÍS. En 2021 recibió el Premio Ortega y Gasset por uno de sus trabajos sobre la pandemia de covid. Antes, trabajó en Informativos Telecinco y el diario Público.

 

 

https://elpais.com/ciencia/2020-03-26/los-sesgos-que-enganan-al-cerebro-durante-la-pandemia.html

La especie desbocada Anthony Brandt David Eagleman

 

La especie desbocada

Anthony Brandt

David Eagleman 

 

¿Cómo funciona la creatividad? Un libro fascinante sobre el más profundo y misterioso secreto del cerebro humano.  

Una de las características que distingue al ser humano es la capacidad creativa. No nos limitamos a repetir conocimientos adquiridos: innovamos. Absorbemos ideas y las mejoramos, siguiendo el modelo de las estrategias básicas de la evolución. Tomamos saberes heredados y experimentamos con ellos, los manipulamos, los conectamos, los combinamos, los transgredimos, y todo eso nos hace avanzar, tanto en el ámbito artístico como en el científico y el tecnológico.

Hay un impulso común que conecta la invención de la rueda y la del automóvil último modelo, las innovaciones plásticas de Picasso y la creación del cohete para llegar a la Luna, la ideación del sencillo y eficaz paraguas y la del sofisticado iPhone…

La creatividad es una de las potencialidades de nuestro cerebro. ¿Cómo funciona? ¿Cómo se puede incentivar y desarrollar? ¿Cuáles son sus límites? ¿Cómo generamos nuevas ideas? ¿De dónde surge nuestra capacidad para innovar? A estas y otras muchas preguntas responde este libro, en el que aúnan fuerzas un neurocientífico y un creador –un músico– que nos explican con rigor, claridad y amenidad el que acaso sea el más profundo, misterioso y fascinante secreto del cerebro humano.

«Una lectura imprescindible, y muy disfrutable, para cualquiera interesado en las ideas y la innovación» (Kirkus Reviews).

«Una impresionante indagación en la creatividad humana… De lo mejor en neurociencia» (The Times).

«Divulgación científica de la mejor calidad» (Boston Globe).

«Una asombrosa genialidad que te deja boquiabierto» (Geoff Dyer).

https://www.anagrama-ed.es/libro/argumentos/la-especie-desbocada/9788433964809/A_568

 

 

Bullshit: contra la charlatanería

 

Bullshit: contra la charlatanería

Ser escéptico en un mundo basado en los datos

Carl T. Bergstrom, Jevin D. West

 

Dos profesores de ciencias nos brindan herramientas para desmantelar la desinformación y pensar con claridad en un mundo de noticias falsas y datos erróneos. Abunda la mala información y cada vez es más difícil saber qué es verdad. Los políticos no están limitados por los hechos y nuestro entorno mediático se ha vuelto hiperpartidista. La ciencia se lleva a cabo mediante comunicados de prensa, la cultura de las startups ha disparado el arte de crear bulos y la mayor parte de la actividad administrativa, pública o privada, parece ser poco más que un ejercicio sofisticado de reensamblaje combinatorio de disparates. Estamos bastante bien equipados para detectar el tipo de mentiras de la vieja escuela que se basan en una retórica elegante y eufemismos, pero la mayoría de nosotros no nos sentimos preparados para desafiar la avalancha de bulos modernos presentes en el lenguaje de las matemáticas, la ciencia o las estadísticas. Basándose en una profunda experiencia en estadística y biología computacional, Bergstrom y West desentrañan abundantes ejemplos de sesgo de selección y visualización confusa de datos, distinguen entre correlación y causalidad y examinan la susceptibilidad de la ciencia a los bulos modernos. Ahora que esas mentiras han evolucionado, necesitamos volver a aprender el arte del escepticismo.

 «Una clase magistral estadísticamente desafiante en el arte de la detección de tonterías» 

«Una exposición apasionada de cómo el lenguaje de la ciencia puede utilizarse como arma para engañar al público» Nature

 

«Aborda uno de los temas más importantes de nuestro tiempo: el declive del respeto por la verdad»

George Akerlof

 

«Una lectura recomendable para nuestra existencia moderna en la era de la desinformación»

Cathy O’Neil

 

Carl T. Bergstrom

 Biólogo teórico y evolutivo y profesor de la Universidad de Washington. Bergstrom es un crítico de la investigación científica engañosa o de baja calidad. El tema central de su trabajo es el flujo de información a través de redes biológicas y sociales, así como la ecología y evolución de organismos patógenos, incluido el desarrollo de resistencias. Es coautor, con Lee Dugatkin, de un libro de texto universitario, Evolution. Se le considera un experto al que recurrir para explicar la dinámica de la mala información y la desinformación. Más allá del campo de la biología evolutiva, en 2007 desarrolló el Eigenfactor, un sistema de métricas para la clasificación de revistas científicas.

 

Jevin D. West

Profesor asistente en la Escuela de Información de la Universidad de Washington y cofundador de DataLab, una red de profesores y estudiantes de posgrado centrados en la investigación en curación de datos, ciencias sociales computacionales, datos para el bien social, visualización de información y ciencia de la ciencia. Su investigación plantea preguntas sobre los orígenes de las disciplinas académicas, los sesgos sociales y económicos dentro de estas disciplinas y el impacto del sistema de publicación actual en la salud de la ciencia. Desarrolla algoritmos de recomendación literaria, técnicas computacionales para extraer figuras científicas y técnicas de extracción de datos educativos.

 

 

 

 

Las dos mujeres “normales” detrás de la vacuna de Oxford

Las científicas Catherine Green y Sarah Gilbert cuentan en un libro cómo crearon una solución para la pandemia mientras eran acusadas de participar en delirantes conspiraciones

Manuel Ansede

08 ago 2021 - 05:20ACTUALIZADO: 08 ago 2021 - 08:54 CEST

Un veraniego fin de semana de hace un año, una de las madres de la vacuna de Oxford y AstraZeneca, la científica británica Catherine Green, se fue de camping con su hija de nueve años. Allí, en las montañas del noroeste de Gales, se puso a hablar con una mujer que paseaba a un perro. La excursionista desconocida empezó por quejarse de la red de telefonía móvil 5G y acabó dando su opinión sobre la vacunación contra la covid: “Yo no digo que esté demostrado que hay una conspiración, pero me preocupa que no sepamos qué le echan a las vacunas: mercurio y otros compuestos tóxicos. No me fío de ellos. No nos cuentan la verdad”. Green, descalza y vestida de dominguera, era literalmente la jefa de la fabricación de la vacuna de Oxford. “Yo soy ellos”, respondió.

La investigadora y su colega Sarah Gilbert han publicado un libro, Vaxxers (algo así como “creadores de vacunas”, de la editorial Hodder & Stoughton), en el que narran su frenética carrera para obtener una vacuna y desmontan la imagen maléfica creada por la calenturienta imaginación de los amantes de las conspiraciones. Green cuenta que estaba recién divorciada y con su hija a su cargo cuando llegó la pandemia. Aquel día de camping, le detalló a su interlocutora los ingredientes reales del fármaco. “Yo no soy eso que les inquieta: una élite global, en busca de poder y control. No tengo el número de teléfono de Bill Gates. No sé cómo poner un nanorrobot rastreador en una vacuna. Solo soy Cath, la hija de un trabajador portuario, haciendo lo mejor que puedo con mis conocimientos y mis compañeros, y echando de menos abrazar a mis padres, como cualquier otra persona”, expone la investigadora en el libro.

Más información

“Nos lanzamos de cabeza a por la vacuna”

Catherine Green es la jefa de la fábrica de medicamentos experimentales de la Universidad de Oxford. Y Sarah Gilbert es una de las principales vacunólogas de la institución. “No somos la industria farmacéutica ni somos un ellos. Somos dos personas normales que, junto a un equipo de otras personas muy trabajadoras, hicimos algo extraordinario”, reflexiona Gilbert. “No tenemos sirvientes ni chófer ni niñera y, como los demás, tenemos otros asuntos en nuestras vidas”, recalca.

Gilbert y la inmunóloga Teresa Lambe diseñaron la vacuna en cuanto se publicó el genoma del nuevo coronavirus, el 10 de enero de 2020, cuando la mayoría de la humanidad ni siquiera había oído hablar de esta amenaza. Gilbert recuerda aquel 1 de enero, cuando, en su casa, leyó que había cuatro casos de una neumonía desconocida en la ciudad china de Wuhan. Tomó nota mentalmente y se fue a la cocina a hacer un puzle con su marido y sus tres hijos. A medida que pasaban los días, Gilbert decidió diseñar cuanto antes una vacuna “por si acaso”.

“Yo no soy de una élite global, en busca de poder y control. No tengo el número de teléfono de Bill Gates”, afirma Catherine Green

La vacuna de Oxford, en realidad, ya estaba medio hecha. El equipo de Sarah Gilbert llevaba desde 2012 utilizando adenovirus del resfriado del chimpancé como vehículo para introducir en el cuerpo humano material genético de otros virus y generar defensas. Los investigadores ya habían elaborado vacunas experimentales contra la gripe y contra otro coronavirus, el del Síndrome Respiratorio de Oriente Medio (MERS, por sus siglas en inglés). Estaban preparados para la llegada de una enfermedad X. Solo había que añadir a la fórmula la información genética del nuevo virus, que llegó a su buzón de correo electrónico el 11 de enero, un sábado por la mañana. Todavía en pijama, Teresa Lambe se puso a trabajar en su casa. En 48 horas, Gilbert y Lambe habían escogido el fragmento de la secuencia del virus idóneo para ser el ingrediente principal de una vacuna. El 22 de enero, Gilbert reclutó a Green para fabricar el medicamento y ensayarlo en humanos.

Las investigadoras relatan su lucha para lograr financiación. “Somos las únicas que podemos hacer esto, así que tendremos que hacerlo y arreglar después el tema del dinero”, afirmó Gilbert en una reunión. Sobre la mesa de su despacho hay una taza con el lema: “Keep calm and make vaccines” (mantén la calma y haz vacunas). El equipo decidió meterse en gastos que no podían asumir, confiando en que llegaría dinero en algún momento. “Pediríamos perdón, no permiso”, resume Gilbert en el libro. A medida que la humanidad se percataba de la que se venía encima, fue llegando la financiación. La Coalición para las Innovaciones en Preparación para Epidemias —la CEPI, fundada por los gobiernos de Noruega e India, la Fundación Bill & Melinda Gates, el Wellcome Trust y el Foro Económico Mundial— puso los primeros 300.000 euros. En marzo, la Agencia de Investigación e Innovación del Reino Unido puso otros 2,35 millones de euros. El 21 de abril, el Gobierno británico añadió 23,5 millones de euros. Y EE UU acabó poniendo más de 1.000 millones de euros para acelerar los ensayos.

Catherine Green recuerda que, normalmente, se necesitan varios meses para conseguir los suficientes voluntarios para ensayar una vacuna experimental. En el caso de la covid, miles de personas dieron un paso al frente en apenas unas horas, pese a que implicaba comprometerse a hacerse incómodos análisis todas las semanas durante meses. “Esto refuerza mi convicción de que las personas son, en general, buenas, generosas y altruistas. Siempre vale la pena recordar que la vacuna no habría sido posible sin ellos”, escribe Green.

La vacunóloga Sarah Gilbert tuvo trillizos y su sueldo mantenía a la familia. “Aquello sí era presión”, recuerda.

Vaxxers describe una odisea científica. Sarah Gilbert asegura que, al haber sido madre de trillizos 20 años antes, estaba acostumbrada a los grandes desafíos. “De repente me convertí en el principal sostén de una familia de cinco personas, durmiendo un par de horas cada noche. Aquello sí era presión”, relata. Para lo que no estaban preparadas era para los bulos que empezaron a brotar por todas partes. El 23 de abril, la microbióloga Elisa Granato, de la Universidad de Oxford, se presentó voluntaria para ser una de las primeras personas en recibir la vacuna. Inmediatamente, por las redes sociales circuló la mentira de que había muerto. “¿Quién utiliza su tiempo para inventarse algo así?”, exclama Green.

Al calor de los bulos surgieron movimientos antivacunas, que incluso llegaron a manifestarse frente a los laboratorios de Gilbert y Green. “No entiendo a los antivacunas. ¿Por qué alguien se opone ideológicamente a una medida de salud pública que es segura, rentable, salva millones de vidas y evita que la gente tenga que vivir con una discapacidad provocada por enfermedades como la polio, la viruela y la covid?”, se pregunta Gilbert.

Las científicas también se toparon con una resistencia inesperada: algunas religiones. La vacuna de Oxford contiene 50.000 millones de partículas virales en una dosis de medio mililitro, con cantidades ínfimas de otros compuestos inocuos que sirven para estabilizar el producto, como la sal común y la sacarosa. También hay 0,002 miligramos de etanol en cada dosis. La Asociación Británica de Medicina Islámica dictaminó que no era suficiente alcohol como para estar prohibida para los musulmanes.

“La desinformación cuesta vidas. Gente que se podría haber vacunado no se vacunó, y algunos morirían”, lamenta Catherine Green

En el proceso de fabricación de la vacuna, la Universidad de Oxford y su socio industrial, AstraZeneca, emplean células HEK-293, derivadas de otras obtenidas originalmente del riñón de un feto abortado por motivos terapéuticos en 1972. Son células que se multiplican sin límite y se utilizan desde hace décadas para producir vacunas, por ejemplo contra la varicela y la rubeola. Todas estas células proceden de aquel único feto donado tras un aborto legal. El Vaticano ha mostrado su rechazo a la técnica, pero el 21 de diciembre decretó que era moralmente aceptable vacunarse, celebra Gilbert.

Vaxxers también relata el choque de las científicas con la prensa internacional, en un momento en el que, como dice Green, la vacuna se convirtió en “el único tema del mundo”. Los paparazis aparecieron por el campus. Si las investigadoras comentaban sus resultados, eran acusadas de falta de rigor por no comunicarlos a través de los canales científicos habituales. Si guardaban silencio, eran señaladas por su falta de transparencia. A finales de enero de 2021, el periódico alemán Handelsblatt publicó, sin ninguna prueba, que la vacuna de Oxford tenía una eficacia de solo el 8% en las personas mayores. Era mentira, pero hasta el presidente francés, Emmanuel Macron, repitió el bulo. “Este tipo de desinformación [...] cuesta vidas. Gente que se podría haber vacunado no se vacunó. Y algunos de ellos morirían”, lamenta Green. La realidad es que la vacuna de Oxford tiene una eficacia de más del 90% frente a la covid grave.

Puedes seguir a MATERIA en Facebook, Twitter e Instagram, o apuntarte aquí para recibir nuestra newsletter semanal.

Sobre la firma

Manuel Ansede Manuel Ansede es periodista científico y antes fue médico de animales. Es cofundador de Materia, la sección de Ciencia de EL PAÍS. Licenciado en Veterinaria en la Universidad Complutense de Madrid, hizo el Máster en Periodismo y Comunicación de la Ciencia, Tecnología, Medioambiente y Salud en la Universidad Carlos III

 

 

 https://elpais.com/ciencia/2021-08-08/las-dos-mujeres-normales-detras-de-la-vacuna-de-oxford.html

El código genético, la tercera gran revolución de los tiempos modernos.Jennifer Doudna

 

 

El código genético, la tercera gran revolución de los tiempos modernos

Introducción al libro ‘El código de la vida: Jennifer Doudna, la edición genética y el futuro de la especie humana’, de Walter Isaacson, reconocido autor de las biografías de Albert Einstein y Steve Jobs

Jennifer Doudna, en una imagen tomada en su despacho de la Universidad de California en Berkeley, en 2015.UC BERKELEY (Reuters)

Walter Isaacson

13 may 2021 - 09:51 CEST

Jennifer Doudna no era capaz de conciliar el sueño. Berkeley, la institución universitaria de la que se había convertido en una superestrella gracias al papel que había desempeñado en la invención de la técnica de edición genética conocida como CRISPR, había echado el cierre al campus debido a la pandemia del coronavirus, que se expandía a gran velocidad. En contra de su propio criterio, había llevado en coche a su hijo Andy, en el último año de secundaria en aquel momento, hasta la estación de tren para que pudiera ir a Fresno, con el fin de asistir a un concurso de fabricación de robots. Sin embargo, a las dos de la madrugada despertó a su marido y lo instó a que volviesen a por él antes de que comenzase el certamen, momento en que más de mil doscientos niños y profesores se reunirían en un centro de convenciones cerrado. Se vistieron, subieron al coche, fueron en busca de una gasolinera abierta y condujeron hasta allí durante tres horas. Andy, hijo único, no se alegró mucho de verlos, pero lo convencieron de que hiciese el equipaje y regresase con ellos a casa. Mientras caminaban hacia el aparcamiento, el chico recibió un mensaje de texto de la organización: «¡Concurso de robótica cancelado! ¡Que todo el mundo abandone el lugar de inmediato!».

Más información

“Es importante que no tengamos miedo a la tecnología”

Doudna recuerda que fue en aquel momento cuando comprendió que el mundo que la rodeaba, así como el mundo de la ciencia, había cambiado. El Gobierno titubeaba con la respuesta a la COVID, de forma que era el momento de que profesores y estudiantes de posgrado cogiesen los tubos de ensayo y alzasen las pipetas para apresurarse a hacer el trabajo. Al día siguiente, el viernes 13 de marzo de 2020, organizó una reunión con sus colegas de Berkeley y otros científicos del área de la bahía para hablar de cuál era la función que debían asumir. Un puñado de ellos acudió al ahora abandonado campus universitario para confluir en el estilizado edificio de piedra y cristal en el que se encontraba su laboratorio. Las sillas de la sala de conferencias de la planta baja estaban muy pegadas, de manera que lo primero que hicieron fue separarlas un par de metros. Después, se conectaron a un sistema de videocomunicaciones para que otros cincuenta investigadores de las universidades aledañas pudiesen participar vía Zoom. Doudna, de pie y al frente de la sala para poder dirigirse a todo el mundo, hizo gala de una vehemencia que, en general, permanecía velada, tras un semblante de aparente calma. «Esto no es algo a lo que los investigadores nos dediquemos normalmente —les dijo—. Debemos estar en todo momento un paso por delante.»

Tenía sentido que un equipo que iba a enfrentarse al virus estuviese dirigido por una pionera de la CRISPR, pues la herramienta para la edición de los genes que Doudna y otros habían desarrollado en 2012 se fundamentaba en un truco que las bacterias han estado utilizando para combatir a los virus desde hace más de mil millones de años. En su ADN hay una serie de secuencias repetidas y agrupadas, lo que se conoce como CRISPR, que pueden recordar y más adelante destruir a los virus que las atacan. En otras palabras, se trata de un sistema inmune que puede adaptarse para combatir cada nueva oleada de virus, justo lo que los seres humanos necesitamos en un momento en que nos hallamos asolados, como si estuviéramos en plena Edad Media, a causa de unas epidemias víricas recurrentes.

Tenía sentido que un equipo que iba a enfrentarse al virus estuviese dirigido por una pionera de la CRISPR

Siempre preparada y metódica, Doudna pasó una serie de diapositivas en las que se presentaban distintas opciones con las que podrían encargarse del coronavirus. Ejercía su liderazgo mediante la escucha atenta. Aunque se había convertido en una celebridad científica, la gente se sentía cómoda al colaborar con ella, que había llegado a ser una maestra en el arte de trabajar con los plazos más ajustados y, aun así, encontrar tiempo para empatizar con los demás.

Al primer equipo que juntó le encomendó la tarea de montar un laboratorio de pruebas del coronavirus. Uno de los responsables a quien puso a cargo era Jennifer Hamilton, una posdoctoranda que solo unos meses antes había dedicado todo un día a enseñarme a utilizar la CRISPR para editar genes humanos. Me quedé encantado, aunque también un poco desconcertado, al ver lo fácil que era. ¡Hasta yo podía hacerlo!

A otro equipo se le encomendó la misión de desarrollar nuevos tipos de pruebas para el coronavirus con base en la CRISPR. La inclinación de Doudna hacia las iniciativas comerciales vino de perlas. Tres años antes, había fundado una empresa junto con dos de sus estudiantes de posgrado para utilizar la CRISPR como herramienta de detección de enfermedades víricas.

Al poner en marcha esta labor con el fin de ingeniar nuevas pruebas para detectar la presencia de coronavirus, Doudna abría un nuevo frente en su encarnizado pero fructífero conflicto con un competidor del otro lado del país, el investigador Feng Zhang, un encantador joven nacido en China y criado en Iowa que desempeñaba sus tareas en el Instituto Broad del MIT y Harvard y que había sido su rival en la carrera de 2012 por convertir la CRISPR en una herramienta de edición genética. Desde entonces, se habían obstinado en una impetuosa competición por hacer descubrimientos científicos y formar empresas que girasen en torno a la CRISPR. Ahora, con el estallido de la pandemia, se iban a enzarzar en una nueva carrera, cuyo acicate no sería el de la obtención de patentes, sino el deseo de hacer el bien.

Lo que nadie puso en duda fue la perspectiva a largo plazo de efectuar modificaciones hereditarias en los seres humanos mediante la CRISPR, las cuales harían a nuestra prole, y en general a toda nuestra descendencia, vulnerable a las infecciones víricas

Doudna puso en marcha diez proyectos, propuso un responsable para cada uno y pidió a los demás que se repartiesen en los distintos equipos. Debían emparejarse con alguien que pudiese llevar a cabo las mismas tareas, de manera que se estableciera una especie de sistema de promoción en el campo de batalla por el que, si alguien se veía afectado por el virus, otra persona pudiese hacerse cargo de inmediato de su trabajo. La colaboración entre los equipos se materializaría mediante Zoom y Slack.

—Me gustaría que todo el mundo se pusiese manos a la obra lo antes posible —dijo—; en serio, lo antes posible.

—No se preocupe —respondió uno de los participantes—; no teníamos planeado ir de viaje a ninguna parte.

Lo que nadie puso en duda fue la perspectiva a largo plazo de efectuar modificaciones hereditarias en los seres humanos mediante la CRISPR, las cuales harían a nuestra prole, y en general a toda nuestra descendencia, vulnerable a las infecciones víricas. Semejantes mejoras genéticas podrían suponer una alteración irreparable de la especie humana.

—Eso es cosa de ciencia ficción —aseveró Doudna con desdén cuando saqué el tema tras la reunión. Yo estaba de acuerdo, sería un poco como Un mundo feliz o Gattaca. Sin embargo, como suele ocurrir con la buena ciencia ficción, algunos aspectos ya se habían hecho realidad. En noviembre de 2018, un joven científico chino que había asistido a algunas de las conferencias de Doudna sobre la edición de genes recurrió a la CRISPR para modificar embriones y eliminar un gen que codifica un receptor para el VIH, el virus causante del sida. De ellos nacieron dos hermanas gemelas, las primeras «bebés de diseño» de toda la historia.

La vida llevaba evolucionando en este planeta desde hacía más de tres mil millones de años y, de repente, una especie (la nuestra) había desarrollado el talento y la osadía de controlar su propio futuro genético

De inmediato se siguió un arrebato de admiración, y luego cierta conmoción. Cundió la agitación y comenzaron a reunirse comités por todas partes. La vida llevaba evolucionando en este planeta desde hacía más de tres mil millones de años y, de repente, una especie (la nuestra) había desarrollado el talento y la osadía de controlar su propio futuro genético. Reinaba la sensación de que se había traspasado el umbral a una nueva era, quizá «un mundo feliz», como cuando Adán y Eva mordieron la manzana o cuando Prometeo robó el fuego a los dioses.

Esta capacidad recién hallada de editar nuestros genes arroja una serie de preguntas fascinantes. ¿Debemos modificar a nuestra propia especie para hacernos menos susceptibles a virus mortales? ¡Sería un maravilloso don!, ¿no es cierto? ¿Y recurrir a la edición genética para eliminar desórdenes graves como la enfermedad de Huntington, la anemia de células falciformes o la fibrosis quística? También suena bastante bien. ¿Y si hablamos de sordera o ceguera? ¿O de la baja estatura? ¿O de la depresión? Reflexionemos... ¿Cómo deberíamos pensar en todo esto? Dentro de unas pocas décadas, si llega a ser posible y seguro, ¿debería permitirse a los padres mejorar el cociente intelectual o la musculatura de sus hijos?, ¿o decidir el color de los ojos, el de la piel o la altura?

¡Demasiadas cosas! Vamos a detenernos un momento, antes de escurrirnos hasta el final de esta cuesta tan resbaladiza. ¿Qué ocurriría con la diversidad de nuestras sociedades? Si ya no estamos sujetos a la aleatoriedad de la lotería natural en lo que respecta a nuestras dotaciones genéticas, ¿implicará esto una reducción de la empatía y la capacidad de aceptación? Si las ofertas del supermercado genético no son gratuitas (y no lo serán), ¿supondrá esto un importante aumento de la desigualdad? En definitiva, ¿codificará de hecho y de forma permanente a la especie humana? Dados estos problemas, ¿habrían de dejarse tales decisiones al criterio de cada individuo o es la sociedad en conjunto la que debe hablar? Quizá sea conveniente que demos forma a algunas normas.  

Y cuando hablo en primera persona del plural me refiero a «todo el mundo», incluidos ustedes y yo. Resolver si se deben, y cuándo, modificar o no los genes humanos será una de las cuestiones más relevantes del siglo xxi, de manera que creo que entender cómo se hace puede resultar útil. Asimismo, las olas recurrentes de epidemias víricas hacen que sea importante comprender la ciencia de la vida. Profundizar en el modo en que algo funciona produce una gran satisfacción, en especial cuando ese algo somos nosotros. Doudna lo saboreaba, y el resto de las personas también podemos hacerlo. Sobre eso trata este libro.

La invención de la CRISPR y la epidemia de la COVID-19 vienen a acelerar la transición hacia la tercera gran revolución de los tiempos modernos. Este conjunto de revoluciones ha tenido como desencadenante el descubrimiento sucesivo de los tres núcleos fundamentales de nuestra existencia (el átomo, el bit y el gen), siguiendo una cadena que se puso en marcha hace ya un siglo.

La primera mitad del siglo XX, con los artículos que Albert Einstein publicó en 1905 sobre la relatividad y la teoría cuántica como punta de lanza, conocería una revolución encabezada por la física. En las cinco décadas que siguieron a ese año milagroso, dichas teorías se saldaron con la bomba atómica y la energía nuclear, los transistores y las naves espaciales, el láser y los radares.

Si las ofertas del supermercado genético no son gratuitas (y no lo serán), ¿supondrá esto un importante aumento de la desigualdad?

La segunda mitad del siglo fue la de la era de la tecnología informática, fundamentada en la idea de que toda información puede codificarse en unos dígitos binarios conocidos como bits y de que todo proceso lógico se puede ejecutar mediante circuitos con un sistema de conmutación de encendido y apagado. En la década de 1950, se desarrollaron los microchips, los ordenadores e internet. Cuando estas tres innovaciones se combinaron, la revolución digital cobró vida.

Ahora hemos entrado en una tercera era, puede que incluso más trascendental, la de la revolución de las ciencias de la vida. A los niños que estudian el código digital, vendrán a unirse los que estudien el código genético.

Cuando Doudna estaba en los primeros años de carrera, en la década de 1990, otros biólogos estaban en la carrera de trazar el mapa de los genes que hay codificados en el ADN. No obstante, a ella le parecía más interesante el hermano menos ilustre del ADN, el ARN, la molécula celular que se encarga de hacer el trabajo de copiar algunas de las instrucciones contenidas en el ADN y traducirlas en proteínas. Su afán por entender el ARN la condujo a una cuestión más fundamental, a saber, la de cómo empezó la vida. Se dedicó a estudiar unas moléculas de ARN que podían copiarse a sí mismas, lo que abría la puerta a la posibilidad de que ya hubiesen comenzado a reproducirse en el guiso de la química planetaria de hace cuatro mil millones de años, antes de que el ADN ni tan siquiera existiese.

Como figura de la bioquímica dedicada a estudiar las moléculas de la vida en Berkeley, puso el foco en desentrañar la estructura de aquellas. Si se está haciendo de detective, las pistas más básicas a la hora de atar los cabos biológicos vienen de descubrir cómo los giros y plegamientos de una molécula determinan el modo en que interactúa con otras. En el caso de Doudna, esto significaba estudiar la estructura del ARN, un trabajo con ecos del que Rosalind Franklin había llevado a cabo con el ADN, del que se valieron James Watson y Francis Crick para descubrir la estructura de doble hélice del ADN en 1953. Sin ir más lejos, Watson, un personaje complejo, tuvo una gran influencia en la vida de Doudna.

Hemos entrado en una tercera era, puede que incluso más trascendental, la de la revolución de las ciencias de la vida. A los niños que estudian el código digital, vendrán a unirse los que estudien el código genético

Los conocimientos de Doudna sobre el ARN motivaron la llamada de un biólogo de Berkeley que estaba estudiando el sistema CRISPR que desarrollaban las bacterias en su lucha contra los virus. Como muchos de los descubrimientos en ciencia fundamental, resultó tener aplicaciones prácticas. Algunas eran bastante ordinarias, como la protección de los cultivos de las bacterias del yogur, pero, en 2012, Doudna y otros resolvieron un nuevo uso, en este caso de importancia capital, a saber, hacer de la CRISPR una herramienta de edición genética.

En la actualidad, la CRISPR se utiliza para tratar la anemia de células falciformes, algunos tipos de cáncer y la ceguera. Y, en 2020, Doudna y los equipos que había formado comenzaron a indagar en cómo se podría detectar y destruir el coronavirus con ayuda de esta herramienta.

—Las CRISPR evolucionaron en las bacterias debido a su guerra contra los virus, que venía de largo —sostiene Doudna—. Los seres humanos no tenemos tiempo para esperar a que en nuestras propias células evolucione una resistencia natural para este virus, así que debemos poner a funcionar todo nuestro ingenio para hallar la solución. ¿No es oportuno que una de las herramientas con las que contamos sea ese mismo y antiguo sistema inmune bacteriano al que llamamos CRISPR? Vista así, la naturaleza es hermosa.

Así es. Y recuerden esas palabras, «la naturaleza es hermosa»; se trata de otro de los temas de este libro.

Hay otros jugadores estrella en el campo de la edición genética. La mayoría de ellos merecen ser objeto de biografías o incluso de películas. (El gancho de cara al público sería «Una mezcla entre Una mente maravillosa y Parque Jurásico».) Todos interpretan un papel importante en esta obra, porque también quiero mostrar que la ciencia es un deporte de equipo. No obstante, eso no será óbice para evidenciar, asimismo, el impacto que un jugador perseverante, considerablemente inquisitivo, obstinado y atrevido puede tener. Con una sonrisa que a veces (aunque no siempre) enmascaraba el recelo que se averiguaba en su mirada, Jennifer Doudna llegó a convertirse en un importante personaje central. Posee el instinto de la colaboración, como ocurre con cualquier científico, pero también tiene enraizada en el carácter una vena competitiva, como ocurre con cualquier gran innovador. En general, controla las emociones de manera estudiada, por lo que no se toma muy en serio su estatus de estrella.

Por encima de todo, quisiera transmitir la importancia de la ciencia fundamental, es decir, aquellas indagaciones motivadas por la simple curiosidad antes que orientadas a una aplicación práctica

La historia de su vida —como investigadora, ganadora del Premio Nobel y pensadora en el campo de las políticas públicas— conecta la epopeya de la CRISPR con hilos históricos mayores, incluido el del papel de las mujeres en la ciencia. Su trabajo también ilustra, como lo hizo el de Leonardo da Vinci, que la clave de la innovación es enlazar la curiosidad por la ciencia fundamental con el trabajo más práctico de idear herramientas que se puedan emplear en nuestra vida, esos descubrimientos transformadores que van de la mesa del laboratorio directos al jardín de casa.

Al contar esa historia, espero ofrecer también un primer plano de cómo funciona la ciencia. ¿Qué es lo que ocurre en realidad en un laboratorio? ¿Hasta qué punto los descubrimientos dependen del genio individual y hasta qué punto resulta más crítico el trabajo en equipo? ¿Ha venido la competición por los premios y patentes a socavar las posibilidades de colaboración?

Por encima de todo, quisiera transmitir la importancia de la ciencia fundamental, es decir, aquellas indagaciones motivadas por la simple curiosidad antes que orientadas a una aplicación práctica. Este tipo de investigaciones sobre los prodigios de la naturaleza siembra las semillas, no pocas veces de forma impredecible, para ulteriores innovaciones.3 La investigación sobre la física del estado sólido, en un momento dado, llevó a la invención del transistor y de los microchips. Asimismo, el estudio de un sorprendente método por el que las bacterias luchan contra los virus condujo al desarrollo de unas herramientas y técnicas de edición genética de las que los seres humanos se pueden valer en su propia lucha contra los virus.

Se trata de una historia entrecruzada por una serie de grandes preguntas, desde los orígenes de la vida hasta el futuro de la especie humana, la cual comienza con una estudiante de sexto grado a quien le encantaba buscar plantas «dormilonas» y otros fenómenos fascinantes entre las rocas volcánicas de Hawái, y que un día, al llegar a casa del colegio, encontró sobre su cama un libro de detectives que intentaban descubrir lo que denominaban, no de forma muy exagerada, «el secreto de la vida».

El código de la vida

Autor: Walter Isaacson

Editorial: Debate

Precio: 25,90€ 

https://elpais.com/ciencia/2021-05-13/el-codigo-genetico-la-tercera-gran-revolucion-de-los-tiempos-modernos.html

 

Tendencias en computación cuántica

Ahmed Banafa

Prof. Ahmed Banafa. IoT, Blockchain, experto en inteligencia artificial | Universidad | Autor | Ponente

• 
  

La computación cuántica es el área de estudio que se ocupa de desarrollar tecnología informática basada en los principios de la teoría cuántica. Las tecnologías cuánticas pueden ser un gran disruptor de los negocios existentes, por lo que en todo el mundo se están invirtiendo decenas de miles de millones de capital público y privado: en 2021, se han dedicado 24 mil millones de dólares a investigación y aplicaciones cuánticas.

Diferencias entre la informática clásica y la cuántica

Informática clásica

En última instancia, la informática clásica se basa en el álgebra de Boole, mediante el cual cada dato solo admite un estado binario excluyente, 0 o 1, lo que llamamos un “bit” de información. El tiempo durante el cual cada transistor o condensador permanece en 0 o 1 antes de cambiar de estado ya se mide en tan solo mil millonésimas de segundo, pero, aun así, la rapidez de ese cambio de estado tiene un límite físico.

En la informática clásica, los datos deben procesarse en todo momento en un estado binario excluyente.

A medida que logramos fabricar circuitos cada vez más pequeños y más rápidos, nos asomamos al límite físico de los materiales y el umbral en que nos frenan las leyes de la física clásica. Pasado ese punto, entra en juego el mundo cuántico. En un ordenador cuántico, los estados 0 y 1 vienen representados por la carga o polarización de las partículas elementales, como electrones o fotones. La computación cuántica se basa en el comportamiento de estas partículas, cada una de las cuales se conoce como bit cuántico o qubit. Como sustrato físico de la lógica, los ordenadores clásicos usan transistores, mientras que los ordenadores cuánticos usan iones atrapados, bucles superconductores, puntos cuánticos o vacíos de nitrógeno en un diamante.

Qubits físicos frente a qubits lógicos

En el ámbito de un ordenador cuántico con corrección de errores, hablamos de qubits físicos y lógicos. Los qubits físicos son el sustrato físico del ordenador, mientras que un qubit lógico es un grupo de qubits físicos que se consideran un solo qubit para cancelar el ruido y mejorar la corrección de errores.

Veamos como ejemplo un ordenador cuántico con 100 qubits. Digamos que esta máquina es propensa al ruido. Para remediarlo, podemos usar 10 qubits físicos para formar un qubit lógico de estabilidad aceptable. Por tanto, diríamos que nuestro ordenador cuántico comprende 100 qubits físicos que empleamos como 10 qubits lógicos.

Es muy importante distinguir entre qubits físicos y lógicos. Para realizar determinados cálculos existen distintas estimaciones de cuántos qubits serían necesarios, pero algunas estimaciones hablan de qubits lógicos y otras de qubits físicos. Por ejemplo, para descifrar un mensaje cifrado según el método RSA, necesitaríamos miles de qubits lógicos y por tanto millones de qubits físicos.

Además, se debe tener en cuenta que, en un ordenador clásico, a medida que se incrementa el número de transistores y la velocidad de reloj, la potencia de computación aumenta de forma lineal, pero, en un ordenador cuántico, con la adición de cada qubit lógico la potencia aumenta de forma exponencial.

Superposición y entrelazamiento cuánticos

Los dos aspectos más relevantes de la física cuántica son la superposición y el entrelazamiento.

Superposición: Pensemos en un qubit como un electrón en un campo magnético. El spin (espín) del electrón puede estar alineado con el campo, lo que se conoce como estado de spin-up, u oponerse al campo, lo que se conoce como estado de spin-down. Según las leyes de la física cuántica, la partícula entra en una superposición de estados, en la que se comporta como si estuviera en ambos estados a la vez. Por tanto, cada qubit utilizado podría experimentar una superposición de 0 y 1. Mientras que en un momento dado un registro de 2 bits en un ordenador clásico puede almacenar solo una de las cuatro configuraciones binarias posibles (00, 01, 10 u 11), un registro de 2 qubits en un ordenador cuántico puede almacenar los cuatro números simultáneamente, porque cada qubit representa dos valores. Si se añaden más qubits, además, la capacidad se amplía de forma exponencial.

Entrelazamiento: Dos partículas que hayan interactuado en algún momento conservan una conexión y se entrelazan como un par, en un proceso conocido como correlación, de modo que conocer el estado de spin de una partícula entrelazada (spin-up o spin-down) nos permite saber que el spin de su pareja tiene la dirección opuesta. El entrelazamiento cuántico admite que qubits separados por enormes distancias interactúen entre sí de forma instantánea (sin limitarse a la velocidad de la luz), porque, sin importar la distancia entre las partículas correlacionadas, estarán entrelazadas siempre que permanezcan aisladas. En conjunto, la superposición y el entrelazamiento crean una potencia de computación enormemente mejorada.

Tipos de ordenadores cuánticos

Los ordenadores cuánticos se dividen en cuatro categorías:

Emulador/simulador cuántico

Ordenadores clásicos que ya están en el mercado. Ya que simulan algoritmos cuánticos, facilitan la puesta a prueba y depuración de algoritmos cuánticos que algún día podrían ejecutarse en un ordenador cuántico universal (UQC, por sus siglas en inglés). Sin embargo, no se basan en hardware cuántico, por lo que no son más rápidos que los ordenadores normales.

Ordenador de temple cuántico

Ordenador cuántico diseñado para el fin específico de resolver problemas de optimización combinatoria. No aborda problemas generales de computación ni criptografía. Si bien tiene más qubits físicos que ningún otro sistema cuántico actual, no está configurado en qubits lógicos basados en puertas lógicas. Actualmente, el temple cuántico es una tecnología comercial en busca de un mercado viable a futuro.

Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ)

Los sistemas NISQ son prototipos de ordenador cuántico universal, pero varios órdenes de magnitud menores en número de bits, al ofrecer solo 50-100 qubits, profundidad limitada de puertas lógicas y tiempos de coherencia muy cortos. Como les faltan varios órdenes de magnitud de qubits, los ordenadores NISQ no sirven para ningún cálculo útil en sí mismo. No obstante, son necesarios para que aprendamos a manejar los sistemas más avanzados que vendrán, y para crear software en paralelo al desarrollo del hardware. Representan los “ruedines” para los ordenadores cuánticos universales del futuro.

Ordenadores cuánticos universales / Cryptographically Relevant Quantum Computers (CRQC)

Esta clase de ordenador cuántico constituye el objetivo final. Si pudiéramos construir un ordenador cuántico universal con tolerancia a fallos (es decir, millones de qubits físicos con corrección de errores, dando como resultado miles de qubits lógicos), podríamos ejecutar algoritmos cuánticos en criptografía, búsqueda y optimización, simulaciones de sistemas cuánticos y solucionadores de ecuaciones lineales.

CIFRADO POST-CUÁNTICO / RESISTENTE A COMPUTACIÓN CUÁNTICA

Los nuevos sistemas criptográficos se protegerían tanto de los ordenadores cuánticos como de los convencionales, e interoperarían con los protocolos y redes de comunicación existentes. Los algoritmos de clave simétrica del CNSA han sido desarrollados para proteger los sistemas de seguridad nacional incluso si se logra crear un CRQC. Los métodos criptográficos que el sector considera resistentes a la computación cuántica incluyen criptografía en celosías, árboles Merkle de funciones hash, ecuaciones multivariadas y curvas elípticas de isogenias supersingulares.

Las dificultades de los ordenadores cuánticos

• Interferencia: durante la fase de computación de un cálculo cuántico, la más mínima perturbación (por ejemplo, un fotón perdido o una onda de radiación electromagnética) colapsa la computación, al desencadenar un proceso conocido como “decoherencia”. Por tanto, durante la fase de cálculo, un ordenador cuántico debe estar totalmente aislado de toda interferencia externa.
• Corrección de errores: por las características de la computación cuántica, la corrección de errores es absolutamente crítica, ya que el más mínimo error en un cálculo lo invalida por completo.
• Observación de resultados: en estrecha relación con los dos factores anteriores, la observación de los resultados de un cálculo cuántico se expone al riesgo de corromper los datos.

 

Ahmed Banafa, autor de los libros:

Secure and Smart Internet of Things (IoT) Using Blockchain and AI

Blockchain Technology and Applications

Quantum Computing

 

Referencias

• The Quantum Technology Ecosystem explained
• A technique for making quantum computing more resilient to noise, which boosts performance
• Introduction to Qubits: Part 1
• What Is Quantum Computing?

Una herramienta de inteligencia artificial que puede ayudar a detectar el melanoma

 Una herramienta de inteligencia artificial que puede ayudar a detectar el melanoma

 

" Una gran noticia . Detección precoz del #cáncer de piel gracias a la #inteligenciaartificial y un teléfono móvil. "M Vidal

Los investigadores del Massachusetts Institute of Technology han entrenado este modelo de #machinelearning utilizando imágenes de la piel de 20.400 pacientes.

El sistema logra una precisión de 90,3% en la detección de melanoma a partir de imágenes de teléfonos inteligentes.

 
Utilizando redes neuronales convolucionales profundas, los investigadores idean un sistema que analiza rápidamente imágenes de campo amplio de la piel de los pacientes para detectar el cáncer de manera más eficiente.

https://news.mit.edu/2021/artificial-intelligence-tool-can-help-detect-melanoma-0402

Es una investigación del MIT que ha desarrollado una herramienta de Machine Learning. 

An artificial intelligence tool that can help detect melanoma

nstitute for Medical Engineering and Science

Publication Date:

April 2, 2021

Press Inquiries

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Melanoma is a type of malignant tumor responsible for more than 70 percent of all skin cancer-related deaths worldwide. For years, physicians have relied on visual inspection to identify suspicious pigmented lesions (SPLs), which can be an indication of skin cancer. Such early-stage identification of SPLs in primary care settings can improve melanoma prognosis and significantly reduce treatment cost.

The challenge is that quickly finding and prioritizing SPLs is difficult, due to the high volume of pigmented lesions that often need to be evaluated for potential biopsies. Now, researchers from MIT and elsewhere have devised a new artificial intelligence pipeline, using deep convolutional neural networks (DCNNs) and applying them to analyzing SPLs through the use of wide-field photography common in most smartphones and personal cameras.

H

 

 

 

 

 

 

 

 

A wide-field image, acquired with a smartphone camera, shows large skin sections from a patient in a primary-care setting. An automated system detects, extracts, and analyzes all pigmented skin lesions observable in the wide-field image. A pre-trained deep convolutional neural network (DCNN) determines the suspiciousness of individual pigmented lesions and marks them (yellow = consider further inspection, red = requires further inspection or referral to dermatologist). Extracted features are used to further assess pigmented lesions and to display results in a heatmap format.

DCNNs are neural networks that can be used to classify (or “name”) images to then cluster them (such as 

 

 

 

 when performing a photo search). These machine learning algorithms belong to the subset of deep learning.

Using cameras to take wide-field photographs of large areas of patients’ bodies, the program uses DCNNs to quickly and effectively identify and screen for early-stage melanoma, according to Luis R. Soenksen, a postdoc and a medical device expert currently acting as MIT’s first Venture Builder in Artificial Intelligence and Healthcare. Soenksen conducted the research with MIT researchers, including MIT Institute for Medical Engineering and Science (IMES) faculty members Martha J. Gray, W. Kieckhefer Professor of Health Sciences and Technology, professor of electrical engineering and computer science; and James J. Collins, Termeer Professor of Medical Engineering and Science and Biological Engineering.

Soenksen, who is the first author of the recent paper, “Using Deep Learning for Dermatologist-level Detection of Suspicious Pigmented Skin Lesions from Wide-field Images,” published in Science Translational Medicine, explains that “Early detection of SPLs can save lives; however, the current capacity of medical systems to provide comprehensive skin screenings at scale are still lacking.”

The paper describes the development of an SPL analysis system using DCNNs to more quickly and efficiently identify skin lesions that require more investigation, screenings that can be done during routine primary care visits, or even by the patients themselves. The system utilized DCNNs to optimize the identification and classification of SPLs in wide-field images.

Using AI, the researchers trained the system using 20,388 wide-field images from 133 patients at the Hospital Gregorio Marañón in Madrid, as well as publicly available images. The images were taken with a variety of ordinary cameras that are readily available to consumers. Dermatologists working with the researchers visually classified the lesions in the images for comparison. They found that the system achieved more than 90.3 percent sensitivity in distinguishing SPLs from nonsuspicious lesions, skin, and complex backgrounds, by avoiding the need for cumbersome and time-consuming individual lesion imaging. Additionally, the paper presents a new method to extract intra-patient lesion saliency (ugly duckling criteria, or the comparison of the lesions on the skin of one individual that stand out from the rest) on the basis of DCNN features from detected lesions.

“Our research suggests that systems leveraging computer vision and deep neural networks, quantifying such common signs, can achieve comparable accuracy to expert dermatologists,” Soenksen explains. “We hope our research revitalizes the desire to deliver more efficient dermatological screenings in primary care settings to drive adequate referrals.”

Doing so would allow for more rapid and accurate assessments of SPLS and could lead to earlier treatment of melanoma, according to the researchers.

Gray, who is senior author of the paper, explains how this important project developed: "This work originated as a new project developed by fellows (five of the co-authors) in the MIT Catalyst program, a program designed to nucleate projects that solve pressing clinical needs. This work exemplifies the vision of HST/IMES devotee (in which tradition Catalyst was founded) of leveraging science to advance human health.” This work was supported by Abdul Latif Jameel Clinic for Machine Learning in Health and by the Consejería de Educación, Juventud y Deportes de la Comunidad de Madrid through the Madrid-MIT M+Visión Consortium.

https://news.mit.edu/2021/artificial-intelligence-tool-can-help-detect-melanoma-0402

 

Un virus salva a un hombre de una bacteria resistente a todos los antibióticos

Un equipo de EE UU relata el primer caso de una persona que supera las heridas causadas por ‘M. chelonae’ con un tratamiento experimental en auge

En enero de 2020, un hombre de 56 años llegó a un hospital de Boston aquejado por una llamativa erupción en la piel que se le había extendido por el brazo izquierdo. En pocos meses su situación llegó a ser tan crítica que tuvo que ser ingresado sin que ninguno de los tratamientos aplicados surtiesen efecto. La historia de cómo superó esta crisis es un nuevo ejemplo del potencial de los virus para luchar contra superbacterias resistentes a antibióticos, una pandemia global sin solución aparente que cada año mata más que el sida, la malaria y algunos tumores.

Las bacterias resistentes a antibióticos se ceban con personas que ya están debilitadas por otras enfermedades o tratamientos. Estos pacientes —cientos de millones en todo el mundo— son los más expuestos a graves complicaciones o incluso a morir por estas infecciones.

El hombre que acudió al hospital Brigham de Mujeres aquel enero de 2020 era la víctima perfecta. Tenía una enfermedad crónica de riñón y sufría artritis en las articulaciones por un problema en su sistema inmune que además le causaba complicaciones neurológicas. Los médicos comenzaron a tratarle con antibióticos sin que la situación mejorase. Un mes después tuvo que ser ingresado. Las lesiones cutáneas en su brazo se hicieron tan grandes que los médicos tuvieron que sajarlas para retirar el tejido muerto. Ninguno de los antimicrobianos usados podía con la bacteria que le causaba la infección. Se trataba de Mycobacterium chelonae, un patógeno de la familia de la tuberculosis que puede causar erupciones y daños generalizados en otros órganos. Además, el paciente de EE UU sufrió graves efectos secundarios por la toxicidad de todos los antibióticos que recibió.

Un año después, la infección se había extendido y los abscesos eran cada vez más grandes y dolorosos. En ese momento, el médico de origen venezolano Francisco M. Marty sugirió a sus colegas que tal vez un virus fuese capaz de curar a este paciente.

El médico se refería a los virus bacteriófagos, patógenos especializados en matar bacterias. Por cada bacteria conocida hay probablemente un virus capaz de entrar en ella y aniquilarla. Lo único que debían hacer los médicos era encontrar el patógeno adecuado. Los médicos extrajeron microbios de las heridas del paciente, secuenciaron su genoma y buscaron entre 20 fagos que se habían estudiado antes para eliminar infecciones con otra superbacteria de la misma familia. Fue así como se identificó Muddy, un fago que en las pruebas de laboratorio eliminó sin problemas a la M. chelonae.

Los médicos consiguieron los permisos para usar el Muddy como tratamiento experimental y se lo inyectaron al paciente por vía intravenosa. También mantuvieron el tratamiento con antibióticos. Las lesiones mejoraron en apenas dos semanas. El paciente no tuvo efectos secundarios graves. En la actualidad sigue recibiendo el tratamiento viral y no muestra signos de infección, explica Jessica Little, médico del Brigham y primera autora del estudio que describe hoy este caso.

“Es la primera vez que la terapia con fagos se aplica a la M. chelonae”, explica Little. “Además, es el primer caso en el que se consiguen resultados con un solo virus; normalmente se emplean cócteles de varios fagos”, añade. Este caso se suma al reducido, pero creciente número de pacientes que superaron infecciones con superbacterias gracias a esta terapia experimental.

El equipo médico no ha identificado al paciente para preservar su intimidad, pero ha publicado imágenes que muestran la rápida evolución de sus heridas tras el tratamiento experimental. Su caso deja una incógnita interesante. El paciente desarrolló anticuerpos contra el virus Muddy, pero a pesar de ello no hubo complicaciones ni recaídas, destaca Little. “Necesitamos comprender mejor la interacción entre estos virus y el sistema inmune de los pacientes, y si esta puede afectar al éxito del tratamiento”, añade la médica.

En el estudio hay un afectuoso recuerdo para Francisco M. Marty, el médico del Brigham que sugirió los fagos por primera vez y que murió el 9 de abril de 2021 al caer a un precipicio mientras tomaba fotos en República Dominicana durante unas vacaciones.

La investigadora del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas de Valencia Pilar Domingo-Calap es una de las mayores expertas en España sobre el uso de fagos para vencer infecciones recalcitrantes. Recientemente consiguió aislar fagos para tratar a Dani Río, un chaval de 18 años que había estado al borde de la muerte por una infección similar a la del paciente estadounidense. “Recurrir a fagos como tratamiento compasivo no es nuevo, pero el hecho de que cada vez haya más casos y con resultados positivos refuerza la necesidad de regular su utilización en clínica”, resalta esta bióloga molecular.

Por el momento estos tratamientos solo se usan como último recurso, cuando no hay otras opciones terapéuticas. “A partir de las propias cepas de los pacientes buscamos fagos en el ambiente y los caracterizamos”, relata Domingo-Calap. Los fagos a veces están en los lugares menos esperados, como las aguas fecales de los hospitales donde se dan infecciones con superbacterias. Uno de los objetivos en este momento es crear “librerías” de fagos identificados, estudiados y catalogados por el tipo de superbacteria que pueden aniquilar. Uno de los objetivos es confeccionar cócteles de fagos contra las superbacterias más frecuentes que puedan emplearse de forma tan generalizada.

Las superbacterias son consecuencia directa del abuso de antibióticos. El empleo indiscriminado para tratar preventivamente cualquier tipo de infección o para engordar al ganado ha hecho que muchas bacterias desarrollen inmunidad contra muchos o todos los antibióticos conocidos. El objetivo ahora es evitar que suceda lo mismo con los fagos. Por eso se buscan virus “líticos”, es decir, que penetran en la bacteria y la revientan literalmente. Es importante que no integren su genoma con partes del ADN de la bacteria; de lo contrario podrían convertirse en un vehículo de transmisión de resistencia, lo que nos devolvería a la casilla de salida en la lucha contra esta preocupante pandemia.

Nuño DomínguezNuño Domínguez es cofundador de Materia, la sección de Ciencia de EL PAÍS. Es licenciado en Periodismo por la Universidad Complutense de Madrid y Máster en Periodismo Científico por la Universidad de Boston (EE UU). Antes de EL PAÍS trabajó en medios como Público, El Mundo, La Voz de Galicia o la Agencia Efe.

https://elpais.com/ciencia/2022-05-03/un-virus-salva-a-un-hombre-de-una-bacteria-resistente-a-todos-los-antibioticos.html?ssm=FB_C&event_log=go