Las máquinas ya ganan al póker de seis jugadores

Una inteligencia artificial, de nombre Pluribus, ha adquirido un nivel sobrehumano en el Texas hold´em sin límites

Las máquinas ya ganan al póker de seis jugadores

Gonzalo López Sánchez

Un programa de inteligencia artificial (IA), desarrollado por la Universidad Carnegie Mellon (EE.UU.), en colaboración con Facebook AI, ha derrotado a jugadores profesionales de póker de primer nivel, en la popular modalidad Texas hold´em sin límites. Por primera vez, se ha logrado que la máquina venza en uno de estos juegos con más de dos jugadores, y llegando a los seis oponentes.

La inteligencia artificial, de nombre Pluribus, se impuso por medio de unos algoritmos que le permitieron adquirir capacidades de «abstracción de acciones» y «abstracción de información. Sus creadores, Noam Brown y Tuomas Sandholm, lo lograron por medio de un sistema de aprendizaje en el que la IA jugó contra cinco copias de sí misma y, además, lo lograron reduciendo las necesidades de computación del programa. Estos avances se acaban de publicar en Science.

«Pluribus ha alcanzado un rendimiento sobrehumano en un juego de póker multijugador, lo que es un hito clave que ha permanecido inalcanzado durante décadas», ha dicho en un comunicado Tuomas Sandholm. Según ha añadido este investigador, esta «habilidad para derrotar a cinco jugadores en un juego tan complicado abre nuevas oportunidades para emplear la IA para resolver una gran variedad de problemas reales».

Detalle de una de las manos jugadas por la IA Pluribus
Detalle de una de las manos jugadas por la IA Pluribus – FB AI

Pluribus salió victorioso frente a 13 jugadores profesionales de póker, entre los que están algunos de los mejores del mundo, en 15.000 manos. En ocasiones, su estrategia confirmó lecciones tradicionales del juego, pero en otros casos resultó desconcertante.

Un jugador desconcertante

«Su mayor fortaleza reside en su habilidad para usar estrategias variadas», dijo Darren Elias, uno de los jugadores con más títulos del World Poker Tour. «Es lo mismo que las personas tratan lograr. Hacerlo de una forma aleatoria y hacerlo de forma consistente. La mayoría de la gente sencillamente no puede».

Otros grupos ya han desarrollado inteligencias artificiales capaces de aprender por sí mismas y alcanzar niveles sobrehumanos en el Go, el ajedrez y StarCraft. Incluso, ya vencen en videojuegos de disparos de varios jugadores.

Sin embargo, en esta ocasión la clave está en que se ha combinado la complejidad del póker, que es un juego con información incompleta en el que los oponentes no saben qué cartas tiene el contrario (a diferencia del ajedrez o el go). Esta habilidad, por cierto, es muy interesante para resolver problemas reales en los que no se tiene toda la información.

La importancia del equilibrio de Nash

Además, las máquinas desarrolladas hasta ahora adquirieron sus habilidades sobrehumanas aproximándose a lo que se conoce como «equilibrio de Nash», un conjunto de estrategias (una por jugador) en la que ninguno de ellos se beneficia por cambiar su estrategia siempre y cuando la táctica del rival tampoco cambie. Esto implica que una máquina gana cuando el rival no puede mantener el equilibrio.

Pero en un juego con más de dos jugadores apostar por el equilibrio de Nash puede llevar a la derrota: resulta extremadamente difícil identificarlo y, además, en el póker hay mucha información escondida, por lo que no resulta práctico hacer esta aproximación.

Por eso, Brown y Sandholm desarrollaron una estrategia de autoaprendizaje en la que la máquina jugó miles de veces contra varias copias de sí misma para hallar las mejores jugadas, por pura probabilidad. El resultado es que Pluribus crea un boceto para las partidas, con una lista de posibles estrategias, que se va ajustando en tiempo real en las manos sucesivas, de forma que a lo largo de los días va mejorando su habilidad. Además, el programa apila manos similares, y hace abstracciones para simplificar el manejo de información.

Otro de los logros de esta investigación es que el programa ha reducido la potencia de computación necesaria para elaborar su boceto de jugadas. Le bastó con ocho días de computación en los que usó 12.400 horas/núcleo, y con emplear 28 núcleos durante las partidas, mientras que sistemas anteriores requirieron del orden de 1.000 veces más recursos.

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Dos calaveras amenazan con cambiar la historia de nuestra especie

Un polémico estudio sugiere que los ‘sapiens’ migramos a Europa mucho antes de lo que se creía y fuimos reemplazados por neandertales

NUÑO DOMÍNGUEZ

Dos calaveras amenazan con cambiar la historia de nuestra especie
El cráneo 2 de Apidima (Grecia), atribuido a un neandertal, y su reconstrucción digital. UNIVERSIDAD DE TUBINGA | VÍDEO: EPV

Un par de calaveras halladas en una cueva del sur de Grecia plantean hoy una información que obligaría a tirar a la basura los libros de texto sobre evolución humana, aunque muchos expertos independientes advierten de que es aún pronto para hacerlo.

Los dos cráneos fueron encontrados en los años setenta. Estaban a pocos centímetros el uno del otro, incrustados en la roca de la gruta de Apidima, en un acantilado salpicado por las olas del Mediterráneo. Una de las calaveras conservaba los huesos del rostro y la otra solo la parte posterior de la cabeza. En un primer momento fueron atribuidos a neandertales, la especie humana prima de la nuestra que ocupó Europa durante cientos de miles de años antes de extinguirse misteriosamente hace 40.000 años, justo cuando los sapiens llegamos al continente.

Ahora, un equipo de paleoantropólogos ha vuelto a datar los dos cráneos y los ha reconstruido en tres dimensiones para analizar su fisonomía en detalle. Los resultados, publicados hoy en Nature, apuntan a que el cráneo más antiguo e incompleto tiene 210.000 años y es de un Homo sapiens, lo que le convertiría en el miembro de nuestra especie más antiguo jamás encontrado en Europa.

La propuesta es un tremendo mandoble a la versión clásica y aún la más aceptada sobre el origen de nuestra especie. Según esta versión, los sapiensaparecieron en el este de África. Dos de los fósiles de nuestra especie más antiguos datan de hace 196.000 años y 160.000 años y se hallaron en Etiopía. El análisis del ADN de poblaciones actuales fija en origen de la especie hace unos 200.000 años.

El cráneo 1 de Apidima con parte de sedimento adherido, supuestamente de un 'Homo sapiens' que vivió hace 210.000 años, el más antiguo de Europa.
El cráneo 1 de Apidima con parte de sedimento adherido, supuestamente de un ‘Homo sapiens’ que vivió hace 210.000 años, el más antiguo de Europa. UNIVERSIDAD DE TUBINGA

El análisis de ADN también ha mostrado en estudios previos que, unos 100.000 años después, los sapiens salieron por primera vez de su cuna africana para explorar Eurasia. En esa escaramuza se encontraron con los neandertales y tuvieron hijos con ellos, pero aquella oleada de humanos sabios no cuajó del todo. Ninguna de las personas actuales desciende de ellos, sino de una incursión fuera de África posterior hace unos 70.000 años. Esta fue la que triunfó y pobló todo el planeta mientras los neandertales desaparecieron para siempre.

Hace dos años, un equipo de paleoantropólogos asestó una puñalada a este relato clásico al presentar los fósiles de Homo sapiens más antiguos conocidos, de hace 315.000 años. Se hallaron en Marruecos, muy lejos de la supuesta cuna de nuestra especie. Ese descubrimiento, rompedor, hace posible lo que ahora plantea el nuevo estudio de los restos griegos, cuyos autores proponen un asombroso relato de un capítulo hasta ahora desconocido de nuestra historia como especie.

En ese relato hay otra pieza clave. El segundo cráneo hallado en Apidima, el que tiene cara. Según el nuevo análisis, data de hace 170.000 años y pertenece a un neandertal. Esto supone que hubo un grupo de sapiens que salió de África mucho antes de lo que sabíamos, llegó hasta el sur de Europa y se asentó allí, aunque finalmente perdió la batalla, pues fue reemplazado por neandertales.

“Que dos cráneos hallados a pocos centímetros uno de otro sean de dos especies diferentes separadas por más de 40.000 años es novelesco”, espeta Arsuaga

Las pruebas que sostienen este relato son una datación de los isótopos de uranio y torio acumulados en los fósiles y el análisis morfológico de los dos cráneos. El más antiguo e incompleto, el número uno, se ha comparado con decenas de restos de Homo sapiens y neandertales de diferentes épocas. Según los autores, presenta características típicas de nuestra especie, como la ausencia del moño occipital, una protuberancia encima de la nuca que tenían los neandertales.

“Si nuestros análisis son correctos, los Homo sapiens entraron en Europa más de 150.000 años antes de lo que pensábamos, lo que plantea un montón de posibilidades sobre el origen de nuestra especie y sobre lo que les sucedió”, señala Chris Stringer, investigador del Museo de Historia Natural de Londres y coautor del estudio. El investigador reconoce que cuando enviaron su estudio a Nature, una de las revistas científicas más prestigiosas, “los revisores eran muy escépticos de que hubiese un fósil de humano moderno hallado junto a otro de neandertal”. Los responsables de la publicación les obligaron a hacer más análisis comparativos y dataciones de uranio, que finalmente les convencieron.

Este estudio, junto a otras evidencias previas, “demuestra que en más de una ocasión los humanos modernos se aventuraron hacia el norte y el oeste del planeta desde África hasta Oriente Próximo y Europa”, escribe el paleoantropólogo Eric Delson, del Museo Nacional de Historia Natural de EE UU, en un análisis sobre el estudio del equipo de Stringer publicado por Nature. El trabajo desvela las “migraciones fallidas” de Homo sapiens, asegura.

“Faltan evidencias”

Sin embargo, todos los expertos consultados por Materia no aceptan las conclusiones del estudio. “Se trata de una afirmación extraordinaria, pero faltan evidencias para sostenerla”, opina Juan Luis Arsuaga, codirector de Atapuerca. En 2017 este paleoantropólogo participó en la datación de isótopos de uranio del cráneo 2, el más completo, que arrojó una fecha de al menos 160.000 años de antigüedad. El investigador dice que la morfología del cráneo 1 es totalmente compatible en realidad con la de un neandertal primitivo que aún no había desarrollado sus características típicas en la parte posterior del cráneo. “Que dos cráneos hallados a pocos centímetros uno de otro sean de dos especies diferentes separadas por más de 40.000 años es novelesco. No me creo los nuevos datos y vamos a replicar este estudio”, espeta el paleoantropólogo.

Warren Sharp, del Centro de Geocronología de Berkeley (EE UU), señala que la datación del cráneo 1 “no se sostiene”. “Las diferentes dataciones individuales obtenidas para este fósil divergen desde hace 335.000 años a 142.000 años, lo que sugiere que el fósil perdió parte del uranio que tenía originalmente. Esto implica que la edad que le dan es demasiado antigua”, explica.

Amélie Vialet, investigadora del Museo Nacional de Historia Natural de Francia, opina que “la explicación más plausible es que las dos calaveras quedaron atrapadas en los sedimentos de la cueva en la misma época y que ambos son neandertales”.

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Un mundo, dos visiones

Cada teoría es ‘cierta’ en su ámbito, pero incompatible con la otra. No diferente, sino incompatible en un sentido fundamental

JAVIER SAMPEDRO

Freeman Dyson, profesor emérito de Física en el Instituto de Estudios Avanzados de la Universidad de Princenton.
Freeman Dyson, profesor emérito de Física en el Instituto de Estudios Avanzados de la Universidad de Princenton.

Si el mundo es uno, ¿cómo pueden coexistir dos visiones incompatibles sobre él? No digo distintas, sino incompatibles, irreconciliables, mutuamente impermeables. Si el mundo es uno, pensará el racionalista, solo debería admitir una explicación correcta, una que lo abarque todo en su interminable variedad individual, pero tan sólida y brillante como para carecer de contradicciones internas. La política, sin embargo, nos recuerda a diario, y de forma machacona, que esa teoría abarcadora no tiene por qué existir. No es que las derechas y las izquierdas muestren desacuerdos metodológicos. Es que tienen dos modelos del mundo genuinamente incompatibles. No discrepan sobre cómo hacer feliz a la gente, sino sobre a qué gente hacer feliz. Un mundo, dos visiones. Mal arreglo.

Entre la gente racional se encuentran los científicos, naturalmente. Y tiene gracia que no lo estén haciendo mucho mejor. Tomemos la física, la madre de todas las ciencias. La clave de su progreso ha sido siempre la unificación, es decir, el descubrimiento de teorías abarcadoras que expliquen de una atacada las dos visiones que hasta entonces parecían incompatibles. El mismo origen de la ciencia moderna, la gravedad de Newton, es su primera gran unificación: una fuerza que explica de un plumazo brillante las órbitas de los planetas alrededor del Sol, la rotación de la Luna sobre la Tierra y la caída de las manzanas al suelo.

La electricidad y el magnetismo eran conocidos por los griegos clásicos, y quién sabe desde cuánto antes. Pero pasaron milenios sin servir de gran cosa hasta que los físicos decimonónicos, en particular Faraday y Maxwell, percibieron que esas dos fuerzas hasta entonces incompatibles no eran más que dos manifestaciones de una fuerza fundamental única, el electromagnetismo. Fue esa teoría abarcadora de Faraday y Maxwell —y no los posteriores excesos de Tesla— la que cambió el mundo con la revolución de la energía eléctrica y de las comunicaciones. Un solo mundo exige una explicación única y abarcadora, y las recompensas tecnológicas siempre son enormes para la ciencia básica que entienda los engranajes más íntimos de la realidad. El motor del progreso no es la ambición de unos pocos, sino el entendimiento de todavía menos.

Los fundamentos de la física de nuestro mundo son dos teorías inmensamente abarcadoras, intelectualmente formidables y capaces de predecir la realidad con un montón de decimales. Se trata de la relatividad de Einstein, que rige el mundo de lo grande y lo muy grande, y la mecánica cuántica, que impera en los dominios paradójicos de lo pequeño y muy pequeño. Cada teoría es cierta en su ámbito, pero incompatible con la otra. No diferente, sino incompatible en un sentido fundamental.

Los físicos teóricos consideran esa paradoja un estímulo poderoso para buscar una nueva idea que acoja la relatividad y la mecánica cuántica, en un marco más abarcador que resuelva las contradicciones entre las dos. Pero hay una excepción a esta regla, que resultaría irrelevante de no tratarse de Freeman Dyson, uno de los más brillantes físicos teóricos de nuestro tiempo, y de otros tiempos. Dyson ha diseñado un experimento mental que revela una posibilidad alternativa a esa hipotética unificación que persiguen todos sus colegas. Tal vez no exista esa teoría abarcadora, nos previene Dyson, sino que el mundo einsteniano y el cuántico sean a la vez incompatibles y verdaderos. “Ambas imágenes del universo podrían ser ciertas”, dice Dyson, “y la esperanza de una teoría unificada sería una ilusión”. Ya te lo dije: mal arreglo.

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La Tierra sobrevivirá; nosotros, tal vez no

Por ADAM FRANK 

La Tierra sobrevivirá; nosotros, tal vez no
La fotografía de la Tierra tomada por William Anders desde el Apolo 8 en 1968 CreditWilliam A. Anders/NASA

En 1968, el astronauta William Anders miró hacia afuera desde su cápsula en la misión Apolo 8 que orbitaba alrededor de la Luna y vio a la Tierra de color azul que emergía sobre el grisáceo horizonte lunar. Fue la primera vez que alguien vio un “amanecer lunar” y la foto que tomó se volvió icónica.

En ella, nuestro planeta se ve solo y frágil en contraste con lo negro del espacio. A cincuenta años, la foto de Anders sigue siendo un resumen visual de la apremiante necesidad de salvar al planeta de nuestro pésimo comportamiento. Pero ¿qué tal si hemos malinterpretado el significado real de esa imagen? De hecho, ¿qué quiere decir eso de “salvar” a la Tierra?

Si el vehículo espacial de Anders hubiera alcanzado la cima lunar 55 millones de años antes, se habría encontrado con un sofocante planeta selvático tan caliente que casi no tenía hielo ni nieve. Si la visita hubiera ocurrido 700 millones de años atrás, habría visto una “bola de nieve”, pues la Tierra estaba cubierta por capas de hielo de kilómetros de grosor. Y si hubiera aterrizado en nuestro planeta hace 3000 millones de años, su primera experiencia, de haberse quitado el casco, habría sido una muerte rápida por asfixia. Esa Tierra, que ya albergaba vida, tenía aire, pero no oxígeno.

Todas estas versiones de la Tierra tienen algo en común: estaban profundamente moldeadas por la vida. Fue la vida que actuaba a través de los microbios lo que ayudó a echar a andar algunas de las fases de “bola de nieve” de la Tierra. Fue la vida en la forma de bacterias de un azul verdoso lo que le dio por primera vez a la Tierra su atmósfera de oxígeno. Desde que el geoquímico Vladimir Vernadsky acuñó el término “biósfera”, los científicos han considerado a la vida como un actor en igualdad de condiciones en el drama de la historia de la Tierra.

La biósfera es una potencia cósmica por derecho propio. Es una fuerza planetaria que canaliza energías enormes que fluyen desde el Sol y las transforma en rondas sinfín de innovación evolutiva impredecible. Esa fuerza le da a la Tierra y a su biósfera una resiliencia a largo plazo que hoy en día debemos imaginar por completo para comenzar a asimilar el cambio climático que estamos provocando.

Hablamos de “salvar” a la Tierra como si fuera un conejito que necesitara de nuestra ayuda. Mostramos imágenes de osos polares demacrados sobre hielos flotantes que se derriten para provocar un sentimiento de culpa e incitar a la acción a favor del medioambiente. Sin embargo, esas imágenes y reportajes nos ciegan ante la realidad de este momento destacado en la historia de la Tierra.

Nuestro planeta no necesita que lo salvemos. La biósfera ha soportado cataclismos mucho peores que el que representamos nosotros y tras millones de años prosperó de nuevo. Incluso las cinco temibles extinciones masivas en la Tierra se convirtieron en posibilidades para la creatividad de la biósfera y generaron nuevas rondas de experimentos evolutivos. Después de todo, así fue como nosotros, los mamíferos de cerebros grandes, terminamos dominando la Tierra en lugar de nuestros antecesores, los dinosaurios. Como alguna vez lo dijo la gran bióloga Lynn Margulis: “Gea es una dura resistente”. A la larga, la biósfera se hará cargo de prácticamente cualquier cosa que le arrojemos, incluyendo el cambio climático.

No obstante, lo que la historia de la Tierra sí deja en claro es que, si no tomamos las medidas correctas pronto, la biósfera simplemente seguirá su curso sin nosotros, y creará nuevas versiones de sí misma en el clima cambiante que estamos generando ahora. Así que seamos sinceros: el problema no es salvar a la Tierra ni a la vida en general, sino salvar a nuestra apreciada civilización. Desde esa perspectiva, la naturaleza de nuestras opciones cambia significativamente.

La última era del hielo terminó hace aproximadamente diez mil años y el planeta entró en un largo periodo de estabilidad mayoritariamente cálido y húmedo. Los científicos llaman a esta época geológica el Holoceno. La historia completa de nuestra civilización ocurre dentro de esta etapa. Todas nuestras revoluciones en la agricultura, la construcción de ciudades y la industria han sucedido durante el Holoceno. Pero este periodo está terminando ahora y nosotros lo hemos provocado. El impacto humano, en particular el cambio climático, está alterando el funcionamiento del planeta.

En respuesta, los científicos ven surgir una nueva época en la evolución de la Tierra, que llaman el Antropoceno. Sin embargo, la creación de una versión sustentable a largo plazo de la civilización en el Antropoceno plantea un nuevo y profundo conjunto de preguntas que seguirán siendo un misterio para nosotros mientras sigamos obsesionados con salvar a la Tierra.

Por ejemplo: ¿qué es la naturaleza? Desde la perspectiva de la biósfera, una ciudad no es fundamentalmente distinta de un bosque. Ambos son resultado de los interminables experimentos evolutivos de la vida. Y los bosques, igual que los pastizales, los insectos y los microbios productores de oxígeno, fueron alguna vez una innovación evolutiva. En ese sentido nosotros, y nuestro proyecto civilizatorio, no somos una plaga en el planeta. Solo somos lo que la biósfera está haciendo en este momento. Así que la pregunta se convierte en qué cambios debemos hacer para seguir siendo “lo que está haciendo” dentro de varios milenios.

Una civilización de nuestra escala siempre tendrá efectos en la biósfera. Imaginarse algo distinto es ignorar las leyes de los planetas que hemos descubierto muy recientemente (las leyes de la física, la química y la biología). También es ignorar la propia historia de la biósfera, en la que las especies ubicuas y “exitosas” siempre tienen un impacto. Nuestra misión no puede ser eliminar el impacto, lo que sería imposible dado nuestro tiempo de vida, sino tener el tipo correcto de impacto reducido.

Tenemos que establecer una relación cooperativa con la biósfera —que ni siquiera hemos imaginado aún— en la que todos se beneficien. Esto implica entender lo que hace a la biósfera —con nosotros todavía en ella— más fuerte, innovadora y resiliente. No obstante, es poco probable que todas las especies de la Tierra hagan ese viaje con nosotros. Puede ser que el fitoplancton microscópico le importe más a este tipo de biósfera saludable que nuestros amados osos polares. Tendremos que enfrentar decisiones difíciles con profundas consecuencias éticas. Pretender que podemos extender el Holoceno a perpetuidad sin esas consecuencias nos puede conducir a un desastre mayor que hacerles frente con conocimiento.

Reconocer esto —que a la larga la Tierra continuará sin nosotros— no nos absuelve de la necesidad de actuar de manera urgente. No justifica la negación del cambio climático ni el vandalismo ecológico. Tampoco significa que somos libres para imponer sufrimiento a otras criaturas terrestres. En cambio, es aceptar la verdadera escala de nuestras responsabilidades con el planeta. Significa que debemos convertirnos en agentes de algo que la Tierra no ha visto antes: una biósfera consciente de sí misma y que puede actuar con miras a su futuro con compasión y sabiduría.

Adam Frank es profesor de Astrofísica en la Universidad de Rochester y autor de “Light of the Stars: Alien Worlds and the Fate of the Earth”.

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La vida puede ser mejor con seis dedos

Un estudio muestra que poseer un dedo extra, lejos de ser un problema, puede ser una ventaja. Los autores estudian la plasticidad del cerebro para incorporar en el futuro apéndices robóticos.

La vida puede ser mejor con seis dedos
La vida puede ser mejor con seis dedos University of Freiburg

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Tener un dedo de más se ha considerado tradicionalmente como una aberración no deseada y algo que dificulta la vida de su poseedor. Ahora, el equipo de Etienne Burdet, bioingeniero en el Imperial College de Londres, ha estudiado dos casos particulares de polidactilia, los de una mujer de 52 años y su hijo de 17 años, ambos con un dedo supernumerario en cada mano, y ha obtenido información precisa sobre cómo manipulan objetos y qué vías neuronales se activan en su sistema nervioso.

En un trabajo publicado en la revista Nature Communications, detalla cómo estas dos personas utilizan el dedo extra para manejar objetos con gran destreza y en posiciones que el resto de las personas encontraríamos imposibles. En los escáneres de resonancia magnética funcional se observa también queestos movimientos refinados del dedo extra son controlados por zonas muy concretas de la corteza somatosensorial y no son simplemente controlados por los músculos que mueven otros dedos, como se creía hasta ahora. Esto les permite mover los dedos extra de manera independiente al resto.

“Nuestros sujetos pueden usar sus dedos extra de forma independiente, de forma parecida a un pulgar adicional, ya sea solo o junto con los otros cinco dedos, lo que hace la manipulación extremadamente versátil y hábil”, explica el profesor Carsten Mehring, coautor del estudio. “En nuestros experimentos, por ejemplo, pueden llevar a cabo con una sola mano tareas para las que los demás requerimos normalmente dos manos”.

“Pueden llevar a cabo con una sola mano tareas para las que los demás requerimos normalmente dos manos”

Durante las pruebas, Burden y su equipo observaron que la presencia de un dedo extra llevaba a los dos sujetos a realizar curiosas adaptaciones en el uso. Con los cubiertos para comer, por ejemplo, “cambiaban constantemente la posición de los utensilios y los usaban de una forma diferente”, recuerda el autor principal. Después de pasar un tiempo con los dos participantes, asegura, “me fui sintiendo poco a poco impedido con mis manos de cinco dedos”. “A pesar de que el dedo extra incrementa el número de grados de libertad que el cerebro debe controlar, no encontramos desventajas respecto a las personas con cinco dedos”, insiste. “En resumen, es asombroso que el cerebro tenga suficiente capacidad para hacerlo sin sacrificar nada más. Eso es exactamente lo que hacen nuestros sujetos”.

“Es asombroso que el cerebro tenga suficiente capacidad para hacerlo sin sacrificar nada”

Aunque el resultado no se puede extrapolar a todos los casos con dedos extras (en algunas personas no resultan funcionales), muestra que la plasticidad cerebral juega un papel clave en la adaptación a este miembro extra y puede ayudar al desarrollo de prótesis robóticas en el futuro. Los autores creen que incorporar un apéndice artificial a una persona aumentará la carga neuronal en su cerebro y que el desafío sería mayor que en las personas que ya han nacido con ello, pero es una vía que ya se ha empezado a explorar. En el Plasticity Lab de Reino Unido, un equipo trabaja desde hace unos años en un proyecto llamado “Third Thumb” (Tercer Pulgar) creado por la investigadora Dani Clode. Se trata de un dedo prostético impreso en 3D que se controla con los dedos de los pies y pretende contribuir a mejorar el diseño de este tipo de prótesis y comprender mejor las implicaciones que tiene para nuestra manera de manejarnos.

“Las personas con polidactilia nos ofrecen una oportunidad única para analizar el control neuronal de los miembros extra y las posibilidades de las habilidades sensomotoras”, concluyen los autores. En el futuro, podría utilizarse este conocimiento no solo para ayudar a personas que necesitan una prótesis porque han perdido un brazo o una pierna, sino para mejorar las capacidades del ser humano para realizar determinadas tareas. En unos años, tal vez, un tercer brazo podría ser útil para un bombero que tuviera que rescatar a personas y portar equipo o para un cirujano que tiene que realizar una operación sin ayuda.

Referencia: Augmented manipulation ability in humans with six-fingered hands (Nature Communications) doi:10.1038/s41467-019-10306-w

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Científicos españoles descubren una nueva propiedad de la luz

El hallazgo puede ayudar a la creación de futuros dispositivos tecnológicos más pequeños y rápidos

Un rayo láser puede ser torcido para moverse como un vórtice
Un rayo láser puede ser torcido para moverse como un vórtice – JILA (EE. UU.) Rebecca Jacobson, Servicio de Producción e Innovación Digital – Universidad de Salamanca

Un grupo de investigadores de la Universidad de Salamanca (USAL) ha liderado un estudio internacional en el que se describe una nueva propiedad de la luz, hasta ahora totalmente desconocida, a la que han denominado «auto torque». El hallazgo puede ayudar al desarrollo de futuros dispositivos tecnológicos más pequeños y rápidos.

Los investigadores descubrieron en 1992 que un haz de luz podía tener un momento angular orbital, lo que significa que el haz se retuerce a medida que se propaga hacia adelante, con cada fotón dando vueltas alrededor del centro del haz. Pero ahora los investigadores han descubierto que es posible crear una luz que no solo se tuerza, sino que además lo haga a más o menos velocidad a lo largo del haz. Es decir, que la luz puede forzar una torsión sobre sí misma sin el concurso de fuerzas externas, una propiedad nunca antes vista.

Laura Rego, Carlos Hernández, Luis Plaja y Julio San Román son los miembros del Grupo de Investigación en Aplicaciones del Láser y Fotónica de la Universidad de Salamanca responsables del proyecto en España, cuyo contenido y descripción ha publicado la revista «Science». Con ellos han colaborado la Universidad de Colorado (Estados Unidos) y el Instituto de Ciencias Fotónicas de Castelldefels.

Como descubrir un ser vivo

«Estamos muy satisfechos, ha sido una experiencia extraordinaria, similar a cuando en su momento apareció el rayo láser, algo así como cuando un naturalista descubre un ser vivo o avista una especie de ave desconocida», ha explicado San Román.

Científicos españoles descubren una nueva propiedad de la luz

Hasta la fecha, desde los años noventa, ha precisado San Román, «habíamos sido capaces de construir haces de luz con propiedades que nos han permitido observar la naturaleza, interaccionar con la materiay abrir puertas al ámbito de la ciencia». Pero el valor añadido de este hallazgo consiste en haber identificado, demostrado y descrito que los haces de luz poseen, por sí mismos, sin ayuda externa, la propiedad de acelerar su torsión en el tiempo, como un remolino de viento que acelerase su rotación, a gran velocidad.

Para ello, hicieron brillar dos pulsos de láser infrarrojo, cada uno con un momento angular orbital ligeramente diferente y provocaron un retraso entre ellos, a través del gas argón. Los dos pulsos se superponen de modo que el segundo golpea el gas antes de que el primero termine de pasar.

Efectos magnéticos

Por el momento, el descubrimiento no tiene aplicaciones directas, pero los investigadores creen que su experimento servirá para ampliar los conocimientos sobre nanotecnología y mejorar los dispositivos del futuro. Entre otras utilidades, el aprovechamiento de esta nuevapropiedad de la luz puede servir para comunicar giros en corrientes dentro de materiales conductores.

El alcance de este hallazgo «todavía está un poco por descubrir», ha añadido San Román antes de recalcar el potencial de esos haces para inducir giros en la materia y acelerarla, así como de actuar en corrientes y, por tanto, con efectos magnéticos.

En la Universidad de Salamanca se realizaron las simulaciones teóricas, se diseñó la forma de producir, medir y controlar los haces de luz con esa cualidad, mientras que en la de Colorado, el equipo formado por Kevin Dorney, Margaret Murnane y Henry Kapteyn realizó el experimento hasta generarlos por primera vez.

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Así funciona, según la ciencia, el efecto rebote de las dietas milagro que nos prometen adelgazar mucho en poco tiempo

Así funciona, según la ciencia, el efecto rebote de las dietas milagro que nos prometen adelgazar mucho en poco tiempo

SANTIAGO CAMPILLO

Seguro que has oído hablar en más de una ocasión de los peligros del “efecto rebote”, siempre asociado a las dietas, especialmente a las llamadas milagro. Este fenómeno ocurre cuando la pérdida de peso es rápida y desproporcionada.

La consecuencia inmediata es una recuperación repentina de peso debida a una peor gestión metabólica de la energía. La culpa la tiene, precisamente, nuestra capacidad homeostática, diseñada para protegernos y sobrevivir ante los cambios bruscos que podrían provocar un problema.

¿Qué es el efecto rebote y cómo funciona?

Si de pronto decidieras perder peso a lo bestia, probablemente lo podrías conseguir de manera relativamente sencilla (sufrida, pero sencilla). Una restricción calórica brutal, pero medida para que no suponga un problema de salud, sería una buena solución. En un mes podrías perder decenas de kilos. 15 por ejemplo.

No hablamos por hablar: esto mismo lo pudimos ver en el programa The biggest losser donde sus participantes se deshacían de cientos de kilos en un año. La edición de 2009 del programa sirvió para evaluar una cuestión más importante que la propia pérdida de peso: la salud de los participantes. Años después de terminar, se estudió la evolución de los participantes y se observó este temido efecto rebote en todo su esplendor: algunos de ellos, a pesar de llevar dietas restrictivas, habían recuperado hasta la mitad del peso perdido, o más.

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El efecto rebote es un fenómeno que ocurre tras la pérdida súbita de peso y consiste en la recuperación del mismo debido un cambio (o más bien a un problema con el cambio) metabólico. Lo que ocurre, grosso modo, es que el metabolismo basal se desploma, lo que quiere decir que, al inducir el déficit de calorías, el cuerpo comienza a gastar menos. Es una medida de defensa.

También lo hacen los niveles de leptina, que es la hormona encargada de regular la saciedad (entre otras cosas), para asegurar que la ingesta no se volvía peligrosamente baja. Estos cambios, puntualmente, no tienen problema. Pero ante una pérdida de peso drástica, producida durante varios meses, tiene consecuencias muy negativas. El problema principal, según se observó, es que si el metabolismo basal y la producción de leptina bajan mucho con la pérdida de peso rápida, no aumentan hasta sus niveles normales a medida que se va ganando peso.

¿Qué consecuencias tiene el efecto rebote?

El problema que esto supone está claro: las kilocalorías ingeridas, entonces, son almacenadas más eficientemente, al tener un metabolismo más lento, y encima nos saciamos menos. Como consecuencia el cuerpo engorda más y más rápido que antes de comenzar la dieta y se recupera fácilmente gran parte de lo perdido.

En otras ocasiones, no solo se recupera sino que se gana más peso. El problema, simplificándolo mucho, es la velocidad a la que se hace, que no permite que el cuerpo, acostumbrado a resistir las condiciones externas con vistas a sobrevivir, se adapte. Pero esto también tiene algunas consecuencias desagradables para nuestra salud.

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Por ejemplo, a los cambios recurrentes de peso se le asocia una mayor probabilidad de sufrir un accidente cerebrovascular o, llanamente, de morir. Los estudios realizados hasta la fecha son observacionales, pero todas las evidencias apuntan a las mismas conclusiones: subir y bajar rápidamente de peso no es bueno para la salud.

Cambiar de hábitos va más acorde con tu metabolismo

Regular nuestro peso es una cosa saludable. Hasta aquí todo bien.** El matiz entre perder peso y regular el peso, sin embargo, es muy importante**. Para poder regular nuestro peso, adecuarlo a un metabolismo coherente con nuestras necesidades, nuestros hábitos y nuestra actividad física, necesitamos tiempo.

Por otra parte, lo único que podemos controlar en esta “ecuación” es nuestro estilo de vida. De todo lo anterior, lo que más determina nuestro metabolismo es cómo comemos, qué comemos y qué actividad física realizamos. Pero claro, cambiar estos hábitos no servirá de nada si lo hacemos de manera súbita o de forma intermitente.

En otras palabras, una dieta puntual, o un sistema para adelgazar que no sea alargado en el tiempo, y que no permita una adherencia, tendrá consecuencias pobres o hasta negativas. El efecto rebote es el primero de ellos, pero no el único, como hemos visto. Lo más saludable y positivo es adaptar nuestra vida a metas y objetivos a largo plazo, con la intención no de adelgazar, sino de hacer un cambio fundamental y duradero.

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Las «granjas de cadáveres» en descomposición: el arma de la ciencia contra los asesinatos

En estos camposantos cientos de cuerpos sin vida se pudren al sol. Su objetivo: que los expertos aprendan más sobre la putrefacción de la carne

Granja de cadáveres

Series como «CSI» o la incombustible «Bones» las dieron a conocer. Aunque, en la actualidad, todavía son un misterio para muchos. Las granjas de cadáveres son a la vez repugnantes y un tesoro para la ciencia. Desagradables, porque están formadas por cientos de cuerpos a medio enterrar; útiles, porque permiten a los expertos y estudiantes de medicina forenseaprender más sobre el proceso de descomposición de los organismos humanos.

Hasta ahora, las granjas de cadáveres (llamadas cementerios forenses o laboratorios de tafonomía por los expertos) habían permanecido parcialmente en el anonimato. Sin embargo, acaban de salir de nuevo a la luz gracias a la versión digital de la BBC; cadena que se ha adentrado, tras semanas de investigación, en una de ellas: la de la Universidad del Sur de la Florida (USF), que abrió sus puertas en 2017 y está ubicada en las cercanías de Tampa. En el susodicho reportaje definen este enclave como un dantesco valle de muerte en el que decenas de cuerpos sin vida yacen desnudos.

En palabras de la cadena, el objetivo primordial de estos cementerios es aprender sobre la descomposición del cuerpo humano. Para ello, exponen los cadáveres a diferentes escenarios. Muchos, por ejemplo, son tendidos al sol sin enterrar con el objetivo de establecer cuánto tardarán sus tejidos en pudrirse.

A otros tantos les protege una jaula de las aves carroñeras, pues los expertos pretenden averiguar qué órganos se comerán los gusanos durante un período de tiempo determinado. Los menos afortunados quedan tumbados sin protección en espera de que los buitres les devoren. Todo ello, en favor de la ciencia.

Según la BBC, todos los cadáveres del cementerio de la Universidad del Sur de Florida pertenecen a personas que, antes de morir, donaron su cuerpo a la ciencia. Aunque tampoco faltan aquellos que, de forma voluntaria, entregaron los restos de su familiar después de que este muriera. En todo caso, su servicio es tan determinante como el que podrían prestar en un laboratorio o un hospital.

Los directores de estas tétricas granjas defienden su existencia. No solo para avanzar a nivel científico, sino para ayudar a resolver crímenes. En sus palabras, averiguar cómo se descompone de forma exacta un cuerpo permite refinar la estimación de cuánto tiempo lleva una persona muerta o si sus restos fueron movidos de un lugar a otro después de que dejara este mundo.

Todo ello, sin olvidarnos de la ingente cantidad de datos genéticos y óseos que aportan a la comunidad científica. Gracias a estos camposantos, hasta los geólogos pueden conocer cómo afecta la podredumbre de un cuerpo al terreno

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No disparen a Leo Baekeland

La culpa de las toneladas de plásticos de un solo uso que están emponzoñando los océanos no es del químico que inventó el plástico sino nuestra

JAVIER SAMPEDRO

Leo Baekeland (1863-1944), inventor del plástico, en una foto sin datar.
Leo Baekeland (1863-1944), inventor del plástico, en una foto sin datar. GETTY IMAGES

Los historiadores del futuro recordarán al químico de origen belga Leo Baekeland como el hombre que plastificó el mundo. Inventó en 1907 el primer plástico, la baquelita, llamada así en honor a su apellido, y alentó de esta forma la moderna industria del plástico, a la que ahora estamos poniendo bajo los focos racionales del análisis medioambiental. Baekeland nunca predijo, ni podría haberlo hecho, las consecuencias económicas y planetarias de su invención. Pero su trabajo pionero ha terminado por cambiar el mundo, y no siempre en el mejor de los sentidos.

Los plásticos se llaman así porque son moldeables con técnicas tan prehistóricas como el calor y la presión, y luego se vuelven rígidos al enfriarse. Eso te permite fabricar de manera fácil y barata una manguera de jardín o el chasis de tu teléfono móvil, pero también una botella de tereftalato de polietileno (PET) para beber agua y la bandeja de poliestireno (Styrofoam) donde te venden los cogollos de lechuga y los filetes de pollo, una cuchara, un tenedor, un cuchillo, un vaso, un plato, el postre de macedonia y cuatro bolsas desechables para meter todo lo anterior. En el mejor de los casos, todo eso acabará en un sistema de reciclado costoso e imperfecto. En el peor, terminará envenenando con microplásticos los océanos y a sus habitantes, que son algunos de nuestros alimentos más preciados y saludables.

Pero Baekeland no era el típico científico chalado del que siempre ha disfrutado la ficción, desde Mary Shelley hasta Breaking Bad. Era un estupendo químico que, ya en 1899, ocho años antes de inventar los plásticos, había creado el primer papel fotográfico lo bastante versátil (¡se podía revelar con luz artificial!) como para triunfar entre el público, y obligó a George Eastman a palmar un millón de dólares por los derechos de la patente. Lo de cobrar por usar las neuronas no es tan nuevo como creen en Silicon Valley.

El precedente de los plásticos que ahora nos abruman es la goma laca, que se menciona en el Mahabhárata (siglo III antes de Cristo) y seguramente se remonta mucho más atrás. Es una resina obtenida del gusano de la laca (Laccifer lacca), endémico de Indonesia. Se usa aún para mil cosas, desde la encapsulación de medicamentos hasta el embellecimiento de manzanas, y es el popular aditivo alimentario E904, que puede ver en las etiquetas de los alimentos cualquiera que se lleve un microscopio al súper. Los veganos lo evitan, al ser de un gusano. Tal vez, entonces, deberían adorar a Leo Baekeland, que en 1905 se sentó en su laboratorio a ver cómo el ingenio humano podía superar a la goma laca, y al Mahabhárata si se ponía por delante.

Así fue como obtuvo la baquelita, el primer plástico de la historia. Y así fue como los primeros discos de gramófono, que eran de goma laca, se transformaron en los posteriores soportes de baquelita y vinilo. Los alimentos también se envuelven ahora en plásticos, para relajación de veganos y desasosiego de todos los demás.

Pero no disparen a Leo Baekeland. La culpa de las toneladas de plásticos de un solo uso que están emponzoñando los océanos no es de ese químico innovador, sino nuestra, de los usuarios que seguimos utilizando la bolsita y el tenedor, el táper de la comida precocinada y el resto del catálogo de productos innecesarios y dañinos que nos empeñamos en consumir a diario sin ninguna razón convincente. Este es un buen momento para reflexionar sobre esto.

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El gen que es el doctor Jeckill y se convierte en mister Hyde

La proteína p53 acaba de celebrar cuarenta años y sigue despertando el mismo interés científico que el día de su nacimiento

El gen que es el doctor Jeckill y se convierte en mister Hyde

Pedro Gargantilla

El año 1979 estuvo plagado de grandes acontecimientos, subió al poder Margaret Thatcher, se estrenó «Apocalypse now», la empresa Sony sacó el primer walkman, se produjo la revolución sandinista de Nicaragua… e Ikea creó la famosa librería Billy.

Ese año un joven científico llamado David Lane, mientras investigaba en el Imperial College de Londres, descubrió una proteína con un tamaño de 53 kilodaltons, por ello la bautizó con el nombre de p53.

Seguramente esta noticia pasó desapercibida entre el gran público, pero cuatro décadas después sigue despertando pasiones entre la comunidad científica y no es para menos.

Protagonista de un thriller biológico

Las células cancerosas son muy especiales, viven de forma atrevida, se multiplican sin parar, como si no hubiera un mañana, y derrochan todos sus esfuerzos en viajar por nuestro organismo hacia lugares remotos –las temidas metástasis-.

Afortunadamente no estamos solos, contamos con un super-agente del orden celular, la proteína p53. Su historia es verdaderamente fascinante. En sus inicios es el policía de los oncogenes, el encargado de poner orden en la jungla celular, no en balde se le conoce popularmente como el «guardián del genoma».

Esta proteína es un gen anticanceroso que en circunstancias normales nos defiende de la enfermedad. Se ha comprobado que en situaciones de estrés ejerce un papel clave, regula las respuestas celulares y detiene el ciclo celular. Si la situación es lo suficiente grave, provoca la muerte celular programada o apoptosis.

En definitiva, cuando en nuestro organismo se produce un daño celular el p53 se activa y bloquea a la célula, impide que se pueda dividir y, finalmente, la mata. Hasta aquí la parte buena del thriller.

Convirtiéndose en Mr. Hyde

Hay una mala noticia, este policía es a ratos un asesino biológico. Disponemos de evidencias que indican que está implicado en más de la mitad de los tumores más frecuentes de nuestro organismo –mama, colon, pulmón, ovario-. En estos casos lo hace como una proteína p53 anómala –mutada-.

Esta variación en su estructura provoca que participe de una forma activa en el establecimiento, mantenimiento y extensión del propio tumor. De alguna forma, podríamos decir se ha girado hacia el lado oscuro de la biología.

Los investigadores han demostrado que la existencia de una mutación en la p53 se asocia con un peor pronóstico tumoral, mayor número de recidivas de la enfermedad oncológica y una peor respuesta a los tratamientos quimioterápicos.

De esta forma, la temida mutación convierte al guardián de nuestro genoma en nuestro peor enemigo. La proteína p53 se comporta como el protagonista de la conocida obra de Robert L. Stevenson.

En busca de un final feliz

Los científicos no paran de investigar y estudiar a la proteína p53, uno de sus objetivos pasa por reactivarla, hacer que retorne a su antigua forma y, con ello, restituir la transformación que la ha convertido en un asesino biológico.

De momento, que no es poco, han descubierto que cuando esta proteína es normal se «abre» durante un periodo de tiempo muy pequeño, mientras que cuando es mutante lo hace durante un tiempo más prolongado.

Un fármaco capaz de cerrar la hendidura de la proteína p53 permitiría, al menos sobre el papel, recuperar la función de p53. En otras palabras, convertir al Mr. Hyde de la biología celular en el ansiado Dr. Jekyll. Esperemos que no tengan que pasar otros cuarenta años para verlo.

Pedro Gargantilla es médico internista del Hospital de El Escorial (Madrid) y autor de varios libros de divulgación.

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