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domingo, 8 de julio de 2012

El olvido se adentra en la mente de Gabriel García Márquez

Gabriel García Márquez no volverá a escribir. Su hermano Jaime ha confirmado que padece demencia senil. A la edad de 85 años el autor del inigualable Cien años de soledad se encuentra físicamente bien aunque padece conflictos de memoria.



Pocas novelas me han causado una impresión tan honda como Cien años de soledad. Salía del colegio ansioso por llegar a casa, retomar su lectura y sumergirme en el fascinante mundo de Macondo. Recuerdo pocos detalles pero mantengo vívida en la memoria la atmósfera mágica y la narración vigorosa de la saga de los Buendía. Historias mágicas hay muchas, más en la narrativa actual llena de duendes, trolls zombies y vampiros, pero el realismo mágico de la novela es sumamente original. Niños que nacen con cola de cerdo mezclados en un universo realista, crudo incluso, en el que el único que cuida al patriarca José Arcadio Buendía es su antiguo rival, Prudencio Aguilar al que había matado en una pelea de gallos y que se le aparece dos veces al día para conversar con él y cuidarlo.
Otras obras suyas me causaron no menos placer. El amor en los tiempos del cólera, Relato de un naufrago, sus memorias Vivir para contarla, o la inquietante Crónica de una muerte anunciada, una novela de intriga que paradójicamente comienza con el desenlace:
El día en que lo iban a matar, Santiago Nasar se levantó a las 5.30 de la mañana para esperar el buque en que llegaba el obispo. Había soñado que atravesaba un bosque de higuerones donde caía una llovizna tierna, y por un instante fue feliz en el sueño, pero al despertar se sintió por completo salpicado de cagada de pájaros.
El mundo entero se rindió a sus pies y sus novelas obtuvieron un éxito continuo. Cien años de soledad se tradujo a 35 idiomas y ha vendido más de 30 millones de ejemplares. Tuvo que enviar el manuscrito al editor en Buenos Aires en dos partes ya que no tenía dinero para un único envío. Gabo recibió el Premio Nobel de Literatura en 1982. Es uno de los mejores escritores latinoamericanos, pero no solo eso, es también uno de los mejores en castellano y de la literatura universal.
García Márquez había vivido la demencia en casa, ya que su madre y su hermano murieron aquejados de Alzheimer. Algo de ello, premonitorio, rondaba su cabeza cuando narró como los habitantes de Macondo sufrían la enfermedad del insomnio que degeneraba en olvido
Pero la india les explicó que lo más temible de la enfermedad del insomnio no era la imposibilidad de dormir, pues el cuerpo no sentía cansancio alguno, sino su inexorable evolución hacia una manifestación más crítica: el olvido. Quería decir que cuando el enfermo se acostumbraba a su estado de vigilia, empezaban a borrarse de su memoria los recuerdos de la infancia, luego el nombre y la noción de las cosas, y por último la identidad de las personas y aun la conciencia del propio ser, hasta hundirse en una especie de idiotez sin pasado.
García Márquez se encuentra físicamente bien aunque ya no está en condiciones de escribir. Según su hermano, “conserva el humor, la alegría y el entusiasmo que siempre ha tenido”.
En la familia todos sufrimos de demencia senil y él ya tiene los estragos que se le adelantaron debido al cáncer que le puso en una situación casi de muerte. La quimioterapia le salvó la vida, pero también acabó con muchas neuronas, muchas defensas y células y se le aceleró el proceso.
El Alzheimer y las demencias seniles en general son la gran epidemia de nuestros tiempos. Allí donde la esperanza de vida crece, aparecen sus efectos devastadores. Se supone que una vida intelectual activa preserva el cerebro del deterioro en lo que se llama reserva cognitiva, pero a los 85 años, ni siquiera uno de los genios de nuestra época puede sustraerse por completo a su acción.
…las estirpes condenadas a cien años de soledad no tenían una segunda oportunidad sobre la tierra.
Gracias eternas, Gabo. La vida es más hermosa gracias a ti.

Artículo publicado originalmente en ALT1040

domingo, 1 de julio de 2012

La voz y la vida de Stephen Hawking

 Millones de personas en el mundo sufren problemas de parálisis, movilidad reducida, comunicación o amputaciones. Una de las más conocidas es el brillante físico Stephen Hawking. La tecnología de interfaz cerebro máquina BCI es una gran esperanza para todos ellos. El caso de Hawking ilustra bien hasta qué punto pueden superarse o aliviarse muchos de esos problemas.

Vida y enfermedad

Stephen Hawking acaba de cumplir 70 años. Es el físico actual más conocido. Ocupó la Cátedra Lucasiana de Matemáticas de la Universidad de Cambridge (la misma que Newton), es un eminente teórico y ha recibido múltiples distinciones, entre ellas el Premio Príncipe de Asturias de la Concordia en 1989. Es además un gran divulgador científico con obras tan conocidas como Breve Historia del Tiempo (bello y paradójico título) que, contra todo pronóstico, se convirtió en un best seller. Una de las notables citas de Hawking:
Sólo somos una raza avanzada de monos en un planeta menor de una estrella promedio. Pero podemos entender el universo. Eso nos hace muy especiales.
A la edad de 21 años le diagnosticaron esclerosis lateral amiotrófica ELA y le anunciaron que no viviría mas de 3 años. La ELA es una enfermedad que afecta a las neuronas motoras que van degenerando progresivamente. Conlleva la pérdida de movilidad o parálisis y los músculos se atrofian. Los síntomas aparecen primero en brazos y piernas y se van extendiendo al resto de funciones motoras voluntarias. Con el tiempo aparecen problemas para hablar, tragar y respirar. La ELA no afecta a las neuronas sensitivas ni al entendimiento. También se mantiene el control de esfínteres, la función sexual y el movimiento de los ojos.
Me preguntan con frecuencia ¿Qué siente teniendo ELA? La respuesta es no mucho. Trato de llevar una vida tan normal como sea posible, y no pensar en mi estado o lamentar las cosas que me impide hacer, que no son demasiadas.
Saber que tenía una enfermedad incurable, que probablemente me mataría en unos pocos años, fue un shock. ¿Cómo podía haberme ocurrido a mí algo así? ¿Por qué se me había cortado la vida de ese modo? Sin embargo, mientras estaba en el hospital ví a un chico que conocía vagamente morir de leucemia en la cama de al lado. No era una visión muy agradable. Es evidente que había personas que estaban peor que yo. Por lo menos mi estado no me hacía sentir enfermo. Cada vez que me siento inclinado a tener lástima de mí mismo me acuerdo de ese chico.
Lejos de tirar la toalla, Hawking comienza a investigar y se casa.
Pero no morí. De hecho, aunque tenía una nube sobre mi futuro, descubrí para mi sorpresa, que estaba disfrutando de la vida en el presente más que en el pasado. Empecé a avanzar en mi investigación, y me comprometí con una chica llamada Jane Wilde, a quien acababa de conocer cuando diagnosticaron mi enfermedad.
En 1985 le practican una traqueotomía y pierde la capacidad de hablar. En 1986 empieza a usar el ordenador que se convierte en su voz. Posteriormente pierde la capacidad de mover la mano con la que controlaba el teclado y se ve obligado a usar su mejilla para controlar el ordenador. Más tarde no puede usar los músculos del cuello para mantener erguida la cabeza.
Antes de la operación, mi habla había sido cada vez más confusa, de modo que sólo unas pocas personas que me conocían bien, me entendían. Pero al menos me podía comunicar. Escribí artículos científicos dictando a una secretaria y di seminarios a través de un intérprete, que repetía mis palabras con mayor claridad. Sin embargo, la operación de traqueotomía eliminó por completo mi capacidad de hablar . Durante un tiempo, la única manera de comunicarme era especificar palabras letra a letra, elevando las cejas cuando alguien señalaba la letra correcta en una tarjeta de ortografía. Es muy difícil mantener una conversación así, y mucho menos escribir un artículo científico.
He sufrido una enfermedad de las neuronas motoras prácticamente toda mi vida adulta. Sin embargo, no me ha impedido tener una familia muy atractiva, y tener éxito en mi trabajo. Esto es gracias a la ayuda que he tenido de Jane, mis hijos, y un gran número de personas y organizaciones. He tenido la suerte de que mi enfermedad ha progresado más lentamente de lo normal. Pero eso demuestra que es necesario no perder la esperanza.
Tuve la suerte de haber elegido trabajar en física teórica, porque esa fue una de las pocas áreas en las que mi estado no sería un serio obstáculo.
Hawking no es un nerd y disfruta de la vida en cuantas facetas puede. Se divorció de su primera mujer, se casó con su ex-enfermera, se volvió a divorciar y es padre de tres hijos. A pesar de sus limitaciones de comunicación, Hawking es una estrella mediática a la que le gusta ser el centro de atención. Según su hija Lucy:
Él es un poco un empresario de corazón, y le encanta el gran espectáculo, los grandes escenarios, las luces brillantes, tanto si se trata de él en el propio escenario o si se trata de ver un espectáculo.
A la pregunta de ¿En qué piensa la mayor parte del día?, responde:
En las mujeres. Son un completo misterio.

El sistema de comunicación

Stephen Hawking como usuario se ha enfrentado a los mismos problemas que muchas empresas con sus desarrollos a medida: una buena solución al principio, bien adaptada al usuario que con el tiempo es difícil de mantener y actualizar y se va quedando anticuada. Cualquier usuario o empresa tiembla al pensar en cambiar el HW o la versión del sistema operativo. Más aún en el caso de Stephen Hawking que depende por completo del sistema para su comunicación con el mundo.
La solución para Hawking se creó en 1986 cuando el PC tenía solo unos pocos años de existencia. Inicialmente era un modelo de escritorio que con el tiempo pudo cambiar a un portátil enganchado a su silla de ruedas. La silla lleva unas baterías necesarias para aumentar la autonomía del propio portátil.
El sistema consta básicamente de 3 componentes.
  • Equalizer. En la pantalla aparecen letras y palabras que se van iluminado en secuencia. Cuando se ilumina la deseada, Hawking aprieta un botón con el dedo (y luego comienza a usar la mejilla). De este modo va componiendo letra a letra la frase deseada. El sistema tiene también un modo de texto predictivo para acelerar la creación de palabras. Una vez escrita la frase se puede mandar al sintetizador de voz o guardar en disco.
  • DECtalk DTC01. Es el sintetizador de voz. Lee el texto preparado.
  • TEX. Permite almacenar y formatear textos. También permite escribir ecuaciones matemáticas con palabras y traducirlas a símbolos.
Equalizer estaba escrito para MS-DOS y fue usado durante muchos años con Windows’98 hasta que Intel ayudó a migrarlo a XP.
DECtalk DTC01 sigue siendo el programa de síntesis de voz a pesar de que está descatalogado, sin mantenimiento y es obsoleto. Según la empresa NeoSpeech fue sustituido por VoiceText un software Text-to-Speech. Sin embargo, su asistente personal, Sam Blackburn, mantiene que el sintetizador es el mismo, que no puede ser actualizado debido a que Hawking perdería su reconocible voz e incluso dice que guarda en su oficina “la única copia que tenemos del hardware de sintetizador de voz de Stephen”. La empresa que lo creó quebró y ha estado intentando hacer ingeniería inversa. El asunto de la voz parece preocupar mucho a Hawking que dice “La voz de uno es muy importante” (a pesar de que sea sintetizada). Lo único que le disgustaba de su voz era que tenía acento americano.
Cuando Hawking fue incapaz de mover sus dedos y ya no podía manejar el sistema, hubo que diseñar otro artilugio. Se trata de un detector de infrarrojos montado sobre sus gafas que detecta el movimiento de su mejilla. Al moverla, la letra iluminada en la pantalla es seleccionada. Y hasta esta habilidad está perdiendo. Al principio generaba 15 palabras por minuto y en la actualidad mantiene un desesperante ritmo de 1 palabra por minuto. Genera todos sus discursos offline y el ritmo fluido de sus discursos se debe a que están pregrabados. En una charla TED llegó a tardar 7 minutos en responder a una pregunta.
Según Sam Blackburn:
Stephen tiene una actitud obstinada hacia este tipo de cosas. Él siente que tiene que demostrar que todavía puede usar el sistema existente. El resultado es que cuando hay un experto en comunicaciones en la sala – alguien tratando de vender una nueva tecnología – su velocidad con el sistema existente aumenta repentinamente.
Sam Blackburn se ha jubilado tras 5 años con Hawking. No debe de ser un trabajo sencillo. En diciembre de 2011 apareció en la web de Hawking un anuncio de empleo. Entre los requisitos estaban pasar más de 3 meses fuera de casa, mantener su silla de ruedas, mantener su sistema de comunicaciones, mantener sistemas tipo caja negra sin manual de instrucciones ni soporte técnico, trabajar bajo presión, hablar ante grandes audiencias o responder preguntas del público. Casi nada.

Publicado originalmente en ALT1040

domingo, 4 de marzo de 2012

Mi charla sobre Watson en el CEIN

El martes 28 de febrero, impartí una charla acerca del ordenador Watson de IBM en la Navarra Factori de CEIN.

Este es el resumen de la charla según Carlos Urtasun

Asistió Leontxo García. Según se presenta en su twitter: Conferenciante, presentador, comentarista y periodista especializado en ajedrez. Colaborador de El País y Radio Nacional desde 1985. Viajero insaciable..

Leontxo ha hecho un resumen en el programa conducido por Pepa Fernández No es un día cualquiera de RNE. La parte de Watson comienza en el minuto 6:40




domingo, 5 de febrero de 2012

El hombre que confundió a su mujer con un sombrero. Un libro de Oliver Sacks

El hombre que confundió a su mujer con un sombrero es un fascinante libro de Oliver Sacks. 
Es un libro antiguo (1985) pero en esencia totalmente actual y de entretenidísima lectura. Oliver Sacks es un neurólogo autor de varios libros de éxito.
El objetivo de Sacks y el gran valor del libro es contar las historias de sus pacientes. Con ello nos lleva más allá de la ciencia al sobrecogedor mundo de la mente de los enfermos mentales con los que trata. 
Tales historiales son una forma de historia natural... pero nada nos cuentan del individuo y de su historia; nada transmiten de la persona y de la experiencia de la persona, mientras afronta su enfermedad y lucha por sobrevivir a ella. En un historial clínico riguroso no hay «sujeto»; los historiales clínicos modernos aluden al sujeto con una frase rápida («hembra albina trisómica de 21»), que podría aplicarse igual a una rata que a un ser humano. Para situar de nuevo en el centro al sujeto (el ser humano que se aflige y que lucha y padece) hemos de profundizar en un historial clínico hasta hacerlo narración o cuento; sólo así tendremos un «quién» además de un «qué», un individuo real, un paciente, en relación con la enfermedad... en relación con el reconocimiento médico físico.
El libro cuenta 24 historias de pacientes, cada cual más sugestiva, agrupadas en 4 partes llamadas Pérdidas, Excesos, Arrebatos y El mundo de los simples.

El caso que da nombre al libro habla de un hombre con prosopagnosia, incapaz de reconocer caras:
Pareció también decidir que la visita había terminado y empezó a mirar en torno buscando el sombrero. Extendió la mano y cogió a su esposa por la cabeza intentando ponérsela. ¡Parecía haber confundido a su mujer con un sombrero! Ella daba la impresión de estar habituada a aquellos percances.
En El hombre que se cayó de la cama, el paciente no reconoce su propia pierna:
Evidentemente una de las enfermeras que debía tener un sentido del humor un tanto macabro se había introducido subrepticiamente en la Sala de Disección, había sacado de allí una pierna y luego se la había metido a él en la cama para gastarle una broma cuando estaba aún completamente dormido. Esta explicación le tranquilizó mucho; pero considerando que una broma es una broma y que aquélla se pasaba ya un poco de la raya, lanzó fuera de la cama aquella pierna condenada. Pero, y en este punto perdió ya el tono coloquial y se puso de pronto a temblar, se puso pálido, cuando la tiró de la cama, sin explicarse cómo, cayó él también detrás de ella... y ahora la tenía unida al cuerpo.
—¡Mírela! —chilló, con una expresión de repugnancia—. ¿Ha visto usted alguna vez algo tan horrible, tan espantoso? Yo creí que un cadáver estaba muerto y se acabó. ¡Pero esto es misterioso! Y no sé... es espeluznante... ¡Parece como si la tuviera pegada!
La asió con las dos manos, con una violencia extraordinaria e intentó arrancársela del cuerpo y al no poder, se puso a aporrearla en un arrebato de cólera.
—¡Calma! —dije—. ¡Tranquilícese! ¡No se ponga así! No debe aporrear esa pierna de ese modo.
—¿Y por qué no? —preguntó irritado, agresivo.
—Porque esa pierna es suya —contesté—. ¿Es que no reconoce usted
su propia pierna?
Me miró con una expresión en la que había estupefacción, incredulidad, terror y curiosidad a la vez, todo ello mezclado con una especie de recelo jocoso.
En Reminiscencia nos habla de una mujer a la que sus ataques epilépticos la devolvían al pasado.
La señora O'C., cuando mejoró, y se recuperó del ataque, tuvo un período de tristeza y de miedo. «La puerta se está cerrando», decía. «Estoy perdiéndolo todo de nuevo. » Y realmente lo perdió, a mediados de abril cesaron las súbitas irrupciones de sensaciones y música y escenas de infancia, sus súbitos «arrebatos» epilépticos que la llevaban al mundo de la temprana infancia, que eran sin lugar a dudas «reminiscencias», y auténticas,
Asesinato cuenta la historia de Donald que cometió un asesinato del que no recordaba nada. Hasta que tuvo un accidente de bici en el que se golpeó la cabeza.
Se le interrogó con las debidas precauciones, con el mayor cuidado para evitar cualquier insinuación o sugerencia... y pronto se hizo evidente que se trataba de «reminiscencia» auténtica, aunque incontrolable. Conocía ya hasta los detalles más nimios del asesinato, todos los detalles revelados por el examen forense, pero que no se habían revelado en el juicio... ni a él.
Todo lo que antes había estado, o parecía, perdido u olvidado (incluso con hipnosis o con una inyección de amital) era recuperado y recuperable ahora. Más aun, era incontrolable; y aún más, completamente insoportable. Donald intentó suicidarse por dos veces en la unidad neuroquirúrgica y hubo que administrarle tranquilizantes fuertes y controlarle por la fuerza.
Los gemelos versa sobre dos hermanos que habían estado internados en instituciones desde los siete años, diagnosticados diversamente como autistas, psicóticos o gravemente retardados. Tenían una sorprendente habilidad numérica.

Volví al pabellón al día siguiente, llevaba conmigo el valioso libro de números primos. Les encontré encerrados en su comunión numérica, como la vez anterior, pero ésta, sin decir nada, me uní tranquilamente a ellos. Al principio mostraron un cierto recelo, pero al ver que no los interrumpía reanudaron su «juego» de primos de seis cifras. Al cabo de unos minutos decidí incorporarme al juego, aventuré un número, un primo de ocho cifras. Se giraron los dos hacia mí, luego se quedaron de pronto silenciosos e inmóviles, con una expresión de concentración profunda y puede que de asombro. Hubo una larga pausa (jamás los había visto hacer una pausa tan larga, debió durar medio minuto o más) y luego súbita y simultáneamente sonrieron los dos.
Habían visto de pronto, tras un proceso interno incomprensible, que mi número de ocho cifras era un número primo... y esto les produjo claramente una gran alegría
Y así un gran número de historias donde cada afección neurológica es la base de una inquietante y singular experiencia vital. Un libro que no tiene desperdicio.

jueves, 26 de enero de 2012

En busca de la memoria de Eric Kandel

En busca de la memoria, un excelente y ameno libro del Premio Nobel Eric Kandel es a la vez una autobiografía y "la historia intelectual de los extraordinarios adelantos producidos en el estudio de la mente en los últimos cincuenta años".

Eric Kandel es autor de varios libros, entre otros el voluminoso Principios de Neurociencia, de 1300 páginas, manual de referencia. Fue galardonado en 2000 con el Premio Nobel por sus descubrimientos acerca de la "transmisión de señales en el sistema nervioso" en concreto porque sus investigaciones "nos han demostrado que esos transmisores, actuando a través de segundos transmisores y de la fosforilación de proteínas, crean la memoria de corto y de largo plazo, fundamento mismo de nuestra capacidad para existir e interactuar con sentido en el mundo." Recibió el premio junto con Arvid Carlsson y Paul Greengard.
Kandel empieza sus días como judío de Viena, en los años previos al nazismo. Su familia se ve obligada a huir y en Estados Unidos se forma como psicoanalista primero y como investigador neurocientifico después. La parte biográfica cuenta también como se va adentrando en el campo de la memoria, su paso por distintas universidades y su colaboración con muchos científicos sobresalientes, algunos de ellos también premiados por el Nobel.
El libro comienza con una interesante historia de la neurociencia y durante todo el resto entremezcla sus inquietudes científicas con el estado del arte de la disciplina de modo que también es una historia de la neurociencia actual. No en vano el subtitulo es "Nacimiento de una nueva ciencia de la mente"
Kandel explica el curso de sus investigaciones que le llevaron a recibir el Premio Nobel. La primera parte cuenta sin prisa (lo que se agradece) sus avances en el conocimiento de la memoria implícita ("la que que no se expresa con palabras, la procedimental, que no requiere atención consciente para su recuperación, la cual adopta la forma de hábitos, estrategias perceptivas o motoras y condicionamiento asociativo o no"). Narra como conoce a su gran amor, la Aplysia, babosa marina en la que realiza todos sus descubrimientos. Es sorprendente como su trabajo consiste en explicar los descubrimientos de Ivan Paulov (Premio Nobel en 1904). Paulov descubrió en perros tres formas simples de aprendizaje: la habituación, la sensibilización y el condicionamiento clásico. Kandel explica estos aprendizajes en Aplysia tanto en la memoria a corto plazo (que supone modificación de proteínas existentes) como en la memoria a largo plazo (que supone intervención de los genes para la síntesis de nuevas proteínas). Kandel cubre todos los pasos de la neurociencia cognitiva: la explicación conductual, celular, molecular y genética.
La segunda parte del libro, el retorno a la memoria compleja es más confusa debido a que Kandel es solo protagonista en parte y a que nuestro conocimiento sobre ella es peor. En todo caso sigue siendo interesante y plantea el estado del arte actual sobre la memoria. Kandel habla también de la atención, la genética, la biotecnología e incluso se adentra en la explicación de la conciencia.
Sobre el libro también se realizó una película.

domingo, 11 de diciembre de 2011

Breve Historia de la Neurociencia

Breve Historia de la Neurociencia

  • 1649 - René Descartes establece el dualismo cuerpo alma y describe la glándula pineal como el lugar de encuentro entre ambas sustancias.Tres siglos y medio después el debate sigue abierto.
  • 1755 - J.B. Le Roy utiliza la terapia electroconvulsiva para las enfermedades mentales.
  • 1774 - Franz Anton Mesmer usa por primera vez el "magnetismo animal" llamado posteriormente hipnosis y mesmerismo.
  • 1791 - Luis Galvani publica su trabajo sobre la estimulación eléctrica en los nervios de ranas. Propone que la contracción muscular está generada por corrientes eléctricas.
  • 1808 - Franz Joseph Gall publica su trabajo sobre la frenología. Aunque el método y el resultado de la frenología son erróneos, su orientación acertada da comienzo al localizacionismo. Según Gall todos los procesos mentales son biológicos y provienen del cerebro y además cada área del cerebro tiene una función específica.
  • 1817 - James Parkinson publica Ensayo sobre la parálisis trepidante
  • 1824 - Marie-Jean-Pierre Flourens realiza ablaciones en el cerebro para estudiar su función. No encuentra relación entre la parte extirpada y su función Sus conclusiones son antilocalizacionistas. Desarrolla la anestesia.
  • 1838 - Theordor Schwann describe las células que forman las vainas de mielina en el sistema nervioso periférico (células de Schwann) También postula la Teoría Celular según la cual todos los tejidos vivos y los órganos de los animales comparten una unidad estructural y funcional común: la célula.
  • 1848 - Phineas Gage sobrevive a un accidente en el que una varilla de hierro se incrusta en su corteza prefrontal.

domingo, 25 de septiembre de 2011

Entrevista a Vicente Baos. Médico de familia y autor del blog El Supositorio

Vicente Baos es médico de familia, especialista en el uso de los medicamentos y autor de El Supositorio blog líder en el ámbito sanitario.
Fiel a la tradición humanista de nuestros mejores médicos, Vicente Baos trata en esta entrevista de la salud mental en la consulta de atención primaria. El índice de temas (minuto:segundo) es el siguiente.

00:00 Introducción. Blog El Supositorio
04:23 Problemas de adaptación comunes. Ansiedad y depresión menor. Hipermedicalización.
12:05 Hábitos saludables. El sueño.
14:18 Enfermedades psiquiátricas.
18:30 Psicoterapia y fármacos.
20:06 Epilepsia ictus y tumores.
21:17 Vejez, demencia y Alzheimer
24:29 La sexualidad en la consulta.
27:12 Pruebas diagnósticas. Exploración y neuroimagen.
32:03 Alcohol y drogas.
35:49 La familia como fuente de ayuda y perturbación.
38:45 La crisis y sus enfermos.
40:57 Conclusión. Tenemos mejor salud que nunca.

jueves, 22 de septiembre de 2011

La ejecución de Troy Davis y los testigos.

Hoy ha sido ejecutado Troy Davis. No voy a entrar en el debate sobre la pena de muerte porque no hay tal debate. Es un homicidio. Quiero escribir sobre los testigos.
Las noticias hablan de que sorprendentemente siete de los nueve testigos han cambiado su testimonio. ¿Es fiable lo que dicen los testigos?
Según The New York Times:
Los errores graves en el caso de Davis han sido numerosos y surgieron muchos de la identificación por testigos. La policía de Savannah contaminó los recuerdos de cuatro testigos reconstruyendo el crimen con ellos presentes de modo que sus opiniones se dirigieran a una persona del grupo. La policía mostró a algunos de los testigos fotografías del señor Davis incluso antes de la ronda de identificación. Su imagen en la ronda de identificación tenía un fondo diferente. La ronda de identificación fue realizada por un oficial de policía que participó en la investigación, aumentando la posibilidad de influir en los testigos.
Estudios sobre la fiabilidad de los recuerdos.
En un conocido estudio, Loftus y su colega Jacqueline Pickrell dieron a los sujetos experimentales informes por escrito de cuatro acontecimientos, tres de los cuales habían experimentado realmente. La cuarta historia era ficción: trataba del sujeto experimental perdido en una gran superficie cuando él o ella tenía entre cuatro y seis años de edad. Un familiar proporcionaba detalles realistas de la falsa historia, tales como la descripción del centro comercial en la que los padres del sujeto compraban. Después de leer cada historia, a los sujetos se les pidió que escribieran qué más recordaban del incidente, o si no lo recordaban en absoluto. Sorprendentemente alrededor de un tercio de los sujetos dijeron que recordaban parcial o totalmente el acontecimiento falso. En dos entrevistas de seguimiento, el 25 por ciento afirmó que aún se acordaban de la historia falsa.
En otro experimento los sujetos observan a otros individuos realizando acciones simples. Con el tiempo, los sujetos no sabían si habían realizado los acciones ellos mismos o las habían visto realizar. De hecho, nos cuesta distinguir si hemos realizado la acción, la hemos imaginado o hemos visto a otro realizarla.

Según José Conde, abogado, en España la opinión de los testigos no es tan importante, como escribe en un comentario a la entrada "Neurociencia, leyes y tribunales. El detector de mentiras" de este blog:
El artículo parte de una premisa que, en puridad, es mas que discutible desde un punto de vista judicial forense: que el testimonio es esencial a la hora de juzgar.
Lo cierto es que -al menos en nuestro ámbito de derecho español, o incluso europeo- el testimonio de testigos o de las propias partes interesadas en el juicio es bastante accesorio, es decir complementario de otras pruebas más "científicas" (se ha acuñado incluso el concepto de policía científica) y nunca elemento fundamental del fallo o veredicto.

El debate sobre el valor del testimonio es muy vivo en EEUU. El tribunal supremo de New Jersey está revisando el modo de tratar el testimonio en los juicios y otros estados están siguiendo el mismo camino. Los tribunales están escuchando a la ciencia.
Los jurados tienden a dar más peso al testimonio de testigos que dicen que están muy seguros de su identificación, aunque la mayoría de los estudios indican que los testigos muy seguros en general, sólo son un poco más precisos y, a veces no más que los que tienen menos seguridad.
La memoria es poco fiable y las evidencias de ello son muchas..
En un 75% de los casos en los que las pruebas de ADN han cambiado un veredicto, existió una identificación incorrecta por parte de los testigos.
Estos llamados recuerdos falsos pueden ser implantados intencionalmente o accidentalmente por deficientes métodos de interrogatorio. "La mala información tiene el potencial para invadir nuestra memoria cuando hablamos con otras personas, cuando somos interrogados sugestivamente o cuando leemos o vemos en los medios de comunicación algún evento sobre el que podamos tener nosotros mismos alguna experiencia"
En una identificación por un testigo influye muchos factores.
  • Durante cuanto tiempo vio el testigo el suceso
  • Cuánto tiempo después del crimen, se le pidió al testigo que identificara a un sospechoso
  • Distancia entre los sospechosos,
  • El testigo realizó una identificación desde la parte trasera de un coche de policía a cientos de metros de distancia del sospechoso en un estacionamiento con poca luz en medio de la noche.
  • Los testigos han cambiado sustancialmente la descripción de un autor (incluyendo información clave, tales como altura, peso y presencia de barba) después de que supieran más acerca de un sospechoso concreto.
  • Testigos que sólo se realizan una identificación después de las múltiples fotos o rondas de identificación - y luego hacen identificaciones vacilantes (diciendo que "pensaban" que la persona "podría ser" el autor, por ejemplo), pero que en el juicio se dice al jurado que el testigo no había dudado en la identificación de los sospechosos.
  • Estrés extremo testigo en la escena del crimen o durante el proceso de identificación.
  • Presencia de armas en el delito (ya que pueden intensificar el estrés y distraer a los testigos).
  • El uso de un disfraz por el autor como una máscara o una peluca.
  • Una disparidad racial entre el testigo y el sospechoso.
  • Falta de características distintivas de los sospechosos, como los tatuajes o altura extrema.
Lamenteblemente, para Troy Davis ya nada importa.

    domingo, 12 de junio de 2011

    Lobotomía: el picahielos de Walter Freeman

    Los detractores de la ciencia desprecian el hecho de que esta rectifica sus errores. Aunque determinados errores producen escalofríos como la historia de la lobotomía y el picahielos de Walter Freeman.
    Tras algunos intentos previos, puede considerarse a Antonio Egas Moniz como el inventor de la lobotomía. Este neurólogo fue el primer portugués que recibió un Premio Nobel. Tuvo una carrera política de primer nivel siendo embajador en Madrid y Ministro de Asuntos Exteriores. Su contribución a la medicina fue notable, incluyendo la angiografía cerebral, una de las primeras técnicas de neuroimagen.  La importancia de Moniz quedó desfigurada por sus trabajos con la lobotomía aunque estos están reseñados en la entrega del Nobel que entre otras cosas se produjo "por su descubrimiento del valor terapéutico de la lobotomía en determinadas psicosis". Moniz fue el primer presidente de la Sociedad Española de Neurocirugía, la segunda del mundo. En 1939 un paciente descontento le disparó produciéndole una parálisis que le obligó a usar silla de ruedas de por vida.
    Pero fue con Walter Freeman con quien la lobotomía alcanzó su máxima expresión. Ya se había observado que produciendo un agujero en el cráneo y rebañando el interior del lóbulo frontal, el paciente quedaba permanentemente sedado y los síntomas de agitación desaparecían ( y naturalmente todas las funciones cognitivas superiores asociadas a ese área cerebral). A Freeman le pareció que perforar el cráneo era a la vez muy invasivo, costoso y lento, de modo que refinó las técnicas previas para alcanzar la perfección de la lobotomía transorbital.
    La técnica consiste en introducir un punzón (y al parecer la historia del picahielos es cierta aunque él desarrolló un eficiente punzón llamado orbitoclasto) por encima del ojo hasta llegar a la base del cráneo. Con un martillo se golpea el punzón de modo que el hueso encima del ojo cede con facilidad. Después se menea el punzón con energía lo que destruye el área cerebral por encima del ojo. Y ya está. El paciente debe de usar gafas de sol durante unos días para ocultar los hematomas alrededor del ojo. La técnica es tan bárbara como simple.
    La lobotomía siempre tuvo detractores, pero Freeman se convirtió en un fenómeno mediático en USA, invitando incluso a la prensa a sus operaciones y dejándose fotografiar en medio de las mismas. Usando apenas 10 minutos por operación, Freeman se lanzó a conquistar América montado en su flamante lobotomóvil. Cuando llegaba a un hospital, ya habían preparado a los enfermos y él los operaba en serie, decenas de ellos en el mismo día. Freeman también instruía a otros médicos que realizaron miles de operaciones. Él solo realizó 2.500 lobotomías en 23 estados. Se calcula que se realizaron unas 40.000 lobotomías en USA y 17.000 en UK. Otros países menos desarrollados no se vieron beneficiados por tan notable éxito científico.
    Freeman lobotomizó a Rosemary Kennedy, hermana del futuro presidente John F. Kennedy, a la edad de 23 años dejándola incapacitada de por vida. Las operaciones se realizaban a menudo sin el consentimiento del paciente y Freeman operó a varios menores de 18 años. En una época en la que no existía ningún tratamiento para los enfermos mentales y en la que estos se hacinaban en los psiquiátricos, Freeman los operaba y los mandaba a casa. Una de las veces en las que fue criticado, extendió sobre la mesa un montón de cartas de agradecimiento que recibía de los familiares.
    Una de las más sonadas operaciones fue la del revoltoso niño de 12 años Howard Dully a petición de su madrastra. El niño, que no recordaba nada de la operación, no quedó totalmente inútil aunque bastante freaky según su propio testimonio. 40 años después se atrevió a hablar con su padre, investigó su historia, apareció en un renombrado programa de radio y fue coautor del libro llamado Mi Lobotomía.
    La licencia médica de Freeman fue retirada cuando su último paciente murió de una hemorragia. Con la llegada de medicamentos antipsicóticos, la lobotomía dejó de usarse para siempre.

    domingo, 13 de marzo de 2011

    Por qué ganó Watson. Velocidad y metacognición


    Stephen Baker ha escrito un libro renombrado sobre el encuentro: Final Jeopardy: Man vs. Machine and the Quest to Know Everything. Como es de esperar las preguntas más interesantes se formulan en torno al cerebro humano, no acerca de las máquinas. Cuando nos preguntamos si piensa Watson, nos preguntamos si eso que hace Watson y que conocemos se parece a lo que nosotros hacemos, que no conocemos y que llamamos pensar.
    Al fin y al cabo nosotros hemos construido las máquinas y las entendemos (o siempre podemos llamar a alguien que las entienda). Pero el cerebro sigue albergando enormes misterios. Una de las equivocaciones recurrentes a la hora de comparar los ordenadores y los hombres, tanto se trate de Deep Blue ganando al ajedrez a Gary Kasparov como de Watson ganando en Jeopardy es afirmar que los ordenadores se comportan de forma distinta que los cerebros o por decirlo de otra forma, que no imitan a los cerebros: los programas de ajedrez no imitan el comportamiento humano, Watson no se comporta como los humanos. Esto es solo parcialmente cierto. Desde luego no siguen la misma secuencia de pasos que los humanos. Pero los ordenadores solo hacen cosas que los humanos sabemos hacer. Los programadores escriben rutinas que ellos entienden y piden a los ordenadores que las lleven a cabo. La diferencia estriba en la velocidad con la que ejecutan las rutinas. No hay nada que haga un ordenador que un hombre no pueda hacer con papel y lápiz ( aunque necesite para ello siglos y kilómetros de papel ).

    En un excelente artículo (como todos los suyos) Mind Hacks se plantea algunas novedades de Watson. Entre los muchos algoritmos que incorpora el artículo se refiere a dos. Uno de ellos es constraint satisfaction o satisfacción de requisitos por el que el sistema encuentra la solución que mejor se ajusta a los requisitos de un problema que no tiene solución matemática exacta. Este es en efecto una de las novedades del sistema ya que se plantean múltiples hipótesis y se elige la mejor, considerando que ninguna es buena al 100%. El otro se denomina local search e indica cuando considerar la búsqueda suficiente y detenerla debido a  que siempre sería posible seguir hurgando en los datos. Estas estrategias que emplea Watson ¿son humanas? Evidentemente sí, responden a aproximaciones que usamos con regularidad.

    Un aspecto muy interesante es la metacognición. No solo sabemos cosas. Sabemos que sabemos. Tenemos la sensación de saberlo. Sé que conozco la respuesta antes de dar con ella. Lo tengo en la punta de la lengua (expresión que al parecer es muy similar en muchos idiomas). Sé que si sigo buscando voy a dar con la respuesta. Quizá deba empezar con la A y seguir el alfabeto hasta encontrar el nombre de la persona a la que acabo de saludar. O seguir otras estrategias de recuperación de la información. Pero con una alta probabilidad si creo que lo sé es que lo sé.
    Pulsador accionado de forma mecánica por Watson
    Watson carece de metacognición (aunque no sería difícil programar estadísticamente algo semejante, no sería metacognición). Hasta que no encuentra la respuesta no sabe que lo sabe. Y en el programa Jeopardy la confianza es fundamental ya que las respuesta erróneas puntúan negativamente.

    ¿Por qué ganó Watson? Uno de los dos concursantes rivales de Watson, Brad Ruter (el que había ganado más dinero en la historia del concurso) lo explica en Why I Lost to Watson. Los tres concursantes conocen la mayoría de las respuestas, pero Watson es el más rápido con el pulsador. La secuencia en Jeopardy es como sigue:
    1. Se presenta la pregunta visualmente a los participantes.
    2. El presentador lee la pregunta en alto.
    3. Se activa el pulsador. (Si un jugador pulsa antes de tiempo su pulsador se desactiva unos instantes)
    En cuanto se presenta la pregunta y mientras el presentador está leyéndola (lo que le lleva unos tres segundos) Watson está procesando datos. Cuando se activa el pulsador, Watson usa entre 4 y 10 milisegundos en apretar el pulsador. Un tiempo imposible de batir para los humanos, aunque sepan la respuesta o tengan metacognición y sepan que lo saben. Watson perdió las preguntas de la categoría "Actores que dirigen". El motivo es que el presentador necesita poco más de 1 segundo en leer el título de la película, Watson no sabe que lo sabe y necesita 3 segundos para encontrar la respuesta, pero antes de ello los humanos se han adelantado.

    lunes, 14 de febrero de 2011

    ¿Cómo funciona Watson de IBM?


    Un equipo de 20 investigadores de IBM lleva 3 años construyendo a Watson, el ordenador que se enfrenta con éxito a humanos en el juego de televisión Jeopardy. ¿Cómo funciona Watson?
    Watson está compuesto por un centenar de algoritmos. No se espera que ninguno resuelva por sí solo el problema. La pregunta se analiza y se buscan múltiples respuestas candidatas que generan hipótesis. Estas hipótesis se confrontan con las evidencias disponibles y se les asigna una puntuación de confianza. Se establece una clasificación y la mejor situada es la respuesta elegida. Cada uno de los algoritmos merece una publicación separada.
    Hace unos tres años, la división de investigación de IBM, IBM Research estaba buscando un desafío de investigación para competir con el interés científico y popular que supuso Deep Blue cuando  hace 14 años derrotó al ajedrez al campeón mundial Gary Kasparov. Era una ocasión magnífica para celebrar el 100 aniversario con un logro de repercusión mundial. Una parte mayoritaria del conocimiento mundial ha sido digitalizado y se encuentra disponible en múltiple formatos: bases de datos, datos no estructurados, documentos de texto... ¿Es posible acceder a ellos mediante lenguaje natural? La respuesta de IBM ha sido la tecnología de pregunta-respuesta QA.
    Los avances en la tecnología de pregunta-respuesta (QA) pueden servir de apoyo a los profesionales en la toma oportuna de decisiones críticas en áreas como la atención de la salud, la integridad de negocios, inteligencia de negocios, el descubrimiento del conocimiento, gestión del conocimiento empresarial, seguridad y atención al cliente.
    Nuestros resultados sugieren que DeepQA es una arquitectura eficaz y extensible que se puede utilizar como base para la combinación, la implementación, evaluación y la promoción de una amplia gama de técnicas algorítmicas para avanzar rápidamente en el campo de preguntas y respuestas (QA).
    El reto de Jeopardy
    Jeopardy proporciona todos los elementos para este desafío.
    Se trata de un dominio abierto en el que caben todo tipo de preguntas.
    Es una síntesis de recuperación de información, procesamiento del lenguaje natural, la representación del conocimiento y el razonamiento, máquinas  que aprenden, y las interfaces hombre-máquina.
    Jeopardy requiere responder a preguntas en lenguaje natural rico en un dominio muy amplio de temas, con penalizaciones para las respuestas erróneas.
    Los concursantes disponen de alrededor de 3 segundos para responder cada pregunta. Hay que responder a aproximadamente el 70 por ciento de las preguntas con una precisión superior al 80 por ciento en 3 segundos o menos.
    Las categorías. 
    En Jeopardy, el nombre de la categoría puede proporcionar información que Watson debe evaluar. Aunque en ocasiones despista más que ayuda.
    Las preguntas. 
    Hay muchas formas de categorizar la pregunta: Por tema, por la dificultad, por la construcción gramatical, según el tipo de respuesta, y así sucesivamente.
    Una parte importante son las preguntas factoide: preguntas cuyas respuestas se basan en información objetiva acerca de una o varias entidades individuales contenidas en la pregunta.
    Descomposición. Algunas pistas más complejas contienen múltiples hechos. No se espera encontrar las dos sub-pistas en una sola frase en las fuentes de información.
    Rompecabezas. Aunque los rompecabezas constituyen sólo alrededor de 3 o 2 por ciento de todas las pistas no se puede ignorar.
    Tipos de preguntas excluidas. Por acuerdo con los patrocinadores, las preguntas visuales y auditivas están excluidas. Ambos desafíos resultan muy interesantes desde el punto de vista de AI, pero se excluyeron del alcance de este concurso y la evaluación.
    El dominio
    Para analizar la amplitud del dominio Jeopardy Challenge se usan los tipos de respuesta léxica (LAT).
    Se define una LAT como una palabra en la pista que indica el tipo de la respuesta, independientemente de la asignación de la semántica de esa palabra. Alrededor del 12 por ciento de las pistas no indican un tipo de respuesta explícita léxica, sino que se refieren a la respuesta con los pronombres como "él", "estos", o "esto". La distribución de LAT tiene una cola muy larga, como se muestra en la figura. Se han encontrado 2.500 LAT distintas y explícitas.
    Frecuencia de las LAT
    La Métrica
    Además de la precisión de preguntas y respuestas, la victoria dependerá de la velocidad, la estimación de la confianza, la selección de la pista, y la estrategia de apuestas.
    El obejtivo es medir la exactitud, la confianza, y la velocidad. Para ello se usó la precisión y el tanto por ciento respondido. El umbral controla el equilibrio entre la precisión y el porcentaje de respuestas. La exactitud se refiere a la precisión si todas las preguntas son respondidas.
    El desafío:
    Rendimiento de los campeones humanos
    Rendimiento en Jeopardy. Los puntos corresponden a humanos registrados en más de 2.000 juegos. Los puntos oscuros son el resultado de Ken Jennings, el mejor jugador de la historia. Las líneas indican el rendimiento de las distintas versiones de Watson
    Se basa en el análisis histórico de casi 2000 encuentros de Jeopardy.
    El centro de la llamada "Nube de Ganadores" (el conjunto de puntos grises en la gráfica) revela que los campeones de Jeopardy son seguros y lo suficientemente rápidos para adquirir (apretar el pulsador buzz), en promedio entre el 40 y 50 por ciento de todas las preguntas a sus competidores y para tener una precisión de entre el 85 por ciento y 95. Los puntos más oscuros en la gráfica representan los juegos de Ken Jennings. Ken Jennings tuvo una racha ganadora sin igual en el año 2004, en los que ganó 74 partidas seguidas.
    Línea de base de rendimiento
    IBM usó como referencia antes de empezar con Watson dos programas llamados Practical Intelligent Question Answering Technology (PIQUANT) y OpenEphyra. Ambos obtenían buenas puntuaciones en entornos de manejo de textos Text Retrieval Conference (TREC).
    Se tardararon unas 4 semanas en adaptarlos al entorno de Jeopardy. Resultó evidente que la precisión y la estimación de la confianza estaban muy por debajo de los requisitos del Desafío Jeopardy con apenas un 15% de exactitud. Lo que si demostraron es que varias técnicas eran posibles: análisis sintáctico profundo pero también búsquedas superficiales, bases de datos estructuradas y no estructuradas.
    El enfoque DeepQA

    martes, 18 de enero de 2011

    Watson, el superordenador de IBM más listo del mundo gana los encuentros previos de Jeopardy

    Watson, el superordenador de IBM más listo del mundo ha ganado los encuentros de entrenamiento de Jeopardy. Ya están disponibles algunos vídeos de las rondas de entrenamiento.
    Avatar de Watson
    Cuando comenzó su andadura hace ya 4 años, el comportamiento de Watson era desesperante para sus creadores. Tras enormes esfuerzos, Watson está a punto de competir con previsible éxito en Jeopardy (concurso televisivo americano semejante a Pasapalabra). Ken Jennings y Brad Rutter, los dos mejores concursantes de la historia de Jeopardy serán sus rivales durante tres días, el 14, 15 y 16 de febrero de 2011.
    Watson, llamado así por el fundador de IBM Thomas J. Watson, fue construido por un equipo de científicos de IBM que se propuso lograr un gran reto - construir un sistema de cálculo que rivalizara con los humanos en capacidad para responder a preguntas formuladas en lenguaje natural con velocidad, precisión y confianza. El formato Jeopardy! proporciona un desafío definitivo, porque las pistas del juego implican analizar sutilezas, ironía, adivinanzas y otras complejidades en las que sobresalen los seres humanos y los ordenadores tradicionalmente no lo hacen. El premio del concurso será de 1M de dólares. Los concursantes ya han anunciado que donarán parte de sus ganancias.

    Brad Rutter, Alex Trebek y Ken Jennings
    Según se acerca el enfrentamiento que verán en directo millones de americanos, IBM ha puesto en marcha su maquinaria mediática y hay ya disponible mucha información sobre Watson. Dado que se trata de lenguaje natural y relativo a la cultura americana, el material presenta una indudable dificultad para los hablantes no nativos de inglés. En el futuro, Watson manejará también otros idiomas.
    Watson implementa cientos de algoritmos de lenguaje natural inéditos hasta la fecha. Lo hace en paralelo de modo que llega a varias respuestas distintas (en los vídeos disponibles se muestran las 3 mejores). Realiza un análisis de confianza en las mismas y solo responde cuando está razonablemente seguro de alguna de ellas (en Jeopardy las respuestas incorrectas son penalizadas).
    ¿Cuál es la novedad? ¿No es lo que hace Google? No, Google depende de nosotros al menos de dos formas. En primer lugar, necesita que formulemos las preguntas en lenguaje de ordenador, eligiendo unas pocas palabras como claves cuya relación es intrascendente. Así, el perro negro de la casa no se distingue de la casa negra del perro, el perro de la casa negra o la casa del perro negro. En segundo lugar, Google nos lanza una lista de resultados entre los que nosotros debemos elegir.
    Pero Watson hace esto a un coste: una gigantesca capacidad de proceso y almacenamiento. En concreto:
    • 10 racks servidores POWER7 750
    • ejecutando el sistema operativo Linux
    • con 15 terabytes de RAM y 2,880 nucleos (cores) de procesador
    • hasta 80 teraflops (80.000.000.000.000 operaciones por segundo)
    ¿De qué forma interacciona Watson con los humanos?
    Watson: 10 racks de servidores POWER7
    Esta es quizá una pequeña desilusión. No usa reconocimiento de voz. "No puede ver ni oír" por lo recibe la información como texto electrónico, en el mismo instante en que la pregunta incide en las retinas de los otros concursantes. Aunque los concursantes a veces aprietan el pulsador antes de conocer la respuesta correcta (porque creen que la conocen y así tienen algún segundo extra), Watson debe esperar a estar seguro. Entonces, un dedo mecánico aprieta el pulsador (exactamente el mismo tipo que usan los concursantes humanos). Cuando el presentador le cede el turno, Watson convierte su respuesta de texto a voz sintetizada y habla.
    "Cuando lo habitual es avanzar centímetros en Inteligencia Artificial, nosotros hemos avanzado kilómetros" dicen John Kelly III, ejecutivo de IBM y Dave Ferrucci, creador de la criatura. Los siguientes pasos: "El mundo de la medicina, o Doctor Watson si prefieren". Watson puede consultar todos los textos médicos del mundo en segundos.
    Después... buscar interacciones potenciales entre medicamentos, antecedentes judiciales de un caso, conformidad con la legislación en el mundo financiero, call centers...

    Recursos:
    Facebook
    Twitter
    Aggregator

    miércoles, 12 de enero de 2011

    La neurona de Marilyn Monroe

    En todos nuestros cerebros hay neuronas que responden preferentemente a una imagen de Marilyn Monroe. En este experimento los investigadores registran esta neurona y demuestran como se puede controlar un ordenador con el pensamiento.

    La epilepsia que no responde bien a fármacos, con frecuencia se opera. Para localizar el foco, qué grupo de neuronas está causando el mal, se introducen electrodos intracraneales y se registra la actividad de las neuronas. En este estudio, se implantaron electrodos en el cerebro de los pacientes, se cerró el orificio y se registró el comportamiento de las neuronas durante varios días antes de proceder a la operación de extirpar el foco epiléptico.
    Se sabe que neuronas individuales responden a ciertas vistas: algunas responden a caras felices, otras a caras tristes, unas a casas y otras a personas. También hay algunas que responden a caras concretas.
    Se preguntó a los pacientes quienes eran algunos de sus famosos favoritos. Después se les presentaron estos en la pantalla del ordenador y se registró la actividad de los electrodos implantados. En la primera parte del experimento se observa cómo la neurona de Marilyn Monroe se dispara repetidamente (cada bip sonoro corresponde a un potencial de acción) cuando se presenta su imagen. En la segunda parte, el sujeto piensa en Marilyn Monroe o Josh Brolin y, controlando el ordenador, consigue que este presente la imagen en la que piensa. Esto supone un avance más en la interfaz cerebro máquina BCI.

    domingo, 28 de noviembre de 2010

    Leyendo en el cerebro

    Leyendo en el cerebro es un libro de Stanislaus Dehaene.
    Leer no es una habilidad innata. La mayoría de la población humana ha sido y es analfabeta. Por el contrario hablar y comprender el lenguaje hablado son habilidades innatas, nuestro cerebro está precableado para realizar esas funciones (aunque también es necesaria una experiencia, una exposición cultural al lenguaje para aprender una lengua). Resulta sorprendente que una habilidad aprendida sea tan eficiente como la lectura. Utiliza las áreas extremadamente eficaces de reconocimiento de objetos y formas. De entre ellas brilla sin par el reconocimiento de caras (que es innato). La lectura comienza con una comparación de las formas de las letras. Después compara "bigramas" con dos letras y luego palabras enteras. Realiza esto a una velocidad sorprendente. Finalmente enlaza con los módulos del discurso y significado (estos sí están precableados) como lo hace el lenguaje hablado.
    Además Stanislaus Dehaene nos indica que la lectura como herramienta humana está determinada por las habilidades humanas. Es decir, otras muchas maneras de codificación de las palabras podrían existir, pero serían menos eficientes que la de reconocer formas visuales.
    Todas estas características de la lectura se invierten en la escritura. Escribir a mano es una habilidad compleja e ineficiente. Los niños tienen grandes problemas para aprender a escribir a mano y una gran parte de los manuscritos de los adultos son inservibles.

    Lo que sigue es una reseña de Robert Boyd
    La lectura es una habilidad sorprendente. Mientras lee este texto, el significado fluye desde la página hasta su cerebro. Esto sucede automáticamente, no se puede optar por no entender la palabra escrita menos que la hablada. Es también muy eficiente.

    viernes, 12 de noviembre de 2010

    Jornada sobre el proyecto Cajal Blue Brain

    El día 11 de Noviembre de 2010 se celebró la jornada "Circuitos corticales y cognición: el proyecto "Cajal Blue Brain"" en el aula Gregorio Marañón del Ilustre Colegio Oficial de Médicos de Madrid. La calidad de los ponentes, el marco en el que se celebró, el renombre del proyecto y el contenido de los temas tratados convirtieron la jornada en un acto de sumo interés.
    El aula tiene el sabor de los tiempos en los que los estudiantes ocupaban los pasillos del piso superior para observar las operaciones realizadas por sus profesores. Entre otros, impartió allí sus clases Santiago Ramón y Cajal. La jornada fue intensa y daré solo un apunte aproximado de los temas tratados y recogidos por mi memoria.
    Carlos Pelta de la UCM (Universidad Complutense de Madrid) fue el atento organizador que aunó esfuerzos y voluntades para que el acto pudiera desarrollarse y al que todo el mundo quedó agradecido.
    Gonzalo León Serrano, Vicerrector de Investigación de la UPM (Universidad Politécnica de Madrid), explicó los desafíos de una investigación de este tipo. Las universidades están acostumbradas a proyectos a corto plazo con escasa cooperación. El Proyecto Cajal Blue Brain cambia por completo el paradigma. Supone una enorme inversión de 25M€, el trabajo interdisciplinar de muchas especialidades distintas y la coordinación con otras instituciones, notablemente la EPLF (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne). Explicó el Vicerrector cómo convenció al Ministerio, como uso similares argumentos para convencer a la UE y el particular mecanismo de financiación que ha permitido que el proyecto se lleve a cabo.
    Manuel Martín-Loeches (UCM-ISCIII), autor del libro La mente del 'Homo Sapiens', planteó con acierto la investigación actual basándose en la idea de la importancia de las conexiones. La diferencia esencial entre el hombre y otras especies no está sola ni principalmente en el tamaño del cerebro sino en el mayor número de conexiones y en las áreas que estas enlazan. Dos son las líneas de investigación que se siguen: la microscópica cuyo mayor exponente es el proyecto "Blue Brain" y la macroscópica encabezada por el proyecto "Human Connectome"
    Javier DeFelipe, uno de los investigadores españoles de más renombre internacional comenzó por exponer el legado de Cajal que da nombre de pila al proyecto "Cajal Blue Brain". Explicó el detalle de las espinas dendríticas, la dificultad de su observación con el microscopio, mostró con orgullo imágenes de su nuevo microscopio Zeiss (herramienta esencial que le sirve al igual que a Cajal para desarrollar su investigación) y nos enseñó la imagen de un cubo tridimensional perteneciente a una microcolumna neocortical con sus neuronas, axones, dendritas y sinapsis.
    José María Peña nos contó qué hace un ingeniero informático en biomedicina. Explicó que las áreas de colaboración son 3: proporcionar equipamiento, analizar y modelizar los datos y realizar simulaciones. Detalló el funcionamiento del microscopio y el programa Espina desarrollado para interpretar sus datos (en esencia, el microscopio toma una fotografía y después corta la superficie, toma otra fotografía y corta... y va pasando estas fotos a programa que reconstruye una imagen 3D). Como anécdota recordó que el éxito de un proyecto interdisciplinar consiste en poder tomarte un café con el informático o el neurocientífico y comentar los temas en contraposición a edificios o ciudades separadas y conferencias mensuales que dificultan enormemente la compartición de ideas.
    Después de un vino y visita a las instalaciones, Fernando Maestú (CTB y UCM) habló de su trabajo puntero en magnetoencefalografía. Aparte de otras muchas aplicaciones, en la actualidad trabajan en la detección precoz del Alzheimer. En resumen, las conexiones empeoran, el cerebro se esfuerza más para suplir el defecto y la magnetoencefalografía puede captarlo antes de que aparezcan los primeros síntomas cognitivos claros.
    Tuvimos finalmente un sabroso debate en el que se plantearon nuevos senderos y que da una medida la buena salud que muestra el estudio computacional del cerebro.

    miércoles, 27 de octubre de 2010

    Entrevista a José Antonio López García. Universidad, dolor e investigación en laboratorio

    José Antonio López García es biólogo, doctor en psicología y profesor de fisiología de la Universidad de Alcalá de Henares. Es además entrañable amigo desde los tiempos del colegio. En esta entrevista habla sobre sus comienzos en Inglaterra y el estado de la universidad. Desmenuza el dolor y los mecanismos que lo producen. También nos muestra su laboratorio de investigación.

    domingo, 17 de octubre de 2010

    La complejidad del cerebro y su simulación. Myers, Kurzweil y otros

    Ray Kurzweil es el padre de la singularidad (el punto en el que las máquinas superarán la inteligencia humana), concepto de gran popularidad. Sus aseveraciones y predicciones son arriesgadas y han producido una gran polémica en especial en relación a la complejidad del cerebro y su posible simulación (ingeniería inversa que según él llegará en 2030). Recojo aquí citas del debate de Ray Kurzweil con el biólogo PZ Myers así como otras opiniones.


    Myer
    Por ingeniería inversa, quiere decir (Kurzweil) que vamos a ser capaces de escribir software que simule todas las funciones del cerebro humano
    Tengo una muy buena idea de la inmensidad de lo que no entendemos acerca de cómo funciona el cerebro. Y si sólo entendemos una fracción de la funcionalidad del cerebro, eso hace que la ingeniería inversa sea extremadamente difícil.
    Pronto se enredan en si la, aparentemente, poca complejidad del genoma ayuda en la compresión del cerebro
    Kurzweil
    El genoma humano tiene tres mil millones de pares de bases o seis mil millones de bits, que supone unos 800 millones de bytes antes de la compresión. Eliminando redundancias y aplicando compresión sin pérdidas la información se puede comprimir en unos 50 millones de bytes. Alrededor de la mitad de eso es el cerebro, lo que equivale a 25 millones de bytes, o un millón de líneas de código.
    Myers

    No es posible derivar el cerebro de las secuencias de proteínas en que se basa; las secuencias son insuficiente también porque la naturaleza de su expresión depende del medio ambiente y la historia de cientos de millones de células, cada una conectada de manera interdependiente.
    Kurzweil
    He mencionado el genoma en un contexto completamente diferente. He presentado una serie de argumentos de por qué el diseño del cerebro no es tan complejo como algunos teóricos han defendido. Esto es para responder a la idea de que se requeriría miles de millones de líneas de código para crear un sistema comparable. El argumento de la cantidad de información en el genoma es un argumentos entre otros. No es una estrategia propuesta para llevar a cabo la ingeniería inversa. Es un argumento de la teoría de la información, que Myers, obviamente, no entiende.
    Steven Novella (autor de Neurologica Blog):
    El conocimiento del genoma empezó despacio pero se aceleró. En algunas tecnologías (para usar figuras simbólicas) cada mejora de 1% es 10 veces más difícil que la mejora incremental anterior.
    Sejnowski (profesor del Laboratorio de Neurobiología Computacional) coincide con la evaluación de Kurzweil que alrededor de un millón de líneas de código puede ser suficiente para simular el cerebro humano.

    La conclusión es que el genoma no es el método para entender el cerebro y para hacer ingeniería inversa de él.

    En relación a la complejidad del cerebro y a las posibilidades de simularlo.

    Myers
    Si se quejan de que he dicho que será imposible construir un ordenador con todas las capacidades del cerebro humano, o que estoy abogando por el dualismo, revisenlo. El cerebro es un ordenador, y yo estoy en la parte que dice que no hay problema en principio en replicarlo artificialmente.
    La ingeniería inversa del cerebro humano tiene complejidades que son enormemente subestimadas por Kurzweil, que demuestra poco conocimiento de cómo funciona el cerebro.

    Mo Costandi (autor del blog  Neurophilosophy) "La ingeniería inversa del cerebro humano probablemente en 2020, dice Ray Kurzweil" Yo digo: no en un millón de años
    Dharmendra Modha (IBM):
    Si las tendencias actuales continúan en supercomputación, parece que las simulaciones a escala humana será posible en un futuro no muy lejano.
    Nótese que Modha habla de escala humana. Es decir, los ordenadores tendrían la capacidad (en 2018), lo que no significa que sepamos como hacerlo.
    Henry Markham (Proyecto Blue Brain)
    No es imposible construir un cerebro humano y nosotros podemos hacerlo en 10 años (dicho en 2009)

    Kurzweil
    Podemos aplicar estos métodos (los del cerebro) con otros sustratos distintos de los sistemas bioquímicos que envían mensajes a velocidades que son un millón de veces más lentos que el de la electrónica contemporánea. El objetivo de la ingeniería es potenciar y concentrar los poderes de los principios de operación que son comprendidos, al igual que hemos aprovechado el poder de el principio de Bernoulli para crear todo el mundo de la aviación.
    Lo que yo diría es que mis críticos subestiman el poder del crecimiento exponencial de la tecnología de la información. Este avance exponencial se aplica a todos los aspectos de la ingeniería inversa del cerebro.
    Myers
    El problema es que él no ha proporcionado ninguna razón para especificar una fecha, que no sea su vago mantra de "crecimiento exponencial". ¿Por qué no decir, 5 años? ¿Por qué no 50? El corazón del método de Kurzweil es tomar simplemente una fecha lo suficientemente lejana para que no podamos predecir que ocurrirá con los avances tecnológicos, y también que no sea probable que se enfrente con su incumplimiento frente a personas que le recuerden lo que dijo.
    Kurzweil
    La corteza, una región que sólo los mamíferos tienen y que es responsable de nuestra capacidad de pensar simbólicamente y de la jerarquía de las ideas, también tiene redundancia masiva. Dispone de un módulo básico de reconocimiento de patrones que es considerablemente más complejo que el módulo repetido en el cerebelo, pero ese módulo cortical se repite unas mil millones de veces. También hay información en las interconexiones, pero tambien hay redundancia masiva en el patrón de conexión. 
    Myers
    Si desea recrear un cerebro humano genérico, no funcionará si usted hace todas las neuronas piramidales exactamente idénticas, tiene que haber diferencias espaciales y diferencias en la conectividad. No será capaz de llevar a cabo algo más concreto, como emular el cerebro de Ray Kurzweil, si usted decide simplificar y hacer su cortex una matriz uniforme de módulos idénticos.

    Novella
    No tenemos ni idea, por ejemplo, de cómo un patrón de conexiones neuronales equivale a una palabra específica, y se conecta con nuestro conocimiento de cómo decir la palabra, cómo se deletrea, lo que significa esa palabra en toda la complejidad, los recuerdos que la palabra utiliza, y su relación con otras palabras y partes de palabras. Pero lo más importante, realmente no sabemos todavía lo complejo es este problema, y así predecir cuánto tiempo se tardará en resolver el problema me parece una locura total.
    Myers
    1) Su argumento a favor de la simplicidad es profundamente erróneo e irrelevante, 2) no ha hecho ninguna alegación cuantificable de lo mucho que sabemos sobre el cerebro en este momento y yo sostengo que sólo hemos arañado la superficie en las últimas décadas de investigación, 3) "exponencial" no es una palabra mágica que resuelve todos los problemas (si pongo hoy un centavo en el banco no quiere decir que tendré un millón de dólares en el fondo de pensiones en 20 años), y 4) Kurzweil no ha proporcionado ninguna explicación de cómo va a ser la "ingeniería inversa" del cerebro humano.

    Ray Kurzweil does not understand the brain
    Ray Kurzweil Responds to “Ray Kurzweil does not understand the brain”
    Kurzweil still doesn't understand the brain
    Kurzweil vs Myer on Brain Complexity
    Reverse-Engineering of Human Brain Likely by 2020