{"id":60287,"date":"2012-11-17T16:10:23","date_gmt":"2012-11-17T18:10:23","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=60287"},"modified":"2015-10-16T17:28:41","modified_gmt":"2015-10-16T20:28:41","slug":"los-efectos-de-la-simultaneidad","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/los-efectos-de-la-simultaneidad\/","title":{"rendered":"Los efectos de la simultaneidad"},"content":{"rendered":"
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VIEW PICTURES \/ UIG VIA GETTY IMAGES<\/span>La sincron\u00eda en los pasos de miles de personas cruzando al mismo tiempo el Millenium Bridge, en Londres, en 2002, provoc\u00f3 que el puente oscilaseVIEW PICTURES \/ UIG VIA GETTY IMAGES<\/span><\/p><\/div>\n

Parece haber una forma bastante sencilla de evitar que las actividades en redes tan complejas y distintas como son internet o el cerebro humano, se sincronicen, algo que les impide funcionar eficientemente. En un trabajo publicado en la revista Scientific Reports<\/em>, investigadores de la Universidad Federal de Cear\u00e1 (UFC) y de la Escuela Polit\u00e9cnica de Z\u00farich (ETH), en Suiza, proponen la posibilidad de romper el sincronismo de un sistema interfiriendo en algunos puntos claves, sin tener que actuar sobre el todo. \u201cPueden encontrarse ejemplos de sincronizaci\u00f3n en un amplio espectro de fen\u00f3menos, tales como los disparos neuronales, el destello de un l\u00e1ser, las reacciones qu\u00edmicas y la formaci\u00f3n de opini\u00f3n\u201d, sostienen los investigadores en el art\u00edculo. \u201cSin embargo, en muchos casos, la formaci\u00f3n de un estado coherente no es algo deseado y se necesita atenuarlo\u201d.<\/p>\n

En todo sistema que opera de alg\u00fan modo como una red, es posible (y muchas veces probable) que se origine sincronismo en su actividad. Y muchas veces ese proceso es perjudicial para la continuidad de su funcionamiento. El trabajo del matem\u00e1tico Vitor Louzada y de los f\u00edsicos Jos\u00e9 Soares Andrade Junior, Nuno Araujo y Hans Herrmann consisti\u00f3 precisamente en intentar desarrollar una estrategia que permitiera romper el sincronismo y mantener el sistema en condiciones saludables.<\/p>\n

Hoy en d\u00eda, cuando se habla de redes inmediatamente se piensa en computadoras interconectadas. Pero en rigor, todo conjunto de elementos conectados en que la actividad de uno influye sobre la de los dem\u00e1s puede tratarse, desde un punto de vista matem\u00e1tico, tal como una red. Un ejemplo recordado por los investigadores fue la inauguraci\u00f3n del Millenium Bridge (el puente del Milenio), en Londres, en 2002. Una multitud se congreg\u00f3 en la entrada de la conexi\u00f3n, para cruzarlo ni bien fuera inaugurado. Cuando se autoriz\u00f3 el tr\u00e1nsito, todos iniciaron una caminata fren\u00e9tica por el puente y, dado el tama\u00f1o de la multitud, se origin\u00f3 un sincronismo entre los pasos de los caminantes. El resultado: la vibraci\u00f3n conjunta provoc\u00f3 un balanceo lateral de la estructura que asust\u00f3 a quienes lo atravesaban.<\/p>\n

En otras circunstancias, la sincronizaci\u00f3n de una red puede resultar bastante m\u00e1s peligrosa. \u00c9se es el caso de la afecci\u00f3n neurol\u00f3gica conocida como epilepsia. Durante las crisis epil\u00e9pticas, las neuronas entran en sincronismo, disparando impulsos simult\u00e1neos. El resultado es una convulsi\u00f3n. En el mal de Parkinson, cuando ocurre una gradual p\u00e9rdida del control de los movimientos, el problema es similar: la sincronizaci\u00f3n de los disparos neuronales origina el descontrol motriz. Para combatir esos problemas, los m\u00e9dicos desarrollaron dispositivos conocidos con el nombre de marcapasos cerebrales que, implantados en el cerebro, emiten pulsos el\u00e9ctricos que interrumpen el sincronismo y recomponen la actividad normal. Empero, esos sistemas existentes en la actualidad deben tener en cuenta todo el conjunto de la actividad cerebral antes de poder entrar en acci\u00f3n. El resultado de ello es una respuesta lenta y un nivel de control menos ajustado sobre la necesidad o no de intervenci\u00f3n en la red neuronal.<\/p>\n

La diferencia en el trabajo publicado en la Scientific Reports<\/em> radica en que revela, primero en teor\u00eda y luego en simulaciones computarizadas y en experimentos con seres vivos, que es posible evitar el proceso de sincronizaci\u00f3n sin interferir en la red completa. M\u00e1s all\u00e1 de reducir la intervenci\u00f3n necesaria, la respuesta puede iniciarse de manera local, sin siquiera tener en cuenta el conjunto de la red. En el estudio, los investigadores sugieren que es posible incluir en la red lo que ellos denominan como contrarios, entradas de datos puntuales que van a contramano de la tendencia de sincronizaci\u00f3n. Aplicando ese principio al ejemplo del Millenium Bridge, ser\u00eda como si el gobierno hubiera contratado a algunos actores para caminar siempre fuera de sincron\u00eda con la multitud. Con unos pocos contrarios distribuidos en forma inteligente a lo largo del puente, ser\u00eda posible impedir que el sistema entrase en sincron\u00eda y que el puente comenzase a oscilar.<\/p>\n

Intervenciones locales<\/strong>
\nLo propio vale para la epilepsia. En lugar de implantar en el cr\u00e1neo un marcapasos asincr\u00f3nico que tenga en cuenta a toda la red, ser\u00eda factible desarrollar dispositivos diminutos que interactuaran individualmente con las neuronas y, teniendo en cuenta solamente las conexiones cercanas (el estado local), fuesen capaces de actuar como contrarios en el momento apropiado, para eliminar el riesgo de sincronizaci\u00f3n. El \u00e9xito de esta estrategia depender\u00eda de la instalaci\u00f3n de los dispositivos en los puntos de interconexi\u00f3n, o hubs<\/em>, las regiones que ostentan la mayor cantidad de conexiones de la red.<\/p>\n

El grupo ensay\u00f3 esa estrategia en el sistema nervioso de un gusano muy utilizado en investigaciones cient\u00edficas, el Caenorhabditis elegans<\/em>, cuyo organismo es relativamente simple, trat\u00e1ndose de un pluricelular. Con un total de alrededor de mil c\u00e9lulas, es el \u00fanico organismo vivo cuyo sistema nervioso ha sido completamente mapeado. Como se conoce su red neuronal por completo, se pudo identificar d\u00f3nde instalar los contrarios e impedir el sincronismo de sus c\u00e9lulas cerebrales. Seg\u00fan los investigadores, \u00e9sa fue una importante prueba del principio. El test revel\u00f3 que los c\u00e1lculos realizados por el grupo eran correctos y abri\u00f3 una perspectiva para desarrollar en un futuro, marcapasos cerebrales m\u00e1s eficientes.<\/p>\n

Pero a\u00fan deben superarse varios desaf\u00edos. En una red inmensa como es el cerebro humano, el desaf\u00edo de identificar los hubs<\/em> es bastante mayor. \u201cLa dificultad para realizar esa tarea depende de la complejidad de la red involucrada\u201d, sostiene Andrade. \u201cUn posible m\u00e9todo para ubicar tales hubs<\/em> ser\u00eda el monitoreo espacial de la actividad del cerebro, lo cual puede revelar las regiones en que la actividad neuronal resulta t\u00edpicamente m\u00e1s elevada\u201d.<\/p>\n

La aplicaci\u00f3n de esta estrategia parece ser m\u00e1s simple en el caso de las redes de computadoras, por mayores que sean. Como esas redes pueden ser mapeadas con mayor facilidad, es menos dificultoso identificar los hubs<\/em> e intervenir en su funcionamiento, disipando potenciales ataques de hackers<\/em> que intentan sobrecargar el sistema induciendo su sincronizaci\u00f3n. En tanto, la aplicaci\u00f3n social para este nuevo conocimiento puede resultar controvertida. Es probable que nadie se opusiera al intento de impedir que el Millenium Bridge se balanceara lateralmente. Pero, \u00bfqu\u00e9 dir\u00edan de alguien que sacase provecho de un grupo de contrarios apostados en puntos estrat\u00e9gicos en una platea, con la intenci\u00f3n de impedir una estruendosa salva de aplausos?<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico<\/em>
\nLOUZADA, V.H.P. et al<\/em>. How to suppress undesired synchronization. <\/a>Scientific Reports<\/strong>. v. 2 (658). 2012.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Eliminar sincronismos en redes puede ayudar a controlar la epilepsia","protected":false},"author":20,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[319],"coauthors":[112],"class_list":["post-60287","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-neurociencia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/60287","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/20"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=60287"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/60287\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=60287"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=60287"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=60287"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=60287"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}