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Se crean modelos matemáticos para obtener la mejor dosis de fármacos contra el ébola

Investigadores de las Universidades de Glasgow, Oxford, Cambridge y la Escuela de Medicina Tropical de Liverpool han utilizado la farmacocinética (la medición del cambio en la concentración del fármaco en una persona a lo largo del tiempo) para estudiar el fármaco experimental TKM-130803, que se empleó en el tratamiento del Ébola durante el brote de 2015 en Sierra Leona.

Han medido la concentración del medicamento a lo largo del tiempo en pacientes con Ébola. Observaron la relación entre las concentraciones del fármaco y del virus, y utilizaron los datos para llevar a cabo simulaciones por ordenador para responder a preguntas sobre lo que ocurriría si se alterase la dosis y el momento de la administración del medicamento.

Sus resultados principales se han publicado en la revista eBiomedicine. La cantidad de virus no fue significativamente diferente en los pacientes que vivieron o murieron y la concentración del fármaco fue mayor en los que murieron que en los que sobrevivieron.

Fuente:

https://www.infosalus.com/farmacia/noticia-usan-modelos-matematicas-obtener-mejor-dosis-farmacos-contra-ebola-20200115120325.html

Un modelo matemático permite optimizar la alimentación de los peces de piscifactorías

Un equipo del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha elaborado un modelo matemático que permite optimizar las estrategias de alimentación de los peces cultivados en piscifactorías. El modelo ofrece una clasificación de los peces en función de su potencial de crecimiento y tiene imágenes captadas por un dispositivo fotográfico o de vídeo ubicado en la propia instalación.

El responsable del modelo es Juan Antonio Rielo y expone que la aplicación del modelo reporta beneficios en términos medioambientales, pues permitiría reducir las perdidas de pienso no consumido y la producción de heces que contaminan el fondo marino.

Se basa en imágenes de los peces tomadas mediante un equipo de fotografía o vídeo, al que se le instala el software que ejecuta este modelo matemático. Así, se consiguen datos de forma instantánea sobre el peso y el tamaño de los peces.

Otra de sus ventajas es que el núcleo del dispositivo puede estar integrado dentro de una carcasa que puede diseñarse de diversas formas, para adecuarse al tipo de infraestructura de la piscifactoría o en función de la estabilidad hidrodinámica frente a las corrientes marinas y oleaje.

Leer más:

https://www.benalgo.es/noticias/un-modelo-matematico-permite-optimizar-la-alimentacion-de-los-peces-de-piscifactorias.html

Un nuevo modelo matemático predice dónde podría atacar el Ébola

Un nuevo modelo matemático podría facilitar la predicción de los brotes de Ébola, que pueden llegar a ser hasta un 60% más propenso para 2070, si el mundo continúa en un camino hacia un clima más cálido.

El modelo podría emplearse para determinar dónde vacunar a las personas antes de que un brote se establezca, o permitir que un gobierno tome medidas en las fronteras donde los viajeros enfermos pudiesen propagar la enfermedad.

Las personas pueden contraer el Ébola al entrar en contacto cercano con la sangre o los fluidos corporales de una persona o animal infectado. Un murciélago de la fruta pudo haber estado detrás de los brotes en el África occidental en 2014. Los efectos del cambio climático podrían cambiar el lugar donde viven los murciélagos y las personas, poniéndolos en contacto más próximo entre sí.

Para determinar las perspectivas del Ébola en 2070, los investigadores que elaboraron el nuevo modelo consideraron diversos escenarios sobre cómo el mundo podría trabajar para reducir la desigualdad, frenar el crecimiento de la población y disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero. Se han identificado con precisión los lugares donde ya habido epidemias, como la República Democrática del Congo y Gabón, y se han señalado otros, particularmente en Nigeria, que aún no la han visto.

Fuente:

https://www.fayerwayer.com/2019/10/computadora-puede-predecir-brotes-ebola/

Las abejas también saben matemáticas, según tres estudios recientes

Varios primates y aves, como los chimpancés o el loro gris africano, han demostrado que son capaces de comprender el significado de los números, e incluso hacer operaciones sencillas con ellos.

Otros animales más simples, como los insectos, no habían mostrado tener este tipo de capacidades matemáticas. Al menos hasta que un equipo de científicos franceses y australianos decidió poner a prueba a uno de los insectos más inteligentes que se conocen: las abejas.

Los resultados de sus investigaciones se han publicado en diversos estudios. En el primero, publicado en Science en junio de 2018, mostraban que eran capaces de identificar el cero.

Unos meses más tarde, en febrero de este año, efectuaron otro experimento en el que entrenaban a las abejas para realizar sumas y restas sencillas. Se introdujeron en un laberinto en forma de Y, con dos posibles salidas. Al entrar, se colocaban dos conjuntos de elementos, entre 1 y 5. Si las formas eran de color azul tenían que sumarlas, mientras que si eran amarillas las restaban.

A continuación, se colocaba la solución real de la operación en el camino que les llevaba hasta una recompensa, mientras que en la otra vía se colocaba otra cantidad cualquiera. Pasado un tiempo de entrenamiento, aprendieron a hacerlo correctamente.

Por último, realizaron un nuevo estudio, publicado en Proceedings of the Royal Society B. En él, se repetía el experimento del laberinto, pero esta vez debían pasar de un número de elementos a la representación gráfica de la cifra o viceversa. El resultado fue un éxito, aunque al proceder a pasar a las abejas de una situación a otra, no lo lograban.

Este descubrimiento, además de mostrar habilidades complejas de las abejas, aporta información interesante de cara al futuro desarrollo de métodos de comunicación con otras especies.

Fuente:

https://hipertextual.com/2019/06/abejas-matematicas

Matemáticas para describir las vibraciones de las moléculas

Las moléculas están formadas por átomos, y estos por núcleos y electrones. Pero es menos sabido que todos ellos están en perpetuo movimiento, incluso a las temperaturas más bajas. Estas danzas moleculares se estudian en una disciplina llamada dinámica molecular. Es una rama de la ciencia próxima a la mecánica celeste.

Para estudiarlas es importante tener en cuenta el escenario en el que tienen lugar. Son los paisajes moleculares, descritos por hipersuperficies de múltiples dimensiones que expresan la energía relativa de cada configuración de átomos en la molécula.

Los valles corresponden a estados moleculares estables. En ellos los núcleos actúan como si estuvieran unidos por muelles elásticos y vibran todos al unísono. El movimiento de los núcleos sigue una forma muy regular. A medida que aumenta la excitación, los núcleos se separan de los valles, tornándose sus movimientos más complicados (anarmónicos). Esta complicación aumenta, hasta que se vuelven caóticos e impredecibles.

Esta transición del orden de los toros al caos puede analizarse a través de teoremas de la moderna teoría de sistemas dinámicos, desarrollados en la segunda mitad del siglo XX.

Es posible determinar de forma precisa la velocidad de la reacción, gracias a una teoría geométrica que emplea técnicas matemáticas similares a las anteriores. Esta teoría se basa en un objeto denominado NHIM (del inglés normally hyperbolic invariant manifold), que determina que en el estado de transición intermedio, entre reactivos y productos.

El NHIM tiene propiedades importantes como su robustez, que permite utilizar láseres para el control preciso y específico de reacciones químicas, haciendo que estas transcurran en la dirección deseada.

La frecuencia del láser (relacionada con su color), se incorpora como un elemento más de la danza molecular haciendo que esta cambie.

Fuente:

https://elpais.com/elpais/2019/04/11/ciencia/1554967105_610724.html

Investigadores de la Universidad de Málaga, en una red internacional sobre matemáticas y análisis forense

Profesores del Departamento de Matemática Aplicada de la Universidad de Málaga pertenecen a DigForASP, una red del Programa de Cooperación Europea en Ciencia y Tecnología (COST) para aplicar técnicas matemáticas y de razonamiento automático al análisis forense, que integra a más de 120 investigadores pertenecientes a 35 países diferentes.

Su objetivo es aplicar técnicas matemáticas y de razonamiento automático al análisis forense y mejorar los procesos.

Más de 60 investigadores de DigForASP han participado en el foro internacional FEE (Forensics Europe Expo), una de las mayores ferias de análisis forense del mundo.

Fuente:

https://www.diariosur.es/malaga-capital/investigadores-internacional-sobre-20190319002427-ntvo.html

Un modelo matemático explica el comportamiento humano

Jonas Dalege, investigador en el Departamento de Psicología Social de la Universidad de Amsterdam, ha aplicado un modelo matemático para simplificar los procesos de toma de decisiones y elaborar unos principios básicos para predecir el comportamiento humano.

Su investigación integra múltiples efectos en la formación de opiniones o actitudes en un solo modelo matemático. Examina, por ejemplo, el efecto del pensamiento, cuando las personas tienden a ser más extremas en sus opiniones al tener más tiempo para considerar su propio juicio.

Combina este efecto de pensamiento simple con otros aspectos, como el hecho de que las personas son receptivas a los argumentos fundamentados cuando se forman opiniones sobre temas que consideran importantes.

Las opiniones tienden a volverse poco claras y menos informativas, cuando no centramos nuestra atención en ellas. Por tanto, pensar en un tema en particular sirve para desarrollar una opinión clara y estable.

El estudio se efectuó mediante simulaciones informáticos en un modelo que se derivó de la mecánica estadística.

El modelo puede ofrecer un conocimiento vital a aquellos que trabajan con factores influyentes en la práctica del mundo como, por ejemplo, el Instituto Nacional de Salud Pública y el Medio Ambiente, que desea promover conductas saludables entre los ciudadanos.

Leer más:

https://www.tendencias21.net/Un-modelo-matematico-explica-el-comportamiento-humano_a45103.html

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/1047840X.2018.1537246 (Enlace al estudio, publicado en la revista Psychological Inquiry, de Taylor & Francis)

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