Sunday, June 28, 2015

BRAIN :A BIOCOMPUTER



BRAIN: EVOLVED AND ADVANCED COMPUTER

Given that in previous articles, we have argued that human’s beings are bio-machines without free will (programmed for selfish purposes), it is natural that we agree with Dr. Gary Marcus (psychologist specialized in neurological sciences. New York, University), in the sense that brain functioning has similarities with the operation of modern computers. According to Marcus, ignore this point of view, reflects ignorance. I) Opponents to these similarities, argue that nerve cells are too slow and have many variables to be compared to transistors and logic gates of modern computers, forgetting that these criticisms come from abstractions of small experiments  (traffic of ions through a single neuron) without knowing how holistically works and what is the brain. II) Opponents to these similarities argue that the brain does not act sequentially, but on the contrary:  different parts of the brain do many things in parallel and simultaneously. A misconception because even the simplest computers work with a degree of parallelism performing various tasks simultaneously on the hard disk controller and on the central processor.

III) Opponents to these similarities also argue that brains works analogously (continuously) while computers do in digital form (by discrete divisions). But, digital computer can also perform analogous processes. IV) Opponents say that only the brain can generate emotions. But the amygdale (a brain seat of emotions modulation) works just like the rest of the brain: transmits signals, integrates information and transforms inputs into outputs. When AI ​​(artificial intelligence), equals all human brain functions (all hormonal control circuits, body movements, neural signals, consciousness,etc), the new whole artificial brain will acquired emergent functions including : emotions (initially understood as warning and prevention signs) and then shunts them. V) If brain and emotions have functional similarities, it will depend on how we define the things. Although different, a bird and a plane fly. Marcus believes the computer fieldprogrammable gate array; will give a preview of how human brain works. This computer has a large number of logical blocks programs, configured and reconfigured individually to perform a range of tasks. A logical block may be focused on arithmetic, another on another task, etc., being the total computation the result on how individual parts are configured. The idea is that the brain possesses basic building blocks (artificial computational primitive patterns), highly orchestrated,  to build sequences, retrieving information from memory and target information to different locations. VI) Identifying these building blocks will allow us to connect the language of neurons and synapses to the diversity of human behavior (including emotions), also serving to understand how biological brain programs were built.

CEREBRO: COMPUTADOR EVOLUCIONADO Y AVANZADO

Teniendo en cuenta que en artículos anteriores, hemos sostenido  que los  humanos somos bio-maquinas sin libre albedrio (estamos programados para fines egoístas),  es natural  que estemos de acuerdo con el  Dr.  Gary Marcus (psicólogo especializado en ciencias neurológicas, de la Universidad de Nueva York),   en el sentido de que el funcionamiento  cerebral tiene similitudes con el funcionamiento de los ordenadores actuales. Según  Marcus, ignorar este ponto de vista, refleja ignorancia.  I) Los opositores a estas similitudes, arguyen que las células nerviosas son demasiado lentas y variables para compararse a transistores y puertas lógicas de los modernos ordenadores, olvidando que estas críticas  provienen de abstracciones de pequeños fenómenos  (trafico de  iones  a través de una sola neurona), sin comprender holísticamente como trabaja y que es el cerebro.  II) Los opositores a estas similitudes  arguyen que el cerebro no actúa en forma secuencial, sino que contrariamente, diferentes  partes del  cerebro, hacen muchas cosas en paralelo y al mismo tiempo. Una idea equivocada  porque hasta los ordenadores  más simples funcionan con cierto grado de paralelismo realizando  diversas tareas simultáneamente en el controlador del disco duro y en el procesador central.
III) Los opositores a estas similitudes arguyen también    que los cerebros trabajan en forma  análoga (en forma continua), mientras los  ordenadores lo hacen en forma digital  (mediante  divisiones  discretas).  El ordenador digital, también puede realizar procesos análogos.  IV) Los opositores dicen que solo los cerebros pueden  generar  emociones y los ordenadores, no. Empero,  la   amígdala (asiento cerebral de la modulación de las emociones),  trabaja igual  que el resto del cerebro: trasmite señales,  integra información y transforma  las entradas en salidas.  Cuando la AI (inteligencia artificial),  iguale todas las funciones cerebrales  humanas (control absoluto de circuitos hormonales, movimientos corporales, señales  neurales, conciencia, etc., el todo cerebral artificial adquirirá funciones emergentes: emociones (entendidas inicialmente  como señales de alerta o prevención) y luego derivaciones de las mismas. V) Si el cerebro y las emociones tendrán  similitudes en un ordenador futuro, eso como  dependerá de  definamos las cosas. Aunque diferentes un ave y un avión: vuelan. Marcus cree que  el ordenador field programmable gate array, dara una visión  preliminar  acerca de cómo trabaja el cerebro humano. Este ordenador  posee   un  gran número de programas de  bloqueos lógicos, configurados and reconfigurados individualmente  para realizar un amplio rango de tareas. Un bloqueo lógico podría estar centrado en aritmética, otro en otra tarea, etc.,  siendo la computación total el resultado de como sean configuradas las partes   individuales.  La idea es que el cerebro posee building blocks básicos (primitivos patrones computacionales  artificiales), altamente orquestados,  destinados a  construir secuencias, recuperar  información de la memoria y  dirigir la información a diferentes localizaciones.  VI) Identificar estos  building blocks nos permitirá conectar el  lenguaje de   neuronas y  sinapsis  a la diversidad de la conducta humana (incluyendo las emociones), sirviendo también para  entender cómo se construyeron los programas cerebrales biológicos.  


Monday, June 22, 2015

TAVR VALVE PROCEDURE



VALVE PROSTHESES WITHOUT SURGERY
Preceded by experiments in pigs and recently continued with insertions of valve prosthesis in patients at high risk for open heart surgery, the use of transcatheter aortic valve replacement (TAVR), is increasing. Although currently the procedure is only authorized to be used in elderly  or demoted patients  with severe aortic stenosis, experts who use it begin to mutter that soon these procedures  will be used in any valvular injury, at any age and how much fact as possible, eliminating the name of ineligible patients for valve replacements. The new valves are made from the lining of the heart of a cow, being carried to its destination through a catheter inserted into the femoral artery. Once the valve reach the heart, opens like an umbrella. After being installed the valve, the catheter is removed, leaving in the same place the damaged natural valve and the implanted prosthesis. The procedure that takes about an hour, is performed under local anesthesia and few complications, with the patient awake, the same that is sent to his home 4-5 days later. Some critics argue that the procedure can release debris that can cause strokes.
PROTESIS VALVULARES SIN CIRUGÍA

Precedida  de  experimentos   en cerdos y continuada recientemente con  inserciones de prótesis valvulares en pacientes de alto riesgo (para cirugía a corazón abierto), se viene consolidando  el empleo del transcatheter aortic valve replacement (TAVR). Aunque de momento, solo tiene autorización para ser empleada en  pacientes ancianos o desmejorados con estenosis aortica  severa, los expertos que la emplean empiezan a murmurar que pronto  empezara a ser empleada en cualquier lesión valvular, en cualquier edad y en cuanta circunstancia sea posible, eliminando la denominación de pacientes inelegibles para reemplazos valvulares. Se trata de válvulas fabricadas  a partir  del tejido de revestimiento del corazón de una vaca,  conducidas a su destino   por medio de un catéter insertado en la arteria femoral que se abre en forma de un paraguas en una de las cámaras cardiacas, donde tras  instalar la válvula, se retira el catéter, dejando en el mismo sitio a la válvula natural dañada y a la prótesis implantada.  El   procedimiento que dura una hora, se realiza con anestesia local  y  pocas complicaciones, con el paciente despierto, el mismo que es  enviado a su casa  4 a 5 días después. Algunos críticos arguyen  que el procedimiento puede liberar detritus que pueden causar embolias. 

Saturday, June 20, 2015

HEAD TRANSPLANT



HEAD TRANSPLANT. II


Trying to gain consensus and financial support to make the first head transplant in 2016 or 2017, the Italian neurosurgeon Sergio Canavero present their surgical protocols to a crowd of  scientists and potential money donors gathered at the conference of the American Academy of Neurological and Orthopedic Surgeons in Annapolis, Maryland. There, he met his first voluntary patient the Russian Valery Spiridonov, 30, affected by a wasting, progressive and incurable disease (Werdnig-Hoffmann disease). The subjects of controversy for his protocols are summarized as follows: 1) Canavero believes that silencing the immune system to prevent rejection of the head will be possible using successful conventional anti-rejection medications. 2) To prevent brain damage from lack of oxygen, he will decrease brain and body temperature to 12 or 15 ° C, so the cells will consume less energy and neurosurgeons will have enough time to connect brain to body cerebral blood vessels. Critics say that despite cooling a stroke will occur. 3) With regard to cutting the spinal cord, Canavero will employ a very sharp blade, to obtain a clean cut. As it is known in road traffic paraplegia spinal cords are completely crushed and distorted. Clean cuts that employ less force allow preservation of many nerve endings, although nerve regrowth is not secured by themselves. 4) Using polyethylene glycol (PEG) as a bridge to fill the gap between brain and body nerve endings was showed in a study with regrowth of nerve fibers in paraplegic rats whose mobility improved markedly. His critics say that the ends of separate nerve fibers die after a short time if they are disconnected from the brain. PEF, rather stimulate the growth of new brain nerve fibers to fill gaps in the spinal cord. There, they would activate cells that control body movement.  PEG help control of all body movement is still difficult, although the 2014 Polish scientists helped to walk to a paraplegic man using nerve cells of the nose. Canavero not look very concerned about this, since according to him, are sufficient 10-20% of active neural cells of the spinal cord to transmit movements of the brain to the body, adding that as the spinal cord is a slave of the brain, and has neurons that have specific instructions to perform larger movements. That’s to say that for a person to mobilize it is enough to stimulate his spinal cord. 5) Canavero argues that if PEG fails, there are other alternatives:  flexible electrodes implanted in the spinal cord, with external power energy. 6) The Italian neurosurgeon thinks of cutting the spinal cord at the lowest possible level to avoid affecting the respiratory center and other vital centers. His critics say that a mistake at this level would determine the existence of a living head, without body control, that cannot eat or breathe on her own.

TRASPLANTE  DE  CABEZA. II

Tratando de ganar consenso y apoyo económico para  realizar el primer trasplante de cabeza el 2016 o  2017, el neurocirujano italiano  Sergio Canavero presento sus protocolos quirúrgicos  a un compacto de  científicos y potenciales donantes de dinero  reunidos en la conferencia de la American Academy of Neurological and Orthopedic Surgeons in Annapolis, Maryland. Allí,  Canavero conoció a su primer  paciente voluntario el ruso Valery Spiridonov, de 30 años, afecto de una enfermedad emaciante, progresiva e  incurable (Werdnig-Hoffmann disease). Los temas de controversia de sus protocolos se resumen así: 1) Canavero opina que el silenciamiento del sistema immune para evitar el rechazo de la cabeza,  será posible empleando medicamentos antirechazo usuales, exitosos.2) Para impedir el daño cerebral por la falta de oxigeno,  disminuirá la temperatura  cerebral y corporal  hasta 12 o 15 oC, a fin de que  las células consuman menos energía y tener  tiempo suficiente, para conectar los vasos sanguíneos cerebrales con los corporales. Sus críticos  aseguran que pese al enfriamiento  ocurrirá un accidente cerebral. 3) Respecto al corte de la medula  espinal,  Canavero empleara una hoja muy aguda,  a fin de obtener   un corte limpio  de la medula espinal. Como se sabe en las paraplejias por accidentes de tránsito las medulas espinales quedan totalmente aplastadas y distorsionadas. Los cortes limpios emplean menos  fuerza permitiendo preservar muchas terminaciones nerviosas, aunque no se asegure el recrecimiento de estas por sí mismas.  4) Empleando polietilenglicol  (PEG) como puente para llenar el vacío entre las terminaciones nerviosas cerebrales  y  las corporales cortadas, como se demostrara  en un  estudio que evidencio  crecimiento de las fibras nerviosas de ratas parapléjicas cuya movilidad mejoro marcadamente. Sus  críticos opinan que los  extremos de las fibras nerviosas separadas mueren tras  corto tiempo si  están desconectadas al cerebro.  Más bien el  PEF estimularía el crecimiento de  fibras nerviosas cerebrales nuevas  para llenar los vacios nerviosos de la  medula espinal.   Allí, ellas activarían a  células que controlan el movimiento corporal.  Que el PEG ayude a controlar  todo el movimiento corporal es difícil todavía, aunque  el 2014 científicos polacos ayudaron a andar a un parapléjico  humano, empleando células nerviosas de la nariz. Canavero no luce muy preocupado por esto,  ya que según el, bastan 10 a 20 % de células activas de la medula espinal para trasmitir movimientos del cerebro al cuerpo, añadiendo  que   siendo la medula espinal un  esclavo del cerebro cuenta con  neuronas que tienen  instrucciones especificas para  ejecutar  movimientos mayores. Es decir para  que una persona se movilice basta estimular su medula espinal. 5) Canavero sostiene que si  el PEG no funciona queda la alternativa de emplear  electrodos flexibles implantados en la  medula espinal, con comandos energéticos externos. 6) El neurocirujano italiano  piensa en cortar la medula espinal al nivel más bajo posible para no afectar el centro respiratorio y otros centros vitales.  Sus críticos opinan que un error en este nivel condicionaría la existencia de una  cabeza viva,  sin control corporal, sin  comer, ni respirar por sí misma. 


Tuesday, June 09, 2015

LIGHTSAIL




PENCIL SHIP PROPELLED BY LIGHT

Carrying terrestrial technology into a microsatellite triplet (three cubsats 10 x 10 cm, joined together to carry large solar panels: 344 square feet), the small ship: Lightsail, which like a bottle carrying an explicit techno-message on its inside, is struggling to position itself for the first time in Earth orbit with only the aid of sunlight as fuel. Here, although the principle is simple, the prospect is infinite. By reflecting sunlight into light and large mirrors (solar sails or panels), photons transfer their energy and momentum to mobilize ship sails. Although the resulting acceleration is minimal -but continuous. it is expected the ship  will reach higher speeds. The futuristic perspective is to reach out the heliopause and continue exploring our entire universe aided by the light of other solar systems. The accomplishments of the Lighsail around our orbit is only an experimental trial. The ultimate goal is to leave our solar system where there appear not to exist intelligent civilizations and explore the infinite where surely we will find other energy sources, new habitats and new possibilities. LightSail are small ships privately funded from citizens around the world under the direction of The Planetary Society, not dependent on any space agency. The second step will be implemented in 2016 with the launch of another Lightsail beyond our orbit. The idea of ​​Lightsail project was first proposed by the astronomer Carl Sagan. The Planetary Society, which has no access to the extensive network of satellites and radiotelescopes that NASA has around the world, has only two land stations: California State Polytechnic University in San Luis Obispo and the Georgia Institute of Technology.

MININAVE  ESPACIAL,  A LA DERIVA

Portando  tecnología terrestre al interior de un  triplete microsatelital (3 cubsats de 10 x 10 cm, unidos entre sí para portar extensos paneles solares: 344 pies cuadrados), la pequeña nave: Lightsail,  cual botella a la deriva con un mensaje tecnológico explicito en su interior,  pugna por  posicionarse  por primera vez en la órbita terrestre con la sola ayuda de la luz solar como combustible. Aquí, aunque el   principio es simple,  la perspectiva es infinita. Al reflejarse la luz solar en los grandes y livianos espejos (paneles o velas solares), superficiales desplegados, los fotones  trasfieren su energía y momentum  a la pequeña nave movilizando  sus velas. Aunque la aceleración resultante es pequeña -pero continua-  se espera que con el  tiempo la nave  alcance altas velocidades. La perspectiva futurista es alcanzar  aceleración suficiente  para salir de la  heliopausa y  continuar explorando la totalidad de nuestro universo  ayudados por la luz de otros sistemas solares. Lo realizado por el Lighsail alrededor de nuestra  órbita terrestre es solo un ensayo experimental. El  objetivo final es salir de nuestro sistema solar donde no parece existir civilizaciones inteligentes y explorar el infinito donde con toda seguridad encontraremos otras formas energéticas, nuevos hábitats y nuevas posibilidades. LightSail son pequeñas naves financiadas con  fondos privados procedentes de  ciudadanos de todo el mundo bajo la dirección de The Planetary Society, no dependiente de ninguna agencia espacial.  El segundo paso será ejecutado el  2016 con el lanzamiento de otro Lightsail más allá de nuestra órbita terrestre. La idea del proyecto  Lightsail, fue propuesta por primera vez por el astrónomo Carl Sagan.  The Planetary Society,  que no tiene acceso a la extensa red de satélites y radiotelescopios que tiene la  NASA  alrededor del mundo, solo cuenta con 2 estaciones terrestres: California State Polytechnic University en  San Luis Obispo y el Georgia Institute of Technology.