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Q-CHAT-NAO: Un aliado para el diagnóstico del Trastorno del Espectro Autista

El aumento de la prevalencia del Trastorno del Espectro Autista (TEA) subraya la necesidad de contar con herramientas de detección temprana. La integración de la inteligencia artificial, como en el sistema Q-CHAT-NAO, es prometedora en la evaluación y terapia de niños con TEA, aliviando la carga del terapeuta y ofreciendo resultados efectivos comparables a los métodos tradicionales. En consecuencia, esto desafía los estigmas sobre la inteligencia artificial en la medicina.
¿Qué es el autismo?
La expresión “autismo” es un término de reciente creación que proviene del prefijo griego αυτος (autos), que significa “uno mismo”, y el sufijo ισμός (ismós). Se utiliza para formar sustantivos abstractos que indican una determinada tendencia. En este contexto, la interpretación adecuada sería “entrar en uno mismo”. Desde una perspectiva clínica, se utiliza para referirse a aquellos individuos que tienden a “aislarse del mundo externo”.
El trastorno del espectro autista (TEA), o autismo, es un trastorno neurológico crónico que afecta la interacción social, la comunicación y la flexibilidad en el razonamiento y el comportamiento. El TEA es una afección compleja con criterios variables, lo que hace que el diagnóstico sea un desafío, ya que no hay dos personas iguales.
La causalidad del autismo se ha estudiado durante más de 30 años. Investigaciones recientes muestran que factores genéticos y ciertos factores ambientales pueden provocar alteraciones cerebrales tempranas. El autismo es un trastorno neuropsiquiátrico altamente genético causado por alteraciones en genes interdependientes ubicados en diferentes partes del genoma.
Estos estudios son cruciales, sobre todo cuando recientemente hemos asistido a un aumento exponencial de los diagnósticos en todo el mundo. Aunque tenemos algunas pistas, a día de hoy no sabemos qué está provocando este aumento.
Según estudios publicados por el Informe Semanal de Morbilidad y Mortalidad (MMWR) de los CDC, se han identificado trastornos del espectro autista en 1 de cada 36 niños de 8 años (2,8%). Los nuevos hallazgos muestran cifras más altas que la estimación anterior de 2018, que indicaba una prevalencia de 1 de cada 44 niños (2,3%). Este aumento de casos diagnosticados aumenta la necesidad de herramientas de cribado y detección temprana para mejorar la calidad de vida de las personas afectadas.
Inteligencia Artificial en la detección TEA
El Q-CHAT-10 es el sistema de detección más utilizado e incluye diez preguntas para los padres o cuidadores de un niño. Q-CHAT-10 es un paso previo a un diagnóstico estandarizado según los criterios del Manual Diagnóstico y Estadístico de los Trastornos Mentales. Pero ¿qué pasaría si introdujéramos la Inteligencia Artificial en la ecuación?
Según Félix de la Paz, profesor de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática de la UNED, NAO es “un robot humanoide del tamaño de un juguete y de agradable apariencia”. Añade que “el atractivo que tiene NAO para niños con Trastornos Mentales Trastorno del Espectro Autista ha quedado demostrado en diferentes estudios, donde la integración de un robot NAO en programas de intervención psicoeducativa se asocia con mejoras en la comunicación, la atención y la interacción social”. La interacción entre humanos y robots, en particular con el robot NAO, tiene un impacto positivo en la evaluación y terapia de niños con TEA.
En el sistema Q-CHAT-NAO las respuestas al examen provienen del comportamiento de los propios niños. El sistema detecta indicadores tempranos de riesgo de trastorno del espectro autista en niños bajo la supervisión de un terapeuta. Los resultados del cribado ayudan a priorizar el diagnóstico y planificar intervenciones psicoeducativas mientras se monitorean las mejoras.
Los resultados se obtienen de las acciones del niño, consideradas como fuente de verdad. Esta automatización libera al terapeuta de ciertas responsabilidades, permitiéndole centrarse más en los detalles. Además, la clasificación Q-CHAT-NAO está respaldada por modelos de aprendizaje automático.
Este sistema de 6 preguntas, desarrollado a través de una investigación multidisciplinar entre Psicología e Informática de la UNED, es tan eficaz como el tradicional cuestionario indirecto de 10 preguntas. Además, la prueba de detección inicial tuvo éxito y validó el marco adecuado para futuras investigaciones.
Reflexiones al respecto
La investigación Q-CHAT-NAO requiere actualmente una gran inversión para alcanzar su máximo potencial. A pesar de las crecientes tasas de diagnósticos de TEA, los estudios han demostrado consistentemente la efectividad de este proyecto, proporcionando un fuerte incentivo para continuar.
La inteligencia artificial y la robótica no son los monstruos de destrucción masiva representados en las películas de ciencia ficción, como demuestra la NAO. Pueden ser de gran ayuda en el campo de la medicina, especialmente a la hora de detectar enfermedades. Numerosos estudios han demostrado la alta eficacia de la inteligencia artificial en este aspecto. Con una base de datos adecuada, son capaces de identificar síntomas de forma más eficaz que un ser humano.
Por lo tanto, nuestro temor a introducir la inteligencia artificial en los campos médicos es completamente infundado y está generado de manera más estereotipada por narrativas sobre cuán negativo podría ser un futuro en el que los robots formen parte de nuestra vida diaria.
Bibliografía:
Maenner, M.J., Shaw, K.A., Baio, J., et al. (2020). Prevalence of autism spectrum disorder among children aged 8 years—autism and developmental disabilities monitoring network. MMWR Surveillance Summaries, 69(4). https://www.cdc.gov/mmwr/volumes
UNED. (2021). Un robot humanoide, tan eficaz como los test convencionales para detectar los primeros signos del autismo. https://portal.uned.es/portal/page?_pageid=93,71434240&_dad=portal&_schema=PORTAL
Romero-García, R. (2021). Q-CHAT-NAO: A robotic approach to autism screening in toddlers. Journal of Biomedical Informatics. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S153204642100126X

February 8, 2024
Q-CHAT-NAO: An Ally for the Diagnosis of ASD

The increase in the prevalence of ASD underscores the need for early detection tools. The integration of Artificial Intelligence, as in the Q-CHAT-NAO system, shows promise in the evaluation and therapy of children with ASD, easing the therapist’s burden and offering effective results comparable to traditional methods. Consequently, this challenges stigmas about AI in medicine.
What is Autism?

The expression “autism” is a recently created term that comes from the Greek prefix αυτος (autos), which means “oneself”, and the suffix ισμός (ismos). It is used to form abstract nouns that indicate a certain tendency. In this context, the appropriate interpretation would be “to go into oneself.” From a clinical perspective, it is used to refer to those individuals who tend to “isolate themselves from the external world.”
Autism spectrum disorder (ASD), or autism, is a chronic neurological disorder that affects social interaction, communication, and flexibility in reasoning and behavior. ASD is a complex condition with varying criteria, making diagnosis challenging as no two individuals are alike.
Autism’s causality has been studied for over 30 years. Recent research shows that genetic factors and certain environmental factors can cause early brain alterations. Autism is a highly genetic neuropsychiatric disorder caused by alterations in interdependent genes located in different parts of the genome.
These studies are crucial, especially when recently we have witnessed an exponential increase in diagnoses worldwide. Although we have some clues, today we do not know what is causing this increase.
According to studies published by the CDC’s Morbidity and Mortality Weekly Report (MMWR), autism spectrum disorders have been identified in 1 in 36 8-year-old children (2.8%). New findings show higher figures than the previous estimate from 2018, which indicated a prevalence of 1 in 44 children (2.3%). This increase in diagnosed cases increases the need for screening and early detection tools to improve the quality of life of affected people.
Artificial Intelligence in ASD Detection

The Q-CHAT-10 is the most widely used screening system which includes ten questions for parents or caregivers of a child. Q-CHAT-10 is a preliminary step before a standardized diagnosis according to the criteria of the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders. But what would happen if we introduced Artificial Intelligence into the equation?
According to Félix de la Paz, professor at the UNED Higher Technical School of Computer Engineering, NAO is “a humanoid robot the size of a toy and with a pleasant appearance”. He adds that “the attraction that NAO has for children with Mental Disorders Autism Spectrum Disorder has been demonstrated in different studies, where the integration of an NAO robot in psychoeducational intervention programs is associated with improvements in communication, attention, and social interaction.” Human-robot interaction, particularly with the NAO robot, has a positive impact on the assessment and therapy of children with ASD.
In the Q-CHAT-NAO system, the answers to the exam come from the behavior of the children themselves. The system detects early risk indicators for autism spectrum disorder in children under the supervision of a therapist. The screening results help prioritize diagnosis and plan psychoeducational interventions while monitoring improvements.
The results are obtained from the child’s actions, considered as a source of truth. This automation relieves the therapist of certain responsibilities, allowing them to focus more on the details. Furthermore, the Q-CHAT-NAO classification is supported by machine learning models.
This 6-question system, developed through multidisciplinary research between Psychology and Computer Science at UNED, is as effective as the traditional 10-question indirect questionnaire. Furthermore, the early-stage screening test was successful, validating the suitable framework for further investigations.
Reflections on this

Q-CHAT-NAO research currently requires a large investment to realize its full potential. Despite rising rates of ASD diagnoses, studies have consistently shown the effectiveness of this project, providing a strong incentive to continue.

AI and robotics are not the monsters of mass destruction depicted in sci-fi movies, as NAO demonstrates. They can be of great help in the field of medicine, especially when it comes to detecting diseases. Many studies have demonstrated the high effectiveness of AI in this aspect. With an appropriate database, they are capable of identifying symptoms more effectively than a human being.
Therefore, our fear of introducing artificial intelligence in medical fields is completely unfounded and is more stereotypically generated by narratives about how negative a future where robots are part of our daily lives could be.
Bibliography

Maenner, M.J., Shaw, K.A., Baio, J., et al. (2020). Prevalence of autism spectrum disorder among children aged 8 years—autism and developmental disabilities monitoring network. MMWR Surveillance Summaries, 69(4). https://www.cdc.gov/mmwr/volumes/69/ss/ss6904a1.htm
Maenner, M.J., Warren, Z., Williams, A.R., et al. (2023). Prevalence of autism spectrum disorder among children aged 8 years—autism and developmental disabilities monitoring network. MMWR Surveillance Summaries, 72(2). https://www.cdc.gov/mmwr/volumes/69/ss/ss6904a1.htm
UNED. (2021). Un robot humanoide, tan eficaz como los test convencionales para detectar los primeros signos del autismo. https://portal.uned.es/portal/page?_pageid=93,71434240&_dad=portal&_schema=PORTAL
Romero-García, R. (2021). Q-CHAT-NAO: A robotic approach to autism screening in toddlers. Journal of Biomedical Informatics. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S153204642100126X

February 8, 2024
Identidad humana e identidad artificial

Al vivir en una era tecnológica, podemos ver cómo la inteligencia artificial ha conquistado el mundo. La inteligencia artificial resulta útil en finanzas, transporte, atención médica y educación. Sin embargo, ¿se ha convertido la identidad artificial en un activo más valioso para el mundo que la mente humana?

Ambigüedad: ¿útil o innecesaria?

           En su disertación, el Dr. Joaquín Vidal profundiza en el tema de la identidad humana y la identidad artificial. Habló de un estudio sobre la ambigüedad como estilo comunicativo en la cultura japonesa. Consideró apropiado hablar de esto debido a que la cultura japonesa utiliza la inteligencia artificial en mayor medida en comparación con los países occidentales.

El Dr. Vidal cuenta brevemente una anécdota que vivió mientras visitaba un Onsen, una fuente termal en la que la gente suele bañarse, en Japón. Al entrar al Onsen, notó que había una rama que estaba en el camino. Luego quitó la rama para que no molestara a nadie. Poco después, un miembro del personal empezó a conversar con él. Luego, el trabajador le explicó a Vidal que la rama fue colocada allí a propósito por el líder espiritual de ese monasterio para bendecir a todos los niños que estaban presentes. Al darse cuenta de la importancia de la rama, la volvió a colocar y se disculpó. Esta anécdota es un ejemplo de ambigüedad. La ambigüedad consiste en priorizar los sentimientos del oyente y tratar con respeto a ambas partes, al oyente y al hablante. Tampoco expresa directamente el punto que desea transmitir, sino que facilita la transmisión de su mensaje.

            Sin embargo, la sociedad japonesa se ha vuelto menos aficionada a esta táctica de comunicación, ya que puede malinterpretarse y supone una pérdida de tiempo. Estudios recientes muestran que las mujeres japonesas tienen más probabilidades de adoptar estilos de comunicación occidentales. Las mujeres japonesas se han vuelto más sencillas en sus medios de comunicación. Esto se debe a la gran cantidad de malas interpretaciones que una simple mirada puede dar. Aunque la cultura japonesa quiere dejar atrás la ambigüedad, algo que escapa a sus parámetros culturales en su forma habitual de comunicación provoca resistencia al cambio.

Inteligencia artificial y ambigüedad

          El Dr. Vidal explica luego el caso de una cantante virtual, Hatsune Miku, que fue creada por inteligencia artificial. Hatsune Miku se generó utilizando las voces de diferentes cantantes y se le asignaron seis bibliotecas de modulación en su voz para poder representar emociones y parecer más realista. Aunque pueda parecer que esta figura de inteligencia artificial no puede mostrar emociones y es solo una apariencia, esta cantante aún demuestra ambigüedad al mostrar amor, enojo y soledad. A pesar de poder mostrar ambigüedad, todo esto es posible gracias a la intervención humana creativa.

Modelo trascendente y unidad

        Además, Vidal analiza el modelo trascendente. Destaca que aunque tenemos libertad, es nuestra responsabilidad tomar el control de nuestras vidas. Presenta una lista de principios de inmanencia y trascendencia que, si se encuentran similitudes entre ellos, pueden unir a las personas.

February 1, 2024
Human Identity and Artificial Identity

Living in a technological era, we can see how artificial intelligence has taken the world by storm. Artificial intelligence results useful in finance, transportation, healthcare, and education. However, has artificial identity become a more valuable asset to the world rather than the human mind?

Ambiguity: Useful or Unnecessary?

In his dissertation, Dr. Joaquin Vidal delves into the topic of human identity and artificial identity. He spoke about a study on ambiguity as a communicative style in Japanese culture. He felt it was appropriate to speak about this due to the reason that the Japanese culture uses artificial intelligence to a greater extent in comparison to Western countries.

Dr. Vidal briefly retells an anecdote he experienced while visiting an Onsen, a hot spring in which people tend to bathe, in Japan. When entering the Onsen, he noticed there was a branch that was in the way. He then removed the branch so that it would not disturb anyone. A short while later, a staff member started to converse with him. The worker then explained to Vidal that the branch was purposely placed there by the spiritual leader of that monastery to bless all of the children that were present. Upon realizing the importance of the branch, he placed it back and apologized. This anecdote is an example of ambiguity. Ambiguity consists of prioritizing your listener’s feelings and treating both parties, the listener and speaker with respect. It also does not directly express the point you want to get across but instead eases your way into conveying your message.

However, Japanese society has grown less fond of this communication tactic since it can be misunderstood and is a time-waster. Recent studies show that Japanese women have been more likely to adopt Western styles of communication. Japanese women have become more straightforward in their means of communication. This is due to the great amount of misinterpretation so much as a mere look can give. Even though Japanese culture wants to leave ambiguity behind, something that escapes their cultural parameters in their accustomed form of communication causes resistance to change.

Artificial Intelligence and Ambiguity

Dr. Vidal later explains the case of a virtual singer, Hatsune Miku, who was created by artificial intelligence. Hatsune Miku was generated using the voices of different singers and was given six modulation libraries in her voice to be able to portray emotion and to seem more realistic. Although it can seem that this AI figure cannot show emotion and is just an appearance, this singer still demonstrates ambiguity by showing love, anger, and loneliness. Despite being able to show ambiguity, this is all possible due to creative human intervention.

Transcendent Model and Unity

Furthermore, Vidal discusses the transcendent model. He emphasizes that even though we have freedom, it is our responsibility to take control of our lives. He presents a list of immanence and transcendence principles which, if found similarities within them, can unite people.

January 30, 2024
Teléfonos versus cerebro ¿Quién realmente está ganando?

Los teléfonos móviles existen desde hace varias décadas. Como resultado, se han convertido en una herramienta esencial en la vida de muchas personas. Los teléfonos son útiles para completar varias tareas, desde comunicarse con amigos y familiares hasta algo tan simple como pedir comida. A pesar de la practicidad de estos dispositivos, surge la pregunta de si estas “herramientas útiles” pueden causar daño a nuestro cerebro.
Dispositivos electrónicos y vida diaria
Te despiertas por la mañana y revisas tu teléfono en busca de nuevos correos electrónicos o mensajes de texto. Quizás incluso eches un vistazo a tus redes sociales. Antes de salir de casa, revisas tu teléfono para saber si será un día caluroso o frío para vestirte de acuerdo con el tiempo. Más tarde, es posible que tengas que comunicarte con tu jefe si tienes alguna pregunta. ¿Alguno de estos escenarios te suena familiar?
Según una estadística de uso de teléfonos móviles, se dice que los adultos que viven en Estados Unidos revisan sus teléfonos unas 344 veces al día, durante intervalos de cuatro minutos. Su tiempo frente a la pantalla suma aproximadamente tres horas cada día. Podemos habernos propuesto comprobar rápidamente algo en nuestros dispositivos electrónicos y, sin querer, caer en la trampa de realizar diversas tareas relacionadas con el teléfono. Desafortunadamente, estas tareas pueden robarnos gran parte de nuestro tiempo.
La desventaja de la dependencia digital
Nosotros, como sociedad, nos hemos vuelto extremadamente dependientes de la tecnología para completar incluso las tareas más simples. ¿Esta dependencia de nuestros teléfonos es perjudicial para nuestras vidas? Muchas personas que residen en los EE. UU. llevan vidas muy ocupadas, lo que hace que la multitarea sea una práctica común. Aunque la multitarea puede parecer un hábito eficaz, sólo tiene resultados negativos en nuestro rendimiento diario. Las investigaciones han concluido que hablar con alguien por teléfono es suficiente para distraerlo mientras conduce. Esto puede hacer que el conductor desvíe su atención del camino. Además, se dice que una simple “ding” de una notificación disminuye drásticamente el desempeño laboral.
La simple presencia de un teléfono móvil es suficiente para interrumpir nuestro proceso de pensamiento. Se realizó un estudio para demostrar cómo el uso del teléfono puede afectar nuestro cerebro. Un grupo de participantes tenía sus teléfonos a su alcance o en un lugar visible. Los teléfonos de los demás participantes estaban fuera de su alcance o vista. Aquellos que tenían sus teléfonos fuera del alcance, en una habitación diferente, resultaron trabajar más eficientemente en comparación que aquellos que tenían sus teléfonos cerca.
Este experimento concluye que no importa nuestros esfuerzos para trabajar diligentemente, nuestro cerebro inconscientemente siente la necesidad de revisar nuestros teléfonos. La única “solución” según el estudio era colocar el dispositivo móvil en una habitación completamente diferente.
Las ventajas del uso del teléfono móvil
A pesar de tener sus desventajas, el uso del teléfono también posee algunos atributos positivos. Los investigadores han descubierto que el uso del teléfono puede mejorar relativamente la memoria. En una investigación reciente, se pidió a los participantes que interactuaran con una pantalla que mostraba círculos numerados. Se les pidió que arrastraran estos círculos a ambos lados de la pantalla. El pago por cada círculo era compatible con el número inscrito en él. A la mitad de los participantes se les permitió tomar notas en la pantalla, indicando qué círculos debían moverse en qué dirección. Por el contrario, la otra mitad tuvo que confiar únicamente en su memoria.
Este estudio demostró que el acceso a recordatorios digitales puede mejorar el desempeño de un individuo. Sorprendentemente, no sólo se recordaron los círculos de alto valor que se anotaron, sino que también se conservaron los círculos de bajo valor que no se registraron. Los investigadores sugirieron que al depender de la tecnología para almacenar datos críticos, el cerebro está mejor equipado para retener información menos importante. Una vez que los participantes ya no pudieron acceder a los recordatorios, aún recordaron el círculo de bajo valor. Sin embargo, el recuerdo de los círculos de alto valor estaba obsoleto.
Pensamientos finales
Todavía queda mucho por explorar para comprender plenamente los efectos duraderos de la dependencia de los dispositivos electrónicos en nuestra fuerza de voluntad y cognición. Por el momento, existe una solución alternativa que podemos considerar para minimizar los efectos adversos de este problema. Se refiere a cómo percibimos nuestras capacidades cognitivas. En su libro, The Expectation Effect, David Robson presenta una investigación convincente que refuta la idea de que ejercer nuestra fuerza de voluntad en un área agota nuestras reservas mentales. Esto hace que sea más difícil concentrarse en otras tareas. Si bien esto puede tener algo de verdad, depende principalmente de nuestra forma de pensar.
Las personas que creen que nuestro cerebro posee recursos limitados corren un mayor riesgo de experimentar agotamiento mental y mostrar una autodisciplina reducida durante las tareas. Por el contrario, quienes suscriben la idea de que resistir la tentación mejora nuestra capacidad para hacerlo, están seguros de que los recursos de nuestro cerebro son ilimitados. Como resultado, pueden exhibir autocontrol sin experimentar fatiga mental. Además, su rendimiento en tareas posteriores no se ve afectado.
En resumen, para reducir el uso irresponsable del teléfono, se puede planear persistir en colocarlo en una habitación separada. Además, podemos recordarnos con frecuencia que nuestro cerebro tiene más capacidad de la que se le atribuye. Cada vez que evitamos con éxito la tentación de revisar nuestros teléfonos, se crea una nueva conexión neuronal. Esta conexión será útil para resistir impulsos similares en el futuro.
Bibliografía
Ruggeri, Amanda. “How Mobile Phones Have Changed Our Brains.” BBC News, BBC, 18 May 2023, www.bbc.com/future/article/20230403-how-cellphones-have-changed-our-brains.

January 23, 2024
Phones vs Brain. Who is Really Winning?

Mobile phones have been around for several decades. As a result, they have become an essential tool in many people’s lives. Phones are useful for completing several tasks, from communicating with friends and family to something as simple as ordering food. Despite the practicality of these devices, the question arises if these “helpful tools” can cause harm to our brains.
Electronic Devices and Daily Life
You wake up in the morning and check your phone for new emails or text messages. Perhaps you even glance at your social media. Before leaving home, you check your phone to find out if it will be a hot or cold day to dress accordingly. Later in the day, you may need to contact your boss regarding a question. Do any of these scenarios sound familiar?
According to a cellphone usage statistic, it is said that adults living in the US check their phones about 344 times per day, during four-minute intervals. Their screen time adds up to approximately three hours every day. We can have set in mind to quickly check something on our electronic devices and unintentionally fall down a rabbit hole of carrying out various phone-related tasks. Unfortunately, these tasks can steal much of our time.
The Downside of Digital Dependence
We, as a society, have grown extremely reliant on technology to complete even the simplest tasks. Is this reliance on our phones damaging to our lives? Many people who reside in the US live very busy lives, making multitasking a common practice. Although multitasking can seem like an effective habit, it only results negatively in our overall everyday performance. Research has concluded that speaking with someone via phone call is enough to distract someone while driving. This can cause one’s focus to divert from the road. Additionally, a mere notification “ding” is said to drastically decrease one’s work performance.
Just the presence of a cell phone is enough to interrupt our thought process. A study was conducted to demonstrate how phone usage can affect our brains. A group of participants had their phones within their reach or in a visible place. The other participants’ phones were out of their reach or sight. Those who had their phones out of reach, in a different room, resulted to work more efficiently in comparison rather than those who had their phones nearby.
This experiment concludes that no matter our efforts put into working diligently, our brain subconsciously feels the need to check on our phones. The only “solution” according to the study was to place one’s mobile device in a completely different room.
The Upside of Mobile Phone Usage
Despite having its disadvantages, phone usage also possesses some positive attributes. Researchers have found that phone usage can relatively enhance memory. In a recent investigation, participants were requested to interact with a screen that showed numbered circles. They were required to drag these circles to either side of the screen. The payment for each circle was compatible with the number inscribed on it. Half of the participants were permitted to take notes on the screen, indicating which circles should be moved in which direction. In contrast, the other half had to rely on their memory alone.
This study showed that accessing digital reminders can enhance an individual’s performance. Surprisingly, not only were high-value circles that were jotted down remembered but low-value circles that weren’t recorded were also retained. The researchers suggested that by relying on technology to store critical data, the brain is better equipped to retain less important information. Once the participants were no longer able to access the reminders, they still recalled the low-value circle. However, the memory of the high-value circles was obsolete.
Final Thoughts
There is yet so much to explore to fully comprehend the long-lasting effects of device dependence on our willpower and cognition. For the time being, there exists an alternative solution that we can consider to minimize the adverse effects of this issue. It pertains to how we perceive our cognitive abilities. In his book, The Expectation Effect, David Robson presents compelling research that refutes the idea that exerting our willpower in one area exhausts our mental reserves. This makes it harder to concentrate on other tasks. While this may hold some truth, it is mostly dependent on our mindset.
Individuals who hold the belief that our brains possess limited resources are at an increased risk of experiencing mental exhaustion and displaying reduced self-discipline during tasks. Conversely, those who subscribe to the notion that resisting temptation enhances our ability to do so, are certain that our brain’s resources are limitless. As a result, they can exhibit self-control without experiencing mental fatigue. Additionally, their performance on subsequent tasks remains unaffected.
In summation, to reduce mindless phone usage, one can plan to persist in placing it in a separate room. Furthermore, we can frequently remind ourselves that our brains hold more capacity than what it is given credit for. Each time we successfully avoid the urge to check our phones, a new neural connection is built. Such connection will be of assistance in resisting similar impulses down the road.
Bibliography
Ruggeri, Amanda. “How Mobile Phones Have Changed Our Brains.” BBC News, BBC, 18 May 2023, www.bbc.com/future/article/20230403-how-cellphones-have-changed-our-brains.

January 23, 2024
Un grupo de bacterias que transformará el calentamiento global

Investigadores de la Universidad de Washington, la Universidad Northwestern y la Universidad de Utah han iniciado un método para eliminar el metano del dióxido de carbono y la biomasa. La investigadora principal Mary E. Lidstrom afirma que el uso de un grupo de bacterias conocidas como metanótrofas reducirá el ritmo del calentamiento global.

Metano

El metano es una fuente importante de hidrógeno que es más ligero que el aire, ligeramente soluble en agua y se quema fácilmente en el aire al formar dióxido de carbono y vapor de agua. Esta fuente está compuesta por la descomposición bacteriana anaeróbica de materia vegetal bajo el agua. El metano también desempeña un papel importante como gas de efecto invernadero. Se produce y luego se libera a la atmósfera. El aumento de la concentración de metano en la atmósfera ha contribuido al efecto invernadero.

Como resultado, los gases de efecto invernadero absorben energía térmica neta y la reirradian de regreso a la superficie del planeta. Las sustancias químicas orgánicas emitidas por los sistemas petroleros, la industria, la agricultura, el uso de la tierra y las actividades de gestión de residuos potencialmente atrapan el calor y producen cambios sustanciales en el clima.

El poderoso grupo de los metanótrofos

Según un grupo de investigadores de la Universidad de Washington, los metanótrofos consumen metano, lo que eliminará el metano del aire y convertirá parte de él en células como fuente de proteína sostenible. En primer lugar, una cepa de bacterias dentro de los metanótrofos llamada methykotuvimicrobium buryatense 5GB1C puede eliminar el metano incluso cuando está presente en cantidades más bajas.

Básicamente, este grupo de bacterias prospera en vertederos, campos de arroz y pozos petroleros con niveles más altos de metano. El profesor de Ciencias de la Tierra en Royal Holloway, Universidad de Londres, comenta que las bacterias que consumen rápidamente metano en las concentraciones más altas que se encuentran en los rebaños de ganado podrían tener un impacto importante en la eliminación de las emisiones de metano. La cepa bacteriana methykotuvimicrobium buryatense 5GB1C tiene potencial para consumir metano y es más de 85 veces más potente que el dióxido de carbono en una escala de veinte años.

Soluciones para el crecimiento de microorganismos

Los investigadores han presentado varias soluciones para el crecimiento de microorganismos. La creación de biofiltros podría contener nutrientes necesarios para el crecimiento de microorganismos. Otra idea sería realizar cambios genéticos en la cepa bacteriana induciendo mutaciones genéticas y seleccionando cepas específicas. Si estas soluciones avanzan, las naciones de todo el planeta pueden evitar que 240 millones de toneladas de metano provenientes de los principales sitios de emisión ingresen a la atmósfera en las próximas décadas.

Sin embargo, los metanótrofos son limitados. El grupo de bacterias necesita oxígeno, por lo que pueden utilizarlo para oxidar el metano. Permanecen en una capa por encima de los metanógenos, donde pueden acceder al oxígeno y al metano. Con el tiempo, el metano ha aumentado sustancialmente y cuanto más se calienta la atmósfera, más emisiones naturales tiene el planeta. Por eso, los investigadores están analizando a los metanótrofos mientras permanecen en esta capa. Cuanta más comida tengan, más eficientemente crecerán. No obstante, los científicos están observando las capas multiescala mediante bioingeniería.

El objetivo de la bioingeniería es caracterizar cada etapa del proceso y aumentar la transferencia de masa, eliminar las limitaciones de oxidación y agregar más reductores para aumentar la eficiencia del consumo de metano. Las Academias Nacionales examinarán las investigaciones sobre la eliminación de metano atmosférico compuestas por un comité con tecnologías de emisiones negativas.

Soporte adicional

La Carbon Technology Research Foundation está cooperando con la química Jessica Swanson de la Universidad de Utah para financiar investigaciones para cambiar el clima global. La química transformó su laboratorio para desarrollar un proceso que aprovecharía a los metanótrofos. Swanson aspira a habilitar a los metanótrofos y eliminar eficazmente el metano del aire en bajas concentraciones. El equipo de Swanson ha garantizado tres años de financiación para respaldar la investigación.

Con el apoyo de la Carbon Technology Research Foundation, expertos de la Universidad de Washington y la Universidad Northwestern proporcionarán financiación al equipo de Swanson para las tecnologías en desarrollo. De lo contrario, el grupo de bacterias puede desplegarse en lugares con alta concentración de metano, como minas de carbón, campos petroleros y vertederos.

Conclusión

Sin duda, un grupo de bacterias alimentarios metanótrofos trae luz al final del túnel. Con la expectativa de posibles soluciones para resolver nuestra crisis climática global, esperamos que investigadores como la Dra. Jessica Swanson y su equipo de la Universidad de Utah sigan recibiendo financiación y apoyo. Para escuchar una entrevista completa con la Dra. Jessica Swanson, haga clic en este enlace para comprender los detalles y la ampliación de la investigación del Grupo Swanson.

December 13, 2023
A Group of Bacteria That Can Transform Global Warming

Researchers from the University of Washington, Northwestern University, and the University of Utah have initiated a method of removing methane from carbon dioxide and biomass. Lead researcher Mary E. Lidstrom states that using a group of bacteria known as methanotrophs will slow the rate of global heating.
Methane
Methane is an important source of hydrogen that is lighter than air, is slightly soluble in water, and burns readily in air as it forms carbon dioxide and water vapor. This source is composed of the anaerobic bacterial decomposition of vegetable matter underwater. Methane also has a significant role as a greenhouse gas. It is produced and then released into the atmosphere. An increased methane concentration in the atmosphere has contributed to the greenhouse effect.
As a result, greenhouse gases absorb net heat energy and reradiate it back to the planet’s surface. The emitted organic chemicals from petroleum systems, industry, agriculture, land use, and waste management activities lead to potentially trapping heat and producing substantial changes in the climate.
The Powerful Group of Methanotrophs
According to a group of researchers from the University of Washington, methanotrophs consume methane, which will remove methane from the air and convert part of it to cells as a source of sustainable protein. Firstly, a strain of bacteria within the methanotrophs named methykotuvimicrobium buryatense 5GB1C can remove methane even when it’s present in lower amounts.
Essentially, this group of bacteria thrives in landfills, rice fields, and oil wells with higher methane levels. Professor of Earth Sciences at Royal Holloway, University of London, comments that bacteria that rapidly eat methane at the higher concentrations found in cattle herds could majorly impact eliminating methane emissions. The bacterial strain methykotuvimicrobium buryatense 5GB1C potential to consume methane and is over 85 times more potent than carbon dioxide on a twenty-year scale.
Solutions for the Growth of Microorganisms
Researchers have presented several solutions for the growth of microorganisms. The creation of biofilters could contain nutrients necessary for the growth of microorganisms. Another idea would be to make genetic changes to the bacterial strain by inducing gene mutations and selecting specific strains. If these solutions advance, nations across the planet can prevent 240 million tons of methane from major emission sites from entering the atmosphere for decades to come.
However, methanotrophs are limited. The group of bacteria needs oxygen, so they can use oxygen to oxidize methane. They linger in a layer above the methanogens, where they can access oxygen and methane. Over time, methane has substantially increased, and the more the atmosphere warms, the more natural emissions the planet has. So, researchers are analyzing methanotrophs as they linger in this layer. The more food they have, the more they’ll grow efficiently. Nonetheless, scientists are observing the multiscale layers through bioengineering.
Bioengineering’s objective is to characterize each stage of the process and increase mass transfer, remove the oxidation limitations, and add more reductants to increase the efficiency of consuming methane. The National Academies will examine the atmospheric methane removal research composed of a committee with negative emissions technologies.
Additional Support
The Carbon Technology Research Foundation is cooperating with University of Utah chemist Jessica Swanson on funding research to change the global climate. The chemist transformed her lab to develop a process that would harness methanotrophs. Swanson aspires to enable methanotrophs and effectively eliminate methane from the air at low concentrations. Swanson’s team has guaranteed three years of funding to support the research.
With the support of the Carbon Technology Research Foundation, experts from the University of Washington and Northwestern University will provide Swanson’s team funding for the developing technologies. Otherwise, the group of bacteria can deploy at highly concentrated methane locations such as coal mines, oil fields, and landfills.
Conclusion
Without a doubt, a group of eating bacteria methanotrophs brings light to the end of the tunnel. With the expectation of potential solutions to solve our global climate crisis, we hope that researchers like Dr. Jessica Swanson and her team from the University of Utah will continue to be funded and supported. To listen to a complete interview with Dr. Jessica Swanson, click on this link to understand the details and expansion of the Swanson Group research.

December 13, 2023
La Ciencia del Blob

Introducción

El moho de limo llamado physarum polycephalum ha despertado en las últimas décadas el interés de los científicos de todo el mundo por su sorprendente inteligencia.

El blob no es ni un animal, ni una planta, ni un hongo. Sin embargo, ha habitado la Tierra durante casi mil millones de años. Es uno de los seres vivos más antiguos y también más simples de nuestro planeta.

Se le considera un tipo de mixomiceto (grupo de ameboides que forman unas 1200 especies conocidas hasta el momento). Se trata de un organismo unicelular que contiene muchos núcleos. Se extiende por el suelo generando una serie de tentáculos o cabezas, que se desplazan a una velocidad media de un centímetro por hora, pero cuando tiene hambre se puede desplazar recorriendo hasta 4 centímetros por hora. Está compuesto por una única célula que dobla su volumen cada día y que puede llegar a medir varios metros de diámetro.

El blob se puede encontrar en la naturaleza en zonas húmedas con sombra y con una temperatura fresca. Suele alimentarse de materia orgánica en descomposición, como hojas y troncos de árboles en los que han crecido microbios, bacterias y hongos.

En su fase vegetativa, el blob es un plasmodio. Su cuerpo es un protoplasma que tiene varios núcleos en su interior y se va desplazando por el suelo buscando alimento. Cuando las condiciones de humedad o temperatura se vuelven adversas, el blob se deshidrata y entra en una fase latente, llamada “esclerocio”. En ella, el tejido se endurece conservando muchos núcleos celulares y se puede quedar en este estado durante largos periodos de tiempo. Cuando las condiciones ambientales vuelven a ser apropiadas, el blob reanuda su actividad y sigue con su búsqueda de alimento.

Por otro lado, cuando falta alimento, el blob comienza su fase reproductiva. Tiene unos 720 sexos diferentes. La reproducción comienza cuando el plasmodio forma unos tallos que generan esporas. Estas esporas se liberan en espacios abiertos para facilitar su propagación con el viento.

Las esporas que se han dispersado pueden estar latentes durante años, pero cuando encuentran unas condiciones favorables para su crecimiento, germinan y liberan unas células ameboides que se fusionan entre sí para formar un nuevo plasmodio.

¿Por qué es el blob interesante para la ciencia?

Pese a su aparente simplicidad, el blob tiene una serie de cualidades sorprendentes que intrigan a los investigadores.

Entre otras cosas, el blob se ha estudiado para entender mejor el movimiento celular. El plasmodio se mueve generando un flujo de protoplasma. En cada ida y vuelta de este flujo se tarda unos dos minutos aproximadamente.

Este organismo unicelular es capaz de aprender, aunque no tiene sistema nervioso. Durante varios experimentos, se expuso al blob a sustancias amargas, como la cafeína y la quinina, y se vio que, al cabo de unos días, el blob ignoraba esta sustancia amarga inocua. Es decir, se había habituado a ella.

En otros experimentos, también se vio que era capaz de superar laberintos, evitar trampas y realizar recorridos que maximizaran la obtención de nutrientes. Incluso era capaz de establecer conexiones entre unas fuentes de alimento y otras cuando cada una de ellas tenía diferentes nutrientes necesarios para su subsistencia.

También se vio que, siguiendo la pista de granos de avena, era capaz de reproducir con éxito el recorrido de la red de metro del área metropolitana de Tokio optimizando las distancias recorridas, como habían hecho previamente los ingenieros que habían construido esta red.

Por lo tanto, aunque este ameboide carece de sistema nervioso, es capaz de solucionar problemas complejos y de desarrollar estrategias para optimizar su movilidad.

También es capaz de generar una memoria externa, liberando un tipo de moco por donde ha pasado que para él es repulsivo. Por eso, cuando está explorando, evita pasar por las zonas donde ha liberado ese moco (y no ha encontrado comida) y explora zonas nuevas.

¿Es el blob un organismo inteligente?

Hasta el siglo XX, la noción de inteligencia se había reservado para el ser humano. Se consideraba que nuestra especie era la única capaz de resolver problemas complejos y de reflexionar sobre nuestras propias acciones.

Sin embargo, durante el siglo pasado los científicos empezaron a reconocer la capacidad de otros animales para resolver problemas, diseñar estrategias, recordar eventos a largo plazo o tomar decisiones. Aun así, los científicos tienden a utilizar la palabra “inteligencia” únicamente al referirse a seres vivos complejos con sistema nervioso y cerebro. Pero el estudio del comportamiento de seres vivos sencillos está haciendo cuestionar este concepto.

Cada vez va cobrando más fuerza la idea de que puede haber inteligencia en seres que carecen de cerebro. Para saber si otros organismos más simples son inteligentes, primero es necesario considerar qué se entiende por “inteligencia”. Si se usa este término para referirse a la resolución de problemas para maximizar las posibilidades de supervivencia en el mundo natural (a menudo hostil), prácticamente todos los seres vivos estarán dotados de ella.

El blob es el primer ser vivo unicelular en el que se ha encontrado la capacidad de aprender mediante habituación, pero ¿es capaz de transmitir, es decir, de comunicar este aprendizaje a otro blob?

Cuando un blob entra en contacto con otro es capaz de transmitir su habituación previa. Esta es una prueba más de su capacidad de comportamiento inteligente. El único contacto entre un blob y otro es mediante el establecimiento de unos vasos comunicantes en los que se transfiere líquido intracelular, por lo que parece que esta inyección de líquido o protoplasma es suficiente para transmitir el conocimiento adquirido.

Por lo tanto, cada blob no solo tiene la capacidad de generar sus propios conocimientos basados en la experiencia, sino que además es capaz de transmitir estos conocimientos a los otros blobs con los que se encuentra.

Todos estos descubrimientos han hecho plantearse a científicos de todo el mundo la posibilidad de que exista una cognición más avanzada de lo que se creía en todos los seres vivos del planeta.

Bibliografía

Mitsch, J. (Director). (2020). Le Blob. Un génie sans Cerveau. [Motion Picture].

December 8, 2023
The Science of the Blob

Introduction

In recent decades, the blob called Physarum polycephalum has aroused the interest of scientists. Why? It has surprised scientists due to its surprising intelligence.

The blob is neither an animal, plant, or fungus. However, it has inhabited the Earth for almost a billion years. It is one of the oldest and simplest living beings on our planet.

The blob is a type of myxomycete (a group of amoeboids that form some 1,200 species known to date). It is a single-celled organism that contains many nuclei. It spreads across the ground, generating a series of tentacles or heads. It moves at an average speed of one centimeter per hour. When it is hungry it can move up to 4 centimeters per hour. This blob is composed of a single cell that doubles its volume daily and can measure several meters in diameter.

The blob can be found in humid, shady areas with cool temperatures. It usually feeds on decomposing organic matter. For instance, on leaves and tree trunks on which microbes, bacteria, and fungi have grown.

In its vegetative phase, the blob is a plasmodium. Its body is a protoplasm with several nuclei inside and moves on the ground and searches for food. When humidity or temperature conditions become adverse, the blob dehydrates and enters a dormant phase called “sclerotium.” For long periods, the tissue hardens, preserving many cell nuclei, and can remain in this state. When environmental conditions become appropriate again, the blob resumes its activity and continues its food search.

On the other hand, when there is a lack of food, the blob begins its reproductive phase. It has about 720 different sexes. Reproduction begins when the plasmodium forms stems that generate spores. These spores are released into open spaces to facilitate their spread with the wind.

The spores that have dispersed can be dormant for years. However, when they find favorable conditions for their growth, they germinate. They also release amoeboid cells that fuse to form a new plasmodium.

Why is the blob interesting for science?

The blob has several surprising qualities intriguing researchers despite its apparent simplicity.

Among other things, the blob has been studied to understand cell movement. The plasmodium moves while generating a flow of protoplasm. Each round trip of this flow takes approximately two minutes.

Even though it doesn’t have a nervous system, it is a learning single-celled organism. Scientists performed several experiments to expose the blob to bitter substances such as caffeine and quinine. After a few days, it was found that the blob ignored this harmless bitter substance. That is to say, he had become accustomed to it.

In other experiments, it was also seen that it was able to overcome mazes, avoid traps, and take routes that maximized the obtaining of nutrients. It established connections between various food sources and had different necessary nutrients for its subsistence.

It was also seen that it followed a trail of oats and rerouted the subway network of the Tokyo metropolitan area. This optimized the distances traveled, as the engineers who had built this network had previously done.

Although this amoeboid lacks a nervous system, it can solve complex problems and develop strategies to optimize its mobility.

It is also capable of generating an external memory. How so? The slime releases a type of mucus it has passed that is repulsive. However, it avoids areas where mucus is released when exploring (and has not found food).

Is the blob an intelligent organism?

Until the 20th century, the idea of intelligence had been reserved for human beings. Our species was considered the only one capable of solving complex problems and reflecting on our actions.

However, during the last century, scientists began to recognize the ability of other animals to solve problems, design strategies, remember long-term events, or make decisions. Scientists associate the use of “intelligence” when referring to complex living beings with a nervous system and brain. The study of the behavior of simple living beings is questioning this concept.

The idea that there can be intelligence in beings that lack brains is gaining more and more strength. To know if other simpler organisms are intelligent, it is first necessary to consider what is meant by “intelligence.” This term refers to problem-solving to maximize the chances of survival in the (often hostile) natural world, and all living things will be endowed with it.

The blob is the first single-celled living being in which the ability to learn through habituation has been found. But is it capable of transmitting or communicating this learning to another blob?

When one blob comes into contact with another, it can transmit its previous habituation. This is further proof of their capacity for intelligent behavior. Blobs use a communicating vessel to interact. Intracellular fluid is transferred through an injection of fluid or protoplasm and transmits the acquired knowledge.

Therefore, each blob can generate its knowledge based on experience. It transmits knowledge to the other blobs it encounters.

All these discoveries have made scientists globally consider the possibility that there is more advanced cognition than previously believed in all living beings.

Bibliography

Mitsch, J. (Director). (2020). Le Blob. Un génie sans Cerveau. [Motion Picture].

December 8, 2023

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