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Friday, April 13, 2018


                                            From la Recherche:7 characteristic of emotions

Recent studies related to emotions are refounding this area called now: affective neuroscience. The changes are enormous, namely: 1) Although there are structures that process emotions (amygdala, orbitofrontal cortex, ventral striatum), it is no longer accepted that emotions and/or cognitive activities are located in specific compartments and/or separated. There is consensus rather that the emotional processing areas are mixed with circuits that have other brain functions. 2) Functionally, the most refined logical thought needs emotion. Without this, there is no possible reasoning or decision making. Memory, reasoning, planning, making decisions, need emotion. Emotions are not separated from the cognitive processes, contrary they are evolutionarily interrelated by processes whose initial purpose had to do with saving the life of most living organisms 3) Knowledge that could regulate or autoregulate (artificially inhibiting the activity of the amygdala), certain runaway emotions of early childhood, preventing them from damaging the personality of some children forever. According to La Recherche, who publishes an extensive interview with David J. Anderson (Seymour Benzer Professor of Biology, Tianqiao and Chrissy Chen Institute for Neuroscience Leadership Chair/Howard Hughes Medical Institute) and Ralph Adolphs (Professor of Psychology, Neuroscience, and Biology/Director, Caltech Brain Imaging Center), authors of the book: The Neuroscience of Emotion, Princeton University Press, 376 p., to be published in June 2018, which recounts the saga  and recent discoveries of processes linked to emotions. We add some visions and excerpts from this interesting interview: 4) Both are decided to refound affective neuroscience, using optogenetics, fMRI, so-called biomarkers of emotions. 5) Explain evolutionarily, how emotions and cerebral cognitive processes developed. 6) According to D. J. A, the first scientific views of emotions were expressed by Charles Darwin in: The Expression of Emotions in Man and Animals (1872), who considered the nervous system as the key to interpreting emotions. 7) D.J.A. defines the emotions as internal states, which affect the body and the mind and that in the book to be published, the construction of the foundational principles of the science of emotions will be seen, proposing both researchers the adoption of a common structure of use, for psychologists and neurologists. 8) Scientific literature refers to: game, anger, fear, sadness, surprise and disgust, as primary emotions, idea that both researchers expect to be revised, because emotions existed before the words and when they were labeled inadequate common use words were used to characterize them. Instead of giving them a name they should be defined by a list of characteristics (See fig. 1, from La Recherche), that reflect the state of the subject, which helps them make critical decisions for their survival and reproduction. The idea is that emotions were born when simple reflexes were not enough to survive. Better learning, more sensitivity, and flexibility were needed. Emotions would thus be an evolutionary invention, in which complex cognitive processes (thinking and reasoning) would have been added to primitive reflexes. 9) Emotions would be part of a package of behavioral responses, facing particular situations that could be quickly deployed, a cost-benefit issue of a decision made.  Emotions would not be an obstacle to decision making, conversely, decision making would be preceded by an emotional and a cognitive way, with our brain deciding which one to use according to the circumstances. In the opinión of Antonio Damasio, when a decision is made, the consequences are evaluated in advance, associating the results with positive or negative coded values ​​in the brain, for future corporal states. We make decisions to feel better. 10) Concepts of application to the neuro-economy that has developed computational models of decision-making taking into account the emotions and also to the consolidation of memory, since it tends to better remember emotionally stronger events.
Recientes y crecientes estudios relacionados con las emociones están refundando esta área denominada ahora: neurociencia afectiva. Los cambios son enormes, a saber: 1) Si bien existen estructuras que procesan las emociones (amígdala, corteza orbitofrontal, cuerpo estriado ventral), ya no se acepta que las emociones y/o las actividades cognitivas, esten localizadas en compartimientos específicos y/o separados. Hay consenso mas bien en que las áreas procesadoras de las emociones están mezcladas con circuitos que tienen otras funciones cerebrales. 2) Que, funcionalmente el pensamiento lógico mas refinado necesita de la emoción. Sin esta, no hay razonamiento posible, ni toma de decisiones. La memoria, el razonamiento, la planificacion, la toma de decisiones, necesitan de la emoción. Las emociones no están separadas de los procesos cognitivos, contrariamente estan evolutivamente interrelacionadas mediante procesos cuya finalidad inicial tuvo que ver con salvar la vida a la mayoría de organismos vivos 3) Conocimientos que podrían   regular o autoregular (inhibiendo artificialmente la actividad de la amígdala), ciertas emociones desbocadas de la infancia temprana, evitando que estas dañen para siempre la personalidad de algunos niños. Según La Recherche, que publica una extensa entrevista a David J. Anderson (Seymour Benzer Professor of Biology; Tianqiao and Chrissy Chen Institute for Neuroscience Leadership Chair/Howard Hughes Medical Institute) y Ralph Adolphs (Professor of Psychology, Neuroscience, and Biology/Director, Caltech Brain Imaging Center), autores del libro  : The Neuroscience of Emotion, Princeton University Press, 376 p., a ser publicado  en Junio del 2018, que relata  la saga, historia y recientes descubrimientos de procesos  ligados a  las emociones.  Agregamos algunas visiones y extractos de esta interesante entrevista: 4) Refundar la neurociencia afectiva, empleando la optogenetica, el fMRI, biomarcadores soamticos de las emociones. 5) Explicar evolutivamente, como se desarrollaron las emociones y los procesos cognitivos cerebrales.  6) Según D. J. A, las primeras visiones científicas de las emociones las expreso Charles Darwin en: The Expression of Emotions in Man and Animals (1872), quien considero al sistema nervioso como la clave para interpretar las emociones. 7) D. J. A. define las emociones como estados internos, que afectan al cuerpo y la mente y que en el libro se vera el proceso de construcción de los principios fundacionales de la ciencia de las emociones, proponiendo ambos investigadores la adopción de una estructura común de uso, para   psicologos y neurologos. 8) En la literatura cientifica se alude al juego, la furia, el miedo, la tristeza, la sorpresa y el disgusto, como emociones primarias, idea que ambos investigadores esperan sea revisada, porque las emociones existieron antes de las palabras y cuando fueron etiquetadas se emplearon   palabras de uso común inadecuadas para caracterizarlas. En lugar de darles un nombre deberían ser definidas mediante una lista de características que reflejen el estado del sujeto, que lo ayuda a tomar decisiones criticas para su supervivencia y reproduccion. La idea es que las emociones nacieron cuando los reflejos simples no eran suficientes para sobrevivir, se necesitaban mejores aprendizajes, mas sensibilidad, y flexibilidad. Las emociones serian pues un invento evolutivo, en el que procesos cognitivos complejos (pensar y razonar), se habrían añadido a los reflejos primitivos. Las emociones serian parte de un   paquete de respuestas conductuales, frente a situaciones particulares que podrían ser rápidamente   desplegadas, un tema coste-beneficio de una decisión tomada.9)Las emociones no serian un obstáculo a la toma de decisiones. Contrariamente, la toma de decisiones discurriría previamente por una via emocional y otra cognitiva, siendo nuestro cerebro quien decidiría cual usar según las circunstancias. Según Antonio Damasio, cuando una decisión es tomada, las consecuencias son elevaluadas de antemano, asociándose los resultados a valoraciones positivas o negativas codificadas en el cerebro, para estados corporales futuros. Tomamos decisiones para sentirnos mejor. 10) Conceptos de aplicación a la   neuro-economia que ha desarrollado modelos computacionales de toma de decisiones teniendo en cuenta las emociones y, tambien a la consolidación de la memoria, ya que se tiende a recordar mejor los eventos emocionalmente mas fuertes.  

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Sunday, April 08, 2018



It’s  is spoken today about  the possibility to transfer  human brain information to a computer in order to immortalize it, so this possibility is no longer an exclusive property of sci-fi. As these hypotheses gradually begin to materialize through various experimental works, fiction  is vanishing. By gradually being   convinced of the poor design of the human body (short life, limited senses, genetic defects, standard intelligence) and the misconduct of certain human beings, which threaten to destroy the planet that shelters us, some visionaries such as: Julián Huxley (1957: Toward a new humanism), F. Nietzsche (1883-1886, Ubermensch, in: Also Sprach Zarathustra), JBS Haldane (1923: Dédalo and Ícaro the science of the future), ideas to which several transhumanists have recently joined, speak now of extending the useful life, rethink the brain’s functioning  and of transfer it entirely to computers. The transhumanists Anders Sandberg (Future of Humanity Institute, Oxford University, Éthics of brain emulations) and Nick Bostrom (Oxford, University), raised in 2008, the possibility of emulating the totality of a human brain, transferring the function of human nervous systems to softwares reassembling them ad infinitum, in computers. The researchers would scan in detail and at a certain resolution, the structure of a particular brain, building a model software with a physiology faithful to the original brain, so that, when functioning in an appropriate hardware, it would have an internal structure essentially original to the primal brain -immortalized the person- in that way. In 2012, Sebastián Seung (MIT, Princeton University), innovated the cerebral study creating maps of neural connections in the brain (conectoma). And, when few expected it, Anthony Zador (Cold Spring Harbor Laboratory), presents his MAPseq (Multiplexed Analysis of Projections by Sequencing: superdetailed and superfast aps of individual brain circuits), which will change the neuroscience and allow to detect (and: correct) schizophrenias, depressions, psychiatric disorders, etc. To do this, Zador injected genetically modified viruses carrying varieties of known RNA sequences (barcodes/information bits), to the body of a mouse. In a week, the viruses multiplied within the animal, reaching each neuron of the cerebral cortex, with different combinations of bar codes. Then,  researchers cut the brain into sections, analyzing them in a DNA sequencer, allowing barcodes to identify individual neurons and mapping in a precise and multicolored way (with fluorescent dyes), the individual connections of 50,000 neurons (identified in a week). The MAPseq technique is now very competitive, fast and very cheap.


Que   se hable hoy, de la posibilidad transferir    la información   de un cerebro humano a una computadora a fin de inmortalizarlo, ya no es predio exclusivo de la ciencia ficción. Al empezar gradualmente a materializarse estas hipótesis mediante diversos trabajos experimentales, la ficción va desvaneciéndose.  Al irse convenciendo poco a poco del mal diseño del cuerpo humano (corta vida, sentidos limitados, defectos genéticos, inteligencia standard) y de las   inconductas del mismo, que amenazan con destruir   al planeta que nos cobija, algunos visionarios como: Julián Huxley (1957: Toward a new humanism), F. Nietzsche (1883-1886. Die Ubermensch, in: Also Sprach Zarathustra), J.B.S Haldane (1923: Dedalo e Icaro la ciencia del futuro), a los que últimamente se han sumado diversos transhumanistas, se habla ahora de extender la vida útil, replantear el funcionamiento del cerebro y transferirlo íntegramente  a computadoras. Los transhumanistas Anders Sandberg (Future of Humanity Institute, Oxford University, Éthics of brain emulations) y Nick Bostrom (Oxford, University), plantearon el 2008, la posibilidad de   emular la totalidad de un cerebro humano trasfiriendo la función de sistemas nerviosos humanos a softwares reensamblándolas ad infinitum, en computadoras. Se escanearía en detalle y a cierta resolución, la estructura de un cerebro en particular, construyéndose un software modelo con una fisiología fiel al cerebro original, de modo que, al funcionar en un hardware apropiado, tendría una estructura interna esencialmente original al cerebro primigenio -inmortalizándose la persona-   de ese modo.  El 2012, Sebastián Seung (MIT, Princeton University), innovo el estudio cerebral creando mapas de conexiones neurales cerebrales (conectoma). Y, cuando pocos lo esperaban ahora    Tony Zador (Cold Spring Harbor Laboratory), nos presenta su MAPseq (Multiplexed Analysis of Projections by Sequencing: mapas superdetallados y ultraveloces de circuitos cerebrales individuales), que cambiarán la neurociencia y permitirán detectar (y: corregir) esquizofrenias, depresiones, alteraciones psiquiátricas, etc. Para ello, Zador inyecto virus genéticamente modificados portadores de variedades de secuencias conocidas de RNA (códigos de barras/bits de información), al cuerpo de un ratón. En una semana, los virus se multiplicaron dentro del animal, alcanzando a cada neurona del córtex cerebral, con distintas combinaciones de códigos de barras. Luego los investigadores   cortaron el cerebro en secciones, analizándolas en un secuenciador de DNA, permitiendo los códigos de barras la identificación de neuronas individuales y  mapeando en forma precisa y multicoloreada (con tintes fluorescentes), las conexiones individuales neuronales  de una 50 000 neuronas (identificadas en una semana). La técnica MAPseq, es hoy en día muy competitiva, veloz y muy barata.

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Wednesday, April 04, 2018


The second law of thermodynamics states that "the total entropy of an isolated system never decreases over time". In all spontaneous processes, nature allows the flow from  heat states to → cold, never the other way around. That is so, because heat always moves to increase entropy. Total entropy always increases. However, this seemingly unchanging Second Law,  established by physicists such as Joule, Kelvin, Carnot and others, just observing external processes (in balloons, steam engines), that  occurred on a large scale, ignoring what was happening at  level of atomic particles, issuing judgments (laws), in a holistic way. A recent experiment performed on atomic particles has shown an exception to this rule: the flow from a cold body to a hot one, violating the second law of thermodynamics, a phenomenon explained  now by quantum mechanisms, folllowing the same principles of the so called time’s arrow.  Thus, some quantum systems would have a mechanism to introduce exceptions to this seemingly inviolable rule, underlining the intimate relationship between: information-entropy-energy, as explained by the nascent science of quantum thermodynamics. The team of RobertoSerra (Federal University ABC of Sao Paulo, Brazil), aligned the spins of a C atom, one of H and 3 chlorides, with  a magnetic field causing both nuclei to join and be correlated (an inseparable whole : two-qubit quantumstate), a state with bizarre behaviors. A two-qubit system can be in 1 of 4 possible states: 00, 01, 10 and 11, its entropy being defined by the probability of being in each of these states. By comparing the entropy of unique qubits with the entropy of a correlated system, physicists have realized that it is possible to measure the amount of correlation. Experiments in this regard always start with 2 strongly correlated particles and as the experiment progresses, the particles gradually disintegrate,  the correlation weakens and the sum of the entropies decreases. If the total entropy suddenly decreases in an uncorrelated regular system, it would violate the second law. When the correlation is weak, it is possible that we are observing a reversed  entropic state,  one in which the heat of the cold state is directed to the hot state, in which  case   the cold qubit is colder and the hot one warmer, a  phenomenon explained by interrelations and negotiations between correlations and entropy. Some physicists postulate that in these cases -at least in isolated systems- the arrow of time would  follow a reverse route. Although this effect had already been predicted, it is the first time that the reversal is achieved in a physical system. In 2012, researchers from ESPCI ParisTech and CNRS in France induced water waves to retrace their original path. Some physicists would try to build a large-scale thermo-quantum machine to backward explore the origin of the universe and answer the question of why the universe started in a low entropy state. allowing entropy to increase through the history of the cosmos, following the arrow of time.


La segunda Ley de la termodinámica establece que “la entropía total de un sistema aislado nunca disminuye con el tiempo”. En todos los procesos espontáneos, la naturaleza permite el flujo de estados de calor a → fríos, nunca al revés. Es así, porque el   calor siempre se moviliza para incrementar la entropía.  La entropía total siempre aumenta, irreversiblemente. No obstante, esta aparentemente inmutable segunda Ley, fue establecida por físicos como:   Joule, Kelvin, Carnot y otros, apenas observando  procesos externos en globos, máquinas de vapor, que ocurrían a gran escala, ignorando lo que ocurría a nivel de las partículas atómicas, emitiendo juicios (leyes), holísticos. Un experimento reciente realizado en partículas atómicas ha demostrado una excepción a la regla: el flujo de un cuerpo frió hacia otro caliente, violando la segunda ley de la termodinámica, fenómeno explicado por mecanismos cuánticos, ley responsable -según algunos físicos- del flujo unidireccional del tiempo. Así, algunos sistemas cuánticos tendrían un mecanismo para introducir excepciones a esta regla aparentemente inviolable, subrayando la íntima relación entre: información-entropía-energía, según lo explica la naciente ciencia de la termodinámica cuántica. El equipo de Roberto Serra (Federal University ABC of Sao Paulo,Brazil), alineo los spins de un átomo de C, uno de H y de  3 cloruros, mediante un  campo magnético causando que ambos núcleos se unan y quedaran correlacionados (un  todo inseparable: two-qubit quantum state), un estado con   conductas bizarras.  Un sistema two-qubit puede estar en 1 de 4 estados posibles:  00, 01, 10 and 11, siendo su entropía definida por la probabilidad de estar en cada uno de estos estados. Comparando la entropía de qubits únicos con la   entropía de un sistema correlacionado, los físicos han caído en la  cuenta de que es posible medir la cantidad de correlación.  Los experimentos al respecto se inician con 2 partículas fuertemente correlacionadas y, a medida que el experimento progresa las partículas gradualmente se desunen,  la correlación se debilita y la suma de las entropías disminuye.   Si la entropía total disminuye súbitamente en un sistema regular no correlacionado, violaría la segunda ley. Cuando la correlación es débil, es posible que estemos observando un estado entrópico en reversa,  en el que el calor del estado frio es dirigido al  caliente,  condicionante de  que el    qubit frío sea más frío y el caliente, más caliente. Un fenómeno explicado por las interrelaciones y negociaciones entre las correlaciones y la entropía.  Algunos físicos postulan que al menos en sistemas aislados, la flecha del tiempo en estos casos también seguiría una ruta inversa.  Aunque este efecto ya había sido predicho, es la primera vez que la reversión se logra en un sistema físico. En el 2012, investigadores del ESPCI ParisTech and CNRS in France indujeron a ondas de agua a retrazar su vía original.  Algunos físicos intuyen construir una maquina termo-cuántica a gran escala para explorar vía retroceso  el origen  del universo y responder a  la pregunta de porque el universo se inició en un   estado de baja entropía. permitiendo que la entropía se incremente a través de la historia del cosmos, siguiendo la flecha del tiempo.

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