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Las medusas sorprenden a los científicos con sus habilidades de aprendizaje

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Las medusas sorprenden a los científicos con sus habilidades de aprendizaje

Las medusas, a pesar de su falta de un cerebro centralizado, exhiben capacidades de aprendizaje avanzadas similares a las de los humanos y otros organismos complejos, lo que desafía las creencias tradicionales sobre los procesos de aprendizaje neuronal.

Capacidades de aprendizaje de las medusas: nociones neurocientíficas difíciles

Incluso sin un cerebro central, las medusas pueden aprender de experiencias pasadas como los humanos, los ratones y las moscas, informan por primera vez los científicos el 22 de septiembre en la revista. Biología actual. Entrenaron medusas de caja del Caribe (Tripedalia cistófora) para aprender a detectar y evitar obstáculos. El estudio desafía nociones previas de que el aprendizaje avanzado requiere un cerebro centralizado y arroja luz sobre las raíces evolutivas del aprendizaje y la memoria.

Visión compleja en una criatura simple.

No más grandes que una uña, estas medusas aparentemente simples tienen un sistema visual complejo con 24 ojos incrustados en sus cuerpos en forma de campana. Al vivir en manglares, el animal usa su visión para navegar en aguas turbias y navegar alrededor de raíces de árboles bajo el agua para atrapar a sus presas. Los científicos demostraron que las medusas podrían adquirir la capacidad de evitar obstáculos mediante el aprendizaje asociativo, un proceso mediante el cual los organismos establecen conexiones mentales entre la estimulación sensorial y los comportamientos.

medusa de caja del caribe

Una medusa de caja caribeña. Crédito: Jan Bielecki

«El aprendizaje es el pináculo del rendimiento del sistema nervioso», afirma el primer autor Jan Bielecki, de la Universidad de Kiel, Alemania. Para enseñar con éxito a las medusas un nuevo truco, afirma, «es mejor aprovechar sus comportamientos naturales, algo que tenga sentido para el animal, para que alcance su máximo potencial».

Entorno de aprendizaje simulado

En un esfuerzo por recrear el entorno natural de las medusas, los investigadores decoraron un acuario circular con rayas grises y blancas, imitando las rayas grises las raíces distantes de los manglares. Observaron las medusas en el acuario durante 7,5 minutos. Al principio, la medusa nadaba cerca de estas bandas aparentemente distantes y frecuentemente chocaba con ellas. Pero al final del experimento, la gelatina había aumentado su distancia promedio a la pared en aproximadamente un 50%, cuadruplicó el número de giros exitosos para evitar colisiones y redujo a la mitad su contacto con la pared. Los resultados sugieren que las medusas pueden aprender de su experiencia mediante estímulos visuales y mecánicos.


La medusa de caja del Caribe vive y se alimenta entre las raíces submarinas de los manglares. Crédito: Anders Gram

«Si quieres comprender estructuras complejas, siempre es bueno empezar de la forma más sencilla posible», afirma el autor principal, Anders Garm, de la Universidad de Copenhague, Dinamarca. «Al observar estos sistemas nerviosos relativamente simples en las medusas, tenemos muchas más posibilidades de comprender todos los detalles y cómo se combinan para ejecutar comportamientos».

Descifrar el centro de aprendizaje

Luego, los científicos intentaron identificar el proceso subyacente al aprendizaje asociativo de las medusas aislando los centros sensoriales visuales del animal llamados rhopalia. Cada una de estas estructuras alberga seis ojos y genera señales de marcapasos que gobiernan el movimiento pulsante de la medusa, cuya frecuencia aumenta a medida que el animal se aleja de los obstáculos.

Los investigadores mostraron el rhopalium estacionario moviendo barras grises para imitar el acercamiento del animal a los objetos. La estructura no reaccionó ante las barras de color gris claro, interpretándolas como lejanas. Sin embargo, después de que los investigadores entrenaron al rhopalium con estimulación eléctrica débil a medida que se acercaba a las barras, comenzó a generar señales para evitar obstáculos en respuesta a las barras grises claras. Estos estímulos eléctricos imitan los estímulos mecánicos de una colisión. Los resultados mostraron además que la combinación de estímulos visuales y mecánicos es necesaria para el aprendizaje asociativo en las medusas y que el rhopalium sirve como centro de aprendizaje.

Direcciones futuras

A continuación, el equipo de investigación planea profundizar en las interacciones celulares del sistema nervioso de las medusas para desentrañar la formación de la memoria. También planean comprender mejor cómo funciona el sensor mecánico de la campana para construir una imagen completa del aprendizaje asociativo del animal.

“Es sorprendente lo rápido que aprenden estos animales; es aproximadamente la misma tasa que la de los animales avanzados”, dice Garm. «Incluso el sistema nervioso más simple parece ser capaz de realizar un aprendizaje avanzado, y esto puede resultar ser un mecanismo celular extremadamente fundamental inventado en los albores de la evolución del sistema nervioso».

Para obtener más información sobre este estudio, consulte El sorprendente intelecto de las medusas está cambiando nuestra comprensión fundamental del cerebro.

Referencia: “Aprendizaje asociativo en la caja de la medusa Tripedalia Cystophora” 22 de septiembre de 2023, Biología actual.
DOI: 10.1016/j.cub.2023.08.056

Este trabajo fue apoyado por la Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Fundación Alemana de Investigación), el Consejo Danés de Investigación (DFF) y la Fundación Villum.

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Los astrónomos resuelven el misterio de la dramática explosión de FU Orionis en 1936

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Los astrónomos resuelven el misterio de la dramática explosión de FU Orionis en 1936

Impresión artística de la vista a gran escala de FU~Ori. La imagen muestra los flujos producidos por la interacción entre los fuertes vientos estelares alimentados por la explosión y la envoltura residual a partir de la cual se formó la estrella. El viento estelar provoca un fuerte choque en la envoltura, y el gas CO arrastrado por el choque es lo que reveló el nuevo ALMA. Crédito: NSF/NRAO/S. Dagnello

ALMA Las observaciones de FU Orionis revelan cómo la acreción gravitacional de un flujo de gas pasado provoca un brillo repentino en estrellas jóvenes, arrojando luz sobre los procesos de formación de estrellas y planetas.

Un grupo inusual de estrellas en la constelación de Orión ha revelado sus secretos. FU Orionis, un sistema de estrellas dobles, atrajo por primera vez la atención de los astrónomos en 1936, cuando la estrella central de repente se volvió 1.000 veces más brillante de lo habitual. Este comportamiento, esperado en estrellas moribundas, nunca se había observado en una estrella joven como FU Orionis.

Este extraño fenómeno inspiró una nueva clasificación de estrellas que comparten el mismo nombre (FUo estrellas). Las estrellas FUor estallan repentinamente, alcanzando su brillo, antes de atenuarse nuevamente varios años después.

Ahora se entiende que este brillo se debe a que las estrellas absorben energía de su entorno a través de la acreción gravitacional, la fuerza principal que da forma a las estrellas y los planetas. Sin embargo, cómo y por qué sucede esto ha seguido siendo un misterio hasta ahora, gracias a que los astrónomos utilizan el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

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Observaciones innovadoras con ALMA

“FU Ori ha estado devorando materia durante casi 100 años para mantener su erupción. Finalmente hemos encontrado una respuesta a cómo estas estrellas jóvenes y brillantes reponen su masa”, dice Antonio Hales, subdirector del Centro Regional Norteamericano ALMA, científico del Observatorio Nacional de Radioastronomía y autor principal de la investigación, publicada el 29 de abril. . en el Revista de Astrofísica. «Por primera vez, tenemos evidencia de observación directa del material que alimenta las erupciones».


Acérquese al sistema binario FU Ori y al transmisor de acreción recientemente descubierto. Esta impresión artística muestra la serpentina recién descubierta alimentando constantemente la masa de la envoltura al sistema binario. Crédito: NSF/NRAO/S. Dagnello

Las observaciones de ALMA revelaron una larga y delgada corriente de monóxido de carbono cayendo sobre FU Orionis. Este gas no parecía contener suficiente combustible para sostener la explosión actual. En cambio, se cree que esta corriente de acreción es un remanente de una característica anterior, mucho más grande, que cayó en este joven sistema estelar.

«Es posible que la interacción con un flujo de gas más grande en el pasado haya hecho que el sistema sea inestable y haya provocado un aumento en el brillo», dice Hales.

Progresos en la comprensión de la formación estelar

Los astrónomos utilizaron varias configuraciones de antenas de ALMA para capturar los diferentes tipos de emisiones de FU Orionis y detectar flujos de masa en el sistema estelar. También combinaron nuevos métodos numéricos para modelar el flujo másico como una corriente de acreción y estimar sus propiedades.

«Comparamos la forma y la velocidad de la estructura observada con las que se esperaban de un rastro de gas entrante, y los números tenían sentido», dice Aashish Gupta, Ph.D. candidato al Observatorio Europeo Austral (ESO), y coautor de este trabajo, quien desarrolló los métodos utilizados para modelar el transmisor de acreción.

Streamer de acreción del sistema binario FU Ori

Acérquese al sistema binario FU Ori y al transmisor de acreción recientemente descubierto. Esta impresión artística muestra la serpentina recién descubierta alimentando constantemente la masa de la envoltura al sistema binario. Crédito: NSF/NRAO/S. Dagnello

“La gama de escalas angulares que podemos explorar con un solo instrumento es realmente notable. ALMA nos brinda una visión integral de la dinámica de la formación de estrellas y planetas, desde las grandes nubes moleculares en las que nacen cientos de estrellas hasta las escalas más familiares de los sistemas solares”, agrega Sebastián Pérez de la Universidad de Santiago de Chile (USACH) . ), director del Núcleo Milenio sobre Exoplanetas Jóvenes y sus Lunas (YEMS) en Chile, y coautor de esta investigación.

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Estas observaciones también revelaron una lenta salida de monóxido de carbono de FU Orionis. Este gas no está asociado con la explosión más reciente. Más bien, es similar a los flujos observados alrededor de otros objetos protoestelares.

Hales añade: “Al comprender cómo se forman estas estrellas FUor en particular, confirmamos lo que sabemos sobre cómo se forman las diferentes estrellas y planetas. Creemos que todas las estrellas experimentan explosiones. Estas explosiones son importantes porque afectan la composición química de los discos de acreción alrededor de las estrellas nacientes y los planetas que eventualmente forman.

«Hemos estado estudiando FU Orionis desde las primeras observaciones de ALMA en 2012», añade Hales. Es fascinante tener finalmente respuestas.

Referencia: “Descubrimiento de una serpentina de acreción y un flujo lento de alto ángulo alrededor de FU Orionis” por AS Hales, A. Gupta, D. Ruíz-Rodríguez, JP Williams, S. Pérez, L. Cieza, C. González-Ruilova, JE Pineda, A. Santamaría-Miranda, J. Tobin, P. Weber, Z. Zhu y A. Zurlo, 29 de abril de 2024, La revista de astrofísica.
DOI: 10.3847/1538-4357/ad31a1

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El cuarteto copia el espacio en Clark para convertirse en el Centro de Aprendizaje Judío Jabad de Evanston

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El cuarteto copia el espacio en Clark para convertirse en el Centro de Aprendizaje Judío Jabad de Evanston
Captura de imagen recortada de Google, noviembre de 2022

En algún momento antes de septiembre, el espacio de 2,300 pies cuadrados en 825 Clark St., anteriormente ocupado por Quartet Copies, probablemente volverá a estar lleno de actividad como el Centro de Aprendizaje Judío Jabad de Evanston.

En una llamada telefónica, el rabino Meir Hecht de Jabad de Evanston confirmó que Jabad compró el espacio a principios de 2024.

Espacio de aprendizaje y biblioteca abiertos al público.

Charles Davidson de Charles Davidson Group presentó la solicitud de análisis de zonificación en línea el 25 de febrero y la solicitud fue aprobada el 11 de marzo.

La solicitud incluía una carta de Hecht, como director de la Fundación de Aprendizaje Judío, que indicaba que el futuro centro de aprendizaje ofrecería clases para adultos diarias y nocturnas, una escuela hebrea para niños los domingos por la mañana, un salón después de la escuela para adolescentes, un salón después de la escuela. un programa de escuela de artes hebreas y una biblioteca abierta de domingo a jueves.

Actualmente, estas actividades se llevan a cabo en los hogares de las personas, en la Universidad Northwestern o en el Centro Comunitario Fleetwood-Jourdain. Hasta la pandemia, el programa de arte extraescolar se llevaba a cabo en las escuelas del Distrito 65. Hecht dijo que está ansioso por ponerlo en marcha nuevamente.

Los servicios de adoración se llevarían a cabo el viernes por la noche y el sábado por la mañana, así como durante los días festivos religiosos. Jabad Evanston ya cuenta con un espacio abierto y sin renovar para séders, almuerzos y servicios de Pesaj, dijo Hecht.

«Además, proporcionaremos a la comunidad una extensa biblioteca judía abierta al público para estudiar y leer», escribió Hecht. “La biblioteca y la sala de estudio/lectura serán un espacio acogedor para los miembros de la comunidad de todas las edades a diario.

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“Esperamos que este nuevo centro de aprendizaje judío sea un faro de luz para toda la comunidad de Evanston. Todos son bienvenidos”, dijo Hecht.

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Comparación de la tripulación comercial Boeing Starliner y SpaceX Dragon de la NASA

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