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miércoles, 23 de julio de 2014

Las dificultades de aprender ciertos aspectos de un idioma


Referencia: MIT.news.edu .
por Anne Trafton, 21 de julio 2014

Cuando se trata de aprender idiomas, entre niños y adultos hay diferencias notorias. Los adultos sobresalen aprendiendo el vocabulario necesario para recorrer un supermercado o pedir comida en un restaurante; sin embargo, los niños tienen una asombrosa habilidad para absorber los matices más sutiles del lenguaje, que tan a menudo escapan a los adultos. A los pocos meses de vivir en un país extranjero, un niño pequeño puede hablar un segundo idioma como un nativo.


La estructura del cerebro desempeña un papel importante en este "período sensible" tan capaz del aprendizaje de idiomas, del que se cree que termina alrededor de la adolescencia. Un cerebro joven está equipado con circuitos neuronales que pueden analizar los sonidos y construir un conjunto coherente de normas que le capacitan para construir palabras y frases al margen de esos sonidos. Una vez establecidas estas estructuras de la lengua, es difícil construir otra para un nuevo idioma.

En un nuevo estudio, un equipo de neurocientíficos y psicólogos, dirigidos por Amy Finn, post-doctorado en el Instituto McGovern de Investigación Cerebral del MIT, ha hallado evidencias de otro factor que contribuye a las dificultades de los adultos con el idioma: Con el aprendizaje de ciertos elementos de la lengua, los adultos han conseguido unas habilidades cognitivas más altamente desarrolladas, y pese a ello, lo que peor llevaban cuando aprendían una lengua artificial creada, era el desciframiento de la morfología de la lengua, la estructura y el despliegue de las unidades lingüísticas como palabras raíces, sufijos y prefijos.

"Encontramos que el esfuerzo ayuda en la mayoría de situaciones, por ejemplo, para cosas como averiguar cuáles son las unidades del lenguaje que usted necesita saber, y para una referencia básica de elementos. Pero cuando se trata de aprender la morfología, al menos en esta lengua artificial que hemos creado, en realidad era peor cuando te esfuerzas", dice Finn.

Finn y sus colegas, de la Universidad de California en Santa Barbara, de la Universidad de Stanford y de la Universidad de la Columbia Británica, describen sus hallazgos en la edición del 21 de julio de PLoS One. Carla Hudson Kam, profesora adjunta de lingüística en la Columbia Británica, es autora principal del artículo.

Demasiado énfasis intelectual

Los lingüistas ya saben desde hace décadas que, los niños son expertos en la absorción de ciertos elementos difíciles de la lengua, como los participios pasados ​​irregulares (entre ellos, en inglés, son "gone" y "been") o complicados tiempos verbales como el subjuntivo.

"Los niños, en última instancia, se desempeñan mejor que los adultos en cuanto a su dominio de la gramática y los componentes estructurales del lenguaje, que son algunos de los aspectos más idiosincrásicos y difíciles de articular del lenguaje, e incluso que la mayoría de hablantes nativos no tienen conocimiento consciente de ello", explica Finn.

En 1990, la lingüista Elissa Newport teorizó que los adultos tienen esos problemas para aprender los matices, porque tratan de analizar demasiada información a la vez. Los adultos tienen la corteza prefrontal más desarrollada que los niños, y tienden a utilizar todo esa capacidad intelectual en el aprendizaje de una segunda lengua. Este poderoso procesamiento, en realidad, puede interferir con ciertos elementos en el aprendizaje de una lengua.

"Es una idea que ha estado presente desde hace mucho tiempo, pero no ha habido ningún dato que experimentalmente demostrara que es verdad", dice Finn.

Finn y sus colegas diseñaron un experimento para probar si ejercer mayor esfuerzo podría ayudar u obstaculizar el éxito. En primer lugar, crearon nueve palabras sin sentido, cada una de dos sílabas. Cada palabra encajaba en una de tres categorías (A, B, y C), definidas según el orden de los sonidos consonánticos y vocálicos.

Los sujetos del estudio escucharon este lenguaje artificial durante unos 10 minutos. A un grupo de sujetos se le dijo que no analizaran demasiado lo que escuchaban, sino que lo entonaran bien. Para ayudarles a no pensar demasiado en el lenguaje, se les dio la opción de completar un puzzle o colorear mientras escuchaban. Al otro grupo se les dijo para trataran de identificar las palabras que estaban oyendo.

Cada grupo escuchó la misma grabación, que era una serie de secuencias de tres palabras, primero una palabra de la categoría A, luego la categoría B, y luego la C, sin pausas entre las palabras. En estudios previos ya han demostrado que los adultos, los bebés, e incluso los monos, pueden analizar este tipo de información en unidades de palabra, una tarea conocida como la segmentación de palabras.

Los sujetos de ambos grupos tuvieron éxito en la segmentación de palabras, aunque el grupo de análisis más difícil lo realizó un poco mejor. Ambos grupos también tuvieron un buen desempeño en la tarea llamada orden de palabras, lo cual requería que los sujetos eligieran entre una secuencia de palabras correcta (ABC) y una secuencia incorrecta (como ACB) de las palabras que habían oído antes.

La prueba final midió la habilidad en identificar la morfología de la lengua. Los investigadores reprodujeron una secuencia de tres palabras que incluía una palabra que los sujetos no habían oído antes, pero que encajaba en una de las tres categorías. Cuando se le preguntó que juzgaran si esta nueva palabra estaba en la ubicación correcta, los sujetos a quienes se pidió que prestaran más atención a las palabras originales, lo realizaron mucho peor que los que lo habían escuchado más pasivamente.

"Esta investigación es interesante, porque proporciona evidencias que indican que el aprendizaje que requiere esfuerzo conduce a resultados diferentes, dependiendo del tipo de información que los alumnos están tratando de dominar", señaló Michael Ramscar, profesor de lingüística en la Universidad de Tübingen, que no formó parte del equipo de investigación. "Los resultados indican que aprender a identificar las partes relativamentes simples del lenguaje, como las palabras, era facilitado por un aprendizaje que requiere esfuerzo, mientras que el aprendizaje de los aspectos más complejos del lenguaje, como las características gramaticales, se ve impedido por ese esfuerzo en el aprendizaje."

Desactivar el esfuerzo

Estos hallazgos apoyan la teoría de adquisición del lenguaje, que sugiere que algunas partes del lenguaje se aprenden a través de la memoria procedimental, mientras que otros se aprenden a través de la memoria declarativa. Según esta teoría, la memoria declarativa, que almacena el conocimiento y los hechos, sería más útil para el aprendizaje del vocabulario y ciertas reglas de la gramática. La memoria procedimental, que guía las tareas que realizamos, sin ser conscientes de la forma en que lo aprendimos, sería más útil para el aprendizaje de reglas sutiles relacionadas con la morfología de la lengua.

"Es probable que sea el sistema de memoria procedimental, sea realmente muy importante para el aprendizaje de estos aspectos morfológicos difíciles de la lengua. De hecho, cuando se utiliza el sistema de memoria declarativa, más que ayudarte, te perjudique," dice Finn.

Queda por resolver la cuestión de si los adultos pueden o no superar este obstáculo del aprendizaje de idiomas. Finn dice que no tiene aún una respuesta satisfactoria, aunque ahora está probando los posibles efectos de "desactivar" la corteza prefrontal de los adultos usando una técnica llamada de estimulación magnética transcraneal. Otras intervenciones que planea estudiar incluyen el distraer la corteza prefrontal, por lo que obligaba a realizar otras tareas mientras se escuchaba el idioma, e incluso probaba en los sujetos con drogas que alteran la actividad de esa región del cerebro.


- Investigación financiada por el Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano, y la Fundación Nacional de Ciencia.
- Foto: Aprendiendo idiomas. de Thinkstock.

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martes, 22 de julio de 2014

Investigadores simplifican el proceso de purificar el agua usando extractos de semillas


Referencia: eScienceNews.com, 21 de julio 2014

Los investigadores han simplificado un proceso que utiliza extractos de semillas de árboles Moringa oleifera para purificar el agua y reducir los niveles de bacterias dañinas en un 90% a 99%. Son árboles fuertes, resistentes a la sequía que se cultivan ampliamente muchos países de África, Asia y América Latina.

Resumido en Current Protocols de Microbiology review, el protocolo es de bajo costo y eficiente, por lo que es especialmente útil para las personas que viven en la pobreza extrema en los países en desarrollo y que actualmente están bebiendo agua altamente turbia y contaminada. Se calcula que unos 2 millones de estas personas mueren a causa de las enfermedades transmitidas por el agua cada año, siendo la mayoría niños pequeños.

"El uso de estas técnicas no será una panacea contra las enfermedades transmitidas por el agua, sin embargo, el aumento del uso del árbol Moringa aportará beneficios en forma de nutrición y utilidad, así como un agua más pura", señalaba el autor Michael Lea.


- Fuente: Wiley .
- Artículo: "Researchers simplify process to purify water using seed extracts"
- Imagen: Moringa oleifera, en Wikipedia.
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domingo, 20 de julio de 2014

El proceso de la resolución de problemas


Referencia: APS. Observations, 16 de julio 2014

Las personas se encuentran con problemas todos los días. Algunos problemas, como resolver el Sudoku diario, son agradables, mientras que otros, como el de encontrar la manera de recuperar las llaves que te has dejado dentro del coche, no lo son tanto. Aunque los investigadores han examinado la resolución de problemas, todavía hay mucho que desconocemos acerca de la forma en que trabajamos estratégicamente para resolver problemas.

En un artículo de 2013 publicado en el Journal of Cognitive Psychology, Ngar Yin Louis Lee (Universidad China de Hong Kong) y Philip N. Johnson-Laird (Universidad de Princeton) examinaron las formas en que se desarrollan las estrategias para resolver los problemas relacionados. En una serie de tres experimentos, los investigadores pidieron a los participantes que resolvieran una serie de problemas con cerillas.

En dichos problemas de cerillas, le presentan a los participantes una serie de cuadrados unidos. La matriz de cada cuadrado se compone de piezas separadas. Los participantes deben eliminar un cierto número de piezas de la matriz, manteniendo un número determinado de cuadros intactos. Estos problemas de cerillas se consideran bastante sofisticados, ya que generalmente tienen más de una solución, pueden utilizarse varias tácticas diferentes para completar la tarea, y el tipo de táctica que sea apropiado pueden variar dependiendo de la configuración de la matriz.

Louis Lee y Johnson-Laird empezaron por examinar lo que influye en las tácticas que utiliza la gente cuando se enfrentan al principio con el problema de cerillas. Descubrieron que las tácticas iniciales de resolución de problemas estaban limitadas por las características perceptivas de la matriz, con unos participantes solucionando problemas simétricos o con problemas con sobresalientes de más rápida solución. Los participantes utilizaban con frecuencia tácticas que incluían la simetría y la prominencia, incluso cuando existían otras soluciones que no implicaban tales características.

Para examinar la forma en que la resolución de problemas se desarrolla en el tiempo, los investigadores hicieron que los participantes resolvieran una serie de problemas de cerillas, mientras verbalizaban su proceso de pensamiento para resolverlos. Los resultados de este segundo experimento mostraron que las personas tienden a pasar por dos etapas diferentes.

La gente comienza el proceso de manera generativa, en la que exploran diversas tácticas, algunas con éxito y otras no. Luego, utilizan su experiencia para reducir sus opciones tácticas, centrándose en aquellas más exitosas. Hay un punto donde la gente empieza a confiar en este conocimiento táctico recién descubierto para crear sus movimientos estratégicos, indicando un cambio hacia una etapa más evaluativa de la resolución de problemas.

En el tercer y último experimento, los participantes completaron un conjunto de problemas de cerillas que podrían resolverse usando tácticas similares, y después debían resolver varios problemas que requerían del uso de nuevas tácticas. Los investigadores encontraron que los participantes a menudo tenían problemas para salir de su conjunto de tácticas exitosas de antes y cambiar a nuevas estrategias.

De los tres estudios, los investigadores concluyeron que cuando la gente afronta un problema, sus movimientos iniciales pueden estar restringidos por los componentes de percepción del problema. A medida que se prueban diferentes tácticas, se van perfilando y asentando en las que son más eficientes; Sin embargo, este conocimiento deducido puede, a su vez, llegar a limitar la generación de movimientos de los actores, algo que puede hacer dificultoso cambiar a nuevas tácticas cuando sea necesario.

Estos hallazgos ayudan a ampliar nuestra comprensión del papel del razonamiento y la deducción en la resolución de problemas, y de aquellos procesos involucrados en el cambio de menor a mayor efectividad en las estrategias de resolución de problemas.


- Fuente: Louis Lee, N. Y., Johnson-Laird, P. N. (2013). Strategic changes in problem solving. Journal of Cognitive Psychology, 25, 165–173. doi: 10.1080/20445911.2012.719021.
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sábado, 19 de julio de 2014

¿Cuándo una molécula es una molécula?


Referencia: ScienceDaily.com , 17 de julio 2014

Con el uso de flashes de rayos X ultra-cortos, un equipo internacional de investigadores observó la forma en los electrones saltan entre los fragmentos de moléculas que explotan. El estudio revela hasta qué distancia puede ocurrir la transferencia de carga entre los fragmentos moleculares, marcando con ello el límite del régimen molecular. 

Una visión artística de la transferencia de electrones en el interior de una molécula de yodometano. Después de la interacción con un láser de rayos X ultrarrápido, los electrones del grupo metilo, a la derecha, saltan al átomo de yodo, a la izquierda. Crédito: SLAC National Accelerator Laboratory.
La técnica utilizada puede mostrar la dinámica de la transferencia de carga en una amplia gama de sistemas moleculares, tal como han informado los científicos Dr. Benjamin Erk y Dr. Daniel Rolles de DESY y el Profesor Artem Rudenko, de la Universidad Estatal de Kansas, en el journal Science. Tales mecanismos desempeñan un papel en numerosos procesos químicos, entre ellos la fotosíntesis.
"La transferencia de carga se lleva a cabo a velocidades aproximadas de hasta diez veces la longitud normal de enlace", dice Erk, un científico de DESY que trabaja con el láser de electrones libres FLASH y en el Center for Free-Electron Laser Science (CFEL), una colaboración entre DESY, la Universidad de Hamburgo y de la Sociedad Max Planck. "La cuestión central es: ¿cuándo una molécula es una molécula", plantea Rudenko. "Y en este caso, hasta qué distancia los componentes moleculares comparten electrones, y hasta qué distancia se descompone la transferencia de carga entre dos fragmentos moleculares? La distancia crítica que medimos marca la transición desde el nivel molecular al régimen atómico."

Para su estudio, los científicos dispararon un láser infrarrojo a unas moléculas de yodometano (CH3I), compuestas de yodo y un grupo metilo (CH3), para romper el enlace de ambos. "Con la ayuda de estos pulsos de rayos X ultra-cortos, los electrones fueron eliminados de las capas internas de los átomos de yodo, eso nos permitió observar cómo se comparten los electrones de la desintegrada molécula distribuyéndose entre los dos fragmentos", explica Rolles, que dirige un grupo de investigación junior en DESY. Para ello, los investigadores utilizaron el que actualmente es el láser de rayos X, LCLS, más potente del mundo,  ubicado en el Laboratorio del Acelerador Nacional SLAC, en California.

"Con cada paso retardamos el pulso de rayos-X un poco más del pulso láser infrarrojo", explica Erk. Esta demora oscilaba entre unos pocos femtosegundos y un picosegundo, esto es, una billonésima de segundo. "Cuanto más tarde llegaba el pulso de rayos X, más separados se movían uno del otro los dos constituyentes moleculares". De esta manera, los investigadores lograron obtener una serie de instantáneas en las que la transferencia de electrones se podía observar a una distancia cada vez mayor entre los restos moleculares.

"Cuanto más separados se muevan los fragmentos, más probabilidad de que disminuya la transferencia de carga", continúa Erk. "Hemos sido capaces de detectar electrones que saltan entre dos fragmentos incluso a una distancia de unos 20 Ångström". La longitud de enlace del yodometano es de tan sólo 2 Ångström ó 0,2 nanómetros (millonésimas de milímetro).

"Nuestros resultados son importantes para una variedad de sistemas", subraya Rudenko. "Por ejemplo, se han observado los rayos X de astrofísica producidos por los procesos de transferencia de carga. Tales mecanismos juegan un papel importante en numerosos procesos químicos, por ejemplo, en la fotosíntesis o en las células solares. Y durante sus investigaciones, los científicos que estudian las biomoléculas usando rayos X luchan contra el daño por radiación a sus muestras. He aquí que, los procesos que estudiamos desempeñan un importante papel."

Estos primeros resultados también ofrecen un puente entre el estudio de la transferencia de electrones entre átomos individuales y el análisis del flujo de carga en sistemas más grandes, como los que a menudo se producen en la biología y la química. Ulteriores investigaciones ayudarán a entender en detalle el proceso de transferencia de carga observado.


- Fuente: Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY.
- Publicación: B. Erk, R. Boll, S. Trippel, D. Anielski, L. Foucar, B. Rudek, S. W. Epp, R. Coffee, S. Carron, S. Schorb, K. R. Ferguson, M. Swiggers, J. D. Bozek, M. Simon, T. Marchenko, J. Kupper, I. Schlichting, J. Ullrich, C. Bostedt, D. Rolles, A. Rudenko. Imaging charge transfer in iodomethane upon x-ray photoabsorption. Science, 2014; 345 (6194): 288 DOI: 10.1126/science.1253607 .
- Artículo: “When is a molecule a molecule? Scientists watch fast electron jumps in exploding molecules”.

- Imagen: Una visión artística de la transferencia de electrones en el interior de una molécula de yodometano. Después de la interacción con un láser de rayos X ultrarrápido, los electrones del grupo metilo, a la derecha, saltan al átomo de yodo, a la izquierda. Crédito: SLAC National Accelerator Laboratory..



miércoles, 16 de julio de 2014

Pausa en la actividad


Anuncio de pausa en la actividad de publicaciones:

Cuando se tienen varios proyectos, al final, sobre todo si terminan coincidiendo en el tiempo, uno se ve en la tesitura de decidir cuál de ellos prioriza y cuál deja aparcado.

Los que siguen mi blog, saben que lo actualizo a diario con uno y a veces dos artículos, pero a costa de impedirme dedicarle más tiempo a otras ideas y temas que también me interesan. Y por qué no decirlo, un descanso también viene bien.

No voy a dejarlo, pero voy a suspender un tiempo su actividad para dedicarme a otras cosas que quiero hacer. Pese a esta decisión, no quita que de vez en cuando añada algún artículo por su particular interés y que, desde luego, seguiré subiendo a las redes sociales. Por supuesto, el blog continuará abierto para todas las personas interesadas en algunos de sus artículos.

Un saludo a todos



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