Un nou model permet recrear l’arbre genealògic de les xarxes complexes

UB papers 20/12/2021

En un nou estudi publicat a Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), un equip de recerca de l’Institut de Sistemes Complexos de la UB (UBICS) ha analitzat l’evolució temporal de xarxes complexes reals i ha desenvolupat un model en el qual l’aparició de nous nodes es pot relacionar amb nodes preexistents, d’una manera similar a l’evolució de les espècies en biologia.

En aquest estudi s’analitza l’evolució temporal de la xarxa de citacions en revistes científiques i la xarxa de comerç internacional al llarg d’un període de més de cent anys. Segons explica M. Ángeles Serrano, investigadora ICREA a l’UBICS, «el que s’observa en aquestes xarxes reals és que totes dues creixen d’una manera autosimilar, és a dir, les seves propietats de connectivitat es mantenen invariables al llarg del temps, així que l’estructura de la xarxa és sempre la mateixa, mentre que el nombre de nodes va augmentant».

Aquesta autosimilitud en el creixement, ja de per si sorprenent, els investigadors l’han pogut explicar a partir d’un model anomenat creixement de ramificació geomètrica (geometric branching growth o GBG). En aquest model, els nous nodes provenen de nodes preexistents, d’una manera similar als arbres genealògics. Per exemple, en la xarxa de comerç mundial, els països són els nodes, i per tant els que es bifurquen, i les transaccions corresponen als enllaços. La propietat clau que caracteritza l’evolució dels sistemes en estudi, i per tant el model, és l’herència. En l’exemple, quan un país es divideix, els nous països sobirans hereten la riquesa i els socis comercials de l’estat original.

Aquest model està relacionat amb un treball anterior que permetia produir versions reduïdes autosimilars de xarxes complexes, mitjançant un procés de renormalització geomètrica. En aquests treballs anteriors, es va trobar que la connectivitat en les xarxes complexes a diferents escales espacials es regula pels mateixos principis. «El que veiem en el nou article —destaca la investigadora— és que aquests mateixos principis es mantenen també al llarg del temps».

Quan es combinen els dos models —el GBG i la renormalització geomètrica—, es poden crear rèpliques de la xarxa original en una gamma molt àmplia de mides, més grans o més petites que l’original. «D’aquesta manera, es podrien predir nodes descendents o nodes ascendents, o estudiar fenòmens que depenen de la mida de la xarxa», remarca Serrano. «Les xarxes presenten, doncs, una estructura fractal en l’espai i el temps», afegeix.

Aquests processos de ramificació són la base de l’evolució complexa de molts sistemes reals. «En resum, els dos models permeten entendre les interaccions en sistemes reals a diferents escales, una de les claus per entendre i predir com serà la seva evolució», conclou l’experta.

Referència de l’article

Muhua Zheng, Guillermo García-Pérez, Marián Boguñá, i M. Ángeles Serrano. «Scaling up real networks by geometric branchinggrowth», Proceedings of the National Academy of Sciences, maig de 2021. DOI: 10.1073/pnas.2018994118

New Book titled "The Romans before adversity"

aracne products 10/12/2021

The book "The Romans before adversity, Forms of reaction and strategies to manage change" has been edited by J.M.Bermúdez Lorenzo and J.Pérez Gonzalez, UBICS members. You can download the book here.

The book was born with the aim of offering a space for reflection and debate on the forms of intellectual analysis and reaction developed by Roman society in relation to catastrophic phenomena, both those of natural origination and those derived from concrete human decision-making. The main interest was focused on understanding those moments in which the daily life of Romans changed for the worse and on describing the different responses on the part of policy-makers and individuals before these critical situations, in which not everyone is able to overcome these episodes and some even take advantage of the situation opportunistically.

Reference: Pérez González, J., Bermúdez Lorenzo, J.M. (editors) 2021. The Romans before adversity. Forms of reaction and strategies to manage change (Quaderni di Aiônos 5). Roma: Aracne editrice. ISBN: 979-12-5994-464-1.

Download the book "The Shortest Path to Network Geometry"

UBICS papers 02/12/2021

A book titled "The Shortest Path to Network Geometry", has been recently published in Cambdrige University Press by M. Ángeles Serrano and Marián Boguñá (UBICS members).

During two weeks you can download this instructional book here.

You can find more information here.

El llibre de Jordi Pérez González, Sumptuary specialists and consumer elites in Rome’s world order, ha estat guardonat

UB papers 12/11/2021

El llibre de Jordi Pérez González, Sumptuary specialists and consumer elites in Rome’s world order, ha estat guardonat amb el Premi Géza Alföldy 2021 de la Societas Internationalis Epigraphiae Graece et Latinae. El comitè d’experts de l’AIEGL, l’anomenat IIIviri, va concedir el premi dotat amb un import de fins a 1.500 euros destinats a proporcionar assistència financera amb la publicació d’una monografia sobre un tema epigràfic.

El llibre és el resultat de prop de cinc anys de recerca, el centre d'atenció inicial del qual es va posar sobre l'artesanat especialitzat en l'elaboració de luxes portables a la capital romana. L'anàlisi de més de dues-centes inscripcions va fer visible indirectament l'existència d'un comerç internacional amb més fluïdesa de la coneguda. La presència de venedors de perles índiques, sedes xineses o or hispà, resulten el testimoni perfecte de la quotidianitat del consum de béns de prestigi entre les elits mediterrànies. Tot i que l'autor detalla quins van ser els plaers més notoris a Roma, també s'endinsa a conèixer quins van ser els productes mediterranis més desitjats per asiàtics i africans.

L'obra ha estat publicada en la Col·lecció Instrumenta, sèrie de referència per als estudis de la vida econòmica i social del món romà, del Servei d'Edicions i Publicacions de la Universitat de Barcelona. La col·lecció té en vigor el Segell de Qualitat CEA-APQ concedit per l’Agencia Nacional de Evaluación de la Calidad y Acreditación (ANECA), la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) i la Unión de Editoriales Universitarias Españolas (UNE). A més, és una de les vuit col·leccions amb menció d'internacionalitat, que significa la presència d'un nombre significatiu d'autors estrangers. L'editorial també està indexada a Scholarly Publishers Indicadors (SPI).

Jordi Pérez és investigador Juan de la Cierva Formación al Departament d'Història i Història de l'Art de la Universitat de Girona, i el seu tutor de recerca és el professor ICREA Toni Ñaco de l'Hoyo. És doctor en Història del programa de Societat i Cultura (2017) i Premi Extraordinari de doctorat 2016/2017 per la Universitat de Barcelona. Ha realitzat estades d'investigació a la Università di Roma ‘La Sapienza’ (2017) i la Università degli Studi di Verona (2018) finançades per la European Commission. És membre del Grup de Recerca CEIPAC des del 2009 i de l'Institut of Complex Systems de la Universitat de Barcelona (UBICS) des de la seva fundació (2017). És també membre de la missió arqueològica al Monte Testaccio (Roma) des de 2009.

El llibre és el resultat de prop de cinc anys de recerca, el centre d'atenció inicial del qual es va posar sobre l'artesanat especialitzat en l'elaboració de luxes portables a la capital romana. L'anàlisi de més de dues-centes inscripcions va fer visible indirectament l'existència d'un comerç internacional amb més fluïdesa de la coneguda. La presència de venedors de perles índiques, sedes xineses o or hispà, resulten el testimoni perfecte de la quotidianitat del consum de béns de prestigi entre les elits mediterrànies. Tot i que l'autor detalla quins van ser els plaers més notoris a Roma, també s'endinsa a conèixer quins van ser els productes mediterranis més desitjats per asiàtics i africans.

Podeu comprar el llibre aquí: http://www.edicions.ub.edu/ficha.aspx?cod=13946

Identificant lleis universals en el comportament turbulent dels fluids actius

UB papers 13/10/2021

Certes agrupacions de bacteris o teixits cel·lulars formen sistemes que s’anomenen fluids actius. Aquests fluids poden fluir espontàniament, sense haver de forçar-los des de l’exterior, perquè els seus components són capaços de generar forces i moure’s autònomament. Quan l’activitat és prou alta, els fluxos espontanis esdevenen caòtics, similars als observats en la turbulència dels fluids ordinaris. Una recerca de la UB, publicada a Physical Review X, identifica lleis universals en el comportament turbulent dels fluids actius.

Els fluxos caòtics dels fluids actius s’han anomenat turbulències actives pel fet que visualment s’assemblen a les turbulències ordinàries. L’estudi d’aquest fenomen és significatiu per al disseny de nanomotors i pot explicar fluxos complexos que s’observen en sistemes vius, com ara els que es produeixen quan es tanca una ferida. Segons apunten els autors de la recerca, els resultats a què han arribat «són rellevants perquè demostren que els fluxos de la turbulència activa, malgrat ser caòtics i molt complexos, es poden descriure per mitjà de lleis matemàtiques senzilles i genèriques».

Per fer-ho, han realitzat experiments amb uns fluids actius compostos per unes proteïnes del citoesquelet i enzims que els proporcionen l’energia necessària per generar forces i fluir espontàniament. Els investigadors, membres dels instituts de la UB, UBICS i IN2UB, van crear una capa prima d’aquest material actiu envoltada de dos fluids passius: aigua i oli.

Concretament, van mesurar els fluxos del fluid actiu i van corroborar experimentalment l’existència de dos règims de fluid que ja havien predit teòricament. A més, els experiments van revelar un nou règim causat per l’acoblament de la capa activa amb els fluids passius que l’envolten. Per tant, aquest treball posa de manifest el paper essencial dels fluids passius que envolten el sistema actiu. Per explicar aquests resultats, els investigadors han formulat un marc teòric que, tenint en compte els efectes dels fluids passius, prediu les lleis de potències observades en els experiments.

Referència de l’article

B. Martínez-Prat, R. Alert, F. Meng, J. Ignés-Mullol, J. F. Joanny, J. Casademunt, R. Golestanian, i F. Sagués. «Scaling regimes of active turbulence with external dissipation». Physical Review X, 11, 031065, setembre de 2021. Doi: 10.1103/PhysRevX.11.031065

Tota la informació: https://www.ub.edu/web/ub/ca/menu_eines/noticies/2021/10/010.html

Premi Nobel de Física 2021

UB grants 07/10/2021

La Reial Acadèmia Sueca de les Ciències va anunciar el 5 d'octubre de 2021 la concessió del Premi Nobel de Física 2021 a Syukuro Manabe de la Universitat de Princeton, Estats Units, Klaus Hasselmann de l’Institut Max Planck de Meteorologia, Alemanya, i Giorgio Parisi de la Universitat Sapienza de Roma, Itàlia, “per les seves innovadores contribucions al coneixement dels sistemes complexos”.

Syukuro Manabe (Japó, 1931) i Klaus Hasselmann (Alemanya, 1931) comparteixen la meitat del premi “pels seus estudis dels sistemes complexos que van contribuir a establir els fonaments del nostre coneixement sobre el clima de la Terra i com hi influeix la humanitat”. L’altra meitat del guardó és per a Giorgio Parisi (Itàlia, 1948) “per les seves contribucions revolucionàries a la teoria de fenòmens desordenats i aleatoris”.

Des de fa segles, els físics s’han interessat per l’estudi dels sistemes complexos. Aquests són sistemes difícils de descriure matemàticament tant pels nombrosos components que hi intervenen com pel seu possible comportament caòtic, el que dificulta la seva predictibilitat. Si vols saber més sobre els sistemes complexos t'animem a que llegeixis el següent booklet on trobaràs de forma molt pedagògica i divulgativa el que son els sistemes complexos. El clima de la Terra és un exemple de sistema complex al qual els treballs de Manabe, Hasselmann i Parisi han contribuït a la seva comprensió.

Syukuro Manabe va demostrar com l’augment de les concentracions de CO2 en l’atmosfera influïa en l’augment de les temperatures en la superfície de la Terra. En la dècada del 1960, va desenvolupar models físics del clima de la Terra i va ser el primer a explorar la interacció entre el balanç de la radiació i el transport vertical de les masses d’aire. El seu treball va establir les bases per al desenvolupament de models climàtics.

Al voltant de deu anys més tard, Klaus Hasselmann, va crear un model que relacionava la meteorologia amb el clima, confirmant així la fiabilitat dels models climàtics malgrat el temps canviant i caòtic. A més, va desenvolupar mètodes per identificar senyals específics, empremtes, que els fenòmens naturals i les activitats humanes deixen en el clima.

Pels volts de 1980, Giorgio Parisi va descobrir patrons ocults en materials complexos desordenats. Els seus descobriments són una de les contribucions més importants a la teoria de sistemes complexos que fan possible comprendre i descriure molts materials i fenòmens complexos diferents i, aparentment, completament aleatoris, no només en física, sinó també en altres àrees com ara matemàtiques, biologia, neurociència i aprenentatge automàtic.

Referències:

https://blocfiq.ub.edu/2021/10/05/premi-nobel-de-fisica-2021/

https://www.nobelprize.org/

Thematic Discussions UBICS Day 2021

UBICS products 16/09/2021

Last monday we celebrated the UBICS Day 2021. In this unique event we had the opportunity to present two interesting thematic discussions. One titled "What is beyond a PhD?" and other about Data Management & Open Science by Ignasi Labastida (open science manager).

Did you miss any of them? Then we encourage you to see the following presentations:

Presentation by Mireia Martí Yus

Presentation by Albert Diaz-Guilera

Presentation by Ignasi Labastida (oriented to early-career researchers)

Presentation by Ignasi Labastida (oriented to senior researchers)

UBICS Day 2021: interdisciplinary research to face challenges in sustainable development

UBICS projects 06/09/2021

UBICS (Universitat de Barcelona Institute of Complex Systems) celebrates its 2021 Day, with talks by the Institute researchers and networking activities. This year the UBICS Day is about sustainable development challenges.

Start	End	Activity
09:30	09:45	Opening Place: Aula Magna, Edifici Històric (Carrer d'Aribau, 2, 08011 Barcelona)
09:45	10:00	Welcome (Dra. Montserrat Puig Llobet, Vicerectora d'Igualtat i Gènere) Place: Aula Magna
10:00	11:00	Talks: M. Farrús: Challenges in Speech Technologies R. Planet: Continuously sheared granular matter reproduces in detail seismicity laws D. Levis: Biomimetic Active Matter, a new frontier in Satistical Physics Place: Aula Magna
11:00	11:30	Coffee Break (Claustre)
11:30	12:30	Talks: M. Peró: fMRI as a biomarker: the brain, a complex machine. Is it true that only works in a 10% of its possibilities? A. Fernández-Nieves: Physical aspects of fire-ant collectives S. Lozano: Exploring past economic interactions: Network externalities in the 19th century. Place: Aula Magna
12:30	13:30	Poster session (Pati)
13:30	15:00	Lunch (Pati)
15:00	16:00	Talks: J. Hernández : Using Probabilistic Graphical Models for learning in label-ambiguous scenarios D. Reguera: Non-equilibrium phenomena at small scales: from nanomotors to viral self-assembly J. Pérez: The Future of the Past. An update to Ancient History Studies toolbox Place: Aula Magna
16:00	17:00	Thematic discussions DISCUSSION 1 (oriented to senior researchers): "Open Science" Place: Aula B5 Speakers: I. Labastida (open science manager) DISCUSSION 2 (oriented to early-career researchers): "What is beyond a PhD?" Place: Aula B6 Speakers: Mireia Marti & Albert Díaz-Guilera Chairpersons: A. Diaz-Guilera & J. Soriano
17:00	18:00	Thematic discussions DISCUSSION 1 (oriented to senior researchers): "Horizon Europe: overview" Place: Aula B5 Speakers: Armando J. Palomar (international research assessor) DISCUSSION 2 (oriented to early-career researchers): "Data Management" Place: Aula B6 Speakers: I. Labastida (open science manager) Chairpersons: A. Diaz-Guilera & J. Soriano

20:30	22:30	Dinner (Moritz)

Escoles de Barcelona fan un mapa de la contaminació de l’aire de la ciutat gràcies a la ciència ciutadana

UB projects 09/07/2021

Un estudi liderat per investigadors de la UB i desenvolupat amb més de 1.650 alumnes i familiars de divuit centres educatius de Barcelona demostra que la ciència ciutadana és una aproximació vàlida per fer recerca de primer nivell i, en aquest cas, capaç de proporcionar valors de diòxid de nitrogen amb una resolució inèdita per tal d’avaluar les conseqüències de la contaminació en la salut dels seus habitants.

La revista Science of the Total Environment acaba de publicar els resultats d’aquest estudi, fet pel Grup de Recerca OpenSystems de la Universitat de Barcelona, l’Institut de Salut Global de Barcelona (ISGlobal), centre impulsat per la Fundació La Caixa, i l’empresa 4Sfera. El treball mostra el paper clau de la ciència ciutadana en la relació entre avaluació de l’exposició a la contaminació i acció col·lectiva per millorar la qualitat de l’aire.

La publicació descriu el projecte xAire, que va implicar organitzar a Barcelona la recollida de dades, col·lectiva i simultània, sobre la concentració de diòxid de nitrogen, un contaminant vinculat al trànsit motoritzat. Aquesta concentració es va mesurar durant un període d’un mes, entre febrer i març de 2018, gràcies a famílies amb infants d’entre 7 i 12 anys de divuit escoles públiques de primària repartides pels deu districtes de la ciutat.

Els resultats aporten informació sense precedents sobre la contaminació de l’aire a tot Barcelona, amb una precisió destacable. La localització dels punts de mesura la van decidir de manera autònoma els alumnes i les famílies seguint el mateix procediment científic. «xAire ha permès no només evidenciar les problemàtiques al voltant de les escoles i els seus barris, sinó que també ha donat arguments a les famílies i escoles per tal d’exigir millores en el seu entorn d’acord amb les dades recollides», explica el catedràtic Josep Perelló, líder de l’estudi i membre de l’Institut de Sistemes Complexos de la UB (UBICS).

La contaminació de l’aire a Barcelona, un problema greu i infraestimat

El resultat de la recerca mostra una distribució dels nivells de concentració de diòxid de nitrogen àmplia i representativa del conjunt de la ciutat en termes de densitat de població. S’han mesurat nivells molt alts, amb una mitjana anual de 49 μg/m3, per sobre dels llindars de la directiva europea i de l’OMS, que se situen en 40 μg/m3. Més d’un 5 % de les mostres dupliquen el valor llindar de 40 μg/m3, i confirmen així que la qualitat de l’aire és un problema greu a tot Barcelona. Els nivells mesurats també mostren grans diferències entre districtes i dins el mateix districte segons el carrer. Els valors mitjans obtinguts a Ciutat Vella, Sants-Montjuïc, les Corts i Horta-Guinardó són especialment preocupants, ja que són sensiblement superiors als de les estacions oficials més properes.

Millores en un model de l’impacte de la contaminació en la salut

Les dades obtingudes també han permès obtenir una estimació més actualitzada i acurada dels models que fa servir la comunitat científica per estimar l’impacte del diòxid de nitrogen en la salut. En concret, l’estudi ha estimat que 1.084 casos nous d’asma infantil són atribuïbles al diòxid de nitrogen cada any a Barcelona, una xifra equivalent al 48 % del total de casos anuals. Segons Mark Nieuwenhuijsen, cap de la Iniciativa de Planificació Urbana, Medi Ambient i Salut d’ISGlobal, «si reduïm els nivells de diòxid de nitrogen, especialment al voltant de les escoles, podríem reduir els casos d’asma infantil de manera significativa».

Un esforç coordinat per mesurar la contaminació en 725 punts de la ciutat

El projecte xAire va néixer de la voluntat d’ampliar el detall i la representativitat dels nivells de contaminació de la ciutat que proveeixen les set estacions oficials repartides per Barcelona. L’esforç amb més de 1.600 persones implicades ha permès obtenir mesures del diòxid de nitrogen en 725 localitzacions. El nombre de mostres obtingudes supera amb escreix les campanyes prèvies dutes a terme per científics professionals, que han arribat a recollir la concentració de diòxid de nitrogen en un màxim de 200 localitzacions de manera simultània.

xAire va retornar les dades a cada grup escolar, i ara es poden consultar públicament en un mapa interactiu. Els resultats es van debatre a les escoles principalment tenint en compte els valors límit de l’OMS i de la UE. Les discussions van demostrar una comprensió clara de les dades de seguiment i del procés d’investigació científica.

Infants de set i vuit anys van ser capaços d’explicar perfectament el protocol científic i el significat de les dades a l’InfoK del canal Super 3, durant el Congrés de la Ciència, organitzat pel Consorci d’Educació de Barcelona i davant de l’alcaldessa Ada Colau (Escola El Sagrer). Les mateixes escoles van lliurar les dades a responsables de l’Ajuntament juntament amb un conjunt de propostes basades en evidències científiques, en un acte celebrat al Saló de Cent. Les mesures proposades van des de la promoció del transport públic al barri i de rutes per als vianants fins a la necessitat de cobrir part de la ronda (Dolors Monserdà, Sarrià) o d’accelerar la reforma de l’avinguda Meridiana (El Sagrer).

Les campanyes de ciència ciutadana a gran escala sobre la qualitat de l’aire no s’han de considerar simplement com una activitat de sensibilització pública i un programa d’educació. «En aquest intens component participatiu els ciutadans poden ser actors de la recerca i no només receptors d’un missatge. Aquest enfocament de la ciència ciutadana afegeix sofisticació i diversitat al procés de recerca científica, ja que requereix científics professionals multidisciplinaris i la participació d’organitzacions no acadèmiques», apunta Isabelle Bonhoure, investigadora del Grup OpenSystems de la UB.

Escoles i entitats participants

Escoles participants: Escola Els Horts (Sant Martí), Escola Sant Martí (Sant Martí), Escola El Sagrer (Sant Andreu), Escola Can Fabra (Sant Andreu), Escola Calderón (Nou Barris), Escola Timbaler del Bruc (Nou Barris), Escola Pau-Casals Gràcia (Gràcia), Escola Sagrada Família (Gràcia), Escola Joan Miró (L’Eixample), Escola Fort Pienc (l’Eixample), Escola Dolors Monserdà Santa Pau (Sarrià-Sant Gervasi), Escola Seat (Sants-Montjuïc), Escola Àngels Garriga (Horta-Guinardó), Escola Coves d’en Cimany (Horta-Guinardó), Escola Àngel Baixeras (Ciutat Vella), Escola Cervantes (Ciutat Vella), Escola Lavínia (les Corts) i Escola Les Corts (les Corts).

En el projecte de ciència ciutadana hi van participar set organitzacions de caràcter divers (Centre de Cultura Contemporània; Institut de Cultura de Barcelona; Àrea d’Ecologia, Urbanisme i Mobilitat de l’Ajuntament de Barcelona; Consorci d’Educació de Barcelona; DKV Salud, i Barcelona Mobile Week), a més de les institucions que signen l’article.

Referència de l’article

Perelló, J.; Cigarini, A.; Vicens, J.; Bonhoure, I.; Rojas-Rueda, D.; Nieuwenhuijsen, M. J.; Cirach, M.; Daher, C.; Targa, J., i Ripoll, A. (2021). «Large-scale citizen science provides high-resolution nitrogen dioxide values and health impact while enhancing community knowledge and collective action». Science of The Total Environment, 147750.10.1016/j.scitotenv.2021.147750

Identifiquen una disfunció neuronal primerenca en Parkinson que podria ajudar al diagnòstic precoç

IDIBELL papers 06/07/2021

El Parkinson és una malaltia neurodegenerativa caracteritzada per la mort de les neurones dopaminèrgiques. Aquesta mort neuronal comporta una sèrie de manifestacions motores característiques de la malaltia com tremolors, rigidesa, lentitud de moviment o inestabilitat postural. En la majoria dels casos la causa de la malaltia és desconeguda, no obstant això, s’ha demostrat que mutacions en el gen LRRK2 són les causants del 5% dels casos.

Les teràpies actuals contra el Parkinson se centren a pal·liar els símptomes de la malaltia, però no frenen la progressió d’aquesta. Es pensa que intervencions primerenques, abans de l’aparició dels primers símptomes, que impedeixin la mort neuronal, podrien desaccelerar o fins i tot aturar l’evolució de la malaltia. Actualment, però, el diagnòstic es basa en l’aparició de símptomes, quan el 70% de les neurones ja s’han perdut.

Un grup d’investigadors de l’IDIBELL i la Universitat de Barcelona (UB), liderats per la Dra. Antonella Consiglio (cap de grup a l’IDIBELL, investigadora ICREA Academy, i professora de la Facultat de Medicina i Ciències de la Salut de la UB i l’IBUB/Institut de Biomedicina de la UB), el Dr. Angel Raya (coordinador del programa de Medicina Regenerativa de l’IDIBELL i investigador ICREA) i el Dr. Jordi Soriano (cap de grup i professor de la UB i de l’Institut de sistemes complexos de la Universitat de Barcelona), amb altres col·laboradors nacionals i internacionals, han identificat deficiències funcionals primerenques, prèvies a la mort, en neurones derivades de pacients amb Parkinson genètic. Segons la Dra. Consiglio “aquests descobriments obren la porta a la diagnòstic primerenc, cosa que ens permetria fer una intervenció prematura que frenés la mort neuronal, i que per tant, parés l’evolució de la malaltia“.

En aquest treball s’ha fet servir com a model neurones dopaminèrgiques, les més vulnerables en Parkinson, diferenciades a partir de cèl·lules mare (iPSC) d’individus sans i pacients amb Parkinson genètic. Els investigadors han observat que aquestes neurones dopaminèrgiques són capaços de madurar i formar xarxes neuronals funcionals en cultiu, tant en les condicions de control com en les de la malaltia de Parkinson.

No obstant això, en aquest treball publicat a npj Parkinson ‘s Disease, es demostra que les neurones procedents d’individus amb Parkinson són més actives de manera espontània i presenten més episodis d’explosió en els que per exemple tota la xarxa s’activa alhora, tot això abans que s’iniciï la neurodegeneració pròpia de la malaltia. Els investigadors creuen que aquesta disfunció neuronal primerenca podria estar contribuint a iniciar la cascada d’esdeveniments responsables de la mort de les neurones dopaminèrgiques, i en conseqüència la malaltia de Parkinson. A més aquest treball destaca l’extraordinària finestra d’oportunitat que proporcionen els models experimentals basats en iPSC, a la comprensió i en l’avaluació presimptomàtica de les malalties neurodegeneratives.

Aquest treball ha rebut el finançament de the European Research Council-ERC, el Ministeri Espanyol d’Economia i Competitivitat, l’Institut Carlos III, AGAUR i el programa CERCA de la Generalitat de Catalunya.

4