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LA UVa ENCUENTRA VULNERABILIDADES EN EL ENVÍO DE CLAVES SECRETAS A DECENAS DE KILÓMETROS MEDIANTE LÁSERES ULTRALARGOS

Fuente: Unidad de Cultura Científica de la UVa

En el campo de la investigación ha emergido un nuevo método criptográfico para el intercambio seguro de información. Se basa en láseres ultralargos de fibra óptica.

Por medio de estos enlaces de luz, se pueden enviar datos cifrados a decenas de kilómetros de distancia. Supone una alternativa más económica a la criptografía cuántica, que garantiza la absoluta confidencialidad, pero está todavía en ciernes.

Sin embargo, un equipo de investigación de la Universidad de Valladolid ha encontrado agujeros por donde podría atacar un pirata informático. El trabajo ayuda a pulir estos sistemas de seguridad y evitar el filtrado de información sensible para las organizaciones.

La criptografía cuántica pone en práctica el principio de incertidumbre de Heisenberg. De manera muy sucinta, el principio viene a decir que el observador modifica lo observado, eso sí, en la minúscula escala espacial en la que opera la física cuántica.

Al introducir este factor, el observador modificando lo observado, cuando alguien se inmiscuye en una transmisión cifrada con criptografía cuántica, el emisor y el receptor se enteran de esa interferencia en el mensaje transmitido. Ese chivatazo garantiza la confidencialidad de forma absoluta.

Aunque ya existen empresas que comercializan sistemas de criptografía cuántica, esta tecnología todavía está en pañales y es costosa.

Por ello, se ha desarrollado otro tipo de cripografía, basada en láseres ultralargos, también extremadamente segura, pero no totalmente y de forma demostrable, y de realización más simple.

Láseres ultralargos
El sistema se basa en aprovechar las propiedades físicas de los láseres ultralargos. Los láseres ultralargos disponen de una cavidad de varios kilómetros, lo que permite aprovechar su interior como soporte para la transmisión de un mensaje.

Con este sistema, se pueden enviar datos de forma segura a unas decenas de kilómetros, desde Valladolid o Palencia a Dueñas, por ejemplo.

El catedrático Pedro Chamorro y el profesor Juan Carlos García Escartín, de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicaciones de la Universidad de Valladolid, pusieron a prueba uno de estos sistemas de encriptado más sofisticado, desarrollado por especialistas de Israel y del Reino Unido.

Los investigadores de la UVa introdujeron una señal de sonda enmascarada en el ruido del propio láser y hallaron vulnerabilidades en estos modelos.

La demostración de estos agujeros de seguridad ha sido publicada en la revista científica IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics.

El trabajo se hizo no en un espacio físico, sino mediante ecuaciones y simulaciones. “Atacamos teóricamente una propuesta teórica”, resume Chamorro. No obstante, el soporte matemático de este trabajo científico se podría comprobar in situ porque los encriptadores del centro de investigación israelí disponen de estos láseres.

Parches
El trabajo de hackeo óptico advierte de los fallos en la seguridad de una transmisión de claves, por lo que también proporciona soluciones para parchear la transmisión. Un hacker es un experto en introducirse en sistemas informáticos sin permisos, puede ser de forma perniciosa o para definir parches en los sistemas de seguridad.

El grupo de investigación también trabaja en el ámbito de la información cuántica, que emplea recursos de esta naturaleza en tecnologías de la comunicación y la información.

“Los ordenadores cuánticos permiten cálculos que no son posibles con medios convencionales al aprovechar recursos cuánticos, como el entrelazamiento de las unidades de información”, expresa Chamorro.

Por ello, en vez de las unidades de información convencionales, denominadas bits, se emplean cúbits. Los chips con cúbits en vez de bits son prometedores prototipos, aunque recientemente algunos fabricantes han anunciado ya para el mercado procesadores cuánticos de 17 o 49 cúbits.

UN PROYECTO DE INGENIERÍAS AGRARIAS DEL CAMPUS DE PALENCIA, NOMINADO A LOS MEJORES DE EUROPA DEL PROGRAMA LIFE

Fuente: Gabinete de Comunicación de la UVa

El proyecto Los Desiertos Verdes, desarrollado entre los años 2010 y 2015, ha demostrado la viabilidad y efectividad de nuevas técnicas de riego de árboles en áreas desertificadas, pobres y/o rocosas de Castilla y León, Aragón y Cataluña.

Para ello, se ha desarrollado y aplicado la tecnología ‘Waterboxx’ (caja de agua) para restaurar suelos degradados y reforzar sus capacidades para mejorar la supervivencia de las plantaciones

Para Zacarías Clérigo, profesor de la UVa y coordinador técnico del proyecto LIFE LOS DESIERTOS VERDES en la Escuela Técnica Superior de Ingenierías Agrarias del Campus de la Universidad de Valladolid en Palencia, “este tipo de premios supone un revulsivo para continuar colaborando con otros proyectos de estas características que mejoren las condiciones agroambientales y la lucha contra el cambio climático y especial en la mejora de la huella del carbono en la agricultura”.

“Con este tipo de proyectos nuestro objetivo es proponer mejoras en las condiciones de la nueva PAC (Política Agraria Común) que conlleven una mejora en el día a día del medio rural, así como a favorecer la fijación de su población” añade Clérigo.

El proyecto comenzó con la caracterización y selección de especies, así como con la preparación de plantones utilizando variedades autóctonas que se han adaptado a las difíciles condiciones climáticas.

La selección de las especies fue llevada a cabo por la Universidad de Valladolid, en cooperación con otros socios del proyecto, entre los que se encuentran las diputaciones de Valladolid y León y varios ayuntamientos implicados.

Para la selección de las especies se pensó en la conservación de la biodiversidad y el paisaje, el interés económico potencial y las características del suelo y el clima.

Se produjeron y plantaron cerca de 60.000 plantones en diferentes áreas de la geografía nacional: Matallana (Valladolid), con terrenos abandonados, usados como vertederos ilegales y muy difíciles de reforestar; San Isidro (León), con condiciones alpinas y escasa materia orgánica; Riofrío de Aliste (Zamora), con escombreras mineras; San Mateo de Gállego en Los Monegros (Zaragoza), con condiciones semidesérticas; y Viladecans – Sant Boi de Llobregat (Barcelona), donde se encuentran montañas mediterráneas con largos períodos secos y altos riesgos de incendios.

Una solución alternativa y especialmente innovadora
Usando la tecnología de los Waterboxx (cajas de agua), Aquapro B.V., una compañía holandesa socia del proyecto, desarrolló un taladro capilar para poder plantar árboles sin necesidad de riego que permite su supervivencia en circunstancias difíciles.

Los prototipos de Waterboxx se adaptaron a las condiciones locales, entre las que se incluyeron versiones fabricadas con polímeros biodegradables (polipropileno), pero resultaron costosos e ineficientes desde la perspectiva del ciclo de vida.

Por esa razón, se realizaron unos nuevos prototipos con pulpa de papel (cartón) que resultaron ser una solución alternativa y especialmente innovadora.

Los resultados del uso de las cajas de agua han sido muy positivos ya que las tasas de supervivencia se han aproximado al 80% en las diferentes parcelas.

Se determinó que el Waterboxx protege a la planta contra la sequía, los cambios de temperatura y los deslizamientos de tierra por lo que su utilización durante el primer año es fundamental para la supervivencia y consolidación del árbol y sus raíces en el subsuelo.

Se detectó, que el uso de los prototipos aumentó la biodiversidad en las áreas reforestadas y se concluyó que la viabilidad económica del Waterboxx es directamente proporcional al grado de características físicas desfavorables, las características del suelo y las condiciones climáticas que se encuentran en el entorno.

Impacto económico
Los costes de reforestar con las cajas de agua variaron significativamente según la orografía del terreno. En zonas llanas sólo representaron un aumento de costes de aproximadamente el 5% si se compara con la reforestación tradicional.

Sin embargo, el uso de los Waterboxx en zonas montañosas implica costes considerablemente más altos en cuanto a mano de obra y dificultades logísticas.

A pesar de ser muy efectivo en términos de supervivencia, el Waterboxx es aún demasiado costoso para ser viable. Esto abre oportunidades para encontrar un diseño más económico, más fácil de aplicar y a la vez sostenible para que sea una alternativa a los métodos tradicionales de reforestación.

Con la finalización del proyecto, la intención de los socios es la de promover la reforestación con el método del Waterboxx debido al ahorro de dinero en mantenimiento y consumo de agua que supone, ya que la irrigación se hace innecesaria.

A su vez, el prototipo de cartón biodegradable supone una oportunidad muy interesante para ser producida a gran escala en el futuro. Aunque esta caja no es reutilizable como la fabricada en polipropileno, puede ser usada para plantas con amplia ramificación, ahorra costes de mantenimiento y evita residuos.

La nominación a los premios BEST LIFE supone un impulso a la difusión de los resultados del proyecto LIFE LOS DESIERTOS VERDES ya que, con este reconocimiento, la Comisión Europea identifica a aquellos proyectos cuyos resultados, si se aplican ampliamente, podrían tener un impacto más positivo en el medio ambiente.

La entrega de premios BEST LIFE tendrá lugar el próximo mes de mayo en la sede de la Comisión Europea en Bruselas y está previsto que acudan representantes de la Universidad de Valladolid.

TRES INVESTIGADORES DE LA UVa PARTICIPAN EN EL MAYOR ESTUDIO SOBRE ADN ANTIGUO PUBLICADO POR «NATURE»

Fuente: Gabinete de Comunicación de la UVa

Tres investigadores de la Universidad de Valladolid (Germán Delibes, Manuel Rojo y Elisa Guerra), pertenecientes al Departamento de Prehistoria, Arqueología, Antropología Social y Ciencias y Técnicas Historiográficas, han participado en el mayor estudio sobre ADN antiguo desarrollado en el mundo, liderado por el genetista David Reich (Universidad de Harvard) y cuyos resultados se han publicado el 21 de febrero  en la prestigiosa revista “Nature”.

En esta extensa investigación genética se han estudiado a 400 individuos en total, de los cuales 226 corresponden al periodo del Vaso Campaniforme (2.500-2.000 a.C) de Europa Central, Islas Británicas y Península Ibérica, en el que han trabajado un total de 144 investigadores, principalmente europeos.

En el caso de la UVa, han aportado los resultados de ADN obtenidos de los restos esqueléticos hallados en varios yacimientos arqueológicos de Castilla y León.

Para hacer posible este estudio se han unido dos genetistas destacados como David Reich (Universidad de Harvard, USA) y Wolfgang Haak del Max Plank Institute for the Science of Human History de Jena (Alemania).

El trabajo ha pretendido arrojar algo de luz sobre la rápida difusión por una buena parte de Europa Occidental de una peculiar cerámica de forma acampanada y un nutrido kit de objetos que lo acompañan (cazuela, cuenco, puñales de lengüeta, puntas de jabalina de cobre…etc).

Los estudios tradicionales en este sentido se dividían entre los partidarios de considerar este fenómeno como el fruto de un movimiento de población o, por otro lado, consecuencia de intercambios culturales entre las élites del momento.

Los resultados que se han publicado el 21 de febrero en «Nature» desvelan conclusiones importantes ya que permiten afirmar que el fenómeno fue dual.

En determinadas partes de Europa, especialmente en las Islas Británicas, los individuos portadores de este peculiar kit campaniforme corresponden a una población proveniente de Europa central y que suplanta casi por completo a las poblaciones locales.

Sin embargo, en la Península el aporte de población foránea en este momento es prácticamente nulo y el vaso campaniforme es adoptado por las poblaciones locales que habitaban el solar Ibérico.

Nuevas técnicas para obtener el ADN

Los tres investigadores de la Universidad de Valladolid Elisa Guerra, Manuel Rojo y Germán Delibes trabajan desde hace años en varios yacimientos arqueológicos de Castilla y León, y precisamente habían obtenido importantes hallazgos de ADN del periodo campaniforme tras los novedosos métodos de obtención de resultados genéticos, que en estos últimos años han posibilitado datar los restos hallados hace muchos años.

Como explican, se ha conseguido obtener ahora información genética en excavaciones de los años 80 y se han podido fechar muchos de los restos hallados a partir del empleo de nuevas técnicas para extraer el colágeno de los huesos en zonas antes no utilizadas con asiduidad como la pars petrosa.

Estas nuevas técnicas han facilitado que el estudio se haya aplicado a tan extensa muestra de individuos de este período; todos ellos procedentes de tumbas y con cronologías absolutas precisas obtenidas por el método del C14.

EL CONSEJO SOCIAL PRESENTA EL 16 DE MARZO EL INFORME “LA CONTRIBUCIÓN SOCIOECONÓMICA DE LA UNIVERSIDAD DE VALLADOLID” QUE PERMITE CONOCER EL IMPACTO DE LA UVa EN SU ENTORNO

El Consejo Social de la Universidad de Valladolid dará a conocer el próximo 16 de marzo los resultados del informe “La contribución socioeconómica de la Universidad de Valladolid», el primer estudio que, con datos objetivos, permite conocer el verdadero impacto de la UVa en su entorno.

La presentación tendrá lugar en el Auditorio 2 de la Feria de Valladolid en un acto que contará con la presencia de responsables de la comunidad universitaria, así como del ámbito económico, empresarial, social, cultural y de las diferentes administraciones relacionadas con los campus de Valladolid, Segovia, Soria y Palencia.

 Los resultados que arroja el estudio permiten cuantificar el impacto económico de las actividades de la UVa y sus aportaciones en docencia, investigación, capital humano y, en general, al crecimiento económico y al bienestar de los ciudadanos de Castilla y León.

 El informe ha sido impulsado por el Consejo Social de la UVa, en consonancia con su línea de actuación encaminada a impulsar la relación de la Institución Académica y su entorno y de rendición de cuentas a la sociedad.

Ha sido elaborado a lo largo de 2016-2017 por expertos del Instituto Valenciano de Investigaciones Económicas (IVIE), organismo con amplia experiencia en la realización de estudios de impacto económico de las Instituciones Académicas.

INVESTIGADORES DE LA UVa DESCRIBEN UNA PROTEÍNA CLAVE EN LA FORMACIÓN DEL AISLANTE ELÉCTRICO DE LAS NEURONAS

Fuente: Unidad de Cultura Científica de la UVa

Igual que la electricidad necesita un cableado para que no se escape la corriente, las prolongaciones de las neuronas están recubiertas de otras células que hacen las veces de fundas para que la comunicación entre ellas sea efectiva. Ese recubrimiento se lo ofrecen células gliales y se denomina mielina. En algunas enfermedades, como la esclerosis múltiple, esta capa protectora falla.

Un equipo de investigación del Instituto de Biología y Genética Molecular (centro mixto Universidad de Valladolid-Consejo Superior de Investigaciones Científicas) ha descrito una proteína que juega un papel clave en la compactación del envoltorio.

Su conocimiento ayuda a comprender mejor el sistema de protección de las prolongaciones de las neuronas y, en un futuro aún lejano, podría proporcionar nuevos fármacos para el tratamiento de enfermedades desmielinizantes como la esclerosis múltiple.

La apolipoprotreína D es una vieja conocida para el equipo de investigación que encabezan Lola Ganfornina y Diego Sánchez, adscritos al Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Fisiología de la UVa.

Desde 1992 han trabajado con esta molécula. Su papel más conocido es el de guía para las neuronas. En la fase embrionaria, las neuronas tienen una forma redondeada, pero poco a poco empiezan a estirar sus brazos, denominados axones, por los que se transmiten las señales eléctricas y químicas que dan sentido a todo el sistema nervioso.

¿Cómo saben las neuronas hacia dónde crecer? Esta proteína, también conocida como ApoD, hace de lazarillo y les enseña el camino.

Su papel no queda reducido a este pastoreo. La mielina es una vaina para los axones, las prolongaciones de las neuronas. Las células gliales protectoras se envuelven en torno a estos extremos, pero entre sus capas pueden dejar espacios. Si la funda queda deteriorada, las neuronas, células transmisoras del impulso nervioso, quedan expuestas a un daño.

El IBGM ha descubierto ahora que para compactar estas vainas, la célula emplea la proteína ApoD. El trabajo ha sido publicado recientemente en la revista científica Glia.

En un trabajo experimental con ratones, el equipo investigador observó que aquellos en los que no se expresaba la proteína tenían una vaina más débil. En estos ratones, las células de su sistema nervioso envejecían más rápidamente. La investigación ha sido desarrollada en colaboración con el Instituto de Neurociencias de Castilla y León, de la Universidad de Salamanca.

“Llevamos persiguiendo las pistas que va dejando ApoD en las células gliales como si fuera una película policiaca”, explica Lola Ganfornina. Mediante imágenes de microscopía electrónica y confocal, el equipo científico observó la última pista, un movimiento de la proteína objeto de estudio desde la membrana, donde se sitúa de forma general, al interior de la célula.

En la célula existe un sistema de reciclaje denominado lisosoma. Reutiliza compuestos que la célula ha desechado inicialmente o los reduce para expulsaros de forma ordenada al exterior. También ayuda a reciclar la membrana de la mielina, y de esta forma se controla su compactación, que la convierte en vaina aislante.

Cuando el lisosoma no está estable, las funciones de reparación y reciclado se descontrolan y empiezan a afectar a otras partes de la célula. Es el origen de enfermedades como la de Niemann-Pick de tipo A. La proteína ApoD sirve de apoyo al lisosoma para evitar o minimizar su descontrol.

Aplicaciones
Al saber cómo ApoD ayuda concretamente a compactar la mielina, este conocimiento puede ser útil para desarrollar nuevos fármacos en enfermedades desmielizantes, como la esclerosis múltiple. También puede servir para enfermedades donde el lisosoma yerra, no solo en células de la mielina, sino en otras células gliales.

La proteína ApoD está presente en estas células auxiliares del sistema nervioso, tanto en los astrocitos, que intervienen secundariamente en la sinapsis entre las neuronas, como en la mielina, la capa que protege las prolongaciones transmisoras de las señales eléctricas de las neuronas.

En los animales que no disponen de esta proteína, se ha observado que el cerebro envejece antes. En experimentos de comportamiento con ratones, aquellos que tenían anulada la expresión de la proteína perdían capacidades cognitivas asociadas a la memoria. A todos se les proporcionaba estímulos nuevos.

El ratón es un animal curioso por naturaleza, por lo que se acercaban a estos estímulos, tales como figuras decorativas u otros objetos. Cuando se cambiaba alguna de estas piezas, los animales sanos se centraban en la nueva, mientras que los que tenían la proteína anulada no eran capaces de reconocer la novedad y regresaban a los ya observados.

“No tenían recuerdos o eran muy vagos, por eso exploraban todos los estímulos indistintamente”, explica Ganfornina. Este deterioro está vinculado a enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer.

Nadia García Mateo, Raquel Pascua Maestro, Alberto Pérez Castellanos, Concepción Lillo, Diego Sánchez, María Dolores Ganfornina. ‘Myelin extracelular leaflet compaction requires apolipoprotein D membrane management to optimize lysosomal-dependent recycling and glycocalyx removal’. Glia. DOI: 10.1002/glia.23274