On the dynamics of Liesegang-type pattern formation in a gaseous system

Abstract

Liesegang pattern formations are widely spread in nature. In spite of a comparably simple experimental setup under laboratory conditions, a variety of spatio-temporal structures may arise. Presumably because of easier control of the experimental conditions, Liesegang pattern formation was mainly studied in gel systems during more than a century. Here we consider pattern formation in a gas phase, where beautiful but highly complex reaction-diffusion-convection dynamics are uncovered by means of a specific laser technique. A quantitative analysis reveals that two different, apparently independent processes, both highly correlated and synchronized across the extension of the reaction cloud, act on different time scales. Each of them imprints a different structure of salt precipitation at the tube walls.

Artículo Completo / Full paper: https://www.nature.com/articles/srep23402

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The Influence of EEG References on the Analysis of Spatio-Temporal Interrelation Patterns

Abstract

The characterization of the functional network of the brain dynamics has become a prominent tool to illuminate novel aspects of brain functioning. Due to its excellent time resolution, such research is oftentimes based on electroencephalographic recordings (EEG). However, a particular EEG-reference might cause crucial distortions of the spatiotemporal interrelation pattern and may induce spurious correlations as well as diminish genuine interrelations originally present in the dataset. Here we investigate in which manner correlation patterns are affected by a chosen EEG reference. To this end we evaluate the influence of 7 popular reference schemes on artificial recordings derived from well controlled numerical test frameworks. In this respect we are not only interested in the deformation of spatial interrelations, but we test additionally in which way the time evolution of the functional network, estimated via some bi-variate interrelation measures, gets distorted. It turns out that the median reference as well as the global average show the best performance in most situations considered in the present study. However, if a collective brain dynamics is present, where most of the signals get correlated, these schemes may also cause crucial deformations of the functional network, such that the parallel use of different reference schemes seems advisable.

Artículo completo – Complete paper: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnins.2019.00941/full

Imagen: https://pixabay.com/photos/eeg-integration-2680957/

Modulación del Efecto Stroop Mediante Estímulos Auditivos

¡Muchas gracias por tu interés en participar!

La música es una creación humana que provoca muchas preguntas acerca de cómo ésta se relaciona con nuestros procesos cognitivos. La teoría musical señala que la música debe ser concebida como estructuras matemáticas, como una organización compleja de sonidos y silencios que puede ser traducida en ritmos, escalas, melodías y demás arreglos, capaces de generar emociones y promover la aparición de diversos “estados mentales”. Pero ¿de qué modo es que la música tiene influencia en la dinámica cerebral? ¿Qué características de una composición musical son las primordiales para producir este tipo de interacción?

Estas son algunas de las preguntas que guían el presente estudio. Con tu participación lograremos avanzar en el conocimiento de esta relación música-cognición desde una perspectiva experimental y multidisciplinar.

Para participar te invitamos a contestar el cuestionario de selección. Nos comunicaremos contigo lo antes posible para brindarte la información necesaria.

Las aplicaciones del estudio se realizan en los siguientes horarios en las instalaciones del Centro de Investigación en Ciencias (CInC) en el campus Chamilpa de la UAEM:

Martes y Miércoles: de 11 am a 1 pm

Viernes de 11 am. a 5 pm.

(En ciertos casos, el participante puede acordar con los experimentadores un día u hora diferente)

Cuestionario de selección para hombres (haz click aquí)

Cuestionario de selección para mujeres (haz click aquí)

En caso de requerir mayor información, escribir a alguno de los siguientes correos: complexsyslab@gmail.com
stroop.experiment.music@gmail.com

Science Art & Cognition Workshop 2018, memorias.

En esta segunda edición del taller Science, Art & Cognition se logró una asistencia constante durante toda la semana. Artistas de diversas disciplinas, psicólogos, biólogos, físicos, neurocientíficos, matemáticos y computólogos entre muchos otros, nos reunimos para intercambiar ideas y encontrar rutas de trabajo interdisciplinar con un mismo fin: conocer.

La participación de los asistentes fue muy activa y la retroalimentación que obtuvo cada uno de los proyectos presentados fue enriquecedora. El evento se llevó a cabo en un ambiente de camaradería en el cual se gestaron amistades y proyectos a futuro.

Desde su inicio, este fue el espíritu del taller. Crear un espacio informal en el que todos tuvieran voz y pudieran compartir su conocimiento y sus dudas con los demás.

Los esperamos en próximas ediciones y agradecemos la motivación y el trabajo realizado por todos los asistentes.

 

 

Conferencia “It’s about Time – in the Human Brain: behavioural, neuropsychological and neuroimaging findings” por Manon Grube (Resumen)

En el marco del Taller Science Art & Cognition 2018, la PhD Manon Grube (Center for Music in the Brain, Aarhus Univ. Denmark ) , dará la conferencia titulada “It’s about Time – in the Human Brain: behavioural, neuropsychological and neuroimaging findings” el jueves 27 de septiembre.

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Abstract

It’s about Time – in the Human Brain: behavioural, neuropsychological and neuroimaging findings

Rhythm and timing are critical to music and speech, and the perception of rhythm and time is a most fascinating field to study to me. My research tackles mechanisms of perceptual timing, phenomenally and neurally, and in terms of their relevance. In my talk I will present an overview on my work on rhythm perception, integrating studies in neurological patients, healthy adults and children. I will first introduce the apparent distinction between beat-based and duration-based timing  (patients, TMS, fMRI). From there, I move on to advocate a tight yoking between the two, by discussing their links to language skill during adolescent development, as well as observations from non-beat based predictive timing. As a finishing note I will come back to beat-based rhythm processing, and present unpublished and on-going work on the neural correlates in the EEG.

 

Image: https://pixabay.com/en/time-clock-watches-time-of-2798570/

Conferencia “Effects of mindfulness on brain electrical activity” (Resumen)

En el marco del Taller Science Art & Cognition 2018, la Dra. Araceli Sanz Martin, dará la conferencia titulada “Effects of mindfulness on brain electrical activity” el viernes 28 de septiembre.

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“Effects of mindfulness on brain electrical activity”

Dra. Araceli Sanz1, Mtro. Arturo Ron1, Mtro. Rubén D Castañeda2 y María Esparza2.

1 Laboratorio de Estrés y Neurodesarrollo del Instituto de Neurociencias de la UdeG;
2 Centro de Atención Terapéutica (CEDAT).

Mindfulness comprises a series of techniques oriented to the focus of attention in the experience of the present moment. Several studies have suggested that the regular practice of these techniques can represent an intervention tool in clinical conditions, since this can favor behavioral changes, as well as brain structure and activity. In this regard, works of electroencephalography and image not only have reported changes in activity and brain structure during the exercise of mindfulness, but also, long-term changes that persist beyond the exercise of this technique, mainly in areas such as the prefrontal cortex, the insula, the hippocampus, the corpus callosum and the amygdala, as well as in tracts that interconnect these structures. These changes have been associated with a greater ability to regulate attention and emotion, as well as an increase in prosocial behavior and executive functioning.

In particular, some studies that have evaluated EEG activity before and after mindfulness training, have reported changes in the activity of the alpha and theta bands (mainly), characterized by a generalized decrease in absolute power and increase in the correlation between frontal and central areas. These changes have been related to alertness, attention and sensory receptivity, which can favor more complex processes such as emotional regulation and various executive functions.

As well as “scientific mindfulness”, there are also other techniques based on meditation, which requires a detailed approach based on techniques that allow knowing, explaining and differentiating the mechanisms at the brain level that underlie the changes reported in behavioral and cognitive aspects.

In our laboratory, we have studied the effects of mindfulness training in the executive functioning and EEG activity of both high school adolescents with low academic performance and behavior problems as well as young people in conflict with the law. In the first study, sixteen males aged 12-14 years were evaluated and integrated two groups: mindfulness and control. We found an increase in both performances in tasks measuring executive functioning and in the right intrafrontal EEG correlation in the alpha1 and alpha2 bands. In the second study, sixty-five young males aged 15-23 years who had committed a violent crime were evaluated. Thirty nine males were assigned to the mindfulness group and twenty six to the control group. After the treatment, the mindfulness group presented a significant increase in performance in tasks related to the follow-up of rules and the risk-benefit processing, as well as an increase in the reaction time and decrease of the impulsive responses in a stop-signal task. In addition, this group showed an increase in the right intra-hemispheric correlation in the delta, theta and gamma bands, among frontal, central and parietal areas.

In conclusion, the practice of mindfulness improves executive functioning especially in those processes that have to do with inhibition and risk taking. This is associated with an increase in right functional connectivity both between the frontal regions and between the fronto-central and fronto-parietal areas.

Conferencia Arte y Atractores Cognitivos (Resumen)

En el marco del Taller Science Art & Cognition 2018, Manolo Cocho (Artista Visual, UNAM), dará la conferencia titulada “Arte y Atractores Cognitivos: Patrones y Puntos Críticos” el martes 25 de septiembre.

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ARTE Y ATRACTORES COGNITIVOS

Patrones y puntos críticos

Aquí se intenta entender la correlación entre la conducta compleja del comportamiento de la fenomenología en general, con el arte y con el proceso cognitivo que involucra su ejecución y consumo.

Uno de los aspectos de las investigaciones de las ciencias de la complejidad está orientado a la búsqueda de la comprensión del funcionamiento de patrones comunes que puedan ser generales a diferentes fenómenos y a diferentes disciplinas. Cuando observamos un fenómeno podemos ver que generalmente se repite o bien que podemos repetirlo en laboratorio Si obtenemos datos de las mediciones  de cada evento observamos que su conducta tiene ciertas variaciones, y si mediante el uso de la computadora procesamos grandes cantidades de datos resulta un rango dentro del cual se suceden todas las posibles variaciones de la conducta del fenómeno en cuestión. Los rangos totales de las posibilidades de la conducta de los fenómenos se llaman atractores y existen en el comportamiento de cualquier fenómeno, aunado a que los territorios fuera de esa cuenca donde no sucederá el fenómeno se llaman repulsores.  Esto es observable en la ciencia pero también en el arte.

Por otro lado otro tópico de la complejidad análogo a cualquier fenómeno es la cuestión de los puntos o periodos críticos en los cuales los fenómenos cambian de comportamiento notablemente adquiriendo nuevas propiedades, y esto también es perfectamente aplicable al comportamiento del arte.