Además de aparecer en películas taquilleras como Cisne Negro y la serie cinematográfica de Marvel, ser ganadora de numerosos premios Oscar y Globos de Oro. Portman se graduó de Psicología en Harvard y publicó dos artículos científicos.
En secundaria fue primera autora de un artículo publicado en la revista Journal of Chemical Education (enviado al Intel Science Talent Search). En 1999 se matriculó en Psicología en la Universidad de Harvard, publicando un segundo artículo con cinco coautores en la revista NeuroImage; acabó la carrera (bachelor) en 2003. Todo ello entre el rodaje de los episodios II y III de Star Wars y otras películas.
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El artículo de 1998 presenta un método experimental sencillo para ilustrar la producción enzimática de hidrógeno a partir de glucosa mediante la glucosa deshidrogenasa y la hidrogenasa. Como marcador se utiliza el colorante bencil viológeno que se vuelve morada al reducirse. Resume la teoría del experimento e indica que ha sido realizado durante el semestre de primavera del segundo año de secundaria.
La cantidad de hidrógeno producida es bastante lineal, lo que facilita el ajuste experimental de los resultados a un modelo enzimático teórico. Como parte de los experimentos se estudió la conversión de la celulosa en hidrógeno cuando se incorpora la enzima celulasa a los reactivos.
Además, inventó un método para demostrar la producción enzimática de hidrógeno a partir de azúcar. Realizó un estudio psicológico sobre la permanencia de objetos en los bebés, haciendo referencia a que los objetos pueden seguir existiendo, aunque no se puedan ver.
El segundo artículo de Natalie Portman es un estudio psicológico en bebés de la permanencia del objeto, es decir, la comprensión de que los objetos siguen existiendo, aunque no puedan ser vistos. Este concepto fue introducido en la psicología del desarrollo por Jean Piaget y permite medir las habilidades cognitivas de los bebés para crear y mantener esquemas mentales de los objetos, labor en la que está involucrado el lóbulo frontal. Estudiar el encéfalo de los bebés mediante resonancia magnética funcional (fMRI) o tomografía por emisión de positrones (PET) no está permitido, pues sería necesario el uso de sedantes, por lo que los autores usan la técnica NIRS (espectroscopía en el infrarrojo cercano) que permite medir la oxigenación en el encéfalo (los niveles de oxihemoglobina, desoxihemoglobina y hemoglobina total).
Usando la técnica NIRS se midió den la actividad del lóbulo frontal de 20 bebés entre 5 y 12 meses de edad, en pruebas realizadas cada 4 semanas. En cada prueba el bebé juega con un juguete, que luego es retirado y escondido bajo una tela. Se comprueba la permanencia del objeto si el bebé busca dicho objeto. En cada sesión el bebé tiene cuatro intentos.
