Cuando el movimiento de la mano sustituye al ratón

Miércoles, 30 de junio de 2010

Cuando el movimiento de la mano sustituye al ratón

Un nuevo sistema permite usar el ordenador mediante impulsos eléctricos de los músculos. Investigadores de CEIT-IK4 desarrollan esta herramienta, para lo que han contado con la colaboración de la Asociación de Personas Sordas de Gipuzkoa

El objetivo es interactuar con el ordenador o un entorno virtual de la forma más natural

En el futuro, se podría comercializar en forma de una llave USB y una pulsera

La electromiografía no sólo capta si se abre o cierra la mano; también la intensidad y la fuerza

Usar el ordenador sin necesidad de clickar un ratón. Divertirse con un videojuego sin joystick, ni ningún otro tipo de mando. Interactuar en un entorno virtual de la forma más natural posible, a través del movimiento del cuerpo. Quizás en un futuro no tan lejano todo esto sea parte de nuestra vida cotidiana. Al menos en ello está un equipo de investigadores de CEIT-IK4 y de Tecnun-Universidad de Navarra, que lleva un año desarrollando un sistema que permite comunicarse con el ordenador mediante los impulsos eléctricos de los músculos generados por el movimiento de las manos.

Esta descripción recordará a más de uno a la Wii, la consola de Nintendo que ha revolucionado el sector de ocio. «Es algo parecido. Se trata de interactuar con lo que tienes delante de la forma más natural posible», cuenta Iker Mesa, ingeniero en Telecomunicaciones, máster en Biomedicina y con la tesis doctoral en marcha. Con la Wii hay que sujetar un mando. ¿Y si se pudiera eliminar?

La respuesta a esta pregunta se está gestando en los laboratorios de CEIT-IK4 en el Parque Tecnológico de Miramón, en un proyecto que arrancó con la idea de Jon Legarda y que otros ingenieros tratan de hacer realidad. «Hay diferentes compañías que desarrollan productos para poder interactuar cambiando los sistemas de comunicación tradicionales. Se buscan nuevos modelos que se parezcan más a la manera en que nosotros nos movemos de forma natural. Por ejemplo, interactuar con un ordenador sin teclado -explica el profesor Javier Díaz-. O ahora está muy de moda manejarse en un escenario virtual mediante los gestos que estás realizando. Ahí hay un potencial muy grande para comunicarte con el escenario».

Lo que ahora están desarrollando es una herramienta que reconoce las señales musculares. Díaz matiza que lo que capta este sistema no es el movimiento del músculo, sino la electricidad que hace que ese músculo se mueva. «En realidad es un proyecto de investigación bastante básico, en el que también queremos aprender los fundamentos de los movimientos de los músculos, es decir, la señal que producen sobre la piel, que es lo que se llama electromiografía, y relacionarla con los gestos que está haciendo el voluntario».

Con electrodos

Varios jóvenes están pasando por el laboratorio, donde les cubren el antebrazo con electrodos, en mayor número que los necesarios en realidad, «para ver cuáles son los más eficientes y más tarde utilizar aquellos que son clave», cuenta Mesa. Los voluntarios se sitúan delante del ordenador e imitan con la mano y el brazo los gestos que aparecen en pantalla. Su pulso es monitorizado durante todo el proceso.

En la actualidad, están registrando el lenguaje de signos que utilizan las personas sordomudas. «Los escogimos porque es estándar, para no tener que inventarnos gestos. Además, al principio tuvimos el apoyo de de la Asociación de Personas Sordas de Gipuzkoa. Cuando el experimento estuvo montado, vinieron y realizaron una labor de verificación», explica Óscar Blanco, ingeniero de telecomunicaciones que está realizando el proyecto fin de carrera.

Así que el voluntario realiza esos gestos delante de la pantalla, lo que significa que el sistema nervioso va lanzando pulsos a los músculos y hace que éstos a su vez desencadenen otro proceso eléctrico que es el que queda registrado por los electrodos. «Hay un proceso en cadena que se está produciendo y estamos intentando por un lado descifrar qué está pasando por ahí y, por otro, sacarle partido a esas señales», cuenta.

Díaz reconoce que hay otros sistemas basados en cámaras. Pero en la mayoría, cuenta, hay una pega, que es la oclusión, la interferencia de un objeto entre la cámara y la persona. «Si hay algo en medio, la cámara no lo ve y no puede interpretar lo que está pasando. Con la electromiografía ese problema no existe. Además, nuestro sistema va a funcionar con una transmisión wireless y no hay oclusión», explica.

La intensidad

Otra de las ventajas es que, a diferencia de las webcams, por ejemplo, esta tecnología permite captar con qué fuerza se agarra un objeto. «Hay métodos que sólo captan si abres o cierras la mano, pero con la electromiografía también se registra la intensidad», señala Mesa. En este momento están completando la base de datos de la que extraerán patrones universales que sirvan para todas las personas, independientemente de la edad, el sexo, la constitución física... De las pruebas con 15 gestos, la herramienta ya acierta 12 con un más del 90% de acierto.

Evidentemente, para cuando salga al mercado, no será necesario que el usuario se cubra el brazo de electrodos. «La idea es que una vez que desarrollemos todo el conocimiento, se simplifique el modelo». El quit que podría acabar comercializándose en el futuro sería una pulsera o un ratón inalámbrico con una espacio de llave USB. Todo bluetooth.

Fuente:

Diario Vasco

Hallan compuesto de la atracción sexual (... en los ratones)

Jueves, 03 de junio de 2010

Hallan compuesto de la atracción sexual (... en los ratones)

Científicos británicos descubrieron -en un estudio con ratones- la sustancia que hace que una hembra se sienta más atraída hacia un macho en particular, la sutancia se encuentra en la orina de los roedores; un olor repugnante para nostros pero sumamente exutante para las ratonas.

Inevitablemente uno se pone a pensar ¿existirá una sustancia similar en los seres humanos? Y, claro está, ¿podremos obtener dicha sustancia sin llegar a los extremos que narra la novela "El Perfume"?

La feromona 'darcin' se encuentra en ratones pero quizás hay sustancias similares en humanos.

Y han bautizado al compuesto "darcin" en honor a Darcy, el atractivo héroe de "Orgullo y Prejuicio", la famosa novela de Jane Austen.

Tal como explican los investigadores en la revista BMC Biology, esta inusual sustancia es una feromona que se encuentra en la orina de los machos.

Y es la primera vez que se identifica a un compuesto específico capaz de "despertar" la atracción sexual de un individuo en particular.

Aunque el hallazgo fue llevado a cabo en ratones, los investigadores de la Universidad de Liverpool, en Inglaterra, creen que podría haber sustancias en humanos capaces de despertar respuestas similares ante el olor de un individuo particular.

Estudios en el pasado han demostrado que las feromonas liberan señales químicas específicas para la comunicación entre individuos de una misma especie.

Estos compuestos son capaces de provocar comportamientos específicos o desencadenar procesos fisiológicos en los individuos.

Recuerdo del olor

Las señales químicas que liberan las feromonas pueden ser detectadas tanto en aromas como sabores y algunos animales las utilizan para coordinar su comportamiento social, incluida la atracción sexual para el apareamiento.

En los ratones, se sabía que las feromonas son utilizadas para "anunciar" la ubicación del animal, o para "marcar" la posesión y dominio de un territorio

Lo que hasta ahora no se había logrado entender, sin embargo, era si existen compuestos específicos utilizados por los mamíferos para provocar respuestas específicas, como la atracción hacia un individuo en particular.

Para investigarlo, los científicos estudiaron a más de 450 ratonas hembras adultas que mantuvieron en cautiverio.

En los pruebas se colocó a las ratonas junto dos marcas aromáticas de orina, una de un macho y una de hembra, y se siguió un registro del tiempo que los animales pasaban junto a cada una de las marcas.

Quizás haya una sustancia similar en los humanos.

En algunos de los experimentos las ratonas podrían "tocar" la marca aromática pero en otros sólo recibían el olor suspendido en el aire.

Los científicos descubrieron que las hembras pasaron más tiempo con los aromas de los machos y además, lograron memorizar el olor particular de ese macho.

"El contacto con la feromona darcin consistentemente duplicó el tiempo que las hembras pasaron cerca del aroma de un macho" explica la doctora Jane Hurst, quien dirigió la investigación.

"Cuando podían tocar a darcin con la nariz las hembras lograron aprender ese olor particular y subsecuentemente triplicaron el tiempo que pasaron cerca del aroma suspendido en el aire de ese mismo macho. Y no mostraron ninguna atracción hacia otros machos", agrega la investigadora.

Atracción selectiva

Según los científicos, esto revela que la proteína darcin estimula una respuesta a olores específicos no sólo por un proceso de aprendizaje sino también con la memoria.

Y esto, afirman, permite que la atracción sexual femenina sea selectiva hacia un macho en particular.

Los investigadores afirman que es la primera vez que se logra identificar a una proteína específica capaz de provocar una respuesta de atracción sexual en un vertebrado.

"Este 'efecto darcin' nos ofrece una nueva herramienta para investigar las bases neuronales de memorias específicas en el cerebro y nos da información importante sobre la regulación de la conducta en modelos de mamíferos complejos", dicen los científico.

Tal como señala la doctora Hurst "aunque darcin se encuentra sólo en esta especie, quizás hay feromonas similares capaces de estimular el aprendizaje del olor de un individuo que podrían ser la base de respuestas específicas individuales en humanos".

Fuente:

BBC Ciencia

Ratones tienen pensamiento abstracto.

Aunque se sabe que los niños, primates y pájaros tienen esta habilidad, se descubrió que los roedores son capaces de aplicar experiencias adquiridas.

Al igual que las personas, las ratas tienen cierta capacidad para el pensamiento abstracto, publicó la revista Science en su edición más reciente.

Según indica el sitio Prensa Latina, estos animales son capaces de aplicar las experiencias adquiridas en circunstancias similares, una habilidad que es la base del pensamiento humano, según expertos del Colegio Universitario de Londres y la Universidad de Oxford.

Aunque se conoce que los niños pequeños, los primates y los pájaros tienen esa habilidad, otros animales no disponen de esa herramienta.

Los investigadores llegaron a esa conclusión después de realizar un estudio con ratas a las que se entrenó para responder de forma condicionada a una secuencia de estímulos de luz y oscuridad.

Un grupo de roedores recibía comida cuando había una secuencia luminosa, después una de oscuridad y con posterioridad otra luminosa, que los científicos nombraron ABA (A luminosidad y B oscuridad). Unas ratas fueron alimentadas con una secuencia AAB y otro con la BAA.

Después los científicos repitieron cada una y las ratas reconocieron las que auguraban los alimentos.

Con posterioridad cambiaron la secuencia a señales auditivas y no visuales y luego hicieron más difícil el ejercicio. Pese a que esta resultó poco familiar, las ratas conocían los momentos para conseguir los alimentos.

El estudio "muestra que son capaces de hacer algunas abstracciones complejas", indican los científicos en la revista.

Lea el artículo completo en:

LosTiempos.com

Animación suspendida en ratones

Consiguen inducir un estado de animación suspendida en ratones sin hipotermia y manteniendo la presión arterial y el oxígeno en sangre en niveles normales.

En las novelas y películas de ciencia ficción a veces se plantean viajes espaciales de larga duración en los cuales los astronautas viajan en animación suspendida.

Hace unos pocos años se logró inducir algo así como un estado de animación suspendida de manera artificial en ratones de laboratorio gracias a la administración sulfuro de hidrógeno en baja concentración. El sulfuro de hidrógeno es un gas tóxico que posee un olor característico y desagradable a huevos podridos, su molécula se compone de un átomo de azufre y dos de hidrógeno.

Ahora investigadores del Massachusetts General Hospital han demostrado en ratones que se puede mantener este estado independientemente de la temperatura corporal, con un ritmo cardiaco y metabolismo bajos, pero además manteniendo la presión arterial y el oxígeno en sangre en niveles normales. Además han demostrado que se puede revertir este estado sin que aparentemente se presenten efectos secundarios. El estudio fue publicado en la revista Anesthesiology.

En estudios previos se vio que este gas podía bajar la temperatura corporal y el metabolismo, aumentando las expectativas de supervivencia en ratones con aporte de oxígeno restringido. Pero la hipotermia en sí misma reduce las necesidades metabólicas y se creyó que quizás la reducción metabólica fuese un efecto de la hipotermia en sí y no un efecto inducido directamente por el gas.

En este estudio se midió el ritmo cardiaco, la presión arterial, la temperatura, la respiración y otros parámetros de ratones sanos a los que se expuso a una mezcla gaseosa que contenía 80 partes por millón de este gas durante varias horas. A algunos ratones se les estudió a temperatura ambiente mientras que a otros se les expuso a alta temperatura para impedir que su temperatura corporal bajara.

En todos los ratones bajó el consumo de oxígeno y la producción de dióxido de carbono al cabo de 10 minutos de comenzar a inhalar la mezcla gaseosa y permaneció baja mientras que se les administraba, pero volvían a su estado normal al cabo de 30 minutos de haber retirado dicha mezcla y comenzado a suministrar aire normal.

Durante la administración el ritmo cardiaco bajó un 50% pero no hubo cambio en la presión arterial o en la fuerza del latido. La respiración decreció, pero no los niveles de oxígeno en sangre. Esto sugiere que los órganos no estuvieron en riesgo durante la prueba debido a una posible falta de oxígeno.

Los ratones que estaban a temperatura ambiente tuvieron una bajada de su temperatura corporal al igual que en los estudios anteriores, pero los ratones mantenidos en un recinto cálido conservaron su temperatura. Los cambios metabólicos y cardiovasculares fueron los mismos en ambos casos, indicando que éstos no dependen de la bajada en la temperatura corporal.

Actualmente la hipotermia (bajada drástica de la temperatura del cuerpo) es el método más seguro de rebajar el metabolismo y se utiliza en humanos para casos de ictus, ataque cardiaco, trasplantes de órganos o cirugía de bypass coronario. Pero la hipotermia puede aumentar las infecciones y causar otros problemas. El uso de este gas en la anestesia permitiría hacer lo mismo sin necesidad de bajar la temperatura corporal.
Por tanto, este estado permitiría mantener los órganos en funcionamiento y sin daños cuando el aporte de oxígeno está limitado, como ocurre cuando se dan determinados tipos de daños traumáticos.

La idea es utilizar este tipo de anestesia en humanos en un futuro, tanto para esos tipos de tratamientos mencionados como para otros, pero aún no se sabe si estos resultados son extrapolables a humanos. Podría suceder que sólo funcionara en animales pequeños. El próximo paso de este grupo de investigadores es ensayar este sistema en mamíferos más grandes.

Obviamente el uso “espacial” de está técnica está muy lejano, si es que es posible y útil, pero en todo caso no parece que el método sea muy agradable.

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Resumen de artículo original.
Nota de prensa en Anesthesiology.
Fotos de las películas “Alien, el octavo pasajero” y “2001, una odisea en el espacio”.

Fuente:

NeoFronteras

Los '10 mejores' - 2007 - Science

La variedad genética humana, avance del año según "Science".
La prestigiosa revista científica elige los '10 mejores' de la ciencia en 2007.


Dos temas biomédicos encabezan este año el 'ranking' de hitos científicos que hace cada año la revista 'Science'. Las innumerables variaciones de nuestro 'libro de la vida' y la creación de células similares a las células madre embrionarias (pero sin su polémico origen) han lidiado por el primer puesto. Finalmente, los responsables de 'Science' han dado el 'oro' a la investigación genética.

Primer lugar...

Hace seis años, un consorcio internacional y una compañía privada (Celera Genomics) publicaron el mapa del genoma humano, los 3.000 millones de bases y miles de genes que componen el llamado 'libro de la vida'. Esto sólo era el pistoletazo de salida para un área de investigación que, en 2007, ha dado importantes frutos. El hito de este año "no es sobre el genoma humano, sino sobre tu genoma particular, o el mío, y lo que puede decirnos sobre nuestros antecedentes y la calidad de nuestros futuros", explica Donald Kennedy, responsable de la revista en un editorial.

Los avances tecnológicos han permitido acelerar y abaratar la secuenciación de la información genética de una persona concreta. Esto está permitiendo detectar las similitudes y diferencias entre el ADN de los seres humanos y, en consecuencia, la información genética que está relacionada con algunas características personales o con ciertas enfermedades. "Hemos pasado de preguntarnos qué es lo que hay en nuestro ADN que nos hace humanos a tratar que saber qué hay en mi ADN que me hace [ser] yo", señala 'Science'.

Así, este año nos ha dejado genomas ilustres (como el del ex presidente de Celera, Craig Venter), pero también la información genética de miles de 'anónimos', que ha permitido trazar los orígenes genéticos de numerosas enfermedades y describir nuevas variaciones genéticas (los llamados polimorfismos de un solo nucleótido o SNPs). El Consorcio Internacional HapMap, creado en 2002, publicaba el pasado octubre una detallada descripción de estas diferencias: en total, 3,1 millones de variaciones genéticas.

Tal avalancha de información sólo ha sido posible "a medida que más y más genetistas han coincidido en compartir datos y a medida que las agencias subvencionadoras exigen tales intercambios", explica 'Science'. Precisamente, otra colaboración internacional de este tipo hizo posible a mediados de este verano describir las claves genéticas de siete enfermedades comunes, desde la patología coronaria a la diabetes.

Pero no sólo de SNPs está hecho el genoma: otros trabajos han servido para demostrar lo compleja que es nuestra información genética (además de estos polimorfismos simples, el genoma de cada individuo se diferencia también por su tamaño o por variantes en el número de copias).

"Es un salto conceptual enorme que afectará todo, desde cómo tratan las enfermedades los doctores hasta cómo nos vemos a nosotros mismos y protegemos nuestra privacidad", dice Robert Coontz, subeditor de noticias para ciencias físicas de 'Science' y responsable del proceso de selección.

Segundo lugar...

Pese al potencial de las investigaciones genéticas, lo cierto es que el jurado de 'Science' lo ha tenido difícil en su decisión de este año. "Un fuerte hito finalista llegó a la línea de meta de este año justo a tiempo", dice Kennedy acerca de la investigación que ha quedado en segundo lugar. Dos grupos científicos, uno japonés y otro estadounidense, transformaron células de la piel en otras células similares a las embrionarias (capaces de transformarse en otros tipos de tejidos). La técnica para 'reprogramar' estas células (insertar cuatro genes en una célula adulta) se había probado eficaz unos meses antes en ratones.

"Es un hallazgo científico y un hito político", dice la revista. Por el momento, la reprogramación celular se encuentra en pañales y, pese a que la obtención de células evita la controversia que rodea las células madre embrionarias, los científicos abogan por continuar con ambas líneas de investigación.

"Como en el caso del principal descubrimiento, las células reprogramables podrían abrir nuevas avenidas para la investigación biomédica una vez que los científicos despejen unos cuantos obstáculos más. Era un fuerte contendiente para nuestro principal descubrimiento, pero nos decidimos por la variación genética humana porque está moviéndose tan rápido y es tan radical", relata Coontz.

Los demás...

Con el genoma humano ya bien instalado en los laboratorios, los científicos están explorando ahora la información que contiene, y han descubierto que, pese a la enorme similitud genética de los más de 6.000 millones de personas que viven en la Tierra, e incluso entre ellos y otros primates, hay una gran variación del ADN entre los individuos. Este descubrimiento encabeza la lista de los 10 mejores del año, la lista de los descubrimientos más importantes que hace la prestigiosa revista estadounidense Science. "En 2007, ha habido avances en varios frentes que establecen, por vez primera, cuánto difiere el ADN de una persona a otra, lo que es un gran salto conceptual que afectará a todo, desde el enfoque de los tratamientos médicos hasta cómo nos vemos a nosotros mismos y nuestra intimidad", afirma Robert Coontz, director adjunto de Science.

Para el año que viene, la revista adelanta áreas en las que cabe esperar grandes hallazgos (micro-ARN, microbios artificiales, nuevos materiales para chips, el genoma del neandertal, los circuitos neuronales humanos y los primeros datos del gran acelerador de partículas europeo LHC. Pero de momento, Science destaca la variabilidad genética humana y estas otras nueve conquistas de la ciencia en 2007:

- Reprogramar células. Las tecnologías para reprogramar células, es decir la capacidad de producir células madre pluripotentes a partir de células ya diferenciadas (de piel), es un gran avance de los últimos meses. Primero se logró en ratones y luego en células humanas. Esto influirá en la ciencia y en las políticas de investigación en células madre.

- Rayos cósmicos. La identificación del origen de los rayos cósmicos de alta energía, que se deben producir en galaxias con núcleos activos, ha sido el celebrado descubrimiento de un nuevo detector internacional, el telescopio Pierre Auger, instalado en Argentina.

- Receptores humanos. Los científicos han determinado la estructura de un importante receptor molecular, diana de la adrenalina, lo que abre el camino a nuevos medicamentos.

- Más allá del silicio. Los descubrimientos sobre propiedades de óxidos metálicos y sus combinaciones tal vez sirvan para superar las prestaciones actuales de los materiales semiconductores y desencadenar una revolución de los chips.

- Hacia nuevos ordenadores. La computación puede dar un salto espectacular hacia la llamada spintrónica con los hallazgos sobre el comportamiento de los electrones en un material al ser sometidos a campos eléctricos externos.

- Vacunas. Las células que luchan contra virus y tumores se especializan para proporcionar al organismo protección inmediata o protección a largo plazo. Esto facilitará el desarrollo de mejores vacunas.

- Química sintética. Los químicos están adquiriendo nuevos niveles de control sobre las moléculas y su producción. De la mano de la química sintética, este año se han hecho compuestos en laboratorio con alta eficacia y Science augura un próspero futuro a esta disciplina y a su aplicación en la industria.

- Memoria e imaginación. Las neurociencias no pueden faltar entre los mejores del año, y en 2007 destacan los estudios (en personas y en ratas) que muestran que la memoria y la imaginación enraizan en el hipocampo, un centro crítico del cerebro. Los científicos creen que la memoria puede ajustar las experiencias pasadas para crear escenarios de futuro.

- Damas. Una partida de damas acaba necesariamente en tablas si los jugadores no cometen errores, han demostrado unos científicos de inteligencia artificial. Se considera un hito.

Fuentes:

Science

El País - Sociedad

Terra - España

El Mundo - Ciencia y Ecología

Premio Nóbel de Medicina - 2007 -
Científicos americanos y británicos ganan el Premio Nobel de Medicina 2007.

Dos científicos estadounidenses, Mario R. Capecchi y Oliver Smithies, junto al británico Martin J. Evans, fueron el día 8 galardonados con el Premio Nobel de Medicina de 2007.

El grupo recibió el premio por una serie de "descubrimientos históricos referentes a células madre de embriones y la recombinación de ADN en mamíferos", según explicó el jurado del Nobel. Ellos aplicaron un método llamado de "recombinación homóloga". Este método consiste en un intercambio de información genética (por ejemplo, un fragmento de ADN) que permite, en el marco de las experiencias en los ratones, modificar específicamente uno o más genes. "La manipulación genética nos permite analizar genéticamente los problemas biológicos más complejos para crear animales que transportan alteraciones específicas genéticas", explica Capecchi..

Este científico destaca que su principal fuente de inspiración fue el "venerable James Watson", uno de los investigadores que descubrieron el ADN de doble hélice.

Capecchi y Smithies son ciudadanos estadounidenses, pero no nacieron en este país, son de origen italiano y británico respectivamente.

Los ganadores del Premio de Física serán anunciados el martes, seguidos del de Química el miércoles, Literatura el jueves, Paz el viernes, y Económia el próximo lunes, respectivamente.

Los premios Nobel de cada año suelen anunciarse en octubre y son entregados el 10 de diciembre, el aniversario de la muerte en 1896 de Alfred Nobel, un industrial sueco inventor de la dinamita.

Nobel murió sin hijos y dedicó su vasta fortuna a crear premios para aquellos que "otorgaron grandes beneficios a la humanidad" a lo largo de estos años.

Los Premios Nobel han sido entregados anualmente desde 1901.

Cada uno de los galardones incluye una medalla, un diploma personal y 10 millones de coronas suecas (1,53 millones de dólares) . (Xinhua)
09/10/2007

Fuentes:

Pueblo en línea

Mario Capecchi: de niño de la calle a premio Nóbel

Los 10 últimos premios nóbeles

El primer genoma de un marsupial.
EL COLICORTO GRIS VIVE EN AMÉRICA DEL SUR Y AUSTRALIA.

Actualizado jueves 10/05/2007 09:43

MADRID.- El colicorto gris (Monodelphis domestica), un pequeño marsupial extendido por América del Sur y Australia, se separó de la rama evolutiva del ser humano hace 180 millones de años y, pese a ello, ambas especies tienen en común el 95% de los genes que codifican proteínas, lo que le convierte en un modelo de gran interés en numerosas investigaciones médicas.

Así se desprende de la secuenciación del ADN de esta especie de zarigüeya, el único mamífero conocido que es capaz de desarrollar cáncer de piel, que manifiesta altos niveles de colesterol en su sangre, que regenera su médula espinal, si está afectada, durante la primera semana de vida y que tiene un complejo sistema inmune. Todo ello confiere una importancia especial al genoma del colicorto gris, un trabajo publicado en 'Nature', dirigido por Kerstin Lindblad-Toh, del Instituto Broad de Cambridge (EEUU), y realizado por un equipo internacional.

Los científicos han identificado cerca de 20.000 genes en el marsupial, una subclase de mamífero que se caracteriza porque sus crías nacen muy poco desarrolladas. Aunque los colicortos grises (también llamados oposum) no tienen una bolsa externa como los canguros, sus cachorros se agarran al abdomen de su madre y ahí se quedan pegados hasta que pueden valerse por sí mismos.

Uno de los hallazgos más llamativos es que este pequeño animal tiene un elevado número de genes, si bien el 52% de ellos son los llamados saltarines o transponedores que, según este estudio, habrían jugado un importante papel en la evolución del genoma de los mamíferos, y por tanto de los humanos. "Se trata de elementos, fragmentos del ADN, que aparecen y desaparecen del genoma y que también existen en el ser humano sin que se sepa bien para qué sirven", explica el investigador español José Félix de Celis, del Centro de Biología Molecular del CSIC. Otro dato importante es que los genes que codifican las proteínas en nuestra especie son, en su inmensa mayoría, muy antiguos en nuestra historia evolutiva.

Los marsupiales, pues, pueden tener la clave de cómo evolucionaron algunas características que comparten con los mamíferos placentarios, de los que se separaron hace 180 millones de años.

Comparando los genomas de humanos y colicortos, los científicos han podido identificar los elementos genéticos que perdieron los marsupiales y los que aparecieron después de que ambas especies divergieran.
Genes controladores

En total, se estima que un 20% de los elementos clave en el genoma humano surgió durante ese periodo evolutivo y que el 95% de las innovaciones genéticas posteriores no se produjeron en los genes que codifican las proteínas, sino en los controladores que influyen en la actividad de esos genes y ordenan cuándo y dónde las proteínas deben producirse.

A estas novedades se suma la existencia de, al menos, un 16% de genes saltarines que forman parte de la llamada basura del ADN y que generan muchas de las instrucciones. "Estos genes tienen un agitado estilo de vida, yendo y viniendo de un cromosoma a otro. Ahora se ha visto que en estos viajes han diseminado por el genoma informaciones genéticas cruciales", asegura Tarjet Mikkelsen, que figura como primer firmante del trabajo y y forma también parte del Instituto Broad.

En este mismo sentido, su director, Eric Lander, recordaba que la biología depende de la coordinación de genes que se encienden y apagan. "Uno de los grandes misterios de la evolución es cómo surgió esta sincronía y estos hallazgos sugieren una respuesta simple: que esa evolución puede darse en un punto concreto del genoma y expandirse al resto por los genes transponedores".

"En definitiva, han comprobado que cuando el genoma llega a cierto grado de adaptación, y funciona, se mantiene estable. Por ello muchos genes son iguales", añade De Celis.

Uno de los científicos que más expectativas han depositado siempre en el colicorto gris es John L. VandeBerg, de la Fundación del Suoreste para la Investigación Biomédica (Texas). VandeBerg fue el primero en desarrollar esta especie como modelo de laboratorio, sobre todo para investigar el melanoma inducido por rayos ultravioleta y los niveles altos de colesterol, pero también porque sus crías nacen a la edad de un feto humano de seis semanas y son capaces de regenerar su espina dorsal.

"Intentar encontrar los genes implicados en estos fenómenos era antes muy difícil. No podíamos saber cuáles estaban en el segmento del genoma que nos interesaba. Ahora podremos ir al mapa genético de la especie, encontrarlos y apuntar al que nos interesa", señala VandeBerg.

Fuentes:

"Science" (en inglés)

Diario La Razón (España)

Diario El Mundo - Ciencia

Terra España

Simulan cerebro de ratón.

Se necesita un supercomputador para simular el cerebro de un ratón.

Científicos en Estados Unidos han simulado la mitad de un cerebro virtual de ratón en un supercomputador.

Los científicos echaron a andar un "simulador cortical" que es tan grande y tan complejo como la mitad del cerebro de un ratón en el supercomputador BlueGene L.

En otras simulaciones más pequeñas, los investigadores dicen que han detectado características de patrones de pensamiento observados en los cerebros de ratones verdaderos.

El equipo científico ahora está refinando la simulación para hacerla operar más rápido y se parezca más a un ratón real.

Inmensa complejidad

El tejido nervioso presenta inmensos problemas para ser simulado debido a la complejidad y el inmenso número de interacciones potenciales entre los elementos involucrados.

Se estima que la mitad de un cerebro de ratón tiene unos 8 millones de neuronas y cada una de ellas puede tener hasta 8.000 sinapsis o conexiones con otras fibras nerviosas.

La simulación representó un segundo en la vida real de un ratón.

Hacer un modelo de dicho sistema impone una cantidad de limitaciones a la computación, la comunicación y la capacidad de memoria de cualquier plataforma electrónica.

El equipo del laboratorio de investigación de IBM y de la Universidad de Nevada realizó la simulación en el supercomputador BlueGene L que tiene 4.096 procesadores, cada uno con capacidad de 256MB de memoria.

Usando esta máquina los investigadores crearon un cerebro virtual de ratón que tenía 8.000 neuronas con hasta 6.300 sinapsis.

La abrumadora complejidad de la simulación significó que sólo pudo operarse durante 10 segundos a una velocidad diez veces más lenta que en la vida real - el equivalente a un segundo en la vida de un ratón de verdad.

Aunque la simulación pudo tener algunas comparaciones con la estructura mental de un ratón en términos de nervios y conexiones, no tenía las estructuras que se detectan en el cerebro real de ratones.

Futuros experimentos esperan acelerar la simulación y aumentar estructuras como las que se encuentran en los cerebros de ratones.

Fuentes:

BBC en español

Restauran nervio óptico en ratones

Recrean Sindrome de Down en ratones

Encuentran gen de la infidelidad en ratones

Ciencia da los primeros pasos para borrar los malos recuerdos

Científicos del Centro de Neurociencia de Nueva York consiguieron borrar un recuerdo determinado del cerebro de una rata usando sólo un medicamento.

Afirman que el hallazgo sirve para comprender cómo funciona el cerebro y sería usado para aquellas personas que sufren estrés post traumático, patología que afecta a gran parte de los soldados que vuelven de Irak.

Elegir los recuerdos, dejar los buenos y borrar aquellos que disgustan o producen temor parece que será posible sólo tomando un medicamento. Científicos del Centro de Neurociencia de la New York University lograron eliminar un recuerdo concreto del cerebro de una rata.

Según un artículo publicado por la revista Nature, expertos de ese centro consiguieron borrar el recuerdo de temor asociado a una nota musical, al suministrarle una droga amnésica y luego volver a hacerla escuchar la misma tonalidad.

El hallazgo serviría para mejorar nuestro conocimiento sobre cómo se forman y alteran los recuerdos en el cerebro, y podría aliviar a los que sufren el síndrome de estrés post-traumático, al librarlos de los recuerdos que les causan ese síndrome.

Los investigadores encontraron que el cerebro fija los recuerdos traspasándolos de la memoria a corto plazo a la memoria a largo plazo, mediante un proceso llamado reconsolidación.

Hasta ahora este proceso podía ser hasta ahora interrumpido por medio de medicación, pero no había sido posible aislar y borrar un recuerdo concreto.

Fuentes:

Minuto a minuto

Caracol Radio

El Comercio