¿Para qué nuestros dedos se arrugan con el agua?

Cuando los tejidos de los dedos se contraen y tiran de la piel, generan arrugas.

Antes se pensaba que cuando nuestros dedos se arrugaban al darnos un baño, experimentaban un proceso meramente pasivo causado por la absorción de agua en los dedos.

Según esta teoría, esto hacía que la piel se hinchara y se volviera demasiado grande para los tejidos que están en su interior.

Sin embargo, investigaciones más recientes han demostrado que sucede al revés: los tejidos de los dedos se contraen y tiran de la piel, causando arrugas.

Se trata de un mecanismo activo controlado por el sistema nervioso.

El hecho de que nuestro cuerpo haga que se nos arruguen los dedos con frecuencia, lleva a pensar que existe otro motivo.

Un estudio reciente llevado a cabo por la Universidad de Newcastle demostró que los dedos arrugados facilitan el agarre de objetos en condiciones de humedad.

Además de ayudarles a nuestros antepasados a atrapar peces y otros animales marinos, es probable que tener los dedos arrugados les haya permitido conservar el equilibrio al pararse sobre rocas mojadas, considerando que nuestros dedos de los pies también se arrugan.

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BBC Ciencia

¿Por qué nos desperezamos al despertarnos?

El estiramiento ayuda a reacomodar a los fluidos que se acumulan mientras dormimos.

Mientras dormimos, los músculos pierden tono y los fluidos se acumulan en la espalda. El estiramiento ayuda a masajearlos suavemente, devolviéndolos a su posición original.

Además, los músculos se protegen de extenderse excesivamente mediante la inhibición de impulsos nerviosos a medida en que se acercan a su límite.

Con el tiempo, este mecanismo de seguridad se vuelve cada vez más restrictivo. Estirar hace que el músculo se salga de su rango y vuelva calibrar los mecanismos que determinan su movimiento regular.

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BBC Ciencia

Crean técnica para convertir células cutáneas en células del cerebro

Las células obtenidas son las que se destruyen en pacientes de esclerosis múltiple y parálisis cerebral. Estudio se hizo en ratones. (Click para agrandar la imagen)

Un grupo de investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Case Western Reserve (EE.UU.) desarrolló una técnica que convierte directamente a las células de la piel en el tipo de células cerebrales que se destruyen en pacientes con esclerosis múltiple, parálisis cerebral y otros trastornos de la mielina.

La mielina es la capa aislante que se forma alrededor de los nervios, y está compuesta de proteína y sustancias grasas.

Este avance permite la producción “a pedido” de células mielinizantes. Estas proporcionan una envoltura vital de aislamiento que protege a las neuronas y permite la entrega de los impulsos del cerebro al resto del cuerpo.

En los pacientes con esclerosis múltiple, parálisis cerebral y trastornos genéticos raros –llamados leucodistrofias– las células mielinizantes son destruidas y no pueden ser reemplazadas.

De acuerdo con el estudio publicado en la revista “Nature Biotechnology”, la nueva técnica implica directamente la conversión de fibroblastos –un tipo de célula estructural presente en la piel y la mayoría de órganos– en oligodendrocitos, o células responsables de la mielinización de las neuronas del cerebro.

La prueba se realizó en células cerebrales de ratones. En un proceso denominado reprogramación celular, los investigadores manipularon los niveles de tres proteínas de origen natural para inducir a los fibroblastos a convertirse en precursores de oligodendrocitos, llamadas células progenitoras de oligodendrocitos (OPC).
Cuando los oligodendrocitos están dañados o se vuelven disfuncionales en las enfermedades mielinizantes, el recubrimiento aislante de mielina en los nervios se pierde. La única cura es que la capa de mielina sea regenerada por otros oligodendrocitos.

La única manera de obtener OPC y oligodendrocitos era, hasta ahora, a partir de tejido fetal o de células madre pluripotentes (que pueden convertirse en células de cualquier tipo). Estas técnicas han sido de gran valor, pero siempre con limitaciones.

El equipo de Paul Tesar, autor principal del estudio, logró miles de millones de células generadas rápidamente a partir de estas OPC inducidas (iOPC). Pero lo más importante fue que estas iOPC podrían regenerar nuevos recubrimientos de mielina alrededor de los nervios después de ser trasplantado a ratones.

“El campo de reparación de la mielina se ha visto obstaculizado por la incapacidad de generar rápidamente fuentes seguras y eficaces de oligodendrocitos funcionales”, explicó el doctor Robert Miller, coautor y experto en mielina.

El siguiente paso es crítico para demostrar la viabilidad y la seguridad de uso de las células humanas en un entorno de laboratorio. Si tiene éxito, la técnica podría tener una aplicación terapéutica extendida a los trastornos de la mielina humana.

“El avance de la biología de células madre está proporcionando oportunidades para la traducción clínica que hace una década no habría sido posible. Es un gran avance”, resaltó el doctor Stanton Gerson, director del Centro Nacional de Medicina Regenerativa.

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El Comercio (Perú)

Estudio: Aprender puede hacerle daño a tu cerebro

Los que son poco dados al estudio flojos ahora tienen una prueba científica a su favor: Es posible que hacer que el cerebro se esfuerce por aprender algo cause daño físico a las células nerviosas. Eso dice al menos un estudio publicado en Nature Neuroscience por investigadores de la University of California, San Francisco (UCSF), que estaban intentando comprender mejor el Alzheimer.

Según los científicos, después de situaciones en las que el cerebro está activo, es posible encontrar señales de daño al ADN dentro de las células cerebrales. Este daño normalmente es reparado rápido, pero los investigadores suponen que algunas enfermedades neurológicas pueden derivar de no poder reparar ese daño con la velocidad suficiente.

Los científicos trabajaron con ratas genéticamente modificadas para imitar algunas de las mutaciones asociadas con formas incipientes de Alzheimer en humanos. Como parte de las pruebas, se observaron señales de daño al ADN en el cerebro de los animales, encontrando generalmente que los indicadores de daño subían cuando las ratas estaban activas, especialmente cuando se las ponía en un ambiente nuevo para explorar.

Aunque esto podría resultar sorprendente, la mayor sorpresa apareció cuando se observó a las ratas de control, que no estaban mutadas: También mostraron señales de daño al ADN, aunque ligeramente menores a la de las ratas vulnerables al Alzheimer.

Los científicos luego probaron si es que este daño se produciría meramente por la actividad cerebral, anestesiando una rata y alumbrando sus ojos con una linterna. Eso también funcionó, indicando que basta actividad cerebral cualquiera para que se produzca daño. Así que no basta con evitar pensar viendo reality shows o TV basura: cualquier actividad tendría la misma consecuencia.

¿Qué tan grave puede ser esto? Los científicos observaron que el daño se reparó dentro de un día, por lo que no debieran quedar secuelas. Asimismo, hay varios estudios que señalan que mantener a la mente activa previene contra el decaimiento mental que ocurre en la vejez. Aún así, el estudio podría colaborar en el combate a enfermedades que degeneran la capacidad mental.

Link: Learning hurts your brain (ArsTechnica)

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FayerWayer

Las personas en buena forma física mantienen mejor la atención

La famosa cita romana Mens sana in corpore sano ya tiene un fundamento científico. Investigadores de la Universidad de Granada han demostrado que mantenerse en buena forma física está relacionado con un mejor funcionamiento del sistema nervioso central y del sistema nervioso autónomo.

De acuerdo con el estudio, que se publica en la revista Plos One y que se basa en un grupo de jóvenes, la mitad de ellos miembros de un club de ciclismo, las personas que practican habitualmente deporte presentan un mejor rendimiento cognitivo que las que tienen hábitos de vida sedentarios. Concretamente, los datos de esta investigación indican que las personas que se mantienen en forma son capaces de mantener de forma sostenida la atención cuando desarrollan una tarea, reaccionando también más rápidamente que quienes tienen una mala condición física ante un estímulo externo presentado de forma impredecible en una tarea monótona.

Previamente ya se había demostrado que el deporte previene la neurodegeneración, además de promover la neurogénesis y el crecimiento de capilares sanguíneos en zonas como hipocampo, córtex, cerebelo y ganglios de la base.

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Muy Interesante

¿Y si Homer Simpson hubiese muerto al comer fugu?: la mortal tetradotoxina

Debutó en 1989 y tras 24 temporada, con algunos altibajos, “Los Simpsons” siguen dispensando un sinfín de argumentos que han mantenido la serie en un éxito constante. Sin embargo, no se caracteriza por estrecho el número de ocasiones en las que Homer, su indiscutible epicentro, se ha visto al borde de la muerte debido a las arriesgadas apuestas de los guionistas. En “Un pez, dos peces, pez fugu, pez azul” (”Aviso de muerte” en los países latinoamericanos) fue cuando nuestro antihéroe pudo haber sufrido el más fatal de los destinos al consumir “fugu”, palabra japonesa que designa la carne y el animal del que procede: el pez globo, recipiente del tóxico de origen animal más potente conocido hasta nuestros días. Finalmente Homer sobrevivió una vez más a la muerte pero, ¿qué hubiese ocurrido si hubiese sucumbido al envenenamiento?

El fugu es uno de los platos más celebrados de la cocina japonesa. El pez globo, a partir del cual se prepara el manjar, contiene concentraciones de una potente neurotoxina denominada “tetradotoxina” en sus vísceras (principalmente en las órganos sexuales – o gónadas - y el hígado) que al contrario de lo que puede parecer, no se trata un mecanismo de defensa. Para este fin, el animal infla el estómago, impidiendo ser ingerido. Sin embargo, el tóxico no es más que un “regalo” que este pez, que ya no nos parece tan simpático, deja a sus depredadores. Se trata de un químico 10000 veces más mortífero que el cianuro y de 10 a 100 veces más letal que el veneno de la araña viuda negra, por lo que la preparación de esta carne, desde 1958, está restringida a profesionales formados para tal fin. Pero ¿Y si nuestro experto tiene las manos ocupadas y nos toca un aprendiz incompetente como a Homer?

Nuestro Sistema Nervioso se vale de impulsos eléctricos para transmitir de un lado a otro información relevante para su funcionamiento. Esto es posible gracias el flujo que acontece en las neuronas y en el exterior de éstas, permitiendo que moléculas (iones) eléctricamente cargadas (aniones de ser positivos y cationes en el caso negativo) viajen a través de las membranas neuronales gracias a poros acuosos denominados “canales iónicos”. Que haya actividad eléctrica entre el ambiente del interior celular y el externo se ve afectado por la desigual distribución de cargas eléctricas (negativas y positivas) en ambos lados de la célula nerviosa, a cada lado de la membrana. En neurofisiología esta diferencia es conocida como “potencial de membrana” y representa el voltaje (carga eléctrica) generado a través de la ésta, que limita ambos entornos. Si la comunicación se mantiene inactiva, la célula se encuentra en el “potencial de reposo”, pero si este estado se ve alterado, ocurre el “impulso nervioso” o “potencial de acción” (estado activo de la comunicación) hasta el restablecimiento del estado “inactivo” de reposo. Uno de los aniones que intervienen en este proceso es el sodio (representado como Na+), que viajará a través de los poros acuosos situados para él en la membrana: los ya nombrados canales iónicos. Pero estas vías no están siempre abiertas. 

Algunas de ellas dependen de la misma misma carga eléctrica que produce la actividad, por lo que son denominadas “canales de Na+ dependientes del voltaje”.

 

Pero ¿qué relación tiene esto con el animal que aterra a la familia Simpson? La “tetradotoxina” (TTX), cuya estructura fue por Robert Burns Woodward en 1964, recibiendo el Premio Nóbel de Química al año siguiente, bloquea los “canales de Na+ dependientes del voltaje” con una cantidad tan ínfima como 1 micromolar, ¡la millonésima parte de un mol! (peso molecular expresado en gramos). Así las cosas, esta sustancia impide la producción de potenciales de acción e interrumpe la comunicación del Sistema Nervioso, inhibiendo la actividad neuromuscular y paralizando las constantes vitales. Tan solo 0.51 mg son suficientes para provocar la muerte instantánea y la cantidad de tóxico que contiene un único ejemplar de este pez es suficiente para acabar con 30 individuos. Hasta la fecha no se conoce antídoto, por lo que Homer hubiese experimentado parestesia (hormigueo, acorchamiento y entumecimiento) en las extremidades y el rostro, temblor muscular, convulsiones, arritmia (irregularidad en las contracciones del corazón)… Finalmente, la agonía terminaría con parada respiratoria. No obstante, la parálisis de todo el cuerpo la hubiese experimentado en plena conciencia ya que el tóxico no cruza la barrera hematoencefálica, un sofisticado producto evolutivo que aísla al cerebro de muchas sustancias extrañar, siendo permeable a las necesarias para su funcionamiento y a otras como la cafeína, el alcohol, la heroína o el éxtasis. 

Aun con todo esto, la “tetradotoxina” se explora por sus efectos analgésicos y parece que la cocina japonesa ha dado con el procedimiento para sortear su amenaza. Afortunadamente los guionistas de “Los Simpsons” fueron benévolos y no nos hicieron experimentar una escena que a muchos fans nos hubiese traumatizado. ¡Parece que todavía queda mucho Homer por delante!

Tomado de:

Ojo Científico

La OMS pide más investigación sobre ciertos tóxicos presentes en alimentos y productos

Estas sustancias se encuentran en muchos productos, como algunos plásticos. | Eugenio Torres

• Estas sustancias se encuentran presentes en muchos productos y alimentos
• El efecto por su consumo o exposición combinada no ha sido bien analizado

Un nuevo informe del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) y de la Organización Mundial de la Salud (OMS) alerta del aumento de la exposición humana a los disruptores endocrinos, por ello han pedido con "urgencia" una investigación más completa sobre cómo estas sustancias químicas, que pueden alterar el sistema hormonal (de humanos y animales), afectan a la salud y al medioambiente.

"Necesitamos urgentemente más investigación para obtener una imagen más completa de los efectos sobre la salud y el medio ambiente de los disruptores endocrinos", ha afirmado la directora de la OMS para la Salud Pública y Medio Ambiente, la doctora María Neira.

El estudio sobre su efecto en conjunto requiere más investigación para entender completamente la asociación entre disruptores endocrinos (EDC) que se encuentran en muchos hogares y subproductos industriales y determinadas enfermedades y trastornos. Entre otros, se pueden encontrar en pesticidas, electrónica, productos de cuidado personal y cosméticos; también como aditivos o contaminantes en los alimentos.

Este estudio de la ONU, que es el informe más completo sobre los EDC hasta la fecha, destaca algunas asociaciones entre la exposición y problemas de salud, incluyendo la posibilidad de que esos productos químicos dificulten el desarrollo de testículos en los varones jóvenes; aumenten el riesgo de cáncer de mama, cáncer de próstata o cáncer de tiroides; y intervengan en el desarrollo del sistema nervioso en los niños con déficit de atención.

"Los productos químicos cada vez más forman parte de la vida moderna y apoya a muchas economías nacionales, pero la gestión no racional de los productos químicos se opone a la consecución de los objetivos clave de desarrollo, y el desarrollo sostenible para todos", ha afirmado el subsecretario general y director ejecutivo del PNUMA, Achim Steiner.

Por ello, apuesta por realizar nuevas pruebas para conocer mejor el coste sobre la salud de la exposición a estos productos químicos y ayudar en la reducción de riesgos, maximizando los beneficios, y "seleccionando las opciones más inteligentes y alternativas que reflejan la transición hacia una economía verde", añadió Steiner.

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El Mundo Ciencia

¿Por qué rugen las tripas?

¿A quién no le han rugido alguna vez las tripas en el momento más inoportuno? En contra de la creencia popular, que dice que sólo aparecen cuando hay hambre, estos molestos ruidos aparecen con mucha frecuencia en situaciones que provocan ansiedad (exámenes, reuniones, ir a la casa de la suegra por Navidad…) y no hay nada más incómodo que uno de estos ruidos cuando coincide justamente con un silencio pasajero de todo el grupo.

En medicina, a estos “rugidos de tripas” se le llaman borborigmos. Son ruidos gastrointestinales producidos por el movimiento de líquidos y gases. Este movimiento se produce por la contracción coordinada (peristaltismo) del estómago e intestinos.

Es algo totalmente normal (fisiológico) en nosotros que tengamos estos ruidos. De hecho, prácticamente siempre los tenemos, lo que ocurre que suelen ser bastante débiles y no los apreciamos. Con un fonendoscopio colocado a nivel del abdomen se puede comprobar que en realidad casi siempre están ahí. Y, cuando tras mucho tiempo intentando escuchar, no se consigue oír nada, es mala señal, porque puede indicar una parálisis o una obstrucción intestinal.

Lo contrario a la parálisis intestinal puede ocurrir cuando hay un exceso de los movimientos gastrointestinales (hiperperistaltismo) y se da en casos de diarreas, flatulencia excesiva, intestino irritable, celiaquía y un largo etcétera. Por supuesto, también puede ocurrir de forma pasajera en situaciones de estrés y ansiedad como he comentado más arriba. Cuando todo eso ocurre, el movimiento de los líquidos y gases es mucho mayor y, por tanto, también lo serán los ruidos resultantes.

En cuanto al rugido del estómago, puede darse tanto en el proceso normal de digestión como cuando han pasado varias horas desde la última comida y empieza a haber hambre. El estómago está constantemente contrayéndose, esté lleno o vacío. 

Cuando se da la situación en la que sentimos lo que llamamos “hambre” se produce un reflejo nervioso parasimpático que prepara al estómago y los intestinos para recibir comida. Es decir, aumenta las contracciones y la secreción de fluidos. Estas contracciones y los líquidos, unido a que el estómago vacío está más lleno de gas que cuando está lleno, provoca el sonido del “rugido” estomacal tan característico. Por eso, sólo hace falta pensar, ver u oler comida para que las contracciones gastrointestinales aumenten. Y no es lo único en los que se nota este reflejo, la salivación también aumenta (“se hace la boca agua”).

Como dato curioso, hay personas que tienen tanto pánico al rugido de tripas en público que evitan las reuniones o las situaciones sociales en qué podrían escucharse. Normalmente suele darse en gente ya de por sí tímida que tienen unos ruidos gastrointestinales bastante frecuentes y sonoros.

Fuente: MEDTempus

IBM simula 500 mil millones de neuronas y 100 billones de sinapsis

En una simulación neuronal sin precedentes, IBM ha logrado simular 500 mil millones de neuronas y 100 billones de sinapsis. Para ello ha utilizado Sequoia, el segundo superordenador más grande del mundo con millón y medio de núcleos. Esto es una proeza computacional, pero tiene poco que ver con la neurociencia. Veamos por qué.

El departamento de Cognitive Computing de IBM en Almaden dirigido por Dharmendra S. Modha lleva unos años realizando asombrosas simulaciones en el contexto del proyecto DARPA SyNAPSE. Como parte de este proyecto, anunció la simulación a la escala del córtex de un ratón, luego de una rata y más tarde de un gato.

El objetivo de este programa es crear un chip neurosináptico que supone una ruptura con la arquitectura tradicional de los ordenadores. Esta arquitectura es la llamada Von Neumann que usan la totalidad de los ordenadores en la actualidad, incluidos móviles y tarjetas. En la arquitectura Von Neumann la memoria está separada del procesador, el hardware del software y los programas están separados de los datos. Ha sido muy exitosa mientras se cumplía la miniaturización de componentes expresada en la ley de Moore: cada dos años se duplica el número de transistores en un espacio dado. El problema es que estamos llegando a los límites del átomo y que la ley dejará de cumplirse.



El chip neurosináptico es una ruptura total con la arquitectura Von Neumann. Se basa en el diseño de las neuronas en las que no hay distinción entre hw y sw, programas y datos, memoria y procesador. El chip consiste en una matriz de neuronas y entre sus cruces se realizan las sinapsis. De este modo, cada sinapsis del chip es hw y sw, proceso y memoria, programa y datos. Dado que todo está distribuido, no es necesaria un miniaturización tan extrema y sobre todo, un reloj tan rápido. Frente a los actuales gigahercios de frecuencia, las neuronas se disparan a un hercio, y en el caso del chip a 8 hercios. Además, los procesadores son clock driven, es decir, actúan bajo la batuta del reloj mientras que las neuronas son event driven, actúan solo si hay actividad que realizar.

Uno de los objetivos es reducir el consumo eléctrico. Un cerebro consume lo que una bombilla pequeña, 20 vatios. Un superordenador consume cientos de megavatios. El nuevo chip tiene un consumo muy reducido. Estos chips están construidos con tecnología de silicio clásica CMOS.

La arquitectura de muchos chips neurosinápticos unidos se ha llamado TrueNorth. Ya existe en desarrollo un chip de 256 neuronas, 1024 axones, y 256×1024 sinapsis.

El chip sin embargo no está en producción masiva. Para seguir trabajando en paralelo al desarrollo, se ha realizado la prueba actual. Para ello se ha usado un simulador llamado Compass. Compass traduce el comportamiento de un chip neurosináptico (no Von Neumann) a un ordenador clásico (Von Neumann). Usando Compass se ha simulado (pdf) el comportamiento de 2.000.000.000 chips. Esto supone 500 mil millones de neuronas y 100 billones de sinapsis, cifras por completo astronómicas. El resultado de la simulación se ha ejecutado 1.542 veces más lento que en tiempo real.

Para realizar la simulación se ha usado el segundo superordenador más grande del mundo, Sequoia un Blue Gene/Q de 96 armarios con 1 millón y medio de núcleos y 1,5 petabytes de memoria. Uno de los objetivos de la simulación es ver el escalado. Un problema habitual es que que cuando añadimos más cores, el sistema no funciona proporcionalmente más rápido. En el extremo, añadir más cores no aumenta el rendimiento: el sistema escala mal. Imagina un camarero atendiendo detrás de la barra. Si hay un segundo camarero, irán más rápido, pero no el doble. Si sigues añadiendo camareros, llegará un momento en que no aumente la eficiencia, incluso se verá reducida. El sistema escala mal. Pues bien, en la simulación realizada el escalado ha sido casi perfecto lo que es muy satisfactorio computacionalmente.

¿Qué tiene esto que ver con la neurociencia y el cerebro? Bien poco. La simulación no imita ningún comportamiento animal ni cognitivo ni humano. Para simular el comportamiento del cerebro, necesitamos saber cómo funciona y eso está lejos de lograrse. Para cuando llegue ese conocimiento debemos tener preparados ordenadores que sean capaces de simularlo y en este contexto se enmarca la presente investigación. Aunque no solo; la idea de diseñar estos nuevos chips es ponerlos en producción en aplicaciones comerciales tradicionales dando una gran potencia con un bajo consumo. La simulación del cerebro deberá esperar aún alguna década.

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Sorprendente: 5 Tendencias en la Evolución Humana

Cuando se habla de evolución humana, vaya uno a saber por qué, pero la gente tiende a pensar enseguida en cómo vamos a ser en el futuro. ¿Hacia dónde nos llevará la evolución? La respuesta simple, rápida, y científica es que no se sabe, ya que la evolución es azarosa. Pero lo cierto es que hay algunas tendencias en la evolución humana que se ha comprobado que vienen afectando a nuestra especie durante miles o millones de años, y que seguirán actuando. Así es que si bien la futurología no se lleva bien con la evolución, estas tendencias observables nos permiten acercarnos un poco. 

El futuro de la raza humana es un tópico constante de la literatura de ciencia ficción, y se ha vuelto popular entre algunos filósofos evolucionistas a los que les gusta especular científicamente sobre el tema. Por lo general suelen errar por mucho, imaginando humanos cabezones, con súper cerebros, y súper inteligencia; otros  dicen que la evolución ha dejado de actuar sobre nosotros, ya que, mediante la tecnología y la cultura hemos tomado las riendas de nuestra propia evolución. A veces prestan atención a las tendencias reales que se pueden observar en la evolución humana y las llevan a los extremos. Pero nosotros no haremos futurología, sino que exploraremos cinco de esas tendencias en la evolución humana, ese camino que venimos siguiendo como especie desde hace millones o miles de años, dependiendo del caso. 

1-Nuestro cerebro se está achicando

Empezamos tirando abajo el mito del humano de cerebro gigante del futuro, ya que, es un hecho comprobado que durante las últimas decenas de miles de años, el cerebro se ha ido achicando en el Homo sapiens. Si estudiamos a los fósiles desde el primer humano, el Homo habilis, podremos ver que desde ellos hasta nuestra especie, la tendencia evolutiva fue hacia un aumento en el tamaño del cerebro. Pero alcanzamos un pico hace unos cien mil años, momento en que el cerebro llegó a el máximo de tamaño, tanto en nuestra especie, como en nuestros parientes los Neandertales. 

Habiendo dicho esto, queda en claro que la evolución no ha dejado de actuar sobre nosotros. Hay evidencias de que no sólo no dejamos de estar sometidos a la selección natural, sino que estamos evolucionando cada vez más rápido. Una de esas evidencias, es el análisis de cráneos y de nuestros genes, que indican que durante los últimos 10 mil años el cerebro humano se ha achicado, al menos una media de unos 150 centímetros cúbicos. Para que nos demos una idea, la media actual es de unos 1350 centímetros cúbicos, para el tamaño cerebral. En el pasado, teníamos al menos un diez por ciento más de tamaño promedio. ¿Esto implica que nos estamos haciendo más estúpidos? Para nada, el tamaño del cerebro no sólo tiene que ver con la inteligencia. Se cree que tal vez la sociedad sedentaria que caracterizó al ser humano durante los últimos 10 mil años, con el desarrollo de la agricultura, ha favorecido una adaptación a cerebros más chicos. Si sopesamos que el cerebro es un terrible consumidor de energía, entonces es claro que la selección natural actuará para reducirlo, si no lo necesitamos tan grande. Y por lo que se viene descubriendo, su gran tamaño no sólo tenía que ver con la inteligencia, sino con nuestra adaptación a ser una especie muy activa, y corredora.

2-Estamos perdiendo el olfato

El ser humano es un primate, y como todos los primates, nos hemos distanciado del resto de los mamíferos no sólo por nuestro gran cerebro, sino por haber primado el sentido de la vista, dejando un tanto de lado el olfato. Esta es una tendencia evolutiva que se puede observar en los últimos 55 millones de años de historia de los primates. En las demás especies de primates, como chimpancés y gorilas, no se ha observado que la tendencia a dejar de lado el olfato siga, pero en nuestro caso sí. De los más o menos mil genes destinados al olfato que hemos heredado de nuestros antepasados comunes con el resto de los mamíferos, al menos unos 300 han quedado disfuncionales por mutaciones que han alterado su estructura más allá de cualquier reparación posible, según se ha podido descubrir cuando los genetistas lograron decodificar nuestro genoma completo. Por eso es que un perro tiene una capacidad olfativa un millón de veces superior a la nuestra. Un estudio reciente, publicado en Molecular phylogenetics and evolution, indica que esta tendencia sigue activa, por lo que, con cada generación, nuestro olfato irá empeorando.

3-Se nos achica la boca

Los chimpancés y los gorilas son nuestros parientes evolutivos más cercanos. Son primates como nosotros, pero nos separa una adaptación a un medio totalmente distinta. Ellos son principalmente vegetarianos, nosotros somos omnívoros, es decir, comemos cualquier cosa. Un gorila puede pasar gran parte de su día masticando con sus grandes dientes moledores de hojas, y su inmensa bocota, para poder guardar lo máximo posible mientras se mastica bien, ya que sino no podrá digerir la celulosa vegetal. Semejante animalote, requiere muchas calorías, lo que significan muchos vegetales. El último antepasado común que tuvimos con ellos se cree que vivió hace unos 7 millones de años. Nuestra línea evolutiva se separó cuando una especie de primate por esa época comenzó a caminar en dos patas. Hace 3 millones de años vivían en África los australopitecos, nuestros antepasados homínidos. Ellos caminaban en dos patas, pero tenían una alimentación parecida a la de los chimpancés. Grandes dientes moledores, bocas grandes, lo que indica que comían frutos, tubérculos, y otros vegetales. 

Pero con la aparición de los primeros humanos, especialmente con los Homo erectus, hace unos 1,5 millones de años, se inició una tendencia evolutiva hacia la disminución del tamaño de la boca, y de los dientes. Fue una adaptación al nuevo tipo de alimento que predominaba en la dieta de aquellos humanos, que fue la carne. Esa carne proporcionaba más calorías, y al parecer también ya dominaban el fuego, y tal vez la cocina, por lo que cada vez se tuvo que masticar menos para conseguir más calorías. Nuestro gran cerebro se transformó en un terrible demandante de calorías, así que una alimentación más eficiente era bienvenida. Por eso, tener una boca grande, ya no era una ventaja, ni tampoco los dientes grandes. Con la cocción de los alimentos, y la llegada de la agricultura, nuestra boca se ha ido achicando cada vez más. Los dientes también están en una tendencia pro achique, pero al parecer más lenta, lo que produce que cada vez haya más gente que necesite ortodoncia. Esta tendencia nos lleva hacia la que sigue en la lista.

4-Perderemos la muela de juicio

Los mamíferos se separaron de los reptiles hace unos 200 millones de años, y su principal adaptación al medio fueron los dientes. Estos se volvieron especializados, para realizar diferentes trabajo y poder hacer más eficiente la alimentación. Incisivos para cortar y arrancar, premolares para morder, y molares para masticar y moler. Como veíamos antes, en los primates predominó una adaptación a comer frutos blandos y duros, por lo que esta especialización también era buena. Pero en nuestra especie las muelas moledoras ya dejaron de tener mucha importancia, porque comenzó a comer carne y a cocinar sus alimentos, así que no hacía falta masticar durante horas y horas, por lo que hacer crecer muchos molares se transformó en una gasto excesivo de energía. La selección natural está actuando actualmente contra la llamada muela de juicio, el tercer molar. En las épocas prehistóricas, la muela de juicio salía cuando la persona ya se había desarrollado por completo, es decir cuando se consideraba adulta para una sociedad cazadora recolectora, más o menos a los 16 años. 

Actualmente se ha retrasado su aparición, y en muchos casos ya ni siquiera aparecen o sólo sale uno de los cuatro terceros molares. Como la boca se ha achicado mucho, ya no hay espacio para ese tercer molar, así es que por lo general es una causa de infecciones, problemas de ortodoncia, dolores, etc. En poblaciones como los aborígenes de Tasmania o los pobladores originarios de México, las muelas de juicio desaparecieron por completo, se cree que relacionado a un gen llamado PAX9. La tendencia en el resto de los humanos es a perder este diente vestigial.

5-Desaparecerán las razas

El concepto antropológico de raza se relaciona con las gran variedad que tiene el Homo sapiens, una especie muy flexible y fácilmente adaptable. Hace dos millones de años, cuando los Homo erectus evolucionaron en África, se adaptó a un ambiente de sabana, con pocos árboles, y mucho sol. Como era una especie corredora, perdió el pelaje característico de los primates como una adaptación a refrigerar mejor el cuerpo, con glándulas sudoríparas por casi toda la piel. Ese pelaje solía proteger la piel del sol, pero otra adaptación tomó la posta de protegernos de los dañinos rayos ultravioleta: la pigmentación de la piel. Así es que los primeros humanos eran de piel negra. Pero a cuando comenzaron a colonizar otras regiones de latitudes más altas, como Europa o Asia, la piel oscura era una contra para una eficiente síntesis de la vitamina B, tan importante para nuestro sistema inmunológico, y que se logra gracias a esos rayos ultravioleta sobre la piel. El asunto es que en latitudes más altas, hay menos de estos rayos UV, y tener una piel oscura significa que cuesta diez veces más sintetizar la vitamina B. Así fue que se volvió a la piel pálida que caracteriza a otros primates como los chimpancés, ya que al no ser tan dañinos los rayos UV, en esas latitudes, no se necesitaba una pigmentación oscura de la piel. 

Así fue que surgieron diversas adaptaciones climáticas, como la forma de la nariz, del cabello, etc. Pero desde la era de la Exploración, que comenzó hace unos 500 años, las culturas humanas alrededor del mundo no dejan de cruzarse, y mezclarse. Esas migraciones forzadas o no, llevaron a diversas poblaciones a mudarse a regiones totalmente diferentes a las que los habían cobijado durante siglos. Hoy en día existen diversos problemas de salud relacionados con personas de piel oscura viviendo en latitudes altas, con pocos rayos UV, y también de gente con piel clara viviendo en zonas ecuatoriales, con alta radiación solar. Pero la tendencia es hacia la mezcla total, por la globalización. Algunos expertos, como Peter Ward, creen que desaparecerán los extremos, con una población de cabello marrón y media estatura, desapareciendo los rubios, los ojos celestes, los pelirrojos, y los colores de piel muy claros o muy oscuros. 

Esta última tendencia, es más especulativa, ya que es algo que ha ocurrido en apenas los últimos siglos, o décadas, por lo que todavía es imposible ver en nuestros genes si efectivamente la selección natural está actuando. La evolución humana ha intrigado a cientos de científicos desde que Darwin nos arrojó del pedestal y nos unió al resto de los animales, afectados por la evolución. El hecho de que hayamos cambiado tanto, que estemos cambiando, y lo sigamos haciendo es intrigante, llama a la especulación. Pero la forma en que actúa la evolución es azarosa y dependiente de cómo evolucione el entorno, el ecosistema, así que sin saber cómo estará el planeta en el futuro, o siquiera si seguiremos estando en este planeta, es casi imposible hacer futurología.

Para más información también puede leer mi libro Modelo para armar.


Tomado de:

Sinapsit

Conozca la marihuana que no droga ¡pero sí cura!

El laboratorio aprobado por el gobierno también arma los cigarrillos de marihuana y los deja listos para su consumo.

Bajo vigilancia armada, en un lugar secreto en las montañas del norte de Israel, hileras de plantas de marihuana emiten un olor dulce y distintivo en un gran invernadero.

En una sala de procesamiento cercana, bolsas de yemas y hojas secas se pesan y empaquetan. Una mujer en una bata de laboratorio opera un dispositivo que produce decenas de cigarrillos listos para su consumo. 

La marihuana es una droga ilegal en Israel, pero este lugar tiene permiso de operar bajo una licencia del gobierno.

La empresa que lo dirige, Tikun Olam, utiliza métodos orgánicos para cultivar diferentes tipos de marihuana para uso médico.

Ahora ha desarrollado una nueva cepa que podría cambiar la imagen de la droga.

No genera el consumidor la conocida característica de estar trabado o drogado.

Una intervención en el proceso de cultivo hace que el químico de la marihuana que tiene propiedades psicoactivas y es conocido como THC (tetrahidrocannabinol) esté prácticamente ausente en este producto.
La nueva planta tiene una alta concentración de otro de los componentes principales de la marihuana: el cannabidiol (CBD), que es un poderoso anti-inflamatorio.

"El cannabidiol no se va al cerebro, a las células del cerebro, por lo tanto después de tomarse no tiene ningún efecto secundario que puedes no querer", dice Ruth Gallily, profesor de inmunología en la Universidad Hebrea, quien ha investigado el CDB por 15 de años.

"(Esto incluye) no drogarse, no confundirse. Usted puede manejar, puede trabajar, puede hacer las cosas cotidianas. Casi no es tóxico".

Alivio del dolor

La nueva planta tiene una alta concentración de cannabidiol (CBD), un poderoso anti-inflamatorio.

El manager de desarrollo e investigación de Tikun Olam, Zach Klein, enumera las categorías de las que pueden beneficiarse los pacientes con el nuevo producto.

"Las nuevas variedades son muy buenos para tres poblaciones: las personas que trabajan, los ancianos -ya que son sensibles al THC - y los niños, porque mientras sea posible no queremos tocar los receptores que están en sus pequeños cerebros", dice.

David Sabach, de 12 años de edad, sufre de cáncer. No obstante, está en capacidad de tener una vida activa como la de cualquier niño que juega con sus vecinos en el vecindario.

Hace dos años había perdido el pelo por la quimioterapia y tenía la mitad de su peso actual.

Un médico le recetó recientemente la marihuana enriquecida de CBD. Se la dan en forma de chocolate, galletas o pasteles.

"Solía tomar morfina para el dolor y me ayudaba solo por un par de minutos", dice.

"Cuando tomo la marihuana me ayuda todo el día. Me siento mucho mejor. Puedo caminar sin llorar por el dolor en mis piernas".

El THC no se descarta

La marihuana medicinal ha sido utilizada en Israel desde 1990.

Más de 10.000 israelíes la toman para tratar una variedad de enfermedades desde el cáncer a la enfermedad de Parkinson, desde la esclerosis múltiple al síndrome de Tourette.

Muchos creen que el beneficio de la marihuana es precisamente la combinación de THC y CBD. El THC, aseguran, tiene sus propios efectos medicinales.

Aunque se cree que la ventaja de la nueva marihuana es que no droga, hay quienes piensan que el objetivo es que drogue. 

"No se debe cambiar. Esto es un medicamento de la naturaleza y ha sido utilizado durante miles de años", dice un paciente de cáncer de 52 años de edad, en Tel Aviv, que prefirió no ser identificado.
Hace cinco meses le removieron un tumor en el estómago y fuma marihuana mientras se somete a quimioterapia.

"Sobre todo nos ayuda con la reducción el dolor. Lo segundo es el deseo de comer. El cuerpo no puede luchar sin combustible y una de las cosas maravillosas acerca de la marihuana es que causa hambre, y el hambre durante la quimioterapia es una bendición para los enfermos".

Las propiedades exactas de las decenas de cannabinoides contenidos en la marihuana, así como la interacción que hay entre ellas, están aún en estudio.

Las compañías farmacéuticas internacionales están experimentando y desarrollando versiones sintéticas para utilizarlas los medicamentos.

Sin embargo, los productores dicen que las técnicas tradicionales de horticultura tienen el potencial de crear una marihuana específica para las diferentes condiciones.

La nueva versión israelí que no traba también podría desafiar la prohibición de los usos terapéuticos de la marihuana actualmente vigentes en muchos países.

Fuente:

BBC Salud

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Estudio: Los exámenes de matemáticas pueden provocar dolor físico

(cc) theprimaryjosh

No es raro conocer gente que “odie las matemáticas” o incluso que les tenga miedo, un fenómeno que ha sido investigado por científicos, para conocer por qué se produce.

Según un reciente estudio realizado por investigadores de la Universidad de Chicago y la Universidad de Western, la explicación es que la matemática puede provocar dolor físico en las personas. No es que cuando veamos un ejercicio cualquiera nos empiece a doler algo, sino que dependería del nivel de matemáticas al que nos estemos enfrentando.

Los investigadores estudiaron a 28 personas con un mix de pruebas de matemática y escáneres cerebrales para identificar las áreas que se podrían asociar con el miedo a las matemáticas. Resulta que es la misma área asociada al dolor físico.

La explicación de por qué es esta zona la que reacciona sería evolutiva: Los ejercicios avanzados de matemáticas sólo existen desde hace un par de cientos de años, y antes de eso no había que resolver cálculos tan complejos.

El experimento dividió a los 28 participantes en grupos dependiendo de su nivel de rechazo a las matemáticas, usando un test de ansiedad ante esta disciplina conocido como Short Math Anxiety Rating-Scale (SMARS). Luego pusieron a los participantes en los escáneres y les realizaron varias pruebas, algunas de matemáticas y otras de habilidades verbales. Para provocar ansiedad en los conejillos de indias, se encendía una luz que advertía sobre el próximo test: amarillo para matemáticas, y azul para verbal.

De este modo, los investigadores podían analizar la diferencia entre la gente que se sentía incómoda haciendo el ejercicio, y la reacción previa a resolver el problema, al enterarse de que el próximo ejercicio sería de matemáticas. También podrían eliminar el nivel de ansiedad en general, ya que éste estaría presente también en las pruebas verbales. Luego, podrían comparar los resultados con el ranking SMARS que habían realizado previamente.

Los investigadores observaron que la corteza insular parietal inferior, una zona profunda en el núcleo del cerebro, era una de las áreas más activas cuando las personas se enteraban de que tendrían que resolver un ejercicio matemático, zona que no pareció activarse con otro tipo de pruebas. El anuncio de que venía un test de verbal hacía caer la actividad en la corteza insular de forma significativa.

Esta región de la corteza insular ha sido asociada con la experiencia de dolor en una serie de estudios, y los investigadores le atribuyen un rol en múltiples funciones, como el reconocimiento de eventos que amenacen a la persona o que estén asociados con dolor, y que también puede reaccionar a dolor indirecto, como el que provoca el rechazo social. Aún así, la mayoría de los estudios relaciona esta zona con el dolor, y es posible que esta sensación pueda provocarse simplemente al estimular a la corteza insular.

De este modo, los investigadores concluyeron que las matemáticas realmente producen una respuesta de dolor en nuestra mente. “No es la matemática en sí misma la que duele; sino la anticipación de las matemáticas”, sugiere el estudio. Sin embargo, este nivel de dolor inicial puede ser suficiente para que algunos le tomen alergia a la disciplina mientras están en el colegio.

“Estos resultados pueden entregar un potencial mecanismo neuronal para explicar por qué las personas con ansiedad ante las matemáticas tienden a evitar las matemáticas y situaciones relacionadas con ella, lo que a su vez puede desviar a estas personas de tomar clases de matemáticas o incluso carreras completas relacionadas con ellas”, señala el documento.

Link: When Math Hurts: Math Anxiety Predicts Pain Network Activation in Anticipation of Doing Math (PLOS ONE vía ArsTechnica)

Fuente:

FayerWayer

Células madre para las neuronas

Dos estudios independientes han descubierto que el "transplante" de células madre neurales transplantadas en el cerebro pueden mejorar la función de las neuronas mediante la suministración de mielina -lipoproteína que envuelve los axones neuronales y permite la transmisión de los impulsos nerviosos.

David Rowitch de la Universidad de California, en San Francisco, y sus colegas realizaron el "transplante" de células madre neurales en el cerebro de cuatro jóvenes afectados por una enfermedad genética que hacía que sus oligodendrocitos no fuesen capaces de "envolver" los axones neuronales con mielina. Un año después de la inyección de estas células madre, imágenes por resonancia magnética (MRI) mostraron que las células "trasplantadas" se habían injertado con éxito y estaban mielinizando las neuronas.

Por otro lado, científicos de la Universidad de Ciencia y Salud de Oregon, en Portland, dirigidos por Stephen Back, y Nobuko Uchida del StemCells Inc. de Newark, California, mostraron que el mismo tipo de células madre maduraban en oligodendrocitos cuando eran transplantados en cerebros de ratones que carecían de mielina. Las células producían mielina que envolvía a los axones neuronales y aumentaba la velocidad de transmisión de señal entre las neuronas. El equipo también comprobó por MRI el injerto y la mielinización de las células madre.

Tenidos en cuenta los resultados que muestran estos dos estudios, la terapia basada en células madre puede ser efectiva para tratar enfermedades relacionadas con la desmielinización.

 

Fuente:

 

La Bitácora del Beagle

¿Todos sentimos el dolor con la misma intensidad?

Aunque a nadie le gusta sufrirlo, el dolor es un excelente mecanismo de defensa y, sin él, nuestra vida sería particularmente complicada, como ya os expliqué en Menos mal que sentimos dolor: la insensibilidad congénita al dolor. Por otro lado, el dolor también tiene más de psicológico y de cultural de lo que creemos. De modo que no todo el mundo lo sufre del mismo modo.

Por ejemplo, el neurocientífico Bob Coghill y sus colegas de la Universidad Wake Forest de Carolina del Norte, en Estados Unidos, analizaron el cerebro de varios sujetos con ayuda de imágenes obtenidas mediante resonancia magnética nuclear mientras les sometían a un mismo estímulo doloroso, comprobándose que cada sujeto tenía una sensibilidad diferente al dolor, y que no siempre estaba directamente relacionada con el daño recibido.

Tal y como explica el propio Coghill, el tálamo, la región que recibe el mensaje doloroso de los nervios y que se encuentra en el centro del cerebro, encima del hipotálamo, se activa en todos nosotros de manera similar. No obstante, una vez que la señal alcanza el cerebro:

cada persona valora la información basándose en su experiencia previa, sus emociones y sus expectativas. (...) El dolor no sólo es el resultado de un proceso de señalización originado en la zona del cuerpo dañada, sino que surge de la interacción entre esa señalización y una información cognitiva exclusiva de cada paciente

Arne May, de la Universidad de Hamburgo, también comprobó en un experimento que la anticipación del dolor hace que su intensidad aumente.

Un reciente estudio alemán publicado en la revista Pain también sugería que las palabras empleadas para describir un dolor influyen en cómo registramos tal dolor. Por ejemplo, si describimos que el pinchazo de una vacuna va a ser “casi imperceptible” nuestro cerebro siente mucho menos dolor que si antes de aplicarla lo describimos como “horrible” o “desolador”.

La antropóloga médica Yewoubdar Beyenne, procedente de Etiopía, se asombró al comprobar cómo se vivía la menopausia en Estados Unidos: ella ignoraba que pudiera ser causa de depresiones y otros trastornos emocionales y físicos. La menstruación, pues, podía ser un hecho más traumático para una estadounidense que para una mujer etíope, sencillamente porque parece que la cultura vigente así lo dictaba.

Uno de lo estudios más populares sobre cómo se percibe el dolor en entornos culturales distintos y de cómo éste se propaga casi como una epidemia es el referido al dolor de espalda en Alemania antes de la caída del Muro de Berlín. El dolor de espalda entre los alemanes orientales era menos frecuente que entre los occidentales, pero transcurridos diez años desde la reunificación, a los ex alemanes orientales empezó a dolerles tanto la espalda como a sus vecinos. Lo cual también podría despejar el misterio de que las personas que se quejan de dolor de espalda varíe tanto entre países industrializados, tal y como señala Nicholas A. Christakis en su libro Conectados:

En Estados Unidos, el índice de dolor de espalda entre la población activa es del 10 por ciento, en el Reino Unido, del 36 por ciento, en Alemania, del 62 por ciento, en Dinamarca, del 45 por ciento, en Hong Kong, del 22 por ciento.

Vía | Muy interesante

Tomado de:

Xakata Ciencia

Nobel de Química por trabajo clave para el futuro de los medicamentos

El trabajo de Koblinka (izq.) y Lefkovitz podría llevar a medicamentos más efectivos.

Los estadounidenses Robert Lefkowitz y Brian Kobilka fueron galardonados con el Premio Nobel de Química 2012.

La Real Academia Sueca de Ciencias explicó que los dos investigadores se destacaron por su trabajo sobre cómo una familia de receptores permiten a las miles de milones de células de nuestro cuerpo percibir su entorno. 
 

Se trata de un mecanismo tan crucial, que cerca de la mitad de los medicamentos producidos por la industria farmacéutica funcionan interactuando precisamente con esos receptores, llamados receptores acoplados a proteínas G (G protein linked receptors, GPLR). La Academia señaló que el trabajo de Lefkowitz y Kobilka podría llevar a medicamentos más efectivos y con menos efectos secundarios. 

Los receptores acoplados a proteínas G traducen los cambios fuera de la célula en información que genera respuestas.

Los receptores acoplados a proteínas G se encuentran en la membrana exterior de las células. Cuando hay cambios, por ejemplo, en los niveles de adrenalina o neurotransmisores como la serotonina, los receptores son los que perciben estas moléculas fuera de la célula activando la comunicación con el interior de la misma y finalmente su respuesta.

Los cruciales GPLR son los que permiten que medicamentos para la presión alta, el mal de Parkinson, la migraña o problemas psiquiátricos entre otros tengan efecto.

Sven Lidin, de la Academia Sueca, inició el anuncio con un grito frente a los periodistas reunidos en la sala. "La descarga de adrenalina que se obtiene cuando uno se asusta", explicó, "es sólo una manifestación de esta vasta red de receptores que comunica una señal química a través de miles de millones de células, traspasando membranas celulares de otro modo impenetrables".

Explicando la concesión del galardón, una de las científicas de Academia pidió una taza de café, diciendo a continuación a la prensa internacional: "sin esos receptores cruciales no podría ver, oler ni saborear este café".

Existen más de 1.000 GPLR, que fueron comparados por científicos de la Academia a recepcionistas que hablan en diferentes idiomas, respondiendo a diferentes hormonas o neurotransmisores y causando respuestas en las células.

"Emocionado"

Lefkovitz y Kobilka trabajaron juntos en el Instituto Médico Howard Hughes en Maryland. Kobilka se encuentra actualmente en la Universidad de Stanford.

Momentos después del anuncio, Lefkovitz recibió una llamada que fue transmitida en vivo. El científico señaló que los GPLR se encuentran "posicionados en forma crucial para regular cada uno de los procesos fisiológicos de los seres humanos".

Los receptores GPLR fueron equiparados a recepcionistas de las células que hablan diferentes idiomas.

"Me siento muy emocionado", dijo el investigador.

"Estaba profundamente dormido y como duermo con tapones en los oídos no escuché el llamado, pero mi esposa me dio un codazo. Recibir el premio fue un shock y una gran sorpresa. Sólo he alcanzado a hablar por Skype con Brian", dijo Lefkovitz, refiriéndose al otro galardonado.

El premio está dotado con ocho millones de coronas suecas, cerca de US$1,2 millones.

El anuncio del Premio Nobel de Química sigue al de los galardones en Medicina, en lunes, y Física, el martes. El premio de Medicina fue concedido al británico John B. Gurdon y al japonés Shinya Yamanaka por sus investigaciones en el campo de las células madre, que han "revolucionado" la comprensión científica de cómo "se desarrollan las células y los organismos".

El Nobel de física fue otorgado a los expertos en física cuántica Serge Haroche, de Francia, y David J. Wineland, de Estados Unidos, por sus trabajos sobre la interacción entre la luz y la materia que podría llevar a la creación de computadoras superrápidas.

Este jueves se anunciará el premio en Literatura y el viernes el Nobel de la Paz. El último en ser anunciado, el próximo lunes, es el premio de Economía.

Fuente:

BBC Ciencia

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Los organismos sin cerebro que logran navegar

El moho mucilaginoso logra orientarse con sus propias pistas de sustancias viscosas, en un método parecido al de Hansel y Gretel.

Se deslizan por el suelo alimentándose de materia vegetal en descomposición. La gran pregunta es cómo logran orientarse.

Aunque carecen de cerebro, los organismos conocidos como mohos mucilaginosos utilizan una forma de memoria espacial para navegar, según un nuevo estudio. En el pasado se pensaba que estos mohos eran hongos, pero actualmente se clasifican como protistas.

"Hemos mostrado por primera vez que un organismo unicelular sin cerebro usa memoria espacial externa para navegar en un ambiente complejo"

Christopher Reid, Universidad de Sidney

Científicos en Australia estudiaron estos organismos en un experimento utilizado normalmente para probar el desempeño de robots.

Los investigadores constataron que estos mohos pueden utilizar las pistas que van dejando con sustancias viscosas para navegar y encontrar una fuente de alimento.

El método utilizado por los organismos fue comparado por los científicos al de Hansel y Gretel, que hallaron su camino de regreso siguiendo las huellas que habían marcado con trozos de pan.

"Hemos mostrado por primera vez que un organismo unicelular sin cerebro usa memoria espacial externa para navegar en un ambiente complejo", dijo Christopher Reid, de la Escuela de Biología de la Universidad de Sidney, autor principal del estudio.

Navegación reactiva

Todo el organismo está compuesto por tejidos que constantemente se están expandiendo o contrayendo.

"Los llamado mohos mucilaginosos no son ni un hongo ni un moho, sino protistas, una parte del mundo natural que no encaja con el resto de nuestro sistema de agrupación taxonómica", dijo Reid.

"Todo el organismo está compuesto por tejidos que constantemente se están expandiendo o contrayendo, utilizando un mecanismo similar al de las células en nuestros tejidos musculares. Son organismos verdaderamente extraños y sin embargo están por todas partes, alimentándose de bacterias, hongos y levaduras".

Estos organismos pueden hallarse en el suelo o en bosques caducifolios y algunos son acuáticos.

El experimento se inspiró en pruebas realizadas con robots que utilizan un mecanismo de retroalimentación respondiendo a datos de su ambiente inmediato para navegar obstáculos o evitar trampas. Esta navegación reactiva permite a los robots navegar sin un mapa y los mohos mucilaginosos usan el mismo método.

En la prueba, los científicos hicieron que los organismos intentaran sortear una barrera en forma de U.

A medida que se desplazan los mohos mucilaginosos dejan una pista de sustancias viscosas traslúcidas y cuando buscan alimento, evitan áreas ya marcadas por la sustancia, reconociendo sitios que ya han explorado.

"Cuando colocamos el desafío de la barrera en forma de U encontramos que su habilidad de navegar dependía en gran medida de la posibilidad de usar esa memoria externa", señaló Reid.

Pistas químicas

En la prueba, los organismos evitaron una barrera en U para hallar alimento.

En el experimento, el 96% de los mohos mucilaginosos estudiados logró llegar hasta una fuente de alimento, tardando un promedio de 57 horas para lograrlo.

Pero cuando los investigadores cubrieron todo el platillo Petri con sustancias viscosas de forma que los organismos no pudieran identificar sus pistas, solo el 33% logró llegar a su meta tardando hasta 120 horas.

"Sin el beneficio de la memoria, los mohos mucilaginosos pasaron un tiempo hasta 10 veces superior reexplorando áreas en las que ya habían estado", dijo Reid.

El estudio es el primero que identifica un sistema de memoria en un organismo que no tiene cerebro o sistema nervioso central.

El científico señaló que el descubrimiento podría "ayudar a comprender cómo la memoria de los organismos multicelulares puede haber evolucionado a partir del uso de pistas químicas, antes del desarrollo de sistemas de memoria interna".

"El descubrimiento podría ayudar a comprender cómo la memoria de los organismos multicelulares puede haber evolucionado a partir del uso de pistas químicas, antes del desarrollo de sistemas de memoria interna"

Christopher Reid

"Otros estudios han demostrado, por ejemplo, cómo las hormigas dejan pistas de sustancias químicas o feromonas, cuestionando la afirmación de que orientarse requiera habilidades espaciales sofisticadas. Ahora hemos dado un paso más mostrando que incluso un organismo sin un sistema nervioso central puede navegar ambientes complejos con la ayuda de memoria externa".

Los científicos esperan ahora continuar explorando las habilidades de los mohos mucilaginosos.

"Estos organismos unicelulares nos han sorprendido continuamente hallando su camino en laberintos y anticipando eventos", dijo Reid a la BBC.

"Son seres extraordinarios que están redefiniendo nuestra noción de qué significa la palabra 'inteligencia'".

El estudio fue publicado en la revista de la Academia de Ciencias de Estados Unidos, Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS 

Fuente:

BBC Ciencia