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6 de noviembre de 2010

Un mecanismo cerebral hace que el estado de ánimo sea sensible a la luz


Especial: Cerebro Humano
  • Luces de ciertos colores condicionan el procesamiento de estímulos.
  • Lo han comprobado investigadores de varios países mediante una técnica de registro de imágenes de la actividad neuronal.
  • La organización funcional del cerebro se ve afectada, por ejemplo, por la luz azul, según publica 'Tendencias 21'.


Todo el mundo sabe que un día soleado mejora el estado de ánimo. Sin embargo, los mecanismos neuronales subyacentes a este efecto han sido un misterio durante mucho tiempo.

Recientemente, investigadores del Centro de Investigación Cyclotron de Bélgica y de otros centros de investigación de la Universidad de Ginebra y de la Universidad de Surrey, en Inglaterra, han investigado el efecto inmediato de la luz y sus tonalidades en el cerebro humano, según publica Tendencias 21.

Utilizando una técnica de registro de imágenes de la actividad neuronal denominada fMRI (exploración de resonancia magnética funcional), los investigadores pudieron comprobar cómo las luces de ciertos colores condicionan la manera en que el cerebro procesa los estímulos emocionales.

Un grupo de voluntarios escucharon "voces coléricas" y "voces neutras" mientras eran expuestos a una luz azul o a una luz verde. De esta forma, se constató que la luz azul aumentaba la interacción entre una parte del cerebro relacionada, entre otras funciones, con la voz, el hipotálamo (región del cerebro esencial para la regulación de los ritmos biológicos por la luz) y la amígdala (área cerebral clave en la regulación emocional).

Según los investigadores, esta constatación demuestra que la organización funcional del cerebro se ve afectada por la luz azul. Comprender bien el efecto de la luz sobre el estado de ánimo permitirá desarrollar terapias con luz, pero también ayudarnos a utilizar apropiadamente la luz en la vida cotidiana, en entornos como el hogar o el lugar de trabajo.

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20 Minutos

Hallan cómo evitar el daño de un derrame cerebral


Especial: Cerebro Humano

Científicos descubren un mecanismo que podría ayudar a la gente a recuperarse mejor tras de un derrame cerebral




Científicos en Estados Unidos descubrieron un mecanismo que podría ayudar a la gente que sufrió un derrame cerebral a recuperarse mejor.

Los investigadores de la Universidad de California, en Los Ángeles, (UCLA) encontraron porqué es tan difícil que el cerebro recupere sus funciones después de un derrame.

La clave, afirman en la revista Nature, es una molécula que evita que las células cerebrales trabajen apropiadamente.

Y si se bloquea esta molécula se podrían revertir los daños causados por un derrame, agregan.

El derrame cerebral es una de las principales causas de discapacidad en adultos. Actualmente el único tratamiento para los pacientes que sufren este trastorno es la rehabilitación física pero no existen medicamentos que ayudan a la recuperación neurológica.

El nuevo estudio, dicen los expertos, podría conducir al desarrollo de uno de estos fármacos.

Muerte celular

Un derrame cerebral ocurre cuando una zona del cerebro queda privada de oxigeno debido al bloqueo o rompimiento de un vaso sanguíneo.

Cuando esto ocurre las células de la zona afectada comienzan a morir. Y aunque nada puede revertir esta muerte celular, se sabe que las células que rodean a la zona dañada juegan un papel crucial en la capacidad del cerebro para recuperarse y compensar por el daño causado.

Este proceso de "reinstalación", en el que las células cerebrales vecinas crean nuevas conexiones para reemplazar a las células perdidas durante el derrame, puede determinar, en parte, el grado de discapacidad que algunos de los pacientes sufrirán a largo plazo.

Ahora los investigadores de la UCLA descubrieron que existe un proceso dentro de las células cerebrales vecinas que parece estar obstaculizando ese proceso de reinstalación.

Según los científicos, la acumulación de una molécula, llamada GABA, parece apagar la actividad de esas células vecinas cuando precisamente deberían estar trabajando lo más duro posible para formar nuevas conexiones.

En el estudio los investigadores provocaron derrames en ratones y cuando les suministraron un fármaco que bloqueó a esa molécula mostraron una mejor capacidad de recuperación de movimiento.

Cuando modificaron genéticamente a los ratones para hacerlos menos receptivos a la GABA encontraron resultados similares, lo cual confirmó su teoría.

Los científicos creen que la investigación ofrece la posibilidad de crear un nuevo tipo de fármaco que mejore la recuperación en los pacientes que sufrieron un derrame.

Aunque subrayan que todavía falta confirmar estos resultados con ensayos clínicos en humanos, el estudio con ratones ofreció además otra ventaja importante.

Actualmente las estrategias para limitar el daño de un derrame incluyen los fármacos trombolíticos que se inyectan en el paciente lo más pronto posible tras un derrame para disolver coágulos, reestablecer la circulación y limitar el área cerebral afectada.

Pero esto requiere enfrentar una carrera contra reloj para tratar al paciente urgentemente cuando sufre el derrame.

Los investigadores de la UCLA descubrieron que el bloqueo de la GABA produjo los mejores resultados cuando el proceso fue llevado a cabo tres días después del derrame.

De hecho, dicen, cuando se trató a los animales inmediatamente después del derrame empeoró los daños causados por éste.

"Un elemento importante en tratamiento del derrame es el momento en que se suministran los fármacos" expresa el profesor Tom Carmichael, quien dirigió el estudio.

"Descubrimos que si bloqueamos la inhibición tónica (la acumulación de GABA) demasiado pronto se puede producir la muerte celular, pero si se retrasa el tratamiento por tres días tras el derrame, esto promuevo la recuperación funcional sin alterar el tamaño de la zona afectada", explica.

Los investigadores planean ahora confirmar estos resultados con más pruebas y posteriormente diseñar un ensayo clínico para seres humanos en los cuales se podrían probar varios fármacos "prometedores" que ya existen actualmente.

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El Nacional

La estimulación eléctrica del cerebro mejora la habilidad matemática

Especial: Cerebro Humano

La estimulación eléctrica de un área particular del cerebro mejora la capacidad matemática de una persona durante al menos seis meses, según un estudio de un grupo de científicos de la universidad de Oxford (Inglaterra) que publica hoy la revista Current Biology.



Los expertos han determinado que con la estimulación eléctrica del lóbulo parietal del cerebro se mejora la capacidad de las personas para resolver problemas numéricos.

Se trata de un hallazgo que, según los científicos, podría ayudar a aquellas personas que sufren de discalculia, una dificultad de aprendizaje específica de las matemáticas.

Algunos estudios previos apuntaron que una de cada cinco personas tiene dificultad con las matemáticas, lo que no sólo afecta a su capacidad para solucionar problemas, sino también para gestionar actividades diarias como la organización de las propias finanzas.

Los neurocientíficos creen que la actividad que se desarrolla dentro del lóbulo parietal desempeña un papel crucial en esta capacidad, o en su ausencia, según señala este estudio.

Cuando en investigaciones anteriores los expertos emplearon campos magnéticos para alterar la actividad en esa parte del cerebro, algunos voluntarios desarrollaron discalculia temporal.

En este último estudio, el equipo científico dio un paso más al desarrollar el experimento contrario para mejorar las habilidades aritméticas de las personas.

Para ello, se aplicaron corrientes de estimulación transcraneal directa (tDCS) a voluntarios a los que sometieron a diferentes ejercicios de cálculo.

Aquellos a los que se les aplicó la técnica tDCS en el lóbulo parietal de derecha a izquierda demostraron ser más rápidos y mejores en la resolución de los test que los que no habían recibido ningún estímulo eléctrico.

Los expertos repitieron las mismas pruebas seis meses después y, de nuevo, las personas a las que se les había estimulado el cerebro mediante la citada técnica rindieron mejor que las otros.

Cohen Kadosh indicó que, aunque el hallazgo "no convertirá a nadie en un genio, se podría desarrollar un aparato que ayude a los niños con pocas capacidades numéricas a mejorar sus habilidades matemáticas".

Por su parte, Christopher Chambers, de la Universidad de Cardiff (Reino Unido) afirmó que aún hay que ver "si los efectos son específicos para competencias numéricas o si se trasladan a otras capacidades que dependen del aprendizaje".

Fuente:

El Día (España)

Diferencias entre el cerebro del varón y de la mujer



Especial: Cerebro Humano

No puede decirse que uno sea mejor que el otro. Son, según la ciencia, simplemente distintos.



Cuando un hombre enfurece tiende a desahogarse físicamente: grita, golpea y manotea. Las mujeres, por el contrario, manifiestan su ira principalmente en forma vocal o con llanto.

Podría decirse, en últimas, que frente a los sentimientos ellos reaccionan en forma instrumental y ellas, de una manera simbólica.

Esto llevó a los científicos a preguntarse si esto tendría que ver con la cantidad de materia gris en el cerebro -que es más baja en los hombres- o con el hecho de que las mujeres tienen más conexiones entre sus dos hemisferios, lo que facilita su habilidad verbal.

Hoy la respuesta es sí. Si algo han ido concluyendo a través de sus investigaciones, es que las diferencias en el comportamiento son el reflejo de que, tanto estructural como funcionalmente, el cerebro masculino y el femenino son diferentes.

Prejuicio vs. experimentos

Los trabajos sobre el tema se han orientado, más bien, a dilucidar en dónde se afincan esas variaciones del comportamiento. Estas discusiones, valga decirlo, han sido permeadas por argumentos sexistas que han convertido al cerebro en su protagonista.

¿Quién no ha oído frases simplistas como "si el de ellas es más pequeño, seguramente son menos inteligentes" o "el de ellos es más grande, pero está subutilizado"? El asunto es, desde el punto de vista científico, apasionante, y desde el plano social, controversial.

Recientemente, Cordelia Fine, neurocientífica del University College de Londres, afirmó categóricamente en su libro Delirios de género, que los estudios según los cuales hay diferencias sustanciales entre el cerebro masculino y femenino son "profundamente erróneos y sensiblemente engañosos".

Sostiene que las mujeres no son peores para las matemáticas y que su preferencia por las muñecas no obedece a una diferencia cerebral sino a una expectativa social, impuesta por la cultura. Fine afirma, además, que es más fácil justificar de este modo algunas desigualdades sociales de género.

Investigaciones sobre género y cerebro citan el clásico experimento de Melissa Hines, de la Universidad de Cambridge, que en el 2002 puso a chimpancés pequeños de ambos sexos frente a juguetes con un marcado sesgo sexista: un camión, una pelota, una muñeca y una sartén. Y, ¡oh, sorpresa!, los de sexo masculino manifestaron una predilección significativa por el camión y la pelota, en contraste con las hembras, que prefirieron la muñeca y la sartén. Advirtiendo, eso sí, que si se los exponía a juguetes neutros, las predilecciones no eran notorias.

Buena parte de la evidencia disponible apunta, en general, a que sí hay diferencias entre ambos cerebros, tanto en la arquitectura como en la actividad. No obstante, también se aclara que es un error interpretarlas en términos de superioridad e inferioridad.

Jill M. Goldstein, investigador de la Escuela de Medicina de Harvard, afirma, por ejemplo, que la corteza prefrontal, tan importante en algunas funciones cognitivas, y la límbica, relacionada con las emociones, son más grandes en las mujeres. Por otro lado, la corteza parietal, vinculada con la percepción espacial, y la amígdala cerebral, necesaria en los procesos de información que despiertan emociones fuertes, es más desarrollada en ellos.

Sandra Witelson, de la Universidad de McMaster, concluyó, en contraste, que si bien el cerebro masculino es más grande, en las mujeres el lóbulo temporal -vital en los procesos de comprensión y del lenguaje- tiene más neuronas que en ellos. Lo mismo sucede con el lóbulo frontal (relacionado con el control de los impulsos), más desarrollado en ellas.

Ambos hallazgos, al parecer, se correlacionan con un aumento en la densidad de la corteza auditiva femenina, lo que explicaría por qué las mujeres tienen mejores resultados en las pruebas de fluidez verbal. Algunos estudios apuntan a que esto puede ser resultado del influjo de las hormonas sexuales sobre el cerebro fetal.

Los hombres, por otro lado, tienen más capacidad para recordar a partir de la acción de su hemisferio derecho, que se fija en las cosas gruesas y no en los detalles, como sucede con las mujeres.

No implican ventajas

El hecho de que sus hemisferios tengan menos interconexiones entre sí que los de las mujeres hace que su lenguaje no se mezcle con sus emociones, por esa razón, a ellos les resulta más difícil expresar lo que sienten. Lo contrario ocurre en ellas y quizá sea esta diferencia la que también explique su capacidad para hacer varias tareas intelectuales simultáneamente.

A la larga, los propios estudiosos del tema han acabado por aceptar que estas diferencias no suponen ventajas para unos y otras, sino que los hacen complementarios.

Si bien ellas tienen mayor capacidad para almacenar recuerdos y ellos están mejor dotados para tareas que impliquen calcular distancias y adecuar espacios, es entendible por qué ellos parqueen un carro con mayor facilidad, pero ellas sepan siempre dónde lo dejaron.

Por su cerebro, ellos...

- Tienen mejor razonamiento matemático y habilidad visoespacial, pero mayor limitación para expresar emociones.

- Aunque cuentan con habilidad semántica, su habilidad verbal es menor que el de ellas.

- Son más impulsivos y arriesgados, razón por la cual se dejan llevar por la ira y las palabrotas.

- Se desempeñan mejor en tareas motoras gruesas.

- Son más hábiles para ver las cosas en conjunto.

- Se fijan más en cómo funcionan las cosas.

- Buscan resolver problemas personales aplicando principios lógicos y sistémicos (como al seguir los pasos para reparar un carburador).

Por su cerebro, ellas...

- Son más pacientes.

- Tienen mayor habilidad con tareas motoras finas (manuales).

- Captan con más facilidad los detalles de las cosas y las situaciones.

- Se fijan más en las caras e identifican fácilmente emociones y pensamientos de otras personas.

- Controlan con mayor facilidad las reacciones emocionales.

- En la resolución de problemas, ellas involucran más sus emociones.

- Cuando son víctimas de lesiones cerebrales (por traumas, derrames o trombosis), recuperan más rápido la capacidad de habla.

- Hablan con animales y hasta con seres inanimados, como si fueran personas.

Carlos F. Fernández
Asesor médico de CEET

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Tomado de:

El Tiempo

El lugar del engaño en el cerebro

Especial: Certebro Humano

Nuestra habilidad para presentar la imagen que nos conviene de nosotros mismos depende de un tipo de actividad cerebral específico, de acuerdo con un informe.

Gráfico cerebral mediante resonancia magnética.

En el caso del engaño, la resonancia magnética reveló un tipo de actividad cerebral específico.

Un equipo de investigadores estadounidenses utilizó imágenes de resonancia magnética para observar los cerebros de gente que jugaba un juego estratégico

Los científicos anotan en la publicación PNAS que aquellos que trataron de engañar a sus rivales desarrollaron un tipo de actividad cerebral único.

El informe afirma que el experimento puede arrojar luz sobre lo que ocurre en la mente de gente con trastornos psicológicos.

"El estudio es una forma de investigar la manera en que pensamos que otra gente piensa de nosotros", le dijo a la BBC Read Montague, del Colegio de Medicina Baylor, en Houston, Estados Unidos, coautor del informe.

Modelos mentales

Para explicar la idea de la así llamada "convicción de segundo orden", o "la habilidad y voluntad de manipular las ideas que la gente tiene sobre nosotros para obtener un beneficio", el doctor Montague utiliza el ejemplo de una típica entrevista de trabajo.

"Mandamos señales como una forma de manejar nuestra imagen en la mente de otros.

"Usted envía un curriculum y eso crea un primer grupo de disposiciones respecto a usted. Luego, usted entra a la entrevista y dice cosas para manipular en la mente del entrevistador un modelo de usted en su mente.

"Eso es una convicción de segundo orden."

Para obtener los resultados, el equipo, liderado por Meghana Bhatt, también del Colegio de Medicina Baylor, le pidió a 76 participantes que jugaran un juego de computador estratégico.

"Engañadores estratégicos"

Parece simple, pero los jugadores lo ejecutaron de manera diferente, y algunos de ellos dieron señales de ser "engañadores estratégicos", es decir una persona que lo hace a uno "creer".

Durante el juego, "los compradores" debían transferir información sobre el valor de un objeto al "vendedor", con el objetivo de adquirirlo lo más barato posible.

"Alguien te envía una señal que quiere decir: 'Deberías venderme este objeto por tal cantidad de dinero', y la otra persona tiene que decidir qué quiere decir esa persona con esas señales, qué piensa esa persona que yo pienso sobre ellas", explica el doctor Montague.

El equipo descubrió que un 11% de los jugadores trató conscientemente de engañar a sus oponentes haciéndoles creer que eran honestos, apuntando así a sacar mayores ganancias.

Para entender enfermedades mentales

El investigador dice que este estudio es un paso importante en el entendimiento de trastornos mentales, incluyendo el autismo.

El científico afirma que la gente con enfermedades mentales es incapaz de procesar la información social de manera apropiada.

Sin embargo, el solicitarle a una persona con una enfermedad mental que participe en un juego de computador estratégico podría proporcionar importantes datos respecto a un trastorno específico.

"En este momento, no sabemos qué es una enfermedad mental", señala el doctor Montague.

"Tenemos opiniones de médicos en ambientes clínicos; tenemos las incapacidades obvias de gente donde no pueden vivir una vida de manera normal".

"Pero no hemos establecido procedimientos objetivos para evaluar terapias o drogas".

"Así que éste es un paso en esa dirección, y esto nos va a permitir identificar genes asociados con estos trastornos también", conluye el investigador.

Fuente:

BBC Ciencia & Tecnología

Argentina: Descubren pieza clave del reloj biológico

Plantas

Una proteína podría ser clave en la manera de entender los ciclos vitales de animales y plantas.

¿Por qué una mosca vuela más de día que de noche, o cierta planta florece en primavera mientras otra lo hace en verano? La respuesta es la misma: por el reloj biológico.

Este mecanismo, que opera en todos los seres vivos, es el responsable de regular las acciones de los organismos, en ciclos de días, estaciones o temporadas.

Y un grupo de científicos argentinos descubrió una pieza clave en este proceso de “medición del tiempo”: hay una misma proteína que modula los relojes tanto en plantas como en animales, más allá de las diferencias que tiene cada especie.

Se llama PRMT5. En el informe, que publica la revista especializada Nature de Gran Bretaña, los investigadores detallan la función de esta proteína tras estudiar las conductas de la Arabidopsis thaliana, una planta que tiene “días” de más de 24 horas, y de la Drosophila melanogaster, vulgarmente conocida como mosca de la fruta.

Según descubrieron, la PRMT5 controla los genes que, a su vez, regulan el reloj vital. Cualquier alteración genética a este nivel determina, según el experimento, un cambio de comportamiento en los seres vivos relacionado con su percepción del tiempo.

Reloj interno

Pero, ¿que son estos relojes internos de los cuales se ha hallado la clave?

Se trata de un “conjunto de genes cuya actividad ordena temporalmente las respuestas fisiológicas de la mayoría de los seres vivos”, explicó uno de los autores del estudio, Marcelo Yanovsky, director del Laboratorio de Genómica Vegetal del Instituto Leloir de Argentina.

“Uno ha visto en algún momento que las plantas abren y cierran flores y hojas en determinado momento del día. Esos movimientos, si bien dependen de la luz, la planta los realiza porque tiene capacidad de determinar ciclos. Para comprobarlo, basta con dejar una planta completamente en la oscuridad, allí seguirá teniendo ese comportamiento”, dijo a BBC Mundo Ezequiel Petrillo, del Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias, otro de los jóvenes científicos responsables del artículo y el descubrimiento.

En los humanos, el reloj es responsable de ordenar las etapas de actividad y descanso, así como el ritmo cardíaco o el nivel de oxígeno consumido.

“Todos los organismos tienen un reloj biológico. No se sabe si éste tiene un origen común, es decir que primero se originó el reloj y luego se separaron los distintos organismos, o si es un caso de convergencia, en el que todos los seres vivos, en algún momento, desarrollaron diferentes relojes con las herramientas que tenían”, continuó Petrillo.

Ahora bien, los relojes de los organismos no son iguales. Allí reside, precisamente, la originalidad del trabajo del equipo argentino: hasta ahora, se han descubierto muy pocos “engranajes” de esta máquina vital que sean iguales en animales y plantas.

Moscas y plantas

Para poner a prueba sus hipótesis, los expertos tomaron una planta que, según observaciones previas, vive en ciclos diarios de 72 horas, el triple de lo normal, como si tuviera “un reloj que atrasa”.

Luego, sometieron a las moscas a una variación de sus ciclos mediante luces infrarrojas y lograron que desarrollaran la misma actividad de día que de noche, cuando normalmente este insecto descansa en las horas de oscuridad. En ambos casos, notaron una mutación de una misma proteína, la PRMT5, involucrada en alterar el reloj biológico en las dos especies.

“El estudio determinó así que hay al menos un mecanismo, o un proceso de este reloj, que comparten plantas y moscas”, concluyó Petrillo.

El hallazgo podría tener aplicaciones concretas, sobre todo en la producción agrícola.

Por ejemplo, en aquellas especies vegetales en las que sea conveniente generar ejemplares con mayor cantidad de hojas, como el tabaco. Como el número de hojas depende del tiempo de floración, que a su vez está controlado por el reloj biológico de la planta, si se induce una modificación genética del reloj se pueden lograr más hojas y, en consecuencia, mayor productividad.

“Sirve si se quiere que una planta florezca más, para usarla por ejemplo para ornamentación, o si se quiere que una planta florezca menos para hacer biocombustible, entre otras cosas”, detalló el científico a BBC Mundo.

El resultado podría, además, tener aplicaciones en medicina. Serviría, por caso, para determinar el mejor momento para administrar una droga y así poder disminuir las dosis y minimizar los efectos colaterales, o bien para desarrollar terapias para distintos trastornos del sueño.

Fuente:

BBC Ciencia & Tecnología

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