Conocer Ciencia

2 de agosto de 2011

Un año aprendiendo matemática cambia de manera notable el funcionamiento del cerebro

Se ha demostrado que un solo año de lecciones de matemáticas está asociado a cambios grandes e inesperados en la forma en que el cerebro enfoca la solución de problemas, y estos cambios se pueden detectar en los escaneos cerebrales de niños de segundo curso y de tercero.

El hallazgo es el resultado más nuevo en la línea de investigación seguida por el equipo de Vinod Menon, profesor de psiquiatría y ciencias del comportamiento, así como de neurología, en la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford.

Menon y sus colaboradores están profundizando en los entresijos de cómo los niños desarrollan habilidades para resolver problemas, con el fin de encontrar mejores métodos de enseñanza para los niños que tienen dificultades en aprender matemáticas.

El último estudio del equipo de Menon es el primero en abordar la cuestión de cómo un año de clases de matemáticas elementales cambia el funcionamiento del cerebro en algunos aspectos.

La investigación demuestra que después del tercer curso, enfrentarse a los problemas aritméticos requiere de nuevos e inesperados patrones de comunicación neuronal entre regiones del cerebro implicadas en el pensamiento numérico y la memoria de trabajo.

La sorpresa es que se aprecian cambios cerebrales significativos en tan sólo un año, tal como subraya Menon.

(Imagen: NCYT/JMC)

El estudio revela que existen diferencias, respecto al modo de trabajar del cerebro, de un año al siguiente. No se trata tanto de cambios estructurales, sino de cambios en el modo en que las diferentes regiones del cerebro responden ante tareas aritméticas simples o complejas.

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Dormir bien para recordar mejor

Siempre se ha escuchado que dormir antes de un examen es bueno. Si te has atiborrado de de café para estudiar la noche anterior, un buen descanso es necesario si no quieres estar estresado e impreciso. Además del obvio descanso, diversos estudios han demostrado que el dormir mejora la consolidación de la información aprendida, pero además, un nuevo estudio publicado recientemente ha demostrado que el dormir mejora la recuperación selectiva de esa información almacenada.

Para realizar dicho estudio, que se publica esta semana en la revista Journal of Neuroscience, los investigadores sometieron a los participantes a la memorización de pares de palabras (memoria declarativa), pares de imágenes (memoria visuo-espacial) o series específicas de pulsar botones (memoria motora). Después de las sesiones de aprendizaje, los participantes se sometieron a un test de destreza memorística. A continuación, el grupo fue dividido en dos: un grupo al que se le permitió dormir durante ocho horas, y otro que tuvo que permanecer despierto durante el mismo intervalo de tiempo. Dentro de cada subgrupo, a algunos de los miembros se les dijo que después iban a ser sometidos a un nuevo test de memoria, que finalmente fue realizado pasadas las ocho horas.

Los participantes que permanecieron despiertos obtuvieron unos resultados parecidos a los que habían obtenido en el primer test; de lo que se concluye que el esperar ocho horas despierto no provoca un olvido generalizado de lo que se ha aprendido, independientemente de si los participantes sabían o no que iban a ser sometidos a un nuevo test. En el grupo al que se les permitió dormir se encontraron dos tipos de resultados: los que no sabían que iban a ser sometidos a un test después de dormir, mantuvieron la misma puntuación; pero el subgrupo que sabía que iba a ser sometido a un nuevo test después de ocho horas de sueño, obtuvo unos resultados significativamente mejores, lo que sugiere que el dormir mejora la memoria, pero sobre todo cuando eres consciente de que vas a tener que utilizar la información aprendida.

Los investigadores también encontraron que la conciencia de que iban a ser sometidos a un nuevo test hizo que los participantes durmiesen de diferente manera. Para comprobar como era su sueño, a estos participantes se les gravó su actividad eléctrica cerebral mientras estaban durmiendo. Los electroencefalogramas (EEG) de los participantes fueron analizados, mostrando que los individuos que sabían que iban a ser sometidos a un examen al día siguiente pasaban más tiempo en una fase de sueño de onda lenta (fases 3 y 4 del sueño sin movimientos oculares rápidos (NMOR)), el cual es el tipo de sueño más profundo y que ha sido previamente asociado en otros estudios con una fase de consolidación de la memoria. Parece ser que el conocimiento previo de que va a ser necesario utilizar la información aprendida sugestiona de alguna manera al cerebro, el cual, para conseguir un mejor recuerdo, duerme más profundamente.

El mejorar la memoria es especialmente importante para los estudiantes, ya que tienen que adquirir una gran cantidad de conocimientos en un corto intervalo de tiempo, pero realmente es algo que afecta a todo el mundo, porque siempre es necesario recordar alguna nueva información, aprender una nueva destreza, recordar un viaje a un nuevo lugar. Los resultados obtenidos en este estudio llevado a cabo por el grupo del Dr. Jan Born del Instituto de Medicina Psicológica y Neurobiología del comportamiento de la Universidad de Tübingen (Alemania), sugieren que el hecho de tener en cuenta que en el futuro vamos a tener que utilizar los conocimientos aprendidos, mejora significativamente la consolidación de estos en nuestra memoria. Esto se consigue presumiblemente a través de un largo procesamiento de esos datos en la fase de onda lenta del sueño, lo que además, posiblemente nos permita dormir más profundamente.

Referencias

Wilhelm, I., Diekelmann, S., Molzow, I., Ayoub, A., Molle, M., & Born, J. (2011). Sleep Selectively Enhances Memory Expected to Be of Future Relevance Journal of Neuroscience, 31 (5), 1563-1569 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.3575-10.2011

Fuente:

FISAUDE

La electrorrecepción, el séptimo sentido de los delfines

Al menos una especie puede detectar los campos eléctricos de sus presas
Sienten la electricidad con los agujeros de sus bigotes situados en el morro
Es la primera vez que esta habilidad se demuestra en un 'mamífero verdadero'

Vista de los órganos ’electro-sensoriales’ del delfín costero estudiado durante la investigaciónW. HANKE

Los delfines costeros de Guayana (Sotalia guianensis) parece que no tienen suficiente con un sexto sentido. Además de la ecolocación, un equipo de científicos sugiere que estos cetáceos también son capaces de detectar a sus presas gracias a sus campos magnéticos.

Esta habilidad, conocida como electrorrecepción, es habitual en otras especies de peces y anfibios, pero es la primera vez que se ha demostrado en un 'mamífero verdadero', según recoge NewScientist.

Como todos los cetáceos dentados cazan y localizan a sus presas a través del sonido, pero los investigadores han demostrado que los delfines también lo pueden hacer a partir de señales eléctricas, aunque no son tan sensibles como las rayas o los tiburones.

Al examinar las estructuras de un delfín muerto y entrenando a un ejemplar criado en cautividad, los investigadores comprobaron que estos animales también responden a las señales eléctricas.

"La electrorrecepción es buena para detectar presas en distancias cortas en las que la ecolocación no es tan eficaz", explica el responsable del proyecto, Wolf Hanke, de la Universidad de Rostock (Alemania).

Según el estudio, publicado en la revista Proceedings of the Royal Society B, sus órganos 'electro-sensoriales' están situados en las pequeñas cavidades que los cetáceos tienen en el morro, que "se derivan de los bigotes de los animales ancestrales", señala Hanke.

Las investigaciones se llevaron a cabo con un delfin del zoo alemán de Muenster, por lo que los científicos planean "viajar hasta América del Sur para estudiar a los delfines en estado salvaje" y conocer si otros cetáceos poseen la misma capacidad.

Fuente:

RTVE

Los errores científicos en la leyenda de la creación

A estas alturas del partido, para mucha gente debe resultar cansino repasar los errores científicos de la Biblia. Después de todo, para el grueso de la sociedad que se mueve entre el ateísmo radical y esa afable condición acomodaticia que es el "soy cristiano a mi manera", la Biblia no debe ser leída como una descripción minuciosa de la naturaleza, sino como un texto de enseñanzas morales. Sin embargo, de cara a quienes aún sostienen que la Biblia es un texto científico, hasta el extremo de preferir que sus seres queridos se mueran antes de recibir una salvadora transfusión de sangre, no sobra hacer un repaso de los errores científicos que comete. Sobre la creación, según el texto del capítulo 1 del Génesis, en lo que a este posteo se refiere.

Obviemos que la Biblia reduce la cronología de miles de millones de años a apenas seis días. Partamos con el tema de la luz: la luz fue creada en el primer día (Génesis 1:3). ¿De dónde salió, si no existieron estrellas hasta el cuarto día? Suponiendo que Dios haya inspirado el pasaje, podría referirse entonces a la radiación de fondo del universo, en el período de tiempo en que se enfrió hasta el punto de que su longitud de onda pasó por el espectro visible (en la actualidad su longitud de onda se ha corrido hasta llegar a la radiación de microondas, en donde la pueden captar los radiotelescopios). Sin embargo... el texto bíblico dice que Dios llamó "día" a la luz y "noche" a las tinieblas, lo que descarta esa teoría (en primera, en esa época no había Sol ni Tierra y por tanto no hay movimiento de rotación que pueda marcar la sucesión del día a la noche, y en segunda, en esa época no puede haber existido oscuridad porque el universo mismo debería haber sido literalmente pura luz). Descontemos claro está que cuando fueron creadas la luz y las tinieblas, la Tierra ya preexistía según la Biblia, cuando en realidad, la Tierra surgió DESPUÉS del nacimiento del Sol... lo que aconteció en el cuarto día según la Biblia. Y como última perla: el Sol y la Luna fueron creados de manera conjunta, cuando la ciencia modernamente aceptada señala que el Sol debió nacer primero, la Tierra después, y la Luna al último, producto de una fenomenal colisión cósmica.

La cosa se pone mejor en el segundo día, cuando Dios crea "el firmamento". Desde la óptica de la ciencia moderna, este paso sería innecesario porque el "firmamento" en realidad es el universo, y éste ya existe de antemano. Pero además, resulta que crea el firmamento... para separar las aguas superiores de las inferiores (Génesis 1:7). ¡De manera que la Biblia explica que el cielo es azul porque se trata de un océano celeste retenido por una cúpula transparente! Nótese que, capítulos más adelante, Dios desata el Diluvio Universal abriendo las compuertas del cielo y dejando por tanto ese océano celeste vaciarse en la Tierra (Génesis 7:11). Aparentemente, las estrellas están tachonadas contra la cúpula transparente, porque de otra manera no se explica que no se apaguen. Aunque en tiempos de los escritores bíblicos se suponía que las estrellas visibles eran todas las que existían: faltaba aún para que Galileo Galilei armado de un telescopio demostrara que existen muchas más estrellas, éstas invisibles a la mirada humana desnuda.

Volviéndose hacia la vida biológica, Dios realiza el sinsentido de crear la vegetación en el tercer día... cuando aún no había Sol que irradiara luz y permitiera hacer la fotosíntesis. Este pequeño desajuste en la tabla cronológica hizo que las plantas permanecieran por tanto un día entero pasando hambre, hasta el cuarto día en que por fin es creado el Sol. También respecto de la vida animal hay algunas incongruencias, ya que la vida de los océanos es creada en el quinto día, y la vida terrestre junto con el ser humano en el sexto, lo que es correcto a rasgos generales... salvo porque las ballenas fueron creadas ANTES que los insectos y presumiblemente que los reptiles, cuando en la historia paleontológica del planeta aparecieron exactamente al revés. Además, resulta que las plantas con flores (angiospermas) fueron creadas dos días ANTES de los animales terrestres, cuando en la realidad surgieron exactamente al revés (muchas plantas con flores no pueden sobrevivir sin insectos que efectúen la polinización cruzada, aunque por dos días...). Un rasgo del texto bíblico sí es interesante: le dedica un día entero a la creación de las bestias marinas, anticipo de lo extensos y mal conocidos que eran y siguen siendo los mares en su profundidad y variedad viviente, en comparación a la mucho más fácil de explorar tierra firme.

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¿Cuál es la esperanza de vida de un espermatozoide después de la eyaculación?

Una de las leyendas urbanas más difundidas alrededor del mundo de las piscinas públicas es, junto que si te meas un producto químico diluido en el agua cambia de color y te delata frente a los demás, que si tienes una eyaculación en el agua es posible dejar embarazada a alguna chica que chapotee cerca. Tranquilos: podéis orinar y eyacular en una piscina pública sin ninguna de esas preocupaciones (aunque naturalmente es mejor que no lo hagáis por el bien de todos).

Y es que el semen, para quien no quiere quedarse embarazada, resulta algo así como una sustancia contaminada por radiactividad. Hay mujeres que ni siquiera toleran que les roce la piel: ¿y si, por error, acaba entrando en la vagina? ¿Y si hay espermatozoides saltarines?

Para quitarnos un poco el miedo acerca del semen, pues, vale la pena saber cuánto tiempo es capaz de sobrevivir un espermatozoide cuando abandona nuestro cuerpo en la carrera de la vida (poniéndonos muy eufemísticos).

Irónicamente, los espermatozoides no se llevan muy bien con las vaginas. Más del 99 % de los espermatozoides de la eyaculación se mueren en la vagina antes de llegar a las trompas de Falopio, dado el ambiente ácido de la vagina. Por ello un hombre que cuente con menos de 20 millones de espermatozoides por eyaculación se considera infértil.

Tras introducirse en el cuerpo de la mujer, el esperma suele seguir siendo fértil entre 48 y 72 horas, pero sólo en las condiciones ideales, es decir, durante los días de la ovulación, que es cuando el pH vaginal está por encima de 6, que es el pH durante el resto de los días (el grado de acidez del ambiente ideal para un espermatozoide es de 7-7,5, y la temperatura: entre los 37 ºC y los 37,5 ºC.)

Hay otros factores que podrían influir en la suerte que corran los espermatozoides. Los trabajos llevados a cabo por los investigadores británicos Robin Baker y Mark A. Bellis, aunque todavía no son concluyentes, sugieren que el orgasmo ofrece a las mujeres una forma de controlar el esperma masculino. Si hay orgasmo, se atrae más esperma. Si no lo hay, se repele en cierta medida. Si el orgasmo se produce bajo las circunstancias de una infidelidad, entonces, el orgasmo produce mayor cantidad de contracciones para atraer mayor caudal de esperma: ¿para qué, si no, se iba a correr el riego de mantener una relación extramarital? Algo así como el efecto de los desatascadotes en los desagües. El cuello uterino, literalmente, succiona.

Si eyaculamos fuera de la vagina, la esperanza de vida del espermatozoide es muy corta. Dependiendo de la humedad y la temperatura, pueden durar sólo minutos. Lo que tarde en secarse el líquido seminal, que es donde los espermatozoides pueden sobrevivir.

Por cierto, los espermatozoides fueron distinguidos por primera vez en 1679 por Antoni van Leeuwenhoek, inventor de los primeros microscopios potentes.

Más información | El Mundo | Muy interesante | Wikipedia

En Xataka Ciencia | En sus marcas, listos, ¡ya!: la competición de espermatozoides

Tomado de:

Xakata Ciencia

Los extraños volcanes de la cara oculta de la Luna

Nuevas imágenes de la sonda LRO desvelan un «punto caliente» que puede cambiar la historia geológica de nuestro satélite natural tal y como la conocemos.

Extraños volcanes en la cara oculta de la Luna

NASA

Imagen tomada por la LRO de la anomalía torio Compton-Belkovich

Las poderosas cámaras del Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO), una sonda de la NASA dedicada al estudio de nuestro satélite natural en órbita a tan solo 50 kilómetros de su superficie, han descubierto una extraña zona volcánica en su cara oculta. El hallazgo arroja luz por fin sobre este «punto caliente», que ya había sido detectado con anterioridad pero que hasta ahora resultaba inexplicable. Los científicos creen que esta pequeña «provincia» volcánica pudo haber sido creada por el afloramiento de magma silícico. Su inusual ubicación y la sorprendente composición de la lava pueden ofrecer nuevas pistas sobre la historia de la Luna y cambiar algunas creencias establecidas sobre su formación geológica. La investigación aparece publicada en la revista Nature Geoscience.

NASA

Situación del «punto caliente»

El «punto caliente», que alberga una concentración del elemento radiactivo torio, es una extensión en forma de «ojo de buey» de 25 a 35 kilómetros de longitud, situada entre dos cráteres de impacto gigantescos y muy antiguos. Fue detectado por primera vez en 1998 y desde entonces se le conoce como anomalía de torio Compton-Belkovich, en honor a los nombres que reciben los cráteres.

Las observaciones recientes, realizadas por la LRO, han permitido a los científicos distinguir las rasgos de los volcanes en el centro de ese «ojo de buey». Y se trata de un vulcanismo silícico mucho más raro del que ya se conocía en la Luna. Tanto, que la existencia de esta zona volcánica obligará a los científicos a modificar algunas de sus ideas sobre la historia de la Luna, según explica Bradley Jolliff, profesor de investigación en el Departamento de Ciencias Terrestres y Planetarias en la Universidad de Washington en St. Louis y responsable del equipo de analizó las imágenes.

El vulcanismo lunar es muy diferente del terrestre, algo que se debe a la particular formación del satélite. La Luna, que se cree que fue creada cuando un cuerpo del tamaño de Marte chocó contra nuestro planeta hace 4.500 millones de años, era originalmente un mundo infernal cubierto por un océano de roca fundida de 400 kilómetros de profundidad. Pero como la Luna era pequeña y no tenía atmósfera, ese océano de magma se enfrió rápidamente, en unos 100 millones de años. Esto evitó que se formara la tectónica de placas que sí existe en nuestro planeta.

Mares y montañas

NASA

Perspectiva del terreno volcánico

Durante ese proceso, los minerales ligeros como el feldespato cristalizaron y flotaron en la parte superior para formar las tierras altas lunares, mientras que los minerales más pesados ricos en magnesio se hundieron formando la parte exterior del manto lunar. Hace unos 3.000 ó 4.000 años, se produjo una ola de actividad volcánica y la lava basáltica salió a la superficie, llenando antiguos cráteres de impacto. Pero lo hizo de forma desigual, lo que para los científicos ha resultado un misterio. La superficie de la Luna parecía dividirse solo en dos categorías: el territorio duro de los mares y el ligero de las montañas.

Los científicos comenzaron a sospechar que las cosas no eran tan sencillas en el año 2000, cuando Joliff y sus colegas encontraron zonas geológicas distintas. Una de ellas era otro «punto caliente» inmenso, denominado Procellarum Kreep (PKT), que contenía torio y otros elementos radiactivos, como potasio y uranio. Al enfriarse el magma, estos elementos no cristalizaron y formaron bolsas entre la corteza y el manto, lo que pudo provocar un vulcanismo intensivo diferente.

Fuente:

ABC España

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2 de agosto de 2011

Referencias

Mares y montañas