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Deciphering a Life in Scribbled Notes | Lifestyle News, The Indian Express

November 20, 2019, 4:33 am
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Deciphering a Life in Scribbled Notes | Lifestyle News, The Indian Express

Written by Tora Agarwala |Updated: November 20, 2019 12:45:23 am

Deciphering a Life in Scribbled Notes

The Real Mr Barkotoki follows a journey across time and space to piece together the life of Assamese litterateur, Munin Barkotoki

Deciphering a Life in Scribbled Notes



Munin Barkotoki


The termites hadn’t gotten to them yet — 17 diaries of varying sizes, yellowed, tattered and comprising entries between the years 1980 and 1993. Its author, one of Assam’s most elusive writers, had died that year, and his daughter knew the diaries, written one page to a day, could potentially hold many answers. But there was a hurdle: the handwriting was simply incomprehensible. And this is what got Meenaxi Barkotoki on a quest to decipher the many diaries of her late father, the iconoclast Munin Barkotoki (1915-1993), famous for his contribution to Assamese literature as for his indecipherable handwriting.
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Publican imágenes del indígena del hoyo, el hombre más solitario del mundo [VIDEO] - INVDES

November 20, 2019, 12:33 pm
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Publican imágenes del indígena del hoyo, el hombre más solitario del mundo [VIDEO] - INVDES

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Publican imágenes del indígena del hoyo, el hombre más solitario del mundo [VIDEO]

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Semidesnudo, con el pelo recogido en una larguísima cola de caballo, este hombre que posiblemente supere los 50 años corta un árbol a hachazos vigorosamente. Se le conoce como el ”indígena del hoyo” por los agujeros que acostumbra a cavar en el suelo, y vive solo en la selva amazónica brasileña desde hace al menos 22 años. Durante todo este tiempo, ni una sola palabra intercambiada, ningún contacto con otro ser humano. Ahora, la Fundación Nacional del Indígena (Funai), encargada de vigilar el territorio donde vive y garantizar su protección, ha publicado las imágenes más nítidas jamás conseguidas del que puede ser el hombre más solitario del mundo.
El “hombre del hoyo” es el único superviviente de una tribu aislada. Caza cerdos, pájaros y monos con arco y flecha y atrapa presas en los agujeros que hace en el suelo, ocultos bajo unas tablas. Planta algunos cultivos como papaya, patata, plátano o maíz. Vive en una cabaña y parece estar fuerte y gozar de buena salud.
El personal de Funai no mantiene contacto con el indígena. Le dejan hacer su vida en solitario. Tan solo le proporcionan algunos objetos que podrían ser útiles para su supervivencia, como semillas y herramientas, dejados en lugares por donde pasa frecuentemente. Su trabajo es, precisamente, conseguir que le dejen tranquilo, que nadie se inmiscuya en su territorio, unas 8.070 hectáreas protegidas en la tierra de Tanaru, en el estado de Rondônia. Creen que el indígena lo prefiere así.
La explicación puede estar en la traumática historia de su pueblo. En la década de los 80, la colonización desordenada, la instalación de granjas y la explotación ilegal de madera, provocaron sucesivos ataques a los pueblos indígenas aislados que hasta entonces vivían en esas regiones, en un constante proceso de expulsión de sus tierras. Muchos murieron tiroteados, según explica la organización gubernamental.
Después del último ataque de granjeros ocurrido a finales de 1995, el grupo del “hombre del hoyo”, que probablemente ya era pequeño (consistía en apenas seis personas), se redujo a un único superviviente. Los culpables jamás fueron castigados. En junio de 1996, la Funai tuvo conocimiento de la existencia de esta tribu a partir de la localización de su asentamiento y otros vestigios. Cuando finalmente confirmó su existencia, ya solo quedaba este hombre.
Voluntad de vivir
En los últimos diez años, la Funai ha realizado 57 incursiones de monitoreo del indígena y cerca de 40 viajes para acciones de vigilancia y protección del lugar. A lo largo del tiempo, registraron varias imágenes suyas, obtenidas por casualidad. “Siempre sabemos más o menos en qué parte se encuentra, lo supervisamos desde lejos”, afirma Altair Algayer, coordinador de la fundación en la zona. Dicen que hace más de cinco años que no se observan invasiones de madereros, una de las mayores amenazas.
Cuando la Funai confirmó la presencia del indígena, realizó algunos intentos de contacto, pero luego dejó de intentarlo al darse cuenta de que esa no era su voluntad. Según explican, su soledad es una elección, por eso la respetan y no le molestan. No es de extrañar dada la suerte que corrieron sus allegados.
Pero lo que más que sorprende a los agentes que siguen al indio es su voluntad de vivir. Para Altair, “ese hombre, que la gente desconoce, aun perdiendo todo, como su pueblo y una serie de prácticas culturales, probó que solo en medio de la selva es posible sobrevivir y resistir a aliarse con la sociedad. Creo que él está mucho mejor así que si se hubiera hecho contacto”.
Fuente: abc.es/ciencia


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Google logra transferir de manera realista una persona a un entorno - INVDES

November 20, 2019, 12:36 pm
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Google logra transferir de manera realista una persona a un entorno - INVDES

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Google logra transferir de manera realista una persona a un entorno

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Los ingenieros de Google aprendieron a crear un modelo realista de una persona en movimiento e incrustarlo en un espacio virtual, cambiando la iluminación del modelo. Crearon un stand con varias docenas de cámaras y cientos de fuentes de iluminación controladas, dentro de las cuales había una persona. El desarrollo se presentará en la conferencia SIGGRAPH Asia 2019, y un artículo al respecto ha sido publicado en el sitio web de los autores.
Contexto
Las tecnologías para capturar movimiento y crear avatares virtuales se han utilizado en varios campos durante muchos años. Algunos de ellos se basan en la captura de los movimientos de la cara y otras partes del cuerpo, cuyas grabaciones se utilizan para animar a otro personaje. En los casos en que es importante mantener la apariencia de una persona, se utilizan sistemas de múltiples cámaras.
Algunos desarrolladores en esta área han logrado obtener resultados de bastante alta calidad. Por ejemplo, Intel usa un sistema en algunos estadios deportivos que le permite mostrar repeticiones desde cualquier ángulo. Sin embargo, dichos sistemas no pueden recopilar datos sobre las propiedades ópticas de los objetos, y el modelo obtenido con su ayuda no puede transferirse de manera realista a un entorno con otra iluminación.
La novedad de Google
Un grupo de ingenieros de Google, dirigido por Paul Debevec y Shahram Izadi, creó un stand y un software que le permite crear un modelo que refleje de manera realista tanto la forma como las propiedades ópticas de una persona en movimiento, así como transferir este modelo a otro entorno y ajustar la iluminación para adaptarse a él.
El stand tiene un diseño casi esférico con una abertura a través de la cual entra una persona. En los bastidores que componen la esfera, se instalan 331 unidades de iluminación, cada una de las cuales consta de LED individuales de cierto color, 42 cámaras en color, así como 16 unidades de captura de profundidad, cada una de las cuales consta de un color y dos cámaras infrarrojas y un proyector láser infrarrojo. Dado que el sistema crea una gran cantidad de datos, su procesamiento se realiza en servidores en la nube.
Durante la operación, el láser proyecta un patrón infrarrojo que consiste en líneas finas. Gracias a esto, el sistema puede restaurar la forma de una persona con alta precisión al comparar los datos infrarrojos recibidos con el patrón original.
Los LED proyectan luz con la distribución espacial deseada, y rápidamente (60 veces por segundo) alternan dos gradientes de color opuestos entre sí. Esto le permite crear no solo un mapa de la distribución del color en el cuerpo y la ropa, sino también un mapa de reflexión, que le permite cambiar programáticamente la iluminación de una persona, integrándolo de manera realista en un nuevo entorno.
También una app
Los autores compararon su desarrollo con sistemas similares anteriores. El nuevo sistema le permite obtener un modelo con una resolución más alta, así como menos artefactos. Además, funciona mucho mejor con objetos que se mueven rápidamente, como una pelota lanzada.
Los desarrolladores también crearon una app de demostración que funciona en modo de realidad aumentada e integra de manera realista el modelo de una persona y lo muestra al frente del teléfono. Funciona sobre la base de un desarrollo anterior, que determina las características de iluminación y reflexión de los objetos de acuerdo con los datos de la cámara.
A principios de este año, el grupo de Paul Devebeck presentó otro desarrollo de hardware y software que permite efectos visuales inusuales. Armaron una cámara prototipo de campo de luz a partir de 16 GoPro, y utilizaron algoritmos para dividir la escena en planos separados, ordenados a medida que se alejaban de la cámara.
Fuente. nmas1.org
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Escucha la canción magnética de la Tierra en una tormenta solar [VIDEO] - INVDES

November 20, 2019, 12:37 pm
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Escucha la canción magnética de la Tierra en una tormenta solar [VIDEO] - INVDES

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Escucha la canción magnética de la Tierra en una tormenta solar [VIDEO]

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Los datos de la misión Cluster de la ESA han proporcionado una grabación de la misteriosa “canción” que la Tierra canta cuando es golpeada por una tormenta solar.
La canción proviene de ondas que se generan en el campo magnético de la Tierra por la colisión de la tormenta. La tormenta en sí es la erupción de partículas cargadas eléctricamente de la atmósfera del Sol.
Un equipo dirigido por Lucile Turc, un ex investigadora de la ESA que ahora reside en la Universidad de Helsinki, Finlandia, hizo el descubrimiento después de analizar los datos del Cluster Science Archive. El archivo proporciona acceso a todos los datos obtenidos durante la misión en curso de Cluster durante casi dos décadas.
Cluster consiste en cuatro naves espaciales que orbitan la Tierra en formación, investigando el entorno magnético de nuestro planeta y su interacción con el viento solar, un flujo constante de partículas liberadas por el Sol en el Sistema Solar.
Como parte de sus órbitas, la nave espacial Cluster vuela repetidamente a través del frente de onda de choque, que es la primera región que encuentran las partículas cuando una tormenta solar golpea nuestro planeta. El equipo descubrió que en la primera parte de la misión, de 2001 a 2005, la nave espacial voló a través de seis de esas colisiones, registrando las ondas que se generaron.
El nuevo análisis muestra que, durante la colisión, el frente de onda de choque es impulsado a liberar ondas magnéticas que son mucho más complejas de lo que se pensaba. “Nuestro estudio revela que las tormentas solares modifican profundamente la región del frente de onda de choque”, dice Lucile.
Cuando las frecuencias de estas ondas magnéticas se transforman en señales audibles, dan lugar a una canción extraña que podría recordar más los efectos de sonido de una película de ciencia ficción que un fenómeno natural. El resultado está disponible en:
En tiempos tranquilos, cuando ninguna tormenta solar golpea la Tierra, la canción tiene un tono más bajo y menos complejo, con una sola frecuencia que domina la oscilación. Cuando golpea una tormenta solar, la frecuencia de la onda se duplica aproximadamente, y la frecuencia precisa de las ondas resultantes depende de la fuerza del campo magnético en la tormenta.
“Es como si la tormenta estuviese cambiando la sintonía del frente de la onda de choque”, explica Lucile en un comunicado de la ESA. Y no se detiene allí porque no solo cambia la frecuencia de la onda sino que también se vuelve mucho más complicada que la frecuencia única presente en tiempos de silencio. Una vez que la tormenta golpea el frente de onda de choque, la onda se rompe en una red compleja de diferentes frecuencias más altas.
Las simulaciones por computadora del frente de onda de choque, realizadas utilizando un modelo llamado Vlasiator, que se está desarrollando en la Universidad de Helsinki, demuestran el intrincado patrón de onda que aparece durante las tormentas solares.
Los cambios en la anticipación tienen el poder de afectar la forma en que la tormenta solar se propaga hacia la superficie de la Tierra. Aunque todavía es una pregunta abierta exactamente cómo funciona este proceso, está claro que la energía generada por las ondas en el frente de onda de choque no puede escapar al espacio, ya que las ondas son empujadas hacia la Tierra por la tormenta solar entrante.
Sin embargo, antes de que lleguen a nuestra atmósfera, las ondas encuentran otra barrera, el arco de choque, que es la región magnética del espacio que ralentiza las partículas del viento solar antes de que choquen con el campo magnético de la Tierra. La colisión de las ondas magnéticas modifica el comportamiento del choque del arco, posiblemente cambiando la forma en que procesa la energía de la tormenta solar entrante.
Detrás del arco de choque, los campos magnéticos de la Tierra comienzan a resonar a la frecuencia de las ondas y esto contribuye a transmitir la perturbación magnética hasta el suelo. Es un proceso rápido, que toma alrededor de diez minutos desde la onda que se genera en el frente de onda de choque hasta que su energía llega al suelo.
Lucile y sus colegas ahora están trabajando para comprender exactamente cómo se generan estas ondas complejas. “Siempre esperábamos un cambio en la frecuencia, pero no el nivel de complejidad en la onda”, agrega.
Fuente: europapress.es
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La apuesta de Bill Gates para reinventar la energía solar térmica bate récord y llega a los 950 grados - INVDES

November 20, 2019, 12:40 pm
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La apuesta de Bill Gates para reinventar la energía solar térmica bate récord y llega a los 950 grados - INVDES

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La apuesta de Bill Gates para reinventar la energía solar térmica bate récord y llega a los 950 grados

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La producción de acero, las cementeras o la industria petroquímica son huesos duros de roer. Los requisitos energéticos de la industria pesada y las temperaturas extremadamente altas que suelen usar ciertos de sus procesos requieren millones y millones de toneladas de carbón cada año. Sencillamente, son demasiado para las energías renovables. O lo eran.
Ahora Heliogen, una startup californiana que cuenta con el apoyo, la financiación y la asesoría de Bill Gates, ha llevado la energía solar térmica al siguiente nivel: han conseguido alcanzar más de 1.000 grados solo con la luz del sol.
Una lupa enorme controlada con un ordenador
Se dice pronto, pero según los datos que han hecho públicos el enfoque de Heliogen está muy cerca de duplicar la máxima cantidad de calor que, hasta ahora, habíamos sido capaces de producir de esta manera. Y lo han hecho de una forma relativamente sencilla: como dice su fundador, Bill Gross, con “una lupa enorme controlada por computadora”.
La cuestión es que en los sistemas tradicionales de energía solar térmica los espejos que se usaban para concentrar la luz del sol en un punto tenían una precisión alta, pero muy mejorable. Heliogen utilizan cámaras de alta resolución para ajustar la orientación de los espejos al milímetro y asegurarse de que la luz reflejada se ajusta al milímetro.
Eso es lo que ha permitido pulverizar el anterior récord de esta tecnología que estaba en 575 grados hasta el momento. Batir la línea de los 950 grados es muy interesante porque permite empezar a pensar en introducir esta tecnología en el mundo de los procesos industriales pesados.
¿Industria pesada?
No es que no se pueda calentar mucho algo tirando de energía eléctrica proveniente de la red eléctrica. Es que como señala Gross, “es extremadamente ineficiente convertir la luz solar en electricidad y luego volverla a usar para calentar”. Eso es verdad a cantidades pequeñas, pero a cantidades grandes es claro cristalino.
Es decir, la industria pesada es tan voraz que necesita una ayuda extra para funcionar bien. Por eso estas gigantes factorías suelen quemar carbón y otros combustibles fósiles con los que conseguir esas temperaturas. Lo que supone un problema ambiental enorme.
A escala global, la producción de cemento es responsable de un 8% de las emisiones totales de CO2 y eso es solo uno de las cosas que hace la industria pesada. La compañía cree que, con este sistema, puede ayudar a reducir hasta un 33% de esas emisiones. Parece optimista, pero sea como sea es un paso en la buena dirección.
Fuente: xataka.com
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Lo que hemos aprendido gracias a seis personas que solo tienen medio cerebro - INVDES

November 20, 2019, 12:41 pm
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Lo que hemos aprendido gracias a seis personas que solo tienen medio cerebro - INVDES

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Lo que hemos aprendido gracias a seis personas que solo tienen medio cerebro

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Aveces nos imaginamos el cerebro como una especie de computadora. Como si se tratase de una máquina sofisticada, a cada región se le atribuye una función esencial para la vida, desde la memoria al lenguaje. Una avería en uno de esos módulos nos arrebataría esa habilidad. Y en ocasiones, es así. Sin embargo, algunos casos extremos muestran que el cerebro es una máquina más versátil de lo que se piensa con muchas facetas aún desconocidas.
Un ejemplo de estos casos excepcionales es el de personas que viven con casi total normalidad con solo medio cerebro. En algunos niños con casos muy graves de epilepsia, que tienen varios ataques al día y en los que el origen del daño está localizado, se aplica una cirugía radical que consiste en extirpar todo un hemisferio del cerebro. Después de la operación, los pacientes pierden la movilidad de la mano opuesta al hemisferio extraído y la misma mitad del campo visual. Sin embargo, mantienen la capacidad para caminar, razonar o memorizar, y aunque a veces pueden tener problemas con el habla la suelen recuperar.
Estudiar a estas personas excepcionales puede ayudar a entender cómo funciona el cerebro más allá de la antigua imagen que relaciona regiones y capacidades. Esto es lo que ha hecho un equipo del Instituto Tecnológico de California (Caltech) que publica sus resultados hoy en la revista Cell Reports. Los investigadores reclutaron a seis participantes en la veintena y la treintena a los que se les habría extraído uno de sus hemisferios cerebrales durante su infancia, entre los 3 meses y los once años de edad. Junto a otros seis voluntarios con ambos hemisferios como grupo para comparar, se les introdujo en una máquina de resonancia magnética funcional, que permite ver el interior del cerebro en acción.
Dorit Kliemann, investigadora de Caltech y primera autora del artículo, destaca que los voluntarios con solo medio cerebro tenían “las capacidades lingüísticas intactas” y casi “se podía olvidar su dolencia cuando les conocías”. Eso hacía aún más sorprendente ver en el escáner que dentro de su cabeza solo había medio cerebro.
Los autores observaron las redes del cerebro relacionadas con el control de la visión, el movimiento, el razonamiento o las emociones. Antes de ver los resultados pensaban que las personas con un solo hemisferio tendrían conexiones más débiles entre estas zonas porque, en condiciones normales, muchas de esas redes requieren conexiones entre las dos mitades del cerebro. Sin embargo, la conectividad global parecía normal, e incluso vieron conexiones entre las distintas redes más fuertes que en los sujetos empleados como control que tenían los dos hemisferios intactos.
“El trabajo, con sus limitaciones, tiene interés en la línea de romper con la idea clásica de que distintas regiones del cerebro tienen funciones concretas. No tiene mucho sentido buscar la región del lenguaje, de la ira o la inteligencia. Cada vez más estudios nos enseñan que el cerebro es un conjunto que puede funcionar de muchas maneras”, comenta Sandra Jurado, investigadora del Instituto de Neurociencias de Alicante (UMH-CSIC). Esto se ve, por ejemplo, en personas a las que han extraído el hemisferio izquierdo, que se describe como el hemisferio del lenguaje. “Estas personas, aunque con dificultad, pueden recuperar la capacidad del lenguaje, así que el hemisferio derecho puede realizar esas funciones”, añade Jurado.
Además, Jurado menciona un detalle que los investigadores no destacan en su estudio porque la muestra de solo seis personas hace excesiva una generalización. “Lo que me parece más provocador de estos resultados es la idea de que en esos pocos pacientes las regiones del mismo hemisferio están más conectadas. Esa mayor conectividad indicaría que tienen mayor capacidad cognitiva, que tienen mayor capacidad de interacción social y realizan algunas tareas mejor que los que tienen los dos hemisferios”, señala.
Los autores del trabajo afirman que el conocimiento del modo en que el cerebro se reorganiza para compensar lesiones, incluso tan graves como las de estos niños epilépticos, puede ayudar a diseñar mejores estrategias para ayudar a personas con daños neurológicos graves.
Fuente: elpais.com
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Iniciativa Brain, el misterioso viaje al cerebro humano que encabeza EU - INVDES

November 20, 2019, 12:42 pm
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Iniciativa Brain, el misterioso viaje al cerebro humano que encabeza EU - INVDES

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Iniciativa Brain, el misterioso viaje al cerebro humano que encabeza EU

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Fue el 2 de abril de 2013 cuando el entonces presidente de Estados Unidos Barack Obama anunció el lanzamiento de la Iniciativa BRAIN en el East Room de la Casa Blanca. El objetivo del proyecto (brain quiere decir cerebro en inglés) era tan ambicioso como vasto: 15 años de duración, un presupuesto total estimado en 4.500 millones de dólares y laboratorios distribuidos alrededor de todo el mundo, todos trabajando en pos de mapear toda la actividad neuronal del cerebro, y entender cómo funciona el más misterioso de los órganos.
Desde la posibilidad de tratar el Parkinson y el Alzheimer​ hasta la creación de prótesis que permitan vincular el cerebro directamente a Internet, los potenciales avances que se adivinan detrás del éxito de BRAIN se asoman como capaces de solucionar algunos de los problemas más insondables de la medicina, como así también de alterar el paradigma de lo que se entiende es un ser humano.
“El proyecto BRAIN es importantísimo porque está enfocado en crear herramientas, las cuales les van a permitir a los científicos hacer descubrimientos importantes”, afirma Rafael Yuste (56), un neurobiólogo español que actualmente trabaja en el Universidad de Columbia en Nueva York, Estados Unidos. Además de ser uno de los investigadores más citados del mundo en el campo de la neurociencia, es uno de los ideólogos de la Iniciativa BRAIN, que quiere decir Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (Investigación del cerebro a través del avance de neurotecnologías innovadoras).
“Los enviones más importantes para la ciencia se los dan las tecnologías. Los científicos podemos creer que somos claves, pero en realidad, sólo podemos ver lo que nuestras herramientas nos permiten”, explicó Yuste en diálogo con Clarín durante su reciente paso por Buenos Aires, donde llegó invitado por el programa Argentina 2030 de la Jefatura de Gabinete de Ministros del gobierno nacional. “Gracias a esta tecnología, vamos a entender cómo funciona el cerebro, y el cerebro genera la mente humana. Tal vez no seremos nosotros los que lleguemos a hacerlo, pero esto va a permitirle a las nuevas generaciones profundizar investigaciones y estudios sobre la neurociencia”, completa.
No hace falta ser científico para notar que, en los últimos tiempos, la neurociencia está en todas partes. Desde el marketing y la economía hasta la autoayuda, no pareciera haber disciplina que no esté encandilada por la “moda neuro”. Tampoco es difícil entender por qué: es evidente que la clave para entender los aspectos centrales del comportamiento humano está en el cerebro, el órgano más fascinante y misterioso de todos. Y si bien ha habido avances en los últimos años que han alimentado esta suerte de pasión por la ciencia, el tema es que aún no se sabe a ciencia cierta cómo funciona. Sin embargo, para científicos e investigadores del campo, la posibilidad de descifrar el “lenguaje” del cerebro es un horizonte que se atisba como algo que está cada vez más cerca.
La neurociencia es el campo de la ciencia que estudia el sistema nervioso y la interacción entre las diferentes partes del cerebro que dan lugar a las bases biológicas de la cognición. El “padre” de la neurociencia moderna es el médico e investigador español Santiago Ramón y Cajal, quien obtuvo el Premio Nobel de Medicina en 1906 junto al italiano Camillo Golgi por su trabajo sobre la estructura del sistema nervioso. Es decir que, como disciplina autónoma, es relativamente nueva.
“Era una ciencia secundaria, después de física, la química y la biología molecular. Ahora ha madurado, es como un niño que creció, y está listo para tomar su lugar. El proyecto BRAIN fue un momento crucial en este proceso de consolidación”, explica Yuste, quien no tiene dudas de que la neurociencia va a terminar siendo “la ciencia central de la humanidad”. “Podría llegar a ser una disciplina que se mueva en pie de igualdad con la física y la química”, opina.
Un misterio a resolver
La iniciativa BRAIN está modelado en base al proyecto del Genoma Humano, una iniciativa científica global que se lanzó con el objetivo de identificar los cerca de 25000 genes que componen el ADN humano. Hay alrededor de 500 laboratorios alrededor del mundo haciendo investigaciones en el marco de BRAIN, que está en el quinto año de los 15 que se prevé que durará. Se calcula que el presupuesto final del proyecto rondará los 6000 millones de dólares. Según Yuste, la iniciativa está llegando a su “velocidad crucero”, una suerte de punto medio de su recorrido.
Los objetivos generales del proyecto se pueden dividir en tres grandes grupos: mapear la actividad neuronal, asistir en la cura de condiciones neurológicas y contribuir a la creación de nuevos modelos teóricos e informáticos.
El primer objetivo se refiere a la posibilidad de registrar la actividad de las 70 mil millones de neuronas se estima tiene el cerebro. La neurona es la célula principal del sistema nervioso, y es la encargada de recibir, procesas y transmitir información a través de señales químicas y eléctricas. El funcionamiento del cerebro es tan complejo que hasta ahora sólo se ha podido registrar la actividad de grupos pequeños de neuronas al mismo tiempo.
El segundo objetivo es el que tiene una aplicación más directa y palpable. Entender el funcionamiento del cerebro podría derivar en la posibilidad de entender qué es una depresión, un retraso mental o una enfermedad neuronal. Potencialmente, podría asistir en el tratamiento de condiciones como el Alzheimer o el Parkinson. El tercer objetivo se refiere a cómo develar el funcionamiento del cerebro podría redundar en mejoras a la inteligencia artificial, y a los modelos informáticos.
“Estas herramientas pueden ayudarnos a develar cómo los cerebros hacen cálculos, y es casi seguro que usan algoritmos mucho más sofisticados que las que actualmente usa la inteligencia artificial. Y con un gasto energético muchísimo menor”, explica Yuste, quien acota a su vez que la inteligencia artificial funciona en base a cómo se pensaba que funcionaba el cerebro en la década del 70. O sea, un modelo perimido.
“Algunas de las computadoras más poderosas en la actualidad necesitan una central eléctrica propia para operar. En cambio, una hormiga, con un cerebro de un miligramo, hace unas operaciones de altísima complejidad con un gasto energético mínimo. En el caso del cerebro humano, el gasto energético es similar al de un foco de luz. La naturaleza descubrió algo hace 700 millones de años que nos puede enseñar, y es algo que seguramente puede revolucionar la industria informática”, remata.
Nuevos riesgos y nuevos derechos
De no mediar inconvenientes, la evolución de la iniciativa BRAIN llevaría primero a la creación de tecnologías que permitirían entender el funcionamiento del cerebro, lo que a su vez abriría el camino a que se pueda directamente intervenir y manipular la actividad cerebral. Esto redundaría en beneficios para los tratamientos médicos de condiciones neurológicas, pero también abriría la puerta a que se pudiesen aplicar “mejoras” a personas que no tienen problemas de ningún tipo.
“La mente es el cerebro, el tema es que no lo entendemos. Pero una vez que nuestras herramientas y tecnologías nos permitan estudiar el cerebro, vamos a poder entender y manipular los pensamientos de la gente. Por eso, tenemos que ser muy responsables, sobre todos los científicos como yo”, acota Yuste, quien ya ha hecho una propuesta para tratar de lidiar con esta cuestión. Junto con otros 25 especialistas del campo, postuló una serie de reglas éticas en la revista Nature que servirían para regular la aplicación de estas tecnologías. Les dieron el nombre de neuroderechos, y el objetivo es que en última instancia sean incorporados a la Declaración Universal de los Derechos Humanos.
“La idea es que haya una protección que sirva para proteger nuestras propiedades más esenciales. Esto es inédito en la historia, porque a nadie se le pudo haber ocurrido que algún día seríamos capaces de intervenir y manipular la actividad mental, y que las características básicas del ser humano pudieran ser modificadas”, explica para explicar el porqué de su determinación.
Un mar de posibilidades
Los cinco derechos son los siguientes:
Derecho a la privacidad mental: Esto se refiere no a los datos que uno pone en el celular, sino a la información que está en las neuronas. Los datos de las neuronas generan la mente, y por eso deben estar regulados con un rigor legal que prohíba comercializarlos. Tendría un rigor legal similar al que regula los órganos humanos. No se puede comprar o vender un riñón. Sí se puede donar un órgano, y ese sería el mismo caso para los datos neuronales.
El segundo y el tercero están interrelacionados: son el derecho a la identidad personal y al libre albedrío. Tiene que ver con las interfases cerebro-computadora que se están desarrollando en el proyecto BRAIN, y abren la puerta a maneras más eficientes de conectar los cerebros de los pacientes a la red. Esto sería de gran utilidad para pacientes parapléjicos, ya que podrían llegar a operar brazos y piernas robóticas a través de una interfase cerebro-computadora.
También podría ayudar a ciegos. Actualmente se están desarrollando prótesis inalámbricas que se podrían implantar debajo del cráneo. Conectadas a una cámara, estas prótesis podrían estimular la actividad neuronal de una forma similar a cómo trabaja la visión. Este avance tecnológico, sin embargo, también permitirá la creación de prótesis que conecten el cerebro de personas sin ningún tipo de discapacidad directamente a Internet.
“Cuánto más conectado uno esté, menos atributos humanos tendrá. Cuanto más dependa de la red para tomar decisiones, menos libre albedrío tendrá. La sensación de identidad personal, el ‘yo’ y el libre albedrío, la capacidad de tener agencia, son derechos humanos fundamentales. La única razón por la cual no están consagradas oficialmente es porque a nadie jamás se le ocurrió que ese tipo de instancias pudieran ser modificadas artificialmente. ¿Quién podría haber pensado alguna vez que una persona no tendría capacidad de decisión propia?”, explica Yuste para fundamentar el porqué de la inclusión de este derecho.
Derecho al acceso equitativo: Al igual que los trasplantes de órganos, lo que se busca es que estas tecnologías sirvan para mejorar la vida de pacientes discapacitados. Si se permite a cualquiera instalarse un electrodo en la cabeza con la cual conectarse a Internet, las personas podrían tener acceso a algoritmos que les aumenten sus funciones cognitivas.
“Se podría tener acceso a un traductor de todos los idiomas; acceso instantáneo a la bolsa de Wall Street. Las ventajas económicas y sociales de estar conectado directamente a la web serán siderales. Esto significa que podría haber personas cognitivamente ‘aumentadas’, y otras que no. Una fractura social entre dos tipos de seres humanos, entre quienes tienen acceso a esta tecnología, y quienes no”, detalla Yuste, que sostiene que la decisión respecto a quien recibe este tipo de implantes deberá tomarse en base a “argumentos médicos, y no económicos o sociales”.
Derecho a la no discriminación, o al resguardo de los sesgos de los algoritmos: las prótesis que se instalarán en los pacientes funcionarán con algoritmos de inteligencia artificial creados por programadores e ingenieros de software. Es sabido que los algoritmos reflejan sesgos, que son los sesgos inconscientes de las personas que las crean. Si eso termina en dispositivos dentro del cerebro humano, se corre el riesgo de que las personas terminen con esos mismos sesgos. Al manipular el cerebro de las personas, hay que tener un celo máximo de que lo que ingresa allí esté limpio.
Es inevitable que la aparición de tecnologías capaces de mejorar sustancialmente la vida de las personas, como así también de alterar el paradigma de lo que se entiende es un ser humano, genere optimismo y temor. Los enormes beneficios contrastados contra el escenario apocalíptico que algunos imaginan.
“Yo soy muy optimista, pero también hay que ser precavido. La tecnología es neutra, se pueden usar tanto para el bien como para el mal. La energía nuclear es un buen ejemplo. La inventaron los físicos, se hacen los primeros reactores nucleares y se hace la bomba atómica. Pero son estos mismos físicos quienes más encabezan la cruzada para que se regule la creación y proliferación de este tipo de armas, un esfuerzo que ha sido en gran medida muy exitosa”, grafica Yuste respecto a cómo una tecnología puede ser regulada luego de ser empleada de una forma negativa.
Para el científico español, los médicos deben ser los encargados de velar por la regulación de este tipo de intervenciones. “La medicina es una profesión humanista y altruista. Cuentan con un juramento que les impide dañar a las personas. En la Edad Media, en las peores dictaduras, quien acude a un médico sabe que esa persona lo va a ayudar. Tiene más de dos mil años de experiencia en la toma de decisiones respecto a los cuerpos de las personas”, completa.
Las posibilidades médicas y tecnológicas que podrían desencadenar el hecho de “romper” el código neuronal apabullan de solo pensarlas. Un oasis de beneficios. Una distopía de carne y hueso. Restan algunas décadas hasta que este debate alcance el estatus de problema real. Por ahora, es sólo un horizonte más dentro de un mar de posibilidades. Es posible que los avances terminen abriendo una era de avances médicos inédito en la historia de la humanidad, y que el miedo a terminar viviendo en un capítulo de Black Mirror se convierta en nada más que un mal (y jocoso) recuerdo. Hasta ese momento, sólo queda esperar.
Fuente: clarín.com
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Inteligencia humana: ¿el tamaño importa? - INVDES

November 20, 2019, 12:44 pm
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Inteligencia humana: ¿el tamaño importa? - INVDES

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Inteligencia humana: ¿el tamaño importa?

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Inteligencia humana: ¿el tamaño importa?
Sari Tanikawa Obregón
Nuestro cerebro y el del resto de los animales
El sistema nervioso de toda la especie animal está compuesto por células morfológica y funcionalmente diferentes: neuronas y distintos tipos de células gliales. Las neuronas que han sido bastante estudiadas, reciben, codifican y propagan la información proveniente del interior y exterior del cuerpo en una gran red de comunicación. Por los axones, sus largas prolongaciones, las neuronas se comunican entre sí o hacen conexiones sinápticas produciendo una señal eléctrica al liberar diferentes sustancias químicas llamadas neurotransmisores y crean con esto una red por la que viaja la información. Cabe mencionar que absolutamente todos los mamíferos tienen la misma actividad neuronal. Es por eso que las nuevas teorías suponen que la diferencia cognitiva entre el ser humano y el resto de los mamíferos se debe a una actividad diferente de las células gliales, que hasta hace poco habían sido mucho menos estudiadas. La proporción de estas células varía entre las especies, sostienen el tejido nervioso y modulan el microambiente celular así como la actividad metabólica. Participan en el desarrollo cerebral embrionario e integran la comunicación neuronal.
El Homo sapiens, en comparación con otros mamíferos y sus ancestros homínidos, se caracteriza por poseer un tamaño cerebral proporcionalmente superior al resto de su cuerpo. A esto se le llama crecimiento alométrico del cerebro humano. La idea de que la inteligencia de una especie está correlacionada con el tamaño de su cerebro es errónea; la alometría cerebral humana no explica sus habilidades únicas en el reino animal. Un cerebro de mayor tamaño posee ciertamente más neuronas, pero la cantidad de neuronas no define la inteligencia de un organismo. Tomemos por ejemplo el elefante: el tamaño de su cerebro es visiblemente más grande que el del ser humano, sin embargo no se le considera por ello más inteligente, aunque sí inteligente. Un organismo de gran tamaño necesita un gran cerebro para controlar y satisfacer todas sus necesidades, entre más músculos tenemos, más neuronas motoras necesitamos.
El cociente de encefalización, es decir la relación entre el tamaño cerebral y el cuerpo humano, parece ser insuficiente para justificar su inteligencia.
Diferentes estudios han demostrado que la actividad eléctrica de las neuronas de todas las especies es la misma. La mayoría de estos estudios fueron realizados en primates y se basan en observaciones estructurales y electrofisiológicas de las neuronas que componen sólo el 15% del cerebro, sin embargo las células de soporte neuronal, las gliales representan el 85%. Esto supone que la inteligencia humana se debe a una ventaja evolutiva de las células de soporte comparadas con las del resto de los animales.
El tamaño no es lo único que importa
Las células precursoras de la glía (RGC por sus siglas en inglés) tras su división y diferenciación en el embrión incrementan la complejidad de las dimensiones del cerebro. Estas células pluripotentes (ver “El Árbol de la vida desde una perspectiva científica” en Cienciorama) y con gran capacidad mitótica (de división celular) tienen un papel importante en la neurogénesis. Las divisiones asimétricas de las RGC generan nuevas neuronas durante el desarrollo embrionario y durante el estado adulto; por otro lado, las divisiones simétricas generan células gliales radiales que se posicionan a lo ancho de la corteza cerebral para guiar las futuras neuronas durante el desarrollo del sistema nervioso central. De esta forma se crean las diferentes capas celulares de la corteza cerebral.
Las células gliales guían a las futuras neuronas a través de las diferentes capas celulares durante el desarrollo embrionario, de la zona de división celular a la zona externa del cerebro.
En el caso del ser humano, se observa un aumento en la velocidad y el número de divisiones de las células precursoras durante los últimos meses de gestación, lo que podría causar un aumento de la talla cerebral en comparación con otros primates.
En el 2006, un estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, demostró que existe un incremento muy acelerado de la densidad de la glía en la corteza prefrontal humana (capa II y III) debido a la alta demanda metabólica de las neuronas de esta zona y a una división celular especialmente dinámica que acelera la expansión celular.
Señales de tránsito neuronales
Las células gliales guían durante el desarrollo embrionario a las futuras neuronas a través de las diferentes capas celulares: de la zona de división celular hacia la zona externa del cerebro. También se encargan de guiar la trayectoria de los axones de las neuronas. Los astrocitos, las principales células gliales del cerebro, funcionan como señales de tránsito para estos axones, y permiten la inervación correcta entre el sistema nervioso central y el resto del organismo. Podríamos suponer que un aumento de la tasa de astrocitos permite una mejor inervación y desarrollo de las vías neurales. Por otro lado, los astrocitos tienen un papel importante en el mantenimiento y la consolidación de las conexiones sinápticas, es decir de las conexiones entre las neuronas de nuestro cerebro. Se trata de una consolidación individual y global de la red neuronal, el aumento de astrocitos permite cubrir mejor las necesidades metabólicas y sustentar la actividad neuronal.
Nuestros astrocitos y los de otros primates
Existen diferentes tipos de astrocitos que se diferencian morfológica y espacialmente; varían en cada especie, los humanos poseemos cuatro tipos, mientras que los roedores, por ejemplo, poseen sólo dos.
Los astrocitos más abundantes en el ser humano son los protoplasmáticos (AP) que se encuentran desde la capa II hasta la capa VI del neocórtex. Su formación densa alrededor de los vasos sanguíneos crea una barrera protectora entre el sistema sanguíneo y las neuronas, impidiendo que las sustancias tóxicas entren al tejido nervioso. En el caso de los humanos, los AP son más voluminosos y más abundantes que en otros primates, lo que sugiere que tienen un papel más importante. Las expansiones citoplasmáticas de estas células forman una sinapsis tripartita que comunica el astrocito con dos neuronas. De esta manera, los astrocitos modulan la información sináptica y, a mayor escala, el funcionamiento general del cerebro. La comunicación entre astrocitos y neuronas es bidireccional; esto sugiere que las células gliales regulan el funcionamiento de las neuronas así como éstas influyen en la actividad glial. Estudios recientes demuestran que el funcionamiento cerebral no es resultado exclusivo de la actividad neuronal, sino de un conjunto de células neuronales y gliales que se regulan unas a otras. Asimismo se ha demostrado, gracias a métodos de coloración celular con anticuerpos específicos, que los astrocitos humanos forman más uniones comunicantes (GAP) con los vasos sanguíneos, más conexiones entre sí y hay un mayor número de astrocitos por neurona que en otras especies. Sin embargo el número de conexiones sinápticas neurona con neurona es el mismo en las diferentes especies. En conclusión, lo que caracteriza a nuestra especie es una mayor conectividad y una alta regulación de la actividad cerebral.
Existe también un tipo de astrocitos propio de los homínidos, se trata de los astrocitos interlaminares (AI) que se encuentran en la capa I del neocórtex y se caracterizan por sus largas proyecciones citoplasmáticas que pueden llegar hasta las capas III y IV. Estos astrocitos posibilitan la comunicación entre células gliales a grandes distancias, de las capas más externas del cerebro a capas internas, lo que permite una mejor integración de la actividad.
Más específicos aún son los astrocitos polarizados (APo) que únicamente posee Homo sapiens. Éstos se encuentran en las capas V y VI del neocórtex y se caracterizan por sus prolongaciones altamente ramificadas, que forman conexiones con las sinapsis neuronales únicamente y crean una vía alternativa de comunicación a larga distancia entre las capas corticales.
Por último se encuentran los astrocitos fibrosos (AF) repartidos de forma uniforme en la sustancia blanca, que es donde se encuentran las fibras nerviosas y axones. Éstos representan el soporte metabólico del cerebro. Los estudios son innovadores ya que hasta ahora no se había identificado ninguna actividad alguna de las células gliales. La investigación que se realiza en el cerebro se basa mayormente en registros de actividad eléctrica característica de las neuronas. Sin embargo, las células gliales que incluyen los astrocitos, no poseen dicha actividad eléctrica por lo que se les consideraba silenciosas e inactivas.
Los astrocitos no son eléctricamente excitables pero responden a diferentes neurotransmisores como el glutamato y el GABA; esta respuesta se traduce en olas de calcio que permiten la comunicación entre las diferentes células. Los estudios de X. Han y su equipo, llevados a cabo en el 2013, demuestran que las olas de calcio viajan tres veces más rápido en un cerebro humano que en el caso de los roedores; esto nos permite pensar que la comunicación entre células y la regulación sináptica es más eficaz. La comunicación entre astrocitos se traduce en la propagación citoplasmática de las olas de calcio a través de las uniones GAP. La activación de los astrocitos provoca la liberación de glutamato, el cual despolariza las neuronas cercanas al astrocito, activándolas.
Una despolarización prolongada de las neuronas da origen a una potenciación a largo plazo (LTP) por la entrada masiva de calcio en la neurona. La LTP, que es descrita como reforzamiento de la sinapsis entre dos neuronas que se activan persistentemente al mismo tiempo, es la base de la plasticidad de los circuitos cerebrales y de la memoria misma.
Se demostró a partir de implantes de glía humana en embriones de ratones, que los astrocitos humanos mejoran la LTP reforzando las conexiones ya existentes entre dos neuronas activadas simultáneamente. El umbral de activación de la LTP, es decir el nivel de despolarización de una neurona necesario para desencadenar una LTP, es más bajo en los astrocitos humanos que en otras especies. Esto quiere decir que la LTP entre dos neuronas se establece más rápido y más fácilmente, y de esta manera la sinapsis entre ellas se refuerza, lo que mejora la memoria y el aprendizaje.
X. Han y su equipo de investigación utilizaron ratones “humanizados”, es decir que les fueron implantados astrocitos humanos durante el estado embrionario, para estudiar la actividad cerebral. Como resultado obtuvieron ratones que presentaban altos niveles de LTP al momento de estimular los astrocitos. Basándose en estas observaciones, los investigadores intentaron demostrar que una mejora de la LTP puede dar origen a una mejora del aprendizaje y la memorización, por lo cual realizaron sobre los ratones humanizados varias evaluaciones de aprendizaje espacial, contextual y de localización de objetos. Para sorpresa de todos, los ratones mutantes demostraron tener mejor rendimiento que los ratones no tratados en los tres campos de evaluación.
Este estudio demuestra que las capacidades cognitivas de la especie dependen de las propiedades fisiológicas específicas de los astrocitos humanos.
¿Cómo explican los científicos el refuerzo de la LTP?
Resulta que la eficacia de la LTP se debe a una variación en los receptores del glutamato en las neuronas. Estos receptores llamados AMPA GluR1 están más fosforilados en los humanos y por ello se activan más fácilmente en presencia del glutamato. Además, estos receptores AMPA actúan con mayor intensidad en humanos por lo que mejoran la transmisión sináptica. Todos estos mecanismos contribuyen la LTP en diferentes partes del cerebro, particularmente en el hipocampo, sede de la memoria y el aprendizaje. Esto comprobaría la hipótesis de que la evolución de los astrocitos se refleja en la evolución de las capacidades cognitivas propias del ser humano. La estructura compleja y la expresión de los diferentes genes astrocitarios diferencian el cerebro humano del resto de las especies y contribuyen a la especificidad de nuestro comportamiento.
En resumen, las diferencias tanto morfológicas como funcionales de los astrocitos humanos, nos diferencian de otras especies y están al origen de nuestras capacidades cognitivas particulares.
Incluso habiendo una gran homología entre el genoma humano y el de otros primates, se puede observar que pequeñas variaciones en el genoma dan origen a diferencias fenotípicas importantes que se traducen en capacidades intelectuales del ser humano moderno. En el tipo de variación genética principalmente del tejido nervioso, hay una sobreexpresión de genes que codifican proteínas implicadas en la proliferación celular, proteínas chaperonas que participan en la configuración espacial de otras proteínas, genes del metabolismo energético del que dependen la producción de glutamato y la actividad sináptica de las neuronas. El cambio de la expresión genética al nivel del tejido nervioso en el ser humano es resultado de la selección natural. Falta identificar cuáles son los cambios funcionales implicados en la evolución neural y cognitiva para poder comprender, por ejemplo, el desarrollo de habilidades cognitivas que hacen del ser humano una especie particular.
Bibliografía
  • Sherwood, C. C., Stimpson, C. D., Raghanti, M. A., Wildman, D. E., Uddin, M., Grossman, L. I. y Hof, P. R, “Evolution of increased glia–neuron ratios in the human frontal cortex”,Proceedings of the National Academy of Sciences (2006), 103(37), 1360613611.
  • Oberheim, N. A., Wang, X., Goldman, S. y Nedergaard, M., “Astrocytic complexity distinguishes the human brain”. Trends in neurosciences (2006)., 29(10), 547-553.
  • Oberheim N. A., Takano T, Han X, He W, Lin, JH, Wang F., Xu Q., Wyatt J. D., Pilcher W., Ojemann J. G., Ransom B. R., Goldman S. A., Nedergaard, M., “Uniquely hominid features of adult human astrocytes”, The Journal of Neuroscience (2009)., 29, 32763287.
  • Perea, G., Navarrete, M. y Araque, A. “Tripartite synapses: astrocytes process and control synaptic information”, Trends in neurosciences (2009), 32(8), 421-431.
  • Han X., Chen M., Wang F., Windrem M., Wang S., Shanz S., Xu Q., Oberheim N. A., Bekar L, Betstdadt S., Silva A. J., Takano T, Goldman SA, Nedergaard, M., “Forebrain engraftment by human glial progenitor cells enhances synaptic plasticity and learning in adult mice”, Cell stem cell (2013), 12, 342-353.
  • J.M. Robertson, “Astrocytes and evolution of the human brain”, Medical Hypotheses (2014) 82, 236-239.
Fuente: cienciorama
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Las ondas cerebrales compiten para archivar o borrar recuerdos - INVDES

November 20, 2019, 12:45 pm
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Las ondas cerebrales compiten para archivar o borrar recuerdos

  • 114

Las ondas cerebrales compiten entre ellas para determinar el aprendizaje durante el sueño, según un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de California en San Francisco.
Esta investigación ha determinado que distintos patrones de actividad eléctrica en el cerebro son los que posibilitan que recordemos u olvidemos lo que aprendimos el día anterior.
Esta selección de recuerdos es necesaria para la supervivencia: cada día, el cerebro acumula más recuerdos de los que puede almacenar en su memoria.
Mientras dormimos, el cerebro procede a decidir qué es lo que puede guardar como recuerdo de una experiencia y qué es lo que no es relevante para el resto de la vida.
Esta investigación ha comprobado que los patrones de actividad eléctrica son los que intervienen para consolidar algunos recuerdos y borrar otros.
Neuronas especializadas
Los recuerdos se consolidan en el cerebro gracias a unas neuronas especializadas en aprender habilidades recientes.
Dos tipos de ondas cerebrales son las encargadas de fortalecer o debilitar a esas neuronas especializadas, según la experiencia deba ser recordada u olvidada.
Las ondas que intervienen en ese proceso son las ondas llamadas de oscilaciones lentas (cuando alcanzamos el sueño sin movimientos oculares rápidos) y las ondas delta, que son las que se presentan en el sueño profundo sin soñar.
Las oscilaciones lentas son las que intervienen para guardar recuerdos y las ondas delta las que inducen al olvido de una experiencia irrelevante. La competencia entre ellas determina qué recuerdos se archivan y cuáles se olvidan.
Las oscilaciones lentas y las ondas delta son características del llamado sueño no REM, que, al menos en los humanos, constituye la mitad o más de una noche de sueño.
Existía evidencia de que estas etapas de sueño no REM juegan un papel en la consolidación de varios tipos de memoria, incluido el aprendizaje de habilidades motoras. El nuevo estudio ha explicado cómo ocurre este proceso en el cerebro.
Metodología
Para llegar a este resultado, los investigadores trabajaron con ratas de laboratorio: ajustaron mediante optogenética ambas ondas cerebrales mientras los roedores dormían y al día siguiente comprobaron que habían mejorado en el aprendizaje de una nueva habilidad.
Este descubrimiento permite pensar que en futuro la misma técnica se pueda aplicar para aumentar la memoria humana e incluso para borrar recuerdos traumáticos, induciendo al cerebro a potenciar o borrar la memoria de las experiencias vividas.
Karunesh Ganguly, director de esta investigación, explica en un comunicado que “vincular un tipo específico de onda cerebral al olvido es un concepto nuevo… Se han realizado más estudios sobre el fortalecimiento de los recuerdos que sobre el olvido, y tienden a estudiarse de forma aislada el uno del otro. Lo que indican nuestros datos es que existe una competencia constante entre los dos: es el equilibrio entre ellos lo que determina lo que recordamos”.
Intercambio de opiniones entre neuronas
En las últimas dos décadas, la corazonada humana de que el sueño desempeña un papel en la formación de recuerdos ha sido cada vez más respaldada por estudios científicos, explican los investigadores.
Los estudios realizados en animales muestran que las mismas neuronas involucradas en la formación de la memoria inicial de una nueva tarea o experiencia, se reactivan durante el sueño para consolidar estos rastros de memoria en el cerebro.
Esta investigación detalla cómo se desarrolla ese proceso: cuando esas neuronas llegan con la información de esa experiencia al cerebro, otras neuronas intervienen para decidir lo que es o no relevante.
El resultado de ese “intercambio de opiniones” entre neuronas es que unos recuerdos se archivan y otros se olvidan porque, de esta forma, el cerebro despeja la mente para procesar nuevas experiencias.
Fuente: tendencias21.net
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Usan ondas sonoras para dirigir de forma remota medicamentos hasta los tumores - INVDES

November 20, 2019, 12:46 pm
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Usan ondas sonoras para dirigir de forma remota medicamentos hasta los tumores

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La falta de un método clínicamente viable para rastrear y dirigir los medicamentos contra el cáncer a los tumores es un gran problema para la terapéutica dirigida. Ingenieros biomédicos de la Universidad del Sur de California en Los Ángeles han desarrollado un nuevo método ultrasónico que podría permitir el control acústico y el seguimiento en tiempo real de la liberación de fármacos dentro del cuerpo, según publican en la revista ‘Applied Physics Letters’.
“En la administración convencional de medicamentos, el tejido se examina ex vivo bajo el microscopio, o se usan materiales radioactivos para rastrear los medicamentos in vivo. Ahora proponemos una nueva forma de obtener imágenes y mover el medicamento con precisión dentro del cuerpo humano mediante la combinación del nuevo método de imagen de onda plana con un transductor de ultrasonido enfocado”, explica el investigador postdoctoral Xuejun Qian.
La administración precisa de medicamentos es crucial para garantizar la obliteración del tumor, al tiempo que se evitan los efectos secundarios tóxicos de la terapéutica del cáncer en el tejido sano. El ultrasonido es un método popular para obtener imágenes no invasivas dentro del cuerpo. Pero debido a que el método convencional carece de sensibilidad, no se ha utilizado previamente en la administración de medicamentos.
El equipo, dirigido por el investigador Qifa Zhou, adaptó un nuevo método de ultrasonido ultrarrápido que elimina el ruido de fondo para rastrear con precisión un vehículo de suministro de drogas dentro de un vaso sanguíneo fantasma.
Hanmin Peng, un erudito visitante de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Nanjing (China), y sus compañeros de trabajo bombearon agua a través de un tubo de silicona estrecho para imitar el flujo sanguíneo a través de un vaso sanguíneo.
Colocaron el tubo debajo de tejido de cerdo real e hicieron una imagen a través de este para hacer que la configuración sea más realista. Se introdujeron microburbujas, pequeñas bolsas de aire, que se pueden usar como vehículos para el suministro de drogas en los vasos sanguíneos falsos.
En los últimos años, ha habido mucha emoción sobre la capacidad de enfocar las ondas de sonido en “pinzas acústicas”, que pueden manipular partículas. El equipo de Zhou aplicó un transductor de ultrasonido enfocado para atrapar las microburbujas identificadas por su sistema de imagen ultrarrápido.
El equipo predijo el movimiento de microburbujas y calculó las fuerzas de radiación acústica requeridas para atrapar y mover las burbujas a áreas específicas en el vaso sanguíneo fantasma.
Al equilibrar la fuerza de radiación acústica del transductor, el equipo movió las microburbujas atrapadas a una ubicación específica en la pared del tubo y aumentó la potencia acústica para reventar las burbujas.
Las ondas de ultrasonido hacen vibrar el aire contenido dentro de las microburbujas, lo que permitió a Peng y a sus compañeros de trabajo usar su novedoso sistema de imágenes de ultrasonido ultrarrápido para rastrear con precisión las microburbujas a profundidades de hasta 10 milímetros dentro del tejido.
Esperan que esta combinación de seguimiento y orientación por ultrasonido se pueda traducir en dirigir de manera no invasiva microburbujas que contienen drogas a los vasos sanguíneos adyacentes a las ubicaciones de los tumores en el cuerpo.
“Queremos probar estudios in vivo en ratas o conejos para ver si el método propuesto puede monitorear y liberar la administración de fármacos basados en microburbujas en un cuerpo real –explica Qian–. Esperamos mejorar aún más la resolución de imagen, la sensibilidad y la velocidad dentro de un caso real, y si funciona, el objetivo a largo plazo sería avanzar hacia un estudio en humanos”.
Fuente: infosalus.com
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Consiguen volver transparentes materiales opacos - INVDES

November 20, 2019, 12:48 pm
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Consiguen volver transparentes materiales opacos

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Investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana en Suiza han conseguido un material opaco que es perfectamente transparente para las ondas acústicas.
Gracias a relés acústicos situados en lugares estratégicos, el sonido puede propagarse a una amplitud constante a pesar de los obstáculos encontrados en su camino, como si estos obstáculos fueran imperceptibles para las ondas acústicas.
Los investigadores explican que la mayoría de los materiales naturales poseen una estructura atómica desordenada que perturba la propagación de las ondas. Cuando las ondas, ya sean acústicas o electromagnéticas, rebotan y se dispersan, su energía se disipa de acuerdo a un patrón de interferencia extremadamente complejo, y pierde intensidad.
Debido a este fenómeno, es prácticamente imposible transmitir datos o energía intactos a través de los medios de dispersión de onda y aprovechar al máximo el potencial de la tecnología de onda.
Por ejemplo, los sistemas de localización de los smartphones funcionan mal dentro de los edificios porque las ondas de radiofrecuencia rebotan en todas las direcciones al chocar con las paredes.
También en el caso de las técnicas de imágenes biomédicas o de prospección geofísica, se necesitan soluciones prácticas para transmitir ondas a través de materiales con estructura atómica desordenada.
Ondas acústicas, primer paso
Para resolver esta dificultad, los investigadores suizos han conseguido que las ondas acústicas atraviesen sistemas atómicos desordenados y salgan intactas de esta travesía de obstáculos.
Se han valido de pequeños altavoces utilizados como relés acústicos que compensan la dispersión de onda y han comprobado experimentalmente que su idea funciona en un sistema acústico real. Los resultados se publican en Nature Physics.
La dificultad no resuelta hasta ahora se supera porque los altavoces usados como relés acústicos (dispositivos de señalización acústica, con funcionamiento eléctrico) se pueden controlar para amplificar, atenuar o cambiar las fases de las ondas de sonido.
Eso les permite compensar la dispersión que se produce cuando las olas golpean los obstáculos, y por lo tanto reproducir exactamente el sonido original al otro lado del medio desordenado, una vez superado el obstáculo.
¿Cómo funciona? “Nos dimos cuenta de que nuestros relés acústicos tenían que poder cambiar las amplitudes y fases de las ondas en lugares estratégicos, ya sea para ampliarlos o atenuarlos”, explica Romain Fleury, coautor del estudio, en un comunicado.
Los investigadores probaron su sistema construyendo un tubo de 3,5 metros de largo lleno de aire que contenía varios tipos de obstáculos, como paredes, materiales porosos y chicanes (dispositivos callejeros para reducir la velocidad de circulación mediante curvas artificiales).
De esta forma, crearon un medio altamente desordenado a través del cual no podrían pasar las ondas de sonido sin perder intensidad. Luego colocaron sus pequeños altavoces entre los obstáculos y establecieron controles electrónicos para ajustar las propiedades acústicas de los altavoces.
También objetos invisibles
“Hemos estado trabajando en el uso de altavoces controlados como absorbentes de sonido activos durante años, por lo que tenía sentido usarlos también para esta nueva aplicación”, explica Hervé Lissek, también co-autor del estudio.
“Hasta ahora, solo necesitábamos atenuar las ondas de sonido. Pero aquí tuvimos que desarrollar un nuevo mecanismo de control para que pudiéramos amplificarlos, como ya hemos hecho para amplificar las ondas ópticas con láser”, añade Etienne Rivet, tercer coautor.
El nuevo método, el único en su tipo en acústica, utiliza circuitos programables para controlar varios altavoces simultáneamente y en tiempo real.
El método de los investigadores para el control acústico activo es similar al utilizado en los auriculares con cancelación de ruido y podría ser utilizado para sonidos que contienen frecuencias ambientales comunes.
También podría usarse para eliminar las ondas que rebotan en objetos como los submarinos, lo que los haría indetectables mediante el sonar. Además, la teoría que subyace a su trabajo es universal y podría tener aplicaciones paralelas en óptica o radiofrecuencias, para hacer que los objetos sean invisibles o para tomar imágenes a través de materiales opacos.
Fuente: tendencias21.net
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Descubren mutaciones del cáncer en la zona no explorada del genoma - INVDES

November 20, 2019, 12:51 pm
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Descubren mutaciones del cáncer en la zona no explorada del genoma

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Un consorcio de investigadores del Centro de Investigación del Cáncer de Ontario y el Hospital for Sick Children de Toronto (Canadá), el Hospital Clínic-IDIBAPS de Barcelona y el Instituto de Oncología de la Universidad de Oviedo ha logrado descifrar regiones previamente inexploradas del genoma de células tumorales.
Este análisis ha permitido identificar dos mutaciones distintas en la misma posición del genoma, una de ellas presente en leucemia linfática crónica y otros tumores, y la otra presente en más del 50% de casos de un tipo de meduloblastoma, han publicado dos estudios en la revista Nature, que describen por primera vez la relevancia de estas regiones inexploradas en la progresión tumoral gracias a una nueva metodología bioinformática.
A diferencia de las mutaciones que se habían identificado hasta ahora, que afectaban a genes que codifican proteínas, las dos mutaciones identificadas en estos trabajos afectan a un gen muy pequeño y que no codifica proteína, denominado U1-snRNA.
Este gen contribuye a la maduración de la mayor parte de los genes expresados en la célula, por lo que estas mutaciones tienen un efecto en cascada que afecta a distintos mecanismos moleculares implicados en la aparición y progresión del cáncer.
En los estudios han participado el director de Oncología Adaptativa del Instituto de Investigación del Cáncer de Ontario, Lincoln Stein; el científico del Servicio de Neurocirugía Pediátrica y Biología del Desarrollo y Células Madre del Hospital for Sick Children de Toronto Michael Taylor; el director de Investigación del Clínic y catedrático de la Universitat de Barcelona Elías Campo y el investigador del IUOPA y catedrático de la Universidad de Oviedo Xose S. Puente.
En un comunicado del Clínic, Campos ha explicado que una de las mutaciones identificadas se relaciona con un tipo de leucemia agresiva: “Hemos conseguido explicar por qué en un subgrupo de pacientes la enfermedad evoluciona rápidamente y requiere de tratamiento, mientras que en otros pacientes la leucemia es indolente y no requiere de tratamiento durante bastantes años”.
Conocer las mutaciones que causan que las células dejen de funcionar normalmente y sean cancerígenas permite determinar la evolución del tumor y la respuesta al tratamiento con fármacos específicos.
Secuenciaciones de tumores
En la última década, el Consorcio Internacional de Genomas del Cáncer (ICGC) ha secuenciado el genoma de más de 17.000 tumores de los principales tipos de cáncer, para identificar los genes mutados en estos tumores, pero, “lamentablemente, algunas regiones del genoma son tan repetitivas y complejas, que habían quedado más allá de lo explorable con la tecnología de la que disponíamos”, ha observado Puente.
Los nuevos estudios han permitido investigar estas regiones, y el análisis de más de 2.500 genomas tumorales ha revelado la existencia de dos mutaciones en distintos tipos de tumores, lo que abre la posibilidad de que mutaciones en otras regiones similares participen en otros cánceres o en otras enfermedades genéticas.
La mutación U1-snRNA se identificó en muestras de leucemia linfática crónica, la leucemia más frecuente en los adultos, así como en carcinoma hepático, mientras que otra mutación en el mismo sitio del genoma está presente en la casi totalidad de los tumores de pacientes adultos con meduloblastoma tipo SHH, así como en otros subtipos de este grupo de tumores cerebrales.
La validación funcional y clínica, llevada a cabo por los investigadores del Clínic-IDIBAPS y la Universidad de Oviedo, confirmó que esta mutación provocaba una cadena de alteraciones en múltiples genes, y se asociaba a las formas más agresivas de la leucemia linfática crónica.
Desde el punto de vista de la aplicación clínica, además de servir como marcador pronóstico en meduloblastoma y leucemia linfática crónica, el conocimiento de estas dos mutaciones representa una nueva oportunidad de tratamiento.
Así, fármacos que afectan a la maduración del ARN y que se están probando para otros tipos de tumores, podrían ser útiles en el tratamiento de estos pacientes.
“Este estudio no sólo es el primero en identificar mutaciones funcionales en las zonas repetitivas del genoma, sino que pone de manifiesto la relevancia de hacer públicos y accesibles todos los estudios genómicos para que la comunidad científica pueda reanalizarlos a medida que se desarrollan nuevas herramientas de análisis” ha concluido el investigador del Clínic.
Fuente: publico.es
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Desarrollan virus que podría curar todos los tipos de cáncer - INVDES

November 20, 2019, 12:54 pm
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Desarrollan virus que podría curar todos los tipos de cáncer - INVDES

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Desarrollan virus que podría curar todos los tipos de cáncer

  • 904

El profesor Yuman Fong, experto en cáncer en Estados Unidos, desarrolló un tipo de virus que podría curar todos los tipos de esta enfermeda, incluidos el de mama triple negativo, melanoma, de pulmón, vejiga, gástrico e intestinal, de acuerdo con News.com.au.
Fong explicó que el virus podría ser lo suficientemente letal tanto para el cáncer como para los seres humanos, por ello a inicios de 2020 se realizarán ensayos con el virus inyectado en los tumores de los pacientes, hasta que éste se multiplique y los nódulos mueran.
Por su parte, la profesora del Consejo de Cáncer, Sanchia Aranda refirió que el funcionamiento de este método sólo podría funcionar cuando sea probado en seres humanos, en tanto, hoy en día no está claro si el sistema inmunitario construiría una defensa para eliminar al virus antes de que se erradique el cáncer, además si habría repercusiones contra la persona.
Las células del cáncer mutan frecuentemente para sobrevivir, por lo que es posible que también lo hagan ante el virus que desarrolló Fong, así como lo han hecho contra la quimioterapia y la inmunoterapia, detalló el reporte de News.com.au.
Fuente: Forbes.com
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Crean alumnos mexicanos concreto capaz de generar energía a través de la luz solar - INVDES

November 20, 2019, 12:54 pm
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Crean alumnos mexicanos concreto capaz de generar energía a través de la luz solar - INVDES

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Crean alumnos mexicanos concreto capaz de generar energía a través de la luz solar

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Estudiantes del doctorado en Tecnología Avanzada del Centro de Investigación e Innovación Tecnológica Azcapotzalco, del Instituto Politécnico Nacional (IPN) desarrollaron un concreto fotovoltaico que tiene la capacidad de generar energía eléctrica al ser irradiado con energía solar.
El proyecto surgió ante la necesidad del uso de materiales para construcción más inteligentes y amigables con el medio ambiente, precisó el IPN en un comunicado.
En materia de radiación solar, México se ubica en una posición privilegiada, porque se encuentra dentro del cinturón solar (franja solar) del planeta, por lo que estados como Chihuahua, Sonora, Durango y Baja California reciben por más tiempo e intensidad radiación solar muy superior a la media internacional.
Tal situación, en un futuro, podría facilitar el empleo de esta tecnología en el área de concretos inteligentes.
Orlando Gutiérrez Obeso y Euxis Kismet Sierra Márquez trabajan en el diseño de un concreto que cumpla con todos los criterios estructurales para emplearse en la construcción de banquetas, puentes y losas de cimentación, por mencionar algunos.
Pero al mismo tiempo, que ese material tenga la capacidad de utilizar la energía eléctrica almacenada de manera ecológica y sustentable para los electrodomésticos, la carga de dispositivos móviles, iluminación arquitectónica, entre otros.
El prototipo es una pieza sólida de concreto mezclada con elementos orgánicos, que permiten la captación de radiación solar y genera corriente eléctrica.
Orlando Gutiérrez explicó que la obtención de nanopolvos de concretos se obtiene mediante una técnica llamada “molienda de alta energía” que busca conseguir partículas inferiores a los 100 nanómetros.
Se mezcló el cemento con otros óxidos y compuestos orgánicos (perovskita) para la generación fotovoltaica.
Por su parte, Kismet Sierra sintetizó los materiales para crear la perovskita, posteriormente los unió con óxido de titanio que se utiliza en la fabricación de celdas Gratzel, empleándolo como una matriz que absorbiera radiación solar, que finalmente se transformaría en energía eléctrica.
En este sentido, el investigador y asesor de los alumnos, Felipe de Jesús Carrillo Romo, afirmó que los materiales fotovoltaicos tienen la capacidad de absorber energía solar y convertirla en electricidad.
Fuente: vanguardia.com
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La memoria de las plantas: ¿de qué se acuerdan y por qué es vital para su supervivencia? - INVDES

November 20, 2019, 12:59 pm
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La memoria de las plantas: ¿de qué se acuerdan y por qué es vital para su supervivencia? - INVDES

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La memoria de las plantas: ¿de qué se acuerdan y por qué es vital para su supervivencia?

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Es algo cotidiano. A todos se nos ha pasado alguna vez regar las plantas.
Ya sea porque volvemos de un fin de semana fuera, de unos días de vacaciones o, sencillamente, porque nos hemos olvidado. Cuando las dejamos sin agua más tiempo de la cuenta, nos las encontramos mustias, tristes y apagadas.
Es entonces cuando las volvemos a regar y, al cabo de unas horas, las vemos de nuevo turgentes. Como si no hubiera pasado nada.
Pero las apariencias engañan: en el interior de las plantas pasan muchas más cosas de lo que parece a primera vista.
Entre otros atributos, los vegetales poseen varios tipos de memoria.
Una vez ha pasado una sequía, su planta ya no volverá a ser como era.
La memoria de las plantas en su día a día
La memoria es la capacidad de almacenar datos, o cualquier tipo de información, y de recuperarla en algún momento posterior.
Las plantas pueden guardar información sobre cambios ambientales, lo que les permite preparar su organismo a dichos cambios anticipadamente. Por ejemplo, a través del reloj circadiano.
Cuando nos subimos a un avión y aterrizamos en Australia, pasamos por unos días de jet lag. Nuestro reloj interno nos dicta, entre otras cosas, cuándo es hora de despertarse o de irse a dormir.
Las plantas también tienen este reloj interno o circadiano.
En nuestro grupo de investigación llevamos años estudiando su función y hemos descubierto, por ejemplo, que este mecanismo hace de despertador en las plantas. Y también que las más madrugadoras son las que más crecen.
Hemos hecho diferentes estudios bajo condiciones controladas, comparando plantas con un reloj circadiano normal con otras en las que se anulaba la función circadiana.
Vimos como las plantas con una función circadiana normal eran capaces de predecir cuándo iba a salir el sol. Esto es, las especies con una regulación circadiana más fuerte “despiertan” antes y tienen el aparato fotosintético listo justo antes del alba.
Eso conlleva una mayor ganancia de carbono a través de la fotosíntesis y repercute positivamente sobre su crecimiento.
Dicho de otra forma, las plantas que recuerdan a qué hora salió ayer el sol, preparan su metabolismo para que esté listo justo en ese momento, lo que optimiza su crecimiento.
La memoria del estrés
Aparte de la memoria circadiana, que opera bajo condiciones normales, el estrés es también recordado por la planta.
Esta capacidad le permite responder de forma más eficiente cuando vuelva a estar expuesta a ese estrés en el futuro.
Es evidente que las plantas sufren cuando se quedan sin agua. Para poder sobrevivir, necesitan sintetizar ciertas hormonas.
Algunas de estas hormonas, por ejemplo, reducen la cantidad de agua que consume la planta, por lo que aumenta la cantidad de agua que queda en el suelo y se retrasa el momento de la marchitez.
Una vez sintetizadas, estas hormonas del estrés no desaparecen del organismo cuando las volvemos a regar, sino que se quedan en la hoja durante un tiempo.
De esta manera, cuando llega un nuevo estrés hídrico, las hormonas que permiten el ahorro de agua ya estarían activas, reduciendo el tiempo de respuesta de la planta al siguiente estrés.
En cierta forma, y salvando las distancias, se podría decir que someter a una planta a una sequía pequeña es algo parecido a vacunarla contra un estrés futuro. La memoria del estrés inicial favorece una respuesta más rápida en el futuro.
Aparte de las hormonas, hay otros mecanismos de memoria del estrés.
La disciplina que estudia los mecanismos que permiten a la planta recordar el estrés se encuentra en plena efervescencia. Cabe esperar avances notables en este campo en los próximos años.
¿Por qué muere la planta si la sequía es muy intensa?
Decíamos que una pequeña sequía sirve de vacuna. Ahora bien, si nos pasamos con la sequía, entonces dañaremos a la planta, y quizás lo hagamos de forma irreversible.
El tallo vegetal está formado por un conjunto de “tuberías” que transportan agua del suelo a la hoja. Si la sequía es intensa, la tubería se llena de aire y se vuelve inservible.
A medida que la falta de agua se prolonga, hay más tuberías que se llenan de aire. Llega un momento en el que no hay vuelta atrás: la planta es incapaz de transportar el agua hasta la hoja, por lo que perece.
Hemos cuantificado que dicho punto de no retorno (aquel en el que la planta no vuelve a recuperarse) se produce cuando el vegetal pierde más del 80% de su capacidad para transportar agua. Por más que la volvamos a regar, nuestra planta ya no se recuperará.
El agua es necesaria en las plantas, ya que es el medio en el que se desarrollan las actividades metabólicas.
La función fisiológica de un organismo no se puede desarrollar en su ausencia, y la interrupción del transporte de agua a las hojas es la principal razón por la que nuestras plantas mueren de sed.
Relevancia de la memoria de las plantas
¿Y para qué sirve esto de la memoria vegetal?
Pues para mejorar los modelos de cambio climático, por ejemplo. La fotosíntesis es un componente esencial de los modelos de cambio climático, ya que las plantas absorben parte de nuestras emisiones de CO₂ por ese proceso.
En nuestras modelizaciones hemos cuantificado cómo el ajuste de los modelos fotosintéticos mejoraba hasta un 17% tras incluir memorias circadianas.
Asimismo, entender los procesos por los cuales las plantas se vuelven más resistentes a estreses futuros puede ayudar a mejorar la resistencia de los cultivos a la sequía.
Es decir, el estudio de la memoria en las plantas tiene repercusiones sobre campos tan dispares como la agricultura o el cambio climático.
Eso sí, una cosa es que las plantas tengan ciertas memorias, y otra muy diferente es que tengan conciencia. Lo primero está ampliamente aceptado, pero lo segundo roza el esoterismo.
Fuente: BBC
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Logran captar cómo se ve la muerte de una neurona [VIDEO] - INVDES

November 20, 2019, 1:01 pm
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Logran captar cómo se ve la muerte de una neurona [VIDEO] - INVDES

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Logran captar cómo se ve la muerte de una neurona [VIDEO]

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Las neuronas mueren por prácticas comunes como no desayunar, estar expuestos al estrés o a la contaminación y no dormir.
La psicóloga española Raquel González, publicó en su cuenta de Twitter un video que muestra cómo se ve la muerte de una neurona, el cual se viralizó y rápidamente alcanzó más de 700 mil reacciones.
El video causó sensación al mostrar por primera vez la muerte de una neurona, lo cual puede suceder por prácticas comunes que realizamos a diario como no desayunar, aguantar altos niveles de estrés, fumar, estar expuestos a la contaminación y no dormir.
Estas prácticas alteran paulatinamente nuestra actividad cerebral y hasta hace poco se creía que jamás se regeneraban, hasta que el Instituto Médico Karonlinska, de Suecia, descubrió que nuestro organismo continúa generando nuevas neuronas durante la edad adulta.
De acuerdo a la Sociedad Española de Neurología (SEN), este hecho abre la puerta al desarrollo de diferentes tratamientos farmacológicos que podrían promover la generación neuronal.
En este sentido, la neurocientífica Sandrine Thuret, del King’s College de Londres, ha señalado que adoptar hábitos de vida saludables como el ejercicio, buena alimentación, tener relaciones sexuales, controlar el estrés y ansiedad así como mantener nuestra mente siempre activa, refuerzan la producción de nuevas neuronas.
Fuente: adn40.mx
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El gen anticáncer - INVDES

November 20, 2019, 1:02 pm
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El gen anticáncer - INVDES

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El gen anticáncer

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Guillermo Elizondo Azuela
El p53, una proteína con un peso de aproximadamente 53 kilodaltons y en cuyo nombre no se refleja su importancia biológica, fue descubierto en 1979. Han transcurrido casi 40 años y más de 92,000 reportes (según una búsqueda en el PubMed) para comprender el papel fundamental que juega en el destino de nuestras propias células y las células en general.
Podría decirse que este libro es la biografía del p53, sin lugar a dudas el supresor de tumores más estudiado y muy probablemente una de las proteínas que más han fascinado a aquellos científicos interesados en comprender el proceso de carcinogénesis y recientemente el del envejecimiento.
En un lenguaje sencillo, evitando tecnicismos y en la medida de lo posible la jerga científica, la autora, Sue Armstrong, no sólo nos describe la naturaleza del p53, los procesos biológicos que regula y las consecuencias de las alteraciones funcionales de esta proteína sobre la salud humana; también nos adentra en las ideas y razonamientos, a veces equivocados, de los principales protagonistas de su descubrimiento y posterior entendimiento.
A través de breves entrevistas, Armstong nos permite asomarnos al carácter de varios de los actores de esta trama. El ambiente cooperativo que se puede dar entre grupos de investigación, así como por supuesto, de competencia y en algunas ocasiones el desdén de la comunidad científica a ideas novedosas o contrarias a lo ya establecido.
Publicado originalmente por Bloomsbury Sigma y por la editorial Paidós en español, este libro dirigido al público en general, es una historia interesante, aún para los más versados en el tema, que narra cómo fue descubierto el p53 por David Lane y Arnie Lavine y del papel de numerosos laboratorios en los Estados Unidos, Europa, Asia y Latino América para poder comprender su impacto sobre la génesis del cáncer. Así mismo, Armstrong nos ilustra con algunos ejemplos las reacciones de la industria farmacéutica y tabacalera a las implicaciones de este descubrimiento.
Fuente: Revista Avance y Perspectiva
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Investigadores descubren cómo las células 'saben' su futuro y 'olvidan' su pasado - INVDES

November 20, 2019, 1:04 pm
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Investigadores descubren cómo las células 'saben' su futuro y 'olvidan' su pasado - INVDES

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Investigadores descubren cómo las células ‘saben’ su futuro y ‘olvidan’ su pasado

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Investigadores del Centro de Biología de Células Madre de la Fundación Novo Nordisk de la Universidad de Copenhague (Dinamarca) han descubierto cómo las células madre pueden perder el potencial de desarrollarse en cualquier célula y, por lo tanto, se puede decir que ‘olvidan su pasado’. Según sus hallazgos, las proteínas llamadas factores de transcripción juegan otro papel que los científicos pensaron.
Todas las células madre comparten el potencial de convertirse en cualquier célula específica en el cuerpo. Por lo tanto, muchos investigadores están tratando de responder a las preguntas fundamentales de qué determina el destino del desarrollo de las células, así como cuándo y por qué las células pierden ese potencial.
Durante 30 años, el dogma ha sido que los factores de transcripción son los motores de la expresión génica, desencadenando estos cambios al activar y desactivar los genes. Sin embargo, esta nueva investigación revela algo muy diferente. Todas las células madre comparten el potencial de convertirse en cualquier célula específica en el cuerpo. Por lo tanto, muchos investigadores están tratando de responder a las preguntas fundamentales de qué determina el destino del desarrollo de las células, así como cuándo y por qué las células pierden el potencial de desarrollarse en cualquier célula.
“Anteriormente pensábamos que los factores de transcripción impulsan el proceso que determina si un gen se expresa y posteriormente se traduce a la proteína correspondiente. Nuestros nuevos resultados muestran que los factores de transcripción pueden ser más análogos a ser la memoria de la célula. Mientras los factores de transcripción estén conectados a un gen, el gen puede ser leído (activado), pero las señales externas recibidas por las células parecen determinar si el gen está activado o desactivado. Tan pronto como los factores de transcripción desaparecen, las células ya no pueden volver a su punto de origen”, explica uno de los autores, Josh Brickman.
La pregunta de cómo se desarrolla lentamente una célula de un estado a otro es clave para comprender el comportamiento celular en organismos multicelulares. Los investigadores de células madre consideran que esto es vital, razón por la cual están constantemente tratando de refinar las técnicas para desarrollar las células más básicas del cuerpo humano en varios tipos específicos de células que pueden ser utilizadas, por ejemplo, para regenerar el tejido dañado. Hasta ahora, sin embargo, la investigación de las señales necesarias para hacer que las células cambien de identidad ha sido extremadamente difícil, ya que hacer que todas las células de un plato de laboratorio hagan lo mismo al mismo tiempo es muy difícil.
Los investigadores desarrollaron un modelo de células madre para imitar la respuesta de una célula a la señalización y lo usaron, por primera vez, para determinar con precisión la secuencia de los eventos involucrados en un gen que se activaba y desactivaba en respuesta a una señal en las células madre. Así, fueron capaces de describir cómo se activan y desactivan los genes y bajo qué circunstancias una célula puede desarrollarse en cierta dirección, pero luego eligen regresar al punto de partida.
Parte de este trabajo consistió en medir cómo se modifican las proteínas de una célula por fosforilación utilizando la espectrometría de masas avanzada. Esto les permitió ofrecer una descripción profunda y única de cómo reaccionan las proteínas individuales de una célula a las señales del exterior.
Aunque la secuencia de los procesos de transcripción celular no se podía medir con tanta precisión como en este estudio, el dogma era que los factores de transcripción comprenden el interruptor de encendido y apagado que es esencial para iniciar la transcripción del gen individual. Esto no es así para las células madre embrionarias y potencialmente para otros tipos de células.
“Los factores de transcripción siguen siendo una señal clave, pero no impulsan el proceso, como se pensaba anteriormente. Una vez que están allí, se puede leer el gen y permanecen en su lugar por un tiempo después de que se lee el gen. Y cuando se han ido, la ventana en la que se puede leer el gen puede cerrarse de nuevo. Puedes compararlo con las estelas de vapor que ves en el cielo cuando un avión ha pasado. Permanecen un tiempo, pero se disipan lentamente de nuevo”, argumenta el primer autor, William Hamilton.
Este descubrimiento es, ante todo, un conocimiento básico, que cambia los supuestos fundamentales de la biología molecular. Los nuevos resultados son especialmente importantes para los investigadores que trabajan en células madre y en biología del cáncer. Proporcionan una nueva visión de cómo se desarrollan las células, cómo las vías involucradas en el desarrollo determinan cuándo cambian las células y cuándo se alcanza el punto de no retorno. Estas vías también se encuentran frecuentemente mutadas en el cáncer y los hallazgos de este estudio serán valiosos para el estudio del desarrollo maligno.
Fuente: infosalus.com
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Células pancreáticas capaces de producir insulina en respuesta a la luz azul - INVDES

November 20, 2019, 1:08 pm
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Células pancreáticas capaces de producir insulina en respuesta a la luz azul - INVDES

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Células pancreáticas capaces de producir insulina en respuesta a la luz azul

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La glucosa constituye la principal fuente de energía de las células del organismo. Sin embargo, para que estas puedan captarla, resulta de vital importancia que las células beta del páncreas secreten la hormona insulina tras la ingesta de alimentos. La degeneración de las células pancreáticas o bien la pérdida de sensibilidad a la acción de la insulina en los tejidos originan la diabetes mellitus.
Ahora, en su trabajo más reciente publicado por la revista ACS Synthetic Biology, Fan Zhang y Emmanuel S. Tzanakakis, de la Universidad Tufts en Boston, postulan que el trasplante de células beta capaces de producir insulina en respuesta a la radiación azul podría, en un futuro, ayudar en el tratamiento de esta enfermedad.
Para alcanzar su objetivo, los científicos emplearon la optogenética. Esta técnica consiste en introducir genes que codifican proteínas sensibles a la luz en las células que componen un tejido, a fin de controlar su función.
Así pues, los investigadores modificaron las células pancreáticas para que expresaran la molécula fotosensible adenilciclasa (PAC, por sus siglas en inglés) del género de bacterias Beggiatoa. La exposición a la luz azul provoca que PAC active la producción del nucleótido adenosín monofosfato cíclico, o AMPc, involucrado en la secreción de insulina en respuesta a un aumento de los niveles de glucosa en sangre. El sistema mostró buenos resultados en cultivo.
Pero ¿y en modelo animal? Para responder a dicha cuestión, los autores inyectaron las células beta modificadas bajo la piel de ratones tratados a fin de desarrollar diabetes. Tras establecer la intensidad de radiación necesaria para atravesar el tejido cutáneo, los autores procedieron a estimular las células trasplantadas. Ello corrigió el estado hiperglucémico de los roedores, pues aumentó la concentración de insulina en el plasma sanguíneo. De forma interesante, en ausencia de luz azul no se observó dicho efecto, hecho que confirma la especificidad de PAC.
Para Zhang y Tzanakakis, de confirmarse, el hallazgo abriría la posibilidad de desarrollar tratamientos basados en la optogenética a fin de combatir la diabetes.
Fuente: investigaciónyciencia.es
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El virus del sarampión destruye la memoria del sistema inmunitario - INVDES

November 20, 2019, 1:08 pm
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El virus del sarampión destruye la memoria del sistema inmunitario - INVDES

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El virus del sarampión destruye la memoria del sistema inmunitario

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Tos, erupciones cutáneas y fiebre, incluso complicaciones potencialmente mortales, como neumonía y encefalitis, una inflamación del cerebro, son efectos del virus del sarampión, que en 2017 causó 110.000 muertes en todo el mundo a pesar de que existe una vacuna segura y económica.
Dos estudios publicados en Science y Science Immunology enfatizan una vez más no solo la necesidad de una vacunación generalizada que prevenga esta infección, sino también que evite el debilitamiento de la inmunidad colectiva –la protección de un grupo gracias a una masa crítica que es inmune– frente a otros tipos de patógenos.
“Esta es la primera vez que se utiliza la genómica para crear un mapa del sistema inmunitario en respuesta al sarampión. Esto nos permitió responder a cómo causa esta inmunosupresión y por qué las personas sufren más infecciones hasta cinco años después de contraerlo”, explica a Sinc Velislava Petrova, una de las autoras.
El primer trabajo analiza el sistema inmunitario de 77 niños de los Países Bajos (entre 4 y 17 años) no vacunados antes y después de la infección por sarampión en un brote que se extendió por su comunidad. El tiempo promedio entre la recolección de ambas muestras fue de 10 semanas.
Los resultados revelan que la infección puede paralizar la inmunidad contra virus y bacterias a largo plazo, lo que daría lugar a una ‘amnesia inmunológica’ que haría a los individuos más vulnerables frente a futuras infecciones, incluso a los virus con los que ya se ha tenido contacto.
Así, aunque el equipo no tuvo problemas para ver los anticuerpos contra el sarampión, el resto parecía estar desapareciendo. De hecho, los anticuerpos que los niños habían acumulado a lo largo de su vida se redujeron notablemente.
“Hemos encontrado pruebas sólidas de que el sarampión destruye el sistema inmunitario”, explica Stephen Elledge, coautor del trabajo e investigador del Instituto Médico Howard Hughes (EE UU). “Cuando este virus ataca, los anticuerpos desaparecen”.
La hipótesis de que el virus borra la memoria del cuerpo de anteriores patógenos ya había sido apoyada en investigaciones previas, que asociaban el sarampión con hasta el 50 % de las muertes infantiles por enfermedades infecciosas, pero faltaba saber cómo se producía.
En este estudio los autores observaron que el sarampión eliminó, dos meses después de la infección, entre el 11 y el 73 % de los anticuerpos protectores de los niños, es decir, las proteínas sanguíneas que ‘recuerdan’ los encuentros anteriores con los virus y ayudan al cuerpo a evitar infecciones repetidas.
Los investigadores hicieron también el experimento en cuatro monos macacos, esta vez recolectando muestras de sangre antes y hasta cinco meses después de la infección. Los monos perdieron, de media, entre el 40 y 60 % de los anticuerpos que los protegen de otros patógenos. No obstante, no se observó disminución de anticuerpos en bebés vacunados contra el sarampión, las paperas y la rubéola.
Según los autores, aunque la reconstrucción del repertorio de anticuerpos es posible mediante la reexposición a los patógenos, esto podría llevar meses o años y podría plantear varios riesgos para la salud.
“El virus es mucho más nocivo de lo que pensábamos, así que vacune a sus hijos”, subraya Elledge. “Y si se han saltado la vacuna y se han infectado de sarampión, pueden necesitar ser revacunados de enfermedades anteriores”.
Un sistema inmunitario de bebé inmaduro
Por su parte, la investigación publicada en Science Immunology explica por qué los niños a menudo contraen otras enfermedades infecciosas tras el sarampión. Los autores, del Instituto Wellcome Sanger de Reino Unido y la Universidad de Ámsterdam, confirmaron que este virus elimina parte de la memoria del sistema inmunitario, destruyendo la inmunidad previa.
Además, el equipo demostró por primera vez que el sarampión reajusta el sistema inmunitario humano y lo devuelve a un estado similar al de un bebé inmaduro, con una capacidad limitada para responder a nuevas infecciones.
Para llegar a esta conclusión, secuenciaron anticuerpos producidos por los linfocitos B –una de las células inmunitarias primarias capaces de reconocer y atacar un virus– en 26 niños no vacunados antes y unos 40 días después de la infección en tres escuelas ortodoxas protestantes de los Países Bajos.
Al comparar los datos, los investigadores identificaron dos puntos que alertaban sobre la inmunosupresión del sarampión: una reposición incompleta de la reserva de linfocitos B y una memoria inmunológica comprometida debido al agotamiento de los clones de estas células. En algunos niños el efecto era similar a recibir medicamentos inmunosupresores potentes.
“Este estudio es una demostración directa en humanos de la ‘amnesia inmunológica’, en la que el sistema inmunitario olvida cómo responder a las infecciones encontradas anteriormente”, indica a SINC Velislava Petrova, que trabaja en la institución británica.
“Significa que en algunos individuos el sarampión no solo borraría nuestra memoria inmunológica, sino que limitaría nuestra capacidad de construir una nueva inmunidad”, añade.
En estudios adicionales en hurones, los científicos encontraron que los animales infectados con sarampión ya vacunados contra la gripe se volvieron menos inmunes al virus y experimentaron síntomas más severos en el momento de esta infección secundaria.
La reducción de las tasas de vacunación está provocando un aumento de los casos de sarampión, lo que también podría provocar un incremento de otras infecciones peligrosas como gripe, difteria o tuberculosis, incluso en personas que antes eran inmunes. Esta investigación tiene grandes implicaciones para la salud pública, ya que demuestra que la vacunación contra el sarampión no solo protege contra este virus, sino también contra otras enfermedades.
“Para mantener la inmunidad colectiva, la tasa de vacunación en un país debe ser del 95 % como mínimo, ya que el sarampión es muy contagioso. Los padres deben ser conscientes de que su elección sobre no vacunar a sus hijos también puede tener consecuencias para la salud de otras personas”, concluye Petrova.
Fuente: sinc
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