Mis neuronas bailan como locas en New Orleans

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1 Mis neuronas bailan como locas en New Orleans

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1 El gen altruista: La evolución nos hizo bondadosos

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mas-automatas-lo-nos-creemos

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1 Más autómatas de lo que nos creemos

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8048 <meta name="Title" content=""> <meta name="Keywords" content=""> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"> <meta name="ProgId" content="Word.Document"> <meta name="Generator" content="Microsoft Word 11"> <meta name="Originator" content="Microsoft Word 11"> <link rel="File-List" href="file://localhost/Users/pere/Library/Caches/TemporaryItems/msoclip1/01/clip_filelist.xml"><img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/miquel-small-80.jpg" id="img_0" class="imgizqda">Nuestro neurocientífico del MIT Miquel Bosch nos brinda un excelentísimo repaso de las investigaciones realizadas con el inolvidable amnésico H.M, y explica dónde vuestro cerebro está grabando esta lectura, a qué región la trasladará dentro de unas horas, y en qué otras neuronas terminará alojada sólo en el caso de haberos gustado. <o:p></o:p> La ruta de la memoria, por Miquel Bosch <meta name="Title" content=""> <meta name="Keywords" content=""> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"> <meta name="ProgId" content="Word.Document"> <meta name="Generator" content="Microsoft Word 11"> <meta name="Originator" content="Microsoft Word 11"> <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-3-1.jpg" id="img_0" class="imgdcha">Henry G. Molaison murió el pasado 2 de diciembre de 2008 a la edad de 82 años. No exagero en absoluto si digo que ha sido el paciente más famoso de la historia de la neurología. Era mundialmente conocido por todos los investigadores, médicos y estudiantes de neurociencias, no por su nombre real, que permanecía en secreto, sino por las iniciales H.M. El “accidentado” intento de curarle su epilepsia lo convirtió sin querer en el protagonista de uno de los descubrimientos más revolucionarios de la neurociencia.<o:p></o:p> <o:p></o:p>Un amnésico inolvidable<o:p></o:p> La historia de H.M. comienza en Hartford, Connecticut, cuando fue arrollado por una bicicleta a la edad de 9 años. Empezaron entonces sus primeros ataques epilépticos, que empeoraron durante los siguientes 20 años hasta el punto de impedirle trabajar y llevar una vida normal. Un neurocirujano decidió probar un tratamiento experimental un tanto drástico: extirpar por completo el foco de la epilepsia. De esta forma, en 1953, H.M. despertó de la operación sin una parte de sus lóbulos temporales mediales, que albergaba una pequeña región llamada <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Hipocampo_%28anatom%C3%ADa%29">hipocampo</a>. Los ataques epilépticos desaparecieron casi por completo, pero a un precio altísimo. A partir de ese momento no podía formar nuevos recuerdos. Lo olvidaba todo en pocos segundos. Se acordaba perfectamente de todo lo ocurrido antes de la operación: su infancia durante los difíciles años que siguieron al crack de 1929, la segunda guerra mundial, su trabajo reparando motores... Sin embargo, no era capaz de recordar nada de lo ocurrido después. Conservaba unas excelentes capacidades intelectuales (con un cociente de inteligencia superior a la media) y un gran sentido del humor. Podía mantener una conversación y recordar un número de 8 dígitos durante unos 30 segundos. Pero si algo le distraía su atención, no sólo no recordaba el número, sino que no conocía a la persona que tenía delante ni entendía porqué le estaba pidiendo que recitara 8 dígitos. Es decir, tenía una excelente memoria a corto plazo y una buena memoria a largo plazo. Lo que no podía hacer es convertir la una en la otra. Una perfecta representación de su caso es el protagonista de la película “<a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Memento_%28film%29">Memento</a>”. <a href="http://web.mit.edu/bcs/people/corkin.shtml">Suzanne Corkin</a>, profesora del <a href="http://web.mit.edu/">MIT</a>, es una de las personas que mejor conocía a H.M. Fue el objeto de su tesis doctoral y estuvo 46 años entrevistándolo continuamente. No obstante, tenía que presentarse a H.M. cada vez que lo visitaba. Para H.M. el mundo paró de girar en 1953. Su tiempo se congeló el día de su operación. Aunque leía cada día los periódicos y veía la televisión, no sabía quienes eran los Bush, ni los Clinton. Su presidente seguía siendo Eisenhower. <o:p></o:p> La recuerdos viajan por tu cerebro <o:p></o:p> H.M. nos enseñó, muy a su pesar, que el hipocampo es esencial para consolidar los recuerdos a largo plazo. La memoria sigue siendo, a día de hoy, un misterio con innumerables cabos sueltos, pero desde H.M. sabemos varias cosas con certeza: 1) La memoria es un fenómeno independiente de otras capacidades mentales, como la consciencia o la percepción sensorial. 2) Hay muchas clases de memoria, por ejemplo, la de corto y la de largo plazo (hay más). 3) Cada una se almacena en lugares diferentes del cerebro.<o:p></o:p> <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-3-2.jpg" id="img_1" class="imgizqda">Hoy sabemos que los recuerdos viajan constantemente por el cerebro. Fluyen de una región a otra, pero siempre en la misma dirección. Todos reconoceréis este famoso <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/La_persistencia_de_la_memoria">cuadro de Dalí </a>(¿Cuál es su título?). La primera vez que lo visteis, sus colores, sus formas y texturas, saltaron de vuestra retina a la corteza visual (en la nuca), y de allí se extendieron al resto de vuestra corteza donde se mantuvieron unos segundos flotando codificadas en forma de una nube de fogonazos eléctricos. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-3-3.jpg" id="img_2" class="imgdcha">En los siguientes minutos toda esa información, aún frágil y volátil, inundó el hipocampo, donde empezó el proceso de “grabación en soporte físico”, es decir, la modificación de las conexiones neuronales. Sin hipocampo, la nube eléctrica no tiene lugar donde reposar y se disipa como el humo de un cigarrillo a la menor distracción. Pero ahí no acaba la travesía de la memoria. En los siguientes días, y sin que os dierais cuenta, el cuadro de Dalí fue poco a poco viajando de vuelta a la corteza cerebral, pero esta vez alterando los circuitos neuronales para almacenarse de forma indefinida. Se sospecha que esta transferencia final del hipocampo a la corteza tiene lugar mientras dormimos (esto dará para otro post).<o:p></o:p> Aprendizaje inconsciente<o:p></o:p> Durante años se pensó que H.M. era incapaz de consolidar nuevos recuerdos, pero en 1962 un nuevo experimento volvió a sacudir a la comunidad neurocientífica. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-3-4b.jpg" id="img_3" class="imgizqda">Le pidieron que trazara los contornos de una estrella viendo su mano reflejada en un espejo. Si lo probáis (<a href="http://www.hhmi.org/biointeractive/activities/mirror/mirror-tracing-activity-generic.pdf">aquí</a>) veréis que al principio no es nada fácil. Sorprendentemente H.M. aprendió a hacerlo con soltura a fuerza de repetirlo muchas veces, como le sucede a todo el mundo. Pero para él, cada vez que lo probaba era como si fuera la primera vez. “Anda, pero si es más fácil de lo que me esperaba”, exclamó al cabo de unos días.<o:p></o:p> Así es como se descubrieron los dos tipos básicos de memoria: 1) la explícita, que nos permite recordar datos, imágenes, números de teléfono, cuál es la capital de Japón, etc. y 2) la implícita, que nos permite ir en bici o tocar el piano, y que adquirimos de forma repetitiva e inconsciente. La primera está controlada por el hipocampo y es la que H.M. había perdido. La segunda reside en otras zonas, como el cerebelo o los ganglios basales, y por eso H.M. la mantenía intacta.<o:p></o:p> El último viaje de H.M: de Boston a la inmortalidad<o:p></o:p> H.M. murió a las a las 5:05 de la tarde. En ese mismo instante un comité creado especialmente para ese día se puso a trabajar sin perder un segundo. La Dra. Corkin no tuvo tiempo de entristecerse por la muerte de su viejo amigo hasta la mañana siguiente: se pasaron toda la noche en el Hospital General de Massachussets, en Boston, escaneando la cabeza de H.M. por resonancia magnética. <a href="http://frontiersin.org/neuroscience/profiles/jacoboannese/detail/"> </a> <a href="http://frontiersin.org/neuroscience/profiles/jacoboannese/detail/"><img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-3-5.jpg" id="img_4" class="imgizqda"></a><a href="http://frontiersin.org/neuroscience/profiles/jacoboannese/detail/">Jacopo Annese</a>, que llegó de madrugada desde San Diego, era el elegido para llevar a cabo el proceso de conservación del cerebro. Aunque es uno de los mayores expertos del mundo, admitió estar sudando a borbotones mientras le extraía el cerebro. Después de todo, era el cerebro más famoso de la historia de la neurociencia (más que el de Einstein, del que ya hablaremos otro día). Annese voló de vuelta a San Diego con el cerebro crioprotegido de H.M a su lado, en asiento de “ventanilla”. Ahora su misión es crear un atlas digital de alta resolución, que será de acceso público para que todo aquel que quiera pasearse por los núcleos cerebrales del famoso amnésico, con la misma tecnología desarrollada para Google Maps (próximamente en <a href="http://thebrainobservatory.ucsd.edu/index.html">thebrainobservatory.ecsd.edu</a>). <o:p></o:p> <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-3-6.jpg" id="img_5" class="imgdcha">En estos momentos el cerebro de H.M. se encuentra cortado en unas 2600 finas lonchas, y está siendo fotografiado en detalle (a 40000 imágenes por loncha). La cadena de TV americana PBS ha realizado un <a href="http://thebrainobservatory.ucsd.edu/nova.html">documental</a> (en el que tuve la suerte de colaborar) sobre H.M. y el procesamiento de su cerebro. Annese tiene la intención de crear otros atlas de cerebros afectados por diferentes enfermedades (Alzheimer, Parkinson…), así como de cerebros sanos (que son los más difíciles de obtener). El que quiera donar su cerebro para la posteridad aún está a tiempo de salir en la foto.<o:p></o:p> <div style="text-align: right;">Miquel Bosch </div> <o:p></o:p> <o:p></o:p> <o:p></o:p> <o:p></o:p> <o:p></o:p> <o:p></o:p>

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1 Los recuerdos viajan de un lado a otro de tu cerebro

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8048 <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/brain-stimulation-pere.jpg" id="img_1" class="imgdcha">Sí. Éste que veis en la foto soy yo participando en un experimento dirigido por <a href="http://neuroscience.nih.gov/Lab.asp?Org_ID=71" title="http://neuroscience.nih.gov/Lab.asp?Org_ID=71" id="link_1">Leonardo Cohen</a> en los Institutos Nacionales de Salud de EEUU. Mi misión es presionar suavemente esa especie de pinza metálica que tengo en mi mano derecha, y lograr que la bolita roja se vaya colocando entre los palos de colores que distinguís en la pantalla. El dispositivo es tremendamente sensible, y me cuesta horrores controlar el movimiento de la dichosa pelotita. La neurocientífica Heidi Schambra me dice que a base de entrenamiento, a los pocos días mi cerebro habrá aprendido a realizar la tarea con precisión y rapidez. ¿Y qué es lo que llevo en la cabeza? Pues una especie de placas conectadas a una batería enviando electricidad directamente al cortex de mi cerebro. ¿Por qué? Para averiguar si con esa ayuda transcraneal mi habilidad motora mejora más rápido. “¿Es eso posible?” le pregunto escéptico a Heidi. “Claro! ahora estamos analizando otras áreas, pero con este mismo experimento ya demostramos que los voluntarios cuyo cortex motor primario se estimulaba eléctricamente, aprendían significativamente más rápido que el grupo control en el que no enchufábamos las placas”. <a href="http://www.pnas.org/content/106/5/1590.full.pdf+html" title="http://www.pnas.org/content/106/5/1590.full.pdf+html" id="link_2">Éste es el artículo de PNAS</a> donde el pasado febrero publicaron sus sorprendentes resultados. Impresionante, no? Pues esperad, que todavía hay más. Salimos del laboratorio y Leonardo Cohen me acompaña por los laberínticos pasillos del Building 10 del NIH, nos dirigimos a la parte del Medical Center, promete presentarme a un amigo suyo que investiga "enfermedades no diagnosticadas", bajamos a la primera planta, me conduce por una sección donde leo “Rehabilitation”, y me invita a entrar en una pequeña habitación oscura y silenciosa. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/brain-stimulationpatient3-n.jpg" id="img_2" class="imgizqda">Allí, un paciente cuya habilidad motora se vio reducida tras sufrir un accidente cerebral está haciendo un ejercicio relativamente parecido que yo realicé minutos antes. Con el movimiento de todo su brazo debe dirigir otra pelotita al lugar donde le indica la pantalla. Esta tarea le sirve para ejercitar sus neuronas y recuperar parte de su funcionalidad. También lleva unas pilas enganchadas a su cabeza. Leonardo Cohen quiere ver si combinando rehabilitación con estimulación eléctrica transcraneal no invasiva, las terapias a personas víctimas de accidentes cerebrales son más eficientes. Yo alucino, y sólo se me ocurre decir… ¡VIVA LA CIENCIA! <div style="text-align: center;">_____________________________</div> PD: El próximo post, desde los bosques del país que abolió su ejército hace 60 años, y todavía no lo ha echado nunca en falta…

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1 Estimulando eléctricamente mis neuronas

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8048 <div style="text-align: center;"><img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/miquel-small.jpg" id="img_1" class="imgdcha">Texto escrito por Miquel Bosch, investigador del Picower Institute (MIT)</div> LOS SUEÑOS DE LAS ESPONJAS DE MAR”, por Miquel Bosch Reconozco que a menudo a los neurocientíficos se nos va un poco la mano con esto del prefijo “neuro-“. Lo ponemos en todas partes: que si neuroeconomía, neuroética, neuromarketing, neuropolítica… En fin, una exageración total. Dicho esto, y con vuestro permiso, voy a introducir una nueva palabra: neuroevolución. ¿Es posible conocer el proceso evolutivo que ha seguido nuestro cerebro desde el origen del sistema nervioso? ¿Existen huellas o fósiles de cómo eran nuestros circuitos neuronales hace 100 millones de años? <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-1-1.jpg" id="img_0" class="imgizqda">A partir de las marcas y formas de cráneos fosilizados podemos deducir ciertas características del cerebro que contuvieron en su momento, como <a href="http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6WJS-45F4X5R-1N&_user=501045&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000022659&_version=1&_urlVersion=0&_userid=501045&md5=bd9befd5a46b86d3cde6fdeefc6e485b" title="http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6WJS-45F4X5R-1N&_user=501045&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000022659&_version=1&_urlVersion=0&_userid=501045&md5=bd9befd5a46b86d3cde6fdeefc6e485b" id="link_0">por ejemplo</a>, que un tipo de Australopithecus tenía una parte de su lóbulo frontal más puntiagudo y por tanto más capacidad de abstracción y decisión que otro homínido de su misma época. Pero poca cosa más se puede decir. ¿Cómo podemos saber cuándo aparecieron los circuitos neurales que nos hacen humanos, como los que permiten el lenguaje o la planificación del futuro? O yendo aún más atrás… ¿Cuándo apareció la corteza cerebral? ¿Y las propias neuronas? ¿Cuándo se empezaron a comunicar entre ellas? Neurogenómica comparativa Solemos imaginarnos a los expertos en evolución como personas curtidas por el sol desenterrando, cepillo en mano, rocas en forma de hueso de algún yacimiento lleno de polvo en Oriente Medio. Pero los hay que trabajan exclusivamente delante de una pantalla de ordenador -puede que también cubierta de polvo- observando pacientemente fósiles tales como este: ATGAACGGTACCGAAGGCCC… En realidad tenemos un montón de yacimientos dentro de cada uno de nosotros. Nuestro ADN está repleto de genes inactivos y olvidados, de mutaciones fosilizadas de nuestros antepasados más lejanos. Cada una de las células de nuestro cuerpo lleva inscrito en su genoma la historia de nuestra especie. Podemos hallar cicatrices de las batallas luchadas contra los virus o las soluciones que desarrollamos ante los múltiples cambios climáticos que hemos sufrido. Solo se necesita un pico y un cepillo (en este caso una pipeta y un tubo de ensayo) para desenterrar esa cantidad enorme de información. Eso es precisamente a lo que se dedica la <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Genomica_comparativa" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Genomica_comparativa" id="link_0">genómica comparativa</a> , una rama de la biología que está causando una auténtica revolución en el campo de la paleontología. Comparando las secuencias de los genes de diferentes especies podemos saber cuándo se bifurcaron sus historias evolutivas o cuándo se inventó una determinada habilidad, como el lenguaje, la visión en colores, los pelos, la respiración o los contactos sinápticos. ¿Sueñan las esponjas de mar con ovejas porosas? <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-1-2.jpg" id="img_2" class="imgdcha"> La respuesta es… “No!”. Las <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Esponjas" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Esponjas" id="link_1">esponjas</a> -y me refiero a las poríferas, esos animales tremendamente simples y amorfos que viven en el lecho marino- no pueden soñar porque carecen por completo de tejido nervioso, neuronas, alma o cualquier sistema de control central. Por no tener, no tienen ningún órgano o tejido especializado. Son básicamente agregaciones de células que filtran el agua para retener los nutrientes que flotan en ella. Por eso mi sorpresa fue mayúscula cuando, descuidadamente, me colé en la conferencia que <a href="http://www.lifesci.ucsb.edu/mcdb/faculty/kosik/" title="http://www.lifesci.ucsb.edu/mcdb/faculty/kosik/" id="link_2">Kenneth Kosik</a> vino a darnos al MIT. Comentaba, visiblemente entusiasmado, que cuando se mudó de Harvard a la Universidad de California decidió hacer realidad uno de sus sueños científicos: dedicarse a buscar los orígenes evolutivos del sistema nervioso. Y no se le ocurrió otra cosa que buscarlos en los únicos animales que no disponen de él, las esponjas de mar. Mediante las potentes técnicas bioinformáticas que ofrece la genómica comparativa, un estudiante de su laboratorio llamado <a href="http://www.lifesci.ucsb.edu/mcdb/labs/kosik/onur.htm" title="http://www.lifesci.ucsb.edu/mcdb/labs/kosik/onur.htm" id="link_3">Onur Sakarya</a> hizo un <a href="http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0000506" title="http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0000506" id="link_4">descubrimiento</a> asombroso: Encontró que la esponja Amphimedon queenslandica, uno de los animales más antiguos y más tontos que podemos encontrar por estos mares, poseía en su genoma prácticamente todas la piezas necesarias para construir las mismas sinapsis que encontramos en el cerebro humano. Pero, ¿para que querrán las esponjas todos esos genes y proteínas sinápticas? <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-1-3.jpg" id="img_3" class="imgizqda">Las <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Synapse" title="http://en.wikipedia.org/wiki/Synapse" id="link_6">sinapsis</a> son, sin lugar a dudas, la clave del funcionamiento del cerebro. Son los puntos de contacto entre las neuronas, allí es donde se comunican, donde se envían mensajes químicos en forma de neurotransmisor. También es allí donde se almacena la memoria, ya que cada uno de los cien billones de sinapsis que tenemos en nuestro cerebro puede cambiar de forma independiente, bien potenciándose, bien debilitándose, grabando así la información que reciben del mundo exterior o de nuestros propios pensamientos interiores. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-1-4.jpg" id="img_4" class="imgdcha">En las sinapsis encontramos una maquinaria muy especializada, llamada “<a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Postsynaptic_density" title="http://en.wikipedia.org/wiki/Postsynaptic_density" id="link_5">densidad postsináptica</a> ”, hecha de centenares de diferentes proteínas, cada una colocada en un lugar muy concreto, cada una con un trabajo muy definido que hacer. Forman un andamiaje fuerte pero maleable, que cambia constantemente a medida que aprendemos. Siempre había pensado que debe de haber costado muchos millones de años de dura selección natural para llegar a este diseño tan inteligente y tan eficaz. Pero resulta que toda esa maquinaria ya ha estado allí desde los mismos orígenes del reino animal. Las esponjas, de las que los humanos nos desviamos evolutivamente hace unos 600 millones de años, ya tienen y tenían entonces la gran mayoría de estos ladrillos moleculares (en azul en la siguiente figura) que constituyen una típica densidad postsináptica humana. Únicamente les faltan unas pocas piezas, como los receptores de glutamato -las “orejas” que reciben los mensajes- (en amarillo en la figura), que no surgirán hasta unos millones de años más tarde con las medusas y las anémonas, y unos pocos elementos proteicos aún más modernos (en verde y rojo) que actúan como pegamento final para unir todas las piezas del puzzle. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-1-5.jpg" id="img_5" class="imgcen"> En realidad no se sabe qué hacen esas proteínas en las esponjas, pero se sospecha que podrían agruparse para crear proto-conexiones en las larvas, que poseen cierta capacidad de recibir señales del exterior. Otra explicación alternativa es que las esponjas sean, en realidad, reliquias degeneradas de ancestros más evolucionados, y que en algún triste momento de la evolución perdieron su sistema nervioso y se apalancaron en el fondo del mar a vivir una existencia mucho menos estresante. Los dominios de las proteínas La lección que podemos aprender del trabajo de Kosik es que la vida evoluciona y soluciona sus problemas reciclando, reutilizando y combinando las piezas que ya tiene. Este fenómeno se conoce como <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Exaptacion" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Exaptacion" id="link_7">exaptación</a> : aprovechar inventos existentes, viejas estructuras, y reutilizarlas para una función completamente nueva. Otro <a href="http://www.jstor.org/pss/2400563" title="http://www.jstor.org/pss/2400563" id="link_0">ejemplo clásico</a> son las plumas de las aves, que en su día fueron una invención de los dinosaurios para regular su temperatura corporal. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/protein-domains-small.jpg" id="img_2" class="imgizqda">¿Y cómo se hace esto a nivel molecular? Simplificando un poco, podemos decir que un gen posee la información para fabricar una proteína, y cada proteína realiza un trabajo concreto en la célula. Pero las proteínas suelen estar formadas a su vez por <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Estructura_de_las_prote%C3%ADnas" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Estructura_de_las_proteínas" id="link_8">dominios proteicos</a> , es decir, fragmentos estructuralmente compactos, cada uno con una habilidad única. La función final de esa proteína será la suma <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-1-8.jpg" id="img_8" class="imgdcha">de las habilidades de sus dominios. Viendo las proteínas como estructuras con piezas intercambiables (como la cabeza de Mr. Potato®, o como un puzzle, Tetris®, Lego®, Tente®, Mecano®…), podemos hacernos una idea de cómo trabaja la evolución. Recombinando estos dominios se pueden crear una infinidad de nuevas proteínas con propiedades inéditas, y a partir de ahí, funciones, órganos y especies completamente nuevas. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-1-9.jpg" id="img_9" class="imgizqda">De entre los dominios más famosos, hay uno denominado <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/PDZ_%28biology%29" title="http://en.wikipedia.org/wiki/PDZ_(biology)" id="link_11">PDZ</a> que actúa como el Velcro®. Une selectivamente unas proteínas con otras y es crucial para mantener las sinapsis correctamente ensambladas. Los colegas de Kosik descubrieron que la similitud molecular entre los PDZ humanos y los de la esponja era de más del 90%. Es decir, el diseño básico no ha cambiado mucho en los últimos 600 millones de años. Y es que, en el fondo, si nos ponemos las gafas de bioquímico y comparamos detenidamente los mecanismos moleculares que permiten a los humanos reflexionar sobre el origen del universo o inventar robots que paseen por Marte… y los mecanismos que les permiten a las esponjas llevar su apacible y so-porífera vida en el fondo del mar…pues, la verdad, no hay tanta diferencia. <div style="text-align: right;">Miquel Bosch</div>

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neuroevolucion

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1 Neuroevolución

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8048 Visualizad un saltador de altura en un estadio abarrotado de público instantes antes de intentar superar su mejor marca personal. Escuchad las palabras que se repiten dentro de su mente: “venga! venga! yo puedo hacerlo!”, “soy el mejor!”, “estoy preparado! éste es mi momento!”… Quién sabe cómo, pero estos mensajes harán que sus músculos y coordinación respondan mejor que si piensa: “uff! Qué alto está estooooo….”, o “a ver, sé racional… si nunca has superado esta altura, qué te hace pensar que vas a hacerlo ahora? Tú tranquilo, inténtalo, pero mejor no te hagas muchas ilusiones…” Si fueras su entrenador, sin duda le gritarías mensajes positivos del primer estilo. Ahora imaginemos un adolescente cuyo sueño es ser futbolista profesional y está dispuesto a entrenar lo que haga falta, e incluso sacrificar sus estudios si es necesario. Pero resulta que es un poco patata. ¿Le animaríais diciéndole que es el mejor, que querer es poder, y que algún día ganará un mundial con la selección española? Obvio que no le pondríais el listón tan alto. Pongamos un ejemplo intermedio, y que puede ser extrapolado a nuestras ambiciones profesionales, búsqueda de pareja, conseguir un mejor aspecto físico, o cualquiera de los retos a los que nos enfrentamos en nuestra vida cotidiana: <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/positive-thinking-1.jpg" id="img_0" class="imgdcha">Vuestro hijo va a jugar un partido de tenis contra un rival que es mucho mejor que él. Sus posibilidades de ganar son mínimas, pero sin duda existen. ¿qué le decís? ¿hacéis caso de los psicólogos defensores de “el poder del pensamiento positivo”, y le espoleáis diciéndole que puede ganar, que él es tan bueno como su contrincante, que va a conseguirlo… o cualquier otro mensaje positivo que aumente su estado de ánimo? En serio, qué haríais? ¿pensáis que esta es la mejor estrategia para mejorar su confianza? Según una investigación reciente de científicos canadienses, depende. <a href="http://www.youtube.com/watch?v=tTvhW8lDHFk" title="http://www.youtube.com/watch?v=tTvhW8lDHFk" id="link_0">¿y de qué depende?</a> Del color con que se mire todo.... No! Del nivel de autoestima de vuestro hijo. A las personas con autoestima alta el pensamiento positivo efectivamente les refuerza y causa un efecto favorable. Pero a las que tienen baja autoestima, al contrario de lo que aseguran la mayoría de libros de autoayuda, puede hacer más mal que bien. El experimento que sustenta esta hipótesis es muy sencillo (quizás demasiado), y aparece publicado en el artículo “<a href="http://www3.interscience.wiley.com/journal/122399441/abstract" title="http://www3.interscience.wiley.com/journal/122399441/abstract" id="link_1">Pensamiento positivo: poder para unos y peligro para otros</a> ”: Los <a href="http://joanne.wood.socialpsychology.org/" title="http://joanne.wood.socialpsychology.org/" id="link_2">psicólogos autores del estudio</a> pasaron primero el <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Rosenberg_self_esteem_scale" title="http://en.wikipedia.org/wiki/Rosenberg_self_esteem_scale" id="link_3">test Rosenberg de autoestima</a> a un grupo de voluntarios, y seleccionaron a los que puntuaron dentro del tercio más alto de la escala de autoestima, y a los que estaban en el tercio más bajo. Luego, a los 68 hombres y mujeres elegidos les pidieron que estuvieran varios minutos escribiendo en un papel las reflexiones y sentimientos que les pasaran por la cabeza. A la mitad de todos ellos –tanto los de autoestima alta como baja- les solicitaron que cada vez que oyeran una campanilla, se concentraran y repitieran para sí mismos de manera bien convencidia: “soy una persona encantadora”. Una vez terminada esta parte del experimento, a todos les hicieron preguntas tipo “valora de 1 a 35 cuál es la posibilidad de que alguien de 30 años tenga una relación romántica feliz”, con el objetivo de medir su estado de ánimo. Los resultados dan que pensar: Dentro del grupo con autoestima alta, aquellos que habían repetido varias veces el mensaje positivo “soy una persona encantadora” puntuaron de media 31, por 25 los que no habían repetido la frase. Su estado de ánimo mejoró. Sin embargo, en las personas con autoestima baja, los que se veían forzados a autoanimarse puntuaron 10 en el indicador de estado de ánimo, por 17 los que no tuvieron que repetir algo que en el fondo no pensaban. La frase tuvo un efecto negativo. La conclusión general es que el pensamiento positivo no tiene porqué resultar positivo para todo el mundo. Si bien a algunos les ayuda, a otros puede crearlos un cierto tipo de conflicto, de sensación de autoengaño, de resistencia, de comparación odiosa con un ideal que saben no pueden alcanzar, y reforzar la percepción negativa sobre uno mismo. Es decir, si tu hijo sabe bien que su rival es muchísimo mejor tenista que él, decirle “ánimo que vas a ganar! Tú eres más bueno que él!”, en algunos casos puede motivarle, pero en otros ser contraproducente. Mejor dejarle jugar tranquilo y sin presión. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/positive-thinking-2.jpg" id="img_1" class="imgizqda">Conclusión dos: Lo mismo ocurre en muchos aspectos de nuestras vidas. si eres un winner emprendedor, seguro de ti mismo, convencido que the sky is the limit, y ansioso de conseguir la felicidad siendo el number one o ganando millones de dólares al año, cómprate uno de esos libros que te ayudarán a conocerte peor (perdón… a sacar lo mejor de ti…) , pero si tu autoestima está por los suelos por el motivo que sea, el típico libro de autoayuda diciéndote lo maravilloso que en realidad eres, las metas profesionales que puedes conseguir, o que de ti depende tener la silueta de tal actriz fabulosa, cuidado que quizás te llegue a perjudicar...

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1 Efectos negativos del pensamiento positivo

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8048 <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/282384_vicky-miquel-together.jpg" id="img_0" class="imgdcha">Vicky y Miquel son dos neurocientíficos que realizan su investigación post-doctoral en el Picower Institute del Massachussets Institute of Technology (MIT) de Boston. Hace ya un tiempo <a href="../apuntes-cientificos-desde-el-mit/2007/12/10/-donde-se-guardan-recuerdos-miquel-bosch" title="http://lacomunidad.elpais.com/apuntes-cientificos-desde-el-mit/2007/12/10/-donde-se-guardan-recuerdos-miquel-bosch" id="link_1">Miquel Bosch nos contó cómo intenta averiguar dónde guardamos los recuerdos </a> y la manera en que se consolida la memoria. Meses después, <a href="../apuntes-cientificos-desde-el-mit/2008/12/14/por-los-macacos-navegan-internet-y-nosotros-si-por" title="http://lacomunidad.elpais.com/apuntes-cientificos-desde-el-mit/2008/12/14/por-los-macacos-navegan-internet-y-nosotros-si-por" id="link_0">Victoria Puig nos explicó sus estudios con macacos</a> destinados a entender cómo su corteza cerebral aprende a realizar tareas complejas. Desde hoy mismo, son los nuevos fichajes de este blog y alimentarán periódicamente la sección “Apuntes neurocientíficos desde el MIT”, donde revisarán desde su perspectiva científica pero de manera amena los últimos avances en la comprensión de este cerebro que nos hace humanos. ¡Bienvenidos! Inaugura los "Apuntes Neurocientíficos", Vicky. MONOS TRANSGÉNICOS: ¿EL LÍMITE DE LA ÉTICA CIENTÍFICA? Por Vicky Puig Empezamos la sección con un descubrimiento que está revolucionando a la comunidad científica: la creación por primera vez de una familia de monos transgénicos. Los <a href="http://aportes.educ.ar/biologia/nucleo-teorico/influencia-de-las-tic/manipulacion-y-reprogramacion-de-genes/animales_transgenicos.php" title="http://aportes.educ.ar/biologia/nucleo-teorico/influencia-de-las-tic/manipulacion-y-reprogramacion-de-genes/animales_transgenicos.php" id="link_0">animales transgénicos</a> son animales a los que se les ha introducido material genético que no pertenece a su especie. Hasta ahora se ha conseguido generar linajes de animales transgénicos de muchas especies: ratones, ratas, perros, gatos, conejos, ovejas… y ahora monos, en los que el gen introducido o transgen se pasa de generación en generación. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/vicky-2-1.jpg" id="img_0" class="imgizqda">El estudio se ha publicado recientemente en la revista <a href="http://www.nature.com/nature/journal/v459/n7246/full/nature08090.html" title="http://www.nature.com/nature/journal/v459/n7246/full/nature08090.html" id="link_2">Nature</a> (Mayo de 2009). El laboratorio, de origen japonés, ha conseguido que una generación de monos tití pase el gen de una proteína verde fluorescente procedente de una medusa (la <a href="http://www.conncoll.edu/ccacad/zimmer/GFP-ww/GFP-1.htm" title="http://www.conncoll.edu/ccacad/zimmer/GFP-ww/GFP-1.htm" id="link_1">GFP</a> de ‘green fluorescent protein’) a su descendencia. Esto significa que la diferencia entre estos monos transgénicos y los normales es que los primeros son ‘verdes’ cuando se iluminan bajo luz ultravioleta, algo que de momento no es de mucha utilidad. La idea es que en el futuro se puedan crear familias de monos con genes de enfermedades como el Parkinson o la esclerosis múltiple para ayudar en el entendimiento y tratamiento de estos males. Este trabajo no está exento de polémica debido a sus implicaciones éticas, ya que si se continúa desarrollando esta técnica será posible crear seres humanos transgénicos muy pronto. La utilización de animales genéticamente modificados es fundamental para la Biología y la Biomedicina en general, pero este descubrimiento puede ayudar especialmente a avanzar en la comprensión de cómo funciona el cerebro. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/vicky-monos-small.jpg" id="img_0" class="imgdcha">En la actualidad existen muchos animales genéticamente modificados que se utilizan como modelo de enfermedades psiquiátricas y neurodegenerativas como el autismo, la esquizofrenia o el Alzheimer. La mayoría son familias de ratones a las que les han quitado un gen importante para el funcionamiento normal de las células, o en las que han introducido un gen con mutaciones específicas detectadas en familias humanas. Se utilizan preferentemente ratones, y no otras especies, porque los ratones son pequeños y fáciles de manejar, se reproducen muy rápido, y su anatomía y fisiología se conoce muy bien. La experimentación con estos animales pretende comprender mejor las causas que generan las enfermedades y permite probar posibles terapias. En el siguiente par de videos (clicar en <a href="http://web.mit.edu/paged/www/MITWebsite/web-content/index.html" title="http://web.mit.edu/paged/www/MITWebsite/web-content/index.html" id="link_3">Behavior</a> a la derecha) podréis ver un modelo de ratón con <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Autismo" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Autismo" id="link_4">autismo</a> , una patología grave provocada por deficiencias en el desarrollo del cerebro que se manifiesta por desinterés por el entorno social y que incluye una deficiencia severa en el habla. En los videos se muestran dos cubículos con dos ratones cada uno. Uno de los ratones está confinado en una cámara circular y el otro, que puede moverse libremente, puede decidir si interaccionar con él o no. En el cubículo de la izquierda hay dos ratones normales, y el que está libre, siguiendo el comportamiento natural de los ratones, va inmediatamente a socializarse con el otro. En el cubículo de la derecha, sin embargo, el ratón libre tiene inactivado el gen Pten, un gen candidato a estar involucrado en el autismo. Este ratón, aunque se mueve por el cubículo, prefiere no interaccionar con el ratón en la cámara circular, lo que indica poco interés en socializarse. Estos experimentos dan mucho que pensar porque demuestran claramente que nuestro comportamiento depende, al menos en parte, de los genes que hemos heredado: en este caso, la alteración de un solo gen es capaz de afectar el nivel de socialización del animal. La limitación de estos modelos es que normalmente los animales genéticamente modificados sólo muestran algún aspecto concreto de las enfermedades, y eso es debido a que la mayoría de enfermedades mentales están causadas por la alteración de muchos genes a la vez, además de otras causas no genéticas. De hecho, crear un ratón verdaderamente ‘autista’ o ‘esquizofrénico’ es imposible, porque muchas de las deficiencias de los pacientes se dan en propiedades cognitivas inherentes al ser humano difíciles de reproducir en otros animales (en el modelo anterior de autismo, por ejemplo, no podemos estudiar deficiencias en el lenguaje). Está claro que los monos transgénicos podrían ser un modelo muchísimo mejor. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/vicky-2-3.jpg" id="img_2" class="imgdcha">La comunidad científica está haciendo un gran esfuerzo para crear modelos de enfermedades mentales en monos. Ahora hace un año, se crearon monos transgénicos con el gen de la enfermedad de <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Enfermedad_de_Huntington" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Enfermedad_de_Huntington" id="link_0">Huntington.</a> Se optó por crear estos monos porque el Huntington es una de las poquísimas enfermedades del cerebro producidas por la alteración de un solo gen, el de la proteína huntingtina. El problema es que aunque estos monos tienen incorporado el gen humano mutado no pueden pasarlo a la descendencia, lo que hace que su utilización sea muy limitada. La creación de familias de monos transgénicos (en las que el gen alterado sí puede heredarse) con la enfermedad de Huntington podría acelerar el descubrimiento de una cura, porque muchos laboratorios podrían investigar a la vez con un modelo animal muy parecido al humano. La mutación en el gen de la huntingtina hace que mueran muchas neuronas en el cerebro, lo que tiene consecuencias devastadoras: movimientos descontrolados, cambios de humor súbitos, deficiencia cognitiva… En pocos años los pacientes no pueden caminar o hablar. Y de momento es una enfermedad incurable. Humanos transgénicos? Aunque los monos tití no son chimpancés o orangutanes, es fácil imaginar que en algunos años sea posible crear humanos transgénicos. Pero que sea posible no significa que se vaya a hacer, ni que se deba hacer, por supuesto. La polémica está servida… Y si el ejército decide crear SuperHumanos, con más masa muscular, mejor visión, mejor coordinación motora? Ahí dejo volar vuestra imaginación… Si esto os parece de película, os animo a mirar el siguiente video donde investigadores del Case Western Reserve University en Ohio, USA, muestran a un ratón modificado genéticamente para que la eficiencia en el consumo energético esté muy mejorada, y lo convierte en un SuperRatón, ya que puede correr y correr sin parar durante horas… <object style="border: 0pt none ; margin: 0pt; background: transparent none repeat scroll 0% 0%; -moz-background-clip: -moz-initial; -moz-background-origin: -moz-initial; -moz-background-inline-policy: -moz-initial;" height="344" width="425"><param name="movie" value="http://www.youtube.com/v/RcXuKU_kfww&hl=en&fs=1&"></param><param name="allowFullScreen" value="true"></param><param name="allowscriptaccess" value="always"></param><embed src="http://www.youtube.com/v/RcXuKU_kfww&hl=en&fs=1&" type="application/x-shockwave-flash" allowscriptaccess="always" allowfullscreen="true" height="344" width="425"></embed></object> Será imprescindible crear un nuevo marco legal alrededor de esta tecnología, exactamente igual a lo que ha pasado con las células madre. Y ya sabéis que el tema ha traído años de controversia. Por otro lado, disponer de familias transgénicas de monos muy evolucionados (como por ejemplo chimpancés) sería de mucha utilidad para comprender y encontrar tratamientos a enfermedades tan complejas como las mentales… pero cuál es el límite ético?

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1 "Monos Transgénicos y los límites de la ética científica", por V. Puig

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8048 La <a href="http://www.templeton.org/" title="http://www.templeton.org/" id="link_1">Templeton Foundation</a> es una organización filantrópica que estimula el diálogo abierto entre científicos y teólogos, y destina cantidades muy considerables de dinero a investigar las Grandes Preguntas de científicos y filósofos sobre cosmología, biología evolutiva, ciencia cognitiva,… y origen de las creencias religiosas. Su último trabajo es una recopilación de reflexiones alrededor de la pregunta: “<a href="http://www.templeton.org/evolution/" title="http://www.templeton.org/evolution/" id="link_3">¿Explica la evolución la naturaleza humana?</a> ”. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/tryst-book.jpg" id="img_0" class="imgdcha">Que no os condicione el tufillo religioso que transpira esta fundación. La pregunta no admite respuestas simples, y han pedido participar a científicos de primerísimo nivel. No exagero. A continuación os expongo un resumen de los argumentos defendidos por cada uno. Si no queréis ser víctimas de una inevitable distorsión, podéis consultar los textos completos <a href="http://www.templeton.org/evolution/" title="http://www.templeton.org/evolution/" id="link_2">en este enlace</a> , o <a href="http://www.templeton.org/evolution/#requestAnchor" title="http://www.templeton.org/evolution/#requestAnchor" id="link_4">pedidles online</a> que os envíen gratis un librito a vuestra casa. Yo lo hice y aquí me tenéis, leyéndolo una tarde de soleado domingo, encerrado en mi oficina alternativa del <a href="http://www.trystdc.com/" title="http://www.trystdc.com/" id="link_5">Tryst</a> de Adams Morgan preguntándome si mis antepasados harían lo mismo. - “Obvio, dice el mono” es la respuesta del primatólogo Frans de Waal. “Somos animales de cuerpo y de mente. Si miramos a nuestra especie desprovista de avances tecnológicos, vemos una criatura con un cerebro 3 veces más grande que el del chimpancé, pero que no contiene ninguna parte nueva”. “La moralidad tiene un sustrato biológico anterior a civilizaciones y religión”. - “excepto donde importa”, explica el paleobiólogo evolutivo Simon Convoy Morris, quien hace la pregunta retórica “¿has visto alguna vez a un chimpancé ir a la biblioteca?”. Nuestra distancia con ellos es tan enorme que no podemos considerarnos “sólo otra especie”. No hemos llegado a ser lo que somos sólo con la evolución biológica. Como criaturas racionales la hemos trascendido. - Lynn Margulis responde: “bastante bien”, y en la misma línea que de Waal argumenta que nuestra moralidad y comportamientos sociales son completamente acordes con la naturaleza. Incluso podemos apreciar manifestaciones de autoconciencia y libre albedrío en seres millones de años anteriores a nosotros. - “No del todo”, opina el genetista Francis Collins. “La teoría de Darwin es incuestionable”, dice, pero “los evolucionistas teístas vemos la evolución como el método de creación de Dios”. “Vemos la ciencia como la manera de entender la maravillosa naturaleza de la creación divina, y un poderoso método para entender los ´cómos´, pero no los ¨por qué´ ”. Collins opina que hay muchos casos de comportamiento moral y altruismo radical que no se explican por la evolución, y “sería perfectamente razonable que Dios hubiera instaurado una ley moral al inicio del proceso evolutivo”. “Acepto la posibilidad de un componente espiritual en la humanidad”. - “Más cada día”, considera el psicólogo evolutivo Geoffrey Miller fijándose en los avances en su disciplina de los últimos años. Incluidas investigaciones como las suyas del tipo “las mujeres antes de la ovulación prefieren la creatividad a la riqueza en su búsqueda de pareja”, con la explicación (si se les puede llamar así) de que un cierto instinto nos indica que la creatividad es un indicador de buenos genes. - Joan Roughgarden lo tiene claro: “todavía no”. “Las creencias religiosas, los compromisos morales, la consciencia, y la libertad de decisión para hacer lo correcto o lo incorrecto emergen en un contexto social”. “El comportamiento social se desarrolla cuando los individuos adquieren experiencias unos con los otros”. ¿nadie había mencionado esto todavía? . “El color de una rana es un rasgo determinado a priori, el comportamiento se desarrolla durante la interacción social”. ”Ser egoísta o altruista depende en gran parte de las experiencias mientras maduras”. “La metáfora del gen egoísta es inexacta y engañosa” - “En parte” prosigue Martin Nowak, catedrático de biología y matemáticas en Harvard, y para el que las ideas no son un producto de la evolución. “La evolución cultural nos permite una innovación rápida y es responsable de los cambios dramáticos que han ocurrido en este planeta en los últimos milenios”. “La ciencia no ofrece un contexto completo de la existencia humana”. “Estoy dentro del contexto de mi propia fe cristiana, y nuestra relación con Dios no es un producto de la evolución” - “Si”, dice contundente Robert Wright, autor de The Moral Animal: why we are the way we are. “La explicación Darwiniana de la naturaleza humana está esencialmente completa”. Muy bien pues. - “Hasta cierto punto”, puntualiza desde la University of California Francisco Ayala. “La evolución explica los orígenes, pero los humanos hemos propiciado un nuevo modo de evolución: la adaptación por la manipulación tecnológica y la cultura”. “La cultura incluye mucho más que la adaptación al entorno, la ciencia y la tecnología. Incluye el arte, la literatura, la historia, las organizaciones políticas, los sistemas legales, la filosofía la ética y la religión. Y estos tan importantes componentes de la naturaleza humana trascienden a la biología evolutiva y cualquier otra ciencia”. “La ciencia no es la única forma de conocimiento. La evolución nos dice mucho, pero no todo sobre la experiencia humana” - Con un “Sí, pero…” empieza Eva Jablonka su texto. “…debemos ver qué entendemos por naturaleza humana, explicar, y evolución”. “Si me preguntas de manera menos ambigua: ¿puede un marco evolutivo expandido explicar las características específicas de los humanos que nos diferencian de los chimpancés y muchos reconocemos como constituyentes de la naturaleza humana? Mi respuesta es sí.” - “totalmente, para un marciano”, titula su texto Jeffrey Schloss. “Las teorías evolutivas enriquecen inmensamente nuestra comprensión de la naturaleza humana. Pero no, no la explican”. “Para ello se necesitan otros conceptos fuera de la teoría evolutiva. Shakespeare también enriquece nuestro entendimiento de cómo somos los humanos.” - “Sí y no”, matiza David Sloan Wilson, explicando que “los genes son sólo uno de los mecanismos de la herencia. Hay procesos inmunológicos, psicológicos y culturales que también son evolutivos, y no están basados en transmisión genética de padres a hijos”. “La humanidad no tiene una naturaleza. Cada persona y cultura tienen la suya”. Opiniones muy fundadas, pero para todos los gustos. ¿cuál es el vuestro? Yo, como ya he dejado entrever varias veces, no contemplo ningún componente divino en mi “naturaleza”, pero tampoco apruebo que alguien intente explicar mi comportamiento actual recurriendo a los genes que hicieron sobrevivir a los homínidos que me precedieron. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/278556_tryst.jpg" id="img_0" class="imgcen"> Levanto la mirada, y no logro encontrar la lógica evolutiva a lo que estamos haciendo en el Tryst tanta gente con portátiles abiertos un día primaveral como el de hoy. Y me encanta! Será que como Sabina, <a href="http://www.youtube.com/watch?v=lpit8YCjrik&feature=related" title="http://www.youtube.com/watch?v=lpit8YCjrik&feature=related" id="link_0">yo no quiero domingos por la tarde</a> .

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1 ¿Explica la evolución nuestra naturaleza humana?

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8048 Ideas. Provocaciones. Conceptos que te hacen reflexionar, dudar, replantearte asunciones. Pensar. Estímulos. Este es uno de los regalos que te ofrece la ciencia. Haces una viaje relámpago a Boston por temas laborales, visitas a tus excompañeros del <a href="http://web.mit.edu/knight-science/" title="http://web.mit.edu/knight-science/" id="link_2">programa de periodismo científico del MIT</a> que te acogió durante 10 meses, y te comentan que por la tarde pasarán dos horas en el laboratorio del neurocientífico <a href="http://www.mcb.harvard.edu/Faculty/faculty_profile.php?f=jeff-lichtman" title="http://www.mcb.harvard.edu/Faculty/faculty_profile.php?f=jeff-lichtman" id="link_1">Jeff Lichtman</a> . Imposible rechazar tal invitación. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/brainbow-lithchman-best-sma.jpg" id="img_1" class="imgdcha">Aprietas todavía más tu agenda, y acudes escopetado. Tu mente no está todo lo centrada que desearías, pero se agudiza de golpe cuando al final de su exposición, un neurocientífico de su talla espeta: “no estoy tan seguro que el cerebro del gusano c. elegans sea más simple que el nuestro”. Suspense. Brainbow Jeff Lichtman es el padre de la novedosa metodología para observar el cerebro que <a href="http://www.nature.com/nature/journal/v450/n7166/full/nature06293.html" title="http://www.nature.com/nature/journal/v450/n7166/full/nature06293.html" id="link_0">en Noviembre del 2007</a> impregnó todas las portadas de las revistas científicas. Creando ratones transgénicos cuyas neuronas expresaban de manera estocástica diferentes combinaciones de la proteína fluorescente verde, la roja y la azul, consiguieron imágenes microscópicas de cerebros con neuronas individuales coloreadas al azar en una gama de 90 tonalidades diferentes. Las imágenes obtenidas con el método brainbow, no sólo son preciosas: <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/brainbow-full.jpg" id="img_0" class="imgcen"> Huele a revolución. Cajal transformó la neurobiología gracias a su intuición y obcecación, pero posibilitado sobre todo por la tinción de Golgi, que le permitió ver neuronas individuales en un grado de detalle que nunca antes nadie había observado. La técnica desarrollada por el equipo de Lichtman podría suponer algo parecido en el estudio anatómico del cerebro. Permite diferenciar neuronas vecinas con gran precisión, y además perseguirlas de manera individual por todo el entramado cerebral, y distinguir cómo se conectan unas con las otras. Uno de los campos más activos en la neurociencia actual es esta “conectómica”, el estudio de cómo se forman los circuitos neuronales, cómo fluye la información a través de ellos, cómo enlazan diferentes áreas del cerebro, y cómo se ven alteradas en caso de enfermedad. El brainbow es una herramienta que promete mapear el cerebro y desentrañar el cableado que forman todas sus conexiones sinápticas. Poderosa, sin duda, unos pocos critican su utilidad apuntando que no permite hacer experimentos. Sólo “observa” cómo se conectan fragmentos de cerebro y saca conclusiones que no pueden ser probadas experimentalmente. Cuando uno de los asistentes al seminario se lo recordó, Lichtman contestó con cierta sorna “quizás tampoco el Hubble, o la arqueología son de gran utilidad, porque sólo observaban e interpretaban sin hacer hipótesis testables”. Otro compañero insistió: “mi cerebro debe estar conectado de manera diferente al suyo. ¿No es esto una gran limitación?”. “Puede ser, pero no lo sabemos todavía. Lo que aquí tenemos una nueva manera de ver el cerebro. Quien sabe qué nos mostrará”. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/brainbown-lithchman-front.jpg" id="img_2" class="imgizqda">Luego llegó la pregunta “¿por qué utilizáis un cerebro tan complejo como el de ratón, y no empezáis por uno simple como el del gusano c. elegans?”. Lichtman explicó que el mapa neuronal del gusano c. elegans ya está realizado, y que a él le interesa estudiar cerebros parecidos al humano. Pero en seguida frunció el ceño y añadió con tono reflexivo: “además… sin duda es más pequeño, pero no estoy tan seguro que el cerebro de este nematodo sea más simple”. Caras de escepticismo generalizadas entre la docena de asistentes. El argumento que dejó entrever fue que las 302 neuronas del c.elegans llevan millones de años haciendo su función; posiblemente ese sistema es más robusto y esconde un mayor grado de especialización y solidez evolutiva. Sólo 302 neuronas conectadas entre sí son capaces de gestionar toda la gama de procesos complejos que permiten sobrevivir a este organismo. Esto no es algo simple. Quizás podríamos considerarlo más eficiente que nuestro enorme pero desbaratado cerebro. Aquiles y la Tortuga Demasiado rebuscado. Obvio que el cerebro humano es más complejo, que el de un gusano… ¿a qué viene ahora esa disquisición que no aporta ningún progreso tangible? ¡qué tontería, no?! Puede. Pero te deja pensativo. El martes fui a ver la última película de <a href="http://www.imdb.com/name/nm0001429/" title="http://www.imdb.com/name/nm0001429/" id="link_4">Takeshi Kitano</a> “<a href="http://www.culturecapital.com/event.php?id=5697" title="http://www.culturecapital.com/event.php?id=5697" id="link_5">Aquiles y la Tortuga</a> ” ¿habéis oido hablar de la paradoja de Aquiles y la Tortuga? <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/brainbow-aquiles.jpg" id="img_3" class="imgdcha">El filósofo griego <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Paradojas_de_Zen%C3%B3n" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Paradojas_de_Zenón" id="link_3">Zenón</a> imaginó una hipotética carrera entre un veloz Aquiles y una lenta tortuga. Consciente de su superioridad, Aquiles ofrecía una distancia de ventaja a la tortuga. Al darse la salida salía raudo hacia ella, pero cuando llegaba al punto donde estaba la tortuga, ésta ya se había desplazado un cierto espacio. Aquiles continuaba persiguiéndola, pero siempre que llegaba donde estaba la tortuga, ésta ya había avanzado un poco más. Al final, Aquiles no era capaz de alcanzar a la tortuga. Lo se, no tiene ningún sentido. Es evidente que este planteamiento es engañoso y en una situación real Aquiles alcanza sin ningún esfuerzo a la tortuga. No intento despistaros. Efectivamente la historia elucubrada por Zenón no es ninguna paradoja, y cualquiera que corra más rápido tras un objeto más lento terminará alcanzándolo. Sin embargo, esta “absurda” paradoja y otras formulaciones más modernas en las que Aquiles siempre recorre la mitad de la distancia que le separa de la tortuga, y aunque se acerca, nunca consigue atraparla porque siempre le falta la diminuta mitad, han inspirado a matemáticos y físicos para desarrollar teorías de series infinitas, sumatorios de fracciones…, que además de demostrar que las paradojas de Zenón son falsas, estimulan su imaginación para plantear nuevas reflexiones y preguntas que abordar científicamente. Como la simplicidad o no del cerebro del c.elegans. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/266149_brainbow-kitano.jpg" id="img_1" class="imgizqda">Pero ¿y si, como hace la película “Aquiles y la Tortuga” de Kitano, dejamos la realidad de un lado y permitimos que estas reflexiones nos estimulen otras maneras de pensar? ¿No pasaría algo parecido con los sueños? Los persigues, llegas hasta donde se encontraban, y entonces ves que se han desplazado ligeramente. Vuelves a correr hacia él, a perseguir la meta que cumplirá tus expectativas, pero cuado la alcanzas, tu sueño se ha vuelto a alejar. Quizás es en esta búsqueda inquieta y constante es donde radica el sueño en si, y permite que no se desvanezca inmediatamente tras conseguirlo. Ideas sueltas. Asociaciones libres. Al final bien podría ser que las 302 neuronas del c.elegans formaran una red más robusta que las nuestras, o que la realidad sí contuviera algún subterfugio en el que ubicar la paradoja de Aquiles y la Tortuga. Recordando a la dulce e inolvidable F.P. conversando sobre las triquiñuelas de nuestra existencia: “La vida es una película”. Bacio.

2009-04-25T15:19:50Z

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aquiles-tortuga-c-elegans-y-sus-neuronas-colores

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1 Aquiles, la tortuga, el c.elegans y las neuronas de colores

2009-08-13T07:56:51Z