Quilo De Ciencia - Cienciaes.com

En 1924, el Dr. Berger conectó electrodos al cuero cabelludo de algunos voluntarios y analizó los cambios de voltaje eléctrico que estos registraban. Descubrió que los electrodos revelaban cambios en la actividad cerebral. Uno de los más significativos se producía al cerrar los ojos. El Dr. Berger bautizó las ondas registradas por los electrodos en este caso como ondas alfa. Hasta hoy han sido consideradas como la firma electromagnética más importante del cerebro humano. Ahora un experimento realizado, usando encefalógrafos portátiles, en un grupo rural de la India ha revelado que las personas más pobres carecían de ondas alfa. Los científicos se dieron cuenta de que el parámetro que mejor explicaba la ausencia de las ondas alfa, u ondas alfa más débiles de lo normal, eran los ingresos económicos.

Hoy, Jorge Laborda nos invita a celebrar su historia número 400 del podcast “Quilo de Ciencia” con un tema que tiene como protagonista a una de las moléculas que más nos preocupan en este convulso mundo: El colesterol. La síntesis del colesterol es un proceso tan importante para el organismo que está finamente regulado y responde a las necesidades de las células en cada momento. Sin embargo, a pesar de la importancia de esta molécula, todos los procesos celulares que influyen en su regulación no son todavía conocidos. Afortunadamente, la investigación continúa, aun en este convulso mundo, y sigue aportándonos nuevos y fascinantes conocimientos. Así, recientemente, no se ha descubierto un nuevo modo de regulación de la síntesis del colesterol, sino dos.

Investigadores de la Universidad de Basilea, en Suiza, utilizaron un tipo de célula embrionaria conocida por ser atraída por los tumores y realizan una sofisticada ingeniería biomolecular que las convierte en células asesinas, aunque solo asesinas de células tumorales. Los científicos modificaron a las células para que fabriquen un enzima capaz de activar una reacción química que convierte a una sustancia inocua en un veneno mortal para las células. Además, introdujeron genes que fabrican unas proteínas concretas que actúan como seguro y, finalmente, también introdujeron genes que fabrican un dispositivo capaz de detectar a las células tumorales. Cuando la célula detecta una célula tumoral, se desactiva el seguro y la célula comienza a fabricar la enzima que transforma a la sustancia inocua en un veneno que la matará a sí misma y a las células cancerosas cercanas.

La inteligencia artificial no resulta ser ya superior a la humana, sino superior a sí misma. Durante el año 2017, las máquinas han superado a los humanos en tareas de inteligencia que, hasta el momento, estaban muy lejos de sus capacidades. Nuevos y revolucionarios algoritmos han conferido a las máquinas una capacidad de aprendizaje inusitada, muy superior a la humana, e independiente, además, del conocimiento anterior adquirido por los humanos. Sí, así es, las máquinas a partir de ahora pueden aprender ellas solas sin necesidad de ayuda humana y pueden aprender mejor y más rápido que cualquier humano y superarles en tareas complejas.

Si una de las marcas de nuestro tiempo es el rápido avance de la ciencia, no es menos cierto que este avance viene acompañado de un fuerte movimiento anticiencia. Dentro de este movimiento se aglutinan personas con diversos intereses o creencias a quienes no parecen gustarles algunas de las ideas o hechos que la ciencia propone ¿Qué ha revelado la ciencia sobre la anticiencia? Factores como la inteligencia, las ideas preconcebidas, la pertenencia a un grupo, la psicología y la actividad cerebral asociada a las creencias anticientíficas son algunos de los factores estudiados por la ciencia.

Numerosas investigaciones han demostrado que las decisiones temerarias y las conductas de alto riesgo son mucho más comunes entre las personas que padecen estrés crónico. Por otra parte, si el estrés influye en la toma de decisiones, debe afectar al funcionamiento de los circuitos neuronales que participan en este proceso cognitivo. Ahora, un experimento realizado por científicos estadounidenses con ratones a los que se sometía a un estrés crónico, ha revelado que los animales actuaban como si hubieran perdido la capacidad de tomar buenas decisiones. El estudio ha permitido además, determinar la región del cerebro involucrada en dicho bloqueo.

La genómica social estudia por qué y cómo los diferentes factores sociales y psicológicos (por ejemplo, estrés, conflictos, apego, etc.) afectan la actividad del genoma. Ante una adversidad podemos decir una cosa y sentir otra, pues bien, se ha comprobado que lo que sentimos realmente afecta más al funcionamiento génico que lo que decimos que sentimos. Ahora, investigadores de varias universidades de EE.UU. inician el estudio de este misterio con una interesante hipótesis basada en el hecho de que el sistema nervioso central posee dos subsistemas para evaluar situaciones adversas, uno consciente, ligado al lenguaje, y otro inconsciente. El estudio de los genes y del lenguaje utilizado por un grupo de voluntarios revela que, como se sospechaba, no es lo que dicen que sienten sino lo que sienten realmente, lo que está relacionado con la actividad de ciertos genes.

¿Cuál es el origen de las flores? ¿Cuándo aparecen y por qué durante la evolución de las plantas? Esta cuestión fue calificada por Charles Darwin como un misterio abominable, porque las flores aparecen de manera bastante brusca en el registro fósil, lo que complica la comprensión de las etapas evolutivas que llevaron a su aparición. El fósil más antiguo de una planta con flores (que se clasifican en el grupo llamado angiospermas) se descubrió en 2015 en España, y data de hace unos 130 millones de años ¿Cómo podemos averiguar cómo era la primera flor? Ahora un grupo internacional de 36 científicos analiza mediante las últimas tecnologías un conjunto masivo de datos sobre las características de las flores existentes y sugieren que, aunque la primera flor no es igual a ninguna de las que existen en la actualidad, la flor actual más parecida a ella es la Magnolia.

A medida que las especies se adaptan a diferentes ambientes, sus genomas cambian. Muchos genes son adquiridos y otros se pierden. Los cerdos han perdido un gen, denominado UCP1, que tiene una particular importancia tras el nacimiento, para combatir el frío en los recién nacidos. La ausencia del gen UCP1 plantea problemas importantes para la industria de la cría de cerdos, ya que, cuando nacen los lechones, las instalaciones deben calentarse porque, de lo contrario, debido al frio, la mortalidad es alta. Por otra parte, la carencia del gen UCP1 hace que los cerdos sean muy proclives a almacenar grasa. Ahora, científicos chinos han creado cerdos transgénicos, a los que han implantado de nuevo el gen UCP1, y han conseguido cerdos más resistentes al frío y menos obesos.

Uno de los misterios de la ciencia es por qué, en numerosas ocasiones, los resultados experimentales obtenidos con ratones de laboratorio no son pertinentes para el caso humano. Por ejemplo, se ha podido curar el cáncer muchas veces en ratones de laboratorio, pero el mismo tratamiento rara vez cura el cáncer en humanos. Para comprender estas discrepancias, un grupo de investigadores decidió comparar la microbiota de ratones de laboratorio , que son criados en condiciones estériles, con la de ratones silvestres. La diferencias eran muy notables y para comprobar si esas diferencias podrían afectar a los resultados experimentales obtenidos con los animales, los experimentadores llevaron a cabo un trasplante de microbiota de ratones silvestres a ratones de laboratorio que carecían de microbiota. Las generaciones posteriores de ratones no solamente conservaron la microbiota silvestre sino que fueron mucho más resistentes a enfermedades como la gripe o el cáncer colorectal.

Las madres y también padres de bebés de corta edad hablan a sus hijos con un tono de voz que parece propio de una obra cómica de teatro. Algunos estudios han revelado que el habla dirigida a los niños utiliza un tono particular y frases cortas que suelen repetirse, una forma de comunicación que según ciertas hipótesis podría tener un origen evolutivo. De ser esta idea cierta, todas las madres, sin importar el idioma que hablen, deberían mostrar una manera de hablar con características comunes cuando se dirigen a sus hijos pequeños. Investigadores del Instituto de Neurociencias y la Universidad de Princeton, en New Jersey, EE.UU., deciden estudiar este tema utilizando ahora la tecnología de la inteligencia artificial y descubren que el timbre de voz utilizado por las madres al dirigirse a sus hijos pequeños es perfectamente reconocible, independientemente del idioma empleado.

Según los datos disponibles, en 2015, 415 millones de personas sufrían de diabetes, una cifra muy elevada que, además, no deja de incrementarse de modo alarmante. La diabetes carece de cura. Su tratamiento necesita de inyecciones de insulina o de diversa medicación. Conseguir una cura para la diabetes necesitaría de la generación de células productoras de insulina, ya que incluso los enfermos de diabetes de tipo II acaban por perder las células del páncreas productoras de esta hormona. Una vez perdidas, estas células no pueden regenerarse de forma natural, ya que no se reproducen. Ahora un equipo de investigadores estudia una solución sorprendente: utilizar las propiedades de un tumor benigno, el insulinoma, que se manifiesta por una elevada producción de insulina. Este tumor no crece más allá de unos dos centímetros y no produce metástasis. La identificación de los genes que activan el tumor y las proteínas que producen podría posibilitar ahora el desarrollo de nuevos fármacos para luchar contra la diabetes

El sistema inmune es fundamental para mantenernos libres de cáncer. Que aparezca una u otra célula cancerosa es solo cuestión de tiempo, pero que esa célula cancerosa pueda establecer un tumor, o, al contrario, sea eliminada, depende de la acción del sistema inmune. Las células de organismos pluricelulares, como el nuestro, generan proteínas que presentan en la membrana exterior como señal de identidad. El sistema inmune es capaz de reconocerlas y determinar si una célula funciona bien o mal. Esta muestra de proteínas varía en las células tumorales, porque en ellas se producen mutaciones que cambian sus proteínas externas. A pesar de ello, éstas son capaces de poner en funcionamiento genes productores de proteínas que bloquean la actividad del sistema inmune e impiden que este las mate. Nuevas investigaciones relacionan el número de mutaciones de un tumor con la reacción del sistema inmune contra el cáncer.

En la última década, una serie de estudios ha revelado diferencias sorprendentes entre los hermanos y hermanas mayores y los más pequeños, causadas, sobre todo, por factores fisiológicos ya durante el embarazo. Los primeros estudios dejaron claro que, en general, los hermanos mayores suelen nacer con menos peso que los pequeños, pero esta desventaja es pronto superada. A la edad de cuatro años, los primogénitos alcanzan y comienzan a superar en peso a sus hermanos menores y a la edad de trece años y medio son, en media, unos 2,6 cm más altos que los hermanos menores del mismo sexo. Sin embargo, otros estudios indican que, a lo largo de los años, los hermanos mayores tienen un riesgo más elevado de desarrollar obesidad, hipertensión y enfermedades cardiovasculares y ciertos tipos de cáncer, como el de hígado. Ahora, un nuevo estudio encuentra razones que justifican esas diferencias.

La investigación moderna ha revelado que, además de un aumento en la acumulación de grasas, la obesidad lleva asociado un estado de inflamación crónica del tejido adiposo, del hígado e incluso del músculo esquelético que conlleva la acumulación de células del sistema inmune (macrófagos) en esos tejidos. El estado de inflamación, la acumulación de macrófagos, y algunas sustancias que estos producen aumentan la resistencia a la insulina y favorecen el desarrollo de la diabetes de tipo 2. Pero los macrófagos no son los únicos culpables, otra forma, recientemente revelada por la ciencia, podría ser la generación de exosomas. Los exosomas son pequeñísimas vesículas secretadas por las células que contienen determinadas moléculas en su interior, las cuales pueden afectar al comportamiento de las células vecinas. Ahora, investigadores de la Universidad de San Diego, en California, USA, estudian si los macrófagos producen exosomas que puedan afectar al al desarrollo de la resistencia a la insulina.

El desarrollo sistemas de visión artificial inteligente ha permitido comparar las prestaciones de humanos y robots en las tareas de identificación de objetos en una escena compleja. ¿Dónde está el bote de tomate en el frigorífico? ¿Dónde se encuentra mi coche en esa foto del aparcamiento que me muestran? Los estudios realizados han revelado que los animales, desde los insectos a los humanos, aprenden sobre las relaciones probabilísticas y estadísticas en su entorno para guiar su sistema visual hacia la identificación correcta de un objeto dado. Una investigación con voluntarios revela que si se modifican el color o el tamaño del objeto buscado de manera que no sean consistentes con la realidad, un rosal del tamaño de ún árbol, por ejemplo, nuestra capacidad para identificarlo disminuye. Las redes neuronales de última generación (robots inteligentes), en cambio, lo hacen igual de bien, o mal. Lo que indica que nuestro cerebro es más eficiente cuando se enfrenta a objetos reales, al menos por ahora.

Las especies bacterianas y de otros microrganismos que viven compartiendo los espacios en los que dormimos, comemos o nos limpiamos puede ejercer un efecto importante sobre nuestro bienestar y sobre nuestra susceptibilidad a desarrollar determinadas enfermedades. Las investigaciones revelan que esta “microbiota externa” es muy variada y se esconde en los lugares más insospechados: en los materiales de construcción, en los muebles, en los aparatos de aire acondicionado o en nuestros electrodomésticos. Se ha descubierto, por ejemplo, una levadura, típica en el intestino de murciélagos, vive estupendamente en baños, saunas y lavavajillas. Ahora, un grupo de arquitectos, ingenieros y microbiólogos ha comenzado a colaborar para investigar juntos sobre estos temas.

En los últimos años, la tendencia del ser humano a comportarse de manera deshonesta ha sido uno de los temas más estudiados de manera científica. Investigaciones recientes han revelado que, en muchas personas, hacer trampas y salirse con la suya puede generar un incremento de la sensación de satisfacción y una completa ausencia del sentimiento de culpabilidad. Otros estudios revelan que, con frecuencia, las personas utilizan la “flexibilidad moral” para justificar sus acciones deshonestas cuando estas benefician también a otros y no solo a ellos mismos. Y, ahora, un estudio, realizado con 2.109 participantes, proporciona una sólida evidencia que indica que los comportamientos carentes de ética producen cambios en la memoria. Estos cambios generan lo que los investigadores llaman “amnesia no ética”, que inclina a olvidar las malas acciones y, por lo tanto, repetirlas sin remordimientos añadidos.

Los recientes huracanes que han azotado los países caribeños y el sur de los Estados Unidos han traído mucha ruina y desolación, pero también han puesto de manifiesto algunos hechos interesantes relacionados con la ciencia. Uno de los más curiosos ha sido el comportamiento de una especie de hormiga para defenderse de las enormes inundaciones, comportamiento que le permite sobrevivir los huracanes más poderosos. La hormiga, conocida vulgarmente como “hormiga de fuego”, posee un aguijón, con el que pueden inyectar veneno a sus víctimas. Ahora, investigadores de la Universidad de Emory, en Atlanta, EE.UU., estudian el veneno y descubren en él propiedades que podrían utilizarse para el tratamiento de la psoriasis.

El mundo nunca ha estado tan cansado y falto de sueño como hoy ¿Es esto cierto? ¿Ha cambiado el patrón de sueño del ser humano en los tiempos modernos? Una manera de averiguarlo es estudiar el tiempo que duermen otros primates evolutivamente relacionados con nosotros y, a partir de esos datos y de otros parámetros fisiológicos, intentar predecir cuántas horas necesitaríamos dormir los humanos y compararlas con las horas que dormimos en realidad. El Dr. Samson, de la Universidad de Toronto, defiende que, si los humanos no hubiéramos evolucionado de manera diferente a la de otros simios, deberíamos dormir más de diez horas cada noche. Sin embargo, los humanos dormimos solo unas siete horas de media. ¿Cuándo sucedió este cambio en nuestra evolución? Los científicos creen que sucedió cuando nuestros ancestros descendieron de los árboles y se adentraron en las sabanas africanas, conquistando la tierra firme y domesticando el uso del fuego.