40 Aniversario
Apuntes científicos desde el MIT

Apuntes científicos desde el MIT

Este Blog empezó gracias a una beca para periodistas científicos en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Boston, donde pasé un año aprendiendo ciencia con el objetivo de contarla después. Ahora continúa desde Nueva York buscando reflexiones científicas en otras instituciones, laboratorios, conferencias, y conversando con cualquier investigador que se preste a compartir su conocimiento.

Sobre el autor

Pere Estupinya

. Soy químico, bioquímico, y un omnívoro de la ciencia, que ya lleva cierto tiempo contándola como excusa para poder aprenderla.
Sígueme en Facebook o a través de mi web pereestupinya.com.

Libros

S=EX2 S=EX2
En esta nueva aventura científica que recorre desde laboratorios y congresos de medicina sexual hasta clubs de sadomasoquismo o de swingers, Pere Estupinyà nos ofrece la obra más original y completa que ningún autor hispanohablante haya escrito nunca sobre la ciencia de la sexualidad humana.

El ladrón de cerebros La ciencia es la aventura más apasionante que puedas emprender.
En El Ladrón de Cerebros, Pere Estupinyà se infiltra en los principales laboratorios y centros de investigación del mundo con el objetivo de robar el conocimiento de los verdaderos héroes del siglo XXI —los científicos— y compartirlo con sus lectores. El Ladrón de Cerebros

Facebook

El cambio climático no hay quien lo pare

Por: | 29 de septiembre de 2009

El Banco Mundial en Washington DC recibe diferentes cuotas de dinero de sus 186 países miembros, y lo invierte en países en desarrollo de tres maneras diferentes: con préstamos a bajas tasas de interés, con donaciones para proyectos en ámbitos como la educación, salud, infraestructuras o gestión ambiental, y realizando estudios técnicos para entender mejor las causas de la pobreza y cómo afrontarla.

Walter Vergara es ingeniero Lider del Departamento Ambiental del Banco Mundial para Latinoamérica. Me resultó tremendamente interesante visitarlo y conocer la perspectiva de alguien que debe integrar toda la información científica respecto al calentamiento global, tener en cuenta cuestiones económicas y vaivenes políticos, y terminar tomando decisiones sobre en qué y cómo invertir capital.

Es muy fácil vociferar a favor de una medida sobre otra, quejarse de que todo está fatal, exigir máximos, o decir sin sentir responsabilidad que tampoco hay para tanto. Pero cuando tienes frente a ti un presupuesto y te toca priorizar proyectos, o asesorar a un país sobre qué política medioambiental debería seguir, necesitas tener un muy buen sentido global de la realidad.

Un primer mensaje me quedó muy claro. A excepción de Brasil y México, la mayoría de países en Latinoamérica no deben preocuparse tanto por reducir emisiones de CO2. Adelante con la eficiencia energética y fuentes renovables siempre que se pueda, sin duda, pero la mitigación es responsabilidad fundamental de los países más industrializados. Lo que debemos apoyar rápidamente en el resto son las medidas de adaptación para minimizar los impactos del cambio climático. Porque otro mensaje está claro: la situación no mejorará. Quizás algún día se consiga reducir las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera, pero a efectos prácticos, debemos asumir que la temperatura media del planeta va a continuar aumentando progresivamente por buena parte de este siglo. No hay una sola estimación seria que diga lo contrario.

Centrándonos en Latinoamérica, esto conllevará huracanes y eventos climáticos más abruptos, problemas en zonas costeras por aumento del nivel del mar, redistribución de enfermedades tropicales… pero un informe técnico editado por Walter Vergara y publicado el pasado Junio por el World Bank define claramente cuales son los 4 ecosistemas de Latinoamérica más vulnerables al cambio del clima, cuyos daños tienen consecuencias más preocupantes para la región, y a los que debemos empezar a prestar atención inmediata.

Deshielo de glaciares en Los Andes

Cuando decimos que la temperatura media del planeta aumenta unas décimas, debemos entender que este aumento no es uniforme; en algunas zonas es considerablemente mayor. En las montañas de Los Andes esas décimas de grado modifican la vegetación, esto afecta al régimen de vientos, y a consecuencia el calentamiento de zonas altas es mucho más rápido. La cubierta de hielo en los glaciares de Los Andes ya lleva tiempo en constante retroceso. Esto conlleva una pérdida de zonas húmedas, menor disponibilidad de agua para la agricultura, generación de electricidad, e incluso el consumo humano. Para la mayoría de estos problemas se podrían encontrar soluciones técnicas de adaptación (¿quién éticamente las debería pagar?); más difícil es evaluar la pérdida de integridad de los ecosistemas, desaparición de especies endémicas, y cambios en patrones de lluvias que pueden afectar a otras áreas de la región.

Colapso de Corales en el Caribe

Los océanos capturan CO2. Más dióxido de carbono en la atmósfera conduce a una acidificación de los océanos. Hay áreas como los arrecifes coralinos tremendamente sensibles a estos cambios. En zonas del océano remotas, donde no llega la pesca ni la actividad humana, se ha constatado que los corales ya están desapareciendo por causa directa de esta acidificación. El calentamiento de las aguas del Caribe es una grave amenaza añadida para los corales. Si la temperatura supera un cierto límite podría conllevar su colapso completo.

No pienses que tampoco hay para tanto. Los corales alojan al 25 % de especies marinas, y muchas más dependen de su riqueza biológica. Son imprescindibles para el ecosistema y la protección de las costas. La desaparición que ya están sufriendo en el Caribe afectará a la pesca, al turismo, y a la vulnerabilidad de las costas. Se esperan fuertes impactos medioambientales y económicos.

Otro detalle. Debido a su complejidad, su pérdida es irreversible.

Humedales del Golfo de México

La salinización y el hundimento están afectando seriamente a las zonas húmedas del Golfo de México. Si a esto le añadimos la posible subida del nivel del mar, los pronósticos son preocupantes. Los humedales del Golfo de México son básicos para las aves migratorias y riqueza de sus ecosistemas, pero también para la pesca, la agricultura, la regulación de régimen hídricos y la mitigación de eventos climáticos. Las costas de todo el planeta están en general amenazadas, pero el valor biológico y económico de los humedales del Golfo de México hace que sean considerados uno de estos 4 hotspots (puntos calientes) del clima en la región, y por tanto una de las áreas prioritarias a proteger con medidas de adaptación.

Amazonas convertido en Sabana

Obvio que no ocurrirá de un día para otro, pero el proceso de “savanización" parece haber comenzado. No hay consenso científico sobre el ritmo al que puede avanzar. Las previsiones apuntan a una pérdida de entre el 20 y el 80% de la selva amazónica en este siglo. Esto sería uno de los impactos más catastróficos del cambio climático, tanto por la imperdonable pérdida de biodiversidad que conllevaría, como por las consecuencias que tendría en el propio sistema climático global.

En todos estos casos, no podemos esperar a ver si alguien consigue frenar el cambio climático. Sería utópico pensarlo. Tenemos que empezar a proteger estas zonas. Una frase del proyecto del World Bank dice textualmente “La región es una prioridad en la agenda de adaptación al cambio climático. Es obvio que pocos otros impactos rivalizan con las consecuencias del colapso del Amazonas, la desertificación de Los Andes, y la destrucción de los arrecifes de coral. La falta de estrategias de adaptación podría hacer los costos de estos impactos mucho mayores”. ¿Quién debe pagarlo? Muchos países están sufriendo las consecuencias de un cambio climático que ellos no han provocado.

El estrés te engorda. Y algunos virus también

Por: | 24 de septiembre de 2009

Y ciertos contaminantes químicos, y el tipo de flora bacteriana que tengas.

Esto es lo que explicaron en el congreso científico “Factores de riesgo no tradicionales para la Obesidad”, al que ayer mismo asistí en el campus central de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH) de EEUU.

Estrés: más allá del snacking

No me lo invento. La semana pasada una amiga me decía que cuando pasaba una temporada estresada le salía “pancita”. Yo repliqué que en mi caso era lo contrario, y parecía más lógico perder peso si tu metabolismo iba más acelerado y dormías menos y peor.

La ponente Elissa Epel de la Universidad de California nos dio la razón a los dos, pero aseguró que la situación de mi amiga era mucho más frecuente. Sus estudios en mujeres relacionan claramente el estrés con ganar unos kilitos de más. Por una parte, cuando estás estresada comes más veces a deshoras, tienes mayor apetencia por dulces y alimentos grasos, y disminuye tu capacidad de autocontrol. Pero la relación con la obesidad va mucho más lejos. El estrés incrementa los niveles de insulina y de una hormona llamada cortisol, que provoca un aumento de grasa abdominal. Aunque no modifiques tu dieta.

Infectobesity

¿Un virus que te haga engordar? Sí, por ejemplo el adenovirus AD-36; el que lleva tiempo estudiando Nikhil Dhurandhar .

Primero descubrió que este virus de origen aviar estaba presente en pollos más gordos de lo normal, luego que si lo inoculaba a ratones y monos les aumentaba la grasa corporal, y por último, que el AD-36 está presente en el 30% de personas obesas, y sólo el 5% de los no obesos .

No se atrevió a asegurar que la causalidad estuviera del todo demostrada, pero todo hace pensar que este adenovirus relativamente inocuo juega un cierto papel en el aumento de peso. En cultivos celulares se ha visto que los adipocitos infectados se dividen más y acumulan una cantidad de grasa mucho mayor.

Obesogen en el desarrollo embrionario Si fumas durante el embarazo, tu hijo nacerá con menor peso, pero de adulto tendrá mayor tendencia a sufrir obesidad.

Esto está más que demostrado según Jerry Heindel del National Institute of Environmental Health Sciences. Hay la hipótesis (y recalcó la palabra hipótesis) que otras sustancias químicas denominadas obesogenes podrían regular la expresión génica durante el desarrollo embrionario, y dejar marcas epigenéticas que condicionen a un mayor peso corporal de adultos.

El diethylstilbestrol (DES) es un estrógeno que durante 30 años se dio a unos 10 millones de embarazadas estadounidenses hasta descubrir que aumentaba la probabilidad de cáncer vaginal en sus hijas. Algunos investigadores observaron que también parecían sufrir más obesidad. No se ha podido comprobar en humanos, pero en ratas el efecto es clarísimo: si le das DES a la rata madre, la rata hija será obesa. No porque coma más ni haga menos ejercicio, sino porque cambia su expresión génica.

“Obesogen” es un término establecido por un científico que estudiaba los efectos en el metabolismo de animales marinos del tributyltin, un funguicida utilizado en instalaciones marinas y recubrimiento de barcos. Vio que incrementaba el número de adipositos, y cuando hizo pruebas con animales comprobó que causaba obesidad.

Los investigadores tienen sospechas sobre una larga lista de compuestos químicos.

El tipo de bacterias en tu intestino

Pueden hacer que absorbas más comida, o que la metabolices de manera más eficiente . El proyecto Human Microbiome intenta averiguar la diversidad de estos 10-100 billones de seres que viven en tus tripas, y muy bien podrían ser considerados parte de tu organismo. El tema es muy interesante, pero qué rollo de charla esta última.

Obvio que la obesidad depende de la cantidad de calorías que ingieras, de las que gastes haciendo ejercicio, y de las características físicas que hayas heredado de tus padres. Pero hay evidencias que sugieren hacer caso al lema del congreso (“exploring roads less travelled”) y explorar carreteras menos conocidas.

Más autómatas de lo que nos creemos

Por: | 23 de septiembre de 2009

La investigación publicada esta semana en Nature Neuroscience es de aquellas que te dejan pensativo.

Los autores del estudio califican este hecho de sorprendente, pues hasta el momento se creía que aprender por condicionamiento pavloviano requería un mínimo de conciencia explícita. Es lo que todos hubiéramos intuido. Ahora se ve que no, que el cerebro de algunas personas sin ningún signo aparente de conciencia es capaz todavía de un cierto aprendizaje.

Hay dos explicaciones a este hecho. La más probable según el estudio es que “los pacientes en estado vegetativo podrían preservar cierto grado de conciencia”. Esto es desconcertante. Podría implicar redefinir lo que entendemos por estado vegetativo, y las terapias que reciben estos pacientes.

La otra interpretación también se las trae: en realidad el cerebro no requiere de tu permiso consciente para generar este tipo de asociaciones. Nuestro cerebro funciona mucho más por libre de lo que nos pensamos.

Los recuerdos viajan de un lado a otro de tu cerebro

Por: | 18 de septiembre de 2009

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.

La ruta de la memoria, por Miquel Bosch

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.

Un amnésico inolvidable

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 hipocampo. 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 “Memento”.

Suzanne Corkin, profesora del MIT, 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.

La recuerdos viajan por tu cerebro

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.

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 cuadro de Dalí (¿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.

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).

Aprendizaje inconsciente

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.

Le pidieron que trazara los contornos de una estrella viendo su mano reflejada en un espejo. Si lo probáis (aquí) 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.

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.

El último viaje de H.M: de Boston a la inmortalidad

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.

Jacopo Annese, 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 thebrainobservatory.ecsd.edu).

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 documental (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.

Miquel Bosch

Ilusión óptica es-pec-ta-cu-lar

Por: | 16 de septiembre de 2009

Me fascinan las ilusiones ópticas. Y como deduzco que a la mayoría de vosotros también, ahí va, en caliente y todavía encandilado, una que no había visto antes y acaba de publicar la revista SEED Magazine .

Mirad fijamente al punto rojo durante unos segundos, hasta que ocurra algo:

No es impresionante?

Of course no os voy a desvelar qué ha ocurrido… Si alguien no lo ha visto, que repita la acción. Tened un poco de paciencia, el efecto no es inmediato.

Como pista, sólo decir que cuando nos obcecamos mucho en algo, en ocasiones dejamos de ver aquello que está a su alrededor.

Sé lo que estáis pensando! Parece que esto ocurra en otros rincones del cerebro además del cortex visual… ;)

El País

EDICIONES EL PAIS, S.L. - Miguel Yuste 40 – 28037 – Madrid [España] | Aviso Legal