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.
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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

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El resumen científico de los viernes

Por: | 29 de octubre de 2010

Ya se; es sábado. Pero el post piloto que se me ocurrió probar con vistas a ser repetido cada viernes, es un ágil repaso a algunas de las principales noticias científicas acontecidas durante la semana. “principales” es una palabra peliaguda. Por suerte, tenemos los comentarios para discrepar, añadir, o ampliar.

Los primeros primates antropoides provendrían de Asia, no de África

Nature nos explica que unos fósiles de hace 38 millones de años encontrados en el desierto de Libia, indican que los antropoides más antiguos podrían haber aparecido en Asia en lugar de África, como anteriormente se creía. Cuesta pensar que Nature haya elegido éste como una descubrimiento de gran trascendencia, pero recordemos que los descubrimientos más interesantes en ciencia son los que corrigen el conocimiento anterior. Y este podría implicar cambiar libros de texto.

Un cielo repleto de planetas

Algo parecido ocurre con la investigación aparecida en Science, donde astrofísicos californianos hacen una extraña extrapolación del tamaño de los exoplanetas encontrados alrededor de un elevado número de estrellas cercanas, para terminar especulando que una de cada 4 estrellas podría tener un planeta de características parecidas a la Tierra girando en su órbita. No es un resultado definitivo. Pero si cuando esta noche levantes la mirada al cielo estrellado, te imaginas que en uno da cada 4 focos de luz podría haber un planeta similar nuestro, y le añades lo frecuente que parece ser la presencia de agua en el Universo (últimas evidencias en Marte), tendrás una imagen completamente diferente a la que hace 10 años te hubiera sugerido la ciencia. Dile a quien te acompañe: “¿Sabes? Una cuarta parte de todas las estrellas que estás viendo podrían tener un planeta similar al nuestro”. ¿habrá alguien mirando?

Uno de cada 5 vertebrados, en peligro de extinción

Según este extensísimo estudio publicado en Science no por casualidad a mitad de la cumbre mundial de biodiversidad que se estaba celebrando en Japón, la acción humana ha situado en peligro de extinción al 20% de vertebrados que habita en la Tierra. El artículo reconoce que las medidas de conservación implantadas en las últimas décadas están dando resultados positivos, pero todavía falta mucho para revertir esta alarmante situación. Me cuesta valorar el artículo. En aspectos de protección, como en el cambio climático, las noticias más relevantes ya no salen de los artículos científicos sino de los despachos de políticos. Y parece que tras doce días de tensas negociaciones, en Nagoya sí se alcanzó un acuerdo mundial para proteger las especies amenazadas del planeta, pero no dejó satisfechos a los expertos en conservación.

Neurociencia: Leer el pensamiento

A falta de que alguno de los seguidores del blog lo corrija, el artículo más notorio de esta semana en el campo de la neurociencia parece ser el de unos investigadores que lograron descubrir en qué imágenes concretas estaba pensando un grupo de voluntarios, con sólo leer la actividad neuronal del lóbulo temporal medio del cerebro. Los neurocientíficos mostraron 110 fotografías a 12 pacientes de epilepsia que tenían electrodos implantados en su cerebro, e identificaron neuronas específicas que se activaban en cada una de las fotografías. Seleccionaron las que daban señales más claras. Después mostraban a los pacientes dos de estas imágenes, les pedían que se concentraran sólo en una de ellas, y registrando la actividad cerebral fueron capaces de averiguar en cuál estaban pensando.

El Tevatrón quiere arrebatar el Higgs al LHC

Una noticia que no es de las más importantes, pero me ha dado mucho que pensar, es la decisión de un panel de expertos en física de altas energías estadounidense de recomendar a su gobierno que aumente el presupuesto del acelerador de partículas Fermilab en 35 millones de dólares al año, para así extender hasta 2014 la vida de su colisionador Tevatrón, el segundo más potente del mundo. La única razón es intentar arrebatar la detección experimental del bosón de Higgs al LHC, aprovechando el parón de año y medio que éste tendrá que realizar desde finales del 2011 para reparar unos problemas de diseño que no le permiten operar a potencia máxima. Esta noticia me genera la siguiente reflexión: Descubrir el bosón de Higgs no es algo urgente. La vida y la física pueden continuar avanzando asumiéndolo de manera teórica como necesario para encajar el modelo estándar de partículas, y para explicar porqué las partículas tienen masa. Evidentemente, se quiere demostrar experimentalmente su existencia, y evitarnos sorpresas si al final no lo encontramos en el rango de energías donde en principio debería estar. Esto lo podrá hacer fácilmente el LHC dentro de unos años cuando opere a la máxima potencia que se nos prometió. ¿Qué necesidad tienen los científicos del Tevatrón de duplicar esfuerzos? Prestigio ¿Sale la sociedad beneficiada de esta inversión concreta de ciencia totalmente básica? ¿debe ser prioritario? No se… ¿Oiríamos al fin alguna pequeña crítica al LHC si al fin el Higgs lo descubrieran en EEUU?

Como os decía; se trata de un primer y desordenado ejercicio piloto que irá mejorando y creciendo con el tiempo.

¿Me dejé noticias importantes? Desde luego. ¡Muchas! Por favor, cita en los comentarios las que más te hayan impactado.

¿Debería ampliar mis fuentes y campos de conocimiento? También. Puedes colaborar de manera proactiva seleccionando la principal noticia científica de tu área de experiencia, y enviándomela antes de cada viernes. ¡Buen fin de semana de Halloween!

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No insistas, que es peor

Por: | 25 de octubre de 2010

Estás con una amiga, tu hijo, o un compañero de trabajo. Ambos tenéis opiniones sólidas - pero radicalmente diferentes-, sobre la ética de las corridas de toros, las causas del cambio climático, lo saludable que es ser vegetariano estricto, o si este invierno debes comprarte una nueva chaqueta.

Tú estás convencid@ de que razón y datos empíricos juegan de tu parte, y que la posición de tu amig@ está amparada por una mezcla de creencias y tozudez. Discutís, insistes, y utilizas todo tipo de argumentos lógicos para por lo menos sembrar la duda. Tu perseverancia logra crear incertidumbre, pero…¿consigues debilitar su convicción? Todo lo contrario. La refuerzas, y su contrarréplica se hace cada vez más vehemente. El malvado conejo de la duda sacó a relucir su magia...

Puedes imaginarte al padre dando instrucciones a su hijo adolescente, al fanático de Mac discutiendo con el fanático del PC, al químico argumentando sobre diluciones con el defensor acérrimo de la homeopatía, o leer interminables discusiones en los blogs cuando aparece el “debate” entre evolución y creacionismo. Tu insistencia haciéndote el pesado crea un contraproducente efecto rebote. Y eso, aunque logres generar cierta incertidumbre. La reacción más natural ante las dudas impuestas de manera externa, es la reafirmación y la defensa todavía más aireada de tus convicciones.

Esto que ya sabíamos, pero nunca hacemos caso, ha sido probado experimentalmente por los psicólogos David Gal y Derek Rucker de la Northwestern University. En un artículo científico publicado recientemente en la revista Psychological Science, describen estos tres experimentos:

1- A la mitad de un grupo de 150 voluntarios les hicieron recordar experiencias que les habían hecho sentir muy inseguros de sí mismos, y a la otra mitad situaciones que habían reforzado su firmeza. Se trataba de generar un estado de confianza o de inseguridad. A continuación, les pidieron que explicaran lo convencidos que estaban del tipo de dieta que seguían (vegetarianos estrictos, semivegetarianos, o comiendo carne sin restricción), y que escribieran argumentos para defenderlo ante diferentes opiniones. Los miembros del grupo al que se le había inducido inseguridad escribieron textos más largos, invirtieron más tiempo en responder, y se mostraron más categóricos en sus afirmaciones.

2- En otro experimento, seleccionaron un centenar de estudiantes convencidos de que los Mac’s son mucho mejores que los PC, y volvieron a inducir confianza o duda en la mitad de ellos. Luego hicieron dos subgrupos más, de manera que la mitad debían imaginarse convencer a un fanático de Windows, y la otra mitad a un usuario sin fuertes preferencias. En este segundo supuesto no encontraron diferencias, pero frente a un defensor a ultranza de Windows, los estudiantes seguros de sí mismos utilizaban menos palabras y tiempo para defender al producto Apple que los de confianza debilitada. La convicción que percibes en tu adversario intelectual es importante para escorarte todavía más hacia tus creencias.

3- En una tercera prueba, a 88 estudiantes les pidieron redactar sus opiniones sobre la experimentación con animales, pero la mitad de ellos debía hacerlo con la mano que no eran diestros (otra técnica utilizada en psicología para inducir pérdida de confianza). De nuevo, los voluntarios utilizando la mano contraria reconocieron sentirse un poco más inseguros con sus ideas, pero a pesar de la incomodidad, escribieron textos más largos y fueron significativamente más persuasivos.

La conclusión de los tres experimentos concuerda en que las personas cuya confianza en sus creencias se ve amenazada, responden defendiéndolas con mucha más energía que aquellas en que nada ni nadie ha intentado minar su seguridad. Más allá de las flaquezas del estudio, o todos los matices que le podamos objetar, reflexionar sobre ello tiene un punto revelador.

La duda es perturbadora. Nos desestabiliza, y no queremos vivir con ella bajo ningún concepto. Nos cuesta horrores aceptarla. Sí podemos asumirla racionalmente, pero es como estar a dieta y sentir hambre; nos deja inquietos y con ánsia de respuestas que nos devuelvan la tranquilizadora seguridad. Y por desgracia, el camino más rápido y fácil para vencerla es volver de manera dogmática hacia las propias convicciones. Qué malévolo es el conejo de la duda...

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Bequia es una isla caribeña que ya está sufriendo los efectos del cambio climático: las modificaciones en los patrones de lluvias están causando sequías cada vez más frecuentes y dejando a sus habitantes sin agua potable. Daniel Mira Salama, experto en adaptación al cambio climático del Banco Mundial, nos explica el proyecto en que está trabajando para corregir esta situación.

Producir agua potable donde no la hay; energía renovable para beber, por Daniel Mira Salama

Es un día caluroso. Muy caluroso. El sol brilla en el hermoso mar caribeño. Ottis mira hacia el cielo. Bóveda azul intenso, ni una nube en los 360 grados de horizonte repleto de mar que le proporciona su posición en lo alto de una colina. A continuación dirige su mirada hacia San Vicente, que se dibuja claramente hacia el norte. Ni un solo barco recorriendo los menos de 10 kms que separan ambas islas. Ligera inquietud.

Cuando el momento llega, una multitud ya se agolpa hasta el mismo borde del muelle, masa de cuerpos y sudor que a vista de pájaro asemeja un embudo con el cuello apuntando hacia la popa del barco recién atracado. La gente ha traído todo tipo de recipientes: botellas, garrafas, bidones. Alguno ha cargado grandes contenedores oscuros en la parte de atrás de una furgoneta, e intenta abrirse paso a ritmo de ruidosos e inútiles toques de claxon. Las personas más cercanas a la popa del barco cisterna consiguen a malas penas llenar sus recipientes, mientras empiezan a ser aplastadas. Una mujer cae al agua con un grito. Los de atrás se impacientan, empujan y gritan. Los trabajadores del barco cisterna cierran la compuerta. La situación se hace cada vez más tensa. La policía tiene que intervenir, intentando poner orden. El agua, elemento vital

Salvando algún detalle, producto de la licencia literaria en el relato, esta situación se dio, tal cual, este mismo año, en la isla de Bequia, en el Caribe Oriental. Una inusual sequía puso a los habitantes en condiciones extremas, obligando al gobierno local a comprar e importar agua en grandes barcos cisterna desde Kingstown, capital e isla principal de San Vicente y las Granadinas.

No es la primera vez que Bequia, segunda isla en tamaño del país, y con una población total de menos de 5000 personas, necesita importar agua. No existen ríos en sus 18 km2, y los pozos subterráneos escasean. El abastecimiento de agua para consumo humano proviene principalmente de la lluvia que se recolecta durante todo el año. Las casas se construyen con grandes depósitos en la parte inferior, y el agua que cae en los tejados se canaliza y acumula en ellos. Todo el sistema puede llegar a costar un tercio del valor total del inmueble, por lo que la población más humilde dispone solamente de grandes bidones de material plástico situados en el exterior. De esta manera, la calidad del líquido vital se deteriora rápidamente, y a menudo es causa de enfermedades, especialmente de tipo gastrointestinal.

El huésped que llega tarde

Los sistemas de recolección de agua de lluvia, a pesar de sus inconvenientes, han permitido históricamente a los habitantes de Bequia disponer de agua todo el año, ya que se rellenaban poco a poco gracias a la lluvia, que hace presencia frecuente en las cuatro estaciones. O hacía. En las últimas décadas se han estado observando procesos de intensificación de fenómenos meteorológicos en toda la región, y en general en el planeta: lluvias más intensas y periodos más largos de sequía. El volumen de precipitación anual total no está sufriendo grandes variaciones, pero sí su distribución: cae igual cantidad, pero en episodios más concentrados y cortos, alargando los periodos secos y poniendo en peligro el suministro de agua a los habitantes. Los escenarios de cambio climático para el Caribe prevén un empeoramiento de las condiciones, con reducción en el volumen total de precipitaciones y sequías más prolongadas. Los habitantes de Bequia posiblemente no entiendan de modelos de circulación global, pero sí están ya sintiendo anomalías en las precipitaciones, acompañada de angustia por ver sus depósitos vacíos, y tener que hacer frente al excesivo costo de comprar agua de buques cisterna.

Triste ironía para una pedacito de tierra rodeado de agua por todas partes, ¿no? Pues esa condición es la que estamos intentando aprovechar para intentar ayudar a la población de Paget Farms, la más humilde de la isla, a solucionar sus problemas de agua de manera sostenible. A través de una donación del Fondo Global para el Ambiente, el Banco Mundial está implementando un proyecto de adaptación a los impactos del cambio climático en el Caribe. Una componente de este proyecto es la instalación de una planta de ósmosis inversa para desalinizar agua de mar, que producirá el agua potable necesaria para Paget Farms. La ósmosis inversa es un proceso que consume grandes cantidades de energía, llegando a suponer hasta el 80% del costo total de la inversión (Gilau et al, 2007). Además, en Bequia la energía se produce a través de motores de combustible diesel, por lo que la nueva demanda de la planta de desalinización supondría costos adicionales y emisiones de gases de efecto invernadero. La solución propuesta es la generación de energía a través de paneles solares, que serán instalados en los tejados de la escuela municipal, edificio simbólico que además reúne las características de resistencia a huracanes.

De esta manera, y aprovechando la experiencia para sensibilizar a los niños en la escuela, la isla de Bequia dispondrá de paneles solares que producirán la energía necesaria para alimentar la planta de desalinización, convirtiéndose además en un ejemplo demostrativo para toda la región. Los paneles solares verterán la electricidad en la red local, y la planta desalinizadora tomará de la red la energía exacta que necesita. El exceso será aprovechado para otros usos, reduciendo el consumo de diesel en la isla.

Por su parte, el Gobierno va a instalar las tuberías y la red de distribución del agua producida, así como ocuparse de la operación y mantenimiento de todo el sistema.

Este ejercicio no solamente dotará de agua a Ottis y a la comunidad de Paget Farms, sino que además va a proporcionar toda la información necesaria sobre los costos, beneficios, necesidades institucionales y organizativas para que el Gobierno de San Vicente y las Granadinas, y países de problemática similar, tomen decisiones sobre cómo, cuándo y dónde expandir esta experiencia a otras zonas con déficit hídrico similar. Además, gracias a este proyecto piloto la compañía de abastecimiento de agua potable adquirirá experiencia en la gestión y operación de tecnologías de desalinización, y la compañía eléctrica tiene una gran oportunidad de experimentar y probar la energía solar.

El cambio climático está ocurriendo. Y en estas zonas del Caribe sus consecuencias se sienten con especial intensidad. Sólo hay que preguntarle a los habitantes. Considero que existe la obligación moral de que los países más ricos ayuden a los menos desarrollados a adaptarse a estos impactos, que no han generado, pero que sí están sufriendo.

Daniel Mira-Salama

Si hace 15 años le hubiéramos preguntado a un neurocientífico cómo se comunican las neuronas de nuestro cerebro nos habría respondido: Un impulso eléctrico viaja a lo largo de la neurona, y cuando llega a su final libera señales químicas para comunicarse con la siguiente. Revolución: añadid las ondas cerebrales como una nueva manera de coordinar a distancia diferentes partes del cerebro.

Hablar de “ondas cerebrales” hace 15 años hubiera sonado más a charlatanería que a ciencia capaz de ser testada experimentalmente. Pero en este post, la investigadora Victoria Puig del Picower Institute del MIT nos habla de por qué su estudio es uno de los campos más activos de la neurociencia, y de cómo las ondas cerebrales generadas por la actividad eléctrica de nuestras neuronas pueden ser incluso un mecanismo para comunicar diferentes áreas del cerebro entre sí.

La belleza computacional de las ondas cerebrales Por Vicky Puig

¿Os habéis planteado alguna vez cómo nuestro cerebro se orienta en el espacio? ¿Cómo podemos tener un mapa mental de nuestra casa, la oficina, las paradas del metro? No es una pregunta trivial. Conocemos el mecanismo celular de la navegación espacial y es muy sofisticado. Se lleva a cabo en una zona del cerebro llamada hipocampo. Muchas neuronas del hipocampo son lo que llamamos 'células de lugar' (place cells), neuronas que solamente disparan potenciales de acción cuando estamos en un lugar concreto del espacio, su lugar preferido.

Las neuronas del hipocampo también llevan información sobre la velocidad a la que nos movemos. Lo único que falta para poder orientarnos es saber hacia dónde nos dirigimos. Nuestro cerebro monitoriza en todo momento la posición de nuestra cabeza gracias a las 'células de dirección de cabeza' (head direction cells), localizadas en varias zonas del cerebro. La comunicación entre las 'neuronas de lugar' y las 'neuronas de dirección de cabeza' nos orienta, nos informa de hacia dónde vamos y qué hemos dejado atrás. ¿Pero cómo se produce esta comunicación? Creemos que a través de ondas cerebrales.

Las ondas cerebrales son oscilaciones de actividad eléctrica generadas por la sincronización de muchas neuronas. Existen ondas de distintas frecuencias y amplitudes que viajan de un lado a otro de nuestro cerebro. Sabemos con cierto detalle qué ondas aparecen durante el sueño y qué ondas emergen durante distintas tareas cognitivas mientras estamos despiertos. Y estamos empezando a comprender las propiedades que rigen el comportamiento de estas ondas.

En la última década se ha estudiado exhaustivamente la relación de las ondas cerebrales, y la sincronización de las neuronas que las generan, con diversos procesos cognitivos. Durante este tiempo se han descubierto varios fenómenos de sincronización neuronal que nos están dejando a muchos neurocientíficos con la boca abierta, porque dejan entrever la complejidad y exquisitez de los mecanismos celulares que generan las ondas. Os explicaré los dos fenómenos de este tipo más conocidos.

La precesión de fase en el hipocampo

A nivel experimental, es relativamente fácil observar secuencias de activación de 'neuronas de lugar' en el hipocampo de ratas que recorren un pasillo. Las neuronas disparan de forma consecutiva cuando las ratas pasan por lugares adyacentes en el pasillo, dando una información muy precisa al animal sobre dónde se encuentra en cada momento. La secuencia invertida se activa cuando las ratas realizan el itinerario contrario. Y además, pasa algo muy curioso: cuando las ratas están soñando durante el sueño REM se 'reactivan' las mismas secuencias... ¿Soñarán las ratas con su paseo durante el experimento?

Os muestro aquí un video que ha hecho el Dr. Fabian Kloosterman, investigador en el laboratorio de Matthew Wilson en MIT, uno de los laboratorios punteros en el estudio de las ‘neuronas de lugar’. En el video podréis ver a una rata que camina por el pasillo en busca de golosinas, y oiréis los disparos de 7 ‘neuronas de lugar’ que descargan en lugares específicos del pasillo. Los disparos de cada neurona se muestran sobre el pasillo como puntos de distintos colores.

En la figura de abajo está ilustrado un esquema simplificado de los experimentos. La rata corre por un pasillo mientras los investigadores registran, por ejemplo, la actividad de las neuronas 1 a 4 (los disparos están marcados con rectángulos verticales).

Cada neurona dispara potenciales de acción cuando la rata pasa por zonas concretas del pasillo (marcado como círculos alrededor de la rata). Las neuronas 1 a 4 siempre descargan consecutivamente, aunque existe solapamiento entre sus 'lugares favoritos' (place fields).

* * * Y ahora viene lo más interesante. En el hipocampo, al mismo tiempo que las 'neuronas de lugar' se activan una tras otra, aparece la onda theta (4-8 Hz), y de forma muy prominente. Si observáis con detalle la figura os daréis cuenta de que la secuencia de disparos de las distintas neuronas se repite en cada ciclo theta (cada ciclo va de un pico al siguiente), es decir, está 'compactada' durante los ciclos de la onda (marcado con un rectángulo).

* * * El fenómeno de la precesión de fase es aún más complicado y sutil. De hecho, los investigadores tardaron bastante tiempo en descubrir este fenómeno después de haber registrado muchas 'neuronas de lugar'. Fijaos en la parte ampliada de la figura: el primer potencial de acción ocurre en el valle del ciclo theta (primer asterisco); el tercer disparo ocurre antes en el ciclo (segundo asterisco); el quinto disparo ocurre justo después del pico, casi medio ciclo antes (tercer asterisco). Es lo que llamamos precesión del disparo durante la fase de ondas theta. No se sabe por qué ocurre, pero siempre es así. Por eso las secuencias de activación siempre se repiten intactas en cada ciclo theta: los disparos de la neurona 1 se adelantan en el ciclo para 'dejar espacio' a los disparos de las neuronas que aparecen más tarde en la secuencia.

Pero ahí va uno de los grandes misterios de la neurociencia: el hipocampo es una estructura clave para otras tareas más complejas que la navegación espacial: la memoria y el aprendizaje. No sabemos cómo el hipocampo es capaz de procesar estas funciones considerando el complejo sistema de sincronización de las 'neuronas de lugar'. Ni siquiera sabemos si las 'neuronas de lugar' juegan algún papel en la memoria y el aprendizaje...

Memorización del orden de objetos dependiente de fase

Nuestro laboratorio aquí en MIT describió recientemente cómo recordamos a nivel neuronal el orden de varios objetos (números, palabras, imágenes...). Por ejemplo, la secuencia de un número de teléfono. El orden de los objetos se mantiene gracias a neuronas que disparan durante distintas fases de cada ciclo de onda, en este caso de la onda gamma (20-80 Hz). A su vez, las ondas gamma se encuentran 'inmersas' o potenciadas en ciclos theta más lentos.

Los modelos computacionales han estimado que si la capacidad de memoria depende del número de ciclos gamma en cada ciclo theta, los humanos podemos memorizar un máximo de 7±2 objetos simultáneamente. Lo interesante es que los experimentos clásicos de capacidad de memoria ya establecieron hace muchos años que 7±2 es el máximo número de objetos que los humanos podemos memorizar. Sabemos que cada persona tiene un patrón de ondas específico. Por lo tanto, la frecuencia de tus ondas cerebrales podría determinar lo bueno o malo que eres memorizando secuencias de cosas...

Fenómenos como estos fascinan a neurofisiólogos, matemáticos y científicos computacionales. No sólo por su belleza, sino porque revelan que las ondas cerebrales siguen unas reglas muy estrictas y complejas. Es muy probable que fenómenos como estos sean comunes en muchas zonas del cerebro, pero todavía no los hemos descubierto. La navegación y la memorización secuencial de objetos son en realidad tareas cognitivas sencillas y fáciles de estudiar. Es posible que en un futuro cercano las matemáticas de ondas nos ayuden a comprender cómo una sinfonía de neuronas sincronizadas genera distintos tipos de ondas que hacen que nuestro cerebro haga las maravillas que hace.

Vicky Puig

Otoño en Shenandoah, bife en Argentina

Por: | 13 de octubre de 2010

Este post empieza en otoño y termina en primavera. Con sólo dos días de separación.

Empieza el domingo cuando en plena visita al Parque Nacional de Shenandoah (estado de Virginia) una aficionada al dibujo me preguntó porqué en el otoño algunas hojas se vuelven amarillas y otras rojas. Termina hoy martes en Buenos Aires frente a un bife de chorizo, recordando el físico de Harvard que días atrás me había mostrado las fórmulas matemáticas para cocinar el chuletón perfecto. Y en medio, hice un maloliente amigo.

El color de las hojas en otoño

Las hojas de los árboles son verdes porque tienen clorofila; un pigmento que les ayuda a utilizar la energía del sol para convertir dióxido de carbono y agua en oxígeno y glucosa (fotosíntesis), y cuya enorme concentración genera el característico color verde del follaje.

Pero mantener las hojas es también energéticamente costoso para el árbol. Y cuando a medida que se acerca el invierno las horas de luz se reducen y hacen menos intensas, a algunos árboles les sale más a cuenta desprenderse de ellas y pasar a un cierto estado de reposo hasta que llegue la primavera.

Los árboles de hoja caduca dejan de enviar nutrientes a través de sus venas, con lo que poco a poco van perdiendo clorofila y cambiando de color. ¿por qué amarillos y/o rojos? Los pigmentos carotenoides y xantofilas que ofrecen el preciosos color amarillento siempre han estado presentes en la hoja, aunque en menos concentración y enmascarados por el intenso verde de la clorofila. Cuando ella se descompone, relucen los amarillos. Pero no siempre. En algunas especies se generan unas reacciones químicas que producen antocianinas; otro pigmento que alargará un poco su vida al protegerlas de la luz ultravioleta, y las coloreará de rojo. Las antocianinas se encuentran en gran cantidad de hojas y frutas, son las responsables de toda la gama de colores entre el rojo y el azulado, y su alto poder antioxidante está siendo investigado por la industria farmacéutica. Las hojas pasarán unas semanas secándose y volviéndose gradualmente marrones, hasta que el viento o la lluvia las desprenderá del árbol.

La invasión de las chinches

Pensaba que había hecho un nuevo amigo cuando una simpática chinche no quería despedirse de mi parabrisas.

Fue parar en un mirador de Shenandoah, y comprobar que no estaba sola. Varias de sus compañeras revoloteaban alrededor y empezaron a pegarse al negro metalizado de mi auto alquilado. Sin querer –y sin tampoco mucho cuidado- pude averiguar que eran de las que desprenden un olor fétido si las pisas. ¿Qué función tiene ese olor? Defensa, deduje. Buscando confirmación ya en casa, comprobé que efectivamente estos “stink bugs” tienen dos glándulas en su tórax produciendo y almacenando un líquido maloliente que mantiene alejado a la mayoría de pájaros y otros posibles depredadores. Pero lo más curioso que descubrí fue que esa especie concreta que aparecía en todos los rincones del parque era una especie invasora llegada hace unos años de Asia, y al no tener depredadores específicos, acampaba a sus anchas por los campos del este de EEUU. Se ve que este año su población es considerablemente alta, y empiezan a ser algo más que molestos.

El bife perfecto

“Para cocinar un buen filete en realidad sólo hay dos temperaturas que importan”, me dijo hace dos semanas en Harvard el físico Otger Campàs, ideólogo, organizador y profesor de la asignatura de ciencia y cocina que, abanderada por Ferran Adrià, José Andrés, y otros cocineros españoles y estadounidenses, está causando furor entre los alumnos de esta universidad.

Más adelante os hablaré de las esferificaciones y espumas con lecitina de huevo ya popularizadas por Adrià, o de los helados calientes y brillo del chocolate sobre los que están investigando a petición expresa de los cocineros. Pero justo el jueves que charlé con Otger, venía de impartir una clase donde explicaba las fórmulas matemáticas que representan la transmisión de calor hacia el interior de la carne.

Gustos aparte, lo que podríamos considerar un chuletón perfecto sería una pieza de carne gruesa, que se mantiene jugosa, que está cocinada en su interior pero mantiene el color rojizo hasta casi la superficie, y que tiene una sabrosa capa tostada en su exterior. ¿sabrosa por qué? Aquí llega la primera temperatura que mencionábamos: 154ºC. Ésta es la temperatura a la que se produce la maravillosa reacción de Maillard en que aminoácidos y azúcares empiezan a descomponerse generando todo tipo de aromas. La carne que cueces para hacer un caldo nunca pasa de 100ºC, y por eso no tiene el mismo sabor. Y si el bistec lo pones a la sartén y va desprendiendo agua, pasará algo parecido: el agua hervirá y lo cocinará en lugar de caramelizarlo. Lo puedes solucionar con un poco de aceite, que forma una película protectora y no deja escapar el agua de la carne. Dicho eso, los 154ºC los alcanzas fácilmente tanto en el horno como en la parrilla. El problema es que si es muy grueso, te tocará esperar bastante hasta que el centro alcance los 52ºC (temperatura suficiente para que las proteínas empiecen a desnaturalizarse pero se mantengan todavía tiernas y jugosas), y entonces las capas medias te quedarán demasiado “grises”.

Conclusión apresurada: si tienes un pedazo de carne bien grueso, lo mejor es cocinarlo al horno a temperaturas lo más bajas posibles (Otger te sabe calcular con sus fórmulas el tiempo exacto en función de su grosor y composición química), retirarlo, calentar el horno a máxima potencia, e introducir la carne cuando esté bien caliente para generar la reacción de Maillard en el exterior. Si no lo retiras y simplemente subes la temperatura, perderá más líquido y las capas próximas a la superficie se cocinarán demasiado.

Mi primer bife de chorizo en Argentina no estaba mal, pero llevaba mayores expectativas. Será cuestión de continuar buscando. Pasada mi charla de mañana en el seminario de periodismo científico al que me han invitado, todavía me quedarán unos cuantos días para explorar el paso repentino del otoño a la primavera en Buenos Aires.

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