3 noticias que hay que leer

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Cómo crecen los músculos. Sería necio afirmar que los músculos crecen cuando se los ejercita, pero no el preguntarse ¿por qué?

El secreto descansa en un factor químico producido por las células musculares durante su trabajo (como cuando se levanta pesas) que les señala a las células madre musculares multiplicarse para recibir la carga. La sustancia, factor de respuesta serum (Srf) aparentemente activa las células madre –células dormitantes capaces de diferenciarse en células musculares- para proliferar y convertirse en fibra muscular. Más fibras significan mayor músculo y más fortaleza.

El estudio fue hecho por Athanasia Sotiropoulos, del instituto Inserm en Francia y se publica hoy en Cell Metabolismo.

Se acaba el segundo bisiesto. Este mes, la International Telecommunication Union considerará una propuesta para eliminar el ‘segundo bisiesto’, un segundo que de tanto en tanto se adiciona al tiempo universal coordinado (UTC) para mantenerlo sincronizado con la rotación de la Tierra y la posición de los cuerpos celestes. Desde los años 70 se ha adicionado una docena de segundos.

Al eliminar la adición, el UTC no podrá en adelante describir la orientación de la Tierra con respecto al Sol y otras estrellas. Para 2050, los relojes diferirían del tiempo celeste real cerca de 30 segundos. Para los astrónomos, es una notable diferencia.

Simios tienen iPad. En el Zoológico de Milwaukee, los orangutanes podrán establecer comunicación con sus congéneres de otros zoológicos: llevan ya un tiempo jugando con los iPad que les proporcionaron y ahora se planea instalar Internet inalámbrico en sus recintos para que logren establecer la comunicación. El experimento servirá para recaudar fondos, explicó el conservacionista Richard Zimmerman, para el cuidado de estos animales en peligro de extinción.

Los orangutanes juegan con los iPad dos veces a la semana y quedan muy impresionados cuando ven televisión, imágenes de otros orangutanes y caras que les son conocidas. “Les fascinan las cosas brillantes. Les Gusta entretenerse”, dijo citado por la BBC.

Unas células vitales para el aprendizaje

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No solo son el pegamento que mantiene juntas las neuronas, como se había pensado. Las células gliales, llamadas así por la palabra griega ‘cemento’ son fundamentales para la plasticidad cerebral, esa manera como el cerebro se adapta, aprende y almacena la información.

Investigadores de la Universidad de Tel Aviv encabezados por Maurizio De Pittà piensan que las gliales desempeñan un papel más allá de mantener unidas las neuronas y poseen información para el proceso de aprendizaje. “Son como las supervisoras del cerebro, Al regular la sinapsis, controlan la transferencia de información entre neuronas, incidiendo en la forma como el cerebro procesa la información y aprende”, dijo.

De Pittà, junto con Eshel Ben-Jacob, Vladislav Volman (The Salk Institute) y Hugues Berry (Université de Lyon), desarrolló un modelo de computador que incorpora la influencia de las células gliales en la transferencia de la información sináptica, reporte presentado en Plos Computational Biology.

El modelo puede ser implementado en tecnologías basadas en redes cerebrales tales como softwares de computador y microchips, así como de ayuda para desórdenes cerebrales como la enfermedad de Alzheimer y la epilepsia.

El cerebro está constituido por dos tipos principales de células: neuronas y gliales. Las primeras activan las señales que dictan cómo pensamos y nos comportamos, usando la sinapsis para pasar el mensaje de una neurona a otra.

Las células gliales abundan en el hipocampo y en la corteza, dos áreas del cerebro que ejercen el control sobre la capacidad del cerebro de procesar información, aprender y memorizar. De hecho, por cada neurona, hay de 2 a 5 gliales.

El cerebro, explica Ben-Jacob, es como una red social. Los mensajes se pueden originar en las neuronas, que usan la sinapsis como su sistema de entrega, pero las gliales sirven como un moderador, regulando cuáles mensajes se envían y cuándo.

Estas células pueden acelerar la transferencia de información o disminuir la actividad si la sinapsis está sobrecargada. Esto convierte las gliales en las guardianas de nuestros procesos de aprendizaje y memoria, orquestando la transmisión de información para el funcionamiento óptimo del cerebro.

En la foto, células gliales de ratón. Cortesía.

Cómo reversar efectos de la cocaína

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Gracias al poder de la optogenética, investigadores en Suiza no solo establecieron el primer vínculo causal entre los cambios inducidos por la cocaína en células cerebrales y el comportamiento físico, sino que han revertido tales modificaciones, reveló un artículo en Nature.

Es un resultado muy excitante, dijo Mark Thomas, de la Universidad de Minnesota, quien no estuvo envuelto en el estudio. “Es una prueba de que reversando la plasticidad sináptica inducida por la droga se puede modificar el comportamiento. Desde esa perspectiva, es un gran paso adelante”.

Como en humanos, los ratones que ingieren cocaína se hacen más activos físicamente y ansiosos y con dosis repetidas estas situaciones incrementan, un fenómeno denominado sensibilización locomotriz, que demuestra que las primeras dosis de la droga provocan cambios en el cerebro.

La cocaína aumenta la activación neuronal del núcleo accumbens, una región cerebral relacionada con el placer y la recompensa, según Christian Lüscher, de la Universidad de Ginebra, quien dirigió el estudio. Es decir “la eficacia con la cual la transmisión que ocurre entre las neuronas aumenta”. Pero no existía prueba de que esto estaba relacionado con cambios de comportamiento.

Con el uso de optogenética se logró, una técnica en la cual canales de iones de algas sensibles a la luz se expresan en neuronas específicas haciendo que actúen en respuesta a la luz.

En una pequeña variación de esa técnica, Lüscher y colegas utilizaron estimulación por luz para reducir la actividad de las neuronas en aquel núcleo, reversando la actividad aumentada, llamada potenciación, que provoca la cocaína.

Cuando los ratones a los que se les había suministrado inyecciones de cocaína y fueron tratados con la optogenética modificada, la sensibilización locomotriz no aparecía y en cambio parecía que hubieran recibido la primera dosis de cocaína.

“Es destacable que en verdad funciona”, dijo Lüscher. “Ese era nuestro objetivo, pero que haya funcionado de tal manera tan confiable es muy interesante”.

La capacidad de reversar cambios celulares y conductuales provocados por drogas adictivas abre un camino de potenciales terapias, aunque estas están todavía un poco más lejanas.

Las palomas saben matemáticas

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Las palomas pueden aprender reglas matemáticas abstractas, algo que se creía reservado para los primates, reportaron científicos.

No se crea que son capaces de resolver complejos problemas matemáticos, pero sí tienen cierta habilidad para el razonamiento numérico.

Distintas especies, de las abejas a los elefantes, dice un artículo en Science, pueden discriminar entre cantidades de artículos, sonidos u olores y representan números mentalmente. Solo los primates (desde los lemures a los chimpancés) razonan numéricamente, según se ha demostrado.

En 1998, por ejemplo, se mostró que los monos rhesus pueden coger el concepto de número ordinal. Es decir, dados dos conjuntos con de 1 a 9 objetos, pueden determinar que, por decir, un set de una cosa debería ser colocado antes de uno con dos cosas y así por el estilo.

Desde entonces esa capacidad se ha demostrado en distintas especies de primates, indicó Damian Scarf, psicólogo comparativo de la Universidad de Otago en Nueva Zelanda, cabeza del nuevo estudio sobre las palomas. “Siempre ha existido una pregunta: si esa habilidad es exclusiva de los primates”.

Scarf y colegas hicieron el test con 3 palomas. Pasó un año entrenándolas para ordenar 3 sets conteniendo de 1 a 3 objetos, tal como un set con un rectángulo amarillo, dos óvalos rojos y tres barras amarillas. Los conjuntos aparecerían en una pantalla de computador y las aves tenían que picotearlas en la secuencia ascendente correcta para tener una recompensa en comida. “Tenían que aprender que era el número de cosas lo que importaba, no el color ni la forma”.

Luego se les pedía a las palomas colocar dos sets conteniendo entre 1 y 9 ítems en la secuencia correcta, ascendente, para ver si entendían el principio básico detrás de los números ordinales. En el entrenamiento solo habían aprendido de 1 a 3, pero no fallaron cuando se les presentaron los otros números con formas, como 5 óvalos o 7 rectángulos.

El resultado estuvo por encima de la mera casualidad.

“Esto sugiere que a pesar de una organización cerebral completamente distinta y a pesar de cientos de millones de años de divergencia evolutiva, palomas y monos pueden resolver el problema de una manera similar”, opinó Elizabeth Brannon, de Duke University, neurocientífica cognitiva que había liderado el estudio de los rhesus.

Mueven helicóptero con la mente

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Aunque hay porteros que en el fútbol tratan de desviar la pelota con los ojos sin conseguir más que sacarla del fondo de la red, manejar objetos con el cerebro sí es posible y es realidad ya de acuerdo con un novedoso sistema revelado en Plos One.

Científicos diseñaron un sistema no invasivo que permite a los usuarios controlar un helicóptero virtual con el solo uso de sus mentes.

Los investigadores, encabezados por Bin He, de la Universidad de Minnesota, desarrollaron una interfaz de computador basada en los electroencefalogramas que permitió a quienes la empleaban navegar de manera continua y precisa un helicóptero solo pensando acerca de dónde querían que se moviera la nave.

La tarea requería que los individuos dirigieran el helicóptero a través de anillos dispuestos al azar en un espacio tridimensional. Las tareas tuvieron éxito en el 85% de las veces.

Estudios previos en este campo han requerido procedimientos invasivos que permitían medir la actividad intracraneal, pero este nuevo desarrollo empleó electroencefalogramas en la forma de un casco en la cabeza de la persona. La técnica registra una onda cerebral particular llamada el ritmo sensomotor, que puede ser caracterizado y calibrado para controlar los movimientos del helicóptero en la pantalla.

Para He “este trabajo demuestra por primera vez que uno puede lograr tiempo real el control continuo tridimensional de un objeto volador en el mundo virtual con base en una interfaz de computador no invasiva basada en electroencefalograma. Esta habilidad, limitada en casos en los que se usaban registros invasivos abre las puertas a la bio-navegación no invasiva o neuroprótesis.

Dibujo cortesía Plos One

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