El hombre que estrenó cráneo

Una nueva aplicación para la tecnología de impresión 3D: remplazar cráneos.

Sí: mediante esa tecnología médicos implantaron el 75% del cráneo de un hombre, desarrollo aprobado por la FDA en febrero. El implante se hizo el 4 de marzo, reportó Tech News Daily. Este fue elaborado con base en una clase de termoplástico llamado polieterketoneketona (PEKK), un material moldeable a cierta temperatura que regresa a cierto estado cuando se enfría. A diferencia de la mayoría d ellos plásticos, las largas cadenas de polímeros de los termoplásticos no se quiebran durante el proceso de mezcla.

Como toda impresión 3D, el proceso comienza con un escan digital para usar como patrón. En este caso puede ser un escan CT o MRI del cráneo de la persona. Luego el printer hace una nueva versión de la pieza que falta, capa a capa. La versión impresa semeja un cráneo real de varias maneras, pero adiciona detalles de la superficie y los bordes del implante para fomentar el crecimiento celular. Esto puede ayudar además a que el hueso existente se una al implante con mayor facilidad.

El producto específico para la persona puede tardar dos semanas.

De la tecnología se podrían beneficiar personas que sufran accidentes en autos o traumas en la cabeza, así como aquellos con tejido óseo canceroso en el cráneo. Los implantes plásticos son livianos, no se corroen y no activan detectores de metales.

El implante del cráneo en 3D fue hecho por una compañía llamada Oxford Performance Materials, aunque la compañía envía al extranjero sus implantes esta fue la primera vez que se hace en Estados Unidos.

Nota: Una impresora 3D realiza ‘impresiones’ de diseños en 3D, creando piezas o maquetas volumétricas a partir del diseño hecho por un computador, según la definición de Wikipedia.

Dibujo cortesía OPM

Humanos tendríamos un nuevo pariente

¿Y por qué no había ningún homo reciente de Asia? La pregunta llevó a muchos científicos a pensar que tarde que temprano aparecería alguno.

El análisis de fósiles del suroccidente de China sugiere que allí habitó lo que podría ser una nueva especie del género o alguien relacionado.

En 1979 se había descubierto un cráneo en la caverna Longlin en la provincia Guangxi, pero solo ahora se analizó en detalle.

Tenía huesos gruesos, arcos prominentes en las cejas, una cara aplanada y no posee la barbilla típica de los humanos. “Es anatómicamente único entre los miembros del árbol evolutivo humano”, dice Darren Curnoe, de University of New South Wales en Sidney (Australia).

El cráneo contiene un conjunto inusual de rasgos primitivos como aquellos vistos en nuestros ancestros de hace cientos de miles de años, junto con rasgos modernos similares a las personas de hoy.

Curnoe y Ji Xueping, de Yunnan University en China, han hallado más evidencias del nuevo homínido en la caverna Malu. Laos seres de la caverna del venado rojo los bautizó Curnoe porque existen rastros de que cocinaban los grandes venados.

Pero no se sabe en dónde encuadran estos fósiles en nuestro álbum familiar. Para Curnoe, podrían estar relacionados con los primeros miembros de nuestra especie (Homo sapiens) que evolucionaron en África hace cerca de 200.000 años y se diseminaron por Asia hasta llegar a China. Pero prefiere la idea de que son una nueva línea evolutiva que evolucionó en Asia oriental paralela a nuestra especie, tal como los Neandertales, en particular porque lucen muy distinto a los primeros homínidos africanos.

Chris Stringer, del Museo de Historia Natural de Londres, dijo a New Scientist que sus rasgos primitivos sugieren que podrían estar relacionados con los enigmáticos denisovanos, conocidos por un dedo de hace 30.000 a 50.000 años encontrado en una caverna de Siberia.

Se sabe que vivieron en el este de Asia y que se aparearon con nuestros ancestros directos. Para él, los nuevos fósiles podrían ser el producto de tal apareamiento.

El análisis de los restos chinos reveló que datan de hace unos 11.500 años, una época muy reciente, lo que indica que pudieron haber sobrevivido a la última Edad de Hielo.

Un análisis del ADN podría colocar el hallazgo en su sitio correcto del árbol evolutivo humano.

Foto del cráneo del fósil chino, D. Curnoe

Un perro de hace 33.000 años

Si los perros descendieron de múltiples ancestros es una inquietud que queda abierta tras el hallazgo de un cráneo de can de hace 33.000 años descubierto en una caverna en Siberia.

El fósil tiene la misma antigüedad que los restos de perro hallados en Bélgica hace un tiempo.

El cráneo preservado hallado en las montañas Altai es una de las más antiguas evidencias de la domesticación de ese animal y sugiere que esta pudo darse al tiempo en distintas localidades geográficas antes que en un solo evento de domesticación sugieren los investigadores.

Esto iría en contra de las evidencias que ha aportado el ADN, pero es una nueva posibilidad.

“Tanto los hallazgos belga como siberiano son especies domestyicadas según las características morfológicas”, dijo Greg Hodgins, investigador de la Universidad de Arizona, coautor del informe científico.

“Esencialmente, los lobos tienen largas y delgadas quijadas y sus dientes no están apiñados, y la domesticación deriva en un acortamiento de quijadas, ampliación de las mandíbulas y amontonamiento de dientes”.

El cráneo hallado está muy bien preservado, lo que permite un buen estudio del cráneo, dientes y mandíbulas.

“Es interesante que no parece ser un ancestro de los perros modernos”, dijo Hodgins.

Este perro vivió antes de Último Máximo Glacial, que se dio entre hace 26.000 y 19.000 años cuando las capas de hielo de la última Edad de Hielo de la Tierra alcanzaron su máxima extensión y modificaron severamente los patrones de vida de humanos y animales de ese tiempo.

Ninguno de los linajes belga y siberiano superó ese Último Máximo Glacial, pero ambos cráneos indican que la domesticación de perros por los humanos se presentó repetidamente a través de la temprana historia humana en distintos puntos geográficos.

Antes del UMG, los humanos vivían con lobos o especies de cánidos en extensas áreas separadas de Euro-Asia.

Foto N. Odonov

Pelea entre humanos hace 126.000 años

Que la humanidad se ha dado duro siempre no queda duda a la luz de un hallazgo presentado hoy en Proceedings of the National Academy of Sciences.

El estudio de un cráneo humano de Asia oriental de del Pleistoceno medio hallado en Maba, China, revela un caso de agresión entre personas que produjo un trauma craneal hace 126.000 años.

El estudio sugiere que una hendidura de 14 milímetros, una lesión que selló con una depresión ósea hacia el cerebro fue el producto de un trauma forzado por un accidente o, más probable, por una agresión de otro humano.

“Esta herida es muy similar a la que se observa hoy cuando alguien es golpeado con un objeto pesado. Es parecido a un pequeño episodio conocido de la Edad de Hielo y podría ser el primer caso documentado de agresión entre personas y de trauma inducido por humanos”, según Lynne Schepartz, profesor del School of Anatomical Sciences en la University of the Witwatersrand, uno de los coautores del paper.

Lógico, del incidente no se pueden conocer más detalles: si fue premeditado, por una discusión o qué.

El hallazgo y estudio de lesiones traumáticas en fósiles humanos interesa por cuanto permite evaluar el riesgo relativo de lesiones en distintos grupos, la localización del trauma y las implicaciones de comportamiento.

Ayuda además a identificar y entender algunas de las primeras manifestaciones conocidas de agresión interhumana.

En la foto se aprecia la localización de la lesión en el cráneo, el hundimiento del hueso. Cortesía University of the Witwatersrand

Curioso, curioso, bien curioso

Dinosaurios picados. ¿Cómo se rascaba un dinosaurio? Vaya uno a saberlo, pero lo que parece posible es que estos grandes animales tenían… piojos. El estudio en Biology letters empleó fósiles y datos moleculares para rastrear la evolución de los piojos y sus hospederos. Presentó serias evidencias de que los ancestros de los piojos que hoy se alimentan de las aves y distintos mamíferos comenzaron a diversificarse antes de la masiva extinción de los dinosaurios hace 65 millones de años. En la foto, piojo de hace 44 millones de años. Curioso.

Síndrome metabólico. Cortar los carbohidratos parece ser más efectivo que reducir las calorías en personas que buscan reducir la cantidad de grasa en su hígado (una de las consecuencias del síndrome metabólico tan en boga hoy), según investigadores del UT Southwestern Medical Center. “Lo que nos dice este estudio es que si su doctor le dice que necesita reducir la cantidad de grasa en su hígado, usted puede hacer algo en un mes”, dijo Jeffrey Browning, líder de la investigación que será publicada en el American Journal of Clinical Nutrition. Curioso y llamativo.

Mujeres parecidas a hombres. Un interesante estudio en España reveló que las mujeres no son hoy lo que eran. Bueno, al menos en su cráneo. El estudio se examinó cientos de cráneos españoles y portugueses de varios siglos, encontrándose que las diferencias en los rasgos craneofaciales de hombres y mujeres se han hecho menos pronunciadas. Una investigación para aprender más de restos esqueléticos y para ayudar a identificar un individuo con base en sus restos, explicó Ann Ross, de North Carolina State University. Curioso.

Egipcios obstruidos. Las arterias taponadas no eran raras en la familia de la reina egipcia Ahmose-Henutempet, que gobernó durante la dinastía 17, hace unos 3.600 años, según una investigación en la que se escaneó el cuerpo de las momias. La reina, que murió en sus años 40 y su hermana, la princesa Ahmose-Meyret-Anon presentaban señales de aterosclerosis, la acumulación de sustancias grasas en los vasos cardiacos que derivan en ataques y derrames, reveló el estudio divulgado en el encuentro del American College of Cardiology y en el que se escanearon 44 momias de la familia real. Bien curioso.

Muñeca habladora. Medir el hueso de la muñeca podría ser una nueva manera de identificar qué niños y adolescentes con sobrepeso enfrentan un mayor riesgo de desarrollar enfermedad cardiovascular, según una investigación publicada en Circulation. “Esta es la primera evidencia de que la circunferencia de la muñeca está altamente relacionada con la evidencia de resistencia a la insulina, dijo Raffaella Buzzetti, de la Universidad de Roma, cabeza del estudio. Curioso.

Descifran crimen de hace 2.500 años

Lo cogieron y lo colgaron. Luego, ya muerto, lo decapitaron. Científicos que parecen haciendo de policías descifraron ese asesinato, un asesinado que se sepa, nunca fue denunciado: ¡ocurrió hace 2.500 años! En plena Edad de Hierro.

Durante excavaciones en la Universidad de York se encontró en 2008 el cráneo y el cerebro de alguien que vivió en aquel periodo. Perteneció a una persona que fue víctima de un ritual.

Las fracturas y marcas de los huesos sugieren que el hombre, que tenía entre 26 y 45 años, murió probablemente ahorcado y después fue cuidadosamente decapitado y su cabeza enterrada aparte del cuerpo.

Dentro del cráneo se encontraron rastros del cerebro, siendo uno de los cerebros más antiguos hallados en Europa.

Un equipo multidisciplinario de científicos, incluyendo arqueólogos, químicos, bioarqueólogos y neurólogos condujo el estudio para tratar de ver cómo sobrevivió el cerebro tanto tiempo, cuando el resto de tejidos blandos se descompuso.

El estudio fue publicado en el Journal of Archaeological Science.

Desde su hallazgo el cerebro es preservado baja estrictas condiciones controladas para evitar que se destruya, pero se han examinado muestras con sofisticados equipos, incluyendo escáneres.

La datación indica que ese individuo vivió en algún momento entre el año 673 y el 482 antes de Cristo.

Se cree que parte de la extraña preservación del cerebro se debe a que fue enterrado pronto tras la muerte.

Foto cortesía U. de York.

Comiendo por la piel

Como que no le bastara con la boca. El pez que come por la piel. Bueno, casi pez, porque no hay consenso.

Cuando el hagfish, un craneado (Craniata), clado de los cordados, se entierra en un animal muerto, no sólo estaría comiendo por su cavidad bucal, sino… ¡por la piel!

Estudios de laboratorio sugieren que esta especie puede tomar nutrientes directamente a través de sus tejidos externos, según Chris M. Wood, de MacMaster University en Haimilton, Canadá, fisiólogo de peces.

Aunque diversos animales marinos sin huesos pueden alimentarse a través de la piel, no se había demostrado en especies tan cercanas a los peces y los vertebrados modernos.

El hagfish de la clase Myxini no es considerado por algunos científicos como un vertebrado. Es el único animal que posee cráneo, pero no columna vertebral.

El estudio de Wood y colegas aparece publicado en Proceedings of the Royal Society B.

“Uno de los pasos importantes en la evolución fue abandonar la alimentación a través de la piel y concentrarse en la alimentación a través del estómago”, dijo Wood.

La piel, con barreras poderosas contra las sustancias externas, permitió a los animales mantener su química interna más separada del mundo exterior, pudiéndose mover hacia agua dulce y luego a tierra.

Otro biólogo, Frederic Martín, de la Universidad de Hawai en Manoa, cree que el estudio hecho debería contener otros análisis.

Una prótesis movida por el cerebro

Perdió el brazo, pero no dejará de tenerlo. ¿Cómo así? Imagínense una prótesis accionada desde… ¡el cerebro! Y eso es lo que viene en camino.
Científicos del Applied Physics Laboratory de John Hopkins desarrollarán y examinarán una prótesis en humanos, usando una interfaz controlada por el cerebro.
Bajo un programa de una agencia del Departamento de Defensa de Estados Unidos, desarrollaron en 2009 dos prototipos complejos, superando los modelos existentes, casi todos nacidos por los amputados de la Segunda Guerra Mundial.
El diseño final ofrece 22 grados de movimiento, incluyendo el movimiento independiente de cada dedo, en un paquete que pesa cerca de 9 libras, tal como un brazo natural y tan diestro como éste, siendo además capaz de una agilidad mecánica sin precedentes y pudiendo responder al pensamiento de quien lo tiene, según informe en Daily Science.
Es una revolución, según Michael McLoughlin, del APL. “Ahora, en fase 3, estamos listos para ensayarlo con humanos para demostrar que el sistema puede ser operado con los pensamientos del paciente y que puede brindarles una retroalimentación sensorial devolviéndoles la sensación del tacto”.
El grupo desarrollara microrredes implantables para grabar las señales cerebrales y simular el cerebro. También conducirán experimentos y ensayos clínicos para demostrar la capacidad de usar interfaces neuronales implantables con seguridad y controlar efectivamente la prótesis, así como optimizar el control del brazo y algoritmos de retroalimentación sensorial que permitan la manipulación hábilmente a través del uso de una neuro-prótesis como extremidad.
Los científicos trabajarán con la Universidad de Pittsburgh y el California Institute of Technology. No hay que olvidar que el año pasado, en un esfuerzo por su lado, demostraron que un par de macados con pequeños chips implantados en sus cerebros pudieron operar un brazo robótica con sólo pensar en él. Unos alambres transportaban las señales a través del cráneo y luego un software las convertía en movimientos del brazo robótica.
En la imagen, un prototipo para desarrollar. Cortesía DARPA/JHUAPL/HDT Engineering Services.

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