¿Tienen conciencia los peces? Podría ser…

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¿Son conscientes los peces? Pues científicos de Barcelona, Stirling y Bristol observaron un aumento de la temperatura corporal de 2 a 4 grados en peces cebra cuando están sometidos a estrés, un fenómeno conocido como fiebre emocional , como si estuviera relacionado con lo que los animales sienten frente a un estímulo externo.

Esa fiebre ha sido observada en mamíferos, aves y ciertos reptiles, pero no en peces. Por eso han sido catalogados como con poco nivel de sensibilidad.

En este experimento, con 72 peces, se comienza a cuestionar ese punto de vista.

Los peces fueron divididos en 2 grupos de 36 y puestos en un tanque grande con distintos compartimentos interconectados con temperaturas entre 18 y 35°C. En uno de los grupos las condiciones fueron normales, al otro se le sometió a estrés, confinado en tanque a 27grados por 15 minutos, luego liberado. Mientras el grupo de control permaneció a 28 grados, los ideales, el sometido al estrés tendió a moverse a compartimentos con temperatura más alta aumentando la temperatura corporal de 2 a 4 grados. Para los investigadores es una evidencia de que esos peces mostraban fiebre emocional.

Algunos científicos difieren en si los peces pueden tener conciencia, diciendo que su cerebro es simple y no posee corteza cerebral, tienen poca capacidad de aprendizaje y memoria, un repertorio de comportamiento simple y sin capacidad de experimentar sufrimiento. Otros argumentan que a pesar del pequeño cerebro, análisis morfológicos y de conducta han remarcado el parecido de algunas estructuras cerebrales con las de otros vertebrados, como el hipocampo, ligado al aprendizaje y la memoria espacial, y la amígdala de los mamíferos, vinculada a las emociones.

Sonia Rey, del Instituto de Acuicultura de la Universidad de Stirling cree que “estos hallazgos son muy interesantes: la expresión de fiebre emocional sugiere por primera vez que los peces tienen algún grado de conciencia”.

El estudio fue publicado en Proceedings of the Royal Society of London, Biological Sciences.

Si no se acuerda de algo, duerma

Otro de los beneficios de dormir bien: no solo protege los recuerdos sino que hace que sea más fácil traerlos en un momento tras despertar, según nuevo estudio de University of Exeter y el Basque Centre for Cognition, Brain and Language.

Luego de dormir es más fácil acordarse de algo que no podíamos recordar cuanto estábamos despiertos sugiere el estudio.

En dos situaciones en donde las personas olvidaron información durante 12 horas de vigilia, una noche de sueño facilitó el acceso a trazos de esa memoria que inicialmente eran muy débiles para ser recuperados.

El estudio publicado en Cortex rastreó los recuerdos de vocablos nuevos aprendidos antes de una noche de suelo o en un periodo equivalente de vigilia. A las personas se les pidió recordar las palabras tras haberlas conocido y luego de un periodo de sueño o de vigilia.

La investigación halló que en comparación con la vigilia completa en el día, el dormir ayudaba a rescatar más los recuerdos.

Para Nicolas Dumay “dormir casi que dobla las chances de recordar material que no se había logrado traer. El impulso en la accesibilidad tras dormir puede indicar que algunos recuerdos son consolidados en la noche. Esto respalda la noción de que dormidos recuperamos información señalada como importante”.

Aunque parece evidente ese hallazgo, si los recuerdos son más vívidos y claros tras dormir aún no es objeto de investigación.

Para Dumay, el impulso en la memoria proviene del hipocampo.

Descubren cómo se desdobla el cuerpo

Ilustración Wikipedia

Es el cerebro la clave de las experiencias de desdoblamiento del cuerpo que dicen experimentar algunas personas, no un acontecimiento sobrenatural.

Eso se deduce luego de un estudio publicado en Current Biology. En él los investigadores usaron un escáner cerebral y una cámara que dieron a los participantes la ilusión de que sus cuerpos estaban situados en otro lugar del cuarto diferente al que realmente estaban. Luego los científicos examinaron la actividad cerebral de las personas para determinar cuáles regiones estaban involucradas en la percepción de ellas de dónde estaba su cuerpo.

Los hallazgos mostraron que la experiencia consciente de dónde está situado el cuerpo surge de una actividad en las áreas cerebrales relacionadas con el sentimiento de pertenencia del cuerpo, así como en las regiones que contienen células conocidas por tener que ver con la orientación espacial. Estudios anteriores con animales habían mostrado que esas células, bautizadas como células GPS tiene un papel clave en la navegación y la memoria y por eso científicos recibieron el Nobel en 2014.

El sentimiento de poseer un cuerpo es una experiencia básica que cada uno de nosotros da por segura cada día de la vida, según Arvid Guterstam, neurocientífico del Instituto Karolinska en Suecia, coautor de la investigación.

Lo que querían era entender los mecanismos cerebrales detrás de la percepción de dónde está el cuerpo de uno, pero entenderlos en las personas y no en los animales.

En el experimento los participantes estaban en una escáner de resonancia magnética mientras con un dispositivo en la cabeza veía un video de un conjunto de cámaras en el cuarto, colocadas para mirar el cuerpo de un extraño mientras una imagen del cuerpo del participante que estaba en el escáner era visible detrás de aquella escena.

Para producir la ilusión de estar fuera del cuerpo, los investigadores tocaban el cuerpo de la persona mientras tocaban simultáneamente el del extraño en el mismo lugar, visto por las cámaras. Para los participantes la técnica producía la ilusión de que su cuerpo estaba en un sitio diferente del cuarto al que realmente estaba.

Al analizar la actividad cerebral se encontró el hipocampo, donde se hallan las células GPS, está involucrado en descifrar dónde está el propio cuerpo. También hallaron que la región llamada corteza cingulada posterior es la que junta el sentimiento de dónde uno está ubicado con el sentimiento de poseer un cuerpo.

El descubrimiento podría ayudar a saber qué pasa en el cerebro de quienes padecen epilepsia focal (afecta solo una parte del cerebro), así como de los que padecen esquizofrenia.

Las experiencias de desdoblamiento son más comunes en esas personas.

Mi resumen científico de la semana (24-30)

1. La imagen que no debió ser imagen

En un caso sorprendente, investigadores desarrollaron una nueva técnica de fotografía cuántica difícil de creer, pero así es. Por primera vez se logró una foto sin haberse detectado la luz que fue usada para iluminar el objeto, mientras que la luz que revela la imagen nunca tocó el objeto fotografiado. El objeto fue el contorno de un gato. El avance, mediante el uso de pares de fotones en entrelazamiento cuántico, dicen los investigadores que podría tener aplicación en condiciones de baja luz y en campos tales como las imágenes biológicas o médicas. El estudio apareció en Nature. La foto cuántica.

2. Las mujeres no existen

La discriminación es en todas las actividades. Un estudio publicado en la revista Surgery mostró que en las investigaciones pocas mujeres son tomadas en las muestras y se usan pocas células de ellas. Hasta el 80% de los estudios solo usan hombres. El análisis incluyó la revisión de 2.300 artículos científicos sobre temas quirúrgicos. El hallazgo sugiere que muchos resultados pueden estar, por tanto errados: las mujeres son más de la mitad de la población, ¿entonces por qué no aparecen en las investigaciones? Las mujeres también están relegadas en los estudios clínicos reveló otro trabajo de la FDA.

3. Era bueno, pero ya no tanto

Los recuerdos están ligados a emociones, positivas o negativas, y tanto ellos como estos se originan en distintos puntos del cerebro. Científicos reportaron en Nature que encontraron el sendero que comunica memorias y emociones y mediante optogenética (manipulación de las neuronas con luz) lograron cambiar las emociones asociadas a recuerdos en ratones. Así, algo que era agradable se tornaba chocante. Un avance hacia el desarrollo de drogas que ayuden en situaciones como el estrés postraumático.

4. Estrellas en la quinta porra

Muchos de seguro habrán visto en el cielo las Pléyades, lo que el común de la gente denomina los siete cabritos. Son un grupo de estrellas juntitas, en la constelación Tauro, de solo 100 millones de edad. Se distinguen 7 con claridad con el ojo humano, pero son más. Astrónomos en Science revivieron el debate sobre cuán lejos está el grupo. Mediante distintas técnicas e instrumentos fijaron la distancia en 444,2 años luz, lo que no concuerda con mediciones de otros grupos y sofisticados equipos como el Hipparcos y de nuevo causa alboroto. Cuando las mire, recuerde que están a más de 400 años luz.

5. Para que no se le olvide

Una semana muy cerebral: se sabe que el hipocampo es una área del cerebro crucial para ciertos tipos de memoria. Investigadores reportaron en Science, en un trabajo con personas, que un tipo de estimulación específica no invasiva mejora la memoria según mediciones en pruebas y alentaba el flujo de información entre el hipocampo y otras regiones del cerebro. El aumento en la conectividad era muy específico en las áreas seleccionadas en cada participante.

6. Un avance para no desestimar

Científicos desarrollaron un órgano que funcionó a la perfección cuando fue trasplantado en un ratón. Se trata de un timo, que produce las células T vitales para luchar contra las infecciones. Tomaron fibroblastos, células de un embrión de ratón y las convirtieron en unas células totalmente diferentes, de timo, crecieron dándole forma y al ser trasplantado produjeron las células T. Un avance hacia la regeneración de tejidos que sirven en humanos. El avance fue presentado en Nature Cell Biology.

7. Un virus en… bola

En poco tiempo, científicos secuenciaron 99 virus del ébola tomados de 78 pacientes en Sierra Leona, país donde se han infectado más de 900 personas y pudieron rastrear cómo ha estado variando desde que comenzó el brote en una mujer, cuyo genoma también fue secuenciado, que pudo recuperarse. El estudio permitirá ver si los futuros brotes en ese y otros países están conectados epidemiológica y genéticamente. La investigación fue publicada en Science.

8. La Tierra bota sus gases

En esa región no se tenía conocimiento del fenómeno. Investigadores detectaron más de 570 chorros de metano que salen del piso del océano, a unos 180 metros de profundidad, a lo largo de la costa este de Estados Unidos. Esos chorros han sido vinculados a lugares donde hay actividad tectónica, que no ocurre en ese costado del Atlántico. El estudio publicado en Nature Geoscience. La mayoría de estos sitios son muy profundos para que el metano llegue a la atmósfera, pero el que permanece en la columna de agua se puede oxidar para formar dióxido de carbono que aumenta la salinidad del océano y reduce los niveles de oxígeno.

9. Que brille el Sol

Las teorías sobre el brillo del Sol recibieron respaldo al detectarse neutrinos producidos por las reacciones nucleares dentro de la estrella, lo que se logró en el detecto situado bajo los Apeninos en Italia. Los procesos de fusión protón-protón generan el 99% de la potencia solar, pero no se había logrado detectar neutrinos formados en esa reacción. Un hallazgo para reforzar el conocimiento que se tiene del Sol. El avance fue presentado en Nature. Los neutrinos pasan por billones cada segundo sobre cada centímetro cuadrado de la Tierra pero poco difícilmente interactúan con la materia ordinaria.

10. Razones para tener ira

Las facciones del rostro que denotan ira son universales. Hasta un niño ciego las expresa aún sin haberlas visto. Científicos estudiaron porqué evolucionó ese rasgo en los humanos y parece que es distintivo de nuestra biología. El estudio publicado en Evolution and Human Behavior revela que esa cara de ira hace que la persona parezca más fuerte, algo que era y es necesario en determinadas situaciones. Se encontraron 7 componentes de un rostro iracundo con el mismo efecto: hacerse el fuerte.

Café sí activa el cerebro

Para halar de café, todo colombiano se siente autorizado. Y la ciencia, hasta ahora, no ha hallado contraindicaciones serias para la bebida.

Pero, ¿qué efectos produce en verdad la cafeína? La mayoría de los adictos al café afirmarían que agudiza la mente. Resulta que en roedores una sola dosis de cafeína en verdad fortalece las conexiones celulares en una región del cerebro poco considerada, según estudio presentado en Nature Neuroscience.

Es que una idea exacta de lo que sucede en el cerebro con la cafeína proveería a los científicos con elementos para sacar ventaja de sus efectos estimulantes y aliviar quizás ciertos síntomas de algunos desórdenes cerebrales.

Hasta el presente, la mayoría de los efectos se han determinado mediante el consumo de dosis más elevadas a las que una persona consume por lo general en la mañana, consideró Serena Dudek, coautora del estudio del National Institute of Environmental Health Sciences en E. U.

Con su equipo analizó los efectos de pequeñas dosis de cafeína en una pequeña región del hipocampo. En los humanos, esta estructura con forma de caballo de mar está bien adentro detrás de las orejas.

Tras darles a ratas el equivalente a dos pocillos de café (dos miligramos de cafeína por kilo de peso corporal) midieron la fuerza de los mensajes eléctricos en las células nerviosas en pedazos del tejido cerebral.

Las neuronas en este sitio particular –una región denominada CA2- recibieron un gran empuje de la cafeína, mostrando una mayor actividad eléctrica cuando los investigadores estimularon las células.

Las células de las partes adyacentes del hipocampo no mostraron tal sensibilidad.

A más cafeína, mayor el efecto. Una dosis 10 veces mayor, como la de los grandes consumidores de café, provocó una respuesta aún más fuerte en las células de esa región, un efecto que se notó además cuando se aplicó directamente la cafeína en las células de la CA2 en un disco.

Tras cinco minutos de exposición a al cafeína, la sinapsis (unión entre neuronas en las cuales se transmite un impulso) permanecía sobreexcitada durante 3 horas.

Un solo gen dice cuándo perdemos capacidad mental

Un solo gen indicaría cuándo la función intelectual de una persona comenzaría a declinar con la edad, reveló un estudio publicado en Translational Psychiatry.

Los investigadores de Stanford University School of Medicine y Veterans Affairs Palo Alto Health Care System probaron las habilidades de pilotos experimentados de aviones y encontraron que tener una versión de un gen en vez de otra duplicaba la tasa a la cual el desempeño de los participantes declinaba con el paso del tiempo.

La variación genética particular, o polimorfismo, implicada en el estudio ha sido ligada en estudios previos a varios desórdenes siquiátricos, pero es la primera demostración de su impacto en el desempeño de habilidades de un cerebro sano envejeciendo, indicó Ahmad Salehi, autor senior de la investigación y profesor en Stanford.

El estudio mostró además en los pilotos que portaban el polimorfismo una significativa reducción –relacionada con la edad- del tamaño de una región cerebral clave, el hipocampo, crucial para la memoria y el razonamiento espacial.

“Esta diferencia asociada a genes puede aplicar no solo apra pilotos sino para el público en general, por ejemplo en la habilidad para operar una máquina compleja”, dijo Salehi.

El gen en cuestión codifica por una proteína bien estudiada llamada factor neurotrópico derivado del cerebro (BDNF), que es crítico para el desarrollo y el mantenimiento del sistema nervioso central. Los niveles de la proteína declinan de manera gradual con la edad aún en personas sanas. Científicos como Salehi han sospechado que esa reducción puede estar ligada con las pérdidas de la función mental relacionadas con la edad.

Los genes, que son los planos para las proteínas, son secuencias lineales de ADN compuestos por cuatro químicos distintos, todos conectados. La versión más común del gen BDNF dicta que un constituyente particular de las proteínas, la valina, está en un sitio particular en ella. Una variación menos común aunque tampoco rara variación del gen resulta en la sustitución de otro bloque, metionina, en el mismo punto de la proteína. Así, la llamada val/met sustitución se presenta en 1 de cada 3 asiáticos, casi 1 de cada 4 europeos y americanos y 1 en 200 africanos subsaharianos. Tal modificación puede afectar la forma de la proteína, su actividad, el nivel de producción o la distribución dentro o la secreción por las células en las cuales es producida.

Tal parece que la versión alternativa ‘met no funciona tan bien como la versión ‘val’. Esta variante ha sido vinculada a una mayor probabilidad de depresión, derrame, anorexia nervosa, desórdenes por la ansiedad, conducta suicida y esquizofrenia.

Por eso Salehi y colegas decidieron analizar si el polimorfismo afectaba de verdad la función cognoscitiva humana.

Así “vimos el doble en la tasa de declinación del desempeño en el examen entre los portadores de la versión met durante los dos primeros años de seguimiento.

Los estudios deben ser replicados y abarcar una mayor cantidad de tiempo.

La polución afecta el aprendizaje

La polución afecta el corazón y los pulmones e incide en muchas otras situaciones y en la parte física de la persona.

Bien, un nuevo estudio en Molecular Psychiatry arrojó un resultado sorprendente: la exposición prolongada al material particulado fino del aire, tal como al escape de un auto, puede alterar la morfología neuronal, el genio y la cognición.

Es la primera vez que se correlaciona la polución del aire con el sistema nervioso central.

Durante 10 meses, Laura Fonken y colegas expusieron 21 ratones machos de cuatro semanas a un medio con aire contaminado o con aire filtrado. El tamaño de la concentración del material particulado imitaba los niveles de ciudades en el mundo en desarrollo, tales como en China e India. Tras la exposición, los ratones fueron sometidos a pruebas de comportamiento para analizar sus capacidades físicas, los reflejos senso-motores, el aprendizaje y la memoria, así como respuestas afectivas como las conductas depresivas o de ansiedad.

Se encontró que la exposición a las partículas finas puede provocar neuroinflamación y características morfológicas alteradas en las neuronas del hipocampo, importantes en las tareas de memorización.

Cuando el grupo analizó los cerebros de los ratones, encontró que el hipocampo tenía menos conexiones entre neuronas y altos niveles de citoquinas y moléculas TNF-alpha, conocidas por causar inflamación.

“Esto sugiere que puede haber un grado bajo de inflamación crónica media”, dijo Fonken a The Scientist. Esa inflamación puede estar reduciendo las conexiones neuronales y reduciendo de hecho olas capacidades cognitivas de los ratones.

Logran activar y desactivar recuerdos

Se me olvidó… me acordé ya…. se me olvidó de nuevo…

Científicos desarrollaron una manera de que los recuerdos se olviden o se activen todo con el movimiento de un suiche. Sí, tal como lo lee.

Mediante un sistema electrónico que duplica las señales neurales asociadas con la memoria, lograron replicar la función cerebral asociada con la conducta aprendida de largo plazo en ratas, aún cuando habían sido drogadas para olvidar.

“Mueva el suiche a on y las ratas recuerdan; bájelo y olvidan”, dijo Theodoro Berger, de la Escuela de Ingeniería en la Universidad del Sur de California.

Es el autor principal de un artículo que será publicado en el Journal of Neural Engineering. Su equipo trabajó con científicos de Wake Forest University en este estudio cimentado sobre recientes avances en nuestro entendimiento de una región cerebral conocida como el hipocampo y su rol en el aprendizaje.

En el experimento, los investigadores pusieron ratas a aprender una tarea, presionando un palo en vez de otro para obtener una recompensa. Usando sondas eléctricas insertadas, el grupo experimental conducido por Sam Deadwyler, grabó los cambios en la actividad cerebral de los roedores entre dos grandes divisiones internas del hipocampo, conocidas como subregiones CA3 y CA1.

Durante el proceso de aprendizaje, el hipocampo convierte las memorias de corto plazo en memorias de largo plazo, se había demostrado antes del experimento.

“Sin hipocampo, no memoria de largo plazo, pero sí de corto”, dijo Berger. CA3 y CA1 interactúan para crear memorias de largo plazo, había demostrado otro estudio.

En una demostración dramática, los científicos bloquearon las interacciones neurales normales entre las dos áreas usando agentes farmacológicos. Las ratas entrenadas, no mostraron entonces la conducta aprendida de largo plazo.

“Aún mostraban que conocían ‘cuando presione primero la izquierda, presione entonces la derecha y viceversa’. Y aún sabían en general presionar las barras para obtener agua, pero sólo podían recordar por 5 a 10 segundos si habían presionado izquierda o derecha”.

Con un modelo creado por un estudio de prótesis, los equipos desarrollaron un sistema artificial de hipocampo que podía duplicar el patrón de interacción entre las interacciones CA3-CA1.

La capacidad de memoria de largo plazo retornó entonces a las bloqueadas ratas cuando el equipo activó el dispositivo electrónico programado para duplicar la función de codificación de la memoria.

Hallazgos curiosos de la ciencia

Mal sabor. Confrontar creencias moralmente aborrecibles deja, literalmente, un mal sabor en la boca. Los cristianos religiosos que escriben pasajes del Corán musulmán o de La Desilusión de Dios de Richard Dawkin calificaron una bebida de limón mucho más chocante luego de la prueba que antes de ella, reportaron científicos en el Journal of Experimental Social Psychology. Al leer la Biblia el efecto no se daba. A los participantes a los que se les permitió lavar sus manos luego de copiar los pasajes objetables no mostraron diferencia alguna en el gusto, indicando que el aseo físico restauraba simbólicamente la pureza espiritual. Curioso.

Tormentas perpetuas. Las emociones fuertes, experiencias a veces traumáticas y desagradables permanecen mucho tiempo en el cerebro como recuerdos que no se borran. Científicos de la Universidad de California en Berkeley pudieron explicar cómo duran tanto: el centro emocional del cerebro, la amígdala, induce al hipocampo –un gran centro de comunicación- a generar nuevas neuronas. En una situación de miedo, esas neuronas nuevas son activadas por la amígdala y pueden servir como piedra de impresión en la que los recuerdos traumáticos pueden ser impresos con firmeza. Es decir, las nuevas neuronas, hablando en términos evolutivos, probablemente le están ayudando a la persona a recordar el león que casi la mató. En la imagen se ven nuevas células nerviosas (verde) y un marcador neuronal (rojo) que señala células inmaduras. De azul, los astrocitos (células gliales con numerosas funciones). Bien curioso.

Darwin tenía razón. Un estudio publicado en Ecology letters entrega evidencia experimental sobre una asunción de la biología evolutiva aceptada desde que Charles Darwin la propuso en 1859 en El Origen de las Especies: la competencia es mayor entre especies más relacionadas o cercanas. Investigadores del Georgia Tech establecieron 165 microcosmos experimentales –ecosistemas simplificados de laboratorio. que contenían una o dos especies de protistas ciliados con tres variedades de presas de especies de bacterias. Cada semana documentaron la abundancia de cada especie en cada microcosmo y hallaron que luego de 10 semanas, todos los protistas albergados en soledad sobrevivieron, pero en más de la mitad de los escenarios con dos especies una de las especies había crecido para dominar la población, conduciendo a la otra a la extinción. La competencia era más feroz en esos microcosmos cuando las especies estaban más cercanamente relacionadas. Curioso.

Aprendizaje variable. Científicos del Columbia University Medical Center entregaron evidencias de que el número de células madre neurales del hipocampo, esa región responsable de la memoria, el aprendizaje y la emoción, puede no ser constante sino que varían debido a condiciones ambientales. Al comparar el hipocampo de ratones expuestos a un ambiente estimulante o a uno solitario y estresante, hallaron que las células madre del hipocampo de aquellos en soledad generaban más células neurales que los que estaban en un medio estimulante, cuyas células madre neurales se diferenciaban para producir solo neuronas. Durante el estrés o la carencia, el cerebro se prepara almacenando células madre neurales para satisfacer la demanda de un ambiente más estimulante, que se sabe induce la producción de más neuronas. Curioso.

Ser muy religioso encogería el cerebro

La religión encoge el cerebro al final de la vida, de acuerdo con un interesante y revelador estudio de Amy Owen y colegas presentado en el journal abierto Plos One.

Con imágenes de resonancia de 268 adultos mayores de 58, determinaron una atrofia en el hipocampo en personas muy religiosas involucradas en prácticas espirituales y miembros de grupos religiosos.

Esa atrofia se observó también en protestantes practicantes, católicos y aquellos sin filiación religiosa en comparación con protestantes no practicantes.

Los hallazgos, según los científicos, no se pueden explicar por situaciones médicas como depresión, demencia o Alzheimer.

Esto sugiere que esa atrofia puede deberse a cierta clase de factores religiosos y a un estrés acumulado asociado con pertenecer a una minoría religiosa.

Aunque la religiosidad ha sido ligada en diversos estudios a una salud mental positiva, pertenecer a una minoría religiosa pueden experimentar también cierto estrés, como han sugerido otros estudios.

El hipocampo cumple varias funciones importantes, incluyendo el aprendizaje espacial, contextual y episódico, así como la memoria. Puede también influir en la generación de la atención y la emoción a través de conexiones con la amígdala.

El estudio es el primero, dijeron los autores, en examinar la correlación religión-espiritualidad y la estructura neuroanatómica.

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