Así se forman los recuerdos

Parece sencillo pero no lo es. Porqué recordamos, porqué olvidamos. Asunto de todos los días. Mediante un rayo de luz científicos desactivaron y reactivaron una memoria en ratones modificados genéticamente, la primera evidencia de causa y efecto de que las conexiones fuertes entre neuronas son la base de la memoria.

“Nuestros resultados se añaden al conjunto de evidencias de que el cerebro representa un recuerdo formando ensamblajes de neuronas con conexiones fortalecidas o sinapsis”, explicó Roberto Malinow M.D., Ph.D.,de la Universidad de California en San Diego. “Es más, los hallazgos sugieren que debilitando la sinapsis probablemente desarregla ese ensamblaje neuronal para desactivar una memoria”.

El estudio apareció en Nature y se fundamentó en el uso de tecnología óptica-genética de punta.

“Más allá de aplicaciones potenciales en problemas de deficiencia en la memoria, como la demencia, este mejoramiento en el conocimiento de cómo funciona la memoria puede entregar pistas para tomar el control de recuerdos descontrolados en enfermedades mentales como el estrés postraumático”, dijo Thomas Insel, director del NIMH.

Los neurocientíficos habían sospechado durante mucho tiempo que las conexiones fuertes entre las neuronas, denominadas potenciaciones de largo plazo, eran la base de la formación de recuerdos pero la prueba había sido esquiva. Hasta ahora.

El grupo de Malinow lo demostró detectando las PLP cuando formaban una memoria, removiéndola con un proceso conocido como reversa PLP y luego volviéndola a traer vía PLP, todo mediante la modificación de la fortaleza de la sinapsis en un circuito de la memoria.

El ejercicio podría agrandar el cerebro

Quizás nos atletas vienen programados, ¿o acaso se harán:

Investigadores de la Universidad de California en Riverside realizaron experimentos con ratones caseros y encontraron que aquellos que fueron criados durante docenas de generaciones para que les gustara más el ejercicio, tenían regiones medias del cerebro más grandes que aquellos que no fueron criados de ese modo.

En el laboratorio de Theodore Garland se midió la masa cerebral de esos ratones, criados para que se ejercitaran mucho voluntariamente en la rueda giratoria, y analizaron imágenes cerebrales de alta resolución.

Fue así como encontraron que el volumen del cerebro medio, una pequeña región que procesa información para los sistemas visual, auditivo y motor, era 13% más grande en esos ratones atléticos que en el grupo de control.

“De lo que sabemos, este es el primer ejemplo en el cual se ha demostrado que la selección por un rasgo particular de la conducta de un mamífero ha derivado en el tamaño de una región específica del cerebro”, dijo Garland.

Los resultados fueron publicados en el Journal of Experimental Biology.

La selección por ese rasgo se ha mantenido en el laboratorio por casi 20 años, unas 65 generaciones de ratones.

Para analizar la masa cerebral y el volumen en las muestras, se seccionaron los cerebros en dos regiones, el cerebelo, crucial para el control del movimiento, y áreas ‘no-cerebelares’. Luego pesaron cada una por separado.

El cerebelo es importante para la coordinación, el cerebro medio lo es para el aprendizaje de la gratificación, la motivación y el refuerzo de conductas. Estudios previos han demostrado en mamíferos y aves que cerebros más grandes tienen mayor índice de supervivencia en ambientes nuevos.

Las implicaciones en humanos no están claras por ahora. “Es posible que las diferencias individuales en la inclinación o capacidad para el ejercicio en las personas esté asociadas con diferencias individuales en el tamaño del cerebro medio, pero no se ha estudiado”.

“Si fuera posible tomar imágenes de la región cerebral media de bebés antes de que comiencen a ejercitarse y rastrearlos el resto de sus vidas, podría ser que las diferencias inherentes, genéticas detectadas tras el nacimiento influirían en cuánto podrían hacer ejercicio en la edad adulta.”, dijo.

Algunos endulzantes nos hacen estúpidos

Si usted es dulcero en exceso, podría estar embruteciendo. Bueno, si no contrarresta los efectos de alimentos altos en fructosa.

Un estudio en ratas sugiere que una dieta alta en fructosa durante tan poco como seis semanas, puede volverlo un estúpido, por decirlo claramente. Por fortuna, los ácidos grasos omega-3 contrarrestan esa pérdida de coeficiente intelectual sugieren los investigadores.

“Nuestros hallazgos ilustran que lo que su come afectan cómo piensa”, dijo Fernando Gómez-Pinilla, autor del estudio en la Universidad de California en Los Ángeles. “Ingerir durante mucho tiempo una dieta alta en fructosa altera la capacidad de su cerebro de aprender y memorizar información”. Adicionarle omega-3 minimiza el daño.

El llamativo estudio fue publicado en el journal of Physiology esta semana y aunque fue hecho con ratas, científicos creen que su química cerebral es lo suficientemente parecida a la de los humanos como para extender los hallado.

El jarabe de maíz alto en fructosa es barato y seis veces más ducle que la caña de azúcar, y es comúnmente adicionado a bebidas gaseosas, condimentos y alimentos para niños entre otros.

Se estima, por ejemplo, que un americano promedio consume más de 40 libras de ese jarabe por año, según el Departamento de Agricultura. Hay científicos que creen que el azúcar debería tener impuestos como el cigarrillo y el alcohol.

“No hablamos de la fructosa de las frutas, que también contienen importantes antioxidantes, dijo Gómez-Pinilla. “Estamos preocupados acerca de la alta cantidad de fructosa adicionada a los alimentos manufacturados como endulzante y como preservativo”.

Las ratas que consumieron altas cantidades de fructosa en el experimento mostraron menor actividad sináptica en el cerebro y desarrollaron resistencia a la insulina que se cree puede afectar el cerebro.

Ser halló que los ácidos grasos omega-3 contrarrestan el efecto, pero no se sabe cómo actúa en el plano molecular en el cerebro.

Hallan animal con esqueleto más antiguo

Como que a veces uno da por sentado que todo siempre fue igual. Pero no: un equipo de paleontólgos acaba de reportar el descubrimiento del animal más antiguo con esqueleto.

Llamado Coronacollina acula, data de hace 560 a 550 millones de años, del periodo Ediacarano, antes de la gran explosión de vida y diversificación de organismos que se presentó en la Tierra en el Cámbrico.

Pero, ¿qué aporta este descubrimiento?

El fósil entrega una nueva visión acerca de la evolución de la vida, en especial las primeras formas vivas del planeta, de cómo se extinguieron los animales y cómo responden los organismos a los cambios ambientales.

El periodo Ediacarano, nombre que proviene de las colinas Ediacara al sur de Australia, va de hace 630 a hace 542 millones de años. Por su parte el Cámbrico, durante el cual la vida en la Tierra creció de manera sustancial. se sitúa entre hace 542 y 488 millones de años.

Los especimenes de Coronacollina muestran (foto) el cuerpo principal con espículas articuladas.

“Hasta el Cámbrico, se entendía que los animales tenían cuerpo blando y carecían de partes duras”, dijo Mary Droser, profesora de Geología en la Universidad de California en Riverside, cuyo grupo hizo el descubrimiento. Pero al hallar este organismo con esqueleto de antes del Cámbrico, se trata de una gran innovación en las formas de vida que no se había visto, una transición entre uno y otro periodo.

Los animales tienen unos 2 centímetros, pero pudieron haber sido de 5 o algo así. Llama la atención que tienen una estructura como las esponjas.

En la foto de M. Droser, aspectos del primer animal conocido con esqueleto.

Qué hace un vehículo en mi estómago

Casi en todas partes puede imaginarse uno la presencia de un vehículo, pero ¿en el estómago? No podía faltar.

En esta era de la miniaturización de la medicina, el nanoingeniero Joseph Wang, de la Universidad de California en San Diego presentó su prototipo, que algún día podría ser útil para atacar células cancerosas o llevar medicinas a domicilio.

No requiere salir a tanquear con gasolina ni usa gas, aunque a este novedoso vehículo le falta remediar sus pequeños problemas, uno de ellos en sus frenos: no se ha logrado que se detenga, como tampoco controlar su velocidad.

El caso es este: el vehículo es un tubo cónico de 10 micrometros, cubierto por zinc, que reacciona con el ambiente ácido del estómago y produce burbujas de hidrógeno que lo impulsan.

Si fuera cubierto con anticuerpos o equipado con cámara, podría enviar mensajes instantáneos del interior del órgano.

Microvehículos de esta clase se movían al crear burbujas de oxígeno a partir del peróxido de hidrógeno, un elemento algo tóxico para el organismo. El zinc los hace más biocompatibles.

Como la velocidad depende de la acidez, su velocidad aumenta con esta, lo que mostraría también pH estomacal. La acidez, sin embargo, impacta la vida del motor, que puede ser de 10 segundos a… 2 minutos.

¿Corto? La vida suficiente para desarrollar su tarea.

Estos vehículos son conducidos por el estómago mediante magnetos, revelaron los investigadores.

Algún día navegarán por su cuenta, repararán áreas dañadas o harán microcirugías. Todo un avance.

En la foto de la American Chemical Society, el microvehículo.

Regeneran músculos con células madre

Científicos de la Universidad de California en Berkeley abrieron una puerta hacia nuevos tratamientos para la regeneración muscular al lograr retroceder el reloj de músculos formados, al llevarlos a un estado anterior de células madre para formar nuevo músculo.

Los investigadores mostraron también en ratones que las células madre reprogramadas de músculo podrían ser utilizadas para reparar el tejido dañado.

El logro fue descrito en el journal Chemistry and Biology este viernes.

Irina Conboy, principal investigadora, profesora de Bioingeniería, dijo que la formación de músculo se daba en una sola dirección, yendo de células madre a mioblastos (células musculares individuales) y a fibra muscular.

Fabricar nuevo músculo para remplazar tejido viejo o dañado es el trabajo rutinario de las células madre musculares o células satélites. Situadas a lo largo del perímetro del tejido muscular adulto, esperan una señal para crecer, dividirse y fusionarse en nuevas fibras musculares donde se presenta un daño para reparar.

Pero ese proceso no funciona en personas con la distrofia muscular de Duchenne, una condición genética en la cual los músculos se degeneran por una proteína defectuosa y el consiguiente agotamiento de las células madre musculares. La reparación muscular también se afecta con el envejecimiento.

Los estudios actuales en tratamientos basados en células pluripotentes –un tipo de células madre que se pueden convertir en cualquier tipo de célula adulta- han sido muy retadores. Uno de los asuntos es que tales células se dividen indefinidamente y si no son dirigidas hacia un tipo particular de órgano, pronto forman tumores.

Antes que acudir a las células pluripotentes, Conboy y Preeti Paliwal, expusieron la fibra muscular madura a pequeñas moléculas que instruyeron al tejido fundido para reversar su curso y separarse en células musculares progenitoras individuales. Los inhibidores moleculares fueron removidos después y las nuevas células madre musculares crecían y morían de manera natural, convirtiéndose en nuevo tejido muscular en ensayos de laboratorio con ratones.

El próximo paso, dijo Conboy, incluye probar el proceso en tejido muscular humano y examinar otros compuestos moleculares que convierten de nuevo el tejido muscular en sus células madre. Un trabajo que podría derivar en una nueva herramienta del arsenal de terapias con base en células madre.

El dinero impide leer las emociones

No todo lo compra el dinero. Las personas de clase alta tienen más oportunidades educativas, mayor seguridad financiera y mejores perspectivas laborales que aquellos de las clases sociales menos adineradas, pero eso no significa que sean más capaces que todos.

Un nuevo estudio publicado en Psychological Science, un journal de la Association pof Psychological Science, encontró para sorpresa, que las personas de clase más baja son mejores leyendo las emociones de los demás.

Los observadores detectaron que para las personas de baja posición económica el éxito depende más de cuánto puedan confiar en los demás. Por ejemplo, si no pude pagarse servicios de apoyo, como el cuidado de sus niños, se tiene que confiar en los vecinos o parientes para atenderlos mientras usted anda por fuera, explicó Michael W. Graus, de la Universidad de California en San Francisco, quien escribió el estudio con Stéphane Còté de la Universidad de Toronto y Dacher Keltner, de la de California en Berkeley.

En el experimento, estudiantes divididos por su estado económico debían presentar un test de percepción de emociones, en los cuales miraban fotos de rostros e indicar cuál emoción reflejaban en sus rostros. Los de ingresos altos mostraron desempeño más bajo.

En otra prueba, los que se consideraban a sí mismos de clase alta, leían con menos exactitud la emoción de un extraño durante una entrevista grupal de trabajo.

Quizás esa falta de percepción de las emociones ajenas en personas de clases altas económicamente, se deba a que pueden resolver sus problemas sin tener que depender o apoyarse en otros, especularon los científicos.

¿Será igual en nuestro medio?

Tome una siesta si quiere pensar mejor

No lo despierte. Si ve un estudiante que cabecea en la biblioteca o un compañero de trabajo al que se le cierran los ojos, déjelo.
¿Por qué? Una nueva investigación de científicos de la Universidad de California en Berkeley demuestra que tomar una siesta de una hora puede aumentar y restaurar de manera dramática el poder de la mente.
Es más, los hallazgos sugieren que un horario de sueño bifásico no sólo refresca la mente, sino que lo puede hacer más listo.
Al contrario también, de acuerdo con el estudio: mientras más horas pase despierto, más lenta se hace la mente.
Los resultados apoyan previos datos del mismo grupo investigador de que mantenerse despierto toda la noche, lo que es frecuente en estudiantes que preparan exámenes, reduce en un 40 por ciento la capacidad de aprender y reparar en cosas nuevas, debido a una especie de apagado de ciertas regiones cerebrales durante la privación del sueño.
“Dormir no sólo endereza el error de una prolongada vigilia, sino que, en el nivel neuro cognitivo, va más allá de donde usted estaba antes de tomar una siesta”, según Matthew Walker, profesor de la universidad y cabeza de los estudios.
Los hallazgos fueron presentados ayer domingo en la reunión anual de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia en San Diego.

La maravilla de los vertebrados: 10K

No es sencillo: secuenciar el ADN de 10.000 vertebrados. Pues eso es lo que se propone un grupo de científicos con un proyecto que costará 50 millones de dólares.
“entender la evolución de los vertebrados es una de las grandes historias de detectives en la ciencia”, dijo David Haussler, investigador del Howard Hughes Medical Institute en la Universidad de California.
Es bien interesante. ¿Sabe alguien cómo obtuvo el elefante su trompa? ¿Por qué se estiró el cuello de la jirafa? O, ¿cómo se desarrollaron las manchas del leopardo? Parecen preguntas triviales, pero no lo son.
Se tata del proyecto Genoma 10K, que reportará algún día beneficios a humanos y animales.
Haussler es uno de los autores de un artículo sobre el proyecto, aparecido este mes en el Journal of Heredity, en el cual cerca de 50 científicos discutieron los méritos de esta gran investigación.
Hoy los costos de secuenciar un genoma se han reducido a la vez que ha crecido la capacidad de los científicos de secuenciarlo.
Todos los vertebrados actuales descienden de una sola especie marina que vivió hace 500 a 600 millones de años y los paleontólogos no conocen mucho sobre ella, pero como todos sus descendientes comparten ciertas características, se sabe que poseía músculos independientes, y un cerebro frontal, medio y posterior ligado a estructuras de la médula, así como un sofisticaod sistema inmunológico.
De él se desprendieron lo que en palabras de Haussler “es uno de los más espectaculares y maleables ramas de la vida”. Los vertebrados se diseminaron por todos los océanos, conquistaron tierra firme y hasta volaron, produciendo a lo largo de los años distintas evoluciones, como un corazón con varias cámaras, huesos y dientes y un esqueleto que ha soportado los grandes animales acuáticos y terrestres y una especie de primate, el Homo sapiens, que produjo un lenguaje, una cultura y una tecnología sofisticados.
Suficiente ilustración: un proyecto que bien vale la pena.

¿Se infiltró el enemigo?

El enemigo era un amigo. Sí, eso parece. Un tipo de célula del sistema inmunológico que se creía era parte de la primera línea de defensa contra el cáncer de seno… también puede ayudarlo a diseminar.
Investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de California en San Diego y el Centro Moores del Cáncer hallaron evidencias de que cuando esas células, conocidas como linfocitos, producen una proteína inflamatoria llamada RANKL, es más probable que el cáncer se extienda a los pulmones.
Demostraron asimismo que al bloquear la cascada de señales celulares que siguen a la unión de esa proteína a su receptor en las células del tumor, detiene la progresión del cáncer o metástasis, lo que puede ser una posible fuente de desarrollo de una terapia con drogas.
El estudio fue conducido por Wei Tan y Michael Karin.