Las abejas son capaces de distinguir números

La abeja Apis mellifera, que es la abeja más común del mundo, es capaz de diferenciar entre diferentes números con sólo un vistazo, señala un estudio reciente realizado por científicos del ARC Centre of Excellence in Vision Science (ACVES) de Australia, en colaboración con científicos de la Universidad de Wuerzburg, en Alemania.

Según se explica en un comunicado del ACVES, los resultados de esta investigación revelan, por tanto, que las abejas tienen ciertas habilidades matemáticas, un hecho jamás antes observado en insectos.

Según los investigadores, éste sería el primer estudio que constata una capacidad numérica visual en invertebrados.

Discriminando patrones

En un experimento diseñado por un equipo internacional de investigadores liderados por el Dr. Shaowu Zhang, del ACVES, las abejas demostraron ser capaces de discriminar entre los patrones que se les presentaban, de dos o tres puntos cada uno, sin tener que contarlos.

Con algo de entrenamiento, además, las abejas aprendieron a diferenciar también los patrones de tres puntos de los de cuatro puntos. Sin embargo, explican los científicos en la revista PlosOne:
, estos insectos no pudieron distinguir entre números más altos, como cinco puntos frente a cuatro, cuatro puntos frente a seis, o cinco frente a seis.

El experimento consistió en que las abejas tenían que volar a través de un acceso con forma de Y. Al final del primer túnel había dos posibles bifurcaciones, diferenciadas por la cantidad de puntos. Es decir, que el número de puntos servía como señal-guía hacia la recompensa, que consistía en azúcar.

Durante un periodo de tres días, un grupo de aproximadamente 20 abejas fueron entrenadas para aprender el paradigma básico del sistema.

Cambio de formas y colores

Para alcanzar el alimento, los insectos tenían que elegir entre dos patrones de puntos, distinguiendo así el acceso correcto del incorrecto. Los científicos explican que las abejas consiguieron hacer esta proeza repetidamente y con seguridad, una vez que aprendieron a relacionar el número de puntos con el lugar donde encontrarían la recompensa.

Los investigadores siguieron un riguroso control sobre el entorno del experimento, para asegurar que las abejas no usaban colores, olores u otras claves para descubrir su camino hacia el azúcar escondida.

Los insectos demostraron ser tan inteligentes que, incluso cuando se les cambió el aspecto del patrón en forma y color, ellas siguieron guiándose por el número de puntos.

La presentación de puntos en azul o amarillo, con forma de estrellas o de limones, no engañó a las abejas, que siguieron volando con seguridad a través del camino correcto una vez hubieron entendido y memorizado el significado de los signos, basado en los números.



Al principio, las abejas dedicaban algo de tiempo a escudriñar los puntos, pero en las visitas posteriores se dirigieron a gran velocidad y directamente hacia donde debían.

Según los científicos, definitivamente las abejas son capaces de reconocer las diferencias entre dos, tres y cuatro, aunque con el cuatro ya se equivocaban más. Esto significa que son capaces de responder rápidamente a un pequeño número de objetos.

Dos sistemas de memoria

Según Zhang, las abejas usan dos sistemas de memoria. Uno es el de la memoria de trabajo (que se refiere a las estructuras y procesos usados para el almacenamiento temporal y la manipulación de la información), que les sirvió para recordar el número de puntos que llevaban a la recompensa.

El segundo sistema consiste en reglas de memoria, y les sirvió para localizar la recompensa, incluso cuando los patrones de los puntos fueron modificados en su aspecto.

El experimento, por otro lado, demuestra el admirable potencial de aprendizaje de los insectos sociales. Zhang afirma que esta capacidad de diferenciar entre diferentes números es parte de la capacidad de las abejas para orientarse en largas distancias, cuando se alejan de la colmena en busca de alimento y luego tienen que regresar a ella.

Investigadores del ACVES han rastreado a abejas que han llegado a distanciarse de sus hogares hasta 11 kilómetros, regresando después sin problemas a su lugar de origen.

Las habilidades numéricas de los animales no-humanos ha sido desde hace mucho tiempo una fuente de fascinación y de contención para los expertos. Ya en 1940, el biólogo Otto Koehler y sus estudiantes demostraron que las palomas podían ser entrenadas para picotear un grupo de tres semillas e ignorar otro grupo que contenía dos.

También se ha demostrado que las cornejas pueden aprender a reconocer patrones visuals con el número “correcto” de puntos y obtener así una recompensa escondida. Otras investigaciones han constatado que mapaches, delfines, monos, pájaros e incluso salmandras poseen alguna forma de capacidad numérica.

Según Zhang es probable que, según los resultados del experimento, no existan diferencias en este sentido entre insectos y otros animales. Ahora, los investigadores planean realizar un nuevo experimento, para descubrir si las abejas podrían practicar una aritmética elemental.

Teletransportan por primera vez información entre dos átomos

Un grupo de científicos del Joint Quantum Institute (JQI), de la Universidad de Maryland y de la Universidad de Michigan, en Estados Unidos, ha conseguido teletransportar información entre dos átomos situados en dos recintos no conectados entre sí, y separados por una distancia de un metro.

Este logro, tal y como publica la Universidad de Maryland en un comunicado supone un paso significativo hacia el procesamiento cuántico de información, esto es, hacia la creación de los ansiados ordenadores cuánticos.

Sorprendente teletransportación

La teletransportación podría ser la forma de transporte más misteriosa de la naturaleza, explican los investigadores: la información cuántica, como el espín de una partícula o la polarización de un fotón, es transferida de un lugar a otro, sin viajar a través de ningún medio físico.

Esta teletransportación se había logrado anteriormente con fotones a través de muy largas distancias, con fotones y conjuntos de átomos, y con dos átomos cercanos, con la acción intermediaria de un tercer átomo.

Ninguno de estos logros, sin embargo, había proporcionado un medio útil de almacenamiento y gestión de la información cuántica a larga distancia.

Ahora, los científicos del JQI y de las dos universidades antes mencionadas han conseguido teletransportar con éxito un estado cuántico directamente de un átomo a otro, a través de una distancia considerable.

Desarrollo de sistemas de información cuánticos

La posibilidad de esta transferencia de información es clave para el desarrollo de sistemas de información cuánticos, dado que éstos requieren de un almacenaje de memoria tanto en el extremo emisor como en el extremo receptor de las transmisiones.

En la revista Science los científicos informan que, con su método, tal transferencia de información de átomo a átomo puede recuperarse con una exactitud perfecta en un 90% de las veces. Asimismo, aseguran que este porcentaje aún puede mejorarse.

Según Christopher Monroe, director de la investigación, el sistema tiene por ello el potencial de sentar las bases para un “repetidor cuántico” a gran escala. Un repetidor cuántico permitiría entrelazar las memorias cuánticas a través de vastas distancias.

Además, señala el científico, “nuestro métodos puede combinarse con las operaciones de bit cuánticos para crear un componente clave necesario para la computación cuántica”.

En un ordenador cuántico la información estará gestionada y desarrollada por qubits, a diferencia de en los ordenadores convencionales, en los que esta labor la realizan los bits o dígitos binarios.



Combinación con los bit cuánticos

La diferencia entre estos futuros ordenadores y los actuales es que en éstos, los bits oscilan constantemente entre el 0 y el 1 mientras llevan a cabo su trabajo.

La física cuántica, por el contrario, permite a partículas, como un átomo, un electrón o un fotón, estar en dos sitios a la vez gracias al fenómeno conocido como superposición cuántica, lo que quiere decir que los qubits son capaces de representar el 1 y el 0 al mismo tiempo, permitiendo hacer cálculos mucho más complejos.

Un ordenador cuántico, por ejemplo, podrá realizar cálculos relacionados con la encriptación o hacer búsquedas en bases de datos gigantes, a una velocidad considerablemente mayor a la de los ordenadores convencionales.

Hoy día, desarrollar un modelo de ordenador cuántico que realmente funcione es motivo de gran cantidad y de grandes esfuerzos en todo el mundo.

Átomos distantes, con reacciones idénticas

La teletransportación funciona gracias a un fenómeno sorprendente que se denomina entrelazamiento cuántico, y que sólo se da a escala atómica y subatómica. El fenómeno consiste en que, una vez que dos objetos (cuánticos) son llevados a un estado entrelazado, sus propiedades permanecen íntimamente relacionadas.

Aunque estas propiedades son intrínsecamente desconocidas hasta que no se hace una medición, dicha medición en uno de los objetos determina de forma instantánea las características del otro, cualquiera que sea la distancia a la que se encuentre éste del primero.

Los científicos enlazaron los estados cuánticos de dos átomos de iterbio, de manera que la información de uno de ellos pudiera ser teletransportada al otro.

Después, cada ión fue aislado en una cámara y quedó suspendido dentro de una cápsula invisible formada por campos electromagnéticos, y rodeados por electrodos metálicos.

Los científicos identificaron en ambos iones dos estados diferentes – de alta o baja energía-, dos "bits" diferenciables que les permitirían distinguir entre la situación en que se encontraban uno y otro átomo.

Después, los iones fueron excitados durante un picosegundo (la billonésima parte de un segundo) con un láser para que emitieran un único fotón. Cada fotón emitido por estas excitaciones fue capturado y registrado por herramientas especializadas.

Así, los investigadores pudieron comprobar que, efectivamente, cualquier efecto producido en el primer átomo podía ser registrado en el segundo, a pesar de que las condiciones en las cápsulas electromagnéticas de cada uno de ellos fueran diferentes.

También Internet cuántico

Según explica Monroe, los átomos suponen un valioso medio de almacenaje de memoria cuántica de larga duración. Un repetidor cuántico de átomos, en lugar de sólo fotones, permitirá comunicar información cuántica a través de distancias mucho más largas que las conseguidas por un repetidor cuántico sólo de fotones.

Con esta nueva tecnología, los ordenadores cuánticos están aún más cerca, y también el Internet cuántico, que podría superar en ciertas tareas a la Red clásica.

En Tendencias21 hemos seguido de cerca la evolución de la computación cuántica. En los últimos años, hemos informado por ejemplo de la primera vez que se consiguió teletransportar un fotón a larga distancia o de la teletransportación del estado cuántico de un qubit fotónico a un qubit atómico situado a siete metros de distancia.

Todos estos pasos resultan esenciales para el desarrollo de un nuevo concepto de información basado en la naturaleza cuántica de las partículas elementales, que promete llegar a abrir increíbles posibilidades al procesamiento de datos. Los especialistas vaticinan la realidad cuántica llegará a revolucionar el mundo de la información.

Biomarcadores de ADN permitirán definir la edad biológica con exactitud

Científicos del Buck Institute for Age Research, de Estados Unidos (instituto dedicado exclusivamente a la investigación sobre la edad y las enfermedades relacionadas con ella), han identificado por primera vez biomarcadores de ADN que permitirían predecir con exactitud la edad cronológica y fisiológica de los individuos.

En medicina, un biomarcador es un indicador del estado de una enfermedad particular o de un organismo concreto. Se trata de una característica que, medida de manera objetiva, se usa como indicador de procesos biológicos normales, procesos patogénicos o respuestas farmacológicas a cualquier tratamiento.

Un ejemplo de biomarcador sería el antígeno prostático específico, una sustancia proteica sintetizada por células de la próstata, y cuyo grado de concentración en la sangre de los varones puede señalar que éstos padecen cáncer de próstata.

Cronología y fisiología no sincronizadas

En la investigación del Buck Institute se utilizaron gusanos nematodos, chips de ADN con los que se midieron los cambios en la expresión genética de estos gusanos, y complejos algoritmos informáticos.

Los chips de ADN consisten en superficies sólidas a las que se unen fragmentos de ADN con los que se averigua la expresión de los genes, monitoreando a miles de ellos de forma simultánea; y los algoritmos computacionales son listas bien definidas, ordenadas y finitas de operaciones destinadas a la resolución de problemas.

Según un comunicado del Buck Institute, con estas herramientas se ha conseguido dar el primer paso hacia la identificación de biomarcadores de edad en humanos, lo que podría suponer la validación científica de las terapias anti-edad destinadas a personas.

Los científicos explican que la edad cronológica y la fisiológica raramente están sincronizadas. Determinar la edad cronológica tanto en gusanos como en humanos es sencillo: basta con contar desde nuestra fecha de nacimiento.

Sin embargo, la determinación de la edad fisiológica aún es algo subjetivo, que depende más de la apariencia o del estado de nuestras funciones. Algunas personas de 70 mantienen las funciones de una persona de 50, mientras que otras personas envejecen antes de lo que cabría esperar.

Biomarcadores de ADN

Al gusano nematodo Caenorhabditis elegans (C. elegans) le sucede lo mismo que a los humanos. Tiene una esperanza de vida media de tres semanas, pero algunos individuos de la especie permanecen ágiles durante mucho más tiempo que sus iguales de la misma edad.

Por el contrario, algunos de estos gusanos presentan signos de envejecimiento prematuro, como la descoordinación de movimientos. Por esta similitud, los científicos los han estudiado para intentar encontrar biomarcadores en ellos que también puedan existir en los humanos.

En concreto, los investigadores del Instituto Buck consiguieron predecir la edad de los gusanos estudiando los perfiles de expresión genética de 104 individuos que cubrían todo el abanico de posibilidades de esperanza de vida de estos nematodos. Además, establecieron la relación entre estos perfiles y el comportamiento y la supervivencia relacionados con la edad.

El estudio reveló un conjunto de genes implicados de manera activa en el proceso de envejecimiento. Esta investigación ha sido el estudio más extenso sobre edad utilizando los perfiles genéticos de los realizados hasta la fecha, explican los científicos.

Según Simon Melov, director del estudio, ésta sería la primera evidencia de que la edad fisiológica puede predecirse de manera no subjetiva. Éste sería un primer paso para poder predecir, en el futuro, las edades biológicas de los animales en un 70% de las veces, lo que supondría un porcentaje mucho mayor del que se puede lograr en la actualidad.

Medicamentos anti-edad

Pero las implicaciones principales serían las relacionadas con la investigación de la edad en humanos, señala Melov.

Examinar los biomarcadores proporcionaría a los científicos una base para el desarrollo de pruebas clínicas de medicamentos anti-edad, y también supondría un medio para determinar si un individuo está envejeciendo más rápida o lentamente de lo que sería normal para su edad cronológica.

Melov y sus colaboradores del Buck Institute estudiarán próximamente otros nematodos para averiguar si el mismo conjunto de genes se mantiene activo en ellos en el proceso de envejecimiento.

Por otro lado, los científicos también están considerando utilizar la tecnología de los biomarcadores en estudios con humanos que hayan hecho ejercicio durante diversos periodos de tiempo. En 2007, Melov ya publicó un estudio que demostraba que el entrenamiento regular revertía aspectos del envejecimiento en músculos esqueléticos, en el caso de ancianos sanos.

Según Melov, la investigación de la biología del envejecimiento en humanos se ha visto condicionada hasta ahora por la ausencia de biomarcadores irrefutables, relacionados con el proceso de envejecimiento. El científico cree que podrá encontrarse un método no subjetivo para determinar la edad fisiológica de cualquier persona, con un alto grado de exactitud.

Proteínas y telómeros

Tal y como explican los científicos en la revista especializada Aging Cell, el gran interés por identificar dichos biomarcadores del envejecimiento es debido a que permitirían, por ejemplo, predecir vulnerabilidades potenciales de los individuos –que podrían aparecer antes de la edad cronológica prevista-, vulnerabilidades que se corresponden con las peculiaridades de cada ser humano.

De hecho, la velocidad a la que la gente envejece depende de diversos factores, entre ellos la herencia genética, el estilo de vida y la salud mental.

Recientemente, otros científicos, en este caso del Max Planck Research Group for Stem Cell Aging en Ulm (Alemania), publicaron haber identificado otros biomarcadores de la edad biológica de una persona, en este caso un grupo de proteínas.

Los investigadores del Max Planck examinaron los telómeros (tramos finales de los cromosomas humanos), que tienden a acortarse con el tiempo provocando la inestabilidad de los cromosomas y el envejecimiento celular.

El acortamiento de dichos telómeros y el daño sufrido por el ADN lleva a una reacción específica en las células humanas, que en esas circunstancias liberan las proteínas estudiadas. Un aumento significativo de la concentración de éstas en la sangre estaría relacionado con el envejecimiento y, por tanto, dichas proteínas pueden ser consideradas también como biomarcadores de este proceso biológico natural.

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El proceso cerebral de aprender y recordar es cosa de dos

Hasta ahora, se creía que en la comunicación entre las neuronas, a la que se denomina sinapsis, el papel activo en la reorganización del cerebro para adaptarse a los estímulos del mundo exterior lo llevaban a cabo sólo los receptores sinápticos.

Sin embargo, ahora, científicos del Max Planck Institute of Neurobiology de Martinsried, en Alemania, aseguran que esta idea no es correcta. Al parecer, la parte transmisora de la sinapsis de las células nerviosas también sería altamente adaptable.

A grandes rasgos, la sinapsis es un proceso que implica descargas químico-eléctricas (generadas en las membranas celulares de las neuronas). Estas descargas liberan unas moléculas denominadas neurotransmisores, que viajan de una neurona a otra.

Este proceso de comunicación entre las células nerviosas de nuestro cerebro es lo que nos permite, por ejemplo, recordar las cosas importantes y olvidar las banalidades, entre otras aptitudes de nuestra conciencia humana.

Flexivilidad y capacidad de aprender

La comunicación neuronal es de hecho la base del funcionamiento de nuestro cerebro. Cada una de los cientos de miles de millones de células nerviosas que tenemos es experta en el intercambio de datos, y mantiene conexiones con miles de neuronas vecinas.

A través de ese punto de contacto que es la sinapsis, la información neuronal fluye por un canal de una única dirección. El cerebro es capaz de realizar todas las complejas tareas que realiza sólo si las neuronas logran intercambiar la información correctamente.

Según explican los científicos del Max Planck Institute en un comunicado, la versatilidad de las sinapsis es lo que posibilita, además, que nuestro cerebro tenga una gran adaptabilidad y flexibilidad.

La mayoría de los científicos coinciden en opinar que el intercambio flexible de información entre las neuronas es lo que nos permite aprender y recordar.

Estudio simultáneo de receptores y emisores

Las sinapsis requieren de un receptor (elemento postsináptico) y de un emisor (el elemento presináptico). Los elementos postsinápticos más comunes en las neuronas son las espinas dendríticas, que son unas protuberancias con forma de hongo que se extienden desde la superficie del axón neuronal.

Este punto de contacto receptor, las espinas, juegan un papel activo en el ensamblaje y rotura de las nuevas sinapsis. Cuanta más información se procese, mayor número de nuevas bases receptoras generarán las células nerviosas.

Las nuevas espinas crecen en dirección a sus neuronas vecinas para formar nuevas sinapsis. Si el flujo de información se debilita, las sinapsis desaparecen, y las espinas se retrotraen. En comparación, solía creerse que el otro lado de la sinapsis (el emisor), conocido como botón axonal, sólo jugaría un papel pasivo en la formación de las conexiones.

Pero no es así. Tal y como explican los científicos en la revista especializada Neuron, las últimas tecnologías para el registro de imágenes cerebrales les han permitido examinar los reajustes estructurales que se producen durante los procesos de sinapsis, en ambos extremos de éstas simultáneamente.

Estudios anteriores se habían centrado en revisar los cambios estructurales de las espinas dendríticas pero, en este caso, el estudio pudo analizar además los botones axonales de células nerviosas con depresión de larga duración (LTD).

Uso de nuevas tecnologías

La LTD, en neurofisiología, se refiere al debilitamiento de una sinapsis neuronal durante horas o días. Se cree que la LTD es el resultado de cambios en la densidad del receptor postsináptico.

Utilizando un microscopio láser de excitación de dos fotones, los investigadores registraron la morfología sináptica y la actividad, durante más de cinco horas, en cultivos del hipocampo de ratones.

Los datos recogidos indicaron que hubo una contribución presináptica sustancial en la plasticidad morfológica del cerebro dependiente de la actividad sináptica. Según los científicos, ésta sería la primera vez en que se observa con éxito al mismo tiempo tanto la parte receptora como la terminal transmisora de la sinapsis durante un periodo extenso de tiempo.

Para conseguirlo, se coloreó una serie de neuronas con un tinte rojo fluorescente y se etiquetaron las células conectadas en verde. El microscopio especializado permitió revelar los cambios en ambos extremos de la sinapsis, en varias secuencias.

Número constante de transmisores

En definitiva, el experimento permitió detectar claramente que la unidad transmisora de las sinapsis juega un papel mucho más activo de lo que se creía en el ensamblaje y desintegración de dichas sinapsis.

Lo realmente sorprendente del experimento, señaló su director, el profesor Valentin Nägerl, es que, con todo, el número de transmisores se mantiene siempre constante. Aunque el número de sinapsis se reduce cuando el flujo de información se debilita, nuevos terminales transmisores emergen en otros lugares de una manera aparentemente simétrica.

Los científicos concluyen, por tanto, que el procesamiento de la información en el cerebro no es exclusivo solamente de los receptores sinápticos, sino que las células transmisoras también reaccionarían activamente y que, por tanto, juegan un importante papel en nuestra capacidad cognitiva adaptable.

Descifran a la cápside

5.000.000 de átomos protegen al virus

Luego de más de tres años de trabajo, un equipo de científicos de la Rice University ha terminado de armar un verdadero rompecabezas compuesto por unos cinco millones de átomos. A partir de varios cientos de imágenes de rayos X, los especialistas han elaborado una imagen tridimensional exacta de la “vaina” que protege a la mayoría de los virus conocidos. Esta capa, llamada cápsida, es una compleja estructura proteica encargada de mantener a salvo el material genético del virus, evitando que los agentes del exterior lo “corrompan” cuando viaja de un organismo a otro.
El trabajo apareció publicado esta semana en la revista Proceedings of the National Academy of Science, y la imagen tridimensional que ilustra este articulo dio la vuelta al mundo. Para generarla, los científicos utilizaron un método que consiste en analizar la difracción de rayos X de alta energía sobre el objeto a “fotografiar”. En este caso, se utilizó un ejemplar del virus Penicillium Stoloniferum F, que posee una cápsida esférica. Se trata de un virus que infecta al hongo del que se obtiene la penicilina y cuya cobertura es muy similar al rotavirus, que en el hombre produce el resfriado. Para que los rayos X no destruyesen la muestra, tuvieron que crear primero una forma cristalina del virus capaz de resistir la intensa radiación, y luego de tomar cientos de imágenes, un ordenador construyó el modelo tridimensional con cada uno de los cinco millones de átomos que la componen en  lugar exacto que ocupa.

La cápside es una compleja estructura proteica

A pesar de que esta capa proteica tiene la función de proteger y aislar el material genético del virus del exterior, no sólo lo acompaña antes de que el virus invada una célula para multiplicarse, sino que penetra en ella y nunca llega a desintegrarse del todo. Esto se debe a que una vez dentro de la célula huésped, los virus necesitan defender su carga genética de los mecanismos de defensa celular. Como sabemos, luego que entran en una célula, los virus “secuestran” su maquinaria bioquímica para ponerla al servicio de la replicación vírica.

Existen más de 5,000 clases de virus.

Existen más de 5,000 clases de virus, y la mayoría de ellos posee una cápside helicoidal o esférica similar a la fotografiada. "Los virus esféricos, como éste, tienen la simetría de un balón de fútbol o una cúpula geodésica. La cápside contiene exactamente 120 copias de una única proteína", explica Junhua Pan, uno de los autores del trabajo. El ladrillo básico de esta estructura es  un grupo de cuatro moléculas llamado tetrámero, que se entrelazan entre sí para dar forma a la cápsida. Gracias a imágenes como esta, los científicos pueden conocer más a fondo su enemigo. "Como muchos virus utilizan este tipo de cápside, el conocimiento de cómo se forma podría contribuir al desarrollo de nuevas terapias antivirales", asegura la investigadora Jane Tao.

VISTO EN NEOTEO

Viagra Prehistórico

Científicos de la Universidad de Tyumen, liderados por el profesor Anatoli Broushkov, encontraron una bacteria prehistórica (de tres a cinco millones años de edad) con propiedades asombrosas. No solo podría prolongar la vida, mejorar el estado físico y mantener la mente joven por más tiempo, sino que promete aumentar el desempeño sexual de los hombres y la fertilidad de las mujeres. La bacteria, encontrada en una remota región de Siberia, en un lugar llamado “Montaña Mamut”, es un descubrimiento del Profesor Anatoli Broushkov y su grupo de científicos de la universidad de Tyumen, Rusia. “Hemos decodificado una parte de su ADN y los resultados preliminares confirmaron que no existe registro de tal bacteria en ningún lugar del mundo. Es un evento único, absolutamente extraordinario, como científicos nunca antes pudimos encontrar una bacteria que pudiera vivir tanto tiempo.”, dijo Broushkov a la prensa. Y su entusiasmo es justificado, el pequeño milagro tiene entre tres y cinco millones de años.

Todo comenzó cuando Anatoli y su grupo se encontraban en Montaña Mamut. Estaban buscando ADN de mamuts y rinocerontes peludos, con la esperanza de clonar a estas antiguas y extintas bestias. Pero lo que Anatoli descubrió dio un vuelco en su investigación. Es que la bacteria, hoy llamada por todo el mundo “Viagra Prehistórico”, tiene capacidades asombrosas. No solo para la potenciar la virilidad del hombre y mejorar la fertilidad de las mujeres, sino también para prolongar y mejorar la vida de cualquiera que la consuma.

Los estudios preliminares son muy prometedores. “Hemos hecho un set de experimentos y los resultados prueban que organismos simples, como moscas de la fruta y ratones, viven más luego de ser inoculados con un extracto de la bacteria.”, dijo Broushkov. Vera Samsonova, colega de Anatoli, abunda en más detalles. “Hemos multiplicado la bacteria y la hemos probado en un típico sistema vivo biológico de laboratorio. Algunos ratones demostraron crecimiento físico y mental y un aumento en su actividad sexual. Algunas hembras incluso pudieron tener bebés con una edad equivalente a la humana de 70 años.”

Todo el equipo de la Universidad de Tyumen está encantado. Olvidándose por completo de clonar mamuts u otras cosas raras, hoy se encuentran trabajando en buscar una aplicación útil para este descubrimiento. Tan prometedor luce el asunto, que decenas de millonarios rusos se pelean por financiar sus investigaciones. “No podemos prometer una poción de inmortalidad.”, dijo Anatoli. “Pero si descubrimos por qué esta bacteria vivió por tanto tiempo, esto podría ser de utilidad en curas anti-envejecimiento.”

Descubren el mecanismo universal del envejecimiento

Científicos de diversas universidades norteamericanas han publicado recientemente en la revista especializada Cell-2 un artículo en el que afirman haber encontrado el mecanismo universal del envejecimiento.

Dicho mecanismo afectaría por igual tanto a los organismos unicelulares (como los hongos) como a los multicelulares (como los mamíferos).

Ésta es la primera vez que se observa un mecanismo conservado a lo largo de la evolución, en tan diversos organismos a la vez. Según explica la Harvard Medical School en un comunicado, dicho mecanismo se remontaría a hace mil millones de años.

Células deterioradas

El estudio realizado por los investigadores demostró que los daños en el ADN (principal componente del material genético) afectan, con el paso del tiempo, a la capacidad de las células para regular apropiadamente la activación o desactivación de la expresión genética, en situaciones particulares.

Este proceso de deterioro, que aparece tanto en los hongos como en los humanos, podría ser el responsable universal del envejecimiento en todas las especies, señalan los especialistas.

Según declaraciones de David Sinclair, un profesor de patología de la Harvard Medical School, seguramente haya otras razones para el envejecimiento, pero la importancia del descubrimiento radica en que el envejecimiento de un simple hongo pueda relacionarse con el de un mamífero.

Desde hace cierto tiempo, los científicos han sabido que un grupo de proteínas llamadas sirtuins están relacionadas con el proceso de envejecimiento. Estas proteínas, cuando son estimuladas -por ejemplo con el resveratrol (fitoalexina presente en las uvas y en productos derivados, como el vino) o con la restricción de calorías-, parecen ocasionar efectos positivos tanto en la salud como en el proceso de envejecimiento.

Proceso en mamíferos

Hace aproximadamente diez años, Sinclair y otros colegas del Departamento de Biología del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT), descubrieron que una proteína sirtuin particular (la Sir2) de la levadura condicionaba el proceso de envejecimiento de ésta en dos sentidos: por un lado ayudaba a regular la actividad genética en las células, y por otro también ayudaba a reparar roturas en el ADN.

Pero los científicos también descubrieron que, a medida que pasaba el tiempo y se iban acumulando daños en el ADN, la proteína sirtium era cada vez menos capaz de regular adecuadamente la actividad genética. Como resultado, aparecían las características propias del envejecimiento en el hongo estudiado.

Hasta ahora, se creía que este fenómeno era exclusivo de la levadura o de los hongos, pero no se había comprobado si se daba también en organismos de más de una célula, explican los científicos.

También en ratones

Para descubrirlo, los investigadores realizaron análisis del mismo proceso en mamíferos, concretamente en ratones. Utilizando una sofisticada plataforma de microarray (chips de ADN), estudiaron la proteína sirtuin presente en las células de ratones.

La plataforma de microarray consiste en una superficie sólida a la que se unen una serie de fragmentos de ADN. La disposición de estos fragmentos se usa para averiguar las expresiones genéticas de las células. Los resultados obtenidos en este caso corroboraron que el mismo proceso de envejecimiento vinculado a sirtuin aparecía en ambas especies (el hongo y los ratones), aseguraron los científicos.

En primer lugar, éstos descubrieron que la proteína sirtuin, en el sistema de los mamíferos, “supervisaba” los patrones de expresión genética. En cualquier organismo, todos los genes están presentes en todas las células, pero todos ellos están “controlados” para que su expresión o silenciación sea la apropiada. De hecho, si se activan los genes inadecuados, las células pueden resultar dañadas.

Guardianes sobreexplotados

Como medida protectora, las proteínas suirtins señalan, por tanto, qué genes han de permanecer desactivados. Al hacerlo, ayudan a preservar la cromatina (sustancia que se encuentra en la célula y a partir de la que se producen los cromosomas en la división celular), que es la encargada de envolver los genes que han de permanecer desactivados para que éstos no se “despierten”.

En segundo lugar, estas proteínas tienen otra importante función: cuando el ADN resulta dañado por la luz ultravioleta o los radicales libres, las sirtuins abandonan sus funciones de guardianes y ayudan al ADN a reparar el lugar del daño. Durante este intervalo de tiempo, el envoltorio de la cromatina puede comenzar a desenredarse, y los genes hasta ahora silenciados comienzan a “despertar”.

En la mayoría de los casos, las sirtuins vuelven a su función inicial antes de que se produzcan daños permanentes. Sin embargo, a medida que el ratón envejece, los niveles de daños en el ADN aumentan, y las sirtuins se deben alejar con más frecuencia de sus “puestos de vigilancia”. Resultado: la desregulación de la expresión genética se hace crónica.

Muchas de las activaciones genéticas que se ponen en marcha a raíz de este proceso, están directamente relacionadas con los fenotipos del envejecimiento.

Rejuvenecimiento de los ratones

Los científicos se preguntaron entonces qué pasaría si se volviera a poner la sirtuin en “su sitio”, en el caso de ratones viejos. La hipótesis era que con más sirtuins, la reparación del ADN se volvería más eficiente, y el ratón mantendría la expresión genética del patrón de la juventud, incluso en la vejez.

Eso fue precisamente lo que ocurrió. Utilizando el resveratrol, un activador de la sirtuin, se extendió la esperanza de vida de los ratones en entre un 24 y un 46%. Los científicos señalan que este descubrimiento abre una vía para la creación de medicamentos que puedan estabilizar la redistribución de sirtuins a medida que pasa el tiempo.

En definitiva, el deterioro del ADN no sería en sí mismo la causa del envejecimiento, explican los investigadores, sino que pondría en marcha un proceso que provoca la ausencia de regulación de la expresión genética. Según los científicos, sería por tanto posible invertir el proceso del envejecimiento, una vez que se ha detectado su mecanismo universal.

Confirman que la preparación intelectual retrasa el Alzheimer

Científicos del Centro de Investigación del Alzheimer de la Washington University School of Medicine en Saint Louis (Estados Unidos) han constatado que la preparación intelectual retrasa la aparición de los síntomas del Alzheimer, en personas que presentan daños cerebrales relacionados con esta enfermedad.

Esta constatación apuntala la teoría de que la llamada “reserva cognitiva” resultaría para el cerebro como la preparación física para el resto del organismo: una importante ayuda a la hora de afrontar cualquier problema que se presente.

Los especialistas denominan “reserva cognitiva” a la mejora de las habilidades en el pensamiento, la capacidad de aprendizaje y la memoria, resultante del uso constante del cerebro. Se cree que dicha “reserva” aumenta además la flexibilidad del cerebro ante un daño neuropatológico.

Años de estudio

Según publica la Washington University School of Medicine en un comunicado, los investigadores descubrieron que algunos de los participantes en el estudio, en cuyos cerebros aparecían unas placas que han sido relacionadas con la enfermedad del Alzheimer, puntuaron más alto que otros en la misma situación, en los tests realizados para medir las habilidades cognitivas.

Los participantes con puntuaciones más altas fueron los que habían pasado más tiempo de su vida estudiando, señalan los científicos.

Según la directora de la investigación, la neuróloga Catherine Roe, la buena noticia de este descubrimiento es que “una educación más avanzada podría permitir a la gente hospedar las llamadas placas amiloides y otras patologías cerebrales relacionadas con el Alzheimer sin llegar a experimentar el declive de sus habilidades cognitivas”.

Las placas amiloides están compuestas por una proteína conocida como beta-amiloide que el cerebro de todos los humanos produce, aunque de manera limitada. En pacientes con Alzheimer, sin embargo, el equilibrio en la producción de esta proteína está alterado, lo que lleva a su acumulación.

Tomografía por emisión de positrones

Actualmente, los diagnósticos completamente concluyentes de la enfermedad del Alzheimer sólo se pueden hacer a través de exámenes cerebrales post-mortem. En vida, los especialistas diagnostican la enfermedad gracias a una técnica denominada tomografía por emisión de positrones (TEP).

La TEP es una técnica no invasiva con la que se puede medir la actividad metabólica de los diferentes tejidos del cuerpo humano. Está basada en detectar y analizar la distribución que adopta en el interior del cuerpo un trazador o radioisótopo (variante de un elemento cuya energía puede detectarse), administrado a través de una inyección.

El trazador utilizado por los científicos en este caso fue el compuesto Pittsburg B (PiB), capaz de revelar la presencia de las placas amiloides, cuya aparición supone un cambio en el cerebro que numerosos neurólogos han relacionado con el desarrollo del Alzheimer.

Según explican los investigadores en un artículo aparecido en la revista Archives of Neurology, las mediciones se realizaron en pacientes que fueron evaluados entre agosto de 2003 y enero de 2008, en el mismo Centro de Investigación del Alzheimer.

Roe señala que la técnica aplicada había sido utilizada anteriormente para analizar a enfermos de Alzheimer con demencia ya presentada, y sus niveles educativos. Pero el presente estudio es el primero en incluir tanto a enfermos de Alzheimer con demencia como a personas con las placas amiloides, pero sin demencia.

Resultados de una TEP. Fuente: Wikimedia Commons.
Placas y alta puntuación

Además de escanear los cerebros de los participantes utilizando el PiB y de someter a éstos a tests para evaluar sus habilidades cognitivas, a los pacientes también se les clasificó según su experiencia educativa: nivel de enseñanza secundaria o menor, el nivel de experiencia universitaria o graduado escolar.

Tal y como esperaban los científicos, aquellos participantes cuyos cerebros mostraban pocas evidencias de placas amiloides puntuaron más alto en los tests. Pero, entre la mayoría de los participantes con altos niveles de placas amiloides en el cerebro, puntuaron más bajo en éstos aquéllos que tenían poco nivel de estudios, mientras que los que habían estudiado más a lo largo de su vida puntuaron más alto.

A pesar de presentar claras muestras fisiológicas de que el Alzheimer estaba ya arrasando sus cerebros, en este subgrupo las habilidades cognitivas no habían comenzado a ser minadas.

En próximos estudios, Roe y sus compañeros de investigación analizarán otros posibles aumentadores de la reserva cognitiva, como los hobbies, las actividades sociales e intelectuales o los desafíos mentales derivados de los deberes profesionales.

Reserva cognitiva y demencia

El estudio de Roe es similar al realizado por científicos del Albert Einstein College of Medicine de Nueva York, cuyos resultados aparecieron publicados en la revista Neurology a finales de 2007.

En dicho estudio, los científicos descubrieron que la gente con más años de educación experimentaban un inicio más tardío de la pérdida de memoria asociada, en este caso, con la demencia.

Sin embargo, una vez iniciado el deterioro de la memoria, el declive era más rápido para los más estudiosos, en comparación con los enfermos que habían estudiado durante menos años en su vida.
En concreto, los investigadores descubrieron que una persona con una educación formal de alrededor de 16 años experimentaba una tasa de pérdida de memoria un 50% más rápida, en comparación con personas que sólo habían estado estudiando durante cuatro años.

Esta investigación se llevó a cabo con 488 personas, 117 de las cuales presentaban demencia, que es la perdida progresiva de las funciones cognitivas, debido a daños o desórdenes cerebrales no atribuibles al envejecimiento normal. Esta alteración cognitiva diversos déficits cognitivos, pero afecta particularmente a la memoria, el lenguaje y la atención.

Decodifican el proceso neuronal de la visión de objetos tridimensionales

Un equipo de investigadores de la Johns Hopkins University de Estados Unidos ha descubierto los patrones de la actividad cerebral que podrían subyacer a nuestra capacidad de ver y comprender la estructura tridimensional de los objetos.

Esta habilidad que nosotros poseemos y de la que nos aprovechamos sin darnos cuenta es tan sofisticada, que ni siquiera los más avanzados sistemas de visión computerizada serían capaces jamás de emularla, utilizando cámaras bidimensionales.

Pero, ¿cómo lo hacemos? Según explica la Johns Hopkins University en un comunicado, la investigación realizada sugiere que regiones visuales de alto nivel del cerebro representarían los objetos como configuraciones espaciales formadas por los fragmentos de sus superficies, es decir, que los representarían por partes.

Proceso en mosaico

Así, las neuronas individuales estarían ajustadas para responder a las subestructuras de los fragmentos de las superficies que nuestras retinas perciben. Por ejemplo, un neurona del estudio respondió a la combinación de una protuberancia saliente hacia delante cercana a la parte delantera de un objeto, y a un ahuecamiento ascendente cercano a la parte superior de dicho objeto.

Múltiples neuronas de sensibilidades diversas podrían combinarse como un mosaico tridimensional para decodificar la superficie entera de cualquier cosa que veamos.

Según explicó el director de la investigación, el científico Charles E. Connor, el ser humano es muy consciente de la estructura de los objetos, y esto podría deberse a la brillante representación estructural de la que es capaz nuestro cerebro. Connor es profesor del Zanvyl Krieger Mind-Brain Institute de la Johns Hopkins.

Estudio computacional

En el estudio, Connor y su colaborador, Yukako Yamane, entrenaron a macacos de la India para que mirasen a la pantalla de un ordenador mientras en ésta aparecían imágenes intermitentes de objetos en tres dimensiones.

Al mismo tiempo, se registraron las respuestas eléctricas de las neuronas individulaes de las regiones visuales de alto-nivel del cerebro de los animales. Un algoritmo informático se usó para guiar gradualmente el experimento hacia las formas de objetos que daban lugar a respuestas neuronales más intensas.

Con esta estrategia de seguimiento de evolución de los estímulos, que se combinó con modelos de respuesta lineal/no lineal, los científicos pudieron precisar qué forma tridimensional concreta producía una respuesta también en una célula determinada.

Tal y como explican los autores del estudio en un artículo aparecido en Nature, investigaciones previas de la codificación neuronal para formas complejas se habían centrado en el patrón de las representaciones bidimensionales, dando lugar a un modelo primario de visión de los objetos. Pero la representación de formas tridimensionales requiere de una decodificación más compleja, posible gracias a la computación avanzada.

Charles E. Connor. Fuente: John Hopkins University.
Aplicaciones

Con este método, los científicos pudieron caracterizar las respuestas de una región del cerebro de los macacos, la corteza inferotemporal, a las formas tridimensionales.

Esta región del cerebro resulta esencial para el procesamiento de la información visual, y decisiva en lo que respecta a la formación de nuestra memoria visual. La corteza inferotemporal identifica y clasifica en categorías los objetos, para acto seguido mandar esa información a otras regiones del cerebro.

Este logro de los investigadores, unido a otros logros científicos anteriores, tendría implicaciones para el tratamiento de individuos que sufran desórdenes de la percepción, así como para el desarrollo de la visión artificial de los ordenadores.

Connor cree asimismo que comprender los códigos neuronales de la vista podría ayudar a explicar ciertas características de la experiencia visual, como la percepción de la belleza y de su contrario, la fealdad. Según el investigador, sería interesante que los artistas conocieran qué formas y que colores evocan determinadas respuestas en el cerebro.

Así, podrían saber el efecto que tendrán sus creaciones, e incluso desarrollar nuevas técnicas de presentación (de iluminación, colorido y disposición) que realzarían la experiencia estética.

Esta cuestión neuroestética podría resolverse en un proyecto futuro, desarrollado por Connor en colaboración con el Walter Art Museum de Baltimore. En él se estudiaran las respuestas humanas a las esculturas con el mismo algoritmo aplicado en el presente estudio.

El mecanismo neuronal de la estimación de la certidumbre no es exclusivo del ser humano

Los resultados de un estudio sobre la gestión de la certeza por parte de unas ratas entrenadas en laboratorio, ponen en cuestión que la capacidad de hacer una elección en función de la confianza o desconfianza que se tenga en las alternativas ofrecidas sea exclusivamente humana.

La investigación, que fue realizada por Zachary Mainen, coordinador del programa de neurociencias de la Fundación Champalimaud, de Lisboa, se basó en el análisis del comportamiento de los roedores, además de en registros neuronales combinados con modelización computacional.

Según explica Mainen en un artículo aparecido al respecto en la revista Nature, mientras los estadistas utilizan medidas y valores para asignar grados de confianza a cada propuesta, poco se sabe sobre cómo el cerebro calcula la certidumbre acerca de nuestras decisiones.

Mezcla de sensaciones

La Fundación Champalimaud explica en un comunicado que los científicos adiestraron a las ratas en el Cold Spring Harbor Laboratory, de Estados Unidos, para que éstas aprendieran a tomar decisiones de diversa dificultad.

Dado que las ratas destacan por su sentido del olfato, estas decisiones consistían en reconocer, a cambio de una recompensa, un olor más o menos intenso en una mezcla de dos productos químicos. El grado de dificultad de la decisión podía manipularse, en función de la cantidad de cada producto químico presente en la mezcla.

Esta tarea sería parecida a preguntarle a una persona si una combinación del color azul o del color verde es más azul o más verde. La certidumbre sería mayor si dicha combinación es mayormente azul o verde, mientras que se reduciría cuanto más parecidas fueran las cantidades de cada color.

Conscientes de sus decisiones

Mientras las ratas hacían sus “deberes”, Mainen y sus colaboradores registraron las señales de neuronas individuales localizadas en la corteza orbitofrontal de los cerebros de éstas, un área cerebral que los humanos y los roedores tenemos en común.

En humanos, dicha región está relacionada con ciertos procesos cognitivos, como la toma de decisiones, y se encuentra dentro del lóbulo frontal. También juega un papel en las emociones y en las recompensas, por lo que algunos especialistas la consideran parte del sistema límbico (sistema que gestiona respuestas fisiológicas ante estímulos emocionales).

Mientras los roedores eran sometidos a la prueba de distinguir olores, los científicos descubrieron, gracias a las mediciones cerebrales, una correlación entre la velocidad de “encendido” de las neuronas y el nivel de indecisión experimentado por las ratas a la hora de señalar uno de los olores.

Según Mainen, las neuronas parecían estar registrando, después de que el animal tomara su decisión, cómo de seguro estaba el animal en dicha decisión, con el fin de señalar si cabía esperar o no la ansiada recompensa.

Los investigadores probaron varias explicaciones para el registro neuronal, pero la mejor de ellas fue que estas neuronas estaban registrando el grado de confianza del animal hacia sus propias decisiones.

Zachary Mainen. Fuente: Fundación Champalimaud.
Certidumbre universal

Mainen y sus colaboradores demostraron asimismo que en situaciones de gran incertidumbre, las ratas preferían abstenerse de tomar decisiones durante unos momentos, y ejecutar la prueba de nuevo, antes que llevar a cabo una decisión incorrecta.

Según Mainen, “estos resultados sugieren que la estimación de la certidumbre no es una función compleja exclusiva de los humanos, sino un componente clave del proceso de toma de decisiones, que probablemente se dé en todo el reino animal. Futuros estudios de este tipo aclararán aún más la cuestión de cómo se forma un sentido intuitivo acerca de la solidez de una creencia, y de cómo distinguimos la realidad de la ficción”.

Los investigadores añaden en Nature que estos resultados indican que la estimación de la certidumbre, que hasta ahora se pensaba que necesitaba de una “metacognición” y de una percepción consciente, se encuentra incluso en el cerebro de roedores. Asimismo, la estimación de la certidumbre puede ser calculada gracias a operaciones relativamente simples, y puede dirigir un comportamiento adaptable. Por tanto, que podría ser un componente fundamental presente en la toma de decisiones de cualquier especie animal.

Toma de decisiones en el mundo animal

La investigación de Mainen y sus colaboradores no es la primera que compara la capacidad de toma de decisiones en humanos con la de alguna especie animal. Recientemente, tal y como publicamos en Tendencias21, un equipo de investigadores del Technion-Israel Institute of Technology, de la Universidad de Tel Aviv y de la Hebrew University de Israel, descubrieron que las abejas y los humanos tomamos decisiones de forma parecida.

Un estudio realizado con 50 estudiantes universitarios y con abejas demostró que, cuando se presenta la oportunidad de obtener una recompensa importante acometiendo una acción arriesgada, las personas y las abejas utilizan el mismo mecanismo de toma de decisiones.

Tanto los humanos como los insectos demostraron en dicha investigación que están más dispuestos a jugársela en una acción de riesgo cuando las diferencias entre las posibles ganancias está bien definida. Por el contrario, si estas diferencias son difíciles de distinguir, prefieren elegir la opción segura, incluso si la probabilidad de fallar en la elección no ha cambiado nada. Los investigadores sospecharon, por tanto, que la exactitud en la percepción influye en las decisiones finales.

Informática Cognitiva e ingeniería inversa de la mente

Y nada menos que IBM para ponerse en campaña con este titánico proyecto, junto con otras cinco universidades. De acuerdo al gigante, se planea crear un nuevo sistema informático tan avanzado que emularía y simularía las principales habilidades de un cerebro humano, tales como la percepción y la cognición. Pero no se trataría de un ordenador enorme como un edificio. Aplicando los conocimientos existentes en neurociencia y nanotecnología, el sistema podría tener, al menos en teoría, un tamaño y un consumo de energía similar al de un cerebro real.

"¿Powered by IBM?"

Esta nueva forma de informática cognitiva apunta al desarrollo de nuevos sistemas utilizando un concepto que usualmente se lo conoce en los entornos del espionaje industrial, comercial, e informático: La ingeniería inversa. Puesto en palabras más sencillas, los científicos intentarán descrifar todo aquello que le da forma y sentido a un cerebro humano, para duplicarlo y convertirlo en un sistema que podría procesar una cantidad de datos hasta ahora imposible.

Esta clase de ingeniería inversa ya se ha intentado de forma parcial, pero utilizando como base al cerebro de una rata. A pesar de su tamaño y del nivel de complejidad (significativamente inferior al del cerebro humano), la réplica digital del córtex demandó la nada despreciable suma de 8 terabytes de RAM en un superordenador BlueGene/L. Un procedimiento similar pero aplicado al cerebro humano requeriría una capacidad de procesamiento y almacenamiento que hoy en día, sencillamente no existe. Casi 37 petaflops de poder y poco más de tres petabytes de RAM es algo que ni siquiera el futuro hiperordenador Sequoia puede igualar.

En teoría se necesitarían 37 "Roadrunners" a su máxima capacidad para el proyecto

Si tenemos en cuenta que ese poder de procesamiento estaría disponible en la siguiente media década, es probable que pase un buen tiempo antes de que tengamos novedades en este campo. Muchos de los requerimientos nanotecnológicos para este proyecto apenas están en nivel teórico, por lo que básicamente tienen que "inventar" los componentes que usarán. Al mismo tiempo, la asistencia económica será vital. IBM ha adquirido €3.8 millones gracias a DARPA, una suma que apenas puede hacer que el proyecto comience.

Si IBM necesitaba un desafío, es este. No se trata de replicar y entender la corteza cerebral, sino todo el cerebro humano, con sus incontables conexiones a nivel neuronal y de forma tridimensional. Lo único cierto es que, en caso de que lo logren, la informática tal y como la conocemos pasará a ser apenas un capítulo en la historia.

Se completó el genoma Neandertal

Pornografía Neandertal

El proyecto del Instituto Max Planck para la Antropología Evolucionaria, con sede en Leipzig, ha dado los frutos esperados: la secuencia completa del genoma de un neandertal de 38.000 años está completa. La aventura duró 3 años y costó 5 millones de euros. En ese tiempo, y con ese dinero, Svante Pääbo y sus colegas de Max Planck trabajaron arduamente en secuenciar el genoma del ADN extraído del hueso de un neandertal encontrado en Croacia, cerca de la ciudad de Vindija.
La secuencia completa, que según la revista Nature será revelada en breve, servirá para comparar el genoma de los neandertales (Homo neanderthalensis) con el de los humanos (homo sapiens) y develar, de una vez y por todas, si hubo cruce entre especies (o sea, si hubo sexo interracial). Además, esta secuencia daría pistas sobre cómo fue el desarrollo de esta especie, sus características físicas y cómo se adaptaron al medioambiente y se inmunizaron ante las enfermedades. Con una similitud del 99%, y aunque el genoma esté completo, aún queda mucho por hacer. Richard Green, un biólogo informático, será el encargado de comparar los 3 mil millones de pares bases del genoma, en busca de alguna pista.

Familia Neandertal

Edward Rubin, director del Genome Institute, quien también estaba trabajando en el ADN extraído de este hueso, se muestra confiado. “Tengo toda razón para creer que esta será la auténtica secuencia de un Neandertal”, dijo Rubin a Nature. ¿Por qué habría razones para dudar? Se creía que el ADN neandertal había sido contaminado por ADN de humano moderno.  Pero luego de un análisis de las mitocondrias del genoma los científicos desestimaron la posibilidad.
Lo cierto es que 38.000 años es mucho tiempo y la degradación del ADN era la esperada (fragmentos de 50-60 pares bases). Pero gracias a una tecnología desarrollada por la empresa 454 Life Sciences, los científicos pudieron completar su tarea. Más aún, recientemente el grupo de Max Planck ha logrado extraer ADN de otros cinco neandertales, así que están en camino de crear una librería de genomas que permitirían mejores comparaciones y estudios. Y no, no hay planes de revivir al neandertal, como se hiciera con la cabra montés o se quiere hacer con el mamut.

Los virus son los agentes más activos de la diversificación de la vida

De un tiempo a esta parte, los biólogos han lanzado nuevas hipótesis relativas a la importancia de los virus en la evolución. Por un lado, un número creciente de virólogos han resaltado no sólo la increíble cantidad de virus presentes en la Tierra, sino también el papel increíblemente activo de los virus en la evolución, en el pasado y en el presente.

Por otro lado, los virus son bien conocidos por su responsabilidad en la propagación de enfermedades a menudo mortales, contra las que existen pocas vacunas. Se conocen también sus modos de reproducción y de transmisión, por intrusión en las células y apropiación de sus mecanismos bioquímicos.

En este sentido, los virus son considerados como parásitos que dependen enteramente de sus huéspedes para su propia supervivencia.

Pero el carácter singular del mundo de los virus, o de la virosfera, es cada vez más objeto de numerosas investigaciones.

Los virus se encuentran en todos los medios terrestres existentes, desde glaciares y desiertos hasta cuevas profundas. De hecho, donde quiera que haya una vida celular cualquiera, allí abundan los virus.

Información genética arcaica

Además, se estima que son 10 millones de veces más numerosos de lo que se creía hace algunas décadas. Un milímetro del agua de un lago puede contener más de 200 millones de virus, por ejemplo. Los virus bacteriófagos, que infectan a las bacterias, podrían alcanzar de hecho, colocados longitudinalmente, la distancia de 100 millones de años luz.

Por si todo esto fuera poco, la diversidad vírica es considerable: se piensa que existen 100 millones de tipos diferentes de virus. Sus formas son múltiples. Algunos, por ejemplo, son muy grandes, como en el caso del Mimivirus descubierto por un equipo europeo, y cuyas partículas maduras miden 400 nanómetros.

Los virus conservan su información genética aprovechando una gran variedad de ADN y de ARN. Pero lo más sorprendente es que, cuanto más se estudian sus genomas, se encuentran más nuevos genes no identificados con anterioridad. El biólogo Luis Villareal, director del Center for Virus Research de la Universidad de California, calcula que los genes nuevos, aquéllos cuya función es desconocida, representan un 80% del número de genes virales identificados.

Todo esto hace suponer que su material genético no está constituido por pequeñas porciones de ADN extraído del ADN de sus huéspedes, sino que parece asociado a formas de vida primitivas anteriores a las bacterias, es decir, arcaicas.

Mundialización vírica

El estudio de la evolución genética de un gran número de bacteriófagos ha demostrado que éstos no pueden ser conectados a ancestros comunes. Cada virus bateriológico o fag parece disponer de una muestra de fragmentos de ADN aparentemente tomados y reunidos al azar.

En el interior de un mismo huésped, los genomas de todos los virus que en él se encuentran parecen mezclarse entre ellos, de manera permanente. Pero este supermercado de genes virales no funciona solamente en el interior de un huésped único. Se manifiesta en otra escala, la de la Tierra entera, en el seno de medios muy diversos.

Los virus inventaron la mundialización mucho antes de que nosotros la conociéramos. Las nuevas secuencias de ADN se extienden por todo el globo muy deprisa, considerando la rapidez de las mutaciones, la variedad de las recombinaciones, y la cantidad ingente de especies virales en contacto.

Los bacteriólogos hablan de redes bacterianas para explicar la omnipresencia y las virulencias súbitas de las especies de bacterias. Pero este término resultaría aún más apropiado para la descripción del mundo de los virus. El hecho de que éstos puedan difundirse tan fácilmente se debe a una propiedad que, de hecho, comparten con las bacterias.

Simbiosis versus agresión

Los virus no matan sistemáticamente a sus huéspedes, que son organismos multicelulares o bacterias. Cierto es que los hay que, como el virus de la fiebre del Ébola, provocan enfermedades mortales condenándose ellos mismos a una vida difícil, e incluso a la desaparición. Pero la mayoría de los virus han preferido la simbiosis a la agresión. Así, se integran en la maquinaria celular de sus huéspedes, en la se convierten en pasajeros simbióticos permanentes.

En el caso de las bacterias, estos virus son denominados “profags " (genoma de fag insertado como parte de la estructura lineal del ADN de una bacteria), y parece que componen el 20% de los genomas de estos microorganismos.

Además, en los genomas de las bacterias se ha identificado alrededor de un 10% de genes que no se parecen a nada conocido. Son los llamados ORFans. El profesor Patrick Forterre, de la Université Paris-Sud 11, especialista en bacterias extremófilas, calcula que el 90% de estos ORFans son de origen vírico.

Virus infectando una célula.
ADN de origen vírico en humanos

Pero las bacterias no son las únicas que han integrado virus antiguos. Las eucariotas, o células con núcleo celular, se encuentran en todos los animales superiores, entre ellos los humanos, y también están dotadas de ADN cargado de restos de antiguas infecciones virales.

Se ha descubierto, por ejemplo, que los retrovirus, que son virus contagiosos no permanentes y los ERV o retrovirus endógenos están en nuestro ADN. Investigaciones llevadas a cabo desde el año 2000 han ido revelando que el 8% del ADN humano está formado por ERV.

Forterre señala que los genomas de especies superiores sufren una lluvia continua de genes víricos cuya función no es fácilmente reconocible. Algunos que no sirven para nada son eliminados, pero parece que la mayoría de ellos quedan en reserva para hacer frente a fuerzas evolutivas aún no afrontadas por la célula, desde el funcionamiento del sistema inmunitario.

Este mecanismo, practicado en el nivel de las bacterias patógenas, podría generar las epidemias más mortales y difíciles de combatir. Pero, a la inversa, los órganos infectados pueden, gracias a sus profags, adaptarse más rápidamente y mejor a estos cambios.

Virus y especiación

Se cree, por ejemplo, que la placenta indispensable para la reproducción de los mamíferos modernos apareció gracias a la acción de un gen llamado syncitin proveniente de un ERV. De hecho, una gran parte de las mutaciones adaptativas producidas en los últimos 500 millones de años podrían deberse a la acción de los virus y los ERV.

Estos últimos parecen implicados masivamente en el funcionamiento de las redes de regulación de la expresión genética. Se sabe que hay diferencias en la expresión de los genes que provocan las divergencias en la especiación responsable de la aparición de especies nuevas, a partir de troncos comunes.

Los trabajos de Patrick Forterre y su equipo se han centrado en comparar los procesos bioquímicos de la replicación del ADN en el seno de tres familias: bacterias, archaea (organismos unicelulares) y eucariotos. Estas tras familias no son consideradas hoy procedentes de un tronco evolutivo común. La hipótesis es que podrían ser las supervivientes de formas primitivas muy diversas pobladoras de la biosfera primitiva.

Patrick Forterre ha demostrado que la vida naciente fue el resultado de un intenso periodo de experimentación bioquímica al azar, con numerosos fallos y éxitos que resultaron en formas cada vez más complejas. De estas múltiples formas de los sistemas vivos que aparecieron a continuación, sólo han sobrevivido las tres familias mencionadas.

La importancia de los virus en la evolución

Dado que los virus, tanto en aquella época como ahora, eran mucho más abundantes que las células, fueron los agentes más activos y eficaces de la diversificación de la vida y de sus extensiones geográficas. Fueron asimismo responsables de lazos evolutivos determinantes, como el paso del mundo del ARN al del ADN, y también de la invención del núcleo celular.

Estas investigaciones restan en parte importancia a la competición entre genes (genes egoístas) como motor de la evolución, presentada por Richard Dawkins. O, al menos, la sustituyen. Por otro lado, la idea que encanta a los genetistas de que los genomas de todas las especies podrían derivar de una fuente común única debería, también, ser sensiblemente matizada.

Nosotros añadiremos por nuestra parte dos cosas. Por un lado, las investigaciones sobre los virus arcaicos iluminan, de una manera interesante, las hipótesis relativas a las formas de vida rudimentarias existentes en la Tierra antes de la aparición de la vida. Los virus primitivos podrían ser los descendientes lejanos de moléculas bioquímicas replicantes.

Por otro lado, en lo que respecta a la exploración de medios prebióticos, como aquéllos que pudiera haber en Marte, no se debería pensar solamente en buscar bacterias, sino también virus, seguramente patógenos para los humanos.

Dolor Torácico

A continuación les proporciono unos artículos respecto a la descripción y abordaje del tema Dolor Torácico, en verdad estan muy buenos, siendo complemento a lo encontrado en Harrison, Farreraz, Masson y Cecil.

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Alcanzó la inmortalidad

La materia de propedeutica es una de las más importantes, si no es que es la más importante, de la carrera de medicina, pues como bien dicen es la materia que te hace médico y que te enseña a ser humanista y a tener sobre todo una ética de dignidad para con los pacientes.
Dentro de la academia de propedeutica estuvo un gran mentor, un gran amigo, mi maestro, el Dr. ARTURO GONZALEZ ARAMBULA, Urólogo, Ex director de varios hospitales, entre ellos la Cruz Verde Delgadillo Araujo, y excelente docente amante de las ciencias de la salud.
Profesionalismo, humanismo, ética, empatía, responsabilidad, vocación, entre otros, fueron algunos de los valores que continué forjando bajo sus sabios consejos y su enorme carisma.
Compañero estudiante que estas leyendo ésto, no soy quien para aconsejarte, pero si he de hacerlo permiteme exhortarte a que valores tu vida, las de los tuyos y las de quienes sanarás. A que valores a los maestros que se sacrifican de corazón y por amor a la medicina. Pero sobre todas las cosas a que sigas el buen ejemplo de muchos de los maestros que seguramente te encontrarás en tu carrera. Esa quizá fué la más grande invitación de mi Maestro.
Pido a quienes en vuestras conciencias nazca a que eleven una oración para que mi maestro se encuentre en Gloria con el Gran Arquitecto del Universo y para que su familia encuentre pronto la resignación y llenen ese enorme hueco que deja el Dr. con los gratos recuerdos, las enseñanzas y el amor que les dió en vida.
Que en Paz descance Dr. ARTURO GONZALEZ ARAMBULA

Calidad hecha en México

Si es bien sabido la lectura NO EXISTE en el vocabulario de los mexicanos (no en todos) pero las estadísticas y la realidad lo dice. Y muy pocas personas visitan los artesanales puestos de periódicos, y los que los frecuentamos muy pocas veces nos ponemos a mirar los artículos que en el se encuentran, centrándonos solo en nuestro objetivo y nos retirámos. Sin embargo hace ya 3 años estando mirándo los artículos, me llamó la atención una revista que en portada en escencia tenía erótismo al por mayor, y en segundo contraste un artículo electrónico, por inercia la tomé, su nombre SYNC, leí los titulos en portada y TODOS alucían a tecnología, al hojearla me dí cuenta que ofrecía demasiada información en este tema, además de ofrecer imagenes de chicas muy guapas, es decir, ofrecia un buen taco de ojo y gadgets al por mayor ¡¡UN REGALO VENIDO DEL OLIMPO!!.

En esa revista existía la columna de dos personajes que con el paso de los números de dicha revista SYNC (lamentablemente solo llegó a 12 números) se hicieron preferidos, sus nombres Javier Matuk y Ricardo Zamora, estos nombres empezaban a sonar con fuerza en la cabeza de este autor. Al dejar de publicarse dicha revista, tuve que ponerme a buscar información sobre ellos, para saber el porque o como seguir con dicha información, conseguí contactarlos y el Ing. Matuk me dijo de su página Web, la cual a partir de ese momento se quedo en mi lista de Favoritos.

El Ing. Matuk proporcionaba información, y su columna DESDE EL TECLADO, además de que en ese entonces tenía el proyecto LATERAL TV, el cual correspondia en proporcionar videos reseñando juegos, y gadgets. Como todo, sufrió una evolución llegando a tener su segunda versión LATERAL TV 2.0, y con ello la aparición (o el descubrimiento en mi caso) que el Ing. Matuk junto con Ricardo Zamora realizaban DOMMO, el cual podías escucharlo a nivel nacional por medio de W Radio, además de poder descargarlo de internet, desde la página de Dommo. Pasaron los días, y con ellos los meses, llegando el fin de LATERAL TV, prometiéndonos regresar en un futuro, despues llego el final de Dommo, el cual en muy corto plazo revivió, pero ahora de forma independiente, y solo existiendo en Podcast, con ello renacio la nueva página de MATUK, en la cual revivió Lateral TV, en pequeñas reseñas llamadas RENDER, pero no era todo, también nacio un programa en tv que se trasnmite por Proyecto 40, llamado PLUG.

Es decir, El Ing. Matuk y cols. ofrecen a los méxicanos un acercamiento a la tecnología por TODOS lados, prueba de ello lo siguiente:

-Periódico: Columna desde el Teclado.
-Internet: Página Matuk.com.
-Radio/Podcast: Programa Dommo.
-TV: Programa Plug.
-Video: Cortos llamados Render.

El grupo de colaboradores que hacen posible la mayoría de dichos servicios son los siguientes:

-Javier Matuk
-Ricardo Zamora
-Jose Antonio Pontón
-Aura Sanchez
-Monch (dedicado a las novedades en videojuegos)
-Chezko

En verdad es un buen dato de que el percebera alcanza, por todos lo smedios nos podemos poner al tanto en lo que pasa en la tecnologia.

Pueden suscribirse a la columna Desde el teclado, entrando a la página de Matuk.com, al igual de disfrutar de todos los servicios que proporcionan.

No olviden suscribirse a el podcast y a la página, al igual que recomendarlos, EN VERDAD VALE LA PENA.

Cabra montés extinta resucitada por clonación

La última cabra Pyrenean ibexo había sido encontrada muerta el 5 de enero del año 2000, en el paraje de la Faja de Pelay, dentro del Parque Nacional de Ordesa y Monte Perdido, en Huesca, España. El ejemplar había sido capturado el año anterior y se le había colocado un transmisor que permitiera a los científicos seguir sus movimientos. El cadáver se encontró debajo de un árbol caído, y se cree que pudo morir a consecuencia de un golpe. En ese momento se la declaró oficialmente extinta, pero se conservaron muestras de ADN tomadas de su piel para algún día, mediante técnicas de clonación, obtener nuevos ejemplares de esta especie. Luego de dormir durante casi una década en nitrógeno líquido, los científicos emplearon el material de esas células para reemplazar secciones del código genético de un embrión de cabra doméstica común. Al nacer el ejemplar tuvo lugar el milagro: la cabra montés pirenaica se ha convertido en el primer animal extinto en ser clonado.
Mucha gente cree que esto ya había sido logrado hace años, quizás por la influencia que han tenido en el subconsciente películas como “Parque Jurásico”, pero en realidad nunca se había logrado antes clonar un ejemplar de una especie ya desaparecida. Sin embargo, no todas son buenas noticias. Lamentablemente, la cabra recién nacida murió poco después del alumbramiento debido a un defecto físico en sus pulmones. Este tipo de problemas han tenido lugar también al clonar ovejas. Sin embargo, el avance ha servido para mostrar a los especialistas que es posible utilizar la clonación para salvar especies en peligro y recuperar especies extintas a partir de muestras de tejido congelado. Perfeccionando la técnica, algún día será posible incluso clonar especies más antiguas, como los mamuts lanudos, e incluso algunos dinosaurios.
El doctor José Folch, del Centro de Investigación y Tecnología de los Alimentos de Aragón, en Zaragoza, España, tuvo a su cargo la investigación junto con colegas del Instituto Nacional de Investigación de Agricultura y Alimentación de Madrid. Según Folch, “el ejemplar obtenido era genéticamente idéntica a la Bucardo. En especies como esta, la clonación es la única posibilidad de evitar su completa desaparición." La cabra montés pirenaica, que posee unos distintivos cuernos curvados, era muy común en el norte de España y en los Pirineos franceses, pero la caza masiva a la que se las sometió durante el siglo XIX redujo su número a menos de 100 individuos. En 1973 se pudieron contar solo 30 ejemplares. La última, una hembra de trece años bautizada Celia, fue la que “donó” el material genético para este experimento.

Capra pyrenaica victoriae, "prima" de la Bucardo

En total, y mediante el método de transferencia nuclear que dio origen a la famosa oveja Dolly, los científicos crearon 439 embriones, de los cuales 57 fueron implantados en hembras. Siete de ellas aceptaron el implante, y solo una logró llegar al momento del parto con el feto vivo, aunque el pequeño animal no pudo sobrevivir más que unos minutos.

Hay dos lecturas que se pueden hacer de estos resultados. En primer lugar, los científicos han avanzado lo suficiente en sus técnicas de transferencia de material genético entre una especie y otra como para hacer posible el alumbramiento de ejemplares que se encuentran extintos. Gracias a estos avances posiblemente veamos, dentro de algunas décadas, mamuts u otros animales extintos vivos nuevamente. Pero mucho más importante debe ser la preservación de las especies. Como puede leerse a lo largo del articulo, no es una tarea fácil “resucitar” una especie desaparecida. Estamos hablando de una cabra que se extinguió hace menos de 10 años, cuyo material genético fue conservado en condiciones óptimas, y aún así de 439 embriones disponibles solo nació un animal, cuyos defectos físicos lo condenaron a muerte solo unos minutos después del alumbramiento. Evidentemente, debería ser más fácil dejar de cazar indiscriminadamente (o de modificar el hábitat de las especies amenazadas) que tener que pasar por todo este proceso para recrearlos mas tarde. Prevenir en lugar de curar, que le dicen.

VISTO EN NEOTEO

Galería anatómica

El artista italiano radicado en Milán, Valerio Carruba, realizó una serie de pinturas que semejan clases de anatomía. Al verlos, nos recuerdan los trabajos del anatomista del siglo XVI Andreas Vesalius, de su libro De humani corporis fabrica, texto fundamental en la historia de la medicina, en el que muestra cadáveres disecados que adoptan posturas casuales.