domingo, 24 de noviembre de 2013

How Many Friends Can Your Brain Handle?

SAN DIEGO — Being a social butterfly just might change your brain: In people with a large network of friends and excellent social skills, certain brain regions are bigger and better connected than in people with fewer friends, a new study finds.
The research, presented here Tuesday (Nov. 12) at the annual meeting of the Society for Neuroscience, suggests a connection between social interactions and brain structure.
"We're interested in how your brain is able to allow you to navigate in complex social environments," study researcher MaryAnn Noonan, a neuroscientist at Oxford University, in England, said at a news conference. Basically, "how many friends can your brain handle?" Noonan said.
Scientists still don't understand how the brain manages human behavior in increasingly complex social situations, or what parts of the brain are linked to deviant social behavior associated with conditions like autism and schizophrenia.
Studies in macaque monkeys have shown that brain areas involved in face processing and in predicting the intentions of others are larger in animals living in large social groups than in ones living in smaller groups.
To investigate these brain differences in humans, Noonan and her colleagues at McGill University, in Canada, recruited 18 participants for a structural brain-imaging study. They asked people how many social interactions they had experienced in the past month, in order to determine the size of their social networks.

Certain brain areas are enlarged and white-matter tracts were better connected in people with larger social networks
As was the case in monkeys, some brain areas were enlarged and better connected in people with larger social networks. In humans, these areas were the temporal parietal junction, the anterior cingulate cortex and the rostral prefrontal cortex, which are part of a network involved in "mentalization" — the ability to attribute mental states, thoughts and beliefs to another.
"These different brain regions are all singing different songs," Noonan said. "Networked areas are all singing the same song, and when they're connected better, they're singing more harmoniously with each other."
The researchers also tested whether the size of a person's social network was linked with changes in white-matter pathways, the nerve fibers that connect different brain regions.
Again, they found that white-matter tracts were better connected in people with bigger social networks. "The nerves were more like a Los Angeles freeway than a country road," Noonan said.
The researchers couldn't say whether social interaction caused these changes in brain structure and connectivity, or whether the brain determined how innately social someone was.
In the case of the monkeys, the researchers dictated the size of the animals' social network, so they concluded that social-group size was causing the brain differences.
It can be inferred that a similar process takes place in human brains, but to prove this, long-term studies are needed, Noonan told LiveScience.
The fact that some brain regions may be larger and more connected suggests other regions might be smaller in the brains of the more socially adept, Noonan said.
"If you're spending a lot of time in social environments using social skills and your brain's changing, maybe you're not learning to juggle in your free time or becoming proficient at the piano," she said. "The brain is just changing and optimizing to reflect your needs, and if that is thriving within a complex social environment, that is what your brain is reflecting."

jueves, 21 de noviembre de 2013

Hallan lanzas con punta de piedra 85.000 años anteriores al Homo Sapiens

 

La confirmación que las puntas de piedra que se emplearon en lanzas, descubiertas en el yacimiento de la Edad de Piedra de Gademotta, en Etiopía, tienen unos 280.000 años, ha generado asombro e inmediata controversia de los científicos que apuntan a distintas teorías que expliquen cómo existía esta invención unos 85.000 antes que viviera en la Tierra el Homo Sapiens, a quien se atribuye el adelanto.



Un equipo del Centro de Investigación de la Evolución Humana de la Universidad de California, ha establecido que las puntas de lanza fueron hechas con obsidiana de la que existen yacimientos muy cercanos al sitio del descubrimiento.
Los fabricantes de las puntas, tuvieron que tallar las formas puntiagudas y los huecos de la lanza, tras lo cual hubo que unir las puntas asegurándolas firmemente en los huecos: todo ello implica una habilidad y conocimientos, que no eran conocidos –al menos eso decía la hipótesis hasta ahora- por los homínidos que vivían cuando se dataron las armas.

Un ancestro del Sapiens, bastante desarrollado

Las dos teorías más fuertes ahora en discusión, parte de las bases: la especie humana es mucho más antigua de lo que se afirma; o una especie antecesora del Homo Sapiens, se desarrolló más allá de lo que se cree, y ese conocimiento recién después ha sido asumido como existente.
La segunda teoría es la dominante y apunta al Homo heidelbergensis u “Hombre de Heidelberg”, que vivió hace más de medio millón de años, en Europa, Asia y África y es considerado el antecesor director del Sapiens y de los neandertales europeos.
Los científicos abren además otra hipótesis que gana adeptos: la posibilidad que los avances “tecnológicos” no estén necesariamente asociados a cambios anatómicos. Igual que el hombre actual en poco ha cambiado su forma fisica, pese a un adelanto sideral en los últimos cincuenta años, podría haber existido un grupo que descolló por algún avance que algún individuo creó. Ello también tendría vinculaciones con la cantidad de gente de los grupos de la época, en la idea que las mayores poblaciones tenían más posibilidad de tener alguien descollante en la comunidad.

miércoles, 20 de noviembre de 2013

How Climate Change and Plate Tectonics Shaped Human Evolution

Australopithecus afarensis - forensic facial reconstruction.
A new study links the emergence of new hominin species, expanding brain capacity and early human migration with the appearance of deep freshwater lakes

Editor's note: The following essay is reprinted with permission from The Conversation, an online publication covering the latest research.The Conversation
It should not be a surprise that East Africa was a hotbed of evolution, because over the last five million years everything about the landscape has changed.
The extraordinary forces of plate tectonics and a changing climate have transformed East Africa from a relatively flat, forested region to a mountainous fragmented landscape dominated by the rapid appearance and disappearance of huge, deep-water lakes. And from this highly variable landscape emerged an ape smart enough to question its own existence.
A cradle rocked by tectonics
Twenty million years ago the Indian and Asian continental plates clashed and pushed up the massive Tibetan plateau. In summer this plateau acts as a huge heat engine, absorbing solar energy which it transfers to the atmosphere, causing immense convection currents. With all this hot air rising, air is sucked in from all round, including moist air from the Indian Ocean that produces intense South East Asian monsoons.
This has a knock on affect of drawing moisture away from the African continent, and it was this that began the progressive drying out of East Africa. In terms of human evolution, this distinct split between the climate of Asia and Africa coincides with the split between Asian and African apes, the latter eventually evolving into us.
At the same time as the peaks of Tibet were thrusting upwards, the rifting process began in Ethiopia and gradually moved south finishing in Mozambique about one million years ago. This rifting was caused by a hotspot of magma under northern East Africa heating the crust causing it to split down the middle like an overdone apple pie.
The rifting process produced a deep, wide, hanging valley half a mile above sea level with uplifted shoulders or mountain ranges on either side rising up to two miles high. The affects of the Rift Valley formation on the local climate was dramatic.
The East Rift’s mountains prevented moist air from the Indian Ocean from passing over East Africa, causing the region to dry even further. The topography of East Africa completely changed: from a homogeneous flat region covered in moist forest, to a mountainous landscape with plateaus and deep rift valleys, where vegetation varied from cloud forest to desert scrub.
Evolution, our coping strategy
Presented with fragmented vegetation and greater distances between sources of food may have led to the evolution of human bipedalism – walking upright on two legs – around six million years ago. These highly successful early bipedal hominins such as Ardipithecus ramidus or Australopithecus afarensis, were nevertheless relatively small-brained, with a cranial capacity of about 450cm3 compared with modern humans with over 1,500cm3.
The development of the East African Rift valley fragmented the landscape and formed a large number of separate lake basins. The mountainous landscape makes these basins very sensitive to small changes in rainfall. Martin Trauth of Potsdam University and colleagues found geological evidence that deep, freshwater lakes existed around 2.6 million, 1.8 million and 1 million years ago – key dates in human evolutionary history.

Relacionan la replicación tardía del genoma con la evolución humana

MADRID, 18 Nov. (EUROPA PRESS) -

   Un equipo del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) ha elaborado un original modelo que explicaría cómo las regiones del genoma que se copian más tarde, un proceso que anteriormente se ha relacionado con el cáncer o el envejecimiento, también está implicado en el proceso evolutivo ya que facilita el nacimiento de nuevos genes con funciones específicas de tejidos y órganos.
   En la mayoría de los organismos, desde la levadura a los humanos, este proceso de replicación sigue un plan establecido, en el que ciertas regiones del genoma se replican antes que otras, pero se trata de la primera vez que se relaciona este proceso con la evolución en millones de años de la vida en la Tierra, explican los autores en 'Biology Open'.
   El trabajo, dirigido por Alfonso Valencia y desarrollado en colaboración con Tomas Marques-Bonet, del Instituto de Biología Evolutiva (CSIC-UPF) de Barcelona, representa un nuevo enfoque evolutivo en el que la estructura del genoma toma protagonismo y abre nuevas posibilidades para el estudio de la evolución de los seres vivos y su diversidad.
   "Hemos descubierto que la replicación es como un espejo que refleja la historia evolutiva de los seres vivos: los primeros genes que se replican son los más antiguos, mientras que los que se replican más tarde son los más jóvenes", explica Valencia.
   Según el modelo, cada nuevo gen tiende a replicarse después que los ya existentes, lo que conlleva a la acumulación de capas sucesivas de nuevos genes en el genoma.
   David de Juan y Daniel Rico, investigadores del grupo de Valencia que han llevado a cabo el estudio, lo comparan con "el crecimiento del tronco de un árbol, en el que los anillos concéntricos exteriores representan los años más recientes de la vida del mismo".
   Cuanto más tarde se copia el material genético, más probabilidad hay de que se dañe el ADN y se acumulen mutaciones. De esta forma, los genes antiguos, que suelen ser vitales para la vida, se sitúan en regiones potegidas --aquellas que acumulan menos mutaciones-- que replican en primer lugar, mientras que los nuevos genes lo hacen en las regiones más inestables del genoma --las que acumulan más mutaciones-- que replican más tarde.
   "Esto permite que los genes de aparición reciente evolucionen muchísimo más rápido que los más antiguos", sentencia Rico, ya que "las regiones de replicación tardía tienen además una estructura compacta e inaccesible".
   "Son zonas escondidas en el genoma que actúan como laboratorios evolutivos, donde estos genes pueden adquirir nuevas funciones sin afectar a procesos esenciales para el organismo", añade de Juan.
   Los autores del trabajo sostienen que este modelo habría facilitado el nacimiento de nuevos genes con funciones específicas de tejidos y órganos, y podría haber contribuido decisivamente en el desarrollo de estructuras complejas como el cerebro o el hígado.

EL CÁNCER Y LA EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOS: UN MISMO ORIGEN

   La aparición de mutaciones en las regiones de replicación tardía ya se había relacionado en trabajos previos con el cáncer o el envejecimiento, de ahí que el jefe del Grupo de Inestabilidad Genomica del CNIO, y colaborador del trabajo, Óscar Fernandez-Capetillo, haya calificado los resultados como "sorprendentes", puesto que "ayudan a entender como cambios drásticos en el genoma que hasta ahora sólo se habían relacionado con la formación de tumores son, a su vez, cruciales en la evolución".
   Los autores apuntan que "lo fascinante de este modelo es como las regiones de replicación tardía han contribuido a la capacidad de adaptación de especies tan complejas como la humana".
   El estudio de la evolución ha alcanzado nuevas dimensiones con los últimos avances en biología molecular, y ha llegado a su punto álgido en los ultimos 10 anos gracias al estudio masivo de los genomas, por lo que los nuevos avances en esta direccion ayudarán en la comprensión de los sistemas vivos en su conjunto.

Neurogastronomía

NEUROGASTRONOMY: HOW THE BRAIN CREATES FLAVOR AND WHY IT MATTERS
Por Gordon M. Shepherd. Columbia University Press; Nueva York, 2012.
Los lectores de Investigación y Ciencia han disfrutado con las páginas de quimiogastronomía firmadas por Hervé This, autor de una celebrada Molecular gastronomy: exploring the science of flavor, animador de semanas y simposios internacionales sobre la materia y redactor de la edición francesa de Scientific American durante muchos años. Inspirador de este libro del profesor de neurobiología de la facultad de medicina de Yale y antiguo director del Journal of Neuroscience, escribe ponderándolo: «¿Los fogones? Por encima de todo es cuestión de amor, luego arte, después técnica. Chefs y amantes de la buena mesa pueden beneficiarse de un mayor conocimiento de los factores que intervienen en el proceso culinario, del huerto al tenedor. De ahí la importancia del aroma y la justificación del título de esta obra de Gordon M. Shepherd». A Shepherd se le reconocen valiosas aportaciones al dominio de los microcircuitos cerebrales, sintetizadas en su ahora clásico The synaptic organization of the brain. Entre esos microcircuitos, el de la olfacción reviste interés para la percepción del olor.
Nos alimentamos, con frecuencia diaria, movidos por un apetito que está regulado por hormonas, que lo activan cuando tenemos hambre y lo inactivan cuando quedamos satisfechos. Tal regulación endocrina no explica por qué nos gustan unos alimentos y otros no, por qué ansiamos lo que nos deja buen sabor o rechazamos lo desabrido. Para responder a las cuestiones de ese tenor se está creando una nueva disciplina, centrada en los aromas de los alimentos. Pero conviene aclarar conceptos y despejar errores. De estos, uno muy extendido afirma que los alimentos contienen los aromas. Lo cierto es que los alimentos contienen las moléculas de los aromas; los aromas, en cuanto tales, son creaciones de nuestro cerebro. Por eso de ellos se ocupa la neurogastronomía, que nos describe de qué modo el sistema cerebral del aroma, quizás el más extenso, crea percepciones, emociones, recuerdos, conciencia, lenguaje y decisiones.
Avanzados los ochenta, la comunidad científica aceptaba todavía que el olfato había perdido importancia para la supervivencia a favor de la vista cuando nuestros antepasados comenzaron a caminar erguidos. Shepherd está ayudando a cambiar de opinión: cuanto más se acerca a la mesa la investigación, mejor nos percatamos de que los placeres reales de la vida se hallan ligados al olfato. Se había venido preparando el terreno: desde la anatomía de la digestión, que explica la masticación y absorción de los alimentos; desde la fisiología, que analiza el transporte de los olores hasta las células sensoriales mediante la inspiración y la espiración; desde la psicología, que estudia la combinación de olor y sabor para producir lo que aquí denominamos aroma, una de las sensaciones más complejas; desde la neurociencia cognitiva, que usa la técnica de formación de imágenes para demostrar la aparición del aroma a partir de la actividad de los niveles cerebrales superiores; desde la neurofarmacología, que aborda la excitación de determinadas áreas del cerebro por el ansia de comer, las mismas estructuras que se activan con el deseo de tabaco, alcohol o drogas; desde la bioquímica, que detalla las hormonas circulantes en el torrente sanguíneo que despiertan el hambre; desde la antropología, que explica por qué la cocción del alimento constituyó el motor de la evolución; desde la biología molecular, que descubre que los receptores sensoriales del olor forman la familia más extensa de genes de nuestro acervo y desentrañan el origen molecular de nuestra percepción de los olores; por fin, desde la etología, que muestra cómo monos y humanos poseemos un sentido del olfato muy fino.
De todas esas aportaciones de fuentes diversas se desprendía que la percepción del aroma no se debe a la inhalación, sino a la espiración y retorno por las vías nasales, mientras masticamos y deglutimos. A ese proceso se le llama olor retronasal. El sentido del gusto, si lo definimos con precisión, consta de sensibilidad solo para con lo dulce, salado, amargo, agrio y umami. El olor retronasal constituye, en cambio, la nueva frontera para el estudio de la creación cerebral del sentido del aroma. Los sabores elementales se perciben desde el nacimiento, mientras que los olores retronasales se aprenden y quedan abiertos a las diferencias individuales.
La propia investigación realizada por Shepherd ha llevado a la conclusión de que la inhalación genera una pauta espacial de actividad en el cerebro, pauta que opera como imagen del olor, variable según este, a la manera en que cada rostro forma una imagen distinta en nuestro sistema visual. El cerebro reconoce las pautas. Añádase, además, que el hombre ha desarrollo un cerebro voluminoso. Aunque nuestro aparato sensorial no posea tantas moléculas o células receptoras como otros mamíferos, ello no empece que poseamos un poderoso sentido del olor. Ese cerebro grande que nos permitió adquirir el lenguaje es el que nos faculta para desarrollar un extraordinario sentido del aroma. Ese nivel elevado de procesamiento (donde se incluyen sistemas para la memoria, emoción, cognición y lenguaje) nos concede un sistema cerebral único del aroma. En este, el papel principal se reserva para el olor.
En una fase inicial, los sistemas sensoriales que intervienen en el aroma transforman las representaciones sensoriales individuales para constituir la sensación del aroma. Se parte de los cinco sentidos, que reciben sus estímulos en sus receptores y los convierten en representaciones neurales. El olfato forma, en el sistema límbico prosencefálico, recuerdos olorosos, pues tienen acceso directo a los sistemas cerebrales de la memoria y la emoción. La corteza olfatoria se proyecta ulteriormente a la corteza orbitofrontal, donde establece conexión con los centros superiores de las capacidades, exclusivas del hombre, del juicio y la planificación. Las vías del gusto llegan al tronco cerebral, para proceder luego hasta sus áreas corticales, donde interaccionan con otras representaciones sensoriales del núcleo del aroma. Los diferentes tipos de tacto que el alimento y la bebida activan en la boca se envían, a través de las vías del tacto, hacia el tronco cerebral, y de allí pasan al tálamo y sus áreas corticales receptoras y asociativas. La vista del alimento y la comida antes de que los consumamos activa la trayectoria visual que pasa a través del tálamo hacia las áreas visuales en la parte posterior del cerebro. Posee una influencia determinante sobre cómo juzgamos su aroma. El sonido, por fin, que emana de la masticación y deglución, se integra en la experiencia del aroma. Sabido es que la integración multisensorial se produce cuando la respuesta celular de una región a dos o más estímulos al mismo tiempo es más que la suma de las respuestas individuales. Hablamos entonces de supraadición. Con la alimentación se produce la activación simultánea de un conjunto común de regiones (córtex orbitofrontal, ínsula anterior, operculum y giro cingulado anterior), que configura la representación distribuida en nuestra mente de un objeto aromático. La imagen percibida crea la representación neural de un aroma recordado.
El sistema cerebral del aroma desempeñó un papel determinante en la evolución del hombre. Cinco tipos de pruebas lo avalan: el registro génico, la competición entre visión y olfacción, el aumento del volumen cerebral, la adaptación del sistema musculoesquelético a la búsqueda de alimento y el control del fuego y de la cocina. La disminución observada de genes receptores olfatorios en el hombre se vio compensada por el desarrollo del prosencéfalo, al que tiene acceso directo privilegiado la vía olfatoria. En otro orden, hace dos millones de años, ciertos grupos humanos salieron de África. Algunos llegaron a Indonesia en un tiempo corto (desde el punto de vista evolutivo). Ello pudo facilitar no solo la estatura erecta y el agrandamiento del cerebro, sino también los cambios esqueléticos que reflejan adaptaciones a grandes recorridos; entre dichas adaptaciones estarían fémures más largos, relaciones más flexibles entre el torso y las extremidades para posibilitar un mayor equilibrio en la carrera. A esas adaptaciones deben sumarse las vinculadas con la búsqueda de comida más apetitosa con hierbas y especias. Un episodio crítico fue el uso del fuego para elaborar la comida y aligerar el trabajo mandibular. La cocción facilita la socialización de los miembros del clan y cierta estructuración de la sociedad (fabricantes de cacharros de cocina, de útiles). A buen seguro los comentarios sobre el estado del alimento debía ser motivo de conversación en torno al fuego, su sabor. Lo que puso en relación lenguaje, olores y aromas.

Origen de los perros

Hasta ahora la mayoría de las investigaciones realizadas apuntaban a que el origen de la relación de amistad entre los humanos y los cánidos se remontaba a Asia hace unos 13 mil años. Sin embargo un reciente estudio publicado en la revista Science se remonta más aún en el tiempo, y no solo eso, sino que además lo sitúa en Europa.

Hace casi 20 mil años, los lobos eran peligrosos para los humanos. Probablemente su relación fuera más de vigilancia para evitar ser devorados que de amistad como lo es ahora. Sin embargo, con el paso de los años la domesticación de los antiguos cazadores-recolectores convirtieron a los perros en sus fieles compañeros y mascotas de la casa.

"Encontramos que en lugar de que los actuales lobos estuvieran más cerca de los perros domésticos, los antiguos lobos europeos estaban directamente relacionados con ellos", explica  Robert Wayne, profesor de ecología y biología evolutiva de la UCLA y autor principal de la investigación. "Esto hace que el registro genético concuerde con el registro arqueológico. Europa es donde se encuentran los perros más viejos" apunta.

Para llegar a esta conclusión los investigadores estudiaron el ADN mitocondrial de los animales, muy abundante en los restos antiguos encontrados. Comparando este ADN antiguo con los genomas modernos de 77 perros domésticos, 49 lobos y 4 coyotes los investigadores llegaron a la conclusión de que se agrupaban genéticamente con los antiguos lobos o perros europeos, no con los lobos modernos de ninguna parte del mundo. Así pues, los perros proceden genéticamente de los lobos antiguos que poblaban Europa y que ahora están extintos.

Los primeros carnívoros domesticados

"El lobo fue la primera especie domesticada y la única de los grandes carnívoros que el ser humano ha domesticado nunca" explicó el propio Wayne. Pero, ¿cómo llegaron a ser compañeros inseparables los carnívoros lobos y los antiguos cazadores recolectores de Europa?

Según la investigación es posible que los lobos se aprovecharan de los cadáveres de los animales que comían los cazadores recolectores y que, con el paso del tiempo, se acercaran cada vez más a ellos. Esta idea permite explicar la divergencia genética entre los perros y los lobos. Aquellos que seguían a los humanos aprovechaban las migraciones de los mismos, renunciando a su territorialidad y, por tanto reduciendo las posibilidades de reproducirse con lobos territoriales.

De hecho existe un ejemplo en la actualidad de este proceso. La única población migratoria de lobos que se conoce en la tundra y los bosques boreales de América del Norte sigue al caribú (una especie de reno) en su migración de mil kilómetros. "Cuando estos lobos vuelven de la tundra a los bosques boreales durante el inverno no se reproducen con los lobos residentes que nunca migran" explica el mismo investigador. "Creemos que es un modelo de domesticación y reproducción divergente de los lobos salvajes y los primeros perros".

Impulsibidad y adolescencia

Los adolescentes, especialmente los hombres, suelen tomar malas decisiones; son más propensos a cometer crímenes y caer en situaciones peligrosas (generalmente involucrando las drogas y alcohol) ¿Por qué son tan impulsivos? Estudios demuestra que la inmadurez no es la única explicación.

Si se tratara de la inmadurez como la única causa de las decisiones impulsivas, los niños no serían más cuidadosos que los adolescentes. Un equipo de científicos, liderado por Kristina Caudle del Colegio Médico Weill Cornell en Nueva York, realizó un experimento en busca de aquello único en el desarrollo del cerebro adolescente que los atrae al peligro.

El grupo de investigadores reclutó a 83 personas, de 6 a 29 años, y les pidió que completaran una tarea fácil de "vas o no vas". Los voluntarios observaron una pantalla a una serie de rostros, ya sea con expresiones neutras o amenazantes. Cada vez que una cara neutra aparecía en la pantalla, los partícipes debían apretar un botón.

Conforme realizaban la prueba, los científicos monitorearon la actividad cerebral de las personas. Los investigadores encontraron que, en conjunto, los adolescentes cometieron 15% más errores que los adultos y los niños al intentar restringirse de apretar el botón. Los hombres se equivocaron más que las mujeres, y aquellos adolescentes que sí se controlaron mostraron mayor actividad cerebral en la región conocida como corteza prefrontal ventromedial, la cual interviene en el comportamiento.

Los resultados sugieren que los adolescentes son altamente impulsivos frente al peligro debido a un proceso biológico de la corteza prefrontal ventromedial, la cual actúa como un freno. Pareciera que el cerebro adolescente debe esforzarse un poco más para activarlo.

A su vez, el médico y divulgador científico Michael Mosley, en una colaboración para la BBC. Explica que mientras está en el útero, el ser humano desarrolla unas 8,000 neuronas cada segundo, y al nacer se producen nuevas conexiones entre ellas, así cada una de los cientos de miles de millones de neuronas llevan a cabo, en promedio, 10,000 conexiones diferentes.

A los seis años de edad ya está establecida la estructura básica del cerebro, y continúa creciendo. Sin embargo, a partir de los 12 años, ya no aumentan las conexiones, sino que, al contrario, comienzan a perderse (cada año casi el 1% de la materia gris), es decir el cerebro "descarga" las conexiones innecesaria o inútiles, de ahí que los años de la adolescencia sean críticos para el futuro desarrollo del joven (las capacidades y hábitos que se adquieran en esta época probablemente persistirán).

El cerebro adolescente se vuelve más rápido y poderoso, aunque la última región que alcanza su total madurez es la corteza prefrontal, responsable de funciones como la planeación, la anticipación, el control de las emociones y el entendimiento de los demás; se tiende a ser impulsivo e insensible, y a tomar riesgos innecesarios: siempre que un adolescente se arriesga, por ejemplo al conducir un auto a exceso de velocidad, el cerebro es recompensado con una descarga hormonal, una euforia natural mucho más fuerte de la que podría sentir un adulto.

Una explicación a este proceso inacabado de conexiones, indica el médico egresado de la Royal Free en Londres, es que el ser más arriesgados ayuda a los jóvenes a conocer y entender el mundo.

Empatía

Nuestro cerebro detecta emociones en las caras de los demás gracias a la amígdala, una pequeña estructura con forma de almendra localizada en la parte más profunda del cerebro. Compuesta de núcleos de neuronas, su función principal es la de procesar y almacenar los recuerdo de experiencias emocionales que han dejado huella en las conexiones sinápticas. Para deducir que alguien está triste, nuestra memoria influye en mayor medida que los signos visibles en el rostro, según las últimas investigaciones.

Un grupo de neurocientíficos implantó electrodos en la amígdala de siete enfermos de epilepsia que estaban a punto de someterse a cirugía cerebral. Los investigadores registraron la actividad de 200 neuronas individuales y analizaron la forma en que estas respondían al estímulo visual del paciente mientras este observaba una serie de fotografías con rostros felices y tristes. El equipo encontró un subconjunto de células encargadas de discernir ambas emociones, incluso cuando estas eran identificadas de manera errónea.

Los resultados sugieren que las neuronas de la amígdala reconocen las emociones en las expresiones faciales de los demás en base a criterios subjetivos almacenados en nuestra memoria, más que atendiendo a las características visuales de las caras. Por lo tanto, cuando se trata de reconocer lo que sienten los demás a través de su rostro, lo que pensamos que vemos parece ser más importante que lo que vemos.

jueves, 24 de octubre de 2013

Una nueva hipótesis simplifica la evolución humana


 
Dicho de otro modo, lo que está verdaderamente en juego es si la evolución humana ha sido ramificada o más bien lineal, y la multiplicidad de especies es aparente, por haberse subestimado la variabilidad intraespecífica.
El estudio ha aparecido en la revista Science y viene firmado por el paleoantropólogo georgiano David Lordkipanidze y otros colegas. Según estos investigadores, el cráneo, que fue hallado en la campaña de 2005 y es conocido como D4500, presenta unas características jamás observada hasta ahora en un mismo espécimen de esa antigüedad (1,8 millones de años). En efecto, la caja craneal es de apenas 546 cm3 (el promedio de los humanos actuales es de 1.350 cm3); pero y la cara es grande aunque con rasgos arcaicos, tales como unos arcos superciliares pronunciados, una mandíbula también grande (aunque descubierta en 2000, ellos creen que pertenece al mismo individuo) y dientes de un tamaño mayor del que corresponde a un cráneo tan pequeño.
La escasa capacidad craneal de este espécimen ha llevado a los investigadores a concluir que los primeros humanos no necesitaron poseer grandes cerebros para abandonar África y emprender la travesía que les llevaría hasta las estribaciones meridionales del Cáucaso, como se venía suponiendo hasta hace poco. En cambio, se estima que las proporciones corporales de este individuo ya debían de ser como las nuestras: brazos más cortos que las piernas, mediría en torno al metro y medio y pesaría unos 50 kilos.
El yacimiento de Dmanisi viene proporcionando restos humanos desde 1991 y los hallazgos realizados allí han sido verdaderamente sorprendentes. Se han encontrado restos fosilizados correspondientes al menos a cinco individuos distintos, que el anterior director de este yacimiento asignó a una especie nueva: Homo georgicus. Serían unos humanos que todavía no dominaban el fuego y tenían una industria lítica rudimentaria pero que les permitió adaptarse al entorno de aquel paraje caucásico, cuyas condiciones climáticas eran más benignas que en la actualidad.
Cinco especies reducidas a una
Pero lo más sorprendente de todo son las conclusiones a las que llegan los autores de la investigación en relación a la posición filogenética de este cráneo. Según ellos, durante los primeros estadios de la evolución humana solamente existió una especie, que algunos de ellos consideran que fue H. erectus. De modo que todos los fósiles de H. rudolfensis, H. habilis y H. ergaster hallados en África, así como los de H. georgicus, deberían atribuirse a H. erectus; un clado que debería de comprender, según ellos, una gran variabilidad, aunque no más de la que se observa hoy en día en nuestra propia especie. Tal tesis choca frontalmente con la práctica, tan extendida en la paleoantropología, de usar las variaciones de los rasgos morfológicos para definir especies nuevas.
Ya se han alzado algunas voces contra esta propuesta. Para empezar, no todos los científicos están de acuerdo en que los fósiles hallados en Dmanisi representen a una misma especie humana: hay quienes dicen que podrían pertenecer, al menos, a dos distintas. Otros, como Fred Spoor, del instituto Max Planck de Biología Evolutiva, considera inadmisible incluir los cráneos africanos de H. habilis dentro del grupo de los H. erectus. Él mismo, recuerda, ya en 2007 presentó en Nature un fragmento de maxilar derecho de H. habilis y una calota de H. erectus que evidenciaban elementos distintivos entre estas especies; el de Dmanisi, afirma, se podría relacionar más con esta última especie que con la otra.
Ron Clarke, de la Universidad de Witwatersrand (Johannesburgo), opina lo contrario; y ve más semejanzas entre D4500 y los H. habilis africanos que con los H. erectus. José María Bermúdez de Castro, codirector de los yacimientos de Atapuerca junto con Juan Luis Arsuaga y Eudald Carbonell, considera que es una temeridad ir tan lejos con estos datos y extrapolar las conclusiones sobre Dmanisi a todos los yacimientos africanos de 2,5 a 1,5 millones de años. También Arsuaga opina que es una hipótesis precipitada.
En lo que sí coincide todo el mundo, más allá de las repercusiones taxonómicas, es en reconocer el gran valor científico que tiene este cráneo para ampliar nuestro conocimiento de las primeras etapas del desarrollo del género humano. El yacimiento de Dmanisi se ha demostrado de gran importancia y promete nuevos descubrimientos de gran interés.

Two Monkeys Were Paid Unequally: Excerpt from Frans de Waal's


lunes, 21 de octubre de 2013

El cerebro pasa muchísimo tiempo hablando consigo mismo.


Ya estoy otra vez hablando conmigo mismo. Haga lo que haga, las palabras se amontonan en mi cabeza en un diálogo incesante. Medir el contenido de la mente es difícil, pero parece que hasta 80% de nuestras experiencias mentales son verbales. Nuestro cerebro se pasa la mayor parte del tiempo hablando, y nuestro monólogo interior podría exceder en mucho al número de palabras que decimos en voz alta. “El 70% de las experiencias verbales se queda en la mente”, estima Lera Boroditsky, de la Universidad de Stanford en California.
Dónde se forma
¿Cómo se produce la voz interior que lee en tu cabeza? ¿Cómo identificas una palabra escrita, la dotas de significado y sale de tu boca convertida en un sonido reconocible? Desde que ves escrita la palabra “METEORITO” hasta que la has pronunciado han transcurrido, según han descubierto en la Universidad de California, 450 milisegundos.
Pero, ¿qué sucede en ese tiempo? Ned Sahin cronometró al “duende lector”, como llama al entramado de neuronas que se ocupa de identificar y pronunciar la palabra escrita. Sus mediciones muestran que el área de Broca hace más de lo que creían los científicos, incluyendo la ejecución de todas las medidas que van de la lectura al habla.
Para empezar, se produce el reconocimiento de la palabra en 200 milisegundos. Luego, solo hacen falta 120 milisegundos más para interpretarla como verbo o sustantivo. Solo 450 milisegundos después de la primera vez que la leíste, tu cerebro está listo para articularla en silencio. El estudio disipa la teoría hasta ahora aceptada de que el área de Broca sólo estaba implicada en el habla, mientras que otra región del cerebro, el área de Wernicke, se ocupaba de la lectura y el oídoo. Broca puede con todo.

Para qué sirve
El ingente volumen de palabras sin vocalizar podría sugerir que el lenguaje es más que un mero utensilio para comunicarse con otros. Pero, ¿para qué otra cosa podría servir? Gary Lupyan, de la Universidad de Wisconsin en Madison, lleva años intentando averiguarlo. En uno de sus estudios, pidió a 44 adultos que observasen una serie de imágenes de extraterrestres imaginarios.
Si la criatura era amistosa u hostil venía determinado por varias características sutiles, aunque a los participantes no se les decía cuáles eran. Tenían que suponer quién era amigo y quién enemigo, y después de cada respuesta se les decía si tenían razón o estaban equivocados. A un cuarto de los participantes se les comentaba por anticipado que los alienígenas amistosos se llamaban “leebish” y los hostiles “grecious”, mientras que a otro cuarto se le decía justo lo contrario. Para el resto, no tenían nombre.
Lupyan halló que los participantes a quienes se les habían dado nombres para los alienígenas, es decir, aquellos que tenían una “etiqueta” que su voz interior podía utilizar para clasificar, detectaban a los predadores más rápidamente, y alcanzaban 80% de exactitud en menos de la mitad del tiempo que les llevaba a aquellos a quienes no se les había facilitado ningún nombre.

Al final del test, los que sabían el nombre podían categorizar 88% de estos seres, comparado con solo 80% que alcanzaba el resto. Por lo tanto, Lupyan concluyó que nombrar las cosas nos ayuda a clasificarlas y a memorizarlas.
Estudios de finales de la década de 1990 indican que los niños desarrollan más capacidad para agrupar objetos en categorías (por ejemplo, animales frente a coches) si ya han aprendido a nombrarlas. Y una investigación publicada en 2005 por Dedre Gentner, de la Northwestern University en Evanston, Illinois, sugirió que el razonamiento espacial de los niños mejora si se les recuerdan palabras como “arriba”, “en medio” y “abajo”. Mientras, otros estudios han descrito cómo las personas que perdían la capacidad del lenguaje tras un ictus tenían que esforzarse en tareas como agrupar y categorizar objetos.
Estos hallazgos sugieren que el lenguaje aporta beneficios a los niños más allá de la comunicación. Pero, ¿también se verifica en adultos sanos?  En otro experimento, Lupyan pidió a un grupo de gente que observase mobiliario de un catálogo de una tienda de muebles. Se les ordenaba que pusieran una etiqueta al objeto  (si era una silla, una lámpara, etc.); luego, tenían que decir si les gustaba o no. Lupyan descubrió que cuando les pedía poner etiquetas, los voluntarios eran posteriormente menos propensos a acordarse de los detalles específicos de los productos, como por ejemplo, si una silla tenía o no brazos. Eso se debe, según el experto, a que poner etiquetas ayuda a nuestra mente a construir un prototipo típico del objeto dentro del grupo, a expensas de las características individuales.
Esto puede que no sea tan inútil como parece. “La memoria es muy categórica porque a menudo no tenemos que recordar los detalles específicos”, añade.

Leer y ver una calabaza
Según el investigador, las palabras que dices, piensas y escuchas tienen un impacto sumamente real sobre tu modo de ver las cosas. Gabriella Vigliocco, del University College de Londres, ha descubierto que escuchar verbos asociados con el movimiento vertical (como saltar, elevarse...) afecta a la sensibilidad del ojo hacia ese movimiento. Mostró a varios voluntarios una pantalla que consistía en 1,000 puntos, cada uno de los cuales se movía vertical o aleatoriamente.
Vigliocco halló que los voluntarios eran más propensos a detectar la dirección predominante del movimiento cuando oían un verbo que cuadraba con ella (por ejemplo, “elevarse” cuando la mayoría de los puntos iban en esa dirección). Y viceversa: eran menos propensos a detectar el movimiento si el verbo describía la dirección opuesta, como “caer”, si los puntos subían.
Este no es el único ejemplo de cómo el lenguaje ayuda a la percepción: nos puede ayudar a identificar una imagen medio escondida. Lupyan y la investigadora Emily Ward mostraron a los voluntarios una imagen de un objeto, una calabaza, que podían ver con un ojo, mientras con el otro veían una masa de garabatos, con la intención de enmascarar la percepción del objeto. Algunos de los voluntarios oían al mismo tiempo el nombre del objeto, otros oían el nombre de uno diferente y los demás no oían nada.
Después de seis segundos, el objeto y la máscara desaparecían, y a los voluntarios se les preguntaba qué habían visto. Los sujetos lo identificaron 80% de las veces, pero escuchar el nombre del objeto subía el porcentaje de éxitos a 85%. Por el contrario, quienes oían un nombre incorrecto  solo vieron la imagen oculta aproximadamente en 75% de los casos.
Esto parece deberse a que las palabras mejoran los sistemas visuales de nuestro cerebro conjurando una imagen mental que nos vuelve más sensibles a los estímulos cuando vemos un objeto. Este fenómeno, en el que nuestros pensamientos y las sensaciones procedentes de otros sentidos pueden alimentar el sistema visual y alterar lo que contemplamos, se conoce como “proceso descendente”.
Para averiguar si las palabras habladas son más evocadoras que los estímulos no verbales, Lupyan inventó seis objetos y les dio a cada uno un nombre ficticio y un sonido artificial. Una vez que sus sujetos de estudio se hicieron familiares con los instrumentos, los nombres y los sonidos, les puso una grabación con el nombre y su sonido,
y entonces hacía aparecer dos imágenes del mismo objeto en la pantalla: una boca abajo y otra normal.
La tarea era decir qué parte de la pantalla contenía el elemento en posición correcta. Lupyan se figuró que si las palabras son más evocadoras que los sonidos, entonces los sujetos deberían ser más rápidos si oían el nombre del objeto, y eso es lo que sucedió.
Tras 10 minutos, el nombre ya afectaba a la forma en que los sujetos percibían”, explica.
Boroditsky ha descubierto que los ruso- parlantes, que tienen dos palabras para los diferentes tonos de azul, son más rápidos a la hora de distinguir esos dos matices que los angloparlantes.
Una unión verbal
Lupyan cree que nuestro soliloquio tiene un efecto significativo sobre la cognición. “No creo que necesitemos oír las palabras en alto o verlas escritas para que tengan un impacto sobre nosotros”, explica. Dado que 80% de nuestra vida parece ser verbal, es una afirmación muy importante.
Las palabras quizá ayudaron a nuestros ancestros a aprender qué animales eran peligrosos, o cuáles eran los frutos venenosos y cuáles nutritivos. Es imposible volver atrás en el tiempo y comprobar la veracidad de esta idea, pero una emulación de la tarea de cazador-recolector podría ser interesante.
Lupyan y Daniel Swingley, de la Universidad de Pensilvania en Filadelfia, en Estados Unidos, pidieron a unos voluntarios que encontraran cajas de Cheerios o botellas de Sprite escondidas en fotos de un supermercado. A la mitad de los participantes se le pedía que se repitieran el nombre del producto a sí mismos, lo que les ayudó a encontrar sus objetivos con mucha más eficacia.
Parece que nuestra voz interior cambia la forma en que experimentamos el mundo. “El lenguaje es un revestimiento que modifica cómo razonamos y vemos”, dice Clark. Boroditsky cree que esto es tan relevante para nosotros como lo fue para los primeros humanos: el lenguaje es la forma en que el cerebro se centra en detalles esenciales. “Es como una guía que se ha ido desarrollando antes en miles de personas, que han ido imaginando lo que es importante para la supervivencia.

Tu cerebro elimina la basura mientras duermes

Investigadores de la Universidad de Rochester (EE UU) han llevado a cabo un estudio que demuestra la naturaleza reparadora del sueño y que podría explicar por qué necesitamos dormir, según publica la revista Science en su última edición.

"Dormimos para limpiar el cerebro; dormir parece ser el resultado de la liquidación activa de los subproductos de la actividad neuronal que se acumulan durante la vigilia", explica Maiken Nedergaard, autora principal del artículo, en declaraciones a la agencia SINC. En concreto, su trabajo apunta que durante el sueño el cerebro es muy activo en la eliminación de residuos, como la proteína beta-amiloide responsable de la enfermedad de Alzheimer y otros trastornos neurológicos.

El conocido como 'sistema glinfático', que fue descubierto el año pasado por los mismos investigadores, suple el papel del sistema responsable de la eliminación de residuos celulares en el resto del cuerpo –el sistema linfático–, cuya función no se extiende a este órgano.

El proceso del cerebro para limpiar residuos no era conocido hasta ahora por los científicos ya que, al observarse solo en el cerebro vivo, no ha sido posible hasta la llegada de nuevas tecnologías de imagen como la microscopía de dos fotones. Gracias a esta técnica, los investigadores pudieron observar en ratones –cuyos cerebros son muy similares a los seres humanos– una especie de sistema de tuberías en los vasos sanguíneos del cerebro que permite al líquido cefalorraquídeo ‘lavar’ los residuos e incorporarlos al sistema circulatorio para acabar, finalmente, en el hígado, que elimina de la sangre las sustancias nocivas para el organismo.



Los científicos de Rochester comprobaron que el sistema glinfático es casi diez veces más activo durante el sueño y que, al dormir, el cerebro elimina de forma significativa más beta-amiloide. Una de las pistas para entender que este sistema puede ser más activo durante el sueño fue el hecho de que la cantidad de energía consumida por el cerebro no disminuye drásticamente disminuirá mientras dormimos. Además, los investigadores encontraron que, mientras dormimos, las células del cerebro encogen y se reducen un 60%, lo que permite que los residuos se eliminen con mayor eficacia.

Los científicos apuntan que esta contracción crea más espacio entre las células y permite al líquido cefalorraquídeo limpiar más libremente los residuos a través del tejido cerebral. Por el contrario, cuando se está despierto las células del cerebro están más cerca, restringiendo el flujo del líquido cefalorraquídeo.

"Entender exactamente cómo y cuándo el cerebro activa el sistema glinfático y limpia los residuos es un primer paso en los esfuerzos para modular este sistema y hacer que funcione de manera más eficiente", subraya Nedergaard.

Profesores 'quemados': problemas de memoria y peor salud

El síndrome de Burnout o lo que se conoce como ‘estar quemado’ es un conjunto de síntomas que se produce a causa del estrés laboral interpersonal. Al parecer, más del 65% de los profesores de E.S.O. en Madrid sufre este problema en cierto grado, tal como señala un estudio reciente realizado por la Universidad Complutense de Madrid y la Universidad Camilo José Cela.

Dentro de este síndrome, el cansancio emocional, uno de los componentes principales, tiene lugar como consecuencia de la interacción con los alumnos, padres y compañeros, y toda la problemática que ello conlleva. Pero parece que el profesor que sufre de este tipo de agotamiento, podría tener otras complicaciones. Feuerhahn y sus colaboradores de diversas universidades alemanas, han publicado muy recientemente un estudio en Stress and Health donde describen como el cansancio emocional puede afectar al rendimiento cognitivo del profesor y a su salud física.  Entre otras cosas, evaluaron los síntomas de estrés que sentían un grupo de 100 profesores y le realizaron una evaluación neuropsicológica con un test de memoria. Encontraron que cuanto mayor era la percepción de estrés por el profesor, peor era el rendimiento en la tarea de memoria y peor la estimación de la salud física.
No es la primera vez que se confirma que el estrés crónico produce estragos en la salud, aunque resulta importante destacar que parece afectar también a nuestras capacidades mentales. Los programas antiestrés y el entrenamiento en memoria podrían ser vías recomendables que ayuden a esas personas a recuperar su salud.

Marisa Fernández, Neuropsicóloga Senior, Unobrain

El rechazo social libera analgésicos naturales

Un reciente estudio estadounidense indica que, cuando nos enfrentamos el rechazo social, el cerebro tiene medios para aliviar el dolor que nos produce. Según publican en Molecular Psychiatry científicos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Michigan, el sistema de analgésicos naturales del cerebro no solo responde al dolor físico corporal, como ya se había demostrado, sino también al rechazo social.

Combinando el uso de escáneres cerebrales capaces de rastrear la liberación de compuestos químicos en el cerebro con un modelo de rechazo social sustentado en las citas románticas concertadas por Internet, los científicos descubrieron que los opioides naturales se liberan en el cerebro humano durante situaciones de angustia social, aislamiento y rechazo.

El estudio involucró a dieciocho adultos a quienes se pidió que observaran fotografías y perfiles personales ficticios de cientos de personas. Cada uno de los participantes seleccionó algunos perfiles de quienes podrían interesarle más románticamente, una situación similar a las citas románticas por internet.

Pero luego, a la vez que eran situados en un escáner PET para tomar imágenes de sus cerebros, se les comunicó que los individuos que habían encontrado más atractivos e interesantes no mostraban un interés recíproco. Las neuroimágenes durante ese momentos desvelaron la liberación de opioides. El efecto fue mayor en las regiones del cerebro llamadas parte central del cuerpo estriado, la amígdala, el tálamo medio, y la sustancia gris central, áreas también conocidas por su activación en el dolor físico. Por otro lado, cuanto mayor fue la liberación de opioides durante el rechazo social en otra área del cerebro llamado córtex del cíngulo anterior, menor fue el mal humor que mostraron los participantes cuando recibieron la noticia de que habían sido rechazados.

A pesar de los investigadores se habían asegurado de que los participantes supieran que los perfiles para "citas" no eran reales, y que por lo tanto tampoco era real el “rechazo”, el rechazo social simulado fue suficiente como para causar una respuesta emocional y una respuesta de opioides.

Los investigadores analizaron, asimismo, qué ocurría cuando a los participantes se les dijo que alguien en quien ellos habían expresado interés expresaba interés en ellos, es decir la aceptación social. En ese caso algunas regiones cerebrales también tuvieron más liberación de opioides. "Se sabe que el sistema de opioides desempeña un papel en la reducción del dolor y en la promoción del placer, y nuestro estudio muestra que esto también sucede en el contexto social", dijo David T. Hsu, coautor del trabajo.

Las personas con alta puntuación en un rasgo de personalidad llamado resiliencia, entendida como la capacidad humana de asumir con flexibilidad situaciones límite y sobreponerse a ellas, mostraron niveles más altos de activación de los analgésicos naturales, sobre todo en la amídgala, una región del cerebro involucrada en el procesamiento emocional. Por el contrario, "es posible que las personas con depresión o ansiedad social sean menos capaces de liberar opioides durante los momentos de estrés social y, por lo tanto, no se recuperan tan rápida o plenamente de una experiencia social negativa", sugirió Hsu.

miércoles, 16 de octubre de 2013

Simios bonobos jóvenes se consuelan entre sí como los niños

WASHINGTON. Los simios bonobos jóvenes consuelan a sus pares angustiados por una experiencia desagradable con conductas muy similares a las observadas en niños, reveló una investigación realizada por científicos estadounidenses. 
Estas observaciones son importantes para la historia de la evolución humana, mostrando que el mismo cuadro socio-emocional funciona para los grandes simios, señalaron Zanna Clay y Frans de Waal, del Centro de Investigación Nacional de Primates Yerkes, de la Universidad Emory (Georgia, sureste de EEUU), autores del estudio publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS).
La investigación divulgada el lunes se llevó a cabo en un santuario de primates en República Democrática del Congo, con filmaciones que permitieron analizar la vida social cotidiana de los simios bonobos y ver cómo vivían sus propias emociones y reaccionaban a las de los demás.
Los científicos encontraron que los bonobos (Pan paniscus), también llamados chimpancés pigmeos o chimpancés enanos, se recuperaban rápida y fácilmente de sus traspiés emocionales y mostraban empatía por sus desafortunados compañeros, a quienes consolaban físicamente, abrazándolos, tomándolos en brazos o acariciándolos.
Si la forma en que los bonobos viven sus emociones permite predecir cómo reaccionan a las de los demás, esto indica una capacidad de controlarse emocionalmente y evitar desbordes, según estos investigadores.
En los niños, el control de las emociones es fundamental para una socialización saludable, una capacidad que depende sobre todo de un vínculo estable entre los padres y el niño. Esto explica por qué los humanos huérfanos a menudo tienen más dificultades de controlar lo que sienten, indicaron.
El mismo fenómeno se constató en los bonobos del santuario, donde un gran número de estos simios perdió a su madre asesinada por los cazadores. En comparación con los bonobos criados por sus propias madres, estos jóvenes primates huérfanos luchaban por controlar sus emociones, dijo Clay.
Según lo observado, a los que habían perdido a sus madres les costaba mucho más tiempo recuperarse emocionalmente. “Estaban muy molestos y gritaron durante varios minutos después de recibir un golpe, en comparación con los bonobos jóvenes criados por su madre, que solo lo hicieron unos segundos”, dijo esta zoóloga.
Los bonobos, tan genéticamente similares a los humanos como los chimpancés, son también considerados los más empáticos al igual que estos grandes simios.
“Esto hace que la especie sea una candidata ideal para las comparaciones psicológicas”, señaló De Waal. “Cualquier similitud fundamental entre los humanos y los bonobos probablemente se remonta a su antepasado común que vivió hace unos seis millones de años”, añadió.

martes, 15 de octubre de 2013

A New Frontier in Animal Intelligence


Evidence that some animals are capable of “mental time travel,” suggests they have a deeper understanding of the world around them
Santino was a misanthrope with a habit of pelting tourists with rocks. As his reputation for mischief grew, he had to devise increasingly clever ways to ambush his wary victims. Santino learned to stash his rocks just out of sight and casually stand just a few feet from them in order to throw off suspicion. At the very moment that passersby were fooled into thinking that he meant them no harm, he grabbed his hidden projectiles and launched his attack.
Santino was displaying an ability to learn from his past experiences and plan for future scenarios. This has long been a hallmark of human intelligence. But a recently published review paper by the psychologist Thomas Zentall from the University of Kentucky argues that this complex ability should no longer be considered unique to humans.
Santino, you see, is not human. He’s a chimpanzee at Furuvik Zoo in Sweden. His crafty stone-throwing escapades have made him a global celebrity, and also caught the attention of researchers studying how animals, much like humans, might be able to plan their behavior.
Santino is one of a handful of animals that scientists believe are showing a complex cognitive ability called episodic memory. Episodic memory is the ability to recall past events that one has the sense of having personally experienced. Unlike semantic memory, which involves recalling simple facts like “bee stings hurt,” episodic memory involves putting yourself at the heart of the memory; like remembering the time you swatted at a bee with a rolled up newspaper and it got angry and stung your hand.
If an animal can imagine itself interacting with the world in the past via episodic memory – like Santino recalling a failed attack when a human spotted him holding a rock, or you remembering swatting at a bee – it stands to reason that the animal might also be able to imagine itself in the future in a similar scenario, and thus plan its behavior. Santino might opt to hide his rocks, and you might decide to stop antagonizing bees. The ability to represent oneself and one’s actions in the mind’s eye – both in the past in in the future – is what scientists refer to as mental time travel.
Mental time travel is a vital skill in the arsenal of human intelligence.  When it goes right, we can devise and execute complex hunting strategies that allow us to herd woolly mammoths into a canyon for easy slaughter– something our ancestors excelled at in the late Pleistocene. When it goes really right, we can spend years devising and executing a plan to rocket astronauts through the coldness of space and land them safely on the moon. If it turns out that other species might have even the smallest hint of this ability, it raises the question of just how much we might be underestimating their ability to interact with, and understand, the world around them.
Zentall argues that mental time travel based on episodic memory has been observed in a number of species, including non-human primates like Santino, as well as dolphins, scrub-jays, rats, and pigeons. Scrub-jays in particular seem skilled at planning their food hiding (caching) behavior. In experimental conditions, they learned to cache food in areas where they knew they’d be hungry the following day, and made sure that their favorite food was cached in such a way that they’d always have access to it in the future.
But there is longstanding opposition to the idea of suggesting that animals are capable of mental time travel. The University of Queensland psychologist Thomas Suddendorf argues that despite “ingenious attempts to demonstrate episodic memory or future simulation in non-human animals,” it still seems that “there are few signs that animals act with the flexible foresight that is so characteristic of humans.” While animals like scrub-jays might be able to adapt their behavior to make the most of their food-caching, they do not display similar flexibility outside of this narrow domain. Unlike scrub-jays, “humans,” states Suddendorf, “can simulate virtually any event and evaluate it in terms of likelihood and desirability”
Zentall, however, has recently acquired a high-profile ally in Michael Corballis, a psychologist at the University of Auckland who once famously argued alongside Suddendorf that episodic memory was unique to humans. It was Suddendorf and Corballis who together coined the phrase mental time travel in 1997, and established a set of criteria that, if satisfied, could prove its existence in animals. By the age of 4, human children satisfy these criteria via their ability to choose the correct key to open a box that they’d never seen before based only on experience with similar boxes and keys in different locations in the past. Animals are typically only able to devise a similar solution after repeated exposure to the same test materials in the same setting, which means they might be solving problems via associative learning as opposed to mental time travel.
Corballis revealed earlier this year that new evidence has come to light that obliged him to change his mind as to whether these criteria had been met in animals. The evidence that tipped the scale for Corballis, however, was not found by observing animals’ behavior, but by measuring their brains. “Mental time travel has neurophysiological underpinnings that go far back in evolution, and may not be, as some (including myself) have claimed, unique to humans,” writes Corballis.
Recently published research shows how brain activity in rats suggest that they might be envisioning solutions to problems in their mind’s eye – in this case, an eye located in their hippocampus. After the rats ran a series of mazes during the day, researchers measured neuronal activity as they slept, concentrating on the hippocampus – the part of the brain where the mental map of the maze was stored. The rats appeared to not only be replaying their past experiences running through the maze in their sleep, but also replaying the parts of the maze that they had only considered running, but not actually run. For Corballis, this is neurological evidence of mental time travel at work.
And yet, some behavioral evidence seems like convincing evidence of mental time travel in animals, regardless of underlying brain activity. In one experiment, Bonobos and orangutans practiced using tools to retrieve food rewards – like a juice bottle hanging on a string that was only reachable with a hook. Knowing that they’d likely face a similar test situation the next day, the apes took the appropriate tool with them to their sleeping quarters and used it to retrieve their reward the next morning.
These skills do not seem a far cry from those employed by early humans to plan out the next day’s mammoth hunting excursion. Why then do we not see more examples of animals engaging in behaviors that unequivocally show the ability for mental time travel?
There’s more to the human intellect and ability to pull off successful mammoth hunts and moon landings than episodic memory of course, and other intellectual feats – not the least of which is our ability to convey our thoughts and plans via language – appear absent in non-human animals. There is also the question of how humans’ complex understanding of our own and others’ minds might be involved. Mental time travel likely requires some form of consciousness or self-knowledge to allow an animal to place itself at the heart of its memories and future plans, and much of this debate focuses on whether animals’ observed behavior or neurological activity are evidence of consciousness at work.  Consciousness is the unknowable singularity at the heart of the black box.
Zentall is confident that future research will provide evidence that animals have skills like mental time travel that far exceed what we now attribute to them. He is surely correct. But as we slowly pry open the lid on the black box of animal minds, scientists will continue to disagree as to what shapes they see emerging from the darkness.
Are you a scientist who specializes in neuroscience, cognitive science, or psychology? And have you read a recent peer-reviewed paper that you would like to write about? Please send suggestions to Mind Matters editor Gareth Cook, a Pulitzer prize-winning journalist and regular contributor to NewYorker.com. Gareth is also the series editor of Best American Infographics, and can be reached at garethideas AT gmail.com or Twitter @garethideas.


ABOUT THE AUTHOR(S)

Justin Gregg, PhD, is a psychologist and Research Associate with the Dolphin Communication Project. His book, Are Dolphins Really Smart? The Mammal Behind the Myth, was published this year with Oxford University Press. Follow him on Twitter @justindgregg or via his blog at justingregg.com

viernes, 4 de octubre de 2013

Liderazgo


jueves, 3 de octubre de 2013

Una red neuronal se activa por todo el cerebro cuando pensamos en cosas que no existen

 Once áreas del cerebro muestran niveles diferenciales de actividad durante el proceso de imaginar, reveló el estudio. Imagen: Alex Schlegel. Fuente: Dartmouth College.
Once áreas del cerebro muestran niveles diferenciales de actividad durante el proceso de imaginar, reveló el estudio. Imagen: Alex Schlegel. Fuente: Dartmouth College. 
 
 

Científicos definen la actividad cerebral que posibilita la imaginación humana


La imaginación es uno de los misterios de la mente humana, por el que se han preguntado durante mucho tiempo filósofos y científicos. La neurología ha conseguido ahora describir su procedencia: una red cortical y subcortical de neuronas cuya actividad se extiende por gran parte del cerebro. El hallazgo podría ayudar a trasladar la capacidad de imaginar a las máquinas. Por Marta Lorenzo.

Filósofos y científicos se han preguntado a menudo sobre la procedencia de la capacidad humana de imaginar. La imaginación es un proceso cognitivo superior que nos permite generar representaciones y percibirlas con la mente, sin necesidad de que existan en nuestro entorno.
   
Gracias a la imaginación, los seres humanos son capaces de crear arte, herramientas, inventar, pensar científicamente y realizar otros comportamientos muy diversos.

Ahora, investigadores del Dartmouth College de Estados Unidos han descubierto que la imaginación se produce gracias a una red neuronal que se extiende por el cerebro y que manipula conscientemente imágenes, símbolos, ideas y teorías; y que proporciona a las personas la focalización necesaria para resolver problemas complejos y alcanzar nuevas ideas. Sus hallazgos han aparecido detallados en la revista, Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

"Nuestros resultados nos acercan a la comprensión de cómo la organización de nuestro cerebro nos diferencia de otras especies y nos facilita el pensar libremente y con creatividad", explica el autor principal del estudio Alex Schlegel, del Departamento de Psicología y Ciencias del Cerebro de dicha Universidad en un comunicado divulgado por Eurekalert.

Llevar la creatividad a las máquinas

"La comprensión de estas diferencias nos da una idea de la procedencia de la creatividad humana y posiblemente nos permita recrear esos mismos procesos creativos en las máquinas”, continúa Schlegel.

Los estudiosos ya habían teorizado que la imaginación humana debía precisar de una red neuronal generalizada, pero la evidencia de la existencia de ese "área de trabajo” específico había sido hasta ahora difícil de encontrar, debido a que los estudios del cerebro se centran principalmente en actividades neuronales aisladas.

Para conseguir hallarla, los investigadores se preguntaron cómo funcionaba el cerebro cuando se manipulan imágenes mentales. Por ejemplo, ¿qué hace el cerebro cuando nos imaginamos a un abejorro con cabeza de toro?

Aunque ésta es una tarea aparentemente sencilla, en realidad precisa que el cerebro construya una imagen totalmente nueva a partir de otras dos imágenes conocidas, y que la haga aparecer ante el ojo de nuestra mente
 
La imaginación se extiende por el cerebro

En el estudio, se pidió a 15 participantes que imaginaran formas visuales abstractas específicas y que luego las combinaran mentalmente para dar lugar a nuevas figuras más complejas, o que las descompusieran mentalmente en partes individuales.

Mientras los voluntarios se dedicaban a esta tarea, los investigadores midieron su actividad cerebral con la técnica de exploración de resonancia magnética funcional (fMRI)‎, un procedimiento clínico y de investigación que permite mostrar en imágenes las regiones cerebrales que ejecutan una tarea determinada.

De esta manera, descubrieron que una red cortical y subcortical extendida por gran parte del cerebro era la responsable de las manipulaciones mentales con imágenes desarrolladas por los participantes.

El área cortical es una parte de la corteza cerebral y el área subcortical reúne partes del cerebro tan importantes como el hipocampo o la amígdala.

Dicha red neuronal se parece mucho al “espacio de trabajo mental” que los especialistas han teorizado podría ser responsable de gran parte de la experiencia de la conciencia humana y de las capacidades cognitivas flexibles que han ido desarrollándose nuestra especie durante la evolución.

Realidad e imaginación, ¿las distingue el cerebro?

En 2004, otros investigadores, en este caso de la Universidad de Northwestern, en Chicago, también midieron la actividad cerebral de voluntarios mientras éstos bien se imaginaban objetos que se les pedía que visualizaran bien observaban imágenes de objetos reales.

De esta forma, los científicos se dieron cuenta de que las partes concretas del cerebro destinadas a generar imágenes visuales se activaban con mucha fuerza cuando los voluntarios tan sólo imaginaban los objetos. Es decir, que la actividad neuronal destinada a la visión de cosas reales era similar a la actividad neuronal que posibilitaba la visión de imágenes mentales.

Lo más curioso de esta investigación fue que en ella se constató asimismo que, cuando los participantes recordaban lo que habían imaginado, a menudo pensaban que lo habían visto, en lugar de saber que había sido producto de su imaginación.

Los autores del estudio concluyeron entonces que las zonas del cerebro que utilizamos para percibir objetos y aquéllas que usamos para imaginar objetos se superponen. Por eso, un hecho imaginado con mucha intensidad puede dejar en nuestro cerebro la misma marca que un hecho realmente ocurrido.

Referencia bibliográfica:

Alexander Schlegel, Peter J. Kohler, Sergey V. Fogelson, Prescott Alexander, Dedeepya Konuthula y Peter Ulric Tse. Network structure and dynamics of the mental workspace dx.doi.org/10.1073/pnas.1311149110. PNAS. (2013) DOI:10.1073/pnas.1311149110.

El lenguaje y la capacidad de fabricar herramientas evolucionaron a la vez

 

Un estudio revela que ambas actividades ponen en marcha patrones de actividad neuronal correlacionados


Una investigación realizada en la Universidad de Liverpool (Inglaterra) ha revelado que el cerebro realiza la misma actividad cerebral en la producción del lenguaje que en la fabricación de herramientas complejas, lo que respalda la teoría –propuesta por primera vez por Charles Darwin- que señala que ambas habilidades se desarrollaron al mismo tiempo.

Tres hachas de mano producidos por los participantes en el experimento, desde diversas perspectivas. Fuente: Universidad de Liverpool.
Tres hachas de mano producidos por los participantes en el experimento, desde diversas perspectivas. Fuente: Universidad de Liverpool.

Una investigación realizada en la Universidad de Liverpool (Inglaterra) ha revelado que el cerebro realiza la misma actividad cerebral en la producción del lenguaje que en la fabricación de herramientas complejas, lo que respalda la teoría que señala que ambas habilidades se desarrollaron al mismo tiempo.

Para llegar a esta conclusión, científicos de dicha Universidad analizaron la actividad cerebral de 10 expertos fabricantes de herramientas de piedra (talladores de piedra) que emprendieron la fabricación de una de éstas herramientas y también realizaron un examen lingüístico estándar.

En concreto, los investigadores midieron el flujo sanguíneo del cerebro de los participantes mientras éstos realizaban ambas tareas utilizando ultrasonido Doppler transcraneal (fTCD)‎, una técnica de uso común en la práctica clínica para comprobar el estado de las funciones lingüísticas de pacientes que han sufrido daño cerebral.

De esta manera, se descubrió que los patrones de actividad neuronal para las dos tareas están correlacionados, lo que sugiere que en ambos casos se utiliza el mismo área del cerebro.

El lenguaje y la fabricación de herramientas de piedra se consideran unas características únicas de la humanidad, que evolucionaron durante millones de años.
 
Redes de procesamiento cerebral comunes

Charles Darwin fue el primero en sugerir que el uso de herramientas y el lenguaje podrían haber coevolucionado, porque ambos dependen tanto de una planificación compleja como de la coordinación de acciones, pero hasta ahora se habían recopilado escasas evidencias que respaldasen esta hipótesis.

Georg Meyer, del departamento de psicología experimental de la Universidad de Liverpool, explica en un comunicado de dicha Universidad que: "Este es el primer estudio del cerebro que ha comparado la fabricación de herramientas directamente con el lenguaje”.

"Nuestro estudio ha revelado patrones de flujo sanguíneo correlacionados, en los primeros 10 segundos de realización de ambas tareas. Esto sugiere que las dos dependen de áreas cerebrales comunes, un hecho que es consistente con las teorías de que el uso de herramientas y el uso del lenguaje co-evolucionaron, y que éstos comparten redes comunes de procesamiento cerebral".

Natalie Uomini del departamento de arqueología clásica y egiptología , añade: "Hasta ahora, nadie había sido capaz de medir la actividad cerebral en tiempo real mientras se fabricaba una herramienta de piedra. Esta es la primera vez tanto para la arqueología como para la psicología".

Referencia bibliográfica:

Natalie Thaïs Uomini, Georg Friedrich Meyer. Shared Brain Lateralization Patterns in Language and Acheulean Stone Tool Production: A Functional Transcranial Doppler Ultrasound Study. PLoS ONE (2013). DOI: 10.1371/journal.pone.0072693.

La cultura rige también la actividad del cerebro

Un estudio descubre los efectos neuronales de los valores culturales


La cultura, así como el nivel de identificación que tengamos con ella, no sólo condiciona nuestros comportamientos, sino que también rige los patrones de la actividad neuronal, según un estudio llevado a cabo en Estados Unidos con individuos de dos grupos culturales diferentes. A través de imágenes de resonancia magnética funcional, la investigación descubrió enormes diferencias entre los patrones neuronales de ambos grupos culturales, así como la gran actividad neuronal que se despliega en las áreas cerebrales relacionadas con la atención, cuando se emiten juicios alejados de nuestra cosmovisión cultural. Por Yaiza Martínez. 

 

La cultura condiciona la forma en que usamos el cerebro, señala un estudio del McGovern Institute for Brain Research, del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT, por un equipo de investigadores de la Stony Brook University de Nueva York, del MIT, y de la Stanford University de California.

A esta conclusión han llegado los científicos a partir de una serie de exploraciones de resonancia magnética funcional (fMRI -tecnología que permite medir la respuesta hemodinámica (respuesta de regulación dinámica del flujo de sangre) vinculada a la actividad neuronal- de los cerebros de 20 personas, 10 de ellas orientales recién llegados a Estados Unidos, y otras 10 de origen norteamericano, informa el MIT en un comunicado.

Los resultados obtenidos de dichas exploraciones han demostrado por vez primera que la cultura en que crecemos, así como el nivel de identificación que tengamos con ella, influye en los patrones de la actividad cerebral de nuestras neuronas. Los científicos han publicado un artículo al respecto en la revista especializada Psychological Science.

Memoria y percepción condicionadas

En ella explican que investigaciones anteriores sobre el comportamiento, en las que se ha basado el presente estudio, habían demostrado que las personas procedentes de contextos culturales occidentales rinden mejor en tareas en las que se enfatizan las dimensiones independientes (absolutas) en lugar de las dimensiones interdependientes (relativas), y que exactamente a la inversa sucede con las personas que proceden de contextos orientales.

Así, el hecho de que la cultura americana, de valores individualistas, acentúe la independencia de los objetos en relación a sus contextos, mientras que en las sociedades de Extremo Oriente se acentúe lo colectivo y la interdependencia contextual de los objetos, afecta a las percepciones.

Dichas investigaciones anteriores habían demostrado asimismo que estas diferencias culturales pueden influir también en la memoria. En el origen de la presente investigación estaba la pregunta de si estas diferencias culturales podrían condicionar incluso la actividad neuronal del cerebro.

Para descubrirlo, los científicos, liderados por John Gabrieli, del McGovern Institute for Brain del MIT, pidieron a los participantes en la investigación que realizaran rápidos juicios de percepción de una serie de imágenes presentadas, al mismo tiempo que sus cerebros eran escaneados con la fMRI.

Cultura en la actividad cerebral

Según explica la Stony Brooks University, las respuestas de los participantes, simultáneas a la medición de su actividad cerebral, sirvieron para medir su percepción de la independencia o interdependencia de los objetos.

Las imágenes presentadas consistían en diagramas consecutivos en los que había una línea vertical dentro de una caja. A los participantes se les mostró una serie de estos dibujos para que emitieran su juicio de percepción en función de dos reglas: una de ellas les exigía ignorar el contexto y definir la longitud de la línea sin tener en cuenta el tamaño de los cuadrados (juicio absoluto). La otra regla consistía en tener en cuenta el contexto, y comparar las proporciones de las líneas con los cuadrados en los que estaban (juicio relativo).

Los cerebros de todos los participantes fueron sometidos a las mediciones del escáner mientras realizaban estos juicios aplicando los dos tipos de reglas. La intención era descubrir si los patrones de actividad cerebral diferían según una u otra norma de atención.

Las tareas eran lo suficientemente fáciles como para que los dos grupos las llevaran a cabo correctamente, pero sí hubo diferencia en la actividad cerebral medida. Los individuos de ambos grupos mostraron patrones de actividad cerebral distintos en el momento de realizarlas: la activación de determinadas áreas del cerebro era mucho menor cuando los juicios emitidos coincidían con los valores de sus culturas.

Implicación cultural y percepción

Según el artículo aparecido en Psychological Science, “en cada grupo, la activación en las regiones frontal y parietal del cerebro, que se sabe están asociadas al control de la atención, fue mayor durante la emisión de juicios no-preferidos culturalmente que durante la emisión de juicios preferidos culturalmente”.

Los científicos quedaron sorprendidos por la magnitud de la diferencia de los patrones neuronales entre ambos grupos culturales, así como de la enorme actividad neuronal vinculada al sistema de atención del cerebro que se ponía en marcha cuando los participantes emitían juicios alejados de su cosmovisión cultural.

Profundizando más en este fenómeno, los investigadores descubrieron que en aquellos individuos más identificados con su cultura, el efecto neuronal de los juicios que les resultaban “extraños”, se acentuaba aún más que en el resto de individuos de su misma cultura, pero menos implicados en ella.

Utilizando una serie de cuestionarios de preferencias y valores en las relaciones sociales de los participantes, calibraron su grado de identificación con su propia cultura. Así, pudo demostrarse que, en ambos grupos, una identificación más fuerte se correspondía con un patrón más intenso de activación cerebral específico de cada cultura.

De esta manera, explican los investigadores, “el trasfondo cultural individual, así como el grado en que un individuo da crédito a sus valores culturales, modera la activación de las redes del cerebro implicadas, incluso durante la realización de tareas visuales y de atención muy simples”.

jueves, 19 de septiembre de 2013

martes, 17 de septiembre de 2013

martes, 3 de septiembre de 2013

Just Thinking about Science Triggers Moral Behavior


Psychologists find deep connection between scientific method and morality

Public opinion towards science has made headlines over the past several years for a variety of reasons — mostly negative. High profile cases of academic dishonesty and disputes over funding have left many questioning the integrity and societal value of basic science, while accusations of politically motivated research fly from left and right. There is little doubt that science is value-laden. Allegiances to theories and ideologies can skew the kinds of hypotheses tested and the methods used to test them. These, however, are errors in the application of the method, not the method itself. In other words, it’s possible that public opinion towards science more generally might be relatively unaffected by the misdeeds and biases of individual scientists.  In fact, given the undeniable benefits scientific progress yielded, associations with the process of scientific inquiry may be quite positive.
Researchers at the University of California Santa Barbara set out to test this possibility. They hypothesized that there is a deep-seated perception of science as a moral pursuit — its emphasis on truth-seeking, impartiality and rationality privileges collective well-being above all else. Their new study, published in the journal PLOSOne, argues that the association between science and morality is so ingrained that merely thinking about it can trigger more moral behavior.
The researchers conducted four separate studies to test this. The first sought to establish a simple correlation between the degree to which individuals believed in science and their likelihood of enforcing moral norms when presented with a hypothetical violation. Participants read a vignette of a date-rape and were asked to rate the “wrongness” of the offense before answering a questionnaire measuring their belief in science. Indeed, those reporting greater belief in science condemned the act more harshly.
Of course, a simple correlation is susceptible to multiple alternative explanations. To rule out these possibilities, Studies 2-4 used experimental manipulations to test whether inducing thoughts about science could influence both reported, as well as actual, moral behavior. All made use of a technique called “priming” in which participants are exposed to words relevant to a particular category in order to increase its cognitive accessibility. In other words, showing you words like “logical,” “hypothesis,” “laboratory” and “theory” should make you think about science and any effect the presentation of these words has on subsequent behavior can be attributed to the associations you have with that category.
Participants first completed a word scramble task during which they either had to unscramble some of these science-related words or words that had nothing to do with science. They then either read the date-rape vignette and answered the same questions regarding the severity of that transgression (Study 2), reported the degree to which they intended to perform a variety of altruistic actions over the next month (Study 3), or engaged in a behavioral economics task known as the dictator game (Study 4). In the dictator game the participant is given a sum of money (in this case $5) and told to divide that sum however they please between themselves and an anonymous other participant.  The amount that participants give to the other is taken to be an index of their altruistic motivation.
Across all these different measures, the researchers found consistent results. Simply being primed with science-related thoughts increased a) adherence to moral norms, b) real-life future altruistic intentions, and c) altruistic behavior towards an anonymous other. The conceptual association between science and morality appears strong.