viernes, 8 de enero de 2010

Todo lo que hacemos en la vida puede repercutir en nuestros genes


El ser humano es espejo y creador de todo lo que le rodea, incluido él mismo, explica el neurólogo español

El ser humano es espejo y creador de todo lo que le rodea, incluido él mismo, porque podemos orientar la información de su aprendizaje y de la memoria en la dirección que, de alguna manera, nos gustaría que llevara, declara en la siguiente entrevista el neurólogo Francisco Mora. También señala que muchas cosas de las que hacemos en nuestras vidas pueden repercutir potencialmente en nuestra herencia genética, si bien de forma reversible. Asimismo declara que ee puede envejecer de manera activa, productiva, llena de emoción y saludable porque el proceso de envejecimiento se puede retrasar. Por Rafael Cordero Avilés.


Francisco Mora. Foto: RTVE, Blog Asuntos Propios
Francisco Mora es doctor en Medicina por la Universidad de Granada y en Neurociencias por Universidad de Oxford, catedrático de Fisiología Humana de la Facultad de Medicina de la Universidad Complutense de Madrid, y de Fisiología Molecular y Biofísica de la Facultad de Medicina de la Universidad de Iowa, en Estados Unidos. Ha escrito más de cuatrocientos trabajos y comunicaciones científicas en el campo de la neurobiología y cincuenta libros, entre ellos, el Diccionario de Neurociencia y Neurocultura.

¿En este momento, qué sabemos del cerebro? ¿Y qué nos queda por saber?

Lo que sabemos del cerebro es lo que yo he querido expresar en el libro ¿Cómo funciona el cerebro? La gente, de alguna manera, todavía sigue hablando del cerebro como un computador. Es decir, una máquina que recibe información, la procesa, y la almacena o no, en función de la respuesta que va a emitir. La cuestión está en que los ordenadores son máquinas construidas por el hombre. Yo no quiero llamar ‘máquina’ al cerebro humano, porque el concepto de máquina es absolutamente diferente y, cuando utilizas el mismo término, inmediatamente se le une ese concepto, lo que es erróneo. El cerebro es un órgano que se ha construido a lo largo de quinientos millones de años de azar y reajustes, y no una máquina como las que el hombre ha construido a lo largo de los últimos cincuenta años. ¿Cuál es la esencia de esa distinción? La esencia es el constante dialogo que existe entre cada uno de los componentes de ese cerebro, es decir, las neuronas. Cada neurona se comunica con otras, en un proceso constante y enorme de tráfico. Se trata de un proceso complejo que no puede realizar ningún ordenador. El cerebro contiene unos cien mil millones de neuronas, sin contar otras células importantes en la comunicación, como son los astrocitos. Esos cien mil millones están en constante ‘conversación’.

¿Se puede inferir que la capacidad que tiene el cerebro es ilimitada?

No, porque si decimos eso, vamos a acabar con el tópico de que el aprender no ocupa lugar. Eso es un neuromito, y hay que acabar con ellos. El aprender ocupa lugar y tiempo. El aprendizaje es un proceso que ocurre en el cerebro. Intervienen muchas áreas pero, finalmente, se deposita en una región que denominamos hipocampo, al menos para las memorias que llamamos conscientes o explícitas. Y el aprendizaje y la memoria significan, en última instancia, cambiar el cerebro. Y hablo de física y química, de conexiones. Las sinapsis cambian con el proceso de aprendizaje. ¿Qué quiere decir que he aprendido algo? En esencia, que he cambiado mi cerebro. Y de ahí se llega a lo que muchas veces se ha pensado que eran expresiones filosóficas. Y es que no podemos conocernos a nosotros mismos, porque nuestro cerebro está constantemente cambiando. Somos alguien nuevo cada día. Nosotros no somos, y lo sabemos, el niño que fuimos cuando teníamos quince años. No somos el mismo que hace diez años, ni tan siquiera que hace tres años. Hemos cambiado. Como el río de Heráclito. Jamás es el mismo río. Y eso es importante saberlo. Lo que sin embargo, sí podemos hacer -y fíjese usted, también es filosofía-, es llegar, de alguna manera, a construirnos a nosotros mismos. El ser humano es espejo y creador de todo lo que le rodea, incluido él mismo. ¿Por qué? Porque podemos orientar la información de ese aprendizaje y de la memoria, en la dirección que, de alguna manera, nos gustaría que llevara.

Y todo esto forma parte de lo que yo entiendo por neuroeducación. El día en que lleguemos a conocer de verdad cómo hay que enseñar, la perspectiva de la docencia en las guarderías, en los colegios y en la Universidad, e incluso en la misma sociedad, cambiará de una manera radical. En definitiva, el ser humano es espejo y creador de todo lo que le rodea, incluido él mismo.

Parece que la tradicional y artificial división entre ciencias y humanidades no va con la evolución de los actuales conocimientos. ¿Cuál es su opinión sobre ello?

Mi opinión es que conocer cómo funciona el cerebro nos llevará a una convergencia de esas dos grandes áreas del saber. De ahí nace la neurocultura. Precisamente yo defino la neurocultura como un reencuentro entre la neurociencia, que es el conjunto de conocimientos sobre cómo funciona el cerebro, y los productos de ese funcionamiento que es el pensamiento, los sentimientos y la conducta humana. Esto, en esencia, también quiere decir una reevaluación lenta de las humanidades. O también, si se quiere, un reencuentro, esta vez real y crítico, entre ciencias y humanidades.

Usted se basa mucho, en sus escritos y libros, en la teoría de la evolución. Sin embargo, ha habido un cierto revisionismo de esa teoría.

Revisionismo sí, pero la esencia de la teoría no es discutida. Azar y necesidad. Por un lado, mutación genética no programada, sino azarosa. Por otro lado, ese determinante poderoso, que es el medio ambiente, donde se produce esa mutación. Y este último es el que determina si las mutaciones ocurridas tienen un valor de supervivencia o no. Ésa es la esencia. Hoy, además, hay un actor nuevo en esta película: la epigenética. ¿Cómo no discutir sobre ella, si nos está hablando de una evolución casi lamarckiana? Lo cierto es que mucho de lo que usted haga en su vida, como es fumar o tomar drogas, o llevar una vida estresante, así como los estilos de vida en general que lleven los individuos, pueden cambiar el genoma a nivel “funcional”, y esto ser transmisible a sus hijos, o nietos, o incluso biznietos.

Entonces, ¿muchas cosas de las que hagamos en nuestras vidas pueden repercutir potencialmente en nuestra herencia genética?

Sin duda, aun cuando de modo reversible. La epigenética es un área de conocimiento relativamente nueva. ¿Qué significa “reversible”? Desde luego, con nuevos fármacos se puede desmetilar lo que se ha metilado. Pero son aspectos que chocan en esa dimensión, que antes creíamos imposible, de que ciertos caracteres pueden ser heredables.

Usted es especialista en envejecimiento cerebral y éste, claramente, consiste en un deterioro de las funciones. ¿Se podría retrasar el envejecimiento y, si es así, ¿estamos abocados, de alguna manera, a un mundo de ancianos?

El envejecimiento del cerebro es un proceso fisiológico que se puede cursar sin enfermedades. Se puede envejecer “con éxito”, como decimos los especialistas, es decir, de manera activa, productiva, llena de emoción y saludable. Y eso tiene que ver con la pregunta sobre si se puede retrasar el proceso de envejecimiento. La respuesta es sí. Nuestro envejecimiento, el envejecimiento humano, es dependiente en relativa medida de los genes que heredamos (en un 25 por ciento, es decir, los padres longevos pueden tener hijos longevos), y mucho más de los estilos de vida que desarrollamos (en un 75 por ciento). Ya hablamos en otra ocasión sobre las doce claves que he propuesto como camino para ralentizar el envejecimiento del cerebro. A ellas me remito.

Y con respecto a la última cuestión, sí creo que estamos abocados, en el futuro, a vivir con gentes mayores y longevas. Pero también espero y confío en que sean gentes activas y sanas, capaces de alcanzar edades provectas sirviendo a la sociedad. Digo bien lo de “ayudar a la sociedad”, aun cuando no me refiero con ello a que cumplan en puestos ejecutivos de ningún tipo, sino ayudando activamente a los demás en las muchas y múltiples tareas que podrían cumplir, en una sociedad tan necesitada de gentes que devuelvan en tiempo y agradecimiento lo que tal vez hayan recibido antes de esa misma sociedad. Todas estas ideas las he desarrollado lenta y reposadamente en el libro El sueño de la inmortalidad. Envejecimiento cerebral, dogmas y esperanzas, que quizá interese a algunos de los lectores.


Esta entrevista se publicó originalmente en la OTRI de la UCM. Se reproduce con autorización

jueves, 17 de diciembre de 2009

Strange Physical Theory Proved After Nearly 40 Years

Clara Moskowitz
Staff Writer
LiveScience.com clara Moskowitz
staff Writer
livescience.com – Wed Dec 16, 12:20 pm ET

When physicist Vitaly Efimov heard his theory had finally been proven, he ran up to the younger scientist who had verified it and gave him a high five.

Efimov had predicted a quantum-mechanical version of Borromean rings, a symbol that first showed up in Afghan Buddhist art from around the second century. The symbol depicts three rings linked together; if any ring were removed, they would all come apart.

Efimov theorized an analog to the rings using particles: Three particles (such as atoms or protons or even quarks) could be bound together in a stable state, even though any two of them could not bind without the third. The physicist first proposed the idea, based on a mathematical proof, in 1970. Since then, no one has been able to demonstrate the phenomenon in the lab - until recently.

A team of physicists led by Randy Hulet of Rice University in Houston finally achieved the trio of particles, and published their findings in the online journal Science Express.

"It was very exciting, because after 40 years of this prediction being out there, it was finally verified," Hulet told LiveScience.

Hulet presented his work at a meeting in Rome in October that Efimov also attended.

"He gave me a high five after my talk," Hulet recounted. "He was so enthusiastic and so excited to see this prediction become true."

Efimov had calculated that the triplet of bound particles was possible, and that it was repeating: New bound states could be achieved at higher and higher energy levels in an infinite progression. All of the bound states would occur at energy levels that were multiples of 515.

To prove that they had really created the trios, called Efimov trimers, the researchers produced one set of three lithium atoms bound together, and then reproduced it with a binding energy 515 times the first one. (Essentially, binding energy indicates how tightly the particles hold onto one another and how much energy it would take to pull them apart.)

The researchers used a setup called a Feshbach resonance that allowed them to tweak the energy levels of their atoms. They found that when they hit multiples of 515, the particles would bind, but at other energies they wouldn't, proving that the trios really were Efimov trimers.

"It's an amazing effect, really," Hulet said. "A lot of people didn't believe [Efimov] at first. It was a very strange prediction."

The theory is unique because it's a solution to a special case of what's called the "three-body" problem. Scientists have solved the "two-body" problem - that is, they have calculated exactly how two objects should move based on their starting positions, masses and velocities. Scientists can also calculate this scenario for many masses, but a pure solution to the general three-body problem has been elusive.

"Physicists can handle two-body problems quite well, and many-body problems fairly well, but when there are just a few objects, like the three bodies in these Efimov trimers, there are just too many variables," Hulet said.

The Efimov calculation isn't the solution to the general case, but rather a solution to a specific case of three bodies. Thus, discovering a real-life example of three particles fulfilling his prediction is an important step to learning more about few-body physics.

* The Strangest Little Things in Nature
* Top 10 Unexplained Phenomena
* How Quantum Physics Could Power the Future

* Original Story: Strange Physical Theory Proved After Nearly 40 Years

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Cerebro y estrés post-traumático

Un nuevo trabajo muestra por primera vez cómo las diferentes regiones del cerebro humano responden cuando se experimenta un evento inesperado o traumático.

En este estudio participaron 15 adultos sanos a los que mientras se les realizaba una resonancia magnética funcional (fMRI), se les pidió que escucharan a una serie de sonidos, en tonos bajos y altos, algunos de los cuales estaban asociados a un sonido fuerte. Se les pidió que calificaran los tonos entre 0 y 100; 0 si no esperaban oír el sonido fuerte, 100 si esperaban oírlo y 50 si no podían hacer una predicción. Además, se midieron otras respuestas, como palmas de las manos sudorosas, para determinar a cuántos de los participantes les molestaba el ruido. Posteriormente se correlacionaron las respuestas de la piel y del cerebro para evaluar cómo la actividad del cerebro influye en la expresión emocional.

El análisis de las imágenes cerebrales mostraron que los acontecimientos desagradables producen actividad en el lóbulo frontal del cerebro. La actividad se redujo cuando los participantes esperaban el evento desagradable, pero no cuando el evento era inesperado.
[NeuroImage 2009]
Knight DC, Waters NS, King MK y Bandettini PA

Memoria a largo y corto plazo

Los hallazgos de un estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Science USA muestran que existen dos redes de memoria a corto plazo en el cerebro. Una que funciona de forma independiente del hipocampo y se mantiene intacta en pacientes con déficit de memoria a largo plazo, y otra, que depende del hipocampo y se deteriora al mismo tiempo que lo hace la memoria a largo plazo.

A pacientes con epilepsia del lóbulo temporal con esclerosis bilateral del hipocampo se les pidió que memorizaran fotografías de escenas normales de cada día. A continuación se les pidió que recordasen esas imágenes mientras se registraba su actividad cerebral mediante una magnetoencefalografía. Lo hicieron dos veces: después de un corto período de 5 segundos y pasados 60 minutos.

Comprobaron que en estos pacientes la memoria a corto plazo era buena mientras que la memoria a largo plazo estaba afectada. Sin embargo, cuando a los 5 segundos se les pidió que recordasen los detalles de las escenas que había aprendido de memoria, no podían.
[Proc Natl Acad Sci 2009]
Cashdollar N, Malecki U, Rugg-Gunn FJ, Duncan JS, Lavie N y Duzel E

lunes, 7 de diciembre de 2009

viernes, 4 de diciembre de 2009

Who says love hurts? Romantic partners alter our perception of pain

By Jesse Bering

 


My mother used to say, “there’s somebody out there for everybody.” It sounds sweet, I know, but when you realize she would say this only in jaw-dropping astonishment at seeing a loving couple out in public in which both partners were, shall we say, aesthetically shortchanged in some eye-catching way, my dearly departed mother somehow doesn’t sound like such a Polyanna anymore. But she got it basically right. When two people are in love, the world whittles away to them alone, and as new research findings suggest, a mere reminder of that other person can make everything seem a little more manageable—even, as it turns out, physical pain.
In a study published this month in Psychological Science, psychology graduate student Sarah Master of the University of California, Los Angeles, and fellow researchers invited 25 couples into their laboratory for a study on pain perception. The females—in this study, anyway—got to be the recipients of the experimentally induced pain stimuli. While the male partner was away in another room having his photographs taken for later use in the study, the woman was instructed to place her arm through an opaque curtain. An experimenter on the other side of the curtain first assessed each woman’s “pain threshold” for thermal stimulation, which produces a sharp, acute, prickling pain sensation within about a tenth of a second.

Once the investigators determined each woman’s subjective pain threshold for moderate discomfort—operationalized as a score of “10” on a pain-rating scale of 0 to 20—they proceeded to the experiment, in which the women were subjected to 84 further pain trials. Ouch! Unbeknownst to the female participants, half of these thermal stimulations were administered at the women’s individually predetermined pain threshold levels, and half were set at 1° C above these moderate discomfort levels. In other words, 42 randomly spaced trials during the course of the experiment involved a degree of pain that exceeded the women’s earlier self-reported tolerance for discomfort. This means that at least half of the trials really would have been more than a little painful under normal, all-else-being-equal, baseline conditions.
As in the assessment trials, the participants were again asked to verbally rate each trial’s “unpleasantness” on a sliding scale. And here’s where the romantic partner comes into the picture. The 84 experimental trials were further divided into seven different conditions of six pain stimulation episodes. That is to say, during each painful trial, the woman was either:
(1) holding the hand of her partner (as he sat behind a curtain)
(2) holding the hand of a male stranger (again, with the man behind a curtain)
(3) holding a squeeze ball
(4) viewing her partner’s photographs—the ones taken earlier—on a computer screen
(5) viewing photographs of a male stranger
(6) viewing photographs of a chair
(7) viewing a fixation crosshair
Curiously, the women reported experiencing a slightly greater reduction in pain while viewing their partners’ photographs than they did even for the partner hand-holding condition (although I should point out that the difference between these two experimental conditions was statistically non-significant). More importantly, pain felt under both of these “partner” conditions was significantly less than for all of the other conditions.
It’s unclear from these findings exactly why viewing a photo of a loved one ameliorates pain—perhaps even more so than actually holding that same person’s hand. Master and her coauthors interpret these data as an example of cognitive priming. Seeing a photo of one’s partner stirs up pleasant mental representations of that person, thoughts that have a measurable palliative effect on pain. Unfortunately, the authors do not speculate as to why physical contact with a loved one pales in comparison to simply viewing that person’s photo. One possibility may be that, when a loved one is physically present, the sufferer can become distressed by the other person’s worrying. A photo of a smiling partner, in contrast, is stripped of those unsettling emotional cues and more easily transports the sufferer to a happier place.
The researchers thus conclude:

The findings suggest that bringing loved ones’ photographs to painful procedures may be beneficial, particularly if those individuals cannot be there. In fact, because loved ones vary in their ability to provide support, photographs may, in some cases, be more effective than in-person support.

Fascinating indeed. I must say, however, that I am a bit skeptical about the generalizing of these findings to all romantic relationships. Unfortunately, the researchers do not tell us about the quality of the relationships in the couples used in the study. But I can certainly imagine some instances where, due a strained marriage or some rankling issue such as infidelity, seeing the face of a loved one could actually intensify pain. What a clever clinical test of relationship dissatisfaction that would be.
I, for one, would largely prefer a photo of my dog beside me during a root canal.
In this column presented by Scientific American Mind magazine, research psychologist Jesse Bering of Queen's University Belfast ponders some of the more obscure aspects of everyday human behavior. Ever wonder why yawning is contagious, why we point with our index fingers instead of our thumbs or whether being breastfed as an infant influences your sexual preferences as an adult? Get a closer look at the latest data as “Bering in Mind” tackles these and other quirky questions about human nature. Sign up for the RSS feed or friend Dr. Bering on Facebook and never miss an installment again. For articles published prior to September 29, 2009, click here: older Bering in Mind columns.
Image ©iStockphoto.com/arsenik

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