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miércoles, 22 de febrero de 2012

Una desconexión neuronal podría explicar la crueldad humana

Víctima de crueldad policíaca en los disturbios estudiantiles de Valencia, España. Febrero 2012. Fuente de la imagen


Un estudio realizado en diciembre de 3011 por investigadores de la Duke University y de la Princeton University, de Estados Unidos, sugiere que la clave de los comportamientos atroces en el ser humano podría estar en el fallo de una red neuronal implicada en la interacción social y en el reconocimiento de otras personas como “humanos”.

Dicha red puede desconectarse ante los individuos que causan disgusto o rechazo, afirman los autores del estudio. Como consecuencia, la gente deshumaniza a otros individuos y olvida que éstos tienen pensamientos y sentimientos.

Según explica el director del estudio, el psicólogo Lasana Harris, en un comunicado de la Duke University: “Cuando nos encontramos con otra persona, normalmente deducimos algo sobre sus pensamientos. Pero, a veces, esta función cognitiva falla, lo que abre la posibilidad de que no percibamos al otro como completamente humano”.

Red neuronal y empatía

En los últimos años, la neurociencia social (que es el estudio simultáneo de dos cerebros en interrelación mutua) ha demostrado que, en el cerebro humano, normalmente se activa una red neuronal concreta cuando vemos imágenes de otras personas o reflexionamos acerca de lo que están pensando otros individuos.


Esta red ha sido identificada gracias a la tecnología IRM o de imagen por resonancia magnética, que permite, de manera no invasiva, registrar imágenes de la actividad cerebral.

Los científicos han sabido que esta red de conexiones neuronales está relacionada con la cognición social, facultad gracias a la cual podemos tener determinados pensamientos o sentimientos –como la empatía- al interactuar con otros individuos.

En la investigación de Harris, realizada en colaboración con Susan Fiske, una profesora de psicología de la Universidad de Princeton especializada en la formación de impresiones sobre los demás y en cómo afectan los prejuicios culturales a las relaciones humanas, participaron 119 estudiantes de la Universidad de Princeton, de una media de edad de 20 años. Todos ellos completaron una encuesta sobre juicios y toma de decisiones, a medida que iban viendo imágenes de personas.

Resultados obtenidos

Con esta encuesta, los científicos determinaron si los estudiantes presentaban respuestas emocionales esperables ante ciertas imágenes, como orgullo al ver a una estudiante de universidad o a un bombero americano; envidia al ver a una mujer de negocios y a un hombre rico; compasión, ante un hombre anciano y una mujer discapacitada o rechazo, al ver a una mujer sin hogar y a un hombre drogadicto.

Tras imaginar un día en la vida de estas personas, se pidió a los participantes que evaluaran sus potenciales características: su grado de calidez, de competencia, de responsabilidad hacia su propia situación, de control sobre su situación, de inteligencia, de autoconciencia, etc.

Por último, los estudiantes fueron sometidos a un escáner de IRM para registrar su actividad cerebral, al mismo tiempo que veían las imágenes.

Los resultados obtenidos demostraron lo siguiente: la red neuronal clave para la interacción social de los estudiantes no se activó ante las imágenes de drogadictos, personas sin hogar, inmigrantes y otras personas pobres.

Por otro lado, los científicos descubrieron que otras regiones cerebrales influían en la tendencia a deshumanizar a cierto tipo de personas. Dichas regiones fueron las relacionadas con el rechazo, la atención y el control cognitivo.

Es necesario ponerse en la piel de otros


Según Harris: “Estos resultados sugieren que la deshumanización de otras personas tiene raíces múltiples y es un fenómeno complejo. Habrá que hacer nuevas investigaciones para delimitar con mayor exactitud esta complejidad”.

Los científicos afirman, por otra parte, que resulta muy sorprendente constatar cómo la gente atribuye fácilmente cognición social –vida interna o emociones- a animales y a coches, pero, en cambio, elude establecer contacto ocular con los mendigos sin hogar que se encuentra por la calle.

A este respecto, Fiske señala que “necesitamos pensar en la experiencia de otras personas, eso es lo que nos hace completamente humanos”. De lo contrario, fomentaremos una disfuncionalidad neuronal que favorece la “percepción deshumanizada” o la incapacidad de considerar la vida interior de los demás.


En una situación extrema, esta desconexión cerebral podría explicar, por ejemplo, cómo la propaganda contra los judíos en la Alemania nazi contribuyó a la tortura y el genocidio de millones de personas, afirman los investigadores.

Los resultados de esta investigación han aparecido detallados en el Journal of Psychology bajo el título "Dehumanized Perception: A Psychological Means to Facilitate Atrocities, Torture, and Genocide?” (La percepción deshumanizada: ¿Un instrumento psicológico para posibilitar atrocidades, tortura y genocidio?).

Estudios previos habían establecido ya relaciones entre el funcionamiento del cerebro y las capacidades sociales. Es el caso, por ejemplo, de una investigación sobre psicópatas realizada en 2010 por psicólogos de la Universidad de Vanderbilt, en Estados Unidos, en la que se constató que los cerebros de este tipo de individuos presentan una actividad mayor de lo normal en cierta área del cerebro relacionada con la sensación de recompensa o de placer.

Como consecuencia, los psicópatas buscan siempre su propio beneficio sin importarles los efectos de sus actos sobre otras personas o los peligros que puedan conllevar dichos actos.

Fuente:
escrito por Yaiza Martínez en Tendencias 21

miércoles, 19 de octubre de 2011

"La cuarta humillación humana" vendrá de la revolución neurocientífica

(Importante e interesante entrevista)

La revolución neurocientífica modificará los conceptos del yo y la realidad, afirma el neurocientífico Francisco J. Rubia.


En septiembre de 2011, el neurocientífico Francisco J. Rubia, Catedrático de la Facultad de Medicina de la Universidad Complutense de Madrid, dictó la siguiente conferencia, en el marco del 43º Congreso de la European Brain and Behaviour Society de Sevilla, sobre los últimos avances de la neurociencia. Según Rubia, los hallazgos realizados en este campo en los últimos años han sido múltiples y podrían producir lo que él denomina "la cuarta humillación humana", tras el final del geocentrismo, la aparición de la teoría de la evolución y el descubrimiento del inconsciente. Estos hallazgos llevarían, de hecho, a cuestionarse conceptos tan fundamentales para nuestra cosmovisión como la naturaleza de la realidad o del yo o la existencia del libre albedríoPor Francisco J. Rubia.


Se ha dicho que la humanidad ha pasado por tres

por tres revoluciones sociales que han supuesto
un
avance considerable.

La primera, la revolución agrícola hace unos 10.000 años, cuando el hombre se asienta y comienza a labrar la tierra produciendo alimentos y creando las ciudades. La segunda, la revolución industrial hace unos 250 años, con la invención de la máquina de vapor y la producción de mercancías y la extensión de los mercados.

Y en nuestro tiempo, la tercera revolución debida a la creación del microchip, que dio lugar a la sociedad de la información con un intercambio de conocimientos antes desconocido.

Algunos autores consideran que la cuarta revolución será la revolución neurocientífica, que ya está invadiendo numerosas disciplinas y creando nuevas, colocando el prefijo “neuro” ante disciplinas tradicionales.

Así, hoy se habla de neuroeconomía, neuromarketing, neurofilosofía, neuroética, neuroeducación, neuropolítica y un largo etcétera. Todas estas nuevas disciplinas pretenden aplicar los nuevos conocimientos de la neurociencia a sus materias, esperando que esta aportación sirva para darles un nuevo impulso y desarrollo.

La revolución y sus efectos

Es un hecho que la declaración de la década del cerebro por el Congreso de los Estados Unidos, alentada por la Library of the Congress y por el NIH en los años noventa del siglo pasado, supuso una fuerte inyección, sobre todo económica, para las investigaciones neurocientíficas. Desde la neurobiología molecular hasta las técnicas modernas de imagen cerebral, los estudios tanto básicos como clínicos se multiplicaron, y desde entonces se han acumulado muchos conocimientos que ahora esas nuevas disciplinas pretenden aplicar.

A mi modo de entender, cuando se habla de revolución neurocientífica habría que diferenciar entre una revolución objetiva que se traduce en esos nuevos conocimientos y sus aplicaciones, y una revolución subjetiva de la que hablaremos luego y que, a mi juicio, es mucho más trascendente que la revolución objetiva.

Dentro de la revolución objetiva habría que mencionar la utilización cada vez más frecuente de las técnicas de imagen cerebral, o técnicas de neuroimagen, no sólo en el estudio de enfermedades, sino también del ser humano normal y sano, ya que son técnicas no invasivas que pueden aplicarse sin intervención cruenta alguna.

Neuroimagen de un cerebro humano vivo realizada con una nueva técnica por espectro de difusión que muestra a un subgrupo de fibras. Las fibras rojas en el centro y en la parte inferior izquierda forman parte del corpus calloso, el cual conecta las dos mitades del cerebro. Fuente: Technology review

En el sistema judicial, por ejemplo, se están aplicando cada vez más esas técnicas que van a sustituir pronto a los polígrafos detectores de mentiras del pasado, ya que la exactitud de sus resultados supera a la de los detectores tradicionales, con la esperanza de que pronto será imposible engañar a los jueces y fiscales.


El presidente de la Fundación MacArthur de Estados Unidos, Jonathan Fanton, dice que la neurociencia puede tener un impacto sobre el sistema legal tan dramático como los test de ADN. Esta fundación invirtió 10 millones de dólares en 2007 en varias universidades, para entender cómo la neurotecnología impactaría sobre los sistemas legales en todo el mundo.

Y el neurocientífico Michael Gazzaniga, de la Universidad de California en Santa Barbara, afirma que pruebas neurocientíficas ya se han utilizado para persuadir a jurados a decidir sentencias, y que los tribunales han admitido los resultados del uso de técnicas de imagen cerebral durante juicios para apoyar peticiones que justificaban actos criminales basándose en la demencia de los implicados.

Neuroarmas y neurosociedad

Recientemente, en Estados Unidos se han invertido millones de dólares en universidades para investigaciones neurotecnológicas. El MIT, por ejemplo, recibió 350 millones de dólares para el Instituto McGovern de investigación cerebral y, en la última década, el National Institute of Health dobló su presupuesto, alcanzando los siete mil millones de dólares para el estudio de enfermedades del sistema nervioso.

Por otro lado, tanto empresas privadas como agencias de inteligencia están invirtiendo mucho dinero en ese intento de aplicación de los conocimientos generados en neurociencia para utilizarlos en su beneficio. El estudio, por ejemplo, de la base neurobiológica de la toma de decisiones es de suma importancia para los ejecutivos de las empresas. Y en la elaboración de los anuncios de productos y mercancías, la utilización de esos conocimientos también está adquiriendo una gran importancia.

El posible uso de los conocimientos neurocientícos en el campo de batalla es más preocupante. Los ejércitos modernos están desarrollando ‘neuroarmas’ que pueden ir desde la eliminación de contenidos de la memoria hasta las armas neurotóxicas que pueden transformar los estados de ánimo, producir cambios psicológicos e incluso eliminar al enemigo. Recordemos lo sucedido en Chechenia el 26 de octubre del 2002, cuando las fuerzas rusas OSNAZ introdujeron un gas que mató tanto a terroristas como a rehenes en un teatro de Moscú.

Aparte de sus aplicaciones médicas, la neurotecnología está invadiendo otros terrenos, como las finanza, la mercadotecnia, la religión, la guerra o el arte. Estamos entrando en lo que Zack Lynch ha llamado 'la neurosociedad'.

Aún queda por conocer lo más importante

Aunque durante mucho tiempo el descubrimiento del genoma humano ha centrado la atención del público creando numerosas expectativas futuras, la neurociencia ha ido avanzando y despertando asimismo la impresión de que se avecinan importantes descubrimientos. Las técnicas de neuroimagen, los psicofármacos, las interfases entre el cerebro y las máquinas, las técnicas de estimulación cerebral, los implantes de células troncales en el cerebro o las posibilidades que se abren con la terapia génica están hoy en todos los medios de comunicación.

En algunos casos, las técnicas de neuroimagen han podido detectar idearios racistas, diferenciar contenidos falsos y verdaderos de la memoria o el contenido de algunos pensamientos. Aunque estos datos son aún muy preliminares, sin embargo ya nos están indicando por dónde se orientarán los próximos hallazgos en este campo cuando mejore la resolución espacial y temporal de las técnicas que hoy se utilizan.

A pesar de todos estos avances, no podemos olvidar lo que aún falta por saber. Hace ya siete años, once conocidos neurocientíficos alemanes publicaron un Manifiesto sobre el presente y el futuro de la investigación cerebral.

En él hablaban de tres niveles distintos: El nivel superior que explica la función de grandes áreas cerebrales; el nivel medio que describe lo que ocurre en las asociaciones de cientos o miles de células nerviosas en el cerebro; y el nivel inferior que abarca los procesos a nivel celular y molecular. Según estos neurocientíficos hemos avanzado significativamente en los niveles superior e inferior, pero no en el nivel medio, cuando precisamente son las asociaciones o redes neuronales la base de los procesos mentales.


Con qué reglas trabaja el cerebro; cómo refleja así el mundo, de manera que la percepción inmediata y la experiencia pasada se fundan; cómo la acción interna se vive como su acción y cómo planifica las acciones futuras, todo esto seguimos sin entenderlo más que en sus comienzos. Tampoco está claro, dicen los neurocientíficos alemanes, cómo podríamos investigarlo con los medios de que disponemos hoy.

Aparte de esto, queda por conocer lo más importante: cómo se pasa de las descargas neuronales a la consciencia; con otras palabras, cómo es el paso de lo objetivo a lo subjetivo, algo que se considera por muchos autores el problema más difícil en neurociencia. Es el antiguo enigma de la relación cerebro-mente.

Pero todo esto, como dije anteriormente, pertenece a lo que podíamos llamar la revolución neurocientífica objetiva, mientras que lo que, a mi juicio, es más relevante es lo que denomino revolución neurocientífica subjetiva, de la que trataremos a continuación.

Una cuarta humillación

Y digo que la revolución neurocientífica subjetiva es más relevante porque va a modificar de manera considerable la opinión que tenemos sobre el mundo que nos rodea y sobre nosotros mismos. El título de esta conferencia me vino a la mente cuando releí una pequeña obra de Sigmund Freud, el gran psicólogo vienés, titulada "Una dificultad del psicoanálisis", en la que Freud hizo la reflexión de que el ser humano había sufrido a lo largo de la historia tres humillaciones importantes en su amor propio.

La primera, la de Nicolás Copérnico en el siglo XVI, que había acabado con el geocentrismo, es decir, con la idea de que la tierra era el centro del universo y de la creación. La tierra no era más que un planeta, y no de los más importantes, del sol. Hoy esta idea no sólo está confirmada, sino que sabemos que el sol no es más que uno de los millones de soles que componen una de las muchas galaxias que existen, por lo que la importancia de la Tierra ha ido disminuyendo a pasos agigantados.


La segunda humillación provino del biólogo Charles Darwin en el s. XIX, con su teoría de la evolución, que sólo ponen en duda algunos grupúsculos cristianos creacionistas en USA. Aunque después de más de 150 años todavía hay personas que no han asumido lo que ella significa, o sea nuestra procedencia de animales que nos han precedido en la evolución. Esto significó sin duda un gran golpe a la idea de que éramos la perla de la creación divina, que habíamos sido creados de golpe por un soplo de la divinidad, como se dice en el Génesis. Con ello, la explicación de la Biblia pasó a ser lo que es: un mito o leyenda como muchas otras. (fuente de la imagen)


Para Freud, la tercera humillación vendría dada por su descubrimiento, que no fue tal
, del inconsciente. El inconsciente ya había sido descrito a lo largo del siglo XIX por varios médicos naturalistas románticos alemanes, pero Freud hizo de él el centro de sus estudios y le dio una importancia que otros no le habían dado. El resultado de esos estudios fue saber que la consciencia era sólo la punta de un iceberg, y que debajo del agua se encontraba una inmensa mayoría de funciones que, a pesar de ser inconscientes, gobernaban y dirigían la conducta humana. La tercera humillación, pues, era que el ser humano no era ni siquiera dueño de muchos de sus actos. Hoy se calcula que de todas las operaciones que el cerebro realiza, sólo una ínfima parte, un uno o dos por ciento, es consciente; el resto se lleva a cabo sin que sepamos que se está realizando. Con otras palabras: probablemente Freud se quedó corto.


A mi entender, nos aguarda una cuarta humillación, de la que hoy sólo vislumbramos su comienzo: la revolución neurocientífica que está poniendo en entredicho convicciones tan firmes como la existencia del yo, la realidad exterior o la voluntad libre.

Imagen por vía de Tendencias 21

Temas todos estos que tradicionalmente no han sido objeto de estudio por parte de las ciencias naturales, convencidos como estábamos que eran objeto de la teología, la filosofía o, como mucho, de la psicología. Pero que hoy sí que se cuentan entre los objetos de estudio de la neurociencia para darnos a entender que hemos estado equivocados hasta ahora cuando dábamos carta de naturaleza a determinados conceptos que muy posiblemente eran y siguen siendo fruto de nuestros deseos.

El ser humano no tiene, por ejemplo, ningún motivo para pensar en la continuidad de su persona, de su yo, que considera que es el mismo desde la cuna a la tumba, sabiendo que nada ni en su cuerpo ni en su alrededor tiene permanencia. Y, sin embargo, ¿quién nos va a convencer de que no existe ese yo que subjetivamente está tan presente como la propia realidad exterior?

Los órganos de los sentidos nos han engañado desde siempre y lo sabemos, como ya lo sabían los filósofos griegos de la naturaleza de las colonias jónicas en Asia Menor. La neurociencia moderna nos dice que ni los colores ni los olores, ni los gustos ni los sonidos existen en la naturaleza, sino que son creaciones del cerebro. Sin embargo, ¿quién no está convencido de que esas ‘proyecciones’ del cerebro no son tales y que las cualidades de los órganos de los sentidos son parte de la realidad que percibimos?

No obstante, ya en el pasado Descartes, por ejemplo, en el siglo XVII había dicho que las cualidades secundarias de las cosas, colores, sonidos, gustos, olores, etc., no existían fuera de nosotros, sino en nosotros como sujetos sintientes. Y el filósofo napolitano del siglo XVIII Giambattista Vico escribía en su libro "La antiquísima sabiduría de los italianos": “Si los sentidos son capacidades activas, de ahí se deduce que nosotros creamos los colores al ver, los gustos al gustar y los tonos al oír, así como el frío y el calor al tocar”.

Revisión del concepto de realidad

El filósofo inglés Charli Broad decía que el cerebro es como una válvula reductora que filtraba el inmenso caudal de datos que fluía desde los órganos de los sentidos al cerebro. Además, los propios órganos de los sentidos perciben sólo una pequeña parte de la realidad. Por eso, desde el punto de vista neurofisiológico, llamar realidad a lo que percibimos es completamente inadecuado y sin sentido.

Y el filósofo irlandés George Berkeley decía que sólo conocemos lo que percibimos, de manera que sus contemporáneos discutieron si cuando caía un árbol en el bosque y nadie estuviera presente para escucharlo haría algún ruido o no. Por lo que hoy sabemos, indudablemente no habría ningún ruido, ya que el sonido no es ninguna cualidad de la realidad absoluta, sino sólo de la nuestra.


La conclusión que podemos sacar de todo esto es que cuando hablamos de materia, del mundo material, parece que nos estamos refiriendo a una realidad subyacente, cuando de hecho nos referimos en gran parte a imágenes de nuestra mente.



En uno de los escritos filosóficos hindúes, el llamado Ashtavakra Gita se dice: “El mundo que de mí ha emanado, en mí se resuelve como la vasija en el barro, la ola en el océano y el brazalete de oro en el oro de que está compuesto”. Como es sabido, en los Vedas hindúes el mundo, así como el yo, son considerados maya, esto es, ilusión. Y los Vedas se remontan a unos 2.000 años antes de nuestra era.



Al parecer, la realidad es lo que ve nuestro cerebro. Pintura de Octavio Ocampo


En el Libro tibetano de la Gran Liberación, también llamado Bardo Thodol, encontramos la frase siguiente: “La materia se deriva de la mente o consciencia y no la mente o consciencia de la materia”.


Por cierto, en física cuántica se conoce que el acto de observar un fenómeno afecta a lo que se está observando, algo similar a lo que sabemos que hace el cerebro durante la percepción.

Uno de los escritores llamados constructivistas, Heinz von Foerster dice: “Objetividad es el delirio de un sujeto que piensa que observar se puede hacer sin él”. Este mismo autor llama la atención sobre el hecho de que tenemos unos cien millones de receptores sensoriales frente a unos diez billones de sinapsis en nuestro sistema nervioso, lo que interpreta como que somos 100.000 veces más receptivos a lo que ocurre dentro de nuestro cerebro que a las informaciones procedentes de los órganos de los sentidos.

El descubridor de la dietilamida del ácido lisérgico, LSD, Albert Hoffmann, fallecido hace sólo tres años a la edad de 102 años, decía: “Reconocí que todo mi mundo se basaba en mis vivencias subjetivas, que estaba dentro de mí y no fuera”.

El yo como cualidad emergente

Se han planteado tres argumentos a favor de que el yo es una construcción cerebral. En primer lugar, su ontogenia, o sea cuándo surge ese concepto en el desarrollo del ser humano. Al parecer, el niño no nace con ese concepto del yo, sino que se encuentra en la primera fase de su vida en un estado indiferenciado de fusión con el mundo, es decir, sin autoconsciencia. Es a partir de los dos años y medio o tres cuando surge esa impresión subjetiva de un yo propio que se diferencia del resto de la realidad y se enfrenta a ella. No deja de ser curioso que hablemos del yo y del mundo cuando ese yo es parte también de ese mundo.

En antropología se sabe que en comunidades humanas más primitivas se tenía una concepción de la persona o del yo esencialmente sociocéntrica, o sea ligada a la pertenencia al clan o a la tribu y, desde luego, mucho menos individualista que en nuestra cultura occidental. Algunos antropólogos consideran que el yo individualizado no es una idea innata, sino una noción que ha tenido un desarrollo histórico.

Entre los indios ojiwba, por ejemplo, una tribu de los algonquinos que todavía existe en algunas reservas, principalmente en Minnesota en Estados Unidos, el concepto que estos indios tenían de sí mismos no tenía nada que ver con el concepto occidental. No diferenciaban bien entre mito y realidad, entre ensueño y vigilia o entre humanos y animales.

El antropólogo Brian Morris es de la opinión que el yo en esencia es una abstracción y que se refiere más a un proceso que a una entidad. Mientras que el pensamiento occidental tiene un concepto del yo egocéntrico, en otras culturas este concepto es más sociocéntrico y en muchas de ellas el dualismo tradicional del yo frente al mundo está completamente difuminado.

Hay otro argumento que nos hace sospechar que el yo es una construcción cerebral. Para evitar que los ataques epilépticos que se producen en un hemisferio cerebral se propaguen al otro hemisferio por las fibras que los unen y que forman el cuerpo calloso, con 200 millones de fibras, algunos neurocirujanos seccionaron este cuerpo, generando así lo que se ha llamado pacientes con cerebro dividido o escindido que fueron estudiados intensamente sobre todo en Estados Unidos.

Aparte de muchos otros fenómenos, uno de los resultados más llamativos de esta operación fue que estos pacientes tenían pensamientos independientes en cada hemisferio. El investigador que recibió en 1961 el premio Nobel por estos estudios fue el psicólogo norteamericano Roger Sperry y que decía lo siguiente: “Cada hemisferio parece tener sus sensaciones separadas y privadas, sus propios conceptos y sus propios impulsos para la acción. La evidencia sugiere que dos consciencias van en paralelo en ambos hemisferios de estas personas con cerebro escindido”.

Como vemos, Sperry aceptaba la existencia en estos sujetos de dos consciencias, una en cada hemisferio, lo que sugiere que en condiciones normales estas dos consciencias aparecen como una sola, por la predominancia de una de ellas o por la fusión de ambas.

Neuronas (clikc para ampliar)

En algunos pacientes esta situación creaba enormes conflictos, como, por ejemplo, que la mano izquierda, controlada por un hemisferio, cometiese un error y la mano derecha intentase corregirlo, o lo que es peor, que una mano abriese un cajón y la otra intentase cerrarlo. La conclusión de estas observaciones fue que en estos pacientes existían dos personalidades distintas, dos yos, con dos consciencias diferentes que se expresaban no sólo en las acciones, sino también en los pensamientos. Otra conclusión importante fue que la consciencia del yo tenía que estar ligada a las funciones de la corteza cerebral.

Esta división del yo en dos no es necesario que se produzca en los pacientes con hemisferios separados por el cirujano, La psiquiatría sabe hace mucho tiempo de casos de desdoblamiento de personalidad, como la que se describe en la película “Psicosis” de Hitchcock.

También se conoce un trastorno de personalidad múltiple que se atribuye a una violación incestuosa en edad temprana de estos pacientes. Se ha supuesto que el shock emocional que supone ser violado o violada por una persona de la propia familia puede conducir, según algunos autores, a una excitación tan grande de la amígdala, una región perteneciente al sistema límbico o cerebro emocional, que lleve a una inhibición por ésta de distintas partes del hipocampo, otra región relacionada con la memoria, generando así personalidades múltiples e independientes.

Se ha planteado la hipótesis de que todos nacemos con el potencial de desarrollar múltiples personalidades, y en el curso de un desarrollo normal conseguimos más o menos consolidar un sentido integrado de la personalidad. Algo de eso debe haber, pues si observamos el comportamiento, por ejemplo, de adolescentes normales cuando se encuentran con sus padres, con su novio o novia o con sus compañeros de juerga estos comportamientos son tan distintos que parece que proceden de distintas personalidades.

Resumiendo todos estos hechos podríamos decir que el yo es una entidad que desarrolla el cerebro como cualidad emergente, entidad con la que no nacemos, sino que se desarrolla a partir de la maduración de estructuras corticales y en interacción con el entorno, dependiendo, por tanto, de la cultura en la que la persona se encuentra.

¿Qué pasa con la voluntad?

Sin duda, nuestra civilización occidental ha acentuado enormemente esta cualidad del yo, generando individuos especialmente poco sensibles a los intereses colectivos. Precisamente por ser algo individual, que nos diferencia de los demás, también nos separa de ellos.

Otro dato que amenaza con minar la imagen que tenemos de nosotros mismos es el tema de la voluntad libre. Los datos que hoy disponemos apuntan a que la libertad es una ilusión, una ficción cerebral. Nadie puede afirmar que estos datos sean definitivos, porque definitivo no hay nada en ciencia, pero los datos experimentales nos dicen que no somos libres de tomar decisiones cuando estamos ante la posibilidad de elegir entre varias opciones. Antes de que tengamos la impresión subjetiva de voluntad, el cerebro se ha puesto en marcha de manera inconsciente.

Experimentos realizados con modernas técnicas de imagen cerebral muestran que esa actividad inconsciente del cerebro precede a la impresión subjetiva de voluntad nada menos que en seis segundos. Y, sin embargo, de nuevo la impresión subjetiva de libertad es tan fuerte que pensamos que la interpretación de los resultados de estos experimentos no puede ser cierta.

Se suele decir que libertad es la capacidad de hacer lo contrario de lo que realmente hacemos. Pero esto no es otra cosa, a mi entender, que tener grados de libertad, o sea una gama de opciones entre las cuales elegimos una. Estos grados de libertad son mayores mientras más desarrollado sea el cerebro, de manera que los humanos tenemos más grados de libertad que otros mamíferos y éstos más que los anfibios, etc. Pero si confundimos la libertad con los grados de libertad entonces todos los animales son libres por tener distintas opciones en su conducta. Lo decisivo no es que tengamos posibilidades de elección, sino por qué y cómo elegimos lo que elegimos y no otra posibilidad.

La ciencia nos dice que el universo está sometido a leyes deterministas, por lo que el físico Albert Einstein se preguntaba que por qué el cerebro tenía que ser una excepción y fuese la única parte de la materia del universo que fuese libre y no determinada como el resto.

Hoy en día muchos filósofos llamados compatibilistas piensan que a pesar de estar determinados como el resto del universo, los humanos somos libres siempre y cuando nuestras acciones surjan de nosotros mismos. Aquí se olvida lo que había dicho Freud de los condicionamientos inconscientes que dirigen nuestra conducta. En psicología no se dice que seamos libres si nuestra conducta está guiada por motivaciones inconscientes sobre las que el llamado yo consciente no tiene ningún control.

No deja de ser curioso el hecho de que sepamos que no tenemos ningún control consciente sobre lo que almacenamos en la memoria y, sin embargo, no nos preocupe este hecho, cuando precisamente desde el punto de vista de la supervivencia la memoria es mucho más importante que la libertad.

La falta de libertad ya había sido planteada en el pasado por el filósofo holandés Baruch Spinoza que decía que los hombres se consideraban libres porque ignoraban las causas que determinaban sus acciones.

La importancia de estos resultados es evidente. La existencia o no de libertad, libre albedrío o voluntad libre es también de enorme importancia para otras disciplinas, por ejemplo para la religión, ya que sin libertad el ser humano no es culpable de pecado, concepto clave y fundamental para las tres religiones abrahámicas: judaísmo, cristianismo e islamismo.

En jurisprudencia y en psiquiatría forense, el tema de la libertad es de gran relevancia, dado que de ahí se derivan los conceptos de responsabilidad, imputabilidad y castigo para los que delinquen. Pero la libertad es también importante en ética, en filosofía social y política, en la filosofía de la mente, en metafísica, en la teoría del conocimiento, en la filosofía de las leyes, en la filosofía de la ciencia y en la filosofía de la religión.

El cerebro y la espiritualidad

Otro tema que está siendo estudiado por la neurociencia es el tema de la espiritualidad. Desde que es posible provocar experimentalmente experiencias espirituales, religiosas o místicas estimulando determinadas regiones del lóbulo temporal pertenecientes al sistema límbico o cerebro emocional, la neurociencia ha entrado en un tema que tradicionalmente ha pertenecido a la teología. Se habla hoy, a mi entender equivocadamente, de neuroteología para referirse a la búsqueda de la espiritualidad en el cerebro. Y digo que equivocadamente, porque teología significa etimológicamente un tratado de dios, como si ya se diese por sentado su existencia, algo que la neurociencia no hace.

Dar click para ampliar (fuente de la imagen)

Pero lo realmente revolucionario, a mi juicio, es el hecho de que la materia, como el cerebro, sea capaz de producir espiritualidad. De ahí que yo al cerebro le he llamado “espiriteria”, una contracción de espíritu y materia
. En cualquier caso, parece evidente que el concepto tradicional de ‘materia’ no debería ser aplicable al cerebro. Además, la separación dualista cartesiana entre espíritu y materia no tendría sentido.


Como vemos, en el pasado se consideraba inapropiado que la neurociencia se ocupase de las funciones mentales, antes llamadas funciones anímicas, o sea del alma, como lo está haciendo ahora. Hoy estamos al comienzo de un derribo sistemático de conceptos que, algunos de ellos, son pilares en los que se asienta nada menos que gran parte de nuestra cultura occidental.

De ahí que piense que se avecina una nueva humillación del ser humano, una revolución protagonizada por los resultados de la neurociencia. De nuevo, una ciencia está a punto de abrirnos los ojos a realidades que nada tienen que ver con las que hemos vivido durante siglos: éstas han sido producto de nuestro cerebro y las realidades que las sustituyan también lo serán. Pero ahora, soñar con una realidad independiente del cerebro humano será posible pero no real.

Nos llama la atención el progreso objetivo de la neurociencia, como el papel de la genética en varios trastornos mentales, los estudios de biología molecular que nos han explicado cómo determinados genes pueden llevar a producir síntomas clínicos. Admiramos los descubrimientos que muestran la producción de nuevas neuronas en el hipocampo, o los mecanismos moleculares asociados a la memoria y al aprendizaje. Hemos descubierto neuronas que son la base de la empatía, probablemente también del lenguaje y de la moralidad, como las neuronas espejo, pero los temas que he mencionado en relación con la revolución subjetiva van más allá porque van a cambiar la imagen que tenemos del mundo y de nosotros mismos. Las humanidades, junto con la neurociencia, tendrán que colaborar para diseñar una nueva imagen del ser humano que, sin duda, será distinta a la que hoy conocemos.

En suma: estamos ante una auténtica revolución de nuestras ideas: una revolución neurocientífica.

Fuente: Tendencias21

miércoles, 1 de junio de 2011

10 datos sorprendentes sobre el cerebro humano

Imagen tomada de Ciencia cognitiva

* El cerebro humano es tan sofisticadoa que necesita casi 20 años para madurar

* En el vientre materno, a los seres humanos le crecen 8.000 nuevas células cerebrales cada segundo

* Al momento de nacer los seres humanos tienen todas las células que el cerebro necesitara siempre

* El cerebro humano es "lo más sofisticado" en el universo conocido

* Los bebés recién nacidos puede reconocer la cara de su madre después de unas pocas horas

* Los bebés pueden ver en el útero, pero sólo en blanco y negro. Sin embargo, sus ojos son lo suficientemente sensibles para detectar la luz tenue que pasa a través del vientre materno

* Los seres humanos parpadean hasta 20 veces cada minuto. Cada parpadeo dura alrededor de medio segundo, sin embargo, los seres humanos viven en la oscuridad durante más de una hora todos los días

* Cada célula del cerebro hacen, en promedio, 10.000 conexiones con otras células cerebrales

* Aprender a equilibrar y coordinar el cuerpo es tan complejo, que el área del cerebro dedicada a realñoizar esta tarea contiene tantas células como el resto del cerebro junto

* Buzos jóvenes en Tailandia han enseñado a sus ojos a enfocar bajo el agua por lo que su iris en lugar de dilatarse se contrae. Todos los niños pueden desarrollar esta habilidad si comienzan a una edad bastante joven


Fuente del texto: The Telegraph

lunes, 30 de mayo de 2011

Consiguen convertir células humanas de la piel en neuronas en cuatro o cinco semanas

Científicos de la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, han conseguido convertir células de la piel en neuronas en funcionamiento simplemente añadiéndoles cuatro proteínas, mediante un proceso que dura de cuatro a cinco semanas, según los resultados de una investigación que publica 'Nature'.

El hallazgo, según destacan sus autores, es significativo ya que "se evita la necesidad de crear primero células madre pluripotentes inducidas o IPS, lo que puede dificultar la regeneración de neuronas de pacientes o enfermedades para su estudio en laboratorio.

Los investigadores iniciaron su trabajo en 2010, cuando demostraron que era posible cambiar las células de piel de ratón directamente con las neuronas con una combinación similar de proteínas.

No obstante, cuando se hizo con células humanas, la conversión ha demostrado ser menos eficiente al tiempo que lleva más tiempo.

"Ahora estamos mucho más cerca de poder imitar enfermedades neurológicas en el laboratorio", ha reconocido Marius Wernig, profesor asistente del Instituto Stanford para Biología de Células Madre y Medicina Regenerativa y uno de los autores del estudio, sugiriendo incluso que "en un futuro se podría conseguir su uso en terapias humanas".

Después de su éxito en ratones de laboratorio, los investigadores aplicaron técnicas similares con células humanas, para lo que lo primero que hicieron fue comprobar que podían "convertir" células madre embrionarias humanas en neuronas infectándolas con un virus que expresaba una misma combinación de proteínas: los factores de transcripción Brn2 y Ascl1 y Myt1l.

Este primer paso con este tratamiento, que los científicos conocían como 'BAM' (siglas de las tres proteínas), les permitió obtener neuronas en tan sólo seis días.

Tras comprobar que era viable, los científicos pasaron a su "gran desafío", que pasaba por averiguar si podían conseguir los mismos resultados con células de la piel.

En los primeros experimentos con células de la piel fetales o de recién nacidos observaron que, aunque conseguían que las células madre pareciesen neuronas, éstas eran incapaces de generar las señales eléctricas que las neuronas utilizan para comunicarse entre sí.

Por ello, y ante la hipótesis de que "podía faltar algún ingrediente", sumaron a la combinación 'BAM' un cuarto factor de transcripción, conocido como NeuroD, comprobando que después de cinco semanas las células madre se convertían en neuronas totalmente activas que podían interactuar entre ellas.

NO TAN EFICACES COMO EN LOS RATONES

No obstante, los expertos reconocen que aunque alrededor del 20 por ciento de las células de piel de ratón se pueden transformar en las neuronas directamente, en el caso de los humanos este porcentaje es mucho menor, de entre un 2 al 4 por ciento de las células de piel humana según los sistemas de cultivo celular actuales.

Y es que, según resalta Wernig, "mientras las células de ratón se cambian tras unos pocos días, las humanas necesitan varias semanas y generan señales eléctricas menos potentes que las de las neuronas naturales".

"Es evidente que los ratones y los seres humanos son diferentes", de manera significativa", añade este experto, quien confía en la importancia de dicho hallazgo para poder seguir investigando nuevas técnicas y la evolución de algunas enfermedades.

Fuente: Europa Press

domingo, 29 de mayo de 2011

Henry Markram: "El cerebro de Einstein consumía más energía"

Recreación virtual del sistema nervioso en la Universidad Politécnica
Foto tomada de ABC.es

JUDITH DE JORGE / ABC.es
21/05/2011

"Cualquier científico soñaría con una herramienta en la que pudiera repetir una y mil veces sus experimentos, cometer errores sin consecuencias y cruzar sus resultados con los de colegas de cualquier parte del mundo. Todo eso sin abrir en canal una rata ni repartir pastillas en países del Tercer Mundo.Y, por supuesto, sin esperar una década a conocer si su trabajo ha tenido éxito o es un fiasco. Este «santo grial» de la ciencia, por ahora solo una iniciativa, se llama Proyecto Cerebro Humano y pretende conseguir en 2023 una especie de avanzadísimo supercomputador que pueda simular el funcionamiento de nuestra mollera. Uno de sus objetivos es buscar una cura a enfermedades como el alzhéimer o el párkinson. Henry Markram (1962), investigador de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne en Suiza, es el principal impulsor de este colosal instrumento. Pretende que millones de procesadores sean capaces de funcionar como si estuvieran vivos. Que nadie vea en esto a un moderno Prometeo, Markram frunce el ceño con solo insinuarlo.

—Intentar simular el cerebro humano es un reto sin parangón.

—Comparable al gran acelerador de partículas de Ginebra o a la llegada del hombre a la Luna. Uno de los grandes retos de la humanidad es conocer su propia esencia.

—¿Cuántas neuronas va a poder reproducir ese simulador?

—El cerebro tiene del orden de cien mil millones de neuronas, que puestas una detrás de otra dan la vuelta al mundo varias veces con el consumo de 20 watios, lo que gasta una bombilla. Necesitaremos desarrollar un número similar de procesadores que también consuman poco.

—Pero, ¿podrá una máquina llegar a ese nivel?

—Absolutamente. En 2018 tendremos la capacidad técnica para simular ese número de neuronas, pero en 2023 la simulación será a una escala con muchísimo más detalle. Será como utilizar un telescopio con el que cada vez se ve más nítido.

—¿Qué tipo de beneficios proporcionará?

—Podremos mejorar el diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades del cerebro y desarrollar nuevas tecnologías en prótesis para personas con discapacidad. A gran velocidad y con toda la información disponible. Será muy distinto a la investigación actual. Piense que las farmacéuticas han disminuido el número de patentes de fármacos para enfermedades del cerebro porque crear uno les lleva quince años y mil millones de euros.

—Quizás sea rozar la ciencia ficción pero, ¿podrá este superordenador ser consciente de sí mismo?

—El proyecto plantea el desarrollo de una herramienta en la que se diseñan experimentos, no se trata de crear un ser inteligente, pero es posible que veamos emerger un comportamiento más sofisticado. Sí nos permitirá avanzar en la creación de robots inteligentes.

—¿Qué hace tan especial al cerebro humano?

—¡Nadie lo sabe!, pero tiene regiones que no aparecen en otros animales. Hay algunos elementos que son indicativos, como su tamaño, grande en relación al del cuerpo. Quizá el animal más parecido sea el delfín.

—¿Cómo será nuestro cerebro en el futuro? Vivimos cada vez más años en cuerpos que se mantienen en forma, pero entonces aparece el alzheimer, las demencias...

—Hay que tener en cuenta que, a diferencia de otras células del cuerpo humano, las de la piel, por ejemplo, que se van reciclando, las del cerebro componen una estructura muy particular. Vives con las mismas células neuronales durante toda la vida, aunque se estima que se pierden 10.000 cada día. Es importante mantener saludables esas neuronas más tiempo.

—¿Qué puedo hacer para lograrlo?

—Cambiar, sorprenderte. Aprender cosas nuevas, hacer nuevos amigos, viajar, tener retos, estímulos... Eso es el alimento del cerebro.

—¿Influye la dieta?

—Es aconsejable tomar antioxidantes, antiinflamatorios naturales —como las especias— y carbohidratos complejos. Hay que evitar las toxinas y los aditivos artificiales que prolongan la duración de los alimentos. Así, si uno no enferma, se puede llegar a los 120 años.

—¿Por qué es tan diferente el cerebro entre dos personas? ¿Qué distingue a un premio Nobel?

—Desde la perspectiva de la evolución, todos nuestros cerebros son prácticamente idénticos, pero para nosotros hay grandes diferencias. Quizá una de las claves sea la energía que consume el cerebro. Esto está muy relacionado con las células gliales, células que proveen la energía metabólica para que el cerebro funcione. Por ejemplo, el de Einstein no tenía más neuronas, pero sí más células gliales. Su cerebro consumía más energía.

—Algunos cerebros parecen no tener arreglo...

—Creo que hay un enorme potencial en el cerebro de cualquiera, pero hace falta estimulación.

—Se dice que internet nos vuelve más estúpidos. ¿Comparte la idea?

—Las nuevas tecnologías nos están retando con escenarios en los cuales tenemos que tomar decisiones con menos información y realizar muchas tareas a la vez. Con el tiempo, evolucionaremos hacia un cerebro tecnosocial.

Las claves del Proyecto Cerebro Humano

¿Quiénes participan? Trece universidades e instituciones de investigación de 9 países de la UE, entre ellos España.

¿Qué es? Un sistema con ocho infraestructuras tecnológicas que se crearán en distintos países, también España. El centro de control estará en Suiza.

¿Qué hace? Simulaciones detalladas desde el punto biológico del cerebro humano completo, así como la creación de tecnologías de supercomputación.

¿Para qué sirve? Para crear nuevas terapias y mejorar el diagnóstico de enfermedades del cerebro, entre otros usos.

¿De qué depende? La UE decidirá si financiará el proyecto en abril de 2012. De ser aceptado, recibirá cien millones de euros al año durante diez años.

¿Cuándo?: Estará listo en 2023, aunque en 2018 ya se verán los primeros resultados."

post relacionado en este blog: un supercomputador imitara el cerebro humano

miércoles, 11 de mayo de 2011

Un supercomputador imitará el funcionamiento del cerebro en el 2013

(baja el volúmen de la publicidad, espera unos segundos y ciérrala en el recuadro superior derecho para ir directo a la fabulosa animación de neuronas hechas por ABC, y que ya se convirtió en una de mis favoritas)




Un grupo internacional de científicos, dentro de los cuales se encuentran algunos investigadores españoles, están desarrollando un trabajo en el terreno de la Neurología que se asemeja "a la llegada del hombre a la luna o al gran colisionador de hadrones del CERN", según Henry Markram, jefe del proyecto y prominente erudito dentro del campo del sistema nervioso. A lo que se refiere el dr. H. Markram es al Proyecto Cerebro Humano (HBP, Human Brian Proyect), presentado en Madrid el 10 de mayo de 2011, el cual tiene planificado reproducir de la manera más objetiva y realista la actividad cerebral en un megacomputador, con el fin de saber de qué modo se comunicac e intercambian información nuestras neuronas e intentar medicamentos contra el alzheimer, el parkinson, la depresión, y mucho más allá, inventar novedosas prótesis para gente discapacitada.


Este trabajo actualmente está promovido por trece universidades y varias instituciones de nueve países europeos y asociados, como por ejemplo, la Universidad Politécnica de Madrid y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España. Una de las enormes ventajas que conlleva esta simulación cerebral a través de una super computadora es que se podrá experimentar con nuevos fármacos y tratamientos sin necesidad de aplicarlos a animales llevando a cabo interminables ensayos clínicos con seres humanos, además que podrá realizar dichas pruebas cualquier científico y hacerlas cuántas veces sean necesarias, sin importar caer en errores o riesgos, además que podrá hacerse mucho más rápido.

Los involucrados en esta maravillosa labor científica piensan que podría estar lista para el 2023, a pesar que cinco años antes IBM presentará el primer prototipo, aunque para que se haga real la Comisión Europea tendrá que dar el sí para su financiación, por lo cual si logra ser aprobado, se sabrá en 2012 pues, podrán recibir 100 millones de euros al año a lo largo de una década para perfeccionamiento.



El dr. Markram afirma que "supondrá una nueva tecnología para el siglo XXI y una verdadera revolución", ya que "El cerebro se estudia desde hace más de 200 años y el número de artículos científicos sobre el mismo es de 10 millones; en diez años habrá 100 millones. Sin embargo, aún no tenemos una visión general de cómo es ese órgano", así lo explicó el investigador de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne, en Suiza.

El científico suizo dijo quie su equipo piensa diseñar ocho nuevas infraestructuras tecnológicas de primerísimo nivel. La primera, se habrá de ocupar de las simulaciones, y estará ubicada en Suiza, y será «parecida al centro de control de misiones de la NASA». La otra descomunal infraestructura estará dedicada a la neuroinformática, en Estocolmo, y de allí nacerá también un nuevo hardware cuyo modelo será el funcionamiento del cerebro. El prpósito es recrear los 100.000 millones de neuronas con procesadores.


Es tan importante este propósito de trabajo que se busca tratar exitosamente patologías cerebrales que "un tercio de la población sufrirá en su vida" -y mucho más cuando nos enfrentamos a un planeta con uan población cada vez más envejecida-, enfermedades neurológicas que las farmacéuticas, de acuerdo con Markram, han dejado de tratar por su elevadísimo costo y complejidad, ya que probar un medicamento puede tardar hasta quince años, adempás que trae consigo la muerte de muchísimos animales y pruebas en humanos, no siempre con buenos resultados. Hacer las simulaciones de enfermedades en esta supercomputadora será "mucho más rápido que con un organismo vivo y tendrá en cuenta una cantidad ingente de datos. Podrá probar no solo una droga, sino millares de ellas", de tral modo que será mucho más fácil hallar nuevas curas. Así mismo, se podrá desarrollar lo conocido como robótica neuroinspirada, "robots que funcionen como lo hace el cerebro humano y sean conscientes de sí mismos, algo que puede abrir el debate sobre qué es realmente la humanidad".

lunes, 9 de mayo de 2011

100 años de imágenes del cerebro

Durante los 100 años de historia de la neurociencia moderna, la manera en que pensamos sobre el cerebro ha evolucionado con la sofisticación de las técnicas disponibles para su estudio. Las mejoras en el diseño y fabricación del microscopio, junto con el desarrollo de las técnicas de teñido de células ofreció a los neurocientíficos el primer vistazo a las células especializadas que conforman el sistema nervioso. Microscopios con mayor poder de aumento para investigar las células nerviosas en mayor detalle, revelaron compartimentos distintos. Las técnicas más nuevas exponer las conexiones entre las células nerviosas, revelando la compleja organización del cerebro.

Visualización de las neuronas
Histólogos del siglo XIX crearon algunas de las primeras imágenes de las células nerviosas, endureciendo químicamente el tejido y luego sumerjiéndolo en nitrato de plata, para ver manchas al azar que develaban un número pequeño de células visible gracias a la luz nueva de poderosos microscopios. La técnica reveló la silueta del cuerpo de la célula y su red de extensiones, y permitió al gran neuroanatomista Santiago Ramón y Cajal demostrar que el sistema nervioso está formado por células. Él produjo en 1899 dibujo de arriba, a la izquierda: muestra finamente ramificadas células de Purkinje, grandes neuronas en el cerebelo que juegan un papel importante en el control del movimiento.
Crédito: Herederos de Santiago Ramón y Cajal


Transmisión de Electrones.

Los microscopios electrónicos desarrollado en la década de 1930, iluminaron las muestras de tejido con haces de electrones en lugar de luz, aumentando la resolución máxima para que las estructuras mucho más pequeñas se puedieran distinguir. La imagen de arriba, pertenece a una parte del tronco cerebral que procesa la información auditiva y muestra un conjunto de conexiones de las células nerviosas magnificada 23.900 veces. Los círculos pequeños débiles son las vesículas sinápticas, señales químicas entre las células.

Crédito: Palay, 1956. Originalmente publicado en el Diario de Biofísica y Bioquímica Citología , 2: 193-202

Los tintes fluorescentes pueden ser ahora inyectados directamente en las células para teñir lo que el investigador quiere ver. Esta imagen muestra una célula de Purkinje en rojo y una fibra nerviosa de otra celda, en verde. Una sola célula de Purkinje se conecta a cientos de miles de estas fibras.

Un giro más reciente en la microscopía electrónica, desarrollado en la década de 1980, puede revelar las estructuras internas de las células nerviosas. Los investigadores utilizan un detergente para quitar la membrana celular. Platino y carbón se depositan en las superficies expuestas a reproducir las características del interior de la célula, como un molde en tres dimensiones que se examinará en el microscopio. Esta imagen muestra una neurona del hipocampo que se ha despojado de su membrana para exponer el citoesqueleto, un andamio que regula el crecimiento de la célula y el movimiento.

Crédito: Knöll Bernd (Universidad de Tübingen), Jürgen Berger, y Heinz Schwarz (Max-Planck de Biología del Desarrollo)

Los científicos en este caso, pueden etiquetar las células nerviosas en un arco iris de colores. Esta imagen es de una "Brainbow" del ratón que ha sido diseñada para que las células nerviosas diferentes emitan un resplandor en docenas de colores, donde también sev muestra el hipocampo, un área del cerebro que es crucial para la memoria. Esta tecnología, desarrollada en 2007, ha puesto de manifiesto las conexiones entre las células en detalle notable.

Crédito: Jean Livet, el INSERM

Las células que brillan intensamente.

A mediados de la década de 1990, los investigadores comenzaron a marcar las células específicas en animales de laboratorio por ingeniería genética, e incorporaron a los organismos proteínas fluorescentes (arriba) que se encuentran en las especies marinas. Dentro de los próximos 10 años, estas proteínas habían sido dirigido a las células de forma más compleja, lo que permitió a los investigadores monitorear las reacciones bioquímicas y seguir los movimientos de las proteínas celulares en tiempo real.

Crédito: Moriyoshi et. Al Koki, Neurona , febrero de 1996

La Tercera Dimensión.

La microscopía utilizó rayos láser para analizar el tejido. El haz de rayos enfocado reduce la señal de luz dispersa utilizada en los microscopios convencionales, y produce imágenes más nítidas y detalladas. La luz reflejada directamente en cada punto se utiliza para construir una imagen tridimensional. Este neuronas piramidales de la corteza cerebral de un ratón (arriba) se visualizó mediante la exploración de los tejidos a diferentes profundidades y con la superposición de la serie de imágenes neuronales.

Crédito: Pham Tony, Baylor College of Medicine


En la década de 1990, los científicos desarrollaron una manera de reducir aún más la dispersión de la luz, y la llamaron a esta técnica microscopía de fotones. Este enfoque, que utiliza la luz infrarroja, puede profundizar en el tejido vivo produciendo imágenes como la sección de cerebelo de un ratón mostrada arriba.

Crédito: W. Alanna y Michael Hausser, UCL

Rastreo de fibras.

En la década de 1980, los científicos desarrollaron los tintes fluorescentes para examinar las extensiones largas y delgadas de las neuronas que transmiten información entre estas células. Se inyecta directamente en el cerebro, el colorante se incorpora a la membrana celular y se transportan a lo largo de ella, revelando la ruta de la fibra nerviosa. Esta imagen resalta las conexiones de largo alcance entre las áreas sensoriales de la corteza cerebral de un ratón y el tálamo, a menudo llamada la estación del cerebro relé (centros cerebrales de control). Las fibras de la corteza visual primaria se muestran en rojo, mientras que las fibras de la corteza somatosensorial primaria, que procesa las sensaciones corporales, se muestran en verde.

Crédito: María Carmen Piñón y Zoltán Molnár / Universidad de Oxford


Hoy en día, los científicos pueden examinar de forma segura estas conexiones en un cerebro humano vivo con una variación de la resonancia magnética (IRM) se llama imágenes por tensor de difusión. Esta técnica, desarrollada en la década de 1990, deduce la ubicación de las fibras nerviosas mediante el seguimiento de las moléculas de agua en el cerebro a medida que avanzan a lo largo de ellas. La imagen de arriba muestra las fibras que irradian desde el tálamo en un cerebro humano.

Crédito: Thomas Schultz / Universidad de Chicago

fuente: technology review
autor: MOHEB COSTANDI

viernes, 29 de abril de 2011

Cuando no dormimos bien algunas neuronas se apagan al estar despiertos

Si tardas media hora buscando las llaves y las tienes en los bolsillos o si enloqueces tratando de encontar los lentes correctivos y están sobre tu cabeza o colgados de tu cuello, si has tirado a la basura el papel con un importante teléfono que acabas de anotar, o si has metido en la nevera algo inusual que no va allí y que va en la despensa, el café por ejemplo, no te alarmes, no estás experimentando episodios prematuros de demencia senil o el preludio del alzhéimer.


Seguramente lo que pasa contigo es que no descansas de acuerdo a lo que necesita tu cuerpo por lo que tu cerebro se está «durmiendo» como un mecanismo de protección. Así lo afirmaron investigadores de la Universidad de Wisconsin (Estados Unidos) en la revista «Nature» basados en experimentos con ratas a las que obligaron a permanecer despiertas por largos períodos de tiempo, cuyas sondas mostraron áreas de 'sueño local', a pesar de que las ratas parecían estar despiertas y activas. Las pruebas demostraron cómo algunas neuronas se «apagan» por cortos periodos de tiempo para hacer frente a la falta de descanso, aunque en la práctica estemos totalmente despiertos. Los efectos de la desconexión temporal de esos grupos de neuronas no son inofensivos, pueden traer graves consecuencias.Desde la reducción en la capacidad de atención, el rendimiento intelectual, hasta el deterioro de la capacidad de juicio que lleva a cometer errores con un costo muy elevado, y lo digo por experiencia ya que soy de las que permanecen despiertas hasta altas horas de la madrugada (actualmente me obligo a dormir entre 12 de la madrugada y 1 a.m. aunque lo haga a las 2 de la mañana y al día siguiente bote el dinero en la calle, o deje el pollo quien sabe en dónde, o las tarjetas de débito y el carnet de identidad, por contar lo más inofensivo ya que los despistes y la falta de reflejos en la carretera puede costarnos la vida, como casi me la costó a mi cuando me arrolló un auto por distraída. La psiquiatra Chiara Cirelli, profesora de la Facultad de Medicina de la Universidad de Winsconsin asegura muy interesante y es, que incluso antes antes de sentirse cansado tenemos en nuestro cerebro signos de alerta: «hay señales en el cerebro que nos avisan de que deberíamos dejar de realizar ciertas actividades de precisión que necesitarían un mayor estado de alerta».

Imagen tomada es.123rf.com

Ahora me explico porque podemos dormirnos hasta con los ojos abiertos, cosa por cierto muy desagradable, y es que hasta ahora se creía que el dormir era un estado general del área cortical del cerebro, distinto al estado de vigilia mientras que la investigación llevada a cabo por los científicos de la universidad de Wisconsin y publicados en «Nature» muestran que podemos tener periodos de sueño localizados, mientras estamos despiertos pues, a través de encefalogramas se pudo comprobar que algunas neuronas permanecen activas, mientras otras se apagan en momentos en que la prueba y el comportamiento de los animales del laboratorio demostraron que permanecían despiertos.

Estar sin dormir apaga las neuronas

Imagen tomada de kellyvandever.wordpress

Los momentos en los que las neuronas estaban en «off» aumentaban en la medida que las ratas pasaban más tiempo despiertas. Sus habilidades también se iban al suelo en pruebas tan fáciles como intentar alcanzar un azucarillo con una de sus patas, y la mayoría de las veces sus intentos por conseguir su trofeo terminaba con el azucarillo por el piso y sin interés por alcanzarlo. En el laboratorio, en uno de los experimentos se vio que quedaban fuera de juego 20 neuronas y 18 permanecían «despiertas».


Tomada de lastfm.es

Gracias a este nuevo estudio se pueden localizar las neuronas responsables de los problemas de rendimiento que causa la falta de sueño; estas neuronas son precisamente aquellas que entran en estado de parálisis, hibernación momentánea o letargo. Cristopher Colwell, del Laboratorio del Sueño de la Universidad de California, en una editorial que acompaña a artículo dice estar muy sorprendido por la sencillez de esta nueva hipótesis y parafraseando a Oscar Wilde recuerda que la verdad científica «rara vez es pura y casi nunca simple». Colwell dice que «Y si fuera así, entonces debemos realizar una mirada más profunda del mecanismo fisiológico que gobierna los estados de "on y off", así como el papel de las moléculas neuromoduladoras que conectan a las neuronas entre esos dos estados».