El mecanismo que permite al cerebro refrenar las reacciones impulsivas

La forma en la que el cerebro controla las reacciones impulsivas puede ser muy diferente a como los psicólogos la han concebido durante los últimos 40 años.

Esa es la inesperada conclusión de un estudio realizado por un equipo internacional de neurocientíficos.

El control de los impulsos es un aspecto importante de las funciones ejecutivas del cerebro, las cuales son los procedimientos que usa para controlar su propia actividad. Los problemas con el control de los impulsos son típicos del Trastorno por Déficit de Atención e Hiperactividad (TDAH) y también de enfermedades mentales como la esquizofrenia. En este estudio, los investigadores se propusieron comprender mejor cómo está programado el cerebro para controlar las reacciones impulsivas.

Hay dos tipos de neuronas que controlan el modo en que procesamos lo que vemos, oímos, olemos, saboreamos o tocamos, y el modo en que reaccionamos a ello. Las de una de esas dos clases, las neuronas sensoriales, responden a diferentes tipos de estímulos del entorno. Están conectadas a neuronas motoras, las cuales generan una acción cuando la información que les llega desde las neuronas sensoriales alcanza cierto umbral. El tiempo de respuesta a los estímulos varía considerablemente en función de varios factores. Por ejemplo, cuando la precisión es importante, crecen los tiempos de respuesta. Cuando la velocidad es importante, se acortan los tiempos de respuesta.

Existe una clara evidencia del vínculo existente entre variaciones del tiempo de reacción y ciertos trastornos mentales.

Palmeri, Logan y Schall. (Foto: Vanderbilt University)

Desde la década de 1970, los científicos han considerado que el cerebro controla estos tiempos de respuesta mediante la modificación del umbral a partir del cual las neuronas motoras generan una acción: Cuando se prefiere una acción rápida, se reduce el umbral, y cuando se necesita una mayor precisión, se aumenta el umbral.

Sin embargo, Jeffrey Schall, Gordon Logan y Thomas Palmeri, los tres de la Universidad Vanderbilt, así como Pierre Pouget del Instituto Nacional francés de Salud e Investigación Médica (INSERM), Leanne Boucher de la Universidad Nova del Sudeste (en Estados Unidos), y Martin Paré de la Queen's University en Ontario, Canadá, han comprobado que esa teoría no es correcta. Ellos han encontrado que las diferencias en el momento en que las neuronas motoras empiezan a acumular la información proveniente de las neuronas sensoriales (y no las diferencias en el umbral) son las que parecen explicar el ajuste en los tiempos de reacción.

La cara oscura de la oxitocina

La oxitocina es una hormona que goza de muy buena prensa, ya que se la conoce, entre otras cosas, por fomentar el apego de las madres hacia sus bebés. Se la considera una hormona de los sentimientos positivos.

Los efectos positivos de la oxitocina son bien conocidos. Los experimentos han demostrado que, en juegos en los que se puede elegir cooperar o no, las personas a las que se les da más oxitocina confían más en sus compañeros de juego.

Los ensayos clínicos han puesto de manifiesto que la oxitocina puede ayudar a las personas con autismo que tienen problemas en situaciones sociales.

Otros estudios también han mostrado que la oxitocina puede aumentar el altruismo, la generosidad y otros comportamientos positivos en la vida social.

Sin embargo, en análisis recientes se ha descubierto que la oxitocina también puede promover emociones negativas. Los autores de un nuevo estudio de revisión de resultados de investigaciones han echado un vistazo a esos otros efectos de la oxitocina.

Adam Guastella y Andrew Kemp, de la Universidad de Sídney en Australia, creen que la oxitocina promueve una gama de emociones bastante más amplia que lo creído hasta ahora, y que ello está regido por parámetros que no tienen por qué ser exclusivos de emociones positivas. Específicamente, la oxitocina también podría aumentar la ira y otras emociones negativas, bajo las circunstancias adecuadas.

Se sabe que el efecto de la oxitocina (abajo) reduce la actividad cerebral vinculada al miedo, en comparación con el efecto de un placebo (arriba). (Foto: NIMH Genes, Cognition and Psychosis Program)

Esto podría tener repercusiones importantes para los científicos que están estudiando cómo utilizar esta hormona en tratamientos psiquiátricos.

"Si a un criminal convicto con tendencia a ejercer la violencia se le suministrara oxitocina para favorecer su socialización, y el resultado fuese que ello aumentara su agresividad en lugar de mitigarla, las repercusiones serían sin duda muy importantes”, argumenta Kemp.

Hologramas que revelan el funcionamiento interno del cerebro

Hologramas que revelan el funcionamiento interno del cerebro

Lo mismo que hacen falta poderosas herramientas para detectar las galaxias más lejanas, también son necesarias herramientas similares para ver el funcionamiento interno de las diminutas neuronas.

Tomando prestada una técnica de la ciencia de materiales, un equipo de neurobiólogos, psiquiatras, y especialistas en imagen avanzada del EPLF y CHUV de Suiza, han publicado en el Journal of Neuroscience, que ahora se puede observar con Digital Holographic Microscopy (DHM) la actividad neuronal en tiempo real y en tres dimensiones, a un máximo de resolución 50 veces mayor que nunca antes. La aplicación tiene un enorme potencial para poner a prueba nuevos medicamentos para combatir las enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y el Parkinson.

Las neuronas tienen diferentes formas y son transparentes. Para observarlas en una placa de Petri, los científicos utilizan tintes fluorescentes que cambian la composición química y pueden sesgar los resultados. Además, esta técnica consume mucho tiempo, con frecuencia daña las células, y sólo permite examinar algunas neuronas a la vez. Sin embargo, estos resultados recientes muestran cómo la DHM pueden superar estas limitaciones.

"La DHM es una aplicación fundamental para el estudio de las neuronas y aporta una serie de ventajas respecto a los microscopios tradicionales", explica Pierre Magistretti del Brain Mind Institute EPFL, y autor principal del artículo. "No es invasiva, permitiendo una observación prolongada de los procesos neuronales, y todo ello sin necesidad de electrodos ni tintes que dañen las células."

Alto miembro del equipo de Pierre Marquet, añade, "La DHM proporciona una información muy valiosa no sólo sobre la forma de las neuronas, sino también sobre su dinámica y actividad, esta técnica crea imágenes navegables en 3D y aumenta la precisión de los 500 nanómetros, de los microscopios tradicionales, a una escala de 10nanómetros.

Una buena forma de entender cómo funciona la DHM es imaginar una gran roca en un mar de ondas perfectamente regulares. Cuando las ondas se deforman alrededor de la roca y salen por el otro lado, transportan información sobre la forma de la roca. Esta información puede extraerse al comparar dichas ondas con otras que no chocan contra la roca, así la imagen de la roca puede ser reconstruida. La DHM se lleva a cabo apuntando un rayo láser de una sola longitud de onda en un objeto, se recoge la distorsión de la onda por el otro lado, y se compara con el haz de referencia. Posteriormente, una computadora reconstruye numéricamente la imagen en 3D del objeto (en este caso, neuronas) mediante un algoritmo desarrollado por los mismos autores. Además, el rayo láser viaja a través de las células transparentes obteniendo una valiosa información sobre su composición interna.

Normalmente, esta técnica se viene aplicando para detectar pequeños defectos en los materiales, Magistretti, junto con Christian Depeursinge, pionero en DHM y profesor del Laboratorio de Fotónica avanzada de EPFL, decidieron utilizarla en neurobiología. En el estudio, su grupo inducía una carga eléctrica en una cultivo de neuronas usando glutamato, un neurotransmisor básico del cerebro. Esta transferencia de carga transporta el agua dentro de las neuronas, y cambios sus propiedades ópticas de una manera que sólo puede detectarse por la DHM. Por lo tanto, esta técnica de precisión permite visualizar la actividad eléctrica de cientos de neuronas simultáneamente, en tiempo real, sin dañarlas con electrodos, que sólo pueden registrar la actividad de unas pocas neuronas a la vez.

Un importante avance para la investigación farmacéutica

Sin la necesidad de introducir colorantes o electrodos, la DHM se puede aplicar para detectar miles de nuevas moléculas farmacológicas. Este avance tiene importantes implicaciones para el descubrimiento de nuevos fármacos que puedan combatir o prevenir enfermedades neurodegenerativas, como el Parkinson y el Alzheimer, debido a que las nuevas moléculas pueden ser testeadas con mayor rapidez y en mayor número.

"Dada la precisión, velocidad y falta de agresividad de esta técnica, es posible rastrear cambios mínimos en las propiedades de las neuronas, en relación con una test de droga, y permitir una mejor comprensión de lo que está ocurriendo, especialmente en la predicción de la muerte neuronal", comenta Magistretti. "Lo que normalmente nos llevaría unas 12 horas en el laboratorio, ahora podemos hacerlo en 15 ó 30 minutos, disminuyendo considerablemente el tiempo que lleva a los investigadores el saber si un medicamento es eficaz o no."

• Referencia: EurekAlert.org, 16 agosto 2011, Michael David Mitchell
• Fuente: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne .
• Imagen 1) y 2) de Lyncée Tec .
• Citation: The Journal of Neuroscience, August 17, 2011 • 31(33):11846 . Título: Determination of Transmembrane Water Fluxes in Neurons Elicited by Glutamate Ionotropic Receptors and by the Cotransporters KCC2 and

El envejecimiento del cerebro humano es muy distinto al del chimpancé

A medida que la gente envejece, su cerebro se encoge. Esta alteración del cerebro promueve diversos problemas de salud y enfermedades mentales. Inesperadamente, se ha descubierto que en los parientes vivos más cercanos de los humanos (los chimpancés) ese encogimiento es mucho menor, lo que convierte en un fenómeno único al extremo encogimiento del cerebro humano que se produce con el envejecimiento normal.

Este asombroso hallazgo lo ha hecho el equipo del antropólogo Chet Sherwood (de la Universidad George Washington, en Washington D.C.), que incluye a científicos de otras siete universidades estadounidenses.

Este grupo de antropólogos, neurocientíficos, psicólogos, biólogos y veterinarios usó resonancia magnética por imágenes (MRI) para medir el espacio ocupado por varias estructuras cerebrales en chimpancés y humanos adultos, incluyendo el lóbulo frontal y el hipocampo, un área del cerebro asociada a la memoria de corto plazo y a la de largo plazo.

Los investigadores descubrieron que los chimpancés no muestran una reducción significativa del tamaño, o atrofia, de su cerebro y del de otras estructuras internas a medida que envejecen.

Ya se sabía que los monos macacos, separados de los humanos por 30 millones de años de evolución independiente, no muestran, cuando envejecen, una atrofia cerebral generalizada como la humana. Pero muchos científicos creían que los chimpancés, separados de los humanos por sólo entre 6 y 8 millones de años de evolución independiente, mostrarían un patrón de envejecimiento cerebral mucho más parecido al humano.

Un chimpancé. (Foto: © 2011 Jupiter Images Corporation) 

 

Sherwood y sus colegas sugieren que una explicación a este fenómeno podría ser que a medida que el Ser Humano desarrolló la capacidad de vivir más años que el chimpancé, el resultado fue un alto grado de degeneración cerebral a medida que se envejece. En consecuencia, los humanos somos únicos entre los animales al ser susceptibles a ciertas neuropatologías, tales como la enfermedad de Alzheimer, en las últimas etapas de la vida. Incluso sin la aparición de una enfermedad propiamente dicha, el envejecimiento normal y sano en los humanos se caracteriza por diversos grados de deterioro neuronal y cognitivo.

La drogadicción puede usar la misma vía neural que la apetencia ancestral por la sal

En una investigación, se ha llegado a la conclusión de que las drogas adictivas pueden estar valiéndose de las mismas neuronas y conexiones cerebrales que sirven a un apetito antiguo y potente: el de comer cosas saladas.

Los seres humanos necesitamos sal (cloruro de sodio), para regular el agua en el cuerpo, transportar nutrientes, transmitir impulsos nerviosos o contraer los músculos, entre otras cosas. Un humano adulto contiene, en promedio, cerca de 250 gramos de sal. Ésta se pierde constantemente a través del sudor y de la orina, y se restituye con la dieta.

La sal es muy común ahora, fácil de obtener y barata, lo que ha hecho que muchas personas la consuman en exceso. Sin embargo, desde el amanecer de la civilización, y hasta hace no mucho más de un centenar de años, era uno de los productos alimentarios más buscados. En el sur de África, donde aparecieron los primeros seres humanos, la sal disponible era limitada, y rápidamente perdida a través del sudor. Las personas con una mejor capacidad metabólica de retener sal pudieron tener una ventaja significativa frente a otras para sobrevivir.

Un nuevo estudio, sobre roedores, hecho por el equipo de Wolfgang Liedtke de la Universidad Duke, en Estados Unidos, y Derek Denton de la Universidad de Melbourne, en Australia, muestra cómo ciertos genes están regulados en una parte del cerebro que controla el equilibrio de la sal, el del agua, el energético, la reproducción sexual, y otras funciones o parámetros: el hipotálamo.

Mina de sal. (Foto: NASA) 

 

Estos científicos han descubierto que los grupos de genes activados mediante la estimulación de un comportamiento instintivo, el apetito por la sal, son los mismos grupos de genes regulados por la adicción a drogas como la cocaína o la heroína.Lo descubierto en este estudio tendrá importantes repercusiones médicas, y podría conducir hacia un nuevo modo de ver las adicciones, y también servir para atar algunos cabos sobre el impulso irresistible que las personas obesas tienen de comer productos ricos en grasas pero que también suelen contener mucha sal.

Crean un molde para nuevas piezas del puzzle neuronal

Las enfermedades del sistema nervioso (como el parkinson o la lesión medular post-traumática) son especialmente difíciles de tratar, ya que no es fácil reemplazar las piezas del puzzle neural que han resultado dañadas. La clave está en desarrollar neuronas funcionales a partir de células tratadas in vitro, pero para ello es imprescindible que el soporte sobre el que se tratan dichas células simule las características del sistema nervioso.

Esto es lo que ha hecho Patricia García, bioquímica licenciada en la UPV/EHU e investigadora del instituto Biodonostia. García ha desarrollado y validado un soporte polimérico capaz de inducir la diferenciación neuronal in vitro, en una investigación llevada a cabo en la Unidad de Salud de Tecnalia.

García ha desarrollado un material polimérico que contiene las características topográficas y bioquímicas adecuadas para convertir ciertas células en neuronas funcionales. Con este propósito, ha combinado técnicas de fotolitografía y de tecnología de matrices extracelulares neurales. La fotolitografía consiste en una serie de tratamientos a base de exposición de luz y sustancias químicas, y ha servido para dar al soporte la forma topográfica deseada.

En cuanto a la matriz extracelular neural, es el sustrato natural al que se adhieren las células para ser guiadas y adquirir funcionalidad neuronal, y permite la formación de nuevo tejido trasplantable en el sistema nervioso. García ha simulado las propiedades de dicha matriz en el soporte desarrollado.

En la fase de validación, este material polimérico ha demostrado ser biocompatible con el sistema nervioso. Asimismo, sirve para inducir la formación de neuronas lo suficientemente desarrolladas para poder ser utilizadas terapéuticamente, siempre y cuando la inducción se haga a partir de células de origen neural (las pruebas con células de origen no neural han derivado en neuronas inmaduras, en el mejor de los casos).

García ha realizado validaciones con la línea celular establecida de rata PC12 (se usa en numerosos ensayos de diferenciación neuronal) y con cultivos primarios de células de diferentes orígenes extraídas de ratas. Concretamente, en el caso de las validaciones con PC12, la biocompatibilidad y la capacidad de diferenciación neuronal y dopaminérgica (la dopamina cumple funciones neurotransmisoras) del soporte desarrollado han quedado claramente demostradas.

En cuanto a los cultivos primarios, García ha realizado las primeras pruebas con células de hipocampo de rata embrionaria. Se trata de células no solo de origen neural, sino ya determinadas al linaje neuronal en estadios de desarrollo tan tempranos como el embrionario. Dichas células se han diferenciado sobre la matriz desarrollada de una manera más eficiente que en las condiciones clásicas de cultivo, obteniendo neuronas maduras en tan solo ocho días de cultivo.

Células de la zona subventricular diferenciadas en la matriz desarrollada. (Imagen: GFAP/MAP2/Hoechst)

El segundo cultivo primario validado en esta matriz ha sido el de células precursoras neurales (células en la fase anterior a convertirse en neurona) de la zona cerebral subventricular de rata neonata. Los resultados muestran capacidad de diferenciación neuronal dopaminérgica en menos de 30 días de cultivo. Además, se observa una extensa red de células gliales entre la matriz y las neuronas, cuya función es dar soporte trófico y señalizador a las neuronas en desarrollo.

El último intento de validación en cultivo primario se ha realizado con células de origen no neural. Se trata de células precursoras derivadas de la piel de rata adulta, ya que han sido descritas en la literatura como una fuente importante de células precursoras neurales. Sin embargo, en este caso, las células permanecen indiferenciadas sobre la matriz desarrollada, y solo se ha obtenido un bajo porcentaje de neuronas inmaduras. (Fuente: UPV/EHU)

La urbe no le sienta bien al cerebro

Vivir en una ciudad no es malo pero favorece la enfermedad mental - Los investigadores buscan el porqué y llaman a los urbanistas a no olvidarlo

Que vivir en la ciudad aumenta significativamente el riesgo de padecer depresión, ansiedad y sobre todo esquizofrenia se sabe hace décadas, y el vínculo es tan claro que los expertos aceptan que debe de haber una relación causal: en la vida urbana hay algo que no le sienta bien al cerebro humano. La cuestión es encontrar qué. Los culpables se buscan hace años: estrés, falta de apoyo social, mayor consumo de drogas... incluso un virus. Aún no hay una respuesta. La última pista llega de la neurociencia: un grupo de investigadores ha descubierto que el cerebro de quienes han crecido entre edificios reacciona de forma distinta al estrés social.

Las estadísticas apuntan al hábitat urbano, así sin más, como uno de los principales factores de riesgo para la esquizofrenia. Y el fenómeno debería ser tenido en cuenta -opinan los expertos- de cara a la planificación urbana de las megaciudades. Hoy en día las 500 ciudades de entre uno y 10 millones de habitantes que hay en el planeta albergan a más de la mitad de la población mundial, unos 3.300 millones de personas, y Naciones Unidas estima que hacia 2050 el porcentaje llegará al 70%.

Las primeras evidencias de que los habitantes de las ciudades sufren más esquizofrenia datan de los años cuarenta. Desde entonces no han dejado de explorarse hipótesis, peinando las estadísticas en busca de asociaciones que ayuden a enfocar el problema. Pero sigue faltando "el elemento clave para pasar de una mera asociación a un vínculo causal: el de un mecanismo plausible que describa las vías entre la exposición y la aparición de los síntomas psicóticos", dice Jim Van Os, del departamento de Psiquiatría y Neuropsicología de la Universidad de Maastricht (Holanda) y uno de los principales estudiosos en el área.

Se sabe ya que los sospechosos a los que apuntaría la intuición, aunque tal vez tengan un papel, no son los únicos culpables. Factores como pertenecer a una minoría, contar con una mayor o menor red social, el acceso a los servicios médicos y sociales o un mayor consumo de drogas han sido restados de la variable vida urbana, y el resultado es que vivir en la ciudad sigue sobresaliendo como factor de riesgo. Tampoco influyen cuestiones como malas condiciones prenatales o un parto complicado, ni la posición socioeconómica. Y la idea de que el culpable sea un virus es poco probable: los hogares con muchos miembros -en los que un hipotético contagio sería más probable- no son "un factor de riesgo para la esquizofrenia", dice Van Os.

¿Y si el culpable fuera el estrés? Se admite que los sucesos estresantes son un desencadenante de los trastornos de tipo psicótico, como la esquizofrenia. Y ese ha sido el punto de partida para los primeros neurocientíficos en abordar el misterio de las ciudades y la salud mental.

Andreas Meyer-Lindenberg, del Instituto Central de Salud Mental de la Universidad de Heidelberg, en Alemania, se propuso escanear el cerebro de voluntarios procedentes de entornos rurales y urbanos en situaciones de estrés social. Diseñó un curioso experimento: mientras 32 estudiantes resolvían problemas aritméticos complejos, los experimentadores los estresaban con comentarios negativos y actitudes reprobatorias. "Les decíamos que sus resultados estaban siendo inferiores a la media, y les sugeríamos con impaciencia que se dieran un poco más de prisa...", ha contado Meyer-Lindenberg en Nature.

De entre las áreas cerebrales que se activaban durante la prueba, dos variaban en función de la procedencia urbana o rural de los voluntarios. La amígdala, un área clave en el procesado de las emociones, se activó exclusivamente en quienes vivían en ciudades en el momento de la prueba. El córtex cingulado -la región PACC-, que contribuye a regular la amígdala y a procesar emociones negativas, se activó más intensamente en quienes crecieron en ciudades. Los investigadores detectaron variaciones incluso según el tiempo transcurrido en la ciudad durante la infancia, y según el tamaño de la ciudad en cuestión.

La asociación aparecía tan clara que Meyer-Lindenberg desconfió y repitió el experimento con más voluntarios, teniendo en cuenta factores como -entre otros- edad, nivel educativo, ingresos, situación familiar, estado de salud, personalidad y estado de ánimo. Pero "ninguno de ellos alteraba el efecto de la urbanicidad, lo que sugiere que vivir en un ambiente urbano cambia la respuesta del cerebro en situaciones de estrés social, por un mecanismo claro aunque misterioso", escriben en un comentario en la misma revista Daniel P. Kennedy y Ralph Adolphs, del Instituto Tecnológico de California.

"Mucha gente especulaba con que el problema tenía que ver con entornos sociales, pero no había ninguna evidencia directa", ha comentado Meyer-Lindenberg a Nature. "Este es el primer mecanismo que relaciona las ciudades con la salud mental por vía del estrés".

Para Van Os se trata de "un interesante primer paso". Kristina Sundquist, de la Universidad de Lund, también dice que "los hallazgos son importantes", aunque no definitivos. Sundquist publicó en 2004 los resultados de un seguimiento a todos los suecos de entre 25 y 64 años tras su primer ingreso hospitalario por psicosis o depresión. "La incidencia aumenta con el grado de urbanización", escribe en The British Journal of Psichiatry; los habitantes de las áreas más densamente pobladas "tenían un riesgo entre un 68% y un 77% mayor de desarrollar psicosis, y entre un 12% y un 20% mayor de desarrollar depresión".

Ningún investigador defiende, no obstante, que sea malo vivir en las ciudades. En realidad es al contrario. Históricamente "la urbanización va asociada a un descenso en la mortalidad", y a que la mayor carga de enfermedad se deba a las dolencias crónicas de los mayores en vez de a las infantiles, escribía en Science en 2008 el epidemiólogo de la OMS Chistopher Dye. "Los habitantes de las ciudades, de media, disfrutan de mejores condiciones de salud que los de áreas rurales", dice Dye, y esto es así incluso considerando las grandes diferencias entre las ciudades de países ricos y pobres, y también dentro de la misma ciudad -las cifras son distintas en una ciudad de América Latina y una europea, pero también en los suburbios y el centro de Río de Janeiro, por ejemplo-.

Sin embargo, no siempre fue así. La mejor salud urbana es un triunfo ganado a pulso a base de mejoras higiénicas y sanitarias a mediados del siglo XIX, entre ellas la instalación de alcantarillado y el transporte de agua potable a los hogares. Y lo que temen Dye y otros expertos es que si el crecimiento urbano actual no se planifica, las futuras megaciudades podrían recordar al Londres o París de hace apenas siglo y medio.

"En la Europa del 1800 solo entre el 10% y el 15% de la población vivía en las ciudades, en parte por las atroces condiciones de vida", escribe Dye. "El cólera, la disentería, la viruela, la tuberculosis, el tifus y otras infecciones, agravadas por la desnutrición, hacían que las muertes, especialmente de los niños de menos de un año, superaran a los nacimientos".

Y la planificación del crecimiento urbano debería tener en cuenta también la salud mental, opina Sundquist: "Es importante que los expertos en urbanismo sepan más sobre los mecanismos específicos que actúan sobre la salud mental, y esto podemos proporcionarlo los investigadores". Ella coincide con Van Os en que hay que estudiar más el papel de factores como el soporte social y el grado de estrés cotidiano, y profundizar en las diferencias entre estilos de vida dentro de la propia ciudad. No es lo mismo, suponen, un entorno urbano con muchas zonas verdes que una zona industrial.

José Fariña Tojo, del departamento de Urbanística y Ordenación del Territorio de la Universidad Politécnica de Madrid, admite la relación entre vida urbana y salud mental, y coincide en la necesidad de identificar el mecanismo subyacente: "Para planificar adecuadamente deberíamos saber cosas en este campo que todavía desconocemos". Director de un curso sobre Planificación Urbana Saludable de la Universidad Internacional Menéndez Pelayo (UIMP), en Menorca en septiembre, y colaborador de la Red Española de Ciudades Saludables, Tojo cree que "los planificadores urbanos se han dormido un poco en los laureles" y no están considerando los nuevos retos: "Por supuesto se tiene en cuenta la contaminación del aire o el ruido. Pero también hay temas nuevos, como el estrés, el hecho de que se vaya a una sociedad de mayores, la necesidad del ejercicio físico o la de estar en un entorno con un cierto grado de naturaleza".

Ana Dolado, del estudio Araujo-Dolado Arquitectos, reflexiona sobre lo que considera un exceso de estímulos en el espacio urbano actual: "La ciudad es un soporte que cambia a una velocidad difícil de procesar. La gente reconoce el entorno pero no se identifica con él. El ritmo es tal que a los habitantes no les da tiempo a establecer vínculos con su espacio".

Conviene no dejarse llevar por ese ritmo frenético, dice Enrique Baca, jefe del servicio de Psiquiatría de la Fundación Jiménez Díaz. Y recuerda que, incluso en el entorno social urbano actual, "cada vez más exigente con el individuo" y que "cambia más rápido que nunca" -por ejemplo, con nuevas formas de comunicación instantánea y horarios laborales distintos a los tradicionales-, "hay elementos culturales protectores de la salud mental". Resume uno de ellos: "En vez de pasarte cuatro horas en Facebook, queda con un amigo a tomar una caña".

Identifican las señales que coordinan la formación del sistema nervioso periférico durante el desarrollo embrionario

Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han determinado las señales clave para la coordinación de la formación del sistema nervioso central y periférico durante el desarrollo embrionario. La comunicación y coordinación de tejidos y órganos vecinos y, en particular, entre el sistema nervioso periférico y el sistema nervioso central (representado por la médula espinal y el cerebro) son fundamentales ya que permiten el establecimiento de estrechas relaciones funcionales tanto durante su formación como en el individuo adulto.

El tejido nervioso periférico se genera a partir de una población de células (llamadas células de la cresta neural) que se forman en el tubo neural embrionario (origen de la médula espinal y el cerebro) y que emigran de manera progresiva abandonando el tubo y colonizando tejidos y órganos periféricos.

El trabajo, realizado por el grupo de Aixa Morales y Ruth Diez del Corral, ambas del Instituto Cajal del CSIC, ha demostrado cuáles son las señales moleculares que permiten el desarrollo coordinado y continuo de las células neurales de la médula espinal y las del sistema nervioso periférico durante el progresivo crecimiento del embrión.

“Estas señales son el ácido retinoico (forma activa de la vitamina A) y el FGF (Fibroblast Growth Factor, en sus siglas en inglés) y controlan específicamente el momento correcto de la salida de las células de la cresta neural del tubo neural”, destaca Morales.

Este estudio permite conocer mejor los mecanismos moleculares que controlan el proceso de transición epitelio–mesénquima, que ocurre no sólo durante el desarrollo si no también en procesos patológicos como la metástasis tumoral.

Embrión de pollo durante el desarrollo embrionario. En morado destacan las células de cresta neural. (Imagen: Aixa Morales-CSIC)

“Por otro lado, este estudio permitirá explorar las bases moleculares de trastornos severos del desarrollo embrionario humano que cursan con fallos en la formación del sistema nervioso periférico como en el caso del megacolon aganglionar y otras neurocristopatías (enfermedades debidas a fallos en el desarrollo de la cresta neural)”, destacan las investigadoras del CSIC. (Fuente: CSIC)

Los límites del cerebro: por qué no podemos ser más inteligentes

¿Tiene nuestro cerebro un límite físico? Millones de años de evolución han refinado tanto los procesos y conexiones neuronales que, en opinión de algunos expertos, resultan difícilmente mejorables. En un artículo publicado en Scientific American, el periodista Douglas Fox se plantea cuáles serían los principales problemas si abordáramos la mejora de nuestra inteligencia desde el punto de vista de la física y la ingeniería.

Las leyes de la termodinámica no hacen excepciones, tampoco con nuestro cerebro. Éste es el punto de partida para los científicos consultados por Douglas Fox para su artículo en la revista Scientific American, en el que se plantea si estamos cerca de "los límites de la inteligencia". ¿Podríamos tener un cerebro más grande, rápido y eficiente? Una aproximación intuitiva nos lleva a pensar que necesitamos más neuronas, más conexiones y, por tanto un mayor tamaño. Lo que nos muestran la experiencia y los estudios sobre la materia es que un cerebro más grande no equivale necesariamente a más inteligencia. El cerebro de una vaca, por ejemplo, es considerablemente más grande que el de un ratón y las diferencias no son proporcionales.

Para medir la relación entre el encéfalo y la masa corporal, los científicos utilizan el denominado "cociente de encefalización". Partiendo de esta base, un cerebro más grande proporciona ventajas cognitivas siempre y cuando tengamos en cuenta su relación con el tamaño del cuerpo, y el ser humano está en la parte alta de la pirámide. Pero esto no significa que aumentar indefinidamente el tamaño proporcione ventajas sin límite, puesto que nos encontramos con otras barreras, como el consumo energético o el tamaño y distancia entre las conexiones.

A medida que el cerebro aumenta, por ejemplo, se producen una serie de cambios sutiles en la propia estructura del cerebro. Las neuronas aumentan de tamaño y pueden conectarse con más compañeras. Pero este crecimiento aumenta a su vez la distancia entre neuronas, lo que significa que las conexiones deben ser más largas y la señal tarda más tiempo en viajar de un lugar a otro. ¿Cómo hacer que la señal viaje más rápido entre neuronas? La única contrapartida es aumentar el grosor de las conexiones, pero en este caso multiplica el consumo de energía, con lo que el sistema vuelve a hacerse ineficiente. Por otro lado, cuando aumenta el tejido cortical, la materia blanca - los axones- crece muchísimo más que la materia gris - que contiene el núcleo de las neuronas -, de modo que el tamaño del cerebro crecería exponencialmente.

En el caso de los primates superiores, incluidos los humanos, determinadas estructuras cerebrales han alcanzado cierto grado de optimización. La densidad de neuronas en nuestra corteza cerebral es considerablemente mayor que el de otras especies de mamíferos. Si seguimos la escala en la que aumenta el cerebro en los roedores, por ejemplo, un ratón que tuviera que alcanzar la cifra de 100.000 millones de neuronas (nuestro kilo y medio de masa encefálica) desarrollaría un cerebro de 45 kilos de peso.

Si aumentar el número de neuronas y de conexiones consume más energía, la solución podría venir entonces de cierto grado de "miniaturización" de los procesos. Desarrollar cerebros más densos, neuronas y conexiones más finas que consuman menos energía. Pero en este terreno encontramos otro límite físico, el mismo que se encuentran los ingenieros en el desarrollo de transistores: los canales iónicos de las neuronas parecen haberse reducido tanto como es posible, a partir de cierta reducción los niveles de ruido en la señal son demasiado grandes y las neuronas se disparan cuando no deben.

"De alguna manera", asegura el neurocientífico computacional Jan Karbowski en SciAm, "los cerebros deben optimizar numerosos parámetros simultáneamente, y debe haber algunas contrapartidas. Si quieres mejorar algo, estás fastidiando cualquier otra cosa". Si el cerebro humano se hace más grande tendrá problemas de consumo de energía, disipación del calor y de eficiencia. Desde luego, a pesar de lo que apunta el artículo, pensar en el límite evolutivo de algo resulta un poco ingenuo en términos biológicos. Cualquier estructura es susceptible de mejoras y cambios desde el punto de vista evolutivo, aunque nuestros conocimientos sobre física nos hagan más difícil imaginar cómo va a suceder.

Un año aprendiendo matemáticas cambia de manera notable el funcionamiento del cerebro

Se ha demostrado que un solo año de lecciones de matemáticas está asociado a cambios grandes e inesperados en la forma en que el cerebro enfoca la solución de problemas, y estos cambios se pueden detectar en los escaneos cerebrales de niños de segundo curso y de tercero.

El hallazgo es el resultado más nuevo en la línea de investigación seguida por el equipo de Vinod Menon, profesor de psiquiatría y ciencias del comportamiento, así como de neurología, en la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford.

Menon y sus colaboradores están profundizando en los entresijos de cómo los niños desarrollan habilidades para resolver problemas, con el fin de encontrar mejores métodos de enseñanza para los niños que tienen dificultades en aprender matemáticas.

El último estudio del equipo de Menon es el primero en abordar la cuestión de cómo un año de clases de matemáticas elementales cambia el funcionamiento del cerebro en algunos aspectos.

La investigación demuestra que después del tercer curso, enfrentarse a los problemas aritméticos requiere de nuevos e inesperados patrones de comunicación neuronal entre regiones del cerebro implicadas en el pensamiento numérico y la memoria de trabajo.

La sorpresa es que se aprecian cambios cerebrales significativos en tan sólo un año, tal como subraya Menon.

(Imagen: NCYT/JMC) 

 

El hallazgo pudo hacerse gracias, en parte, al periodo de tiempo escogido. El estudio se centró en los cambios cerebrales acaecidos durante un intervalo de un año, entre el segundo curso y el tercero, en vez de estar orientado a analizar los cambios en el desarrollo que se producen desde la etapa infantil hasta la adolescencia, o desde ésta hasta la edad adulta, como suele ser lo habitual en investigaciones sobre el desarrollo mental.

 

A pesar de las muchas diferencias individuales, un año de escolarización tiene, como promedio, el impacto principal, o uno de los principales, sobre las habilidades mentales y el funcionamiento del cerebro.

El estudio revela que existen diferencias, respecto al modo de trabajar del cerebro, de un año al siguiente. No se trata tanto de cambios estructurales, sino de cambios en el modo en que las diferentes regiones del cerebro responden ante tareas aritméticas simples o complejas.

¿Compramos cosméticos porque funcionan o porque nos hacen sentir bien?

Un estudio de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) afirma que las consumidoras de cosmética compran estos productos principalmente por razones emocionales. El trabajo se realizó sobre cremas faciales (hidratantes y nutritivas, con o sin base de color, y antiarrugas) y cremas corporales (reafirmantes y anticelulíticas).

Para causar una emoción positiva por el uso de cosméticos, primero se 'culpa' a la mujer por su propio aspecto

“El estudio refleja que tanto la dimensión emocional como utilitaria de las marcas cosméticas influyen significativamente en la satisfacción de las consumidoras, pero es mayor el efecto que ejercen los componentes emocionales”, explica a SINC la investigadora Vanessa Apaolaza de la UPV y autora principal del estudio, que publica el African Journal of Business Management.

Entre las emociones positivas que provocan los productos de belleza, “destaca la sensación de bienestar derivada de la eliminación o reducción de los sentimientos de preocupación y culpa, que es la variable que más influye”, señala la autora.

Los científicos realizaron encuestas personales a 355 mujeres de entre 18 y 50 años, seleccionadas a través de un muestreo aleatorio. Se les solicitó que evaluaran diferentes aspectos vinculados a sus percepciones de las dimensiones funcionales y emocionales sobre las marcas de cosméticos que utilizaban, así como su grado de satisfacción con ellas.

Los resultados señalan que “la satisfacción de las consumidoras es mayor en la medida en que la marca de cosméticos contribuya a hacer más fuerte la experimentación de emociones positivas derivadas de la percepción de ‘estar cuidándose’ y alejar los sentimientos de preocupación y culpa por no cuidar el aspecto”, como indica Apaolaza.

Paradójicamente, para que la marca pueda proporcionar esta experiencia emocional positiva ha de crear primero en la consumidora sentimientos negativos sobre sí misma, tales como la preocupación y la insatisfacción con su aspecto.

“Una manera de lograrlo es decirle sutilmente que es fea, algo que, de manera implícita –mostrando mujeres con un grado de belleza fuera de lo común– logran trasmitir con eficacia muchos de los anuncios de cosméticos”, destaca el trabajo.

“La teoría de la comparación social ha sido utilizada en diversas investigaciones para explicar el modo en que modelos muy atractivas en la publicidad pueden afectar a las consumidoras”, señala Apaolaza.

“La premisa básica de estas investigaciones es que las consumidoras comparan su propio atractivo físico con el de las modelos de los anuncios y dichas comparaciones dan lugar a efectos negativos en la percepción del físico propio y en la autoestima. Los efectos son tanto más notables cuanto mayor conciencia de su imagen pública tengan las personas”, añade.

El estudio apunta a la necesidad de eliminar estas emociones negativas y de calmar su preocupación por verse bien como una de las principales motivaciones psicológicas que incitan a las mujeres a la compra de cosméticos.

“Muy a menudo, las emociones dictan nuestras decisiones. En nuestros comportamientos de compra decidimos en lo emocional y justificamos mediante lo racional. Dichas emociones son en parte aprendidas y en parte instintivas”, apunta Apaolaza.

La satisfacción de las mujeres con su marca de cosméticos depende de factores más emocionales que funcionales. (Imagen: SINC)

Por ejemplo, una de las razones que explicaría la importancia concedida a la necesidad emocional no consciente, “el deseo de gustar al otro sexo, de resultar sexualmente atractiva”, y que propiciaría la compra de cosméticos, se encuentra en uno de los programas más básicos del ser humano, al que hacen referencia los enfoques darwinistas sobre la atracción: las caras hermosas y los cuerpos bien formados constituyen indicadores biológicos importantes del valor de la pareja sexual.

De los componentes emocionales analizados sobre la marca, el “sentimiento positivo derivado de la experimentación de un mayor éxito en las interacciones sociales” es el que tiene menor influencia en la satisfacción, según la autora.

Desde el punto de vista utilitario, los investigadores observaron que enfatizar en el diseño de los envases (atractivos, que hagan parecer al producto o la marca técnicamente superior, excepcional y única) interviene también a la hora de la compra.

“Estos resultados ponen a disposición del mercado la recomendación de estrategias de persuasión centradas más en aspectos emocionales que funcionales”, concluye la investigadora. (Fuente: SINC)

Filman lo que le sucede al cerebro al caer en un estado de inconsciencia

Unos investigadores han sido los primeros en conseguir observar lo que le sucede al cerebro al caer en un estado de inconsciencia. Han logrado ver en tiempo real el proceso de pérdida de la conciencia en regiones del cerebro anatómicamente distintas.

Usando un sofisticado equipamiento de obtención de imágenes, han elaborado una película en 3D que muestra cómo cambia la actividad del cerebro a medida que hace efecto en él un anestésico.

El equipo de Brian Pollard, profesor de anestesiología en la Universidad de Manchester (Reino Unido), ha llegado a la conclusión de que las imágenes 3D en tiempo real indican que en la pérdida de la consciencia está implicado un cambio en la actividad eléctrica a gran profundidad en el cerebro. Ese cambio altera la actividad de ciertos grupos de neuronas e impide la comunicación entre diferentes partes del cerebro.

Los resultados parecen apoyar una hipótesis presentada por la profesora Susan Greenfield, de la Universidad de Oxford, sobre la naturaleza misma de la consciencia. Greenfield sugiere que la consciencia está conformada por diferentes grupos de células cerebrales, que pueden o no trabajar juntos con eficacia, dependiendo ello de los estímulos sensoriales disponibles, y que la consciencia no es un estado de simplemente encendido o apagado, sino que funciona más bien como un potenciómetro, que cambia de posición con los efectos del crecimiento, el estado de ánimo o los fármacos. Cuando alguien está anestesiado, parece que los citados grupos pequeños de células cerebrales no funcionan juntos con tanta eficiencia, o bien se inhibe la comunicación con otros grupos de neuronas.

El cerebro anestesiado, tal como lo muestra el escáner fEITER usado en la investigación. (Foto: Universidad de Manchester)

Pollard y sus colaboradores están ahora trabajando en tratar de interpretar más detalladamente los cambios que han observado. Aún se desconoce qué sucede exactamente dentro del cerebro al caer en un estado de inconsciencia, pero el logro del equipo de Pollard es un paso crucial hacia ese conocimiento.

Internet está cambiando nuestra memoria

La "memoria transitiva" explicaría por qué decidimos -en ocasiones- cederle la tarea de recordar a las máquinas.

Las computadoras e internet están cambiando la naturaleza de la memoria humana, de acuerdo con un estudio publicado en la revista Science.

En los experimentos que realizaron, cuando le hacían preguntas difíciles a los participantes estos empezaban a pensar en ordenadores.

Cuando los participantes sabían que podrían ir más tarde a buscar un dato en una computadora, su memoria de las respuestas concretas era pobre pero tenían un mejor recuerdo de dónde encontrarlas.
Los investigadores consideran que internet funciona como una "memoria transitiva", de la que dependemos y que recuerda por nosotros.
La autora principal del trabajo, Betsy Sparrow, de la Universidad de Columbia, Estados Unidos, dijo que la memoria transitiva representa "una idea de que hay fuentes externas de memoria; verdaderos espacios de almacenamiento que existe en otros".
"Hay personas expertas en ciertas cosas y dejamos que lo sean, los hacemos responsables de cierto tipo de información", le explicó a la BBC.
Su coautor, Daniel Wegner, quien ahora está en la Universidad de Harvard, había hablado de la noción de memoria transitiva en un texto llamado "Interdependencia Cognitiva en Relaciones Cercanas", en el que consideraba que en relaciones largas cada miembro de la pareja confía en el otro para que funcione como su banco de recuerdos.
"Realmente creo que internet se ha vuelto una variante de esta memoria transitiva, y es algo que quise verificar", dijo Sparrow.

"Dónde", no "qué"

La primera parte de la investigación consistió en evaluar si los sujetos eran impulsados a pensar en computadoras y en internet al hacerles preguntas difíciles.
Para eso, el equipo utilizó lo que se conoce como test de Stroop modificado.

"No creo que Google nos esté haciendo estúpidos; sólo estamos cambiando el modo en que recordamos las cosas... Si en estos días uno puede encontrar datos en línea aun cuando está caminando por la calle, entonces la habilidad que hay que tener, lo que hay que recordar, es dónde ir a buscar la información. Es igual que con la gente: lo que hay que recordar es a quién ir a preguntarle sobre (un tema específico)"

Betsy Sparrow, autora del estudio

El test de Stroop estándar mide cuánto tarda un participante en leer una palabra de un color si la palabra es el nombre de otro color; por ejemplo, la palabra "verde" impresa en azul.
Los tiempos de reacción se incrementan cuando en vez de pedirles que lean palabras de colores se les pide que lean palabras sobre temas sobre los que podrían ya estar pensando.
De este modo el equipo demostró que tras hacerle preguntas difíciles de verdadero o falso a los participantes los tiempos de reacción para vocablos relacionados con internet eran más largos.
Esto sugeriría que cuando los participantes no sabían la respuesta, ya estaban considerando la opción de buscarla en un ordenador.
En un experimento más revelador le dieron a los participantes una serie de datos. A la mitad le dijeron que los archiven en unas carpetas de computadora, mientras a la otra mitad se les dijo que los datos se borrarían.
Al pedirles que trataran de recordarlos, aquellos a los que les habían dicho que la información ya no estaría disponible respondieron notablemente mejor que los quienes la habían guardado.
Pero quienes esperaban que la información todavía estuviera disponible recordaban muy bien en qué carpetas habían puesto los datos.
"Esto sugiere que cuando sabemos que podemos encontrar algo en línea solemos mantenerlo ahí en términos de memoria, almacenado de forma externa", dijo Sparrow.
Según ella la tendencia de los participantes a recordar la ubicación de la información antes que la información misma no es un signo de que la gente está perdiendo la capacidad de recordar, sino que está organizando grandes cantidades de información de una forma más accesible.
"No creo que Google nos esté haciendo estúpidos; sólo estamos cambiando el modo en que recordamos las cosas... Si en estos días uno puede encontrar datos en línea aun cuando está caminando por la calle, entonces la habilidad que hay que tener, lo que hay que recordar, es dónde ir a buscar la información. Es igual que con la gente: lo que hay que recordar es a quién ir a preguntarle sobre (un tema específico)".

Localizan en qué punto del cerebro reside una capacidad mental vital para la supervivencia

El cerebro humano posee la capacidad de captar "al vuelo" el significado de un conjunto entero de cosas, y eso nos da una enorme ventaja sobre un organismo que tuviera que analizar los objetos uno a uno y luego combinar todos los datos. Es más, la interacción de objetos que tengamos a la vista permite al cerebro humano identificar esos objetos más rápidamente que si no estuvieran interactuando entre ellos.

Unos científicos han localizado ahora la región del cerebro que se ocupa de esa capacidad mental vital para la supervivencia, o sea de nuestra capacidad de comprender un conjunto entero de cosas, incluso uno nunca antes visto, en una fracción de segundo.

Aunque en investigaciones anteriores ya se constató la existencia de este efecto que facilita la identificación de los objetos cuando interactúan entre ellos, la ubicación de la parte del cerebro responsable del efecto seguía siendo un misterio. Por eso, Irving Biederman y Jiye G. Kim, ambos de la Universidad del Sur de California, con la ayuda de Chi-Hung Juan del Instituto de Neurociencia Cognitiva de la Universidad Central Nacional de Taiwán, se propusieron esclarecer esto.

Un estudio anterior realizado por Kim y Biederman sugirió que el origen del efecto que facilita la identificación de los objetos cuando interactúan entre ellos estaba en la corteza occipital lateral, que es una parte del centro de procesamiento visual del cerebro. Sin embargo, existía la posibilidad de que la corteza occipital lateral estuviera recibiendo ayuda de otra región cerebral, específicamente del surco intraparietal.

Irving Biederman y Jiye G. Kim. (Foto: USC)

En los experimentos del nuevo estudio se ha comprobado, sin embargo, que cuando se trata de proporcionar una ventaja competitiva para identificar los objetos que forman parte de una interacción, la corteza occipital lateral parece trabajar sola. O, al menos, sin la ayuda del surco intraparietal.

Escaneos cerebrales que revelan qué clase de pensamientos tiene el sujeto

Unos experimentos con una nueva técnica demuestran que es viable identificar algunas clases de pensamientos en la persona cuya mente sea escaneada. Es un nuevo paso en un campo que ha sido exclusivo de la ciencia-ficción durante mucho tiempo.

Los resultados de estos experimentos, realizados por científicos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford, Estados Unidos, sugieren que es factible identificar estados mentales diferentes a partir de patrones únicos de actividad en "redes" coordinadas del cerebro.

Estas redes constan de regiones cerebrales que se comunican sincronizadamente entre sí.

El equipo de la citada universidad está utilizando este enfoque de red para desarrollar pruebas de diagnóstico de la enfermedad de Alzheimer y de otros trastornos del cerebro en que está afectada la función de red.

El equipo de investigación, dirigido por el neurólogo Michael Greicius, pudo determinar a partir de datos de imágenes del cerebro si los sujetos del experimento estaban recordando sucesos del día, cantando en silencio para sí mismos, realizando cálculos mentales o simplemente relajándose.

En el estudio, los sujetos realizaron estas actividades mentales a su propio ritmo natural, en vez de hacerlas a petición de los científicos y de manera controlada y cronometrada, como normalmente se requiere en experimentos que usan la técnica de obtención de imágenes cerebrales llamada resonancia magnética funcional por imágenes (fMRI).

Ya es posible hacer escaneos cerebrales que revelan qué clase de pensamientos tiene el sujeto. (Recreación artística de Jorge Munnshe para NCYT)

Esto sugiere que el nuevo método, una variante de la técnica estándar de fMRI, podría ayudar a los científicos a obtener datos reveladores sobre el funcionamiento del cerebro en situaciones de la vida real que son bastante habituales.

Leer y conversar con los hijos pequeños fomenta su desarrollo lingüístico

Miércoles, 22 de Junio de 2011 08:56 Hasta ahora, gran parte de las investigaciones realizadas con escolares, en las que se ha medido el nivel de su currículo educativo, han sugerido que los niños que viven en núcleos familiares sin recursos económicos están peor preparados para comenzar las clases en el colegio que otros niños que residen en hogares donde los progenitores cuentan con ingresos medios o altos. Tras cinco años de estudio, Eileen T. Rodríguez, investigadora del Mathematica Policy Research y autora principal de esta investigación que realizó durante su estancia en la Universidad de Nueva York, ha dado a conocer las conclusiones de su estudio, informa en un comunicado de prensa la Fundación Nacional de la Ciencia (NSF, del inglés Nacional Science Foundation), organismo que ha financiado la investigación.

En dicho comunicado, Rodríguez señala que las experiencias de aprendizaje en el hogar, como leer, conversar, dibujar u otras actividades educativas realizadas entre padres e hijos, pueden contribuir a que niños con bajos recursos presten más atención al ir a la escuela, así como ayudar a que los pequeños adquieran las competencias de cada curso escolar.

"Nuestros hallazgos indican que, desde el primer año de vida, las experiencias de aprendizaje son importantes para el desarrollo del vocabulario de los niños. Esto, a su vez, proporciona una base para el éxito escolar en el futuro”, afirma la investigadora.

El entorno familiar, crucial en el aprendizaje

El estudio examinó los ambientes de aprendizaje de más de 1.850 niños y sus madres, en su mayoría en hogares con bajos ingresos, es decir, hogares en o por debajo del umbral de la pobreza. Para recabar los datos necesarios, los investigadores visitaron las casas de los participantes en el estudio a lo largo de varios años, cuando los niños tenían uno, dos, tres y cinco años de edad.

"Estos datos son difíciles de obtener, pero añaden una dimensión necesaria a nuestra comprensión del aprendizaje y de todos los factores que influyen en este proceso, antes de que el niño acude por primera vez al colegio”, afirma Amber Story, psicóloga social y directora adjunta de la Division de Ciencias del Comportamiento y el Conocimiento de la Fundación Nacional de Ciencias. Asimismo, añade Story: “esta investigación proporciona una visión importante de cómo los niños aprenden y se desarrollan en ambientes naturales a través del tiempo".

Por otro lado, este estudio señala la importancia de la preparación previa de los niños con bajos recursos antes de acudir a la escuela, sobre todo en el aprendizaje de la lectura.

Según Rodríguez, “el aprendizaje en el hogar durante los primeros años puede cerrar la brecha de la preparación escolar entre niños con altos y bajos recursos". Además, afirma que “como padre o madre, nunca es demasiado pronto para incluir a los hijo en el aprendizaje".

Por ello, "el grado en que los padres leen y hablan con sus hijos, al mismo tiempo que les proporcionan libros de lectura infantil y juguetes cuando tiene poco más de un año puede tener efectos duraderos sobre las competencias lingüísticas del niño años más tarde”.

Los investigadores recopilaron información de diversa índole, centrada sobre todo en la frecuencia con la que los niños participaban en actividades de alfabetización, como la lectura compartida de libros; la calidad de los compromisos de las madres con sus hijos, es decir, cuántas veces hablaban de forma adulta con sus niños; y la disponibilidad de materiales de aprendizaje en casa, como libros infantiles, juegos didácticos, etc.

A partir de estos datos, los autores del estudio midieron, teniendo en cuenta el ambiente de aprendizaje de cada niño en edades diferente, el número de palabras comprendidas y el conocimiento de las letras y las palabras que tenían a los cinco años.

"La calidad de los entornos de los niños a través del tiempo es muy variable," asegura Rodríguez, quien afirma haber encontrado “diferencias en los ambientes de aprendizaje de los niños”.

Por ejemplo, los niños de familias con escasos recursos económicos que durante cuatro años vivieron en estos entornos presentaban mayores problemas relacionados con el lenguaje y la alfabetización que los niños de familias con altos ingresos.

Factores sociales influyentes

A lo largo de estos cinco años de trabajo, los investigadores también encontraron que las características de los niños y las familias, incluyendo la capacidad cognitiva de los niños en la infancia, la raza y el origen étnico de las madres, el nivel de educación, el tipo de empleo y los ingresos familiares del hogar, son indicadores clave para la predicción de cómo se desarrollará el aprendizaje temprano de los pequeños.

Por este motivo, Rodríguez se muestra partidaria de ofrecer apoyo directo e indirecto para ayudar a las familias a proporcionar a sus hijos una mejor experiencia de aprendizaje desde casa. Por un lado, la investigadora propone hacer esfuerzos para promover los comportamientos de alfabetización y, como apoyo indirecto, proporcionar ciertos tipos de asistencia, como educación a las madres.

Para que surta efecto: “los esfuerzos deben llevarse a cabo pronto, durante el primer año de vida de los niños. Estas intervenciones tempranas en las familias tratarían de involucrar a los niños en actividades rutinarias como la alfabetización, interactuar con ellos mediante tareas de apoyo, así como ofrecerles la oportunidad de aprender acerca de sus mundos a través de materiales educativos", concluye la autora del estudio. www.tendencias21.net

Un implante cerebral no invasivo podría traducir los pensamientos en movimiento

Un implante cerebral desarrollado en la Univesidad de Michigan usa la piel del cuerpo como un conductor para transmitir, sin cables, las señales neurales del cerebro a una computadora de control y podría, algún día, usarse para reactivar los miembros paralizados.

El implante ha recibido el nombre de BioBolt, y a diferencia de otras tecnologías de interfaz neural que establecen una conexión desde el cerebro a un artefacto externo como una computadora, requiere un mínimo de invasión y muy poca energía, dijo el investigador principal Euisik Yoon, profesor en la Escuela de Ingeniería, en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencia de Computadora en la UM.

Actualmente el cerebro debe permanecer abierto mientras los implantes neurales están en la cabeza, lo cual impide en la práctica el uso diario en un paciente, dijo Kensall Wise, profesor emérito de ingeniería en la cátedra Universitaria Distinguida William Gould Dow.

El BioBolt no penetra la corteza y queda completamente cubierto por la piel lo cual reduce enormemente el riesgo de infección. Los investigadores creen que el artefacto es un paso muy importante hacia el logro último del interfaz entre cerebro y computadora: permitir que una persona paralizada "piense" un movimiento.

"La meta es lograr la reactivación de los miembros paralizados" recogiendo las señales neurales de la corteza cerebral y transmitiéndolas directamente a los músculos, dijo Wise, quien es también director fundador del Centro NSF de Investigación de Ingeniería para Microsistemas Inalámbricos Integrados (WIMS ERC).

Los investigadores advierten que el desarrollo de esta tecnología llevará años. Otra aplicación prometedora del BioBolt es el control de la epilepsia y el diagnóstico de ciertas enfermedades como el Mal de Parkinson. El concepto de BioBolt se ha presentado para la obtención de una patente y también se presentó el 16 de junio en el Simposio 2011 de Circuitos VLSI en Kyoto, Japón.

El autor principal de la presentación es Sun–Il Chang, estudiante doctorado que forma parte del grupo investigador de Yoon. El BioBolt parece un perno y su circunferencia tiene casi 1,5 centímetros de diámetro (la circunferencia de la moneda de un centavo de dólar), con una capa del tamaño de la uña de un pulgar con microcircuitos adosados en el fondo.

El BioBolt se implanta en el cráneo debajo de la piel y la capa de microcircuitos queda apoyada en el cerebro. Los microcircuitos operan como micrófonos que "escuchan" el patrón general de activación de las neuronas y las asocian con un comando específico del cerebro. Esas señales se amplifican y filtran, se convierten en señales digitales y se transmiten a través de la piel a una computadora, dijo Yoon.

Otro obstáculo en el interfaz del cerebro es el requisito de alta energía para la transmisión inalámbrica desde el cerebro a una fuente exterior. El BioBolt mantiene bajo el consumo de energía porque usa la piel como conductor o senda para las señales, algo que se parece a la descarga de un video en su computadora simplemente tocando el video.

Los investigadores esperan que algún día las señales puedan transmitirse a través de la piel a algo en el cuerpo, como un reloj o un par de aretes, que recolecte las señales, dijo Yoon, lo cual eliminaría la necesidad de una computadora presente para procesar las señales. (Fuente: U. Michigan)

El cerebro puesto en su lugar

Marino Pérez desmonta con precisión en El mito del cerebro creador las trampas del cerebrocentrismo en las neurociencias actuales

El cerebro puesto en su lugar  

ANTONIO RICO La obra que comentamos aquí no es fruto del excepcional cerebro de su escritor. No se ha creado en una localización concreta de su córtex y se ha manifestado a través de las órdenes que el cerebro ha dado a sus manos para que la teclease en su ordenador. Es cierto que si el autor hubiera estado convenientemente monitorizado, sometido a una permanente resonancia magnética funcional de su cerebro durante el acto de su escritura, hubiéramos asistido a un ir y venir de flujos sanguíneos por distintas partes de su encéfalo, a vistosos cambios de temperaturas en su corteza cerebral que hubieran vuelto llamativo el espectáculo. Pero pensar que la explicación de una conducta puede quedar resuelta en términos de aportes de glucosa, aumentos del flujo sanguíneo o alteraciones de la temperatura es pecar del monismo fisicalista grosero y ramplón contra el que Marino Pérez ha escrito El mito del cerebro creador. Para entender la existencia de un libro tan necesario como el que estamos comentando hace falta referirse a una persona, a un organismo en su unicidad, compuesto materialmente por órganos pero no descomponible formalmente en ellos, inserto en una cultura supraindividual desde el mismo momento del nacimiento sin la que el individuo no es nada. Sólo así daremos cuenta cabalmente de cualquier conducta humana, como, por ejemplo, la escritura de este libro por parte de su autor.

Tras una serie de obras de orientación claramente académica y que constituyen una de las cimas de la Psicología Clínica española (Tratamientos psicológicos, Contingencia y drama), el catedrático de Psicología de la Universidad de Oviedo Marino Pérez ha comenzado a publicar una serie de textos que apuntan directamente a falacias que, aun nacidas en el campo de la Medicina y la Psicología, desbordan sus orígenes académicos hasta constituir ideologías de clara implantación social, responsables del oscurecimiento de algunas cuestiones clásicas centrales en la conformación cultural de la idea de «hombre». En 2007 hizo saltar la polémica con La invención de las enfermedades mentales. Y ahora, en 2011, carga contra el cerebrocentrismo, la ideología imperante en el ámbito de las neurociencias y algunas filosofías y psicologías, según la cual, -en desafortunadísima expresión del premio Nobel Francis Crick-, todas nuestras experiencias y conductas no son más que el comportamiento de un vasto conjunto de células nerviosas y de moléculas asociadas.

Así, lejos de caer fascinado por la espectacularidad tecnológica de las neurociencias y sus arrogantes cantos de sirena, Marino Pérez toma respecto de ellas la distancia necesaria para poder analizarlas teórica y críticamente desde la filosofía, desvelando la pobreza conceptual que se encuentran en la trastienda de esta ideología apoyada en la ciencia. Huyendo de un dualismo espiritualista y demostrando en tal huida su nula formación en filosofía clásica.,-Aristóteles, por ejemplo-, buena parte de las neurociencias ha terminado defendiendo un reduccionismo cerebrocentrista según el cual todas las actividades humanas cuya explicación se resiste a un mecanicismo fisicalista encuentran al fin explicación barriendo el problema bajo la atribución de tal actividad a un cerebro homunculizado. ¿Por qué tal persona tomó tal decisión? Porque su cerebro tomó tal decisión. ¿Por qué tal persona ve la vida de tal manera? Porque su cerebro percibe así los estímulos. ¿Por qué tal persona tiene tales sentimientos? Porque tiene activada la parte del cerebro encargada de tales sentimientos. Ellos dicen que es ciencia, pero no es más que mala filosofía, ideología individualista exacerbada y hallazgos tecnológicos sacados de quicio. «No hay escape de la filosofía, la cuestión es solamente si es buena o mala. Quien rechaza la filosofía está él mismo inconscientemente practicando filosofía» (Jaspers).

Afortunadamente sí hay escape del cerebrocentrismo. El problema es que no es sencillo y exige desembarazarse de prejuicios positivistas e individualistas. El grueso del libro presenta una propuesta de establecimiento de un campo en el que el cuerpo, -no sólo el cerebro-, la conducta y la cultura se entreveran a través de complejas relaciones que superan la parodia neurocientífica. Por un lado, el materialismo fisicalista se supera mediante un materialismo filosófico tomado de Gustavo Bueno y basado en tres géneros de materialidad, desde el que se reconoce el error de Descartes pero se denuncia también el error de Damasio al señalarlo. A continuación, se defiende sólidamente la capacidad que tienen distinciones clásicas en Aristóteles, -potencia/acto, materia/forma-, para iluminar la complejidad de las relaciones entre la conducta y el cuerpo y la cultura que la posibilitan. El resultado es ya tanto una fundamentación cerebral de la conducta como una fundamentación conductual del cerebro, un cerebro plástico al que la regañina de Marino Pérez pone en su lugar, destituyéndolo de sus pretensiones absolutistas en el análisis de la idea de «hombre». Este libro debería ser estudiado minuciosamente por cualquier interesado en las neurociencias y las neuroimágenes que quiera despertar del sueño dogmático en el que esta disciplina lleva demasiados años ofuscada. Muy probablemente no será así, y la explicación no requiere aludir a los flujos sanguíneos de los cerebros de los neurocientíficos para ser satisfactoria.

Descubren un gen responsable de las circunvoluciones de la corteza cerebral humana

Se ha dado un paso decisivo hacia la meta de aclarar el origen de una de las más notorias características del cerebro humano. Ese rasgo es el conjunto de surcos y circunvoluciones que aumentan la superficie útil del cerebro y permiten un intelecto más elevado, incluyendo los pensamientos abstractos y la capacidad de raciocinio.

En una investigación a cargo de científicos de Turquía y Estados Unidos, se ha descubierto uno de los principales responsables de los surcos y circunvoluciones del cerebro humano: una pequeña variación dentro de un gen que determina la formación de las circunvoluciones.

El análisis genético de un paciente turco cuyo cerebro carece de circunvoluciones en parte de su corteza cerebral, ha revelado que la deformidad fue causada por la eliminación de dos letras genéticas de los 3.000 millones que forman el alfabeto genético humano. Variaciones similares del mismo gen afectado, llamado LAMC3, fueron descubiertas en otros dos pacientes con anomalías similares.

La demostración del papel fundamental de este gen en el desarrollo del cerebro humano, constituye un nuevo paso hacia la resolución del misterio subyacente en la corteza cerebral, la obra maestra de la biología, tal como indica el neurocirujano Murat Gunel, codirector del Programa de Neurogenética y profesor de genética y neurobiología en la Universidad de Yale, Estados Unidos.

A la izquierda, un cerebro normal, a la derecha, uno con una mutación del gen LAMC3. (Foto: Yale U.)

Región cerebral crucial para las decisiones sobre el azar

Cuando un grupo de jugadores se reúne alrededor de una mesa de ruleta, es probable que cada jugador tenga razones diferentes para apostar a ciertos números.

Algunos pueden escoger un "número de la suerte" que les ha dado resultados positivos en el pasado.

Otros pueden analizar la historia reciente de los números ganadores para tratar de descifrar un patrón, con el que seguir un "método" que les permita ganar. Aunque esta estrategia tiene algo de lógica, en la práctica resulta una lógica engañosa, que no otorga ninguna ventaja cuando el juego se basa exclusivamente en el azar.

Los dos tipos de estrategias son contradictorias, porque según la primera conviene más escoger un número si últimamente ha sido el ganador bastantes veces, y rechazar un número que últimamente haya resultado perdedor bastantes veces. En la segunda estrategia ocurre justo lo contrario.

Recientemente, un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech) y el Trinity College de Dublín, Irlanda, han averiguado, en experimentos durante los cuales los voluntarios jugaban a la ruleta y podían ganar o perder pequeñas cantidades de dinero, que cierta región del cerebro interviene de manera importante en la conducta asociada a una de esas dos maneras de tomar decisiones.

En este estudio, el equipo de John O'Doherty y Ryan Jessup comprobó que una región del cerebro conocida como el estriado dorsal estaba más activa en las personas que, en el momento de realizar la elección, seguían la estrategia de apostar por un número que ha dado resultados positivos en el pasado.

Existe una región cerebral crucial para las decisiones sobre el azar. (Foto: Caltech)

Más allá de conocer cómo el cerebro se enfrenta al concepto del azar, los resultados de este nuevo estudio podrían proporcionar, entre otras cosas, nuevos y esclarecedores datos sobre las causas de las ludopatías.