Un modelo matemático predice qué recuerdos retendrá la memoria

Un hombre trata de describir cómo era el perro que acaba de atacarle hace apenas dos horas. Una mandíbula monstruosa y un collar con el nombre “T-Rex” grabado en él son los únicos recuerdos que ha conservado del encontronazo. ¿Por qué solo se fijan en la memoria ciertos detalles y en cambio se olvida la mancha en la pata izquierda que tenía ese bulldog francés?

Científicos del Instituto Salk (San Diego, EE UU) han publicado hoy un estudio en la revista Neuron que revela por qué solo se recuerdan con solidez ciertos detalles dentro de las dos horas posteriores a un evento.

“Nuestro trabajo explica los mecanismos biológicos por los cuales ciertos recuerdos se consolidan mientras que otros se olvidan, incluso si ambos son cercanos en el tiempo”, indica a Sinc Cian O’Donnell, principal autor del estudio. “Ya se sabía que la ventana temporal es importante en la formación de recuerdos. Lo que hemos indagado es cómo el contenido de un suceso también determina si se grabará o no”, explica.Para ello, los investigadores han diseñado un programa informático capaz de integrar experiencias que suceden en un lapso de tiempo de entre una y dos horas. “Los modelos anteriores se basaban en patrones de actividad rápidos”, señala Terry Sejnowski, uno de los autores.

Ante un evento ocasional, como el ataque del temible perro T-Rex, las células activas del cerebro fabrican rápidamente ciertas proteínas para crear nuevos recuerdos. Algunas de estas proteínas permanecen durante horas en neuronas concretas del cerebro antes de romperse.

Según revela el nuevo modelo computacional, los recuerdos se consolidan únicamente cuando una nueva experiencia vuelve a activar las mismas neuronas que ya habían sido excitadas por otro suceso anterior.

Los científicos de Salk indican que la posición de estas proteínas en neuronas específicas y en sus áreas circundantes predice qué recuerdos se van a conservar. Este patrón espacial les ha permitido crear una función matemática que predice si un recuerdo se grabará o no dependiendo del momento y el lugar de la superposición.

Según los investigadores, se trata de una herramienta útil en la investigación de trastornos como el párkinson, el alzhéimer y el estrés postraumático.

El diseño de la máquina

Para crear la herramienta, el equipo estadounidense ha incorporado datos de estudios procedentes de observaciones moleculares y de sistema responsables del funcionamiento de este tipo de memoria.

“Nuestro modelo nace de la fusión de numerosos estudios internacionales publicados que analizaron los procesos cerebrales encargados del aprendizaje y de la memoria en invertebrados, roedores y humanos”, aclara O’Donnell.

La selección durante el sueño

Además, los autores afirman que este nuevo modelo es una hoja de ruta para entender cómo se escogen y procesan los recuerdos durante el sueño.

El hipocampo es una región
del cerebro que en gran medida es
 responsable de la formación de la memoria.

“El consenso general es que algunos recuerdos se fortalecen durante el no-REM –etapa donde se duerme sin soñar– al reactivar las neuronas involucradas en el evento primario”, explica O’Donnell.

Así, los investigadores sostienen que los acontecimientos importantes del día a día se trasladan desde el lugar de almacenamiento temporal en el hipocampo hasta la corteza cerebral donde se encuentra la memoria a largo plazo.“Por el contrario, la importancia de la actividad cerebral durante el REM no se conoce del todo. Nuestro estudio sostiene que durante esta etapa el cerebro se encarga de generalizar el conocimiento aprendido, es decir, retiene los elementos o conceptos que singularizan el suceso original”.

En resumen: “Al dormir reorganizamos la memoria, se fortalecen algunos recuerdos y se pierden los más superfluos”, concluye O’Donnell.

Las personas de ojos azules son descendientes de un mismo individuo

Las personas de ojos azules descienden de un mismo individuo, increíble, ¿no? Lo cierto es que la primer persona de ojos azules nació hace 10 mil años cerca del Mar Negro, resultado de una mutación genética, y de allí descienden todos los que han tenido, tienen y tendrán ojos azules. El estudio también explica por qué la mayoría de las personas con ojos azules están en Europa, donde también tienen la mayor variedad de tonos de piel y ojos del mundo.

El hombre de ojos azules

A esta conclusión llegaron los investigadores de la Universidad de Copenhague, cuando identificaron la mutación de un gen llamado OCA2, que surgió en una sola persona aproximadamente entre 8 y 10 mil años atrás, en las costas del noroeste del Mar Negro.

Este gen no hace que los ojos sean azules, solo “apaga” la proteína P, encargada de brindar melanina marrón al ojo, porque originariamente, todos teníamos los ojos marrones, y por eso, hoy en día los ojos azules siguen siendo raros. Sin embargo, no apaga por completo el gen, sino que limita su acción, diluyendo el color de la melanina, dejando los ojos azules.

Probablemente la mutación genética se haya dispersado al final de la última edad de hielo, haciendo que las personas europeas sean quienes más probabilidades tienen de tenerojos claros. Además, son quienes más diferencias tienen en tonos de piel y cabello, probablemente para sintetizar mejor la vitamina D en un ambiente más oscuro y con menos luz solar.

Hay muchas teorías sobre cómo se logró extender el color de ojos azul: mientras que una aún no demostrada habla de la cruza con los Neanderthales, que podrían tener ojos y cabello claro; una más plausible habla de la selección de sexo, por la que machos y hembras eligen parejas que son inusuales. En un momento en que los hombres eran escasos debido a que pasaban largos días de caza, las mujeres de ojos claros sobresalían, y por ende, habrían tenido más posibilidades de tener hijos.

En el estudio se analizaron a 155 personas de diferentes países –entre ellos Dinamarca, Turquía y Jordania– y se dieron cuenta de que todos estaban directamente relacionados con esa primer persona que había tenido ojos azules.

Por esta razón, las personas de ojos azules son descendientes de un mismo individuo, mientras que las personas de ojos verdes y marrones tienen muchas variaciones de color.

5 formas en que el estrés actúa sobre el cuerpo

El estrés es una epidemia de nuestros tiempos, por lo que es importante detectar si lo sufres. Parte importante de las personas están sometidas a situaciones estresantes, que terminando teniendo fuertes efectos sobre su cuerpo, no importa si son adultos o niños. Por eso, vamos a contarte algunos de las principales consecuencias del estrés para el cuerpo humano. Veamos:

5. Apetito voraz por culpa del cortisol

Cuando estamos estresados, el cuerpo libera cantidad superiores de una hormona llamada cortisol que, en un principio nos ayuda a estar alertas pero, después, provoca efectos como alzas de presión y azúcar en la sangre. Asimismo, los excesos de cortisol provocan antojos y ansiedad por comer. En resumidas cuentas, la gente bajo estrés tiende a engordar.

4. Problemas en el cerebro

Las personas bajo estrés experimentan una serie de cambios y síntomas neurológicos, ya que el cerebro presenta reducciones en la zona encargada del auto-control y emociones. Quienes sufren estrés, tienen problemas para dormir, depresión, menor productividad, problemas de memoria y están más propensas a desarrollar un accidente cerebro vascular y convulsiones.

3. El sistema inmune desmejora

El sistema inmune se ve bastante golpeado cuando las personas están estresadas, lo que radica en contraer fácilmente resfríos e infecciones estomacales. Asimismo, y por las alzas de presión y azúcar en la sangre, aumentan los riesgos de infarto, ataques de asma, diabetes, y dolores de cabeza.

2. Apariencia física

El estrés no solo afecta al cuerpo por dentro, sino que también por fuera. Quienes sufren estrés pueden experimentar caída del cabello, aparición de acné en la piel y empeoramiento de otras condiciones dermatológicas. Además, el cuerpo tiende a almacenar tejido adiposo, especialmente en la zona del abdomen y, como si fuera poco, un estudio reveló que las mujeres suelen sentirse menor atraídas a los hombres con altos niveles de cortisol, la hormona del estrés, junto a la disminución del deseo sexual.

1. Problemas de embarazo

Una mujer estresada tiene un 12% menos de posibilidades de quedar embarazada con respecto al resto. Eso se debe a que el cuerpo libera alfa-amilasa,una sustancia que se relaciona con el estrés. Si ya hay un embarazo en curso, los efectos del estrés sobre la presión sanguínea pueden llevar al desarrollo de pre-eclampsia y, con el alza de los niveles de azúcar, diabetes gestacional.

Asimismo, aumentan las posibilidades de sufrir un parto prematuro, lo que afecta la salud del bebé, que no está listo para llegar al mundo.

Así es la tecnología de Toyota para reciclar el cobre del cableado de los vehículos

Toyota Motor Corporation (TMC) junto con otras ocho empresas japonesas han colaborado para desarrollar una tecnología pionera de reciclaje de cobre. Y es que, como ya sabéis, el metal rojizo está tan demandado que como siga así van a hacerle miembro honorífico del club de los metales preciosos.

La necesidad de invertir en tecnologías de reciclaje se hace evidente si se analiza la tendencia de la demanda global de cobre. Los expertos estiman que los recursos de cobre explotables en todo el mundo podrían durar tan sólo 40 años al ritmo actual de uso. En el mismo lado de la balanza debemos poner que el consumo está creciendo año tras año, sobre todo en los mercados emergentes en los que crece fuertemente la demanda de cableados. Además, grandes cantidades de cobre se utilizan en los motores de los vehículos híbridos, cuyas ventas también están aumentando rápidamente gracias a sus múltiples beneficios.

Muchas empresas ya tratan de reciclar el cobre de los vehículos al final de su vida útil. Sin embargo, es extremadamente difícil separar el cobre a partir de elementos como la caja de fusibles y otros componentes eléctricos utilizando métodos convencionales tales como la trituración, la gravedad específica y el magnetismo.

Para resolver este problema, Toyota y ocho empresas japonesas de desguace lanzaron un esfuerzo de colaboración en el año 2010, comenzando con el establecimiento de estrictos requisitos de calidad de pre-procesamiento durante el desmantelamiento de vehículos.

En 2011, TMC ha desarrollado el primer método de clasificación mecánica para evitar que minúsculas impurezas entren en los lotes de cobre reciclado, una nueva tecnología evaluada de forma independiente para lograr una espectacular y estable tasa del 99,96 por ciento de pureza.

Las primeras pruebas de producción, con pequeñas cantidades de este cobre reciclado, comenzó en la planta de Honsha de Toyota en 2013. Tras pasar un segundo control de calidad, el cobre fue más tarde introducido en la línea de fabricación de arneses de cableado.

Se estima que la producción anual de cobre reciclado utilizando este innovador método aumentará aproximadamente 1.000 toneladas en 2016, unas cifras bastante positivas que hacen nuestro viejo amigo el “Cu“ respire algo más tranquilo.

El lanzamiento de esta nueva tecnología es un hito más en la larga trayectoria de Toyota de iniciativas de reciclaje pioneras. Ya en 1970 la empresa japonesa se convirtió en el primer fabricante de automóviles que creó una empresa propia de reciclaje con el fin de satisfacer la demanda futura de procesamiento, responsable con el medio ambiente, de vehículos al final de su vida útil.

La compañía mantiene su compromiso con el fomento de una sociedad basada en el reciclaje. Toyota ha anunciado recientemente que creará un proyecto de reciclaje de nueva generación con fabricantes de componentes y empresas de desguace con el objetivo de promover una sociedad basada en el reciclaje que combate activamente el agotamiento de recursos.

La NASA capta el nacimiento de una luna en Saturno

Aunque el título parezca sacado de una novela de vampiros fluorescentes y hombres lobo de gimnasio, la realidad es que la sonda Cassini ha capturado el nacimiento de lo que podría ser una nueva luna en los anillos de Saturno. El satélite de la Nasa tiene como misión orbitar alrededor del sexto planeta del Sistema Solar y puede haber captado uno de los momentos más extraordinarios de la historia.

El nacimiento de una luna es algo excepcional, como un político honrado, y más tratándose de Saturno, que ha conseguido crear 62 satélites. Este pequeño astro, de apenas ochocientos metros de diámetro, se llamará Peggy y en 2016 se podrá ver con mayor nitidez ya que la sonda Cassini-Huygens se acercará a los anillos exteriores.

En la NASA están bastante alterados ya que nunca antes han podido ver algo similar y, probablemente, esta sea la última vez que se vea algo similar en Saturno. Sus anillos son muy finos a estas alturas como para crear nuevos satélites.

Así experimenta la BBC con el sonido 3D

Los dispositivos móviles están en todos lados y les permiten a millones de personas escuchar su música favorita, programas de radio y de televisión, idealmente con auriculares.

Pero los auriculares pueden dar la falsa impresión de que los sonidos provienen de dentro de tu cabeza, y no del ambiente.

En el experimento más reciente, los investigadores convocaron el mes pasado a 10 miembros de la Orquesta Filarmónica de la BBC y los rodearon con una multitud de micrófonos colocados a diferentes distancias y alturas de los músicos para grabar nuevo material en bruto y jugar con él.Para resolver esto, el equipo de Investigación y Desarrollo de la BBC está desarrollando nuevas herramientas para la creación de audio binaural, una técnica de producción que imita las señales auditivas naturales creadas por la cabeza y las orejas.

La ventaja de la técnica de grabación binaural es que puede ser usada para dar una sensación más rica de espacio, lo que permite una experiencia más realista y tridimensional.

Desafortunadamente, los sistemas binaurales actuales, según el equipo de investigación, tienen problemas de calidad que no permiten que el audio logre la calidad suficiente como para transmitirlo. Por lo menos, no todavía.

La orquesta de la BBC toca las mismas piezas varias
 veces para simular diferentes escenarios de grabación.

Cabezas de plástico

Los micrófonos se colocan dentro de las orejas
 ficticias para hacer grabaciones de sonido 3D.

Una de las técnicas de grabación binaural utiliza cabezas de plástico con diminutos micrófonos de condensador.

Los micrófonos se colocan dentro de los oídos de un maniquí para preservar lo que se conoce como las "funciones de transferencia relacionadas con la cabeza".

Éstas son las variaciones en la frecuencia de sonido causadas por la estructura que rodea a las orejas, la cabeza y los hombros.

Pero la técnica de la cabeza artificial (en inglés "dummy head recording") no ha logrado ser adoptada por todos los técnicos debido a "razones de calidad y funcionalidad", dice el técnico de sonido de la BBC Chris Pike.

En lugar de eso, se puede lograr una sensación en 3D más convincente mediante el uso de software para alterar las grabaciones de sonido envolvente de seis canales, el tipo utilizado por los sistemas de audio hogareños 5.1.

Una vez que las funciones de transferencia son aplicadas a las señales capturadas, no se necesita ningún equipo especial -aparte de un par de auriculares- para escuchar el resultado.

Sin embargo, un campo de investigación prometedor es la incorporación de un dispositivo de seguimiento de la cabeza para permitir que un oyente incline la cabeza para cambiar su sensación de escucha del audio.

Los lentes que ayudan a los cirujanos a "cazar" tumores

Hasta ahora básicamente existen dos formas de tratar un cáncer: bombardear el tumor con fármacos o eliminarlo con cirugía.

La segunda opción es muy común, pero no siempre es muy exitosa y los médicos se encuentran con frecuencia con la dificultad de saber dónde termina el tumor y dónde empieza el tejido sano.

Para garantizar el mayor éxito posible, los cirujanos con frecuencia retiran el tejido que rodea al tumor, pero aun así hay células cancerígenas que pueden escapar del bisturí, lo que implica una segunda operación.

Ahora, una nueva tecnología desarrollada en Estados Unidos permite que los cirujanos "vean" qué células son cancerígenas y cuáles no. Esto aumenta las probabilidades de que se pueda eliminar todo el tumor en una sola intervención.

"La tecnología es bastante sorprendente, casi como tener un microscopio que te guíe en la sala de operación", le explica al programa Health Check de la BBC el doctor Ryan Fields, uno de los cirujanos que participan en la prueba piloto del dispositivo.

Ver el cáncer

A los pacientes que participaron en la investigación se les inyectó un tinte antes de la cirugía, que tenía un péptido -una proteína pequeña- que busca y se adhiere a células cancerígenas.

El tinte con la proteína se ilumina y los cirujanos

pueden verlo con la ayuda de los lentes.

Estas células con el tinte emiten una luz que no se puede ver a simple vista, pero sí con la ayuda de los sensores en los lentes que utilizaron los cirujanos.

El tinte con la proteína se ilumina y los cirujanos pueden verlo con la ayuda de los lentes.

"Los sensores capturaron la fluorescencia del tejido cancerígeno teñido y proyectaron la imagen en los lentes de los cirujanos", explicó el doctor Samuel Achilefu, de la Universidad de Washington.

"Esto creó una realidad aumentada que permitió a los doctores ver las células cancerígenas que estaban brillando, lo que significó una guía en tiempo real".

Si bien el estudio está en una etapa muy temprana, los expertos calificaron esta tecnología de prometedora.

"Tiene el potencial de reducir el tamaño de la intervención, cuando se trata de una segura, y de guiarnos para eliminar más tejido, cuando así se requiera", agregó por su parte Fields.

Se estima que sólo en Estados Unidos, hasta el 40% de los pacientes de cáncer de mama necesitan de una segunda intervención.

Un enfoque más estratégico y preciso para eliminar tumores podría reducir esa estadística.

Precisión quirúrgica

Hasta ahora, la nueva tecnología de lentes sólo se ha probado en pacientes con cáncer de piel y de mama.

Sin embargo, el doctor Achilefu está convencido de que se puede usar para distintos tipos de cáncer, pues se ha probado que el tinte se puede adherir a cáncer de mama, próstata, pulmón y colon, entre otras.

Incluso se ha demostrado que detecta células precancerígenas.

Estos lentes no son la única tecnología que está ayudando a mejorar la precisión en las operaciones de tumor.

Otros científicos han desarrollado un bisturí que utiliza calor para analizar instantáneamente si el cirujano está cortando un tejido cancerígeno o uno sano.

El humo que se libera con el calor de la hojilla es absorbido por un dispositivo que "lo huele" y lo analiza para determinar si es sano o cancerígeno.

De esta forma, los cirujanos pueden encontrar los bordes del tumor y retirarlo con mayor precisión.

La prueba de fuego de los lentes de Achilefu vendrá cuando se haga una prueba clínica a gran escala en varios hospitales.

"Definitivamente este tipo de tecnología es prometedora", comenta Tim Underwood, profesor titular y consultor honorario de cirugía de la Universidad de Southampton, en el Reino Unido.

Pero también se muestra precavido. "Todas estas nuevas tecnologías necesitan ensayos clínicos mucho más grandes a fin de probar su valor antes de que se considere para un uso rutinario".