Cierta Ciencia - Cienciaes.com

Las neuronas se comunican entre ellas mediante impulsos eléctricos producidos por las reacciones químicas que ocurren en las uniones y terminaciones neuronales. Esas reacciones liberan iones, de potasio o sodio que son transportados por los llamados canales, canales iónicos que se encargan de su conducción. Un estudio reciente, realizado por neurocientíficos del MIT, ha comprobado que los humanos tenemos una gran diferencia con el resto de animales: el número de nuestros canales iónicos es considerablemente menor. Las neuronas humanas, con sus propiedades fijadas por la evolución son únicas y diferentes. Los neurocientíficos creen que esa densidad menor sería la forma escogida por la evolución para gastar menos energía bombeando iones, lo que le permite al cerebro usar esa energía ahorrada en algo mejor, como crear mayor número de conexiones, sinapsis, entre las neuronas o hacer que los potenciales de acción se sucedan en una proporción mayor.

¿A quién no le gusta una historia? Las que leemos o escuchamos han sido elaboradas para que exista una secuencia, un hilo conductor que amarra las ideas y que les da fluidez y coherencia. Pero en nuestro día a día eso no ocurre. Las cosas suceden con interrupciones, con saltos entre un hecho y otro. Sin embargo, a la hora de recordar y contárselas a otros, lo hacemos mejor si editamos los hechos para darles esa coherencia. Y el que lo hace en nuestro cerebro es el hipocampo, el que conecta hechos distantes, separados, en una narrativa única. Por eso los científicos lo han llamado “el contador de historias”. Usando la Resonancia Magnética funcional (RMf), investigadores del Centro de Neurociencia de la Universidad de California, en Davis, rastrearon las imágenes del hipocampo de voluntarios mientras escuchaban y luego recordaban una serie de historias cortas. Se recordaron siempre mejor las historias que tenían coherencia narrativa.

Nuestro sistema olfativo usa más del 5% de las células del cerebro y nos capacita para diferenciar entre millones de olores diferentes; una gran cantidad de ellos asociada a un riesgo para nuestra salud y bienestar, como el de alimentos descompuestos. Nuestra respuesta a olores desagradables se había pensado como un proceso cognitivo consciente, que los asocia con posibles peligros. Sin embargo, un estudio reciente realizado por investigadores del Instituto Karolinska, señala que es un proceso inconsciente y extremadamente rápido. Los investigadores desarrollaron un método que les permitió medir las señales del bulbo olfatorio humano que procesan el olor y emiten impulsos que se transmiten a las partes del cuerpo que controlan el movimiento. Sus resultados están basados en tres experimentos en los que los participantes tuvieron que valorar sus experiencias con seis olores diferentes, unos agradables, otros no, mientras la actividad electro fisiológica del bulbo olfatorio, en forma de una respuesta a cada olor, se cuantificaba.

¿Somos los humanos tan únicos y diferentes de nuestros parientes en la evolución, como los neandertales y los chimpancés? Un estudio reciente, realizado por investigadores de la Universidad de Washington y el primero que busca encontrar diferencias que ha fijado la evolución a nivel de los genes, indica que existen 267 genes exclusivos de los humanos. El estudio indica, además, que las mayores diferencias entre los genes de chimpancés, neandertales y humanos se dan en las regiones que regulan la expresión de los genes y no en las que contienen la información para fabricar proteínas. Se postula que esos genes que marcan la diferencia podrían ser los responsables de características como la creatividad, la conciencia o la cooperación.

Los científicos que le siguen la pista al virus, epidemiólogos, genetistas, virólogos, señalan que puede haber tres posibles futuros para el coronavirus. El primero, y el más optimista para nosotros, es que el virus no pueda eludir la acción de las vacunas. Una segunda posibilidad es que el virus logre evadir parcialmente las defensas inmunitarias generadas por las vacunas, pero que, al hacerlo, pague un precio alto: volverse menos infeccioso o letal. La tercera puede presentar un futuro más oscuro. Si el virus acumula mutaciones que le faciliten evadir la inmunidad sin sufrir una reducción considerable en su capacidad de transmisión y su letalidad, se dará un preocupante cambio evolutivo en su biología. Pero, ni aún así, el escenario es asustador. Estamos en una posición afortunada, es posible modificar de forma rápida nuestras vacunas, aunque el problema serio vendrá al momento de hacerla llegar a millones de brazos, un esfuerzo colosal si consideramos que ni siquiera se ha logrado vacunar a una décima parte de la población mundial con las vacunas que ya tenemos.

En 1998 el biólogo Richard Lenski, inició un experimento que habría de durar 33 años y sería un estudio ejemplar de la evolución. Lo que hizo fue dividir una población inicial de la conocida bacteria E coli y dividirla en doce tubos de cultivo con los debidos nutrientes; los mantuvo a 37 grados centígrados y cada día tomaba siete gotas y las transfería a doce nuevos frascos. El estudio le permitió a Lenski, tener en sus manos 70.000 generaciones de la bacteria. Generación tras generación las bacterias fueron evolucionando. En una ocasión observó que uno de los tubos estaba inusualmente turbio, indicación de que la población bacteriana había aumentado muchísimo más. El análisis del medio de cultivo reveló que, en lugar de la glucosa de siempre, esas bacterias se estaban alimentando de otro elemento, un citrato, que les potenciaba el crecimiento. Nunca más se repitió el fenómeno. Se lo llamó “momento citrato”.

Inmunólogos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington, en Missouri, han estudiado lo que llaman el vigor de las células B. Para ello tomaron muestras de los lóbulos linfáticos de personas vacunadas. Lo que encontraron fue una maravilla: células B pequeñitas, aún sin entrenar, agrupadas en lo que llamaron centros germinales. Las células B en estos centros mutan sus genes al azar, creando un set entero de nuevos anticuerpos. Esas células, que producen el mejor repertorio de anticuerpos, se embarcan en un proceso evolutivo que aumenta la habilidad del sistema inmunitario para atacar cualquier variante que pueda aparecer eventualmente. Los investigadores inicialmente describieron que esos centros germinales persistían por hasta 15 semanas después de la inmunización con las vacunas hechas con el ARN mensajero, mucho más tiempo que el observado jamás con las vacunas que usan las anteriores tecnologías y para otras enfermedades. Para su sorpresa, pasados seis meses, los campos de entrenamiento seguían andando.

El beneficio de usar medicamentos para aliviar la esquizofrenia o el desorden bipolar es enorme. Los pacientes que usan medicamentos antipsicóticos necesitan tomarlos en forma oral o en inyecciones; las medicinas deben pasar primero por el cuerpo en su camino, vía el torrente sanguíneo, al cerebro. Sin embargo, estos medicamentos pueden producir efectos secundarios y requieren que los afectados los tomen a diario, incluso varias veces al día ¿Sería posible suprimir los indeseables efectos secundarios y encima aumentar la eficacia del medicamento? Pues justo eso es lo que han logrado científicos usando la bioingeniería. El resultado es un spray nasal que entrega las medicinas directamente en el cerebro.

Es incontable el número de científicos que están por detrás del desarrollo de las actuales vacunas contra el coronavirus. Sin embargo, queremos destacar el trabajo de Katalin Karikó una investigadora nacida en Hungría, hija de un carnicero, que tras completar sus estudios de microbiología y al conseguir su doctorado, decidió volar a Estados Unidos con su esposo y su hija de dos años con el poquísimo dinero que lograron juntar vendiendo todo lo que tenían, cosido dentro de un oso de peluche. Tras muchísimos inconvenientes, logró un trabajo como investigadora en la Universidad de Pensilvania, pero al no tener los apoyos suficientes, pasaba de un laboratorio a otro, buscando siempre mejorar y mantenerse trabajando en lo único que le importaba: demostrar que el ARN podía usarse para tratar un puñado de enfermedades. Su trabajo, pionero y nada convencional está detrás de la creación de las dos vacunas más novedosas de la historia.

¿Qué tan diferentes son los cerebros de hombres y mujeres? La pregunta se ha hecho durante años, con respuestas que siempre habían sesgado la historia, afirmando que por supuesto lo son y mucho, con la idea de que las desigualdades entre los sexos residían en un cerebro masculino mayor y mejor equipado. Un nuevo estudio liderado por la neurocientífica Lise Eliot de la Rosalind Franklin University es el primero en resumir una investigación de rangos tan amplios en un único mega análisis. Y la respuesta es: las diferencias son nada.

Una de las soluciones más a la mano en un futuro cercano para aplacar los efectos devastadores de las sequías, podría ser incrementar la fotosíntesis de las plantas y así aumentar el rendimiento de las cosechas. Un alga que contiene una proteína que aumenta la fotosíntesis y el crecimiento de las plantas, se ha incorporado a las del tabaco. Las plantas resultantes tuvieron la habilidad para convertir la energía de la luz en energía química aumentada de forma considerable. Para sorpresa de los investigadores, las plantas además necesitaron mucha menos agua para su alto rendimiento. Este avance apunta a una forma de manejar los tiempos de sequía y sus devastadoras consecuencias, en un futuro cada vez más cercano.

Un equipo de investigadores informa sobre la primera evidencia hasta la fecha de las llamadas “células del tiempo” en el cerebro humano. El descubrimiento, publicado en la prestigiosa revista PNAS no es algo inesperado. En años recientes, varios equipos de investigadores han aislado neuronas que, en roedores, trazan los intervalos de tiempo. Lo interesante ahora es que, realizando sus observaciones en los lugares adecuados y en tiempos específicos de los cerebros de 27 personas con epilepsia, a las cuales se le habían implantado electrodos que medían la actividad cerebral para aliviar o resolver sus problemas, los científicos han logrado identificar en humanos las neuronas que están codificando información relacionada con la sensación subjetiva del paso del tiempo.

La maravillosa y única capacidad humana para elaborar, crear y entender el lenguaje escrito, proceso creativo que se tomó siglos para su conformación, es el fundamento donde se afincan muchas otras facetas del conocimiento, habilidades matemáticas incluidas. La red neuronal que se ocupa del proceso de lectura trabaja a lo largo y ancho de diferentes dominios cognitivos, a través de una “huella de conectividad” en diferentes áreas del cerebro. El trabajo reciente de un investigador de la Universidad de Búfalo (UB) con individuos afectados de dislexia, de manera sorprendente ha revelado unos resultados fantásticos, que apuntan, de forma clara, a que áreas del cerebro responsables de las habilidades para leer también trabajan en actividades en apariencia no relacionadas, como la multiplicación.

Ingenieros en el McKelvey School of Engineering en la Universidad de Washington, han desarrollado un parche equipado con micro agujas que se puede aplicar a la piel y que realiza con muy alta sensibilidad un análisis clínico. Las micro agujas, en lugar de usar una solución, necesaria para encontrar y cuantificar biomarcadores en la sangre, pueden obtener el análisis de forma directa del líquido que rodea a las células de la piel, el conocido Fluido Intersticial Dérmico (FID). Con estos parches, además de facilitar análisis de sangra, se podrá monitorear reacciones del sistema inmunitario en un lapso de tiempo. Esto es de especial importancia para los investigadores que están trabajando en las vacunas de la Covid-19 y necesitan saber si las personas están produciendo la cantidad adecuada de anticuerpos y por cuánto tiempo.

Una nueva vacuna para la Covid-19, llamada NDV-HXP-S, que se está sometiendo a pruebas clínicas en Brasil, México, Tailandia y Vietnam, podría cambiar la forma cómo el mundo frena la pandemia. Esta vacuna usa un nuevo diseño molecular que se espera produzca anticuerpos más potentes que los de las vacunas actuales. El logro tiene una larga historia previa a la pandemia. En 2015, otro coronavirus, el de la conocida neumonía mortal, MERS, golpeó fuerte. Jason McLellan, biólogo estructural de la Geisel School of Medicine en Darmouth y sus colegas se pusieron en la tarea de hacer una vacuna contra el virus. Aquellas investigaciones, aplicadas ahora al SARS-CoV-2 han permitido crear la nueva vacuna, libre de patente, que, si supera los ensayos clínicos, será más barata y fácil de fabricar para ser repartida entre los países pobres.

Hoy es un día especial para nosotros, publicamos el programa número doscientos del podcast Cierta Ciencia. Parece que fue ayer cuando, un día de junio de 2013, Josefina Cano nos contó la primera historia en su podcast. Llevaba un título llamativo, Una mosca borracha, y, aún hoy, podéis escucharlo, junto a todos los programas emitidos, en Cienciaes.com. Desde entonces, Josefina no ha faltado nunca a su cita y, cada dos semanas, ha puesto una semilla de conocimiento en nuestros cerebros deseosos de aprender. Hoy nos invita a escuchar cómo fue su decisión de abandonar el trabajo en el laboratorio biología para dedicarse a la divulgación científica, una decisión que ha dado, entre sus numerosos frutos, doscientos programas del podcast Cierta Ciencia.

Buscar una explicación al por qué los niños no sufren la covid con la misma severidad que los adultos ocupa a epidemiólogos, virólogos y pediatras por igual. En total, menos del 2% sufre la infección y los síntomas y el curso de la enfermedad son considerablemente más leves o inexistentes. Un cuerpo de evidencia que va en aumento sugiere cuáles serían las razones para explicar esta disparidad. El sistema inmunitario de los pequeños parece mejor equipado para eliminar al SARS-Cov-2 que el de los adultos. Otra clave viene del hecho de que así algunos niños muestren algunos síntomas de la covid y anticuerpos específicos contra el virus, nunca son positivos para el virus en las pruebas estándar de PCR. En un pequeño estudio, tres niños de menos de diez años, de la misma familia, desarrollaron anticuerpos contra el virus y dos de ellos tuvieron síntomas leves, aunque ninguno fue positivo en la prueba de PCR, y eso que los sometieron a ella 11 veces durante los 28 días que estuvieron en contacto con sus padres, quienes sí fueron positivos.

Comer un aguacate al día como parte de la dieta puede ayudar a mejorar la salud intestinal, indica un nuevo estudio de la Universidad de Illinois. El estudio incluyó a 163 adultos entre los 25 y 45 años, con sobrepeso o con obesidad, pero saludables. Recibieron una comida diaria que reemplazaba la que consumían bien fuera al desayuno, el almuerzo o la cena. Un grupo comía un aguacate en esa comida, lo que no hacían los del grupo control. Los investigadores encontraron que las personas que consumen un aguacate cada día como parte de una comida tienen una abundancia mayor de microbios intestinales, que trocean la fibra y producen metabolitos que ayudan a una buena salud del sistema digestivo. También la diversidad de su microbioma es mayor.

Uno de los grandes descubrimientos de la ciencia moderna, la plasticidad del cerebro, su capacidad para adaptarse de una manera dinámica a los desafíos del entorno, tendría implícita una idea no precisa. A diferencia del material plástico que se moldea y retiene una forma particular, la estructura física del cerebro es un flujo continuo. El neurocientífico David Eagleman dedica buena parte de su tiempo a puntualizar la importancia de entender el significado de esa característica prodigiosa del cerebro y a esclarecer sus puntos de vista sobre las analogías cerebro-computador. Se ocupa también del diseño de herramientas que, usando el tejido de la piel, puedan recoger información de ella y enviarla al cerebro para que las personas puedan “ver” y “oír” por la piel, cuando han sufrido algún daño.

La risa libera óxido nítrico, un químico que relaja los vasos sanguíneos, reduce la presión arterial y disminuye riesgos de trombos. Y no solo eso, estudios epidemiológicos han demostrado que una dosis de buen humor se asocia con una vida más sana y plena en general. Sophie Scott, neurocientífica del Universtity College of London dice que la risa ha demostrado que puede reducir las hormonas del estrés, el cortisol y la adrenalina y aumentar los niveles de las deliciosas endorfinas. Otros estudios revelan que también parecen darse beneficios cognitivos. Mirar un video chistoso lleva a mejoras en la memoria de corto plazo en los adultos mayores y mejora su capacidad de aprendizaje y, quizá lo más importante por estos días, tener un buen sentido del humor ayuda a las personas a navegar circunstancias adversas.