¿Por qué dormimos?

Lejos de ser una situación pasiva, el sueño es un estado en el que ocurren cambios muy importantes en las funciones corporales y mentales

El sueño y la vigilia son funciones cerebrales y por lo tanto, están sujetas a alteraciones del sistema nervioso. El sueño no es ni una situación pasiva ni una falta de vigilia, sino un estado activo en el que ocurren cambios en las funciones corporales, además de actividades mentales de gran trascendencia para el equilibrio físico y psicológico de los individuos. Durante el sueño se producen cambios hormonales, bioquímicos, metabólicos y de temperatura, necesarios para el buen funcionamiento del ser humano durante el día. Para comprender el proceso del sueño, podemos imaginar que descendemos por una escalera. Al cerrar los ojos, mientras estamos descansando, estamos dando el primer paso hacia la fase 1 del sueño, llamada somnolencia. En ella, el cuerpo inicia una relajación muscular, la respiración se vuelve uniforme, y en el EEG (electroencefalograma) se observa una actividad cerebral más lenta que la que existía durante la vigilia, similar a la observada en la fase REM.

. Las funciones del sueño continúan siendo un enigma biológico. Con la invención del electroencefalograma y de los estudios de privación del sueño se han postulado diferentes teorías que pueden ser complementarias.

Alejados del peligro

La teoría adaptativa es la más antigua, y sugiere que el hecho de que durmamos por la noche ha hecho que quedemos inactivos y, por lo tanto, alejados del peligro en un momento en que somos vulnerables frente a los depredadores. Este hecho nos facilita la supervivencia.

Conservación de la energía

Otra línea es la de la teoría de la conservación de la energía, que afirma que al dormir se produce un descenso en la temperatura corporal y las necesidades calóricas. .El ahorro de energía en las ocho horas de sueño de una persona sería de 120 calorías.

Plasticidad cerebral

Más reciente es la teoría de la plasticidad cerebral. Alega que el sueño se correlaciona con cambios en la organización y la estructura cerebral. El sueño es básico en los infantes, que necesitan un desarrollo cerebral muy importante. Los bebés duermen entre trece y catorce horas diarias y la mitad de este tiempo lo hacen en sueño REM (la privación de esta fase de sueño afecta a la capacidad para consolidar el aprendizaje o desarrollar diferentes tareas).

Los perjuicios de la privación del sueño

La privación del sueño REM en un momento crítico del desarrollo produce cambios que perduran en la función cerebral. Asimismo, la privación de sueño REM en las primeras etapas del desarrollo puede inhibir la respuesta de crecimiento del cerebro a la estimulación ambiental en etapas posteriores.

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA: http://www.abc.es/ciencia

El «padre» de la famosa Australopithecus afarensis anuncia «el primer cráneo completo de una hembra de su especie»

Donald Johanson «saluda» a Lucy en su reciente visita al Museo de la Evolución Humana de Burgos

Esta hembra de apenas un metro de altura y 27 kilos de peso que caminaba erguida revolucionó lo que hasta entonces se conocía sobre la evolución humana y se convirtió en un fascinante objeto de estudio para la ciencia. De ella se conocen ya muchos detalles que han ayudado a entender de dónde venimos, pero, según el investigador al que hizo famoso, la pequeña homínida todavía guarda secretos por desvelar.

-¿Cuál es el legado que nos ha dejado «Lucy»?

-Creo que ha sido importante para la humanidad porque atrajo más atención hacia África que cualquier otro fósil. Se convirtió en una embajadora del continente. Ahora mucha gente comprende que fue allí donde nos hicimos humanos y nos recuerda que, aunque tengamos distinto color de piel, de ojos o de pelo, todos estamos conectados por nuestro pasado.

-Casi 40 años después de su hallazgo, ¿esos fósiles siguen hablando?

«Lucy era un paso intermedio entre simios y hombres»

-Sí, sin duda. El año que viene haremos público el primer cráneo completo de una hembra de su especie, un nuevo descubrimiento hecho en Etiopía. Esto por fin le dará una cara a «Lucy», conoceremos su rostro. Además, tenemos ya 400 muestras de Australopithecus afarensis, por lo que podemos entender su dinámica biológica, las diferencias entre machos y hembras, entre crías y adultos, su proceso de desarrollo... Esto la convierte en la especie más antigua mejor conocida del árbol de la familia humana, algo muy inusual en paleontología

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA: www.abc.es/ciencia

¿Es capaz el ser humano de distinguir una falsa sonrisa?

Día 03/10/2013 - 10.49h

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Investigadores españoles han descubierto hasta qué punto este gesto confunde el reconocimiento de las emociones y nos hace percibir un rostro como alegre, aunque no lo esté

ARCHIVO

Fragmento de la Gioconda, obra de Leonardo da Vinci, en el que se aprecia su misteriosa sonrisa

Los seres humanos deducimos el estado de ánimo de los demás a partir de sus expresiones faciales. “El miedo, la ira, la tristeza, el disgusto o la sorpresa se infieren rápidamente de este modo”, explica David Beltrán Guerrero, investigador de la Universidad de La Laguna. Pero hay emociones más difíciles de percibir.

“Existe una amplia variedad de expresiones más ambiguas, de las que es difícil suponer el estado emocional que se esconde detrás. Un caso paradigmático es el de la expresión de alegría”, continúa Beltrán, que forma parte de un grupo de expertos de la institución canaria que ha analizado en tres artículos científicos la capacidad de la sonrisa para falsear esta capacidad de deducción innata en las personas.

“La sonrisa desempeña un papel fundamental en el reconocimiento de la alegría o felicidad de otros. Pero, como sabemos, no siempre que sonreímos estamos realmente alegres”, añade. En algunos casos, la sonrisa refleja simplemente cortesía o afiliación. En otros, puede incluso ser un recurso para ocultar sentimientos y motivaciones negativas, tales como dominancia, sarcasmo, nerviosismo o vergüenza.

Para desarrollar esta línea de investigación, los autores crearon caras compuestas por bocas sonrientes y ojos que expresaban emociones no alegres, y las compararon con caras en las que tanto bocas como ojos se relacionaban con un mismo tipo de estado emocional.

Mediante la medida de movimientos oculares, observaron que una expresión ambigua se confunde y categoriza como alegre si la primera fijación de la mirada cae en el área de la boca sonriente, en lugar de en el área de los ojos.

Sin embargo, es curioso que la influencia de la sonrisa en estas valoraciones no es igual para todas las personas. “En otro estudio comprobamos que las personas con ansiedad social tienden a confundir menos las expresiones ambiguas con expresiones genuinas de alegría”, concluye Beltrán.

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA: http://www.abc.es/ciencia

Partícula de Higgs: reconocimiento a la investigación fundamental en Física

Han sido necesarias dos décadas de trabajo y dedicación de miles científicos, ingenieros y técnicos, afrontando enormes retos tecnológicos, pero el esfuerzo ha valido la pena.

• Los padres del bosón de Higgs, premio Príncipe de Asturias de Investigación

La concesión del Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica 2013 a los físicos teóricos Peter Higgs y François Englert, y alCERN, el Centro Europeo para la Investigación en Física de Partículas, supone un reconocimiento social a la importancia de la investigación fundamental, aquella que persigue avanzar las fronteras del conocimiento sin buscar explícitamente aplicaciones inmediatas, pero que a menudo conduce a descubrimientos que han cambiado nuestras vidas.

La comunidad española de física experimental de partículas ha contribuido significativamente a hacer realidad este descubrimiento, participando en la construcción de los detectores CMS y ATLAS, en su puesta a punto y operación, en el procesado y análisis de los datos y en el desarrollo del innovador sistema de computación distribuido por todo el planeta que ha hecho posible en tiempo récord identificar el rastro del bosón de Higgs, enterrado en la ingente cantidad de datos registrados por los detectores procedentes de miles de billones de colisiones de protones.

Este descubrimiento no es el final del camino sino más bien el inicio de nuevas búsquedas y quizás de nuevos descubrimientos que nos ayuden a entender algunos de los interrogantes que aún quedan por responder, como por ejemplo la naturaleza de la materia oscura.

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA: http://sociedad.elpais.com

La partícula de Higgs

Es una partícula elemental propuesta en el Modelo estándar de física de partículas. Recibe su nombre en honor a Peter Higgs quien, junto con otros, propuso en 1964, el hoy llamado mecanismo de Higgs, para explicar el origen de la masa de las partículas elementales. El Bosón de Higgs constituye el cuanto del campo de Higgs, (la más pequeña excitación posible de este campo). Según el modelo propuesto, no posee espín, carga eléctrica o color, es muy inestable y se desintegra rápidamente, su vida media es del orden del zeptosegundo. 

La existencia del bosón de Higgs y del campo de Higgs asociado es el más simple de varios métodos del Modelo estándar de física de partículas que intentan explicar la razón de la existencia de masa en las partículas elementales. Esta teoría sugiere que un campo impregna todo el espacio, y que las partículas elementales que interactúan con él adquieren masa, mientras que las que no interactúan con él, no la tienen. En particular, dicho mecanismo justifica la enorme masa de los bosones vectoriales W y Z, como también la ausencia de masa de los fotones. Tanto las partículas W y Z, como el fotón son bosones sin masa propia, los primeros muestran una enorme masa porque interactúan fuertemente con el campo de Higgs, y el fotón no muestra ninguna masa porque no interactúa en absoluto con el campo de Higgs.

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA: http://es.wikipedia.org

Descubren un grupo de neuronas que nos hacen comer en exceso

PILAR QUIJADA

Día 26/09/2013 - 23.35h

La investigación llevada a cabo en ratones puede conducir a nuevos tratamientos de los trastornos de la alimentación

La función del hipotálamo lateral en el control del hambre se conoce desde antiguo, pero se sabe menos de las regiones de esta estructura con otras regiones del cerebro que pudieran controlarla. Los investigadores de Carolina del Norte, liderados por Garret D. Stuber, se centraron una importante conexión entre la amígdala, implicada en las reacciones emocionales y el hipotálamo lateral. En concreto, en los núcleos del lecho de la estría terminal (BNST, por sus siglas en inglés) tiene un papel integrador de diferentes estados motivacionales, incluyendo el hambre. Se sabe además, que las neuronas que lo forman se activan durante la alimentación y que inhiben la actividad del hipotálamo lateral, que controla el hambre.

Utilizando una técnica denominada optogenética, desarrollada en la universidad de Stanford, que permite a los investigadores activar y desactivar a voluntad circuitos neuronales en ratones vivos por medio de la luz, pudieron controlar a voluntad las ganas de comer de los roedores. Para lograrlo se transfiere al grupo de neuronas que se quiere estudiar el DNA de proteínas del alga sensible a la luz por medio de virus. Cuando se proyecta luz láser sobre el cerebro, sólo se activan las neuronas que expresa la proteína sensible a la luz.

Gracias a esta técnica, cuando activaron las neuronas del BNST por medio de la luz, observaron que se suprimía la actividad de las neuronas excitadoras (glutramatérgicas) especializadas en controlar el hambre en el hipotálamo lateral, haciendo que los roedores comieran incluso aunque estuvieran hartos.  Sin embargo, al desactivar esta vía  los ratones dejaban de comer aunque estuvieran hambrientos.

Los resultados, señalan los investigadores, ayudan a explicar cómo las alteraciones en esta vía de señalización que va de la amígdala al hipotálamo lateral podrían conducir a conductas desadaptativas en la alimentación. Y aunque se han realizado en roedores, aseguran, pueden conducir a nuevos tratamientos para los trastornos de la alimentación y la obesidad en los seres humanos.

La mucosidad intestinal tiene funciones antiinflamatorias

Una nueva investigación publicada esta semana en Science podría abrir la puerta al desarrollo de nuevos tratamientos para pacientes con enfermedades inflamatorias intestinales como la colitis ulcerosa y la enfermedad de Crohn. Estos trastornos intestinales tienen una incidencia en España de 125 casos por cada 100.000 habitantes en el caso de la colitis y más de 200 por cada 100.000 habitantes en el de Crohn.

Vellosidades en el intestino. / Wellcome Images

IMIM | 26 septiembre 2013 20:00

Investigadores del Institut Hospital del Mar d'Investigacions Mèdiques (IMIM) de Barcelona, en colaboración con la Icahn School of Medicine del Mount Sinai en Nueva York y otras instituciones de EEUU, han descubierto que la mucosidad intestinal no solo actúa como barrera física contra antígenos alimentarios y bacterias intestinales, sino que también previene la aparición de reacciones inflamatorias contra estos agentes.

“Nuestro cuerpo produce, de media, un litro diario de mucosidad. A pesar de su abundancia, esta ha sido poco estudiada y se conoce muy poco acerca de su composición, síntesis y propiedades funcionales. Parte del problema puede ser que tradicionalmente la mucosidad se consideraba un síntoma de enfermedad y, por lo tanto, un elemento negativo", explica Andrea Cerutti, coordinador del grupo de investigación en Biología de las células B en el IMIM y responsable del estudio. 

“Además, la mucosidad es esencialmente ambigua por su carácter viscoso a la vez que fluido. Esta ambigüedad puede haber condicionado una infravaloración de la mucosidad por parte de los médicos, que a menudo han puesto todos sus esfuerzos en eliminarla, lavarla o disolverla como si fuese algo malo", añade Meimei Shan, primera autora del estudio y colaboradora de Cerutti en el Mount Sinai de Nueva York.

La mucosidad es esencialmente ambigua por su carácter viscoso a la vez que fluido

"Al demostrar esta actividad antiinflamatoria beneficiosa de la mucosidad, nuestro trabajo abre un amplio campo de investigación. Las propiedades farmacológicas naturales de la mucosidad pueden proporcionar una prometedora forma complementaria en el tratamiento de enfermedades inflamatorias intestinales, como la colitis ulcerosa y la enfermedad de Crohn", comenta Linda Cassis, miembro del equipo involucrado en esta investigación. La contribución de Anna Bigas, colaboradora de Cerutti en el IMIM, resultó decisiva para definir un factor de transcripción de la vía de señalización antiinflamatoria activada por la MUC2 en las células dendríticas.

Estos trastornos intestinales tienen una incidencia en España de 125 casos por cada 100.000 habitantes en el caso de la colitis ulcerosa y más de 200 por cada 100.000 habitantes en el de la enfermedad de Crohn. Ambas son patologías crónicas que a menudo afectan a personas jóvenes cuya calidad de vida se ve deteriorada por importantes problemas físicos.

Existen medicamentos para la enfermedad inflamatoria intestinal, pero conllevan numerosos efectos adversos. La mucosidad natural o sintética podría constituir un tratamiento adyuvante valioso que permitiría reducir las dosis necesarias de los fármacos actualmente disponibles, atenuando así sus efectos adversos. Sin embargo, se requiere más experimentación para determinar el valor terapéutico de la mucosidad.

Existen medicamentos para la enfermedad inflamatoria intestinal, pero conllevan numerosos efectos adversos

Por último, los resultados de este estudio pueden tener implicaciones en el cáncer. De hecho, algunos cánceres de colon, ovario o mama producen mucosidad. Debido a sus propiedades antiinflamatorias la mucosidad producida por las células malignas puede perjudicar la respuesta inmunológica protectora contra las células cancerosas. Según los autores, una mejor comprensión de las propiedades tolerogénicas de la mucosidad también podría tener un impacto positivo en el tratamiento de estos tumores.

Referencia bibliográfica :http://www.agenciasinc.es