La ciencia es A R T E

Imágenes procedentes de experimentos científicos  para dar la bienvenida al año 2015, que podrían estar expuestas en muchas galerías de arte.

Más, aquí: 

http://www.bbc.com/news/science-environment-31630933

Acompañame, que a mí sol@ me da miedo

Imagen obtenida de Science ISTOCKPHOTO/THINKSTOCK

Es posible que alguna vez hayamos oído alguna vez ese tipo de frase, referida a la hora de ir por algún sitio desconocido, o dirigida a realizar una acción que nos provoca una cierta sensación de ansiedad. En animales, en concreto en ratas, se ha demostrado un tipo de conducta similar a la que refiere la frase anteriormente expuesta. Los investigadores Omri Weiss, Elad Segev y David Eliam han llevado a cabo un estudio en estos animales, consistente en exponerlos a un campo abierto de grandes dimensiones (6 x 5 m) solos, por parejas y de nuevo solos. La exploración de un ambiente novedoso implica la recogida de información lo que permite generar una representación mental sobre el ambiente explorado. De esta manera, los investigadores pudieron estudiar los efectos de la socialización sobre la exploración de una ambiente novedoso. De hecho, los resultados obtenidos han mostrado que los animales que exploraron el campo abierto por parejas (incluso con una pareja desconocida), recorrieron una mayor distancia, y más rápido comparado con el animal que realizó la tarea previamente en solitario. Además, aquellos animales que ejercían como líderes, exploraron más espacios que sus compañeros. Comparados, la exploración por parejas mostró mayor cambio en la conducta exploratoria con respecto a la exploración en solitario, que cuando fueron comparados la exploración con 3 o 4 animales por grupo. Expuestas una tercera vez (en solitario), los beneficios de la exploración previa por parejas era evidente comparado con animales que exploraron por primera vez el campo abierto también en solitario. Parece que en animales sociales como las ratas y posiblemente también en humanos,  la mejor receta contra el miedo (al menos el que genera explorar ambientes novedosos) puede ser una buena amistad.

Somos una especie, mezcla de retales de todos nuestros antepasados.

Svante Pääbo /Nature

Restos pertenecientes a Neandertal,  un fragmento de falange de un homínido emparentado con Neandertal (denominados Denisovos ) encontrados en la galería Denisova de una cueva localizada en las montañas Altái (Siberia), y un fémur perteneciente a un humano moderno de 45.000 años de antigüedad, son los restos a partir de los cuales, un grupo de investigadores liderado por Svante Pääbo han conseguido secuenciar genoma (esencialmente mitocondrial de gran importancia en los estudios evolutivos, pues estos orgánulos celulares solo se trasmiten por parte de la madre a la descendencia) de hasta 400.000 años de edad.

Uno de los resultados de este estudio es que en el caso del Sapiens de Siberia, comparte al menos un 4% de genoma similar al de Neandertales. En poblaciones humanas (europeas y asiáticas) actuales ese porcentaje es algo menor, en torno al 2%. Esto significa, que en algún momento sapiens y neandertales no sólo tuvieron contactos e intercambios culturales, sino que además tuvieron descendencia, que sobrevivió aportando una nueva variabilidad genética que pudo ser importante, aunque como destaca el investigador, no crucial, puesto que otras poblaciones de Sapiens no tuvieron contacto con Neandertales y estos también se adaptaron perfectamente a su entorno. Además, este contacto se ha datado con más precisión gracias a este estudio genético, fechándolo en hace unos 50.000 años, algo menos de los 80.000 en los que aproximadamente se había fechado hasta ahora.

Actualmente, se sabe que que humanos modernos y Neandertales se diferencian en tan solo unas 31.000 bases de ADN (como referencia podemos destacar los casi más de 3 millones de bases que nos diferenciamos una persona de otra) sin embargo, esas diferencias son notables. En palabras de Svante Pääbo, esas diferencias "nos permiten ver aun ser parecido al hombre moderno, pero distinto".

Somos una especie de mezcla de retales de todos nuestros antepasados- Svante Pääbo.

Para más información podéis acceder al artículo original:

Genome sequence of a 45,000 year-old modern human from western Siberia

Nature, Octubre 2014; article doi:10.1038/nature13810

También consultar en el libro:
Neanderthal Man - In Search of Lost Genome.
Ed. Basic books, 2014

¿Que es ese olor? El sexo de los investigadores puede influenciar sobre los resultados de una investigación.

En la investigación con animales,  diversos factores van a afectar sobre el animal alterando el resultado de los experimentos, debido a ello, los experimentos deben ser diseñados de la manera más estandarizada posible. Aunque podemos conocer y optimizar un largo número de estas variables, son sin  embargo, muchas las que son desconocidas, o de las que desconozcan sus efectos sobre los animales y por tanto su efecto sobre los futuros resultados; y solo puede esperarse que su presencia ocurra de manera homogénea a lo largo del experimento (lo cual implica diseños bien estudiados y equilibrados, que también hay que decirlo, algunas veces no se consiguen).

El grupo de investigadores liderado por Jeffrey Mogil (Sorge RE et al. Nature methods 2014 http://www.nature.com/doifinder/10.1038/nmeth.2935)  ha mostrado un efecto diferenciado en la respuesta frente a dolor en animales, siendo el factor clave el sexo del investigador que los trató. Cuando fueron tratados por hombres, los animales experimentaron una reducción de la respuesta frente al dolor (hasta un 36% menor)  frente al grupo de animales manipulados por mujeres.  Además, midieron los niveles de Corticosterona (una hormona secretada en respuesta a estrés) en plasma, en respuesta a  la presencia de un investigador o la presencia de una camiseta previamente usada por un investigador, observando un incremento en la liberación de esta hormona, alcanzando unos niveles similares a cuando los animales eran expuestos a estímulos estresantes como la restricción del movimiento o la natación forzada. Cuando estos mismos experimentos eran llevados a cabo por mujeres investigadoras, la respuesta de los animales no era diferente, respecto a un grupo control (no expuesto a estrés). Este mismo tipo de respuesta se obtenía cuando machos de distintas especies eran presentados a los animales de experimentación (pero no cuando esos animales presentados habían sido castrados previamente). Es decir la presencia de un macho cercano, producía en los sujetos de invetigación una respuesta de estrés y en concreto una respuesta de analgesia frente al dolor. Finalmente, los investigadores determinaron, ras nuevos experimentos, que el factor clave residía en ciertas hormonas (feromonas) de carácter andrógino presentes en el olor corporal y que son secretadas a través de diversas vías (por ejemplo el sudor).

Según Mogil este tipo de respuesta es esperable puesto que "es un tipo de respuesta primordial, ya que en caso de que se pueda detectar a otro macho colindante, es muy posible que se deba a que está cazando o defendiendo su territorio y por tanto es necesario que en caso de estar herido o padecer algún tipo de dolor, la respuesta sea mostrarse lo menos débil posible."

De echo, es posible que muchos resultados que no han podido ser reproducidos por otros laboratorios, sea debido a este factor. Como el propio Mogil indica, consiste en un factor de confusión, aunque no fatal y descarta la necesidad de rehacer décadas de investigación con animales. Sin embargo, sería necesario tomar precauciones a la hora de interpretar los resultados, así como indicar en el apartado de métodos de un artículo, por ejemplo, el investigador (sexo) que desarrolló los experimentos.

El cerebro de cristal - The Glass Brain

El equipo liderado por Adam Gazzaley ubicado en la Universidad de San Francisco han representado un modelo en 3D de un cerebro humano en funcionamiento.

Para ello, han obtenido imágenes estructurales del cerebro obtenidas por medio de resonancia magnética (MRI siglas en inglés) y las han combinado con imágenes de difusión de tensión (también del inglés DTI), con las cuales se puede reconstruir proyecciones neuronales, detectando la vibración de las moléculas de agua contenidas en las fibras axonales de las neuronas. A ello se le suma la medición de actividad cerebral obtenido por medio de señales de electroencefalograma (EEG). 

Usando un programa informático, el grupo de Gazzaley ha sido capaz de combinar la información de esas imágenes y reconstruir  como las señales se desplazan a través del cerebro. 

Aquí os dejo el vídeo de presentación de la técnica y del estudio. En este caso, el voluntario se le pidió sencillamente que abriera y cerrara los ojos y que abriera y cerrara sus manos. Espero que os lo disfrutéis y os ayude a desprenderos del mito del uso de tan solo el 10% del cerebro. 

Si tenéis mas curiosidad os dejo el enlace de Glass Brain Project.

http://neuroscapelab.com/projects/glass-brain/

LA MÚSICA Y EL LENGUAJE: SIMILITUDES Y DIFERENCIAS

La música y el lenguaje, como medios de expresión, comparten una gran cantidad de características comunes, aunque podemos enumerar toda una serie de particularidades que diferencian estos dos aspectos.

Características similares en música y lenguaje (Fitch, 2006)

- Complejidad: la música, al igual que el lenguaje, posee una gama de características que lo dotan de una complejidad no asimilable a los sonidos no considerados musicales: la risa, el grito, los sollozos…

• Estructura jerárquica: sintaxis (lenguaje), armonía (música)
• “Vocabulario”: palabras (lenguaje), acordes e intervalos (música)
• Propiedades de la tonalidad: inflexión (lenguaje), timbre (música) 
• Registro temporal: prosodia (lenguaje), ritmo (música)

- Generación: la generación de la música y el lenguaje por parte del emisor y el receptor son intercambiables y el emisor puede convertirse en receptor y viceversa. Existe una excepción con los instrumentos musicales, ya que una persona puede entender o apreciar perfectamente una melodía concreta interpretada por un instrumento determinado, pero no es capaz de reproducirlo. 

- Transmisión cultural: los estilos musicales, al igual que las lenguas individuales, se aprenden con la experiencia y son culturalmente transmitidas generación tras generación.

- Adaptabilidad: una melodía es considerada la misma cuando es interpretada o cantada en diferentes rangos de tonalidad (por ejemplo, por un hombre y una mujer). Lo mismo ocurre en el caso del lenguaje. 

- Expresividad: pese a que la música, como tal, no tiene un significado comparable al de la lengua (como veremos a continuación), sí es cierto que posee una cierta naturaleza expresiva, sobre todo de las emociones. Lo mismo ocurre con la lengua, que a un nivel paralingüístico (sobre todo, gracias a la prosodia), es reflejo del estado emocional del emisor. Esta capacidad expresiva se consigue gracias a los cambios en la tonalidad y en el registro temporal.

Características diferenciales en música y lenguaje (Fitch, 2006)

- “Semanticidad”: el lenguaje puede ser usado para transmitir una gama ilimitada de significados diferenciados, proposicionales, mientras que la música no es capaz de ello. Una nota en concreto (o una secuencia de notas) no tiene ningún significado, del modo en que sí lo tiene una palabra individual, como, por ejemplo, “perro”. Por ello, se ha definido en ocasiones a la música vocal como el “habla sin significado”. Esto, como ya hemos comentado anteriormente, no implica que la música carezca de expresividad. 

- Colección de tonos concreta: existe una escala de notas a partir de la cual construimos las melodías. Esto no ocurre así cuando hablamos (cambiamos continuamente el tono sin que esto afecte a su comprensión).

- Isocronicidad: la música tiene a tener un pulso periódico regular, aunque existe también algunos ejemplos de isocronicidad en el habla (por ejemplo, en el habla de los rituales o en la poesía), si bien esto sólo ocurre en ciertos contextos muy concretos, claramente diferenciados del habla general.

- Contexto específico: la música, a diferencia del lenguaje, se suele presentar en cierto tipo de contextos (de tipo social, la mayoría), que pueden variar entre las diferentes culturas.

- Repetitividad: las interpretaciones musicales son típicamente repetidas, sin una pérdida del interés hacia ellas (en algunos casos, incluso éste se incrementa). Esto ocurre de una forma más común que en el caso del lenguaje, que sólo se suele repetir en ciertos contextos remarcables (películas o representaciones teatrales que vemos repetidas o ciertos rituales periódicos).