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domingo, 6 de marzo de 2016

PRENSA. "Esto tienen en común el placer y el dolor"

   En "El País":

Esto tienen en común el placer y el dolor

No son sensaciones contrarias, sino que a menudo suceden a la vez. Como al quitarse unos tacones que molestan… o desatarse a tiempo


La palabra "dolor" provoca en la mayoría de las personas una cascada de emociones negativas. Si se asocia a placer, muchos pensarán en conductas sadomasoquistas, pero si alguien asegura que todos los humanos hemos sentido alguna vez placer después de un intenso dolor, muchos lo negarán enérgicamente. ¿Que a usted no le ha pasado nunca? Piense en ese calzado que le machacó los pies, en el dolor que sufrió y en el profundo alivio que experimentó al quitarse los zapatos. O en lo bien que se queda después de saciar un ataque de hambre canina.
Todo tiene una explicación científica. "El punto de partida es que para sentirse bien, primero hay que sentirse mal”, destaca Guillermo Fouce, profesor de Psicología de la Universidad Carlos III, de Madrid, y esta reacción se debe a que “el malestar activa mecanismos cerebrales similares a los de la felicidad y la alegría”.
Julio César Perales, profesor de Psicología de la Universidad de Granada, e investigador del Centro de Investigación Cerebro, Mente y Comportamiento (CIMCYC) explica que los sistemas que procesan el placer y el displacer en el cerebro humano son distintos y pueden estar activados al mismo tiempo. “Tendemos a pensar que las cosas son buenas o malas linealmente, y que en un extremo tenemos lo bueno o placentero y en el otro lo malo o displacentero. Pero en realidad son dos dimensiones y se puede estar al mismo tiempo sintiendo placer y dolor”, asegura.
Esta dualidad se demostró en un estudio del equipo de Joseph C. Franklin, de la Universidad de Carolina del Norte. Los resultados revelaron que compensar el dolor con algo positivo, hace esto último aún mejor y disminuye lo negativo, al menos durante varios segundos. Y la recompensa será mayor cuanto superior era el dolor. “El efecto contraste que produce el sufrimiento y el dolor también produce un rebote del efecto de alivio, que es también placer”, subraya Perales. O como dice Woody Allen: “¿Qué es lo más bonito que un médico le puede decir a su paciente? No se preocupe, es benigno”.

Para nadie es agradable un esfuerzo extenuante, pero la recompensa a ese sufrimiento es placentera" (Julio César Perales, profesor de Psicología)
Al complejo binomio dolor­/placer, se añade la variable de la personalidad de quienes buscan sensaciones fuertes, como personas que practican deportes de riesgo, o quienes disfrutan con una película de miedo. ¿Por qué esas situaciones límite provocan un subidón anímico? “El miedo es la emoción universal por naturaleza y responde a nuestro cerebro más reptiliano, más básico, lo que nos prepara para defendernos y sobrevivir y, por tanto, tiene más potencia que la alegría y la felicidad”, responde Fouce. “Es más fácil encontrar sensaciones en lo negativo que en lo positivo, porque estamos más preparados para responder a lo malo que a lo bueno”, prosigue. Es decir, el terror también nos pone.
Otro ejemplo es el de los corredores de maratón, que a pesar de la dureza de la prueba cada vez cuenta con más seguidores. Sobre este asunto, Perales, que además es maratoniano, aclara: “Para nadie es agradable un esfuerzo extenuante, pero se aprende a reconocer el sufrimiento y a desarrollar estrategias para gestionar la situación. La recompensa a ese sufrimiento es, a corto plazo, las sensaciones placenteras relacionadas con las endorfinas y, a más largo plazo, la recompensa de estar alcanzando determinadas metas, que varían de unas personas a otras”.
Según Francisco Mora Teruel, catedrático de Fisiología Humana de la Universidad Complutense de Madrid, y autor del libro ¿Es posible una cultura sin miedo?, “se piensa que las vías cerebrales de la recompensa, las mediadas fundamentalmente por la dopamina, se activan en estas circunstancias. Cuando cesa el origen del dolor, el individuo sabe que en compensación se liberarán endorfinas que le harán sentir placer; esa es la recompensa”.
Eso sí, la respuesta no es la misma en todas las personas y, como dice Mora, “cada ser humano es un universo y en cada uno la disposición de las vías cerebrales es diferente, aunque las básicas sean relativamente comunes. Los cerebros son diferentes, y cambian y se modifican por el ambiente a través del aprendizaje y la memoria”.
Si estos argumentos no le han convencido de que puede sentir placer a través del dolor, tal vez le sorprenda más conocer que las catástrofes también tienen la cualidad de despertar sentimientos placenteros. Una investigación publicada en Psychological Science demostró que esas situaciones tienen un efecto pegamento entre los que han vivido la experiencia dolorosa, que les lleva a ser más generosos y, de alguna manera, más felices.

viernes, 3 de abril de 2015

PRENSA CULTURAL. CIENCIA. "Identificado el mecanismo que graba el miedo en el cerebro"

   En "El País":
NEUROCIENCIA

Identificado el mecanismo que graba el miedo en el cerebro

Un neurocientífico español describe cómo se almacenan los recuerdos traumáticos


Equipo del neurocientífico Joseph LeDoux, en Nueva York. / NYU
Bajo la sombra de los rascacielos de Manhattan, muy cerca de los 20.000 cadáveres sepultados en un viejo cementerio oculto bajo el Washington Square Park, se encuentra el laboratorio del miedo. Allí, bajo las órdenes del neurocientífico y rockero estadounidense Joseph LeDoux, trabaja una quincena de investigadores para intentar comprender por qué, por ejemplo, una persona se queda paralizada al ver a un perro, traumatizada por un huracán o muda al intentar hablar en público.
Uno de los miembros de esta brigada de élite del miedo, empotrada en el Centro para la Ciencia Neural de la Universidad de Nueva York, es el neurocientífico español Lorenzo Díaz-Mataix, que acaba de identificar los mecanismos cerebrales que convierten las experiencias desagradables en recuerdos imborrables durante años.
Díaz-Mataix se ha sumergido en el cráneo de cientos de ratas. En lo más profundo de sus cerebros, como en los de los seres humanos, se esconde la amígdala, una región del tamaño de una almendra en las personas a la que la comunidad científica señala como almacén del miedo. Presuntamente, en ella se guardan durante décadas los recuerdos de las vivencias traumáticas sufridas a lo largo de la vida. Y por ella el grupo de rock de LeDoux se llama The Amygdaloids. Es el minúsculo archivo del terror en el kilo y medio de cerebro humano.


Lorenzo Díaz-Mataix. / NYU
En 2010, salió a la luz el caso de una mujer estadounidense de 44 años con la amígdala completamente dañada por una rarísima enfermedad genética. La mujer, conocida como SM para preservar su anonimato, era incapaz de sentir miedo. Un grupo de investigadores encabezado por el psicólogo Justin Feinstein, de la Universidad de Iowa, siguió su pista durante más de 20 años. Rodearon a SM de serpientes y arañas venenosas, vieron con ella películas de terror como El resplandor y El silencio de los corderos, la acompañaron a sanatorios abandonados supuestamente habitados por fantasmas. Y nada. La mujer sin amígdala ni siquiera sintió miedo cuando, caminando de noche por un parque solitario, un yonqui le puso un cuchillo en la garganta y masculló: “Te voy a rajar, puta”. SM siguió andando como si escuchara La Traviata.
Ahora, Díaz-Mataix ha iluminado ese enigmático cajón de recuerdos que es la amígdala cerebral. Su investigación parte de una hipótesis postulada en 1949 por el psicólogo canadiense Donald Hebb y sugerida hace más de un siglo por el nobel español Santiago Ramón y Cajal. “Dos células o sistemas de células que están repetidamente activas al mismo tiempo tenderán a convertirse en 'asociadas', de manera que la actividad de una facilitará la de la otra”, dejó escrito Hebb en su libro La organización de la conducta. O, expresado de manera más simplificada, las neuronas de la amígdala del cerebro humano que se excitan eléctricamente tras el ataque de un perro permanecen conectadas durante años. Sus puentes eléctricos se refuerzan. Ese sería el esqueleto del recuerdo.

Una mujer sin amígdala cerebral por una rara enfermedad es incapaz de sentir miedo
El equipo de Díaz-Mataix ha demostrado que la teoría de Hebb es cierta, al menos parcialmente, en los complejos cerebros de los mamíferos. Su experimento, cuyos resultados se publican en la revista científica PNAS, es una versión sofisticada del célebre perro de Pávlov, aquel can ruso que se acostumbró a escuchar un metrónomo (sustituido por una campanita en el imaginario colectivo) antes de comer y ya salivaba cada vez que escuchaba el tic tac aunque no hubiera alimento. El investigador español, en tándem con Josh Johansen, del Instituto RIKEN de Ciencias del Cerebro en Japón, sometió a decenas de ratas a un pitido de 20 segundos rematado por una descarga eléctrica de medio segundo. A partir de entonces, las ratas se quedaban paralizadas cada vez que escuchaban ese sonido. En su cerebro quedó grabado el miedo al chispazo.
Ahí empezó la sofisticación del experimento, gracias a una técnica conocida como optogenética. Los investigadores instalaron genes de algas sensibles a la luz a bordo de virus, que funcionan como taxis microscópicos, y los inyectaron en los cráneos de las ratas. Una vez insertados en las neuronas de los roedores, los genes eran capaces de producir una proteína que funciona como un interruptor de la célula, activándola o desactivándola en función de ráfagas de luz láser enviadas por los científicos.
Las ratas con la amígdala cerebral apagada eran incapaces de recordar el chispazo y carecían de conexiones reforzadas entre sus neuronas. Al mismo tiempo, activar las amígdalas de ratas que no habían sufrido la pequeña electrocución servía para generar miedo al pitido sin necesidad de ningún tipo de shock. En este último caso, según los autores, era necesario que se activaran también los receptores de noradrenalina, una molécula cerebral implicada en los procesos de atención. Sin esta activación, no había aprendizaje.


Joseph LeDoux, con The Amygdaloids.
“Con una sola descarga eléctrica asociada a un pitido, las ratas ya recuerdan la experiencia toda su vida. El cerebro hace esto para afrontar los peligros. Un animal necesita aprender con una sola oportunidad, porque quizá no tenga otra”, explica el neurocientífico.
El despacho del también español Luis de Lecea, profesor de Psiquiatría en la Universidad de Stanford (EEUU), se encuentra a escasos 15 metros del laboratorio en el que se desarrolló la optogenética en 2004. Desde allí, De Lecea ha sido testigo de cómo esta técnica ha revolucionado la investigación del cerebro humano. Las teorías de Hebb ya se habían prácticamente confirmado “con rodajas de cerebro” de roedores en el laboratorio, pero los experimentos de Díaz-Mataix son “una demostración elegante” en mamíferos vivos, a juicio de De Lecea.
El neurocientífico español dibuja las posibles aplicaciones de sus hallazgos. “En los enfermos con estrés postraumático, ansiedad o incluso depresión, su cerebro no es capaz de aprender que lo que una vez fue peligroso ya no lo es, y siguen respondiendo de forma exagerada”, señala. Personas que han vivido guerras, accidentes graves, violaciones o catástrofes naturales siguen sintiendo miedo y estrés una vez pasado el peligro.
La comunidad científica internacional trabaja desde hace unos años en intentar borrar esos malos recuerdos. Se basan en un proceso conocido como reconsolidación de la memoria. “Cada vez que un recuerdo sale a la luz, se pone en un estado frágil que hace que el cerebro pueda añadir cosas relevantes”, apunta Díaz-Mataix. Cuando se abre el baúl de los recuerdos es el momento de modificarlos.

Entender estos mecanismos cerebrales puede ayudar a las personas con estrés postratumático, ansiedad o incluso depresión
Si, por ejemplo, alguien va en un coche escuchando a todo volumen la canción Balada Boa de Gusttavo Lima y se estampa contra un árbol, cada vez que escuche el estribillo “Tchê tcherere tchê tchê” tendrá pavor. “Sin embargo, si cada vez que la víctima va a un bar a tomar algo ponen esa canción, el cerebro recupera el recuerdo y aprende que ya no es negativa. Eso es la reconsolidación”, añade el investigador.
Este proceso se puede facilitar con fármacos que actúan sobre los receptores de noradrenalina, como el propranolol, que ya se suministró a víctimas del atentado del 11 de marzo de 2004 en Madrid. Los síntomas de su trastorno de estrés agudo remitieron en el 64% de los casos, según un estudio de la mutua Ibermutuamur.
Para Díaz-Mataix, es muy posible que el proceso para almacenar recuerdos desagradables que han observado sea en realidad un mecanismo general del sistema nervioso para generar otro tipo de recuerdos, ya sean de asco, ira o alegría. “El problema es cómo estudiar estas emociones primarias en una rata”, lamenta. Si tiene razón, será todavía más cierta aquella sentencia de Ramón y Cajal: “Todo hombre puede ser, si se lo propone, escultor de su propio cerebro”.

viernes, 27 de marzo de 2015

PRENSA CULTURAL. "Darwin tenía razón: la endogamia perjudicó a su estirpe"

   En "El País":

Darwin tenía razón: la endogamia perjudicó a su estirpe

El naturalista siempre temió por la salud de sus hijos, fruto de su enlace con una prima


Montaje de una imagen de Charles Darwin y su primogénito William con otra de su mujer Emma abrazando a Leonard.
Charles Darwin llegó a tener diez hijos con su mujer, Emma Wedgwood, entre 1839 y 1856 y, como es natural, temía por la salud de su prole. Pero sus miedos iban más allá de las preocupaciones habituales de un padre, ya que partían de un cierto sentimiento de culpa: un pecado original propio que podía provocar que sus hijos fueran enfermizos o, cuando menos, más débiles de lo normal. Charles y Emma eran primos hermanos. El más relevante de los Darwin sabía que la consanguinidad deteriora a las siguientes generaciones, ya sean plantas o animales. Ahora sabemos que sus temores estaban justificados: su estirpe sufrió muertes prematuras y falta de fertilidad por culpa de la endogamia.

Tres de los hijos de Darwin murieron antes de los diez años y otros tres no tuvieron descendencia aunque se casaron repetidamente
El problema no surge únicamente del lecho de Charles y Emma. Los Darwin y los Wedgwood se emparejaron entre ellos durante muchas generaciones, lo que provocaba que el naturalista y su esposa tuvieran muchos otros parentescos además de ser primos hermanos. Otros tres hermanos de Emma se casaron con sus primos y la hermana de Charles, Caroline, también se enlazó con un primo Wedgwood. El cuñado de Charles, Harry Wedgwood, se casó con Jessie Wedgwood, que era su prima hermana por partida doble: sus padres eran hermanos y sus madres eran hermanas.
Esta endogamia desbocada de los Darwin-Wedgwood los convierte en una dinastía perfecta para que los genetistas estudien las consecuencias de la consanguinidad, como ya hicieran con la familia real de los Habsburgo. La primera y más evidente es que los niños nacidos de estos matrimonios tenían menos opciones de llegar a la pubertad, como mostró un estudio publicado en 2010 que generó un ruido importante en la prensa británica. Tres de los diez hijos de Darwin murieron durante la infancia, en dos casos por enfermedades que hoy sabemos que generan menos resistencia en los menores fruto de la endogamia. Ahora, los mismos investigadores acaban de analizar en otro estudio cómo estas relaciones de consanguinidad mermaron la fertilidad de esta dinastía.

El naturalista fue el primero en estudiar el efecto de la endogamia: las plantas eran más débiles y pequeñas
"Actualmente hay una cierta unanimidad en que la consanguinidad afecta a la fertilidad y a la esterilidad en los humanos, el problema es que aún no se ha podido concretar el modo. En la dinastía de Darwin hemos encontrado que la culpa de que las parejas consanguíneas tengan menos hijos que las parejas no consanguíneas no es de la propia pareja, sino de los varones consanguíneos", explica Francisco Ceballos, genetista de la Universidad de Santiago de Compostela. El resultado de sus análisis muestra que los varones Darwin-Wedgwood fruto de la endogamia tuvieron 1,2 hijos por mujer frente a los 2,1 que tuvieron los no consanguíneos, tras descartar otros factores demográficos o socioeconómicos.
De los hijos de Charles Darwin, tres no pasaron de los 10 años y otros tres fueron incapaces de tener descendencia. En concreto, William y Leonard (retratados en la imagen) se casaron dos veces pero no tuvieron prole y su hermana Henrietta tampoco, a pesar de disfrutar de un matrimonio estable. Siguiendo un análisis estadístico, Ceballos y sus colegas han encontrado que las parejas consanguíneas de esta dinastía tienen un intervalo reproductor más corto tras examinar las edades, la duración de los matrimonios y otros aspectos. "La calidad del esperma es peor y cuanto mayores son los varones menos posibilidades tienen de ser fértiles", asegura Ceballos.

La calidad del esperma es peor y cuanto mayores son los varones menos posibilidades tienen de ser fértiles", asegura Ceballos
Tanto preocupaba la consanguinidad al naturalista que fue el primer estudioso de sus consecuencias. Darwin publicó varios trabajos sobre el efecto nocivo de la endogamia en 57 plantas distintas: la descendencia era más pequeña, florecía más tarde, tenía menos peso y producía menos semillas que aquellas plantas que no eran fruto de la consanguinidad. Hasta tal punto le inquietaban los resultados que se sirvió de sus contactos políticos para conseguir que el Parlamento incluyera en el censo británico una pregunta específica para el estudio del matrimonio consanguíneo. Trasladó sus miedos incluso a su hijo George, que estudió detenidamente la materia para llegar a la conclusión de que los efectos negativos no eran importantes en familias criadas con buenas condiciones de vida, como la suya.
Nada hacía pensar que los Darwin-Wedgwood arrastraban esta desventaja genética, ya que estaba plagada de cerebros eminentes, con diez miembros de la Royal Society en la familia, y así opinan por lo general los darwinólogos. Sin embargo, estos nuevos estudios señalan que tanto enlace entre primos tuvo sus consecuencias en la salud de la familia. Como concluyen los autores de este examen, "las pruebas sugieren que los temores de Darwin sobre la salud de sus hijos como resultado de su matrimonio con su prima hermana Emma Wedgwood no eran ni exagerados ni injustificados".

jueves, 26 de marzo de 2015

PRENSA. CIENCIA. "El cerebro humano es una máquina hecha con piezas recicladas

   En "El País":

El cerebro humano es una máquina hecha con piezas recicladas

La evolución ha reutilizado capacidades surgidas en la sabana africana para adaptarse a actividades modernas como la lectura


El cerebro es capaz de reutilizar para usos modernos circuitos cerebrales surgidos por motivaciones antiguas. / MUSEO DEL NEANDERTAL.

La evolución actúa como MacGyver, un tipo capaz de construir artefactos con los que derrotar a un ejército aprovechando los adminículos que se pueden encontrar en una ferretería de pueblo. Como el agente especial que protagonizaba la serie de los ochenta, la selección natural toma las herramientas que tiene a mano y les da nuevos usos. Un ejemplo son las plumas, que funcionaban como un sistema de climatización para los dinosaurios y acabaron sirviendo para volar. Otra muestra de la forma de operar de la naturaleza son las manos humanas. Con un pulgar enfrentado al resto de dedos, permiten manejar con precisión desde puntas de lanza hasta pinceles y se consideran un paso fundamental en el proceso de humanización. Sin embargo, como mostraba un estudio reciente, nuestros ancestros tenían manos modernas mucho antes de que sus cerebros fuesen capaces de utilizarlas para crear tecnología. Es posible que aquellas herramientas resultasen ya útiles para hurgar en el tronco de los árboles en busca de comida o recolectar raíces, y después, cuando la aparición de una mente más compleja lo hizo posible, se acabasen empleando para tareas más sofisticadas.
Nuestro cerebro, como otras partes del cuerpo, también es un collage de piezas heterogéneas que resultaron útiles en algún momento de la historia evolutiva o, al menos, no fueron tan nocivas como para ser descartadas. Ese gusto por el reciclaje ha tomado un nuevo significado cuando se trata del cerebro de una especie como la humana, que a través de la cultura ha reformulado las reglas de la evolución.
En un artículo publicado esta semana en la revista Trends in Cognitive Sciences, investigadores de Dartmouth College revisan lo que se conoce sobre la materia y explican que nuestra habilidad para responder a rápidos cambios culturales es posible porque el cerebro es capaz de reutilizar para usos modernos circuitos cerebrales surgidos por motivaciones antiguas. Ese sería el caso de la lectura, una actividad que los humanos solo han practicado de forma habitual en el último siglo de sus 150.000 años de existencia como especie. “No evolucionamos para leer, pero la investigación muestra que leemos reciclando un engranaje neuronal que evolucionó para procesar caras y objetos”, afirma Carolyn Parkinson, una de las autoras del artículo.

La alfabetización aprovecha circuitos surgidos para reconocer rostros y objetos
Entre estos peculiares animales que son los Homo sapiens, inventos culturales como el lenguaje pueden incluso modificar el uso de circuitos antiguos. “Se ha observado que, a la hora de percibir rostros invertidos, como en el reflejo de un espejo, las personas analfabetas son mejores que las alfabetizadas”, señala Fernando Moya, investigador del Instituto de Neurociencias de Alicante (UMH-CSIC). Aunque esa nueva forma de percepción haga perder habilidad para reconocer caras y formas desde diferentes ángulos, algo útil en la naturaleza, “cuando nos alfabetizamos, tenemos que identificar como diferente una imagen de su reflejo, como en b y d y esa evolución social modifica nuestros circuitos”, añade. Frente a los sistemas puramente biológicos de otros animales, los humanos cuentan con la cultura como sistema de transmisión de habilidades con las que enfrentarse al mundo, y la cultura se convierte en una fuerza que también puede modificar su fisiología.

Nuestro cerebro ha evolucionado para reconocer como propio lo cercano y como ajeno lo lejano"
Carolyn Parkinson y Thalia Wheatley, la autora principal del trabajo, relatan el conocimiento acumulado sobre cómo el reciclaje de instrumentos biológicos pudo dar origen a nuestra cultura. Algunas hormonas, como la oxitocina o la vasopresina, han servido durante millones de años para regular el comportamiento reproductivo de los mamíferos, afianzando a través del placer las relaciones entre las parejas y de los padres con las crías. En los humanos y en otras especies de primates, sin embargo, estas hormonas han podido servir para fortalecer relaciones sociales y facilitar una capacidad de cooperación extraordinaria en el mundo animal. Algunos estudios han mostrado que la oxitocina, además de incentivar los cuidados maternales, reduce los recelos hacia miembros desconocidos de la misma especie en primates y favorece la colaboración entre humanos sin lazos de sangre, rasgos de comportamiento que posibilitan la creación de sociedades tan complejas como las actuales.
En este continuo proceso de reutilización de piezas y reconexión del cableado neuronal, los simios se vieron, hace unos tres millones de años, en una tesitura que puede estar en la génesis de un nuevo tipo de animal, distinto de los que hasta entonces habían luchado por su vida en la Tierra. “Se sabe que el humano tiene una plasticidad cerebral anómala”, explica Marina Mosquera, investigadora del Instituto Catalán de Paleoecología Humana y Evolución Social (IPHES) de Tarragona. Esta plasticidad puede tener su origen en la revolución que protagonizaron los homínidos cuando, debido a cambios en el clima, el bosque tropical africano en el que vivían se convirtió paulatinamente en una región de sabana. “Con esos cambios, en lugar de tener los recursos alimenticios en los mismos sitios, porque un bosque tropical es mucho más homogéneo y además no tiene estaciones, tuvieron que adaptarse y ser mucho más flexibles. Es posible que ahí esté el origen de la plasticidad que vemos hoy en los humanos”, plantea Mosquera.

Hormonas como la oxitocina facilitan la cooperación en grandes grupos humanos
Conociendo las circunstancias en las que, poco a poco, fue surgiendo la humanidad, también puede servir para tratar de explicar las limitaciones de la mente. El antropólogo británico Robin Dunbar, padre de la hipótesis del cerebro social, observó que, en primates, existía una correlación entre el tamaño del cerebro y el del grupo social en el que viven. En el caso de los humanos, que tienen un cráneo de unos 1.500 centímetros cúbicos, el límite superior para sus grupos es de 150 individuos. Esta cifra se corresponde con las dimensiones de los grupos de cazadores recolectores, con el de las comunidades agrícolas e incluso con la cantidad de amigos que realmente podemos gestionar en Facebook.

El peligro de los cambios

“Los cambios culturales son muy rápidos, y cuando la biología y la cultura no se encuentran a gusto entre sí, el choque puede ser bastante contundente”, advierte Emiliano Bruner, del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH) de Burgos. “Esto vale tanto para la bioquímica de la sangre como para las capacidades cognitivas, y saber cómo funciona todo esto, debilidades y posibilidades, es fundamental para saber cómo optimizar recursos y minimizar problemas”, continúa. “Internet ha conllevado un cambio increíble en nuestra estructura social y cultural, habrá que estar atentos para no tener sorpresas desagradables”, añade.
Parkinson y Wheatley hablan también de las posibilidades que ofrece el conocimiento, implícito o explícito, de nuestros viejos botones evolutivos. Que el cerebro humano haya evolucionado en pequeñas tribus de individuos que se conocían a la perfección tiene consecuencias en un mundo donde nuestra vida diaria depende de millones de desconocidos. Cuando se quiere animar a la gente a ayudar a las víctimas de hambrunas, epidemias o desastres naturales, es más eficaz presentar a una víctima que sirva para identificar el sufrimiento que mostrar datos y razonamientos objetivos, por atroces que sean. Esta parte de la naturaleza humana explica en parte la dificultad para movilizar frente a problemas globales como el cambio climático. “Nuestro cerebro ha evolucionado con unos condicionamientos sociales que tienen mucho que ver con la tribu, con lo cercano, con lo familiar, y ahora estamos en una situación en la que el destino de la humanidad es global. Nuestro cerebro ha evolucionado para reconocer como propio lo cercano y como ajeno lo lejano, y ahora nos enfrentamos a una situación en la que el destino es igual para lo cercano y lo lejano”, resume Moya.
El mecanismo evolutivo para adaptarse mejor a las circunstancias a través del reciclaje de herramientas ya disponibles no solo ha tenido efectos secundarios desde el punto de vista social. “Cuando se habla de evolución y selección, no estamos hablando de rasgos individuales, sino de un paquete, que la selección acepta o rechaza. Genes, caracteres anatómicos, procesos fisiológicos, moléculas, son componentes que van todos enlazados. Con lo cual, si cambia una cosa, otras cambiarán como consecuencias secundarias”, recuerda Bruner. “Algunos son hasta negativos, pero no tan negativos como para rechazar otras ventajas que conllevan”, continúa.
Desde el punto de vista médico, este conocimiento sobre la evolución empuja a preguntarse “cuántas enfermedades se deben a inconvenientes de la evolución, y parece que la lista puede ser bastante larga, sobre todo para simios como nosotros que hemos desarrollado a través de la evolución un cerebro tres veces más grande de lo que sería normal para el tamaño de nuestro cuerpo”, indica Bruner. “Aumenta el volumen, el calor, los vasos sanguíneos, y las peleas por el espacio dentro del cráneo. Como resultado tenemos un cerebro muy potente, pero con una serie de problemas que pueden incluir la miopía o hasta la enfermedad de Alzheimer”, remacha.
Tras millones de años de evolución, la cultura humana ha acelerado el ritmo de transformación del entorno en el que viven los propios humanos. "La plasticidad que tenemos nos ha permitido adaptarnos relativamente bien hasta ahora, pero ya no tenemos capacidad para absorber los cambios con tanta rapidez", opina Mosquera, aunque "cuando se podría estudiar como estamos asimilando ese cambio acelerado es a partir de los últimos veinte años", añade. En las próximas décadas se podrá comprobar si la maquinaria de reciclaje evolutiva sigue funcionando sin preparar demasiadas chapuzas.

domingo, 15 de marzo de 2015

PRENSA CULTURAL. CIENCIA. "La evolución a vista de pájaro"

   En "El País":

La evolución a vista de pájaro

Los genomas de 48 especies de aves revelan el Big Bang biológico tras la extinción de los dinosaurios


Algunas de las especies analizadas en el estudio genético comparativo. Fotografía fomada en el Museo Nacional de Historia Natural de Washington D. C. / AAAS / CARLA SCHAFFER
La masa de información solo es comparable a la web de transparencia del Gobierno, pero cabe esperar que se entienda mejor. Tras cuatro años de trabajos coordinados, un equipo de 200 científicos de 80 instituciones de 20 países ha secuenciado (leído) los genomas de 48 especies de pájaros, dejando los más íntimos secretos de la evolución de las aves a la vista de cualquiera que sepa mirarlos. Los resultados se presentan en 29 artículos técnicos, ocho de ellos enScience, y esclarecen casi todos los enigmas que rodeaban a las 10.000 especies de descendientes de los dinosaurios del cretácico que hoy sobrevuelan nuestras cabezas.
¿Cuál es el ancestro común de los pájaros, los cocodrilos y los dinosaurios? ¿Es la exuberancia y diversidad de las aves consecuencia de un interminable periodo de prueba y error ocurrido antes de que la furia de la Tierra barriera a los grandes reptiles de su faz? ¿O bien de un Big Bang evolutivo que vino justo a llenar el vacío dejado por la extinción de aquellas bestias? ¿Qué tiene en común el aprendizaje vocal de las aves y el de los humanos? Y ya puestos, ¿por qué las aves perdieron los dientes?


Una especie de cocodrilo indio. /CHRISTOPHER BROCHU
El Consorcio Filogenómico Aviar está dirigido por Guojie Zhang, del Banco Genético Nacional de China, Erich Jarvis, de la Universidad de Duke, y Thomas Gilbert, del Museo de Historia Natural de Dinamarca. Ha contado con importantes contribuciones del grupo de Toni Gabaldón, del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona y la Universidad Pompeu Fabra. La relación completa de los 29 artículos en ScienceGenome BiologyGigaScience y otras revistas científicas se puede consultar aquí.
Pato, avestruz, emú, cuervo, ibis, halcón, águila, pájaro carpintero y así hasta 48 especies de pájaros no han sido elegidas por su disponibilidad ni por su valor económico –ahí la gallina se lleva la palma, y ya fue secuenciada en la década pasada—, sino por representar a todas las grandes ramas evolutivas de las 10.000 especies de aves existentes. Se trata del “mayor estudio genómico de una sola clase de vertebrados hasta la fecha”, según destaca Zhang. “Solo con un muestreo de esta escala”, añade Gilbert, “se puede empezar a explorar la verdadera diversidad genómica de una clase entera de vertebrados”.
Ha habido intentos anteriores de esclarecer el árbol evolutivo de las aves comparando una veintena de genes entre unos linajes y otros, pero los resultados han sido difíciles de interpretar, o directamente contradictorios entre sí. “No es que 20 sean pocos genes”, explica Toni Gabaldón desde Barcelona, “es que los genes no bastaban para resolver el problema”.

Se trata del mayor estudio genómico de una sola clase de vertebrados que se ha realizado hasta la fecha
Un gen es un segmento de ADN (gattacca…) que contiene la información para fabricar una proteína (‘codifica’ una proteína, en la jerga). Y estas “secuencias de código” cuentan una historia errónea sobre la evolución de las aves. La razón es que experimentan convergencias extensivas: dos especies muy diferentes ‘descubren’ las mismas secuencias de código cuando tienen estilos de vida similares. Parecen parientes, cuando solo son vecinos con necesidades parecidas. “Solo el genoma no codificante nos aporta el verdadero reloj evolutivo”, concluye Gabaldón.
Con la lupa genómica de alta resolución, resulta claro ahora que lo que llamamos “aves acuáticas” no conforman un grupo homogéneo, sino tres linajes que evolucionaron independientemente: otro caso de convergencia evolutiva. También se ve ahora que el ancestro común de aves canoras, loros, carpinteros, búhos, águilas y halcones fue un superpredador, la clase de bestia que se sitúa en la cima de su cadena alimentaria, como en las suyas lo son el león, el cocodrilo del Nilo y el tiburón tigre. El bonito canto de los pájaros es producto de la “naturaleza roja en diente y garra”, que dijo Tennyson.

Pato, avestruz, emú, cuervo, ibis, halcón, águila, pájaro carpintero y así hasta 48 especies de pájaros han sido elegidas por representar a todas las grandes ramas evolutivas de las 10.000 especies de aves existentes
Toda esta diversificación y la todas las neoaves, que en realidad da cuenta del 95% de la actual variedad aviar, ha podido ser datada al tiempo de las secuelas de la extinción que puso fin al cretácico hace 66 millones de años, y que no solo se llevó por delante a los dinosaurios –excepto a los dinosaurios aviares y sus descendientes voladores, que son las aves actuales—, sino también a la mayor parte de todas las especies animales existentes en la época.
Los genomas demuestran que la diversificación evolutiva de las aves ocurrió en un Big Bang biológico no más de 10 millones de años después de la extinción. Y no durante un largo proceso en pleno cretácico, como sostenían otras teorías rivales muy recientes.
Por último: ¿tiene algo en común el aprendizaje vocal de aves y humanos? Ciertamente sí. Y no porque compartan un origen evolutivo común, sino porque –una vez más— los dos cerebros han encontrado soluciones parecidas a problemas similares. Codificar el mundo como una secuencia de sonidos, procesarlos y producirlos en imitación al pájaro que tienes enfrente parece ser un problema muy concreto que solo admite un tipo de solución, al menos en este valle de lágrimas. Cualquier día veremos cantando a un cocodrilo: pero no se fíen de lo que diga.

domingo, 22 de febrero de 2015

PRENSA CULTURAL. CIENCIA. "Retorno a la madre África"

   En "El País":
GENÉTICA

Retorno a la madre África

El mayor estudio de la variedad genómica subsahariana ilumina los orígenes y la compleja historia de mestizaje de la humanidad moderna




Cuadro de 1805 que muestra unos bosquimanos. / WIKIMEDIA COMMONS
África no se les ha olvidado a los genetistas. Un proyecto para cartografiar la variación genómica en el continente –mayor que la del resto del mundo junto— ha secuenciado los genomas de 320 personas de 7 grupos étnicos y lingüísticos distintos, generando un importante recurso de salud pública e historia de las poblaciones. El consorcio científico ha descubierto varias regiones genómicas que están ahora mismo sometidas a selección darwiniana, entre ellas las implicadas en la resistencia a la malaria y la hipertensión. Sorprendentemente, también hay patrones regionales de mezcla con las poblaciones eurasiáticas: el resto de la humanidad salió de África, pero parte de ella regresó al continente en algún momento.
“La historia de los orígenes y la diversificación humana es la historia de África”, escribe en Nature Raj Remesar, de la Universidad de Ciudad del Cabo, Sudáfrica. Una de las novedades más interesantes del Proyecto sobre la Variación del Genoma Africano es que, aunque ha recibido su impulso de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH) estadounidenses y del Wellcome Trust británico –es decir, de los nodos principales del proyecto genoma público—, está contando con una implicación activa y creciente de los investigadores africanos, coordinados por la Sociedad Africana de Genética Humana y el Consorcio África H3.
El Proyecto sobre la Variación del Genoma Africano presenta en el artículo principal de Nature datos genéticos (no genomas completos) de 1.481 individuos de 18 grupos etnolingüísticos del África subsahariana. Y también los genomas completos de 320 personas de siete de esos grupos que abarcan buena parte de la variabilidad de Etiopía (noreste de África), Uganda (este) y el sur del continente. Esas poblaciones también representan los tres grandes grupos lingüísticos de África: los hablantes de las familias lingüísticas Níger-Congo, Nilo-sahariana y Afroasiática, y los puntos clave de las rutas migratorias de la humanidad ancestral.
El objetivo primario del proyecto genoma africano es aprovechar las sofisticadas herramientas de la genómica para mejorar la salud pública y el desarrollo biomédico –identificando los factores de propensión a enfermedades y respuesta a fármacos, por ejemplo—, pero África es la cuna de la humanidad, y el genoma de sus pobladores contiene también un registro vivo de nuestros orígenes y nuestra evolución. Y no pocas sorpresas.

La variación genómica en el continente es mayor que la del resto del mundo junto
Los datos revelan, por ejemplo, una considerable mezcla de los genomas del oeste africano con poblaciones eurasiáticas que, obviamente, debieron migrar de vuelta a África entre 7.500 y 10.500 años atrás. Por esas fechas se estaba propagando por el este del Mediterráneo la revolución neolítica que inventó la agricultura y permitió los primeros asentamientos humanos, las primeras ciudades y la división del trabajo. Las migraciones originales desde África (out of Africa) que extendieron la humanidad por el resto del planeta fueron muy anteriores, entre 60.000 y 100.000 años atrás.
La población del oeste de África también muestra las huellas genómicas de otros mestizajes pretéritos: esta vez con los Khoe-San del sur de África, las poblaciones de bosquimanos a las que no solo la genética, sino también la lingüística, apuntan como herederos directos de los primeros humanos modernos. Los Khoe-San, como otras poblaciones de bosquimanos aisladas por diversos lugares de África, son hablantes de ‘lenguajes-click’, donde muchas consonantes consisten en chasquidos de la boca y la lengua, como el sonido de un beso.

Cuando los humanos migraron fuera de África, se llevaron en sus genomas un subconjunto de la variación genómica ancestral africana"
Una de las ideas más rompedoras de los científicos es que esas migraciones euroasiáticas de vuelta a África, o de los Khoe-San del sur al resto de África, llevaran consigo un “gen wanderlust” (literalmente, un gen del espíritu viajero, o del deseo de viajar) que, de este modo, fuera transferido a otras poblaciones africanas y que, finalmente, se tradujera en la gran expansión de los bantúes que propagó por todo el continente los lenguajes de la familia Níger-Congo, hace solo entre 3.000 y 5.000 años. ¿En qué consistiría ese gen del espíritu viajero?
Charles Rotimi, director del Centro de Investigación Genómica y Salud Global de los NIH, en Bethesda, y uno de los coordinadores del estudio, responde a EL PAÍS: “El gen wanderlust se refiere al hecho de que los humanos aman viajar e interactuar con otras poblaciones humanas cercanas o lejanas; al llegar a nuevos destinos, los humanos aman compartir su ADN, y en el proceso continúan diseminando el tejido genético humano”.
“Somos por tanto un mosaico de la constitución genética de todos nuestros ancestros”, prosigue Rotimi. “Cuando los humanos migraron fuera de África hace decenas de miles de años, se llevaron en sus genomas un subconjunto de la variación genómica ancestral africana; la presencia de mezclas genómicas no africanas –por ejemplo, europeas y asiáticas— en las poblaciones africanas actuales aporta evidencias de migración en reverso, de vuelta a África desde Europa y otras partes del mundo”.

África es la cuna de la humanidad, y el genoma de sus pobladores contiene también un registro vivo de nuestros orígenes y nuestra evolución
Raj Remesar, jefe de la división de Genética Humana de la Universidad de Ciudad del Cabo, no implicado en el estudio, matiza en un correo electrónico que la existencia de ese gen wanderlust no es segura. “Wanderlust se refiere a la gente que gusta de viajar”, dice. “Mi noción es que el impulso que originalmente llevó a los africanos a salir del continente fueron las presiones del entorno natural, pero después pudo haber tendencias genéticas que se seleccionaran a favor, por ejemplo la tendencia a seguir moviéndose, a seguir viajando; y tal vez fue ese rasgo el que llevó a algunos de ellos a viajar de vuelta a África, y muchísimo antes de lo que las evidencias nos llevaban a creer. Y que solo fue después de que ese rasgo entrara en África cuando ocurrieron las migraciones masivas que extendieron a los bantúes por toda África”.
Los grupos etnolingüísticos Afroasiático y Nilo-sahariano, por otro lado, no son tan homogéneos como se había estimado previamente: su contribución a la diversidad genética africana es muy alta. Los investigadores interpretan que el otro gran grupo lingüístico, el Níger-Congo, que da cuenta de la vasta mayoría de la población en el África subsahariana actual, representa una propagación muy reciente (tal vez hace solo 3.000 años), y por tanto muy homogénea, que se superpuso a poblaciones antiguas y mucho más variadas. Las evidencias genéticas y lingüísticas cuentan una vez más la misma historia.
Al menos en la genómica, África ha empezado a despertar.