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Sin embargo, los resultados de una nueva investigación de la Universidad de California en Los Ángeles desafían esta idea, pues señalan que la memoria a largo plazo no se alberga en las sinapsis. Por tanto, que si se crean nuevas sinapsis (o se restablecen de nuevo las conexiones intercelulares del cerebro), los recuerdos pueden volver.
En un estudio realizado por el biólogo y fisiólogo de la UCLA David Glanzman y sus colaboradores con un tipo de caracol marino llamado Aplysia los investigadores demostraron que el sistema nervioso de este caracol es capaz de restaurar sinapsis perdidas y, con ellas, sus recuerdos. En este caso, la memoria del animal que se recuperó fue una respuesta defensiva a un daño potencial (reflejo de contracción ante un estímulo eléctrico doloroso), que los científicos previamente inhibieron, mediante la manipulación de sus neuronas motoras y sensoriales, informa la UCLA en un comunicado. Cuando esa inhibición cesó y, en consecuencia, las sinapsis del caracol se recuperaron, el animal volvió a recordar dicha respuesta protectora. EXTRAPOLABLE A HUMANOS Los científicos consideran que esta constatación puede ser extrapolable a los humanos: una vez que los recuerdos se forman, si se interrumpe temporalmente la síntesis de proteínas que en el cerebro posibilita las sinapsis, esto no afectará a la memoria a largo plazo. Una vez recuperadas las sinapsis, esta memoria volverá, afirman. Hace unos años, Glanzman y su equipo, trabajando con el mismo tipo de caracol marino, consiguieron eliminar los recuerdos traumáticos de estos animales, inhibiendo la actividad de una proteína quinasa específica, que se sabe está relacionada con la memoria. Este avance, afirmaron los científicos entonces, podría ayudar en un futuro a eliminar los recuerdos traumáticos que sufren, por ejemplo, los veteranos de guerra, las víctimas de violación o las personas que han sufrido accidentes o han sido testigos de crímenes violentos. |
Las células tumorales circulantes son células cancerosas que se desprenden de los tumores y viajan por la sangre, en busca de lugares del cuerpo donde asentarse y crecer formando nuevos tumores (metástasis). La captura de estas células permitiría a los médicos detectar y analizar el cáncer para adaptar el tratamiento para cada paciente.
CÉLULAS PEGADAS AL VELCRO El dispositivo desarrollado por los investigadores de la UCLA ha sido bautizado como NanoVelcro, y consiste en un chip del tamaño de un sello y que está lleno de nanocables, esto es, unos cables 1.000 veces más delgados que un cabello humano. Estos cables están recubiertos con anticuerpos que reconocen las células tumorales circulantes. Cuando dos mililitros de sangre pasan a través del chip, las células tumorales se adhieren a los nanocables, como si estos fueran de velcro, informa la UCLA en un comunicado. TAMBIÉN ANÁLISIS CELULAR Una vez capturadas las células, había que separarlas de este chip sin dañarlas ni contaminarlas, para su correspondiente análisis. La solución creada por los científicos ha sido el desarrollo de un sistema de purificación del NanoVelcro termosensible, que permite subir y bajar la temperatura de la muestra de sangre tanto para capturar (a 37º C) las células como para liberarlas (a 4ºC). El cambio de temperatura se debe a que el NanoVelcro lleva unos cepillos formados por polímeros (varias moléculas) que responden a los cambios de temperatura mediante la alteración de sus propiedades físicas, lo que les permite capturar o liberar dichas células. Dado que este sistema puede ser mucho más eficiente y rentable para extraer células cancerígenas de la sangre, en momentos en que esta información además se necesita rápidamente, los científicos creen que podría erigirse como método estándar. La idea del chip-velcro lleva rondando por la ULCA varios años. Ya en 2009, en esta universidad se desarrolló un dispositivo de tamaño nanométrico que atrapaba células cancerígenas siguiendo un método similar al del papel pegajoso que se utiliza para capturar moscas. En 2013, el método del nanovelcro se mejoró para hacer "biopsias líquidas" con la adición de nuevos metamateriales. Así que parece que la novedad radica ahora en la capacidad del dispositivo de mantener la pureza de las células con los cambios de temperatura, y analizar dichas células sobre la marcha. |
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La resistencia a los antibióticos es una creciente amenaza para la salud, explica Kim Lewis, de la Universidad Northeastern. "Las bacterias se hacen resistentes a los antibióticos mucho antes de que podamos encontrar tratamientos efectivos, lo que está generando una crisis sanitaria mundial", asegura el investigador.
Detalla Lewis que la mayoría de los antibióticos han sido producidos a través de la selección de microorganismos que viven en el suelo; sin embargo este recurso para el cultivo de bacterias es limitado y se agotó en la década de los años 60. Desde entonces han sido múltiples los enfoques para producir antibióticos, pero han sido incapaces de sustituir esta plataforma. Su equipo, en colaboración con los investigadores de la Universidad de Bonn y de NovoBiotic Pharmaceuticals, ha trabajado con una nueva vía para desarrollar fármacos a partir de bacterias 'no cultivadas', que constituyen aproximadamente el 99% de todas las especies bacterianas en los medioambientes externos, y, según Lewis, son una fuente sin explotar para identificar nuevos antibióticos. 25 CANDIDATOS Así, como parte de una esta continua búsqueda de nuevos antibióticos, los investigadores examinaron más 10.000 compuestos aislados a partir de bacterias del suelo, cultivadas in situ o mediante el uso de factores de crecimiento específicos. La idea, detalla el investigador, es "cultivar la bacteria en un ambiente natural en el suelo; de alguna manera engañamos a la bacteria y ésta empieza a crecer en este entorno". De esta forma lograron identificar 25 candidatos y, de todos ellos, "teixobactina es el más prometedor", señala Lewis. En modelos animales ha demostrado que tiene una excelente actividad frente a bacterias como Clostridium difficile, Mycobacterium tuberculosis y Staphylococcus aureus. A diferencia de otros antibióticos, los expertos creen que su mecanismo de acción dificulta la aparición de resistencias. "Teixobactina elimina las bacterias causando una 'avería' en su pared celular, un modo de acción similar al utilizado por otro antibiótico, la vancomicina", explica Tanja Schneider, de la Universidad de Bonn. Así, al provocar sus efectos mediante la unión a múltiples objetivos (polímeros de la pared celular: lípidos I y lípidos II), se puede retrasar el desarrollo de las resistencias. Los autores recuerdan que transcurrieron más de 30 años antes de aparecieran resistencias a la vancomicina y creen que es más que probable pase mucho más tiempo antes de que se desarrolle una resistencia genética a la teixobactina. ENSAYOS CLÍNICOS Lewis piensa que se puede hablar del primero de una nueva clase de antibióticos. "Es el primero en cuanto a su modo de fabricación y a su mecanismo de acción", destaca. Y aunque todavía está en fase de desarrollo, espera que en dos años se inicien los ensayos clínicos en humanos. Para Richard Seabrook, del Wellcome Trust (Gran Bretaña), a pesar de que todavía se encuentra en las primeras etapas de la investigación, "el descubrimiento de una nueva clase potencial de antibióticos es una buena noticia". Recuerda Seabrook que el desarrollo de nuevos antibióticos se ha estancado en las últimas décadas, mientras que la resistencia a los medicamentos existentes se ha convertido en una amenaza cada vez más grave para la salud humana. "El sistema basado en el screening de bacterias del suelo no cultivables parece ser una nueva 'vuelta de tuerca' en la búsqueda de nuevos compuestos que podrían tener potencial antibiótico y resulta alentador ver que este enfoque está dando resultados. Sin embargo -advierte-, no sabemos si teixobactina será efectiva en humanos hasta que se inicien los ensayos clínicos". |
Tienen sensores en sus mejillas y sus frentes y auriculares en las orejas. Los ojos cerrados, con concentración. Es su primera vez escuchando a Wagner. A más de 10.000 kilómetros de allí, en Montreal, un grupo de canadienses hace lo mismo. Solo que lo que ellos escuchan son los cánticos de la tribu para vencer el miedo en la caza, levantar el ánimo de un pesar u honrar a un muerto.
Tal es el experimento que han presentado en la plataforma de divulgación científica Frontiers investigadores de la Universidad McGill de Montreal y de laUniversidad Technische de Berlín. La conclusión, para uno de sus responsables, el investigador y psicólogo musical Hauke Egermann (Brake, Alemania, 1981) es toda una sorpresa: "Las respuestas biológicas de ambos grupos fueron muy similares. Aunque la hipótesis de partida era que el efecto de la música podría ser universal, no me esperaba que entre dos culturas con tanta brecha la confirmáramos", explica Egermann. La brecha de la que habla es ciertamente enorme, ya que no solo la tribu no había oído jamás música occidental, sino que su modo de vida no incluye la electricidad, ni ninguna de las ventanas al mundo como radio o televisión que vienen con ella. Para encontrar esta esencia común a todo ser humano, Egermann y el resto de científicos emplearon tres tipos de medidas bajo un mismo punto de partida: "Usamos la teoría para describir qué entendemos por emoción de que la música provoca tanto un sentimiento subjetivo como una reacción del cuerpo medible". El primero fue un iPod Touch que permite, con solo el deslizar del dedo, que los oyentes reflejen su percepción musical con una elección muy simple: rozar el dispositivo en horizontal describe si la emoción es positiva o negativa; hacerlo en vertical si la melodía calma o excita. La segunda medida era la puramente biológica: ritmo cardíaco y respiratorio o conductancia de la piel -la capacidad de transmitir electricidad, que se ve afectada por la sudoración, síntoma emocional evidente-. Por último, las expresiones faciales, los pequeños y grandes cambios que expresan pesar o alegría; pero allí fallaron los sensores, porque, según Egermann, "el calor de la jungla y el sudor hicieron que sus datos fueran defectuosos". Sin embargo, bastó con el ritmo cardíaco, el respiratorio y la conductividad para comprobar que estas dos comunidades se hermanaban en su respuesta. Donde sí mediaba un abismo era en la interpretación subjetiva y, por tanto, filtrada por lo cultural, de cada grupo. Todos los fragmentos de música occidental escuchados por los pigmeos fueron valorados sin excepción como negativos desde un punto de vista emocional. Daba igual que se tratara de una melodía divertida de Star Wars que una seria o incluso pesarosa, como un fragmento tomado de La lista de Schindler. Para esta tribu todo lo escuchado era negativo, como explicaron sus 40 miembros tras largas entrevistas con los investigadores. "Para los pigmeos, el significado de la música solo puede ser positivo. Todas sus canciones son para animar un estado anímico negativo. Para que el que esté triste se alegre, para que el cazador aterrado gane valor... No conciben, como los occidentales, que se dedique la música a transmitir emociones negativas", abunda Egermann. Con los canadienses que escuchaban los cánticos pigmeos ocurrió otra falta de comunicación de distinto orden: "La música en general les gustaba, pero no entendían su significado ritual. No captaban la información que intentan sugerir sus canciones. No interpretaban el significado que intentaban evocar los himnos". Para el futuro, Egermann descarta nuevos experimentos en la jungla. "Los realizó mi compañera, Nathalie Fernando, que se pasó un mes allí para este artículo". El futuro de esta investigación, al menos para Egermann, se agita entre arpegios. "Quiero estudiar con más detalle cómo se relaciona la estructura musical con las reacciones físicas, ahondar en los detalles". Y sobre si opina que, en el hipotético encuentro con una alienígena, lo mejor sería echarse a cantar, Egermann responde con una sonrisa: "Bueno, al menos valdría para saber si se excita igual que nosotros". Autor: Ángel Luis Sucasas Fernández |
Las enfermedades cerebrovasculares son la primera causa de muerte en Galicia. Un enemigo, a menudo silente, que ataca a un gallego cada siete minutos. La alta incidencia de esta patología -que en más de la mitad de los casos deja importantes secuelas en quienes la padecen- animó al equipo que el doctor José Castillo dirige a ponerse manos a la obra en la búsqueda de un tratamiento que ayude a paliar las consecuencias de haber sufrido un ictus. "Hay un tratamiento muy eficaz que consiste en reabrir el vaso obstruido, pero solo es válido si se lleva a cabo en las cinco primeras horas después del ataque. El problema son las secuelas, lo que viene después, y lo que nosotros buscamos es un tratamiento que mejore la calidad de vida de los pacientes", explica Castillo en una charla con ABC. Entre la lista de efectos secundarios de los ictus (mortales en un 10 por ciento de los casos) destaca la parálisis corporal, la pérdida del habla o la incapacidad para entender y comunicarse con los demás, conocida como afasia sensitiva.
Según el grupo de expertos del Instituto de Investigación Sanitaria de Santiago de Compostela, la clave para mitigar las consecuencias de un accidente cerebrovascular está en las células madre. Sus ensayos, todavía en una fase incipiente, se basan en la posibilidad de crear células embrionarias a partir de otra célula proveniente del mismo organismo. "Ahora -explica el doctor Castillo- es factible reprogramar hacia atrás una célula para volverla embrionaria y diferenciarla según necesitemos. En nuestro caso, por ejemplo, las reprogramamos como neuronas", aclara. Resuelto el primero de los escollos, contar con células nuevas y sanas, los doctores que se encargan de buscar un tratamiento que borre las señales de un ictus se encontraron otra traba en el camino, la de guiar estas células hasta el lugar adecuado. La técnica ideada para lograrlo -y que les ha valido el premio de investigación de la Real Academia Galega de las Ciencias- pasa por colocar en las superficie de las células sanas una suerte de llaves "que solo encajan en determinadas cerraduras" y guiarlas hasta el área dañada para que se acomoden. Una vez en su destino, las células reprogramadas están diseñadas para eliminar el glutamato que se libera tras un infarto cerebral y que acaba con las neuronas sanas. "Actúan como un comecocos que se come todo lo malo", ejemplifica el director de la investigación. Todavía en una fase precoz en lo que a los ensayos clínicos se refiere, lo que ahora está analizando este grupo de expertos es la tolerancia de los humanos a este tratamiento que, en principio, arroja resultados esperanzadores. "Yo llevo muchos años de carrera como neurólogo y cuando empecé apenas había tratamientos para nada más allá del dolor de cabeza. Hoy en día, enfermedades que antes no tenían cura son perfectamente tratables. Estamos en el buen camino, aunque hay que ser prudentes", confía Castillo ante los avances médicos en este tipo de terapias. Autor: Patricia Abet |
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Pero, por complejos que sean, en estos juegos todo se resume a conocer las reglas y poder de computación (mental o artificial) para simular todas las posibles estrategias. Con el póquer la cosa se complica. Interviene el azar, y los jugadores no tienen toda la información, ya que el rival esconde sus cartas. Sin embargo, incluso en esa situación de incertidumbre, un nuevo algoritmo ha sido capaz de resolver el juego hasta el punto de que ningún jugador humano o máquina podrá ganarle la partida, según una investigación que se publica en la revista Science.
Desde mediados del siglo pasado, con pioneros de la computación moderna como Alan Turing, la inteligencia artificial (IA) siempre ha usado juegos para probar sus teorías. Como dice el profesor del departamento de informática de laUniversidad de Alberta (Canadá), Mike Johanson, "para los investigadores de la inteligencia artificial, con cualquier juego, hay dos grandes hitos: la primera vez que un programa informático derrota a un campeón humano y la primera vez que un programa resuelve el juego creando una estrategia matemáticamente perfecta e imbatible, de modo que nunca más pierda con cualquier oponente, humano o máquina, aunque este lo sepa todo del programa". Eso es lo que ha conseguido CFR+, un algoritmo desarrollado por un equipo de investigadores de la universidad canadiense entre los que está Johanson. Un algoritmo matemático es un conjunto de reglas a seguir durante pasos sucesivos. En la Wikipedia hay un ejemplo gráfico muy sencillo y que también se puede encontrar al final de cualquier manual de instrucciones: Punto de partida, la lámpara no funciona. Paso 1, ¿está enchufada? Si no lo está, enchufar. Si lo está, paso 2, ¿está fundido el foco? Si lo está, reemplazarlo y, si no lo está, paso 3, comprar una nueva lámpara. El problema con el póquer es que las posibles situaciones son casi astronómicas: 319 billones de posibilidades. Al menos, esos son los conjuntos de información posibles en la versión del póquer descubierto con dos jugadores llamada Texas hold 'em, la más popular y la que se juega en los campeonatos mundiales de este juego de cartas. Aquí, el juego se inicia con el reparto de dos cartas boca abajo para cada jugador. Apuestan, y el que da las cartas saca tres boca arriba con las que tienen que jugar ambos. Si los dos vuelven a apostar se saca una cuarta y hasta una quinta carta. Solo al final del juego, si los dos han apostado, se descubren sus dos cartas. Esta modalidad del póker, que se puede jugar con o sin límite en la apuesta, es mucho más complicada para una máquina que otros tipos de juegos. En el caso de las damas o Connect-4 (versión del tres en raya ampliado a cuatro), se trata de juegos con información completa donde no hay margen para el azar y los jugadores pueden ver todas las piezas y saben todas las reglas. "El póquer es todo lo contrario. Incluye el azar aleatorio de las cartas que te tocan y también cuenta con una información imperfecta, ya que no podemos ver las cartas que tiene el rival", recuerda Johanson. Su algoritmo puede contra el azar, la falta de información y hasta el faroleo. "Ahora es imposible para cualquier rival humano o informático derrotarle, aunque el oponente lo sepa todo del programa, su código fuente, la estrategia que usará, todo salvo las dos cartas que esconde", añade. En realidad, el algoritmo no es aún perfecto, puede que el humano le gane alguna mano. "Sin embargo, aún usando la contra estrategia perfecta para vencerle, si alguien se pasara toda su vida jugando al póquer contra nuestro programa, jugando 200 partidas a la hora, 12 horas al día, los siete días de la semana durante 70 años, unos 660 millones de partidas, no tendría la certeza estadística de que le va a gana", sostiene el investigador canadiense. Y retan a cualquiera, ya sea humano o máquina a intentarlo. Han habilitado una página donde se puede jugar al póquer con CFR+. Este mismo equipo de investigadores es el responsable de Polaris, el primer programa informático que ganó a un profesional del póquer en los campeonatos mundiales de 2008. Pero entonces era imperfecto, el humano ganó algunas partidas. Es decir, podía ganar la mayoría de las veces pero no había resuelto el juego encontrando siempre la mejor estrategia para ganar. Es más, el algoritmo en que se apoyaba, una versión previa de CFR, habría necesitado disponer de 523 terabytes (TB) de memoria y unos 10.000 años de procesamiento medido en tiempo de uso de un procesador para resolver matemáticamente todas las jugadas del Texas hold 'em. Con CFR+, han conseguido un algoritmo manejable que reduce el juego en subpartidas y que solo necesita 32 gigabytes (GB) de memoria RAM, 11 TB de espacio y apenas 900 años de tiempo de procesamiento. Con 200 nodos de 24 procesadores cada uno, en apenas dos meses, tiene la estrategia imbatible. Por fortuna, el algoritmo aún tiene sus limitaciones. Está diseñado para el póquer donde hay límite en las apuestas. Además, CFR+ puede vencer a los humanos, pero uno a uno. En el póquer a varias bandas, ya no sería invencible, por ahora. Autor: Miguel Ángel Criado |