sábado, 9 de marzo de 2013
viernes, 8 de marzo de 2013
Los olores también crean imágenes en el cerebro que pueden ser fotografiadas
Los olores también crean imágenes en el cerebro que pueden ser
fotografiadas
Experimentos con ratones desvelan uno
de los últimos misterios de los mecanismos del conocimiento
Los olores, que carecen de luz y de forma, también
crean imágenes cerebrales, según han comprobado investigadores de la
Universidad de Duke estudiando las reacciones de ratones a las feromonas. Las
imágenes han permitido construir el mapa digital que cada olor crea en el
cerebro, lo que arroja nueva luz sobre los fenómenos neuronales y desvela uno
de los últimos misterios de los mecanismos del conocimiento. Por Eduardo
Martínez.
Investigadores
de la Universidad de Duke han podido determinar que los olores
crean imágenes en el cerebro y han visualizado estas imágenes generadas en
ratones de laboratorio.
Las
imágenes se fabrican como parte del proceso para analizar las informaciones
transmitidas por el olfato y para tomar decisiones, como las relativas a la
elección de pareja sexual.
Es la primera vez que se consiguen visualizar informaciones transmitidas al cerebro a partir del olfato. La técnica empleada se basa en fotografiar el bulbo olfativo cuando es estimulado por un olor específico, feromonas en el caso de esta investigación.
Nunca se había conseguido este resultado porque esta zona del cerebro sólo se activa cuando los individuos están despiertos y explorando el entorno. Por otro lado, sorprende que una información carente de luz y de forma pueda generar una imagen.
Microelectrodos
Para ello, los investigadores implantaron tres microelectrodos en determinadas zonas del cerebro de los ratones del experimento, registrando así las respuestas de cada neurona a las diferentes feromonas.
Para ello, los investigadores implantaron tres microelectrodos en determinadas zonas del cerebro de los ratones del experimento, registrando así las respuestas de cada neurona a las diferentes feromonas.
A
continuación, introdujeron sucesivamente diversos ratones en una misma caja
para analizar las respuestas cerebrales de esta interacción entre diferentes
individuos.
Comprobaron que las neuronas reaccionaban de diferente forma a las feromonas desprendidas por cada individuo, generando una “imagen feromonal” según su rango y sexo, así como que la cabeza era la que desprendía más feromonas.
De esta forma, consiguieron reunir el equivalente a la huella digital dejada por cada olor en el cerebro, una imagen que los humanos, al igual que los ratones, usamos para reaccionar a una señal olfatoria.
Cuestión de feromonas
El equipo del profesor M. Katz estudió específicamente el efecto de las feromonas en el cerebro. Aunque se desconoce exactamente el papel que desempeñan en la especie humana, para las especies animales las feromonas son sustancias que contienen información sobre el estado social de otro miembro de la especie o sobre su ciclo reproductivo.
La investigación descubrió que el sistema feromonal de los ratones incluye neuronas especializadas que se combinan para crear una especie de imagen química de los otros animales, lo que podría ser el equivalente en los roedores del reconocimiento de la cara entre los primates y los humanos.
En los primates, hay neuronas llamadas células del rostro que son seleccionadas para distinguir atributos y rasgos de particular importancia tales como los ojos o la boca. Y como éstas, las neuronas selectivas de las feromonas pueden encontrar una respuesta específica de combinación de rasgos.
En el caso de los ratones, estas señales son percibidas a través de un sistema olfatorio auxiliar (AOB), completamente diferente del principal. Este sistema especializado en percibir y analizar las feromonas era hasta ahora casi desconocido y ha sido por ello el objeto de la investigación de la Universidad de Duke.
Última caja negra
Los
trabajos revelan que las neuronas de este sistema olfativo están especializadas
en leer las feromonas y en decodificar la identidad de otro ratón,
estableciendo su sexo y rango social, lo que les permite elegir mejor sus
parejas o grupos.
La visualización de las imágenes cerebrales generadas por estos procesos proporciona información muy valiosa sobre la receptividad sexual de las hembras y la jerarquía de dominación entre los machos.
Los autores comparan su descubrimiento con la apertura de una de las últimas cajas negras del cerebro, y también con la grabación de los músculos de las alas de un ave cuando vuela.
Una amplia gama de mamíferos, desde el ratón hasta el elefante, posee este 'sexto sentido' para detectar las feromonas. Estos agentes químicos son detectados inicialmente a través de un órgano sensitivo y especializado, llamado vomeronasal, que se localiza en la cavidad nasal, y donde se activan receptores químicos similares a los usados en el olfato y el gusto.
domingo, 3 de marzo de 2013
Bases neuroquímicas del amor duradero
La bomba hormonal que nos sacude cuando nos enamoramos no es eterna. Sin
embargo, imágenes por resonancia magnética han revelado que en el cerebro de
algunas parejas que llevan décadas juntas se activan las mismas zonas que en
los nuevos amantes. También los niveles de oxitocina, la ‘hormona del abrazo’,
pueden influir en que este amor se sostenga en el tiempo. Si a todo ello se le
suma una dosis de sobreesfuerzo, el amor debería tener los ingredientes para
ser duradero. Al menos en teoría.
Laura Chaparro
“Uno debería vivir siempre enamorado. Por
eso no debería casarse”
Así de rotundo se mostraba el escritor irlandés Oscar Wilde, convencido
de que el compromiso acababa apagando la llama del amor. Dejando a un lado la
figura del matrimonio, su reflexión iba más allá, al pensar que un amor
duradero, sostenido en el tiempo, perdía su esencia con el paso de los años. Y
esa pregunta sigue rondando por la cabeza de millones de personas de todo el
mundo: ¿podemos vivir tan enamorados como el primer día?
El amor es la droga más potente que existe, y no una es una frase hecha.
Su efecto es similar al de algunos analgésicos, puesto que enciende zonas
cerebrales que reducen el dolor, según una investigación de la Universidad de
Stanford (Estados Unidos). Y como ocurre cuando una persona adicta a las drogas
las deja, cuando el amor se rompe, las consecuencias de la adicción son tan
fuertes que pueden desembocar en graves comportamientos depresivos y obsesivos,
tal y como señala otro estudio del Albert Einstein College of Medicine (Estados
Unidos), dirigido por la reconocida antropóloga Helen Fisher.
Sigmund Freud especuló con que la pasión
en relaciones largas respondía a una patología o a una sobreidealización
La droga romántica es la ‘culpable’ de que nuestro cerebro y todo
nuestro cuerpo experimenten una apoteosis química, con emociones que van desde
la euforia a la ansiedad, pasando por la sorpresa, el miedo y la obsesión.
Ese estado de embriaguez amorosa inicial no es sostenible en el tiempo.
En eso los científicos están de acuerdo puesto que ningún organismo sería capaz
de soportar tal éxtasis de forma permanente. Sin embargo, aunque la excitación
tienda a relajarse, el amor romántico sí puede perdurar.
Como el primer día
En 2011, la neurocientífica Lucy L. Brown, del Albert Einstein College
of Medicine, describió junto a Helen Fisher lo que sucede en el cerebro de
parejas con relaciones de largo recorrido. “Nos centramos en aquellas personas
que decían estar enamoradas como los primeros meses, aunque llevaban juntas diez
años o incluso más”, explica Brown a SINC.
El estudio, titulado Correlaciones neurales del amor romántico intenso
de larga duración, es el primero que investiga las implicaciones que tiene este
tipo de amor duradero en el sistema nervioso.
Diferentes teorías apuntaban a que no era posible que la intensidad del
amor se prolongara en el tiempo. El cuidado de los hijos podía apagar la llama
de la pareja, o bien el amor, con el paso de los años, se transformaba en una
amistad profunda entre ambos, sin necesidad de que existiera deseo sexual. El
mismo Sigmund Freud especuló con que la pasión en relaciones largas respondía a
una patología o a una sobreidealización por parte de uno de los dos miembros.
La oxitocina registrada durante los
primeros meses podría ser un indicador de la duración de la relación
“Sin embargo, otras teorías sugieren que podría haber mecanismos con los
que el amor podría sostenerse en el tiempo en una relación”, destacan las
autoras en su estudio. Para averiguarlo, escogieron a diez hombres y siete
mujeres casados durante una media de 20 años. A todos ellos les sometieron a
una resonancia magnética, y dentro del escáner les mostraron imágenes de sus
parejas, de amigos íntimos, de familiares cercanos y de parientes lejanos.
Los resultados mostraron que cuando veían la imagen de su pareja, su
cerebro se comportaba de forma similar al de las personas recién enamoradas, al
activarse las regiones que fabrican dopamina, situadas principalmente en el
área ventral tegmental. Además, también se excitaban las regiones asociadas con
el apego maternal y la amistad.
El hallazgo de que la dopamina tuviera también un papel importante en
esta fase les sorprendió por lo que entrañaba. Esta hormona es la responsable
de la euforia, tan común en el comienzo de las relaciones, y es un
neurotransmisor que regula el sistema de recompensa, encargado de que
respondamos a estímulos que causan placer o desagrado.
“Los resultados sugieren que el sistema de recompensa que se activa en
determinadas parejas duraderas se puede prolongar en el tiempo como ocurre con
un nuevo amor, pero también está relacionado con los sistemas implicados en el
apego y el emparejamiento”, apuntan en el estudio.
El termómetro del afecto
Otra de las hormonas que se disparan cuando el amor campa a sus anchas
por el cerebro es la oxitocina. Entre otras cosas, es la responsable del cariño
entre padres e hijos y del afecto entre las parejas, y por eso se conoce como
la ‘hormona del abrazo’. Según una nueva investigación, sus niveles podrían
influir en que una relación fuera más o menos duradera.
Científicos de la Universidad Bar-llan de Israel analizaron las
cantidades de oxitocina en sangre de 163 jóvenes. Entre ellos se encontraban 43
personas solteras y 60 parejas de ‘nuevos amantes’, que solo llevaban tres
meses de relación. Como esperaban, los valores de oxitocina en las parejas eran
superiores a los de los solteros, pero lo sorprendente de la investigación fue
otro hallazgo, encontrado seis meses después del comienzo de las observaciones.
Las respuestas cerebrales experimentadas
en los comienzos de la relación podrían estar relacionadas con la estabilidad
de las parejas
“Descubrimos que las parejas con los niveles más altos desde el
principio seguían juntas nueves meses después, mientras que las demás habían
roto”, señala a SINC Ruth Feldman, investigadora del Centro de Investigación
del Cerebro de la Universidad Bar-llan.
Los científicos entrevistaron a las parejas y comprobaron que los
niveles de oxitocina estaban relacionados con la reciprocidad de los miembros y
también con el afecto, muestras de cariño, compañerismo y la ansiedad y
preocupaciones que compartían. Estos rasgos son similares a los que se aprecian
en una relación padre e hijo.
Según este estudio, la oxitocina registrada durante los primeros meses
podría ser, de algún modo, un indicador de la duración de la relación. Con este
dato sobre la mesa no resulta descabellado pensar que si nos suministráramos la
hormona de forma externa podríamos aumentar estos niveles y así conseguir que
el amor durara para siempre.
Pero Feldman es tajante: “No recomiendo usar oxitocina de forma exógena,
mediante inhalación o medicación, para aumentar los niveles y avivar la
relación artificialmente”. Y aconseja la opción natural. “Cuando las parejas se
tocan más, pasan más tiempo juntas y se prodigan en muestras de afecto, la
oxitocina aumenta y es muy positivo para los dos”. Si los niveles bajan porque
todo lo anterior falla, “la relación debería terminar”, recomienda.
La prueba de los 40 meses
Comparar la actividad cerebral de parejas que siguen juntas con otras
que han roto pasados 40 meses también puede servir para analizar si lo que
ocurre en la mente influye en la estabilidad de la relación. Una investigación
dirigida por el Alpert Medical School de la Universidad Brown (Estados Unidos)
analizó esta actividad mediante resonancia magnética en 18 parejas que acababan
de comenzar.
Los expertos no recomiendan usar
oxitocina de forma exógena para avivar la relación artificialmente
Cuando pasaron 40 meses, los investigadores volvieron a contactar con
ellas para saber si seguían o no juntas y compararon los escáneres previos. De
las 12 parejas que volvieron a responder, seis habían roto y las otras seis
seguían juntas.
Los escáneres de aquellas que permanecían unidas mostraron que, al
principio, en sus cerebros las zonas relacionadas con el amor romántico, como
es el núcleo caudado, se activaban con mayor intensidad respecto a las de las
parejas que rompieron 40 meses después.
Del mismo modo, otras zonas que se ‘apagan’ o desactivan cuando empieza
el romance, como la corteza orbitofrontal –relacionada con la toma de
decisiones–, se apagaban en mayor medida en aquellas parejas que seguían juntas
después de este período de tiempo.
“Esto sugiere que las respuestas cerebrales experimentadas en los
comienzos de la relación podrían estar relacionadas con la estabilidad de las
parejas”, indica a SINC Bianca Acevedo, psicóloga del Weill Cornell Medical
College (Estados Unidos) y una de las autoras del estudio.
Esfuerzo al cuadrado
Resonancias magnéticas y análisis hormonales muestran que lo que ocurre
en el cerebro influye en la duración del amor pero, ¿eso basta para explicar el
alto índice de rupturas en el mundo occidental? El matemático de la Universidad
Complutense de Madrid José-Manuel Rey Simó decidió abordar este problema social
desde un punto de vista matemático. “Algo que se produce de forma tan
sistemática no puede obedecer a causas muy diversas”, afirma a SINC. Y tradujo
el fenómeno en un sistema de ecuaciones diferenciales, publicado en 2010 en la
revista PLoS ONE.
Un modelo matemático de las relaciones
sentimentales indica que el esfuerzo para mantener una relación es siempre
superior al que nos gustaría
La base de la ecuación es la segunda ley de la termodinámica: si un
cuerpo deja de recibir calor, se enfría y, para evitarlo, hace falta un aporte
externo de energía. Estableció una analogía para el caso de las parejas,
dejando claro que funciona “solo como un paralelismo, no como una verdadera ley
física de los sentimientos”, donde las variables de la ecuación serían dos: la
sensación amorosa –que correspondería con la energía interna del sistema– y el
esfuerzo que hace la pareja para que esa sensación dure a lo largo del tiempo
–la transferencia externa de calor–.
“Las parejas no tienen acceso a aumentar de forma directa la sensación
amorosa, pero sí pueden hacerlo si incrementan el esfuerzo”, añade el
matemático. La pregunta es, ¿cuánto esfuerzo hay que poner para que una pareja
sea feliz pasados los efluvios del enamoramiento inicial? “El modelo matemático
indica que el nivel de esfuerzo en una relación es siempre superior al que nos
gustaría”, reconoce Rey Simó. Y varía en función de cada pareja.
Con este esfuerzo extra, las matemáticas y las neurociencias coinciden
en que lograr un amor para siempre es difícil, pero no imposible. “Contrario a
lo que se cree, el amor romántico en las relaciones largas es un fenómeno
real”, subraya Bianca Acevedo. Argumentos científicos existen pero a nadie se
le escapa que la ciencia no puede responder a todo. Como reconoció el
matemático francés Blaise Pascal, el corazón tiene razones que la razón [o la
ciencia] no entiende.
Contra la inercia negativa
Para acabar de complicar la situación, en el modelo matemático de las
relaciones sentimentales formulado por José-Manuel Rey Simó, el sistema es
inestable y su propia inercia es negativa, lo que traducido a una relación
significa que si una pareja deja de esforzarse y luego quiere retomarlo, es muy
posible que no llegue a remontar.
“Ese plus de esfuerzo necesario unido a la inercia de la dejadez provoca
que las parejas tiendan a esforzarse menos de modo paulatino, lo que trae como
consecuencia que la variable de la sensación amorosa se desplome”, asegura el
matemático. Pero esto no ocurre de un día para otro. “Las parejas no suelen
romper de forma brusca, salvo por algún suceso traumático, sino que se trata de
un proceso de descomposición paulatino, un deterioro que también se refleja en
el modelo matemático”, señala Rey Simó.
Y el esfuerzo se puede
interpretar tanto en cantidad como en calidad, entendido como hacer cosas que
nos desagradan pero que le gustan a la otra persona o aumentar la frecuencia de
determinadas actividades que puedan ser positivas para los dos. Apostar por la
novedad también ayuda porque está demostrado que las sorpresas aumentan los
niveles de dopamina, lo que contribuye a mantener vivo el éxtasis romántico.
Más información: http://www.agenciasinc.es/Reportajes/Para-toda-la-vida/(n)/44066
miércoles, 27 de febrero de 2013
Proyecto cerebro humano
La Comisión Europea ha anunciado oficialmente
la selección del Proyecto Cerebro
Humano como una de sus futuras tecnologías emergentes o
proyectos emblemáticos. El nuevo proyecto unirá los esfuerzos europeos
para hacer frente a uno de los grandes retos de la ciencia moderna: la
comprensión del cerebro humano.
El objetivo del Proyecto Cerebro Humano
es reunir todos nuestros conocimientos actuales sobre el cerebro humano y
reconstruir el cerebro, pieza por pieza, en base en un modelo de
supercomputadora y simulaciones. Estos modelos ofrecen la posibilidad de
una nueva comprensión del cerebro y de las enfermedades que le afectan, así
como el avance de una computación completamente nueva.
Una neurona es
una célula nerviosa. El cerebro está conformado por casi 100.000 millones de
ellas y se estima que hay 1015 o 1.000.000.000.000.000 de sinapsis en el
cerebro humano, es decir, cerca de 500 millones de sinapsis por milímetro
cúbico de tejido. La sinapsis es una unión intercelular
especializada entre neuronas o entre una neurona y una célula
efectora para llevar a cabo la transmisión del impulso nervioso, algo crucial
para los procesos biológicos que subyacen bajo la percepción y el
pensamiento, además de que conecta y controla todos los sistemas del cuerpo.
Con más de 80 instituciones europeas y de investigación internacionales,
el Proyecto Cerebro Humano está previsto que continúe durante diez años
(2013-2023). El costo total se estima en € 1190 millones, que habrán de
suministrarse de varias fuentes. El proyecto será coordinado por la Ecole
Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suiza, por el neurocientífico profesor
Henry Markram y los directores Karlheinz Meier, de la Universidad de Heidelberg,
Alemania, y Richard Frackowiak de Clinique Hospitalière Universitario de Vaud.
“Queremos llegar a una comprensión unificada del cerebro y la simulación
en una computadora es la herramienta. Hoy tienes neurocientíficos que
trabajan en un nivel genético, conductual o cognitivo, además de los
informáticos, químicos y matemáticos. Todos ellos tienen su propia
comprensión de cómo funciona el cerebro y está estructurado. ¿Cómo se
puede llegar a todos ellos en la misma mesa? Pensamos en el proyecto como
una CERN para
el cerebro. El modelo es nuestra manera de acercar a todos, y nuestro
entendimiento, juntos”, dijo Henry Markram.
La selección del Proyecto Cerebro Humano es el resultado de más de tres
años de rigurosa preparación. Actualmente se pueden reconstruir pequeños
circuitos cerebrales de hasta aproximadamente 1 millón de neuronas de rata. La
Comisión Europea espera que el proyecto comience a trabajar en los últimos
meses de 2013.
Más información:
miércoles, 6 de febrero de 2013
jueves, 31 de enero de 2013
lunes, 7 de enero de 2013
domingo, 18 de noviembre de 2012
Música para un cerebro saludable
Música para un cerebro saludable
Los beneficios que aporta aprender a tocar un instrumento en el cerebro se mantienen a pesar de que, si tras la infancia, se abandona la práctica
Los beneficios que aporta aprender a tocar un instrumento en el cerebro se mantienen a pesar de que, si tras la infancia, se abandona la práctica
Por JOSÉ A. RODRÍGUEZ 22 de julio de 2012
Estudiar música durante la infancia ayuda a que se formen conexiones alternativas en el cerebro de los niños. Un factor que, además, permite que mejore el rendimiento cognitivo en otros ámbitos, aparte del musical. Además, una reciente investigación señala que las clases de música en la infancia pueden convertirse en una de las mejores inversiones para la salud cerebral del futuro anciano y compensar la pérdida cognitiva propia del envejecimiento. En este artículo se detalla por qué recibir clases de música en la infancia ayuda a que el futuro anciano disfrute de un mejor funcionamiento cognitivo.
Numerosas investigaciones han demostrado que escuchar música durante la infancia o recibir clases de música tiene un importante efecto positivo para el desarrollo cognitivo y social de los más pequeños. Un estudio realizado por científicos de la Universidad Northwester, en EE.UU., mostró que la formación musical genera conexiones neuronales que mejoran otros aspectos de la comunicación. Por este motivo, los niños que estudian música tienen un vocabulario más amplio y una mejor capacidad de lectura.
BENEFICIOS PARA EL CEREBRO
Pero recibir una formación musical durante la infancia puede tener beneficios también muchos años después. Según un análisis realizado por psicólogos del Centro Médico de la Universidad de Kansas (EE.UU.), y publicado por la Asociación Americana de Psiquiatría, recibir clases de música en la infancia ayuda a que el futuro anciano disfrute de un mejor funcionamiento cognitivo.
Para este estudio, los investigadores distribuyeron a 70 personas de entre 60 y 83 años de edad en tres grupos en función de su experiencia musical. Uno de los grupos era el de las personas que no habían recibido ningún tipo de formación musical. Otro estaba formado por mayores que habían empezado a estudiar música en la infancia y habían recibido formación durante menos de nueve años. Y en el tercer grupo estaban los ancianos que habían estudiado música como mínimo diez años.
Todos los participantes contaban un nivel de estudios y un estado de forma física similar y no tenían signos de sufrir la enfermedad de Alzheimer. Además, quienes habían recibido algún tipo de formación musical, habían empezado a estudiar música hacia los diez años de edad, aproximadamente. En cuanto al tipo de instrumentos, más de la mitad habían recibido clases de piano, mientras que casi una cuarta parte de los participantes habían aprendido a tocar instrumentos de viento. Y varios se habían formado en percusión.
CON MÚSICA, UN CEREBRO CON MÁS MEMORIA
Los participantes tuvieron que realizar tests de rendimiento cognitivo. Los investigadores querían evaluar funciones cognitivas que suelen disminuir con la edad y que empeoran cuando se sufre algún tipo de demencia.
Los ancianos que había recibido algún tipo de formación musical obtuvieron mejores resultados que los que no la habían recibido. Asimismo, las personas que tenían más años de formación musical fueron las que, en general, obtuvieron mejores resultados, sobre todo, en las pruebas de memoria visual, en las de nombrar objetos y en flexibilidad cognitiva (la capacidad de la mente para adaptarse a la nueva información).
Como señala Brenda Hanna-Pladdy, autora principal del estudio, "realizar una actividad musical durante toda la vida es un ejercicio cognitivo estimulante que ayuda a que el cerebro se enfrente mejor a los problemas del envejecimiento. Asimismo, como el estudio de un instrumento musical requiere años de práctica, seguramente favorece la creación de conexiones alternativas en el cerebro que permiten compensar la pérdida cognitiva propia de la vejez".
PARA UN CEREBRO SANO, MÁS AÑO DE EDUCACIÓN MUSICAL
A la vista de los resultados de este estudio, no es necesario tocar un instrumento toda la vida para beneficiarse de las lecciones musicales recibidas durante la infancia.
La mitad de los participantes en la investigación que habían percibido una formación musical hacía años que no practicaban. Y obtuvieron los mismos buenos resultados que las personas que habían estado tocando toda su vida. Así que, como opinan los investigadores, parece ser que son más importantes los años de educación musical recibidos en la niñez que continuar tocando un instrumento toda la vida.
OTROS BENEFICIOS DE LA FORMACIÓN MUSICAL DURANTE LA INFANCIA
Más allá del aumento del rendimiento cognitivo en diversos ámbitos, aprender música durante la infancia ofrece otra serie de beneficios a nivel psicológico y social:
- ayuda a mejorar la capacidad de concentración.
- los niños que tocan en bandas u orquestas aprenden a trabajar en equipo, lo que fomenta valores como la cooperación y la solidaridad.
- la música es una actividad placentera que, además, puede ser muy relajante.
- estudiar un instrumento musical fortalece la autoestima.
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