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Cerebro moderno se forma más lento y con menos errores que el neandertal
El desarrollo del cerebro entre los neandertales y los humanos modernos ha sido distinto, según un estudio que constata que las células madre en nuestra especie tardan más en dividirse y cometen menos errores durante la división celular.
“Tomarse su tiempo marca la diferencia”, señalan investigadores del Instituto Max Planck de Biología Molecular Celular y Genética, que concluyen que las células madre del cerebro en desarrollo de los humanos modernos tardan más en dividirse y cometen menos errores al distribuir sus cromosomas a las células hijas, en comparación con los neandertales.
Después de que los ancestros de los humanos modernos se separaran de los de los neandertales y los denisovanos -sus parientes asiáticos- un centenar de aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas de las células y los tejidos, cambiaron en los humanos modernos y se extendieron a casi todos ellos.
Se desconoce en gran medida la importancia biológica de estos cambios, explica el Max Planck en un comunicado.
Sin embargo, seis de esos cambios de aminoácidos se produjeron en tres proteínas que desempeñan un papel clave en la distribución de los cromosomas, los portadores de la información genética, a las células hijas durante la división celular.
Para investigar la importancia de estos seis cambios en el desarrollo del neocórtex -parte implicada en el aprendizaje de orden superior-, los científicos introdujeron primero las variantes humanas modernas en ratones.
Los ratones son idénticos a los neandertales en esas seis posiciones de aminoácidos, por lo que estos cambios los convirtieron en un modelo para el desarrollo del cerebro humano moderno.
Felipe Mora-Bermúdez, autor principal del estudio, describe que encontraron que tres aminoácidos humanos modernos en dos de las proteínas provocan una metafase más larga, un momento clave en la que los cromosomas se preparan para la división celular.
Esto da lugar a menos errores cuando los cromosomas se distribuyen a las células hijas, al igual que en los humanos modernos, añade el investigador.
Para comprobar si el conjunto de aminoácidos neandertales tiene el efecto contrario, los investigadores introdujeron los aminoácidos ancestrales en organoides cerebrales humanos -estructuras en miniatura similares a órganos que pueden crecer a partir de células madre en placas de cultivo celular en el laboratorio y que imitan aspectos del desarrollo temprano del cerebro humano-.
En este caso, la metafase se acortó y encontramos más errores de distribución cromosómica”, aclara Mora-Bermúdez, para quien esto demuestra que esos tres cambios de aminoácidos de los humanos modernos en las proteínas conocidas como KIF18a y KNL1 son responsables de los menores errores de distribución cromosómica observados en los humanos modernos en comparación con los modelos neandertales y los chimpancés.
“Tener errores en el número de cromosomas no suele ser una buena idea para las células, como puede verse en trastornos como las trisomías y el cáncer”.
El estudio implica que algunos aspectos de la evolución y la función del cerebro humano moderno pueden ser independientes de su tamaño, ya que los neandertales y los humanos modernos tienen cerebros de tamaño similar.
Los hallazgos también sugieren que la función cerebral de los neandertales puede haberse visto más afectada por errores cromosómicos que la de los humanos modernos, resume Wieland Huttner, que supervisó el estudio.
Por su parte, Svante Pääbo añade que “se necesitan estudios futuros para investigar si la disminución de la tasa de errores afecta a los rasgos humanos modernos relacionados con la función cerebral”.
Con información de EFE
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Gaceta UNAM: Instalan el Observatorio del Español para América Latina y el Caribe
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Noviembre 2024, el más cálido documentado: Copernicus
El mes pasado fue el segundo noviembre más cálido documentado a nivel global desde que hay registros, después de noviembre de 2023, informó este lunes el Servicio de Cambio Climático de Copernicus (C3S), el programa de observación de la Tierra de la Unión Europea, que advirtió que este año va camino de convertirse en el más cálido documentado.
El mes pasado la temperatura media del aire en superficie fue de 14.10 ºC, lo que supone 0.73 ºC por encima de la temperatura media para noviembre de entre 1991 y 2020, según el boletín más reciente de la institución con sede en Bonn (Alemania).
Además, la temperatura media del aire en superficie en noviembre se situó 1.62 ºC por encima de los niveles preindustriales y fue así en el decimosexto mes de un periodo de 17 meses en el que se superó la marca de los 1.5 ºC.
En tanto, la temperatura media global en lo que va de año, desde enero hasta noviembre, se situó 0.72 ºC por encima de la media de entre 1991 y 2020, la más alta registrada para este periodo y fue 0.14 ºC más cálida que en los primeros once meses de 2023.
“Con los datos de Copernicus del penúltimo mes del año podemos confirmar con bastante certeza que 2024 será el año más cálido registrado y el primer año natural por encima de 1.5 °C respecto a los niveles preindustriales, señaló Samantha Burguess, directora adjunta de C3S.
Burgess agregó que “esto no significa que se haya incumplido el Acuerdo de París, pero sí que es más urgente que nunca una acción climática ambiciosa”.
Temperaturas por continentes
En lo que respecta a Europa, la temperatura media en noviembre se situó en 5.14°C, y 0.78°C por encima de la media para ese mes en el periodo entre 1991 y 2020, de manera que quedó fuera de los diez noviembres más cálidos en esa zona.
El noviembre más cálido registrado en ese periodo fue el de 2015, con 1.74°C por encima de la media.
Las temperaturas fueron superiores a la media en el norte de Rusia y en el noreste y suroeste de Europa, e inferiores en el sureste de Europa.
Fuera de Europa, las temperaturas fueron superiores a la media en el este de Canadá y el centro y este de Estados Unidos, la mayor parte de México, Marruecos, el noroeste de África, China, Pakistán, la mayor parte de Siberia y Australia.
Las temperaturas fueron notablemente inferiores a la media en el oeste de Estados Unidos, partes del norte de África, el extremo oriente de Rusia y la mayor parte de la Antártida.
Temperatura del mar y precipitaciones
Mientras, la temperatura media de la superficie del mar en noviembre dentro de las coordenadas 60°S-60°N fue de 20.58° C, el segundo valor más alto registrado para el mes, y sólo 0.13° C por debajo de noviembre de 2023.
Por otro lado, en noviembre se registraron precipitaciones por debajo de la media en la mayor parte de Europa occidental y central.
Se registraron precipitaciones superiores a la media en el oeste de Islandia, el sur de Reino Unido, el norte de Escandinavia, el sur de los Balcanes y Grecia, y el este de España, así como en gran parte de Europa oriental.
Fuera de Europa, se registraron condiciones más húmedas que la media en muchas regiones de Estados Unidos, en gran parte de Australia y en amplias regiones de Sudamérica, a través de Asia central hasta el extremo oriental de China. Tifones azotaron el Pacífico occidental y dejaron lluvias torrenciales y daños, sobre todo en Filipinas.
Se registraron condiciones más secas de lo normal en el suroeste de Estados Unidos, México, Chile y Brasil, el Cuerno de África, regiones de Asia central, el sureste de China y el sur de África y varias regiones de América del Norte y del Sur sufrieron sequías.
Con información de EFE
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Descubren cómo la dopamina activa por separado la motivación y el refuerzo de la conducta
Un estudio dirigido por investigadores españoles describe cómo la dopamina, un neurotransmisor involucrado en la toma de decisiones, controla por separado la motivación y el refuerzo, lo que podría abrir nuevas vías para el tratamiento de enfermedades en las que esos procesos esenciales están alterados, como la depresión o las adicciones.
En el proceso de recompensa se reconocen dos componentes inducidos por la dopamina: la motivación o energía que impulsa una determinada acción; y el refuerzo, que aumenta la probabilidad de repetir esta acción en el futuro.
El hallazgo, recogido en la revista Nature Neuroscience, descifra cómo el receptor de dopamina D3 media efectos específicos sobre la motivación, y son diferentes de los del receptor D1, que está implicado en el refuerzo de la conducta.
“Si bien los receptores D1 y D3 se expresan de manera conjunta en las mismas neuronas, median acciones distintas. El receptor D3 media la motivación mientras que el receptor D1 media el refuerzo. Esto implica que la dopamina, activando una misma neurona, tiene la capacidad de orquestar el refuerzo y la motivación por separado”, explicó una de las autoras, Rosario Moratalla, directora del grupo de Neurobiología de los Ganglios Basales en el Instituto Cajal-CSIC de Madrid.
Los investigadores también han explicado cómo la velocidad de liberación de la dopamina pone en marcha de forma diferenciada la motivación y el refuerzo.
Diana terapéutica
Los desajustes entre la motivación y el esfuerzo realizado para obtener una recompensa o evitar algo desagradable están en la base de un buen número de trastornos neuropsiquiátricos, recordaron los autores.
Y este trabajo señala a los receptores D3 y D1 como dianas terapéuticas potenciales en trastornos como la adicción y la depresión, donde las conductas de recompensa se encuentran alteradas: en la adicción, por un exceso de motivación y en el caso de la depresión por presentar un refuerzo escaso.
De hecho, el receptor D3 ya se considera una diana potencial para el tratamiento de la adicción, como lo refleja la cantidad de medicamentos aprobados en Estados Unidos que se dirigen hacia este subtipo de receptor, señalan.
El refuerzo es un componente imprescindible del aprendizaje, por lo tanto los hallazgos relacionados con el receptor D1 también podrían tener implicaciones en trastornos de memoria como el Alzheimer, avanzan los investigadores en un comunicado.
Aunque este trabajo es fruto de los experimentos con ratones, “las propiedades de los comportamientos de recompensa son comunes a todos los animales, y por tanto se puede esperar que los resultados obtenidos en ratones en esta investigación sean aplicables a los mecanismos generales de neuromodulación que subyacen a las enfermedades neuropsiquiátricas en humanos”.
Con información de EFE
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