Tecnologia
Completan mapa cerebral de insecto, un gran avance para la neurociencia
Los cerebros son redes de neuronas interconectadas y todos los cerebros de todas las especies tienen que realizar comportamientos complejos, como navegar por su entorno, elegir comida o escapar de depredadores. Ahora, un equipo científico ha conseguido completar el primer mapa cerebral de un insecto.
Esta representación del cableado neuronal del cerebro de una larva de mosca del vinagre es, según sus responsables, un “logro histórico” para la neurociencia, que acerca a los científicos a “la verdadera comprensión” del mecanismo del pensamiento, abre la puerta a futuras investigaciones sobre el cerebro e inspirará nuevas arquitecturas de aprendizaje automático.
Se trata del mayor conectoma cerebral completo -diagrama de las conexiones neuronales- descrito hasta la fecha. Los detalles se publican en la revista Science.
Detrás de esta laboriosa investigación que duró 12 años está un equipo de la Universidad Johns Hopkins (Estados Unidos) y de Cambridge (Reino Unido).
Si queremos entender quiénes somos y cómo pensamos, parte de ello consiste en comprender el mecanismo del pensamiento”, afirma Joshua T. Vogelstein, de la Johns Hopkins, para quien la clave está en saber cómo se conectan las neuronas entre sí.
El primer intento de cartografiar un cerebro -un estudio de 14 años sobre el gusano redondo iniciado en la década de 1970- dio como resultado un mapa parcial y un nobel.
Desde entonces, se han cartografiado conectomas parciales en muchos sistemas, como moscas, ratones e incluso seres humanos, pero estas reconstrucciones suelen representar solo una pequeña fracción del cerebro total, explica la Johns Hopkins.
Únicamente se han generado conectomas completos de varias especies pequeñas con unos pocos cientos o miles de neuronas: de gusano redondo, larva de ascidias y larva de anélido marino.
Esto significa que la neurociencia ha funcionado en su mayor parte sin mapas de circuitos”, resume Marta Zlatic, de la universidad británica. “Sin conocer la estructura de un cerebro, estamos adivinando cómo se implementan los cálculos, pero ahora podemos empezar a comprender de forma mecánica cómo funciona el cerebro”, explica.
La tecnología actual -añade- aún no es lo bastante avanzada para cartografiar el conectoma de animales superiores como los grandes mamíferos.
Sin embargo, “todos los cerebros son similares -son redes de neuronas interconectadas- y todos los cerebros de todas las especies tienen que realizar muchos comportamientos complejos: procesar información sensorial, aprender, seleccionar acciones, navegar por su entorno, elegir comida, reconocer a sus congéneres o escapar de depredadores”.
El conectoma de la cría de mosca del vinagre, “Drosophila melanogaster“, es el mapa más completo y extenso del cerebro de un insecto. Incluye 3 mil 16 neuronas y todas las conexiones entre ellas: 548 mil.
Para obtener una imagen completa a nivel celular de un cerebro es necesario dividirlo en cientos o miles de muestras de tejido individuales, todas las cuales tienen que ser analizadas con microscopios electrónicos antes del laborioso proceso de reconstruir las piezas, neurona por neurona, en un retrato completo y preciso de un cerebro.
El equipo eligió a propósito la larva de mosca del vinagre (o la fruta) porque, para ser un insecto, la especie comparte gran parte de su biología fundamental con los humanos, incluida una base genética comparable.
El trabajo duró 12 años; solo en la obtención de imágenes tardaron aproximadamente un día por neurona.
Los investigadores escanearon miles de cortes del cerebro de la larva utilizando un microscopio electrónico de alta resolución y reconstruyeron las imágenes resultantes en un mapa, anotando minuciosamente las conexiones entre neuronas.
Clasificaron cada neurona por la función que desempeña y descubrieron, por ejemplo, que los circuitos más activos del cerebro eran los que iban y venían de las neuronas del centro de aprendizaje.
También desarrollaron herramientas informáticas para identificar posibles vías de flujo de información y diferentes tipos de circuitos.
El trabajo mostró características de circuitos que recordaban “sorprendentemente” a arquitecturas de aprendizaje automático, por eso el equipo espera que el estudio continuado pueda inspirar nuevos sistemas de inteligencia artificial.
Lo que hemos aprendido sobre el código de la mosca del vinagre tendrá implicaciones para el código humano”, afirma Vogelstein. “Eso es lo que queremos entender: cómo escribir un programa que conduzca a una red cerebral humana”.
Los métodos y códigos aquí desarrollados están a disposición de quien intente cartografiar un cerebro animal aún mayor.
Se calcula que el cerebro de un ratón es un millón de veces mayor que el de una cría de mosca del vinagre, lo que significa que la posibilidad de cartografiarlo no es probable en un futuro próximo.
Aun así, los científicos esperan enfrentarse a él -dicen- posiblemente en la próxima década.
Con información de EFE
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Desarrollan un plástico que se descompone en el agua del mar para reducir la contaminación
Un equipo científico desarrolló un nuevo plástico duradero que, aseguran sus responsables, no contaminará los océanos. El nuevo material es tan resistente como los plásticos convencionales y biodegradable, pero lo que lo hace especial es que se descompone en el agua de mar.
Detrás de este desarrollo hay investigadores del Centro Riken y la Universidad de Tokio (Japón). Los resultados aún experimentales se publican en la revista Science.
Se espera que el nuevo plástico ayude a reducir la nociva contaminación por microplásticos que se acumula en océanos y suelos, según los investigadores liderados por Takuzo Aida.
“Con este nuevo material, hemos creado una nueva familia de plásticos que son fuertes, estables, reciclables, pueden servir para múltiples funciones y, lo que es más importante, no generan microplásticos”, resume Aida.
Los científicos han intentado desarrollar materiales seguros y sostenibles que puedan sustituir a los plásticos tradicionales, que no son sostenibles y dañan el medioambiente. Aunque existen algunos plásticos reciclables y biodegradables, el problema en buena parte persiste.
Y es que los plásticos biodegradables actuales -como el PLA- suelen acabar en el océano, donde no pueden degradarse porque son insolubles en agua.
Como resultado, los microplásticos (trozos de menos de 5 milímetros) dañan la vida acuática y llegan a la cadena alimentaria, y también al cuerpo humano, recuerda un comunicado del Riken.
En el nuevo trabajo, Aida y su equipo se centraron en resolver estas dificultades con plásticos supramoleculares, polímeros cuyas estructuras se mantienen unidas mediante interacciones reversibles.
Los nuevos plásticos se fabricaron combinando dos monómeros -moléculas- iónicos que forman puentes salinos reticulados, que proporcionan resistencia y flexibilidad.
Los nuevos plásticos no son tóxicos ni inflamables -es decir, no emiten CO2- y pueden remodelarse a temperaturas superiores a 120 grados como otros termoplásticos.
Para Joaquín Martínez Urreaga, de la Universidad Politécnica de Madrid, este trabajo es de gran interés porque propone, de forma solvente y creíble, una nueva alternativa para reducir el problema de la contaminación por residuos de plásticos, especialmente en mares y océanos.
La alternativa se basa en un nuevo tipo de plásticos, totalmente distintos a los convencionales, señala en declaraciones recogidas por Science Media Centre España, una plataforma de recursos científicos para periodistas.
Los plásticos convencionales más usados en la actualidad están constituidos por grandes moléculas donde los átomos y las moléculas están unidos entre sí por enlaces fuertes y resistentes a los microorganismos y a los agentes ambientales como agua, luz, oxígeno o calor.
Eso los hace duraderos y permite que los residuos abandonados y mal gestionados se descompongan lentamente y contaminen todo el medioambiente, detalla el investigador del departamento de Ingeniería Química Industrial y del Medio Ambiente de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales, quien no participa en el trabajo.
Sin embargo, los plásticos propuestos están formados por moléculas de tamaño moderado y, lo que es fundamental, unidas por enlaces que son fuertes pero que se pueden romper fácilmente en condiciones adecuadas.
Los enlaces se forman extrayendo sales del medio de reacción y se pueden romper simplemente reponiendo las sales. Eso se puede hacer en un proceso de reciclado de los plásticos, para recuperar los componentes de partida, y se puede lograr también, de forma natural, en el mar.
La propia salinidad del agua podría descomponer esos plásticos, regenerando las unidades de partida que, además, pueden ser ‘amigables’ con el medio, reduciendo así el problema de la contaminación, describe Martínez.
No obstante, opina, no cabe esperar que esta propuesta resuelva inmediatamente el problema. Se necesitan más estudios de ingeniería y economía para llevar el proceso a la práctica a gran escala.
Con información de EFE
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Expertos invitan a prevenir el cáncer testicular con autoexploración y apertura
Promover la autoexploración y eliminar las barreras sociales de la masculinidad son claves para un diagnóstico oportuno del cáncer testicular, del que se presentan, tan solo en México, 4 mil 500 casos al año, alertaron este jueves especialistas.
“Es indispensable inculcar la autoexploración testicular en la niñez y adolescencia, pues esto permite que ellos mismos reconozcan la anatomía de sus testículos y puedan identificar si existe alguna masa extraña, formación de nuevas venas o texturas irregulares que deban ser revisadas por un especialista”, dijo en conferencia de prensa el oncólogo Christian Camacho Limas.
El especialista, adscrito al Centro Médico ABC, aseguró que el cáncer testicular, aunque tiene una aparición más frecuente en jóvenes que rondan los 33 años, también ocurre en niños y adolescentes en cerca del 6 por ciento de los casos, mientras que el 8 por ciento corresponde a mayores de 55 años.
Sin embargo, lamentó que en México y Latinoamérica el concepto de masculinidad, asociado a valores como la fuerza, autosuficiencia y el sentido de protección, sea una barrera social que aleja a los hombres de una exploración médica oportuna.
El oncólogo expuso que, cuando uno o ambos testículos no descienden a la bolsa testicular o escrotal durante el primer año de vida, aumenta el riesgo de desarrollar este cáncer en un futuro.
Asimismo, contar con familiares directos, como el padre o un hermano, que hayan desarrollado esta condición incrementa su incidencia.
“En caso de identificar la presencia de una irregularidad en la forma o textura de los testículos, es necesario acudir con un especialista en urología, para realizar un diagnóstico integral, que incluya estudios de laboratorio, estudios de imagen como el ultrasonido testicular o la ecografía Doppler testicular, junto con una evaluación física y la revisión de síntomas”, expuso.
Explicó que, tras el diagnóstico, el tratamiento suele ser un procedimiento quirúrgico para extraer solo el testículo con el tumor, con lo que se preserva la fertilidad y una expectativa de curación de entre el 80 y el 90 por ciento.
“Otros enfoques terapéuticos pueden ser la radioterapia, la quimioterapia o la inmunoterapia, aunque esto dependerá de cada caso”, precisó Camacho Limas.
Carlos Vásquez Lastra, jefe de Urología del Centro Médico ABC, señaló que otro de los padecimientos de los hombres es la disfunción eréctil, que afecta hasta al 42 por ciento de aquellos entre 40 y 70 años.
Señaló que los trastornos cardiovasculares son la causa más frecuente de la disfunción, que se manifiesta como un síntoma de enfermedades que disminuyen o afectan el flujo sanguíneo como la hipertensión, diabetes, colesterol elevado o tabaquismo.
Explicó que en estos casos es necesario tratar la enfermedad de origen, así como el empleo de terapias que optimicen la circulación y, por ende, mejoren la calidad de las erecciones.
Reconoció que en muchas ocasiones y por miedo o vergüenza, los hombres guardan silencio en este tipo de problemas y se automedican o utilizan productos milagro, con la esperanza de ser curados.
Ambos especialistas coincidieron en que es fundamental invitar a que los hombres aprendan a prevenir de manera activa condiciones como el cáncer testicular y la disfunción eréctil.
Con información de EFE
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Experto alerta que resistencia bacteriana podría ser principal causa de muerte en 2050
La resistencia bacteriana podría convertirse en la principal causa de muerte a nivel mundial para el 2050, por lo que es urgente adoptar medidas para revertir esta situación, alertó este viernes un especialista.
“Se han hecho algunas estimaciones donde se calcula que si no controlamos este problema probablemente para el año 2050 mueran hasta 10 millones de personas por la falta de respuesta a los antibióticos que actualmente estamos manejando”, señaló Francisco Saynes Marín, presidente de la Sociedad Mexicana de Otorrinolaringología y Cirugía de Cabeza y Cuello.
En el marco de la semana Mundial de la Concientización sobre la Resistencia a los Antimicrobianos, convocada por la Organización Mundial de la Salud (OMS), el experto dijo que la inmunidad de las bacterias ante los medicamentos ha aumentado 10% en tan solo tres años y las muertes por esta resistencia se han elevado en más de 171%.
El especialista explicó que la resistencia bacteriana se presenta cuando, ante un proceso infeccioso generado por algún virus, bacteria u hongo, se da un tratamiento antibiótico innecesario al cual el paciente no responde o incluso, le complica el cuadro, donde en casos extremos puede provocar la muerte.
Leer también: Expertos invitan a prevenir el cáncer testicular con autoexploración y apertura
Sin embargo, esta situación no solo ocurre por el mal uso o abuso de antibióticos, sino también porque muchas personas no completan el tratamiento, lo que provoca que las bacterias que tuvieron contacto con el antibiótico guarden esa información y la compartan con otras bacterias que llegan al organismo, lo que las hace resistentes.
Aunado a ello, dijo que México es uno de los países con mayor automedicación, lo que también incide en que se genere esta resistencia.
“Muchas veces el mismo paciente va y se automedica o busca quién le dé un antibiótico y eso también genera resistencia bacteriana”, enfatizó.
Pero también, dijo, actualmente se sabe que la contaminación de las fuentes de agua con residuos industriales de empresas farmacéuticas también son parte del problema, pues esto se convierte en aguas tratadas que se utilizan para riego y para hidratar al ganado, y es a través del consumo de verduras y carnes que los antibióticos ingresan al organismo humano.
Ante ello, Saynes Marín señaló la importancia de hacer conciencia no solo en la población, sino también en el personal médico, el cual muchas veces desconoce el efecto que tiene un antibiótico o cede a la presión, especialmente de padres de pacientes pediátricos, de que se les suministren estos fármacos aunque no sean necesarios.
“Tenemos que adoptar la postura correcta, una postura ética y explicarle a los pacientes que no se requiere el consumo de antibióticos de forma indiscriminada”, señaló.
Insistió en el papel que juegan los gobiernos para diseñar planes de acción que permitan sanear aguas de riego para que no contengan antibióticos y mejorar la vigilancia a la industria agropecuaria para evitar el uso de antibióticos.
Cada noviembre se realiza la Semana Mundial de la Concientización sobre la Resistencia a los Antimicrobianos, con el objetivo de implementar actividades encaminadas a comprender y dimensionar la creciente inmunidad de las bacterias a los medicamentos y con ello, promover acciones entre la población para revertir dicho fenómeno.
Con información de EFE.
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