10 NUEVAS INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS
1- CIENTÍFICOS RUSOS CONVIERTEN EL CEREBRO EN TRANSPARENTE PARA ESTUDIAR SU FUNCIONAMIENTO
Una
nueva tecnología elaborada por los científicos rusos permite observar el
funcionamiento de las células del cerebro en el momento del aprendizaje o la
memorización, informa RIA Nóvosti.
Según
comentó el profesor del Instituto de Fisiología Regular de la Academia de
Ciencias Médicas de Rusia Konstantín Anojin, el invento se basa en un efecto
descubierto en el marco de un experimento.
Los científicos registraron los impulsos eléctricos en el cerebro de un roedor que había aprendido a pasar por el laberinto, buscando la comida.
Los investigadores observaron que en estado de reposo el cerebro del animal activa en un ritmo acelerado las mismas sucesiones de neuronas que se habían registrado en el momento de la acción misma.
Sin embargo, para realizar un análisis más profundo, los científicos tuvieron acudir a la teoría de los sistemas funcionales.
Según esta teoría, varias acciones, incluido el aprendizaje, están acompañadas por la formación de unas redes distribuidas por las neuronas, que pueden modificarse o desintegrarse a medida que transcurren los procesos de memorización o de olvido.
Para estudiar el proceso de la formación de estos sistemas dinámicos, los científicos necesitaban un método para distinguir cada neurona, algo que hasta el momento parecía imposible, porque los métodos actuales permiten solamente registrar la activación de regiones enteras en el cerebro, integradas por centenares de neuronas.
Y además, hacía falta poder observar todo el cerebro en el conjunto.
Los investigadores rusos acudieron a los recursos de lo que bautizaron como 'neurooptogenética', una combinación de los métodos de la óptica, la genética y la neurología.
En el marco de los complicados procesos que transcurren en el cerebro, los impulsos nerviosos que acompañan los momentos de la recepción de cualquier nueva experiencia cambian el potencial eléctrico en la membrana de la célula nerviosa y también activan los genes en el núcleo de la célula.
Los científicos ligaron un gen que participa en el proceso del aprendizaje, con una proteína fluorescente y lo incorporaron a los cerebros de ratas para revelar las células en las cuáles este gen se activaba.
Luego, hacían el cerebro prácticamente transparente con la ayuda de un preparado especial y lo escaneaban con haces de láser que potencian la fluorescencia.
De esa manera los especialistas pudieron ver cortes virtuales del cerebro de los roedores y hasta obtener por primera vez una reconstrucción tridimensional de grandes poblaciones de las células que participan en los procesos cognitivos en el cerebro.
Los científicos registraron los impulsos eléctricos en el cerebro de un roedor que había aprendido a pasar por el laberinto, buscando la comida.
Los investigadores observaron que en estado de reposo el cerebro del animal activa en un ritmo acelerado las mismas sucesiones de neuronas que se habían registrado en el momento de la acción misma.
Sin embargo, para realizar un análisis más profundo, los científicos tuvieron acudir a la teoría de los sistemas funcionales.
Según esta teoría, varias acciones, incluido el aprendizaje, están acompañadas por la formación de unas redes distribuidas por las neuronas, que pueden modificarse o desintegrarse a medida que transcurren los procesos de memorización o de olvido.
Para estudiar el proceso de la formación de estos sistemas dinámicos, los científicos necesitaban un método para distinguir cada neurona, algo que hasta el momento parecía imposible, porque los métodos actuales permiten solamente registrar la activación de regiones enteras en el cerebro, integradas por centenares de neuronas.
Y además, hacía falta poder observar todo el cerebro en el conjunto.
Los investigadores rusos acudieron a los recursos de lo que bautizaron como 'neurooptogenética', una combinación de los métodos de la óptica, la genética y la neurología.
En el marco de los complicados procesos que transcurren en el cerebro, los impulsos nerviosos que acompañan los momentos de la recepción de cualquier nueva experiencia cambian el potencial eléctrico en la membrana de la célula nerviosa y también activan los genes en el núcleo de la célula.
Los científicos ligaron un gen que participa en el proceso del aprendizaje, con una proteína fluorescente y lo incorporaron a los cerebros de ratas para revelar las células en las cuáles este gen se activaba.
Luego, hacían el cerebro prácticamente transparente con la ayuda de un preparado especial y lo escaneaban con haces de láser que potencian la fluorescencia.
De esa manera los especialistas pudieron ver cortes virtuales del cerebro de los roedores y hasta obtener por primera vez una reconstrucción tridimensional de grandes poblaciones de las células que participan en los procesos cognitivos en el cerebro.
Ahora los investigadores pueden observar incluso el funcionamiento de los cerebros de animales vivos, potenciando la fluorescencia de las células con el láser.
Según comenta Anojin, el desarrollo de métodos semejantes fomentará en los próximos años grandes descubrimientos en el ámbito de la investigación de la acción cerebral.
2 - CREAN RETINAS A PARTIR DE CÉLULAS MADRE
Científicos
japoneses fabrican la estructura del ojo más compleja en el laboratorio.
Basta
con crear las propiedades de cultivo más adecuadas para que un grupo de células
madre embrionarias se transformen espontáneamente en el laboratorio en un
tejido tan complejo como la retina.
Esta pirueta científica la ha conseguido un grupo de investigadores japoneses a partir de células madre extraídas de embriones de ratón. Las células se transformaron en el nuevo tejido y se organizaron ellas mismas hasta reproducir la estructura de la retina.
La retina es la capa de tejido sensible a la luz que se encuentra en la parte posterior interna del ojo y actúa como la película en una cámara: las imágenes pasan a través del cristalino del ojo y son enfocadas en la retina.
Este gran paso, que podría revolucionar el tratamiento de las enfermedades de la retina, merece hoy la portada de la prestigiosa revista «Nature», donde se detalla el experimento.
El estudio se acompaña de fotos y vídeos que registran por primera vez —y en tiempo real— las diferentes fases de desarrollo del ojo de los mamíferos, con la particularidad de que las imágenes no provienen de animales vivos, sino de un cultivo de laboratorio.
Si el experimento se pudiera reproducir con éxito en humanos, serviría no tanto para trasplantar retinas sintéticas completas sino para contar con una fuente de células útil para diferentes tratamientos.
El equipo científico que ha conseguido este paso está liderado por Yoshiki Sasai, del Centro Riken de Biología del Desarrollo.
En la última década han estado trabajando para dar el empujón necesario a las células madre embrionarias y que se pudieran convertir en diferentes células del sistema nervioso, desde neuronas a células de la retina.
Pero Sasai pretendía ir más lejos y descubrir cómo esas células podrían servir para construir tejidos y órganos complejos.
El fruto de este trabajo es lo que se presenta ahora. Utilizaron las mismas condiciones de cultivo con las que conseguían que las células embrionarias se convirtieran en células de la retina y añadieron proteínas para favorecer la formación de una estructura más rígida.
En menos de una semana las células empezaron a formar pequeñas vesículas y a diferenciarse. La mayor sorpresa fue ver cómo las células se organizaron en una estructura de capas tridimensional que recordaba la cuenca óptica, tanto en su forma como en su composición.
Esta pirueta científica la ha conseguido un grupo de investigadores japoneses a partir de células madre extraídas de embriones de ratón. Las células se transformaron en el nuevo tejido y se organizaron ellas mismas hasta reproducir la estructura de la retina.
La retina es la capa de tejido sensible a la luz que se encuentra en la parte posterior interna del ojo y actúa como la película en una cámara: las imágenes pasan a través del cristalino del ojo y son enfocadas en la retina.
Este gran paso, que podría revolucionar el tratamiento de las enfermedades de la retina, merece hoy la portada de la prestigiosa revista «Nature», donde se detalla el experimento.
El estudio se acompaña de fotos y vídeos que registran por primera vez —y en tiempo real— las diferentes fases de desarrollo del ojo de los mamíferos, con la particularidad de que las imágenes no provienen de animales vivos, sino de un cultivo de laboratorio.
Si el experimento se pudiera reproducir con éxito en humanos, serviría no tanto para trasplantar retinas sintéticas completas sino para contar con una fuente de células útil para diferentes tratamientos.
El equipo científico que ha conseguido este paso está liderado por Yoshiki Sasai, del Centro Riken de Biología del Desarrollo.
En la última década han estado trabajando para dar el empujón necesario a las células madre embrionarias y que se pudieran convertir en diferentes células del sistema nervioso, desde neuronas a células de la retina.
Pero Sasai pretendía ir más lejos y descubrir cómo esas células podrían servir para construir tejidos y órganos complejos.
El fruto de este trabajo es lo que se presenta ahora. Utilizaron las mismas condiciones de cultivo con las que conseguían que las células embrionarias se convirtieran en células de la retina y añadieron proteínas para favorecer la formación de una estructura más rígida.
En menos de una semana las células empezaron a formar pequeñas vesículas y a diferenciarse. La mayor sorpresa fue ver cómo las células se organizaron en una estructura de capas tridimensional que recordaba la cuenca óptica, tanto en su forma como en su composición.
3- NANOPARTÍCULAS PARA DESTRUIR LAS BACTERIAS MÁS RESISTENTES
Un
equipo de ingenieros encabezado por James Hedrick, de la corporación IBM,
desarrolló una nueva tecnología que puede revolucionar los actuales métodos del
tratamiento de infecciones resistentes, informa Wall Street Journal.
Los
investigadores crearon unas nanopartículas que pueden determinar y destruir las
membranas celulares de ciertas cepas de bacterias resistentes a los
antibióticos (como por ejemplo el estafilococo áureo, o SARM, resistente a la
meticilina), provocando también la degradación de las células bacterianas, sin
dañar a las células sanas.
Las nanopartículas, hechas de plástico biodegradable, llevan una carga eléctrica y se atraen por la carga opuesta en la superficie de la membrana celular de las bacterias. "Las partículas perturban la membrana, generan agujeros en ella y la vacían", explica James Hedrick, uno de los investigadores de IBM, citado por Wall Street Journal.
El efecto de varios antibióticos tradicionales se basa en que previenen la multiplicación de ciertos tipos de microorganismos que pueden causar infecciones, atacando las partes internas de las células, incluido el ADN, o externas, como las membranas celulares.
Normalmente estos preparados funcionan bien, pero a veces, cuando no todas las bacterias están destruidas, surgen nuevas cepas resistentes a los fármacos.
En cambio, los inventores opinan que la destrucción de las bacterias por las nanopartículas impide que las bacterias desarrollen resistencia a éstas.
Según comentó Mario Raviglione, experto en enfermedades infecciosas de la Organización Mundial de la Salud, "es como un misil contra la célula".
La empresa, que lleva décadas estudiando la nanotecnología, en los últimos años emplea los semiconductores microscópicos en nuevos ámbitos, como la depuración del agua y el reciclaje de plásticos.
Y ahora buscará implementar los logros tecnológicos en la medicina, abriéndose nuevos mercados.
Según informa la Organización Mundial de la Salud, la resistencia de las bacterias a los fármacos constituye uno de los problemas más graves de la sanidad mundial.
Pronto puede llegar una época en la que no tengamos fármacos para ciertas bacterias, según advirtió la directora regional de la OMS para Europa, Zsuzsanna Jakab.
El Día Mundial de la Salud, que se celebrará el jueves 7 de abril, estará dedicado este año a la resistencia a los antimicrobianos.
Las nanopartículas, hechas de plástico biodegradable, llevan una carga eléctrica y se atraen por la carga opuesta en la superficie de la membrana celular de las bacterias. "Las partículas perturban la membrana, generan agujeros en ella y la vacían", explica James Hedrick, uno de los investigadores de IBM, citado por Wall Street Journal.
El efecto de varios antibióticos tradicionales se basa en que previenen la multiplicación de ciertos tipos de microorganismos que pueden causar infecciones, atacando las partes internas de las células, incluido el ADN, o externas, como las membranas celulares.
Normalmente estos preparados funcionan bien, pero a veces, cuando no todas las bacterias están destruidas, surgen nuevas cepas resistentes a los fármacos.
En cambio, los inventores opinan que la destrucción de las bacterias por las nanopartículas impide que las bacterias desarrollen resistencia a éstas.
Según comentó Mario Raviglione, experto en enfermedades infecciosas de la Organización Mundial de la Salud, "es como un misil contra la célula".
La empresa, que lleva décadas estudiando la nanotecnología, en los últimos años emplea los semiconductores microscópicos en nuevos ámbitos, como la depuración del agua y el reciclaje de plásticos.
Y ahora buscará implementar los logros tecnológicos en la medicina, abriéndose nuevos mercados.
Según informa la Organización Mundial de la Salud, la resistencia de las bacterias a los fármacos constituye uno de los problemas más graves de la sanidad mundial.
Pronto puede llegar una época en la que no tengamos fármacos para ciertas bacterias, según advirtió la directora regional de la OMS para Europa, Zsuzsanna Jakab.
El Día Mundial de la Salud, que se celebrará el jueves 7 de abril, estará dedicado este año a la resistencia a los antimicrobianos.
4-Restos de dinosaurios
- En abril se presentaron en Teruel los restos del cráneo del dinosaurio más grande de Europa.
- Científicos del Instituto IrsiCaixa descifraron cómo el VIH penetra las células del sistema inmunitario que propagan el virus dentro del organismo humano.
- Investigadores de Alicante encontraron un nuevo componente que impide que las células aniden en otros órganos y generen nuevos focos de cáncer.
5-Robots 2012: las innovaciones del año
Este año las ferias de
robótica más importantes del orbe presentaron humanoides que podrían ser tus
compañeros diarios en el futuro cercano.
en
algunos años podría haber robots en nuestra vida diaria, lo que
significaría una revolución tecnológica, social y cultural que afectaría las
vidas de millones de personas en el mundo desarrollado (de hecho ya hay
algunos, como la aspiradora independiente Roomba, que en sentido estricto es un
robot).
Uno
de los retos es lograr que los robots perciban y registren el medio ambiente, y
que en el futuro actúen en consecuencia (un proceso similar al que
experimentamos los seres humanos: “la estufa quema, no hay que tocarla” “esa
persona es agresiva, hay que evitarla”, “esta persona no habla español pero sí
inglés, hay que comunicarnos con ella en este idioma”).
Los
diseños presentados en estas ferias también tienen que escapar a lo que el
experto en robots japonés Masahiro Mori llamó el “Valle Inquietante”, y que
se refiere a un nivel de realismo en un robot que no es total, y que por lo
tanto causa temor e inquietud en quien lo ve.
Según
esta teoría, si el robot busca tener una apariencia y comportamiento 100%
humanos pero no lo logra, nuestro cerebro puede detectar las diferencias y
provocarnos ansiedad. Por el contrario, si el diseño del robot es, valga la
redundancia, evidentemente robótico, entonces percibimos que se trata de un
objeto y nos acercamos a él como tal.
En
marzo los organizadores de Innorobo, que se llevó a cabo en Lyon,
Francia, presentaron a humanoides revolucionarios, como el sudcoreano Kibo
2.0, que tiene una cámara que reconoce los rostros de las personas con que
interactúa, así como un micrófono de reconocimiento de voz. Que los robots
tengan estas capacidades se traduce en que pueden establecer una relación de
mediano a largo plazo con un ser humano.
Otro
de los adelantos que se presentaron se relacionaron con la piel robótica:
un material con el que el robot puede registrar y almacenar información sobre
las texturas y densidades de los objetos que lo rodean. Tal es el caso del
modelo desarrollado por Giorgio Metta y su equipo del Instituto Italiano de
Tecnología. Esto podría romper una más de las barreras que impiden la relación
fluida entre humanos y robots.
Como
declaró a BBC el organizador del evento, Bruno Bonell: “Una de mis más grandes
convicciones es que la diferencia entre una máquina y un robot es la reacción
emocional que puedes elaborar con los humanos”. Para muestra Paro, la foca robot
diseñada en Japón y que
de
de
hace varios meses ha servido como terapia para las víctimas del tsunami de
2011.
Aquí,
imágenes de algunos de los robots presentados al ritmo de jazz:
¡Y
el robot de servicio REEM, de Pal Electronics! Nos recuerda al humanoide
contra el que Will Smith peleaba en Yo, Robot:
En Robotique 2012 que se llevó a cabo en mayo en Lausanne, Suiza, se presentaron modelos humanoides como el iCub (¡tiene apariencia infantil y mide 1.20 centímetros!), que interactuaron sobre todo con niños, lo que nos lleva a pensar en el rol que los robots podrían tener en las escuelas.
En
Corea del Sur, país que se encuentra a la vanguardia de esta industria, ya se
corren programas prototipo en que robots enseñan a los niños a hablar inglés.
En la feria también se presentaron los más recientes adelantos en el campo de
la industria (esto invariablemente transformará las relaciones laborales en
fábricas, minas y el campo).
Por
su parte, FESTO presentó el AirJelly, un robot que asemeja a una medusa y que
tiene un diámetro de 1.3 metros. Se mueve con gracia y elegancia, contrario a
los movimientos.
6-Nuevo robot busca vida en Marte
Aunque su antecedente más directo
fueron las misiones"Viking" (de 1970) dedicadas a buscar microbios,
este verano la NASA enviará a Marte un nuevo robot llamado Curiosity cuya
misión será buscar lugares que pudieron haber acogido vida.
"El
término 'detección de vida' es tan confuso y tan difícil de establecer que no
facilita un buen punto de partida", dijo el geólogo John Grotzinger, del
Instituto Tecnológico de California. Así, la expedición programada para el
6 agosto es una expedición geológica a Crater Gale, situado al sur del ecuador
del planeta rojo. El crater de 154 kilómetros de ancho, se formó hace unos
3,500 o 3,800 millones de años cuando -según los cálculos científicos- Marte,
la Tierra y el resto de los planetas de nuestro sistema solar fueron
bombardeados por meteoritos.
El
motivo de la visita a esa area en particular, son los 5 kilómetros de altura de
los escombros acumulados dentro del cráter que siguen acumulándose. Los
científicos creen que la montaña situada al acentro de la cuencia son los
restos de capas de sedimentos que alguna vez llenaron el agujero. Aunque no
está claro aún, cómo, se sabe que los sedimentos fueron arrastrados dejando al
Monte Sharp. Lo anterior podría revelar la historia geológica de Marte como
ninguna otra información puede hacerlo en nuestro planeta.
"No
hay ningún lugar en la Tierra donde puedas obtener la historia completa de una
vez", dijo Grotzinger el mes pasado. "En Gale no es necesario
reconstruir las capas. Se puede ver cómo van de mayor a menor. La flecha del
tiempo siempre apunta en la dirección correcta. Todo se presenta de manera muy
sencilla", añadió.
Conservación
de la vida
Otras
misiones ha Marte, como la Exploración Rovers de la NASA -operando desde hace
más de siete años- encontró minerales que sólo están presentes en el agua de la
Tierra. Para que exista la vida, se requiere de agua, energía y una fuente de
carbón. Las nuevas misiones están dedicadas a identificar vestigios de las
otras condiciones. Lo que sabe hasta el momento además de la existencia de
agua, es que el clima en otros tiempos fue más cálido y húmedo que el de hoy,
más cercano al desértico.
El
vehículo despegó a bordo de un cohete no tripulado Atlas 5 el 26 de noviembre
pasado, para un viaje de nueve meses, con 60 millones de kilómetros por delante
que deberían terminar justo el 6 de agosto. Hasta entonces no sabremos si la
misión de dos años en marte sea posible, pues no hay garantías absolutas de un
aterrizaje exitoso.
7-Nuevos robots con cara humana
Los
autómatas pueden volverse mucho mas realistas haciendo uso de la nueva
tecnología de clonación llevada a cabo por científicos de Disney.
Diseñar un robot con una cara que se parezca a una persona es una tarea
demasiado compleja, porque debería tener el inmenso repertorio de expresiones,
y cada una de ellas tiene que estar acompañada por sutiles cambios en la
piel como hoyuelos y arrugas, por ejemplo.
El
hecho de no capturar en forma correcta estos rasgos distintivos conlleva a
problemas inesperados, donde el comportamiento no humano de un autómata, nos
altera un poco. La nueva tecnología de Disney pretende solucionar este
inconveniente simulando las expresiones faciales de una persona real.
En
una primera instancia se lleva a cabo un escaneo facial de las expresiones del
sujeto, capturando todas las arrugas y pliegues de la piel. Luego una computadora
trabaja con el grosor de la piel y las posiciones de los motores mecánicos
ocultos que se necesitan para imitar las expresiones. La piel esta hecha de
silicona y se la coloca sobre una cabeza animatronica.
8-Avances en descubrir las causas genéticas de enfermedades comunes
Según un artículo publicado esta semana en Guardian Unlimited,
varios grupos de científicos han avanzado considerablemente en la investigación
sobre las causas genéticas de siete enfermedades comunes, entre las que se
incluyen la diabetes, la artritis y la hipertensión, completando el mayor
análisis del genoma humano. Utilizando nuevas técnicas para examinar el ADN de
miles de pacientes, los científicos observaron también elementos genéticos
comunes en casos de enfermedades coronarias. Sus descubrimientos allanan el
camino hacia mejores tratamientos y posibles curas para los millones de
personas que desarrollan estas enfermedades cada día.
Según Peter Donnelly de la Universidad de Oxford, que dirigió el
programa de investigación de 9 millones de libras (unos 13,3 millones de euros)
financiado por la Wellcome Trust: "Identificando los genes que subyacen
tras estas enfermedades, nuestro estudio debería permitir a los científicos
entender mejor cómo se produce la enfermedad, que personas tienen más riesgo de
desarrollara y, llegado el momento, producir tratamientos más personalizados y
eficaces".
Desde la compleción del proyecto genoma humano en el 2000, que
elaboró un mapa con cada gen del cuerpo humano, los científicos han
identificado rápidamente raras variaciones genéticas que causan la mayoría de
la enfermedades hereditarias, como la fibrosis quística.
"Ha sido mucho más complicado identificar las variaciones
comunes de enfermedades como la diabetes o la enfermedad de Crohn, en las que
participan múltiples genes, pero los efectos de cada uno de ellos son
menores", señaló Mark Walport, director de Wellcome Trust.
Estudiando el ADN de 17.000 personas, los 50 grupos de
investigación identificaron 24 nuevos enlaces genéticos para enfermedades como
el trastorno bipolar, la enfermedad de Crohn, enfermedades coronarias, diabetes
de los tipos 1 y 2, artritis reumatoide e hipertensión, triplicando el número
de genes asociado previamente a ellas.
En el estudio, los científicos analizaron muestras de ADN de
2.000 pacientes por enfermedad, comparándolas con 3.000 muestras de control de
voluntarios sanos, y buscaron alrededor de 500.000 diferencias genéticas en
cada muestra. Los resultados completos del Wellcome trust Case Control Project
han sido publicados en las revistas Nature y Nature Genetics.
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