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viernes, 18 de febrero de 2011

Sexo y violencia, dos caras de una misma VMH

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Los científicos han sabido desde hace mucho tiempo que la estimulación de una región particular del cerebro podría desencadenar un comportamiento agresivo. Pero los métodos utilizados en esos estudios, que datan de la década de 1920, eran mucho menos precisos que las sofisticadas herramientas a disposición de los neurocientíficos de hoy.

En el estudio publicado el 10 de febrero 2011 en la revista Nature, David Anderson y su equipo del Instituto de Tecnología de California en Pasadena (CalTech) decidieron identificar el circuito neuronal básico que subyace al comportamiento agresivo usando métodos más modernos. Centraron sus esfuerzos en una región del hipotálamo del cerebro llamado el núcleo ventromedial, concretamente en la parte más profunda de esta región; una pequeña área cerca de 300 micrones de diámetro, llamada VMHv1.

Los investigadores insertaron durante un período de varios meses diminutos paquetes de electrodos en el cerebro de ratones machos permitiendo registrar la actividad de 104 neuronas individuales del VMHv1. El hipotálamo y sus subdivisiones, una de las más antiguas estructuras del cerebro, son universales en todos los mamíferos. El sexo y la violencia también lo son, y es muy probable que unos circuitos muy similares existan también en los humanos.

Mientras el ratón macho estaba solo en su jaula, estas neuronas permanecían pasivas. Sin embargo, los ratones son territoriales, así que cuando los investigadores colocaron a un segundo ratón macho en su jaula, el ratón atacaba, golpeaba con su cabeza y mordía. Cada vez que se produjo este comportamiento, los investigadores observaron que un subconjunto de células cerca de los electrodos implantados comenzaron a activarse. Mientras que algunas neuronas comenzaban a dispararse en el momento en que el foráneo entraba en su jaula, las demás sólo se disparaban una vez que el ratón luchaba.

Cuando los investigadores colocaron una hembra de ratón en la jaula en vez de un segundo varón, el ratón se convirtió en cariñoso. Los investigadores pudieron ver que casi la mitad de las neuronas del VMHv1 activadas con anterioridad también lo hacían en esta situación. Y, aunque el circuito neuronal se desarrollaba de forma diferente (cuando los ratones comenzaron a aparearse, la actividad de las neuronas en el VMHv1 disminuyó), parece ser que la interpretación del input en uno de los dos comportamientos, inhibía la posible activación del otro.

"La interacción entre el sexo y la violencia está profundamente enraizada en la arquitectura básica del cerebro" Clifford Saper, neurólogo de la Facultad de Medicina de Harvard

La forma más precisa de manipular circuitos cerebrales concretos es una técnica desarrollada en los últimos años llamada optogenética. Empleando este procedimiento, utilizaron posteriormente un virus para insertar un gen en neuronas del VMHv1 el cual codificaba un canal iónico que permitía controlarlo (activarlo o no) con la luz. Una vez que el virus había infectado a las neuronas insertando su carga genética, los investigadores utilizaron un cable de fibra óptica para iluminar esta región del cerebro. La combinación de genes que solo se activan en ciertas zonas y de luces que solo inciden en cierto momento permite un control espaciotemporal muy fino en la manipulación de la actividad cerebral. Es así como Dayu Lin, del equipo de CalTech, identificó con gran precisión los circuitos del hipotálamo que subyacen a los comportamientos agresivos.

Cuando los investigadores hiperactivaban los circuitos del VMHvl con sus técnicas optogenéticas, los ratones macho se volvieron anormalmente agresivos: atacaban no solo a machos y hembras por igual (ver video), sino también a machos castrados, a quien los hombres por lo general se ignora, así como los animales anestesiados e incluso a los objetos inanimados, como un guante de látex inflado. "La luz se enciende y el animal ataca el guante. La luz se apaga y el animal deja de atacar ", dice Anderson. El dato alentador es que confirmó que el sexo suprimía la agresividad, ya que esa misma hiperactivación optogenética no tenía el menor efecto si el ratón ya estaba inmerso en una actividad sexual. Es otra evidencia más de que el sexo y la violencia requieren parte de las mismas redes neuronales, y de que estas compiten entre sí hasta que uno u otro comportamiento se impone.

Quizás, dice Anderson, la interpretación del input en ésta zona del cerebro podría funcionar mal en algunos delincuentes sexuales violentos. "Tal vez en aquellos individuos hay algún tipo de defecto de conexión de estos circuitos en el cerebro, por lo que los impulsos violentos y los impulsos sexuales no están bien separados unos de otros".

Los resultados sugieren que estas conductas se localizan en esta región particular del cerebro, y no tan ampliamente distribuidos en el hipotálamo, como estudios previos sugirieron. Que la inactivación de un circuito cerebral elimine el comportamiento agresivo solo prueba que ese es uno de los muchos elementos que pueden intervenir en el fenómeno, pero que la actividad anormal de esos mismos circuitos dispare por sí misma el comportamiento agresivo es una evidencia que apunta al controlador fundamental del proceso.


lunes, 8 de noviembre de 2010

mielina, entre la excelencia y el delirio


El cerebro del niño de 6 años es básicamente materia gris. Conforme su cerebro madura la sustancia gris transita a blanca a diferentes velocidades según diferentes partes del cerebro. Las células cerebrales forman materia o sustancia blanca al recubrir las glías los axones de las neuronas con una capa de mielina, de la misma forma que un cable de cobre se recubre con un aislamiento plástico, evitando de esta forma la pérdida de señales eléctricas en su recorrido por las células nerviosas.

La sustancia gris, al carecer de mielina, no es capaz de transmitir rápidamente los impulsos nerviosos. Esta característica se asocia con la función del procesamiento de información (recuerdos), es decir, da la función del razonamiento y consta de somas neuronales densamente agrupados. La blanca, en cambio, está formada por millones de vías de comunicación, cada una compuesta por un cable largo e independiente, el axón, cubierto por la mielina que es quien dota de este color característico y permite a la sustancia blanca interconectar diferentes partes y lados del cerebro. Esto explica que con la edad, el cerebro pase a ser un órgano de, fundamentalmente, conexiones a corta distancia a uno con muchas conexiones a larga distancia (equipo de Bradley Schlaggar de la Universidad Washington en San Luís).

La mielina es una sustancia producida por dos tipos de células gliares: las células de Schwann encargadas de sintetizar la mielina y presentes en las neuronas conectivas y motoras, y los oligodendrocitos, que construyen una envoltura formando una capa gruesa alrededor de los axones de las neuronas de seres vertebrados y que se da en conocer como la vaina de mielina. Este esfingofosfolípido formado por un alcohol llamado esfingol, una cadena de ácido graso, fosfato y colina evita que la señal se escape y se disipe y permite que los impulsos nerviosos recorran los axones hasta cien veces más deprisa.

La experiencia influye en la mielinización: el tráfico detectado en el flujo de impulsos lo largo de los axones altera otro tipo de célula glial, el astrocito, que libera un factor químico encargado de estimular en los oligodentritos la síntesis de mielina y hace también aumentar la cantidad de neurregulina, una proteína que reviste los axones y que hace que las células de Schwann produzcan mayor número de capas de mielina alrededor del axón cuando la detectan.

Ahora bien, en neurología, más veloz no significa necesariamente mejor. La información debe recorrer distancias enormes entre los centros cerebrales, cada uno con su función determinada, y ha de llegar de forma simultánea a un lugar y en un instante precisos. Una vez que el axón ha sido mielinizado, los nódulos de Ranvier resultan cruciales para la coordinación. Estas interrupciones de la vaina aislante, lejos de ser un defecto, operan como intrincados repetidores bioeléctricos que generan, regulan y propagan con prontitud, a lo largo del axón, las señales eléctricas. Este ajuste de la velocidad de conducción es clave para que las descargas de los impulsos eléctricos de múltiples axones lleguen al mismo tiempo y que con la convergencia se aumente la intensidad de la señal estrechando la conexión entre las neuronas implicadas.

La estimulación y el ejercicio de las habilidades específicas es clave para su desarrollo. Vicent J. Schmithorst, del Hospital Infantil de Cincinnati ha hallado que los niños desatendidos que han crecido en un entorno sin mucha estimulación (acceso a múltiples juguetes e interacción social) poseen en la edad adulta hasta un 17 por ciento menos de sustancia blanca en el cuepo calloso que pone en conexión los dos hemisferios cerebrales. También se infieren a su vez “ventanas” de edad para el aprendizaje de nuevas destrezas ya que el aislamiento de las fibras nerviosas se comprende fundamentalmente entre los 5 y 18 años. A partir de entonces se desarrolla un tipo distinto de aprendizaje basado en la intervención directa de las sinapsis mientras un tipo de proteína, la Nogo-A, evita que los axones se ramifiquen y establezcan nuevas conexiones.

La mielinización se produce a edades distintas. En el recién nacido, las células mielinizadas predominan sólo en unas pocas regiones cerebrales aumentando luego a un ritmo irregular. En ciertos lugares la deposición del aislante no termina hasta los 25 o 30 años. La mielinización progresa como una onda, desde la parte posterior de la corteza cerebral (nuca) hasta la parte frontal (frente). Termina en los lóbulos frontales, las regiones responsables de la planificación, el juicio y el razonamiento de nivel superior, capacidades que se adquieren sólo con la experiencia. Se ha conjeturado que la escasez de mielina en el prosencéfalo explica que los adolescentes no posean la capacidad de los adultos para tomar decisiones o que las mujeres maduren a más temprana edad ya que este proceso se desarrolla en ellas con anterioridad (Ignacio Morgado, catedràtic de Psicobiologia en la Universitat Autònoma de Barcelona. Conferencia en la Setmana Mundial del Cervell 2010).

Investigaciones recientes de Leslie K. Jacobsen, de la Universidad de Yale, indican que la exposición al humo de tabaco durante el desarrollo fetal tardío o durante la adolescencia, cuando el haz aludido se halla acumulando mielina, causa el deterioro de la sustancia blanca. La nicotina y otras sustancias psicoactivas afectan a los receptores de los oligodendrocitos alterando la normal actividad mielinizante (como factor epigenético) pudiendo ser el desencadenante de trastornos como la esquizofrenia que aparecen típicamente en la adolescencia y que, al igual que el autismo, el trastorno bipolar, la dislexia, el trastorno de déficit de atención con hiperactividad o la mitomanía, se saben correlacionados con trastornos genéticos vinculados a la formación anómala de la mielina.

domingo, 31 de octubre de 2010

Lost Control

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Eduard Büsching envió a Albert Einstein una copia de su libro “No hay dios” en 1929. En la carta de respuesta que envió Einstein el 25 de octubre, éste afirmaba que el libro sólo trataba sobre la no existencia de un dios personal y se declaraba seguidor de Spinoza, afirmando:
Nosotros, los seguidores de Spinoza, vemos a nuestro dios en el maravilloso orden y las leyes de todo lo que existe […]




En el siglo XVII un filósofo se adelantó 300 años a la neurociencia actual, escribiendo:
Y como aquellos que no entienden la naturaleza de las cosas nada afirman realmente acerca de ellas, sino que sólo se las imaginan, y confunden la imaginación con el entendimiento, creen por ello firmemente que en las cosas hay un Orden, ignorantes como son de la naturaleza de las cosas y de la suya propia. Pues decimos que están bien ordenadas cuando están dispuestas de tal manera que, al representárnoslas por medio de los sentidos, podemos imaginarlas fácilmente y, por consiguiente, recordarlas con facilidad; y, si no es así, decimos que están mal ordenadas o que son confusas. Y puesto que las cosas que más nos agradan son las que podemos imaginar fácilmente, los hombres prefieren, por ello, el orden a la confusión, como si, en la naturaleza, el orden fuese algo independiente de nuestra imaginación;[…]
El que escribió esto en el apéndice al primer libro de su Ética no fue otro que Spinoza. Einstein no sólo se equivocó al rechazar la mecánica cuántica, tampoco parece que estuviese muy fino en su lectura de su filósofo de cabecera
Esta visión del universo por parte de Einstein como un todo ordenado y armónico condicionó su aceptación de los avances que para la física supuso la mecánica cuántica, a pesar de las evidencias experimentales.



Cincuenta años después, Carl Sagan, no pudo sustraerse a la visión del universo como un “cosmos”, un todo ordenado y armónico. En su famosa serie de televisión de este título, afirmaba: “El cosmos está lleno más allá de toda medida de verdades elegantes; de interrelaciones exquisitas; de la sobrecogedora maquinaria de la naturaleza”. Si nos fijamos bien, es la misma idea de Einstein expresada en términos no tan explícitos.


¿Pero existen realmente ese orden y esa armonía? ¿Existe esa maquinaria universal que les habla de un relojero a los seguidores del diseño inteligente? ¿O es solamente una simplificación a la que nos obliga nuestra limitada capacidad para gestionar la información?


La mecánica cuántica se fundó sobre la existencia de la dualidad onda-corpúsculo de la luz y la materia, y el enorme éxito de la mecánica cuántica viene a reforzar este dualismo. ¿Pero cómo podemos concebir, cómo podemos pensar que una partícula tenga realmente las propiedades de una onda? ¿Y cómo podemos imaginar una onda que tiene realmente las propiedades de una partícula? Se podría construir una mecánica cuántica consistente sobre la idea de que un rayo de luz o un electrón se pueden describir simultáneamente por los conceptos incompatibles de onda y de partícula.


En 1927, Niels Bohr se dio cuenta de que la clave para poder tener un discurso consistente estaba en la palabra “simultáneamente”. Se dio cuenta de que nuestros modelos de la materia y de la luz se basan en su comportamiento durante los experimentos que se realizan en los laboratorios. En algunos de esos experimentos se comportan como partículas (efectos fotoeléctrico y Compton, rayos catódicos) y en otros como ondas (doble rendija, difracción). Pero la luz y los electrones nunca se comportan simultáneamente como si consistieran de partículas y ondas. En cada experimento específico se comportan o como partículas o como ondas.


Esto sugirió a Bohr que las descripciones corpuscular y ondulatoria de la luz y la materia son ambas necesarias si bien son lógicamente incompatibles entre sí. Deben ser consideradas complementarias entre sí, como si fueran dos caras de la misma moneda. De aquí que Bohr formulase lo que se conoce como Principio de Complementariedad: Los modelos corpuscular y ondulatorio son ambos necesarios para una descripción completa de la materia y de la radiación electromagnética; dado que estos modelos son mutuamente excluyentes, no pueden usarse simultáneamente; cada experimento, o el experimentador que diseña el experimento, selecciona una descripción u otra como la apropiada para el mismo.


Es importante comprender lo que significa realmente el principio de complementariedad. Al aceptar la dualidad onda-corpúsculo como un hecho de la naturaleza, Bohr estaba diciendo que la luz y los electrones (u otros objetos) presentan potencialmente las propiedades tanto de partículas como de ondas, hasta que se les observa, momento en el que se comportan como si fuesen una u otra, dependiendo del experimento y de la elección del experimentador. Esta afirmación tiene implicaciones muy profundas, ya que significa que lo que observamos en nuestros experimentos no es la naturaleza como realmente es cuando no la observamos. De hecho, la naturaleza no favorece un modelo en concreto cuando no la observamos; más bien, es una mezcla de las muchas posibilidades que tiene de ser hasta que la observamos. Al montar un experimento, seleccionamos el modelo que exhibirá la naturaleza, y nosotros decidimos si los fotones, los electrones o las pelotas de tenis (si van suficientemente rápido) se van a comportar: como partículas o como ondas.


En otras palabras, según Bohr, el experimentador se convierte en parte del experimento. El experimentador interactúa con la naturaleza, por lo que nunca podemos observar todos los aspectos de la naturaleza como realmente es. De hecho, esa expresión, por muy atractiva que sea, no tiene sentido operativo. Por el contrario, sólo podemos conocer la parte de la naturaleza que se manifiesta en nuestros experimentos. La consecuencia de este hecho es el principio de incertidumbre, que establece una limitación cuantitativa sobre lo que podemos aprender de la naturaleza en una interacción dada; y la consecuencia de esta limitación es que debemos aceptar la interpretación probabilística de los procesos cuánticos individuales. De aquí el nombre de principio de indeterminación que recibe a veces el principio de incertidumbre. Mientras la mecánica cuántica siga siendo válida, no hay forma de evitar estas limitaciones epistemológicas, sobre lo que podemos conocer.


El principio de complementariedad y sus consecuencias epistemológicas están, por tanto, en abierta contradicción directa con la visión del universo como un todo ordenado y armónico, sometido a leyes inmutables, independiente en su funcionamiento de nosotros y de nuestras observaciones. La mecánica cuántica que no podemos afirmar cómo es en sí la naturaleza, tan sólo cómo se comporta en nuestros experimentos (esta posición se llama empirismo en filosofía).


¿Cómo es posible que mentes brillantes como las de Einstein, Sagan y otras muchas caigan en la falacia cosmista? ¿Por qué, a pesar de conocer la mecánica cuántica seguían pensado que el universo es un cosmos? La respuesta está en las propiedades de la información y en las limitaciones de nuestro cerebro.


A nadie se le oculta que la información es costosa de conseguir, de almacenar, de manipular y de recuperar. Por consiguiente, nuestro limitado cerebro, inmerso en un entorno que le ofrece infinidad de datos, debe seleccionar cuáles eleva a nivel consciente, cuáles almacena, cómo los almacena y cómo accede a ellos. Para poder manejar la enorme cantidad de información necesaria para la supervivencia nuestro cerebro se ve obligado a recurrir a un truco: hace lo mismo que tú harías en un ordenador, compactar archivos; en el caso del cerebro compactar archivos se llama crear historias.


Imaginemos que nos dan una hoja de papel con 500 palabras al azar y nos piden que las memoricemos. A primera vista parece una tarea imposible. Sin embargo, si esas quinientas palabras estuviesen ordenadas formando un texto que cuenta una historia, lo podríamos memorizar con cierta facilidad. Cuanto más aleatoria es la información, más difícil es de resumir, más difícil es encontrar pautas y reglas y, para nuestros cerebros de primate, es más difícil y costosa de almacenar, manipular y recuperar.


Por tanto, nuestro cerebro reduce los datos que recibe, y su aleatoriedad, eliminando los que considera superfluos, reordenando y sometiéndolos a reglas (nemotécnicas), aumentando el orden artificialmente. Por tanto, cuanto más resumimos, más orden incorporamos y menor es la aleatoriedad. Los mismos condicionantes que nos hacen simplificar son los que nos empujan a pensar que el universo es menos aleatorio de lo que en realidad es. Nosotros no vemos el universo como es, no podemos, vemos el resumen del resumen, ordenado por nuestro cerebro; y como encontramos que este resumen tiene orden, no lo atribuimos al resumidor sino a la fuente de los datos, al universo.


Los mitos, las religiones, algunas corrientes filosóficas no son más que expresiones de este orden impuesto por las limitaciones de nuestro cerebro para hacer comprensible el mundo que nos rodea. El corolario es que existen tantos órdenes cósmicos como personas, pues no hay dos que crean exactamente lo mismo.


Un segundo corolario es que los desequilibrios en el cerebro modifican nuestra visión del orden del mundo. Así, muchos desórdenes psicológicos incluyen entre sus síntomas la sensación de haber perdido el control sobre las cosas, de ser incapaz de encontrar un sentido al mundo. En el otro extremo, la inyección de L-dopa, una sustancia que se usa en el tratamiento de las personas con Parkinson, un precursor del neurotransmisor dopamina, disminuye el escepticismo y aumenta la capacidad de encontrar pautas: la persona se vuelve vulnerable a pseudociencias como la astrología, el tarot, la numerología, y supersticiones de todo tipo. Las personas con niveles altos de dopamina también corren el riesgo de volverse adictas a los juegos de azar, como la ruleta, porque perciben claramente pautas en las sucesiones de números aleatorios.


La capacidad de proyección del orden que crea cada cerebro es algo muy conocido y que se aplica con frecuencia. En psicología, por ejemplo, el famoso test de Rorschach, no es más que el análisis de las proyecciones que realiza el sujeto sobre una mancha de tinta, completamente desprovista de significado objetivo, de su forma de pensar, de cómo su cerebro ordena el mundo. Por otro lado, la persona que consume LSD sabe que alterar la concentración de determinadas sustancias en el cerebro le permitirá contemplar el universo en otro orden que el habitual, incluso podrá percibir el universo como carente de tiempo.


Científicamente hablando, no tenemos base para atribuir al universo, más allá de toda duda razonable, un orden y una armonía. Fundamentalmente porque no sabemos cómo es en sí fuera de los experimentos y de cómo lo percibimos. Al hablar de cosmos caemos en una falacia, la falacia cosmista. Una ficción similar a crear el guión cinematográfico de tu propia realidad mientras ésta se nos escurre por siempre jamás.

domingo, 17 de octubre de 2010

Mi mundo gris oscuro casi negro*

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Randolph Nesse, un psicólogo e investigador en medicina evolutiva de la Universidad de Michigan, compara la relación entre la depresión leve y la clínica con la que existe entre el dolor normal y el crónico. La hipótesis de Nesse es que, análogamente al dolor que te impide hacer actividades físicas que te dañan, el estado de ánimo bajo hace que dejes de hacer actividades mentales dañinas, particularmente, perseguir metas inalcanzables. Perseguir estas metas es un gasto de energía y recursos. Por lo tanto, según Nesse, es probable que exista un mecanismo, consecuencia de la evolución de la especie, que identifique determinadas metas como inalcanzables e inhiba su persecución. El estado de ánimo bajo sería al menos parte de ese mecanismo.

Es una hipótesis ingeniosa pero, ¿es cierta? Un estudio publicado en el Journal of Personality and Social Psychology sugiere que puede que lo sea. Carsten Wrosch de la Universidad Concordia (Canadá) y Gregory Miller de la Universidadde British Columbia (Canadá) concluyeron que chicas que habían experimentado síntomas leves de depresión podían desengancharse más fácilmente de las metas inalcanzables. Esto apoya la hipótesis de Nesse.


Además, en aquellas mujeres que podían desengancharse de lo no conseguible les era menos probable sufrir depresiones graves en el largo plazo.

Los síntomas leves de depresión pueden verse como una parte natural de la gestión del fracaso en los adultos jóvenes. Aparecen cuando se identifica una meta como inalcanzable y llevan a una bajada de la motivación. En este período de baja motivación se ahorra energía y se uniformiza la percepción.

Significativamente se produce una homogeneización del mundo pero, además, investigadores de la Universidad de Friburgo (Alemania) encabezados por Ludger Tebartz van Elst sustentan la idea de que, cuando se está deprimido, efectivamente todo se percibe sensorialmente como gris.

El equipo de Tebartz van Elst ha empleado técnicas neuropsiquiátricas y oftalmológicas para centrarse en la respuesta de la retina a los contrastes blanco-negro. Concretamente midieron el electroretinoma de patrones (que usa modelos de rejillas en vez de flashes de luz), que es como un electrocardiograma de la retina del ojo, tanto en pacientes depresivos como sanos.

Encontraron una importante pérdida en el contraste en la retina en los pacientes deprimidos, independientemente de si habían estado recibiendo o no medicación antidepresiva. También pudieron comprobar que existía una correlación entre el contraste percibido y la gravedad de la depresión, es decir, aquellos con los síntomas más severos tenían también las repuestas retinianas más bajas.

El dicho afirma que en la variedad está el gusto. El deprimido deja de percibir al menos parte de la variedad que su entorno le ofrece, haciendo de su mundo un lugar menos agradable. Ahora bien, nadie dijo que en realidad tuviera que serlo.
*Gris oscuro casi negro: descripción de los agujeros negros por Stephen Hawking en 1974

martes, 25 de mayo de 2010

Tinta de calamar

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En una entrevista, el neumólogo Josep Morera habla de la relación entre tabaquismo y enfermedades respiratorias y cuenta que hasta 1880 sólo se habían descrito 300 casos de cáncer pulmonar, pero que a partir de ese momento, cuando el tabaco pasó a elaborarse de forma industrial, el número de tumores se disparó, aunque hasta 1950 no apareció un estudio médico que vinculara hábito y dolencia. Entonces, las tabaqueras se lanzaron al ataque y, al no poder refutar esa evidencia, crearon un instituto de investigación cuya principal labor consistió en generar confusión asegurando que no estaba demostrado su poder cancerígeno.

Después de leer el texto, me doy cuenta de que la táctica tinta de calamar, que consiste en enturbiarlo todo para que se desconozca la realidad, debe de haber funcionado de manera habitual en relación con todas las drogas, ya que la percepción que la ciudadanía tiene de ellas guarda poca relación con sus efectos reales.

Si en la década de los setenta el consumo de drogas prohibidas se asociaba principalmente con la heroína y se consideraba propio de personas sin instrucción o, cuando menos, una actividad transgresora, actualmente mucha gente juzga su consumo glamouroso y lúdico y considera que quienes lo denostan son pusilánimes sin remedio. Así, no puede sorprender que, de los 6.802 análisis de droga (alcohol aparte) que los Mossos d'Esquadra realizaron a conductores en 2009, el 65% diera positivo. Las más consumidas por esos individuos interceptados eran el cannabis (60,7%) y la cocaína (28,07%), drogas que a muchas personas les parecen caramelos de menta.

Sin embargo, como ocurre con el tabaco, actualmente sí tenemos datos sobre los efectos devastadores que las sustancias psicoactivas tienen sobre nuestro cuerpo, sobre nuestro ánimo y, más aún, sobre nuestro cerebro, porque este, ahora, podemos conocerlo mediante las imágenes obtenidas por resonancia magnética y comprobar, así, las alteraciones que sufre.

Las drogas, alcohol incluido, actúan sobre el responsable de nuestras emociones: el sistema límbico, en el que se hallan los centros de recompensa y los centros de castigo, que resultan inutilizados; unos -los de recompensa-, al ser sometidos a una activación muy directa, para la que no están preparados, que impedirá que reaccionen ante estímulos naturales (comida, sexo...); otros -los de castigo-, porque se ponen en marcha en cuanto empieza la tolerancia a la droga, con lo que la persona adicta ya no la toma para experimentar placer, sino para evitar sentirse mal.

Por otro lado, el sistema límbico interactúa con la corteza prefrontal, la encargada de dirigir nuestra conducta para conseguir objetivos. Ambos trabajan a la par, excepto si uno de los dos tiene problemas. Muchas drogas inhiben el córtex prefrontal, por lo que el sistema límbico acaba yendo por libre. Precisamente la inexplicable actitud que percibimos en la edad adulta de la adolescencia se debe a que en esta época se producen cambios en nuestro cerebro, concretemente se mieliniza interconectando estas zonas pero sólo eficazmente cuando dicho proceso ha acabado: el final de la adolescencia que para las mujeres suele ser más precoz.

A la larga, la adicción provoca alteraciones permanentes en los circuitos y, entonces, las emociones dominan la conducta. En definitiva, nos hace regresar a nuestros orígenes evolutivos, a ese Homo neanderthalensis que, según hemos sabido recientemente, nos ha legado entre un 1% y un 4% de ADN, y que, según los especialistas, debía de tener menos desarrollada la capacidad de razonar, planificar o controlar la conducta, ya que su frente oblicua (huidiza) tal vez no permitía alojar una corteza prefrontal del mismo tamaño que la del Homo sapiens.

Dado que la edad media de inicio de consumo en España se sitúa sobre los 15 años para el cannabis y la cocaína, y que, de la población entre los 14 y los 18, más del 20% ha consumido el primero y un 6% ha probado ya la segunda, quizás deberíamos poner en marcha un sistema eficaz para alertar del peligro de la droga sobre los cerebros adolescentes que, si bien les es más dificil percibir el mismo, al menos debemos saber actuar para que finalmente puedan ser conscientes de el y no estancarse en una "neandertalización" permanente.

lunes, 26 de abril de 2010

Grigory Perelman y el síndrome de Asperger

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(pulsa foto para ver video)

"La concesión de la medalla Fields a Grigory Perelman convirtió el congreso de Madrid en aquel en que se resuelve uno de los problemas más importantes en la historia de las matemáticas", comentó Manuel de León, uno de los organizadores del ICM2006.

Henri Poincaré, al estudiar la estabilidad del Sistema Solar, puso los cimientos de la disciplina matemática denominada Topología. Su conjetura dice, más o menos, que un espacio que tiene las mismas propiedades topológicas que una esfera debe ser una esfera. Se probó para todas las dimensiones, excepto en la dimensión 3. Los intentos para probarla también en este caso fueron muchísimas, usando técnicas variadas. En 1982, Richard Hamilton abrió una nueva línea de ataque, usando el llamado flujo de Ricci, basada en la ecuación del calor de Joseph Fourier. El trabajo de Hamilton no fue capaz de superar una serie de problemas ligados a la aparición de singularidades, y ésta ha sido la aportación genial de Perelman.

Ni se molestó en viajar a Madrid a recogerla, dejando plantado al Rey Juan Carlos. Ahora el Instituto Clay de Cambridge (Estados Unidos) la ha otorgado un premio de un millón de dólares y ha dado la callada por respuesta; que se olviden de él. No necesita el dinero ni el reconocimiento universal.

Perelman se ha abstenido de hacer declaraciones públicas desde 2006, cuando transmitió, de forma no muy clara, que el bajo nivel de los estándares éticos en el mundo de las matemáticas le había hecho dejarlas. "No son los que incumplen los estándares éticos los que son considerados marcianos. Es la gente como yo la que queda aislada", dijo entonces el matemático ruso.

Perelman es un enigma. Su mente es tan inasequible como lo fue la conjetura de Poincaré desde 1904 hasta que él la resolvió, un siglo más tarde. ¿Por qué le volvió la espalda al mundo? ¿Solo está siendo consecuente con su forma de ser y su ética furiosa, a prueba de vanidades y propinas millonarias? Masha Gessen, autora de ‘Perfect rigor’, sugiere que su perfeccionismo es la causa de su alienación. Y apunta, además, la posibilidad de que padezca el síndrome de Asperger, una variedad de autismo que no está reñida con una inteligencia casi sobrenatural. Su desaliño indumentario, su despreocupación por el aseo, su ceguera emocional y su manera de tomárselo todo al pie de a letra, sin llegar a captar las sutilezas del lenguaje, la ironía o los dobles sentidos de los otros, son propias de este síndrome.

Es complicado ponerse desde la perspectiva de esa enfermedad. La gran diferencia fisiológica entre nosotros y el resto de animales es el cortex prefrontal y las neuronas espejo. Antes de su desarrollo, que se produjo por causas genéticas y epigenéticas simultáneamente (predisposición + factores culturales propicios para un entorno de sociabilización en el que desarrollarse), las interpretaciones del mundo nacían y morían en nuestros impulsos vitales. Pero este cambio de nuestro cerebro también propuso un cambio interpretativo: ahora la información, era interpretada inicialmente por la corteza prefrontal que desde su perspectiva lógica trataba de ordenarla y otorgarla un significado a partir de la experiencia integrada. Tras ello pasaba finalmente a las zonas motoras y emocionales pero matizada por las neuronas espejo que posibilitaban la implicación de esas acciones y emociones externas percibidas: la empatía.

Se cree que para casos como el autismo, la esquizofrenia o el trastorno bipolar un fallo en la mielinización de las conexiones neuronales invierte este flujo. La información es interpretada inicialmente desde un posicionamiento emotivo particularista o impulsivo, mismo carácter que se da en las reacciones motoras. En el subsiguiente paso esta información pretende ahora ser interpretada desde la perspectiva lógica, tratando de otorgarla como antes de orden y significado a la misma. Ahora, sin embargo, para ello no se basa en las limitadas estrategias previas integradas, sino en la estrategia que ha adquirido su propia condición permitiendo una mayor profundización.

Las conjeturas derivadas desde esta perspectiva tan particular siempre son favorables para el ingenio creativo en las mismas, pero también para sucumbir en las profundidades del sinsentido.
Desde esta perspectiva han llegado las ideas de Sócrates, Picasso o Newton. Las aplicaciones prácticas del hallazgo de Grigory Perelman son insospechadas y se irán viendo en las próximas décadas. De momento, ya ha servido para desarrollar un modelo en el tratamiento contra el cáncer que predice el comportamiento de las células malignas y podría ayudar a frenar su proliferación. Pero sólo es el principio de una revolución de la geometría que modificará incluso nuestras ideas sobre la forma del universo.

Como explica Gessen: «Se considera loco al individuo que, en su interior, alberga una visión del mundo radicalmente diferente a lo que la mayoría de la gente considera normal. En ese sentido, es cierto que Perelman tiene una visión distinta del mundo. Creo que esa visión y la rigidez con la que se aferra a ella están relacionadas con su habilidad para resolver el problema matemático más arduo. Su mente es capaz de recibir más información y absorber sistemas más complejos que cualquiera. Su cerebro es una trituradora. Aborda problemas muy complejos y los reduce a su esencia. El problema es que él espera que el mundo de los humanos pueda ser también reducido a esa especie de papilla esencial y que funcione de acuerdo a unas leyes estrictas. Y como no puede soportar que no se cumplan esas reglas, Perelman ha ido eliminando sucesivos pedazos del mundo. Y lo único que le queda ahora es el apartamento que comparte con su madre».

¿Cómo ayudar entonces a personas como él para armonizar su mundo con el del resto? La doctora Cudy hace a House ejercer tareas de consulta sobre problemas cotidianos y con un trato cercano (personalizado) al paciente, que es lo contrario de por lo que el destaca. Ella dice que eso le “enriquece”. En realidad, ello lo que le permite es vincular su genio a la realidad tangible ya que de otro modo la continua replicación de su extravagante perspectiva acabaría sumergiéndose en las profundidades del caos reflexivo que llamamos locura.

sábado, 17 de abril de 2010

En la elusiva superficie del espejo oscilando entre los mundos del orden y el caos

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Hay un salón delante del espejo y otro detrás. En el de detrás todo funciona al revés, la realidad se ha invertido y Alicia se siente extraña, tiene que interpretar cada cosa por primera vez. ¿Quién no se siente como Alicia alguna vez al día? ¿Cuántas veces caemos en el mundo al revés sin darnos cuenta? Como el enorme y monstruoso Polifemo que se inclina sobre su espejo, el mar, en un día en calma y se encuentra hermoso. Narciso va más allá aún y se enamora de sí mismo hasta morir. No de sí mismo, sino del que tiene enfrente que es y no es él y que además está en otro sitio: en el agua. Hemos venido a este mundo con un espejo en el cerebro. Unas veces su función es asumida por las neuronas espejo responsables de la empatía social. En otras, este espejo es la proyección del yo en las cosas. Espejos en cualquier caso distorsionados en mayor o menor medida.

La mitología está llena de aguas mágicas que actúan como puertas a otras dimensiones desconocidas y lo mismo ocurre con los espejos mágicos, donde se pretende encontrar los lados ocultos del espacio y atravesar la frontera del tiempo. La mente lógica y científica de Carroll convirtió a su vez el sueño de Alicia en una referencia disparatada precisamente por ser aplastantemente lógica. “…Pero ¿Cómo puede ser así?”, preguntaron a Richard P. FEYNMAN reflejando el deseo incontrolado, pero totalmente vano, de ver el asunto según algo conocido. “No lo describiré por analogía con algo conocido; sencillamente, lo describiré. (…) Creo que puedo decir sin temor a equivocarme que nadie entiende la mecánica cuántica. Así que no se tomen esta clase demasiado en serio, no tengan la sensación de que tienen que entender lo que voy a describir de acuerdo con algún modelo. Sencillamente, relájense y disfruten. Voy a contarles cómo se comporta la naturaleza. Si simplemente, admiten que se comporta así, encontrarán que es maravillosamente fascinante. Si pueden evitarlo, no se pregunten constantemente -…Pero ¿Cómo puede ser así?-, porque es perder el tiempo y entrar en un callejón sin salida del que nadie ha escapado hasta ahora. Nadie sabe como puede ser así”.

El mundo definido por la ciencia ha sido tradicionalmente un mundo de pureza casi platónica. Las ecuaciones y teorías que describen la rotación de los planetas, la elevación del agua en un tubo, la trayectoria de una pelota o la estructura del código genético contienen una regularidad y un orden, una certidumbre mecánica que hemos terminado por asociar con las leyes naturales. Los científicos, por cierto, han admitido hace tiempo que el mundo rara vez es tan euclidiano como aparenta ser en el espejo de esas leyes que atribuimos a la naturaleza. La turbulencia, la irregularidad y la imprevisibilidad se encuentran por doquier, pero siempre pareció justo entender que esto era "ruido", una confusión resultante de la manera en que se apiñan las cosas de la realidad. Dicho de otro modo, se pensaba que el caos era el resultado de una complejidad que teóricamente se podía desnudar hasta sus ordenados cimientos.

En realidad el comportamiento de un sistema esta determinado una vez fijadas las posiciones y velocidades iniciales. Basta con buscar la solución de la segunda ley de Newton (Fuerza = Masa x Aceleración). Sin embargo, esto no significa necesariamente predictibilidad. El hecho de que nuestro conocimiento de los datos sea siempre aproximado y la existencia de inestabilidades impide predecir. Como declaran en un artículo del American Scientist Bruce West, físico de la Universidad de California, y Ary Goldberger, profesor de la Escuela Médica de Harvard, "La variable y compleja estructura y conducta de los sistemas parece tan propensa a estar al borde del caos como a converger en un diseño regular".

Actualmente, la mayor incertidumbre que nos afecta proviene del propio ser humano. Para interpretar la evolución de los pensamientos de otra persona, ante la indeterminable retroalimentación que los sustenta, nada hay más efectivo que un posicionamiento intuitivo y esperar a que el espejo mental que nos proporciona la señal esté enfocado coherentemente al exterior.

Pero de un lado del espejo el orden se desintegra en caos. Los neurocientíficos por ejemplo averiguan cómo la descoordinación en el flujo de impulsos de información de las distintas zonas cerebrales que procesan una sensación provoca trastornos mentales como la dislexia, la amusia, la esquizofrenia, el trastorno bipolar (TAB) o la mitomanía. La interpretación se vuelve como la esquizofrénica unidad elemental de luz que se puede comportar como onda o como partícula, según lo que el experimentador escoja medir. De otro lado, el caos constituye el orden y una información que fluye a través de distintas distancias en el cerebro y en un cierto grado de independencia llega de forma simultánea a un lugar y en un instante preciso gracias a retrasos permitidos por la mielinización de los axones. Convergen con ello distintos impulsos bioeléctricos que se suman para la interpretación singular de lo percibido mientras que a su vez, el aumento de la intensidad de la señal estrecha y refuerza esta determinada conexión, clave para su memorización y aprendizaje.

Podría decirse por tanto que es en la elusiva superficie de ese espejo, y en el nexo entre ambos mundos, oscilando en armonía entre el orden y el caos donde habitan científicos como Carroll y su obra sigue siéndonos aunque ya más creciditos, una invitación al mismo.

miércoles, 3 de marzo de 2010

Todo es jazzlativo

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"Más que un disco: una declaración de principios". La aparición, hace medio siglo, de Free jazz: a collective improvisation, a cargo de un colectivo de "jóvenes leones" de la New Thing comandados por el saxofonista Ornette Coleman (Fort Worth, Texas, 1930), generó en los años sesenta un verdadero maremoto en las tranquilas aguas del jazz. "Una música sencillamente ininteligible", para unos, o lo más parecido a una "biblia musical" para quienes tomaron el título del disco como referencia de un nuevo género de música: el free jazz (jazz libre).

Hacía apenas unos meses que Ornette Coleman había llegado a Nueva York desde su California de adopción dispuesto a romper lazos con un jazz que el tiempo había convertido en una música repetitiva y predecible. "La forma del bebop ha sobrevivido durante cuatro generaciones, pero no ha evolucionado", declaraba el saxofonista. "Es una cuestión de 'dame los acordes y yo hago el resto': lo que yo hago es exactamente lo contrario: llegar a los acordes desde la melodía".

Free jazz fue grabado en 1960 de una sola vez y sin interrupciones. El líder de la sesión reunió en el estudio de grabación a dos cuartetos con, entre otros, los trompetistas Don Cherry y Freddie Hubbard y el clarinetista Eric Dolphy. Las interpretaciones se grabaron en estéreo, con cada cuarteto sonando de forma completamente aislada en un canal y en otro: "Ornette nos dio unas indicaciones de adónde quería conducir la música desde el punto de vista melódico y rítmico y, a partir de ahí, era cosa nuestra" (Hubbard). El resultado son 40 minutos de una doble improvisación "libre", colectiva y simultánea: "Quería una masa de sonidos en la que yo fuera uno más. La única manera de conseguirlo era escribir una pieza y encontrar unos músicos lo suficientemente buenos para tocar al mismo tiempo".

Hoy, medio siglo más tarde, los neurocientíficos tratan de descifrar el código que se utiliza para transformar, por ejemplo, una imagen que llega a la retina en secuencias de impulsos eléctricos emitidos por millones de neuronas: lo que nos permite percibir la información de los sentidos.

Hasta ahora, se pensaba que un cierto grado de correlación entre los disparos de neuronas próximas era inevitable, dado que las conexiones neuronales son muy densas, pero dos estudios publicados en Science han demostrado que las neuronas próximas se disparan a ritmos distintos ante un mismo estímulo (Alfonso Renart y Jaime de la Rocha; físicos españoles de la Universidad Rutgers, Nueva Jersey son los primeros firmantes de uno de los dos artículos).

Lo que han hecho los investigadores es, por un lado, realizar simulaciones numéricas de redes neuronales en computadoras y, por otro, analizar registros experimentales de la actividad simultánea de poblaciones de neuronas en la corteza de ratas anestesiadas. Ambos "confirmaron que es posible encontrar estados de actividad en redes corticales donde la población se comporta como si las neuronas fuesen esencialmente independientes", dicen. Nuestro cerebro vendría a ser por tanto algo así como el estudio de grabación de ‘Free Jazz’ y el código neural una sesión con Ornette Coleman.

De nuevo la forma se adapta a la función, Todo es Jazzlativo!