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jueves, 10 de mayo de 2012

Las neurociencias de las emociones: el cerebro emocionado

           Un paseo por la calle un domingo por la mañana me es sumamente placentero. Es un breve tiempo para observar a la gente, para socializar y convivir con los ciudadanos de esta gran urbe. Los niños juegan en los parques: sonríen, juegan, se pelean, lloran etc. Las miradas de sus padres o de otros adultos denotan por igual sonrisas, gestos de preocupación, de amor, de asombro, hasta de enojo cuando a un niño se le cae el helado recién comprado en la camisa. Un manotazo y el niño se suelta en llanto. ¿Qué sería del ser humano si no tuviera la capacidad para sentir emociones? ¿Por qué tenemos emociones? Históricamente, el ser humano se ha hecho las dos preguntas anteriores, además se ha preguntado sobre su capacidad para sentir emociones y la forma en las que las manifiesta. Se sabe que Aristóteles pensaba que el corazón era el órgano encargado de generar las emociones. ¿Quién no ha sentido como se le acelera el corazón cuando se alegra, cuando tiene miedo, o cuando vive algo emocionante? ¿Quién no ha sentido dolor en  el corazón cuando pasa por un duelo, o por un desamor? Unos siglos después, el gran Galeno afirmaba que el cerebro era el verdadero asiento de las emociones. Sólo los años y notables investigadores han podido dilucidar cada vez más la complejidad de las emociones.Pero antes, debemos hacer notar que los animales pueden expresar emociones. El gran Charles Darwin describió que ciertas expresiones son comunes en los animales, como el enojo o la rabia, por ejemplo (Fig. 1).

            Científicos notables como Gall, Freud y Broca, entre muchos otros, sentaron las bases para el entendimiento de la complejidad de las emociones y la complejidad de su procesamiento. Fue precisamente el francés Broca quien nombró a una serie de áreas del cerebro involucradas en las emociones como el "sistema límbico". Broca realizó sus observaciones en pacientes que sufrieron algún daño cerebral, y de ahí infirió la participación de algunas áreas cerebrales en distintos procesos fisiológicos. Durante el siglo XIX se dieron notables avances en el campo naciente de las "neurociencias de las emociones (affective neuroscience)". El caso famoso de Phineas Gage, a quien una barra de metal le atravesó parte del cráneo, lesionándolo de un área llamada corteza prefrontal, llamó la atención de los investigadores quienes comenzaron a pensar que ciertas estructuras cerebrales podían participar en la generación de los estados emotivos. Gage, quien antes de su accidente la gente se refería a él como una persona amable y eficiente, se había convertido en alguien impaciente, propenso al enojo y de carácter socialmente difícil. Casi cuarenta años después del caso Gage, el investigador  norteamericano William James, propuso que las emociones surgen en respuesta a la activación de los distintos receptores del cuerpo (bodily senses). Por lo tanto, las emociones son sentimientos que ocurren como consecuencia -y no como causa- de cambios fisiológicos del cuerpo. Por ejemplo, llorar es la causa de la tristeza y no al revés. Además, James sugirió que tanto la corteza cerebral motora como la sensitiva debían mediar las respuestas emocionales. Ya en el siglo XX, Cannon y Bard, presentaron evidencia  en contra de la hipótesis de James, pues éstos investigadores realizaron experimentos en gatos a los cuales les realizaron cortes a distintos niveles del cerebro, y se dieron cuenta de que a pesar de que los animales no tenían corteza, éstos eran capaces de mostrar comportamiento de rabia, de hecho, denominaron a esta preparación "rabia ficticia". Posteriormente, a experimentación científica en animales condujo a establecer al sistema límbico como la estructura que produce la representación en la corteza cerebral de las emociones. En este sentido, Klüver y Bucy realizaron experimentos en los cuales retiraron parte de la corteza temporal en monos, los cuales después de la cirugía se mostraron dóciles y propensos a llevarse objetos a la boca (oralidad), hipersexualidad, entre otros déficits conductuales. Papez, un investigador norteamericano, postuló en 1937, las conexiones que deben existir en el proceso de las emociones. A este arreglo se le denominó "circuito de Papez", en el cual las emociones siguen dos cursos o vías: la de la percepción de la emoción que a su vez hace uso de la memoria; y la vía del sentimiento de la emoción per se, que tiene que ver más con la respuesta autonómica. Por ejemplo: escarbe en su memoria un poco y recuerde cuando de niño le soltaron tremendo golpe porque hizo alguna travesura. El componente de la percepción le haría notar que usted recibió esa reprimenda porque hizo algo que no estuvo bien, además de que esa información tal vez le recordó que en otra ocasión ya le habían advertido sobre recibir un buen golpe si seguía de travieso. El segundo componente sería el encargado de generar llanto tal vez, con las manifestaciones automáticas que conlleva el llanto, como la expresión facial característica.
Pero ahí no quedó la cosa, ya que otro investigador de apellido McLean, propuso en 1949, una visión más amplia de los circuitos de las emociones, ya que ubicó de manera anatómica a las estructuras cerebrales de acuerdo a su origen evolutivo y sus funciones por lo tanto en la generación de las emociones. Además, la idea principal de la teoría McLean fue que las emociones surgen a partir de la integración de los estímulos externos con las respuestas corporales. La visión de McLean tiene vigencia hasta nuestros días; sin embargo, datos recientes han contribuido a refinar el concepto del “cerebro emocional”. Sin embargo, definir con precisión a las áreas cerebrales que están involucradas y de qué forma en el proceso de las emociones, no ha sido sencillo, incluso en nuestros días con las herramientas de imagenología y otras no invasivas, como la estimulación transcraneal apenas comenzamos a entender la complejidad de las emociones y su sustento en el sistema nervioso. En la figura 2, se ilustran algunas zonas relacionadas a las emociones, entre ellas se encuentran: la corteza prefrontal, la corteza del cíngulo, la amígdala, el hipocampo, núcleo accumbens y el pálido ventral. Quizá no le sean familiares estos nombres, quizá sí. Lo cierto es que tal vez no sean las únicas zonas involucradas en el procesamiento de las emociones. Aún falta historia que contar, mientras seguiremos teniendo un cerebro emocional.


Conclusiones
¿Qué sería de nuestra vida sin los sentimientos? No me imagino una vida sin la capacidad de emocionarse ante un evento inesperado, ante una buena noticia etc. de igual manera y aunque sea duro, las experiencias dolorosas también son parte de nuestra vida. A veces nos hacen más fuertes, a veces nos dan importantes lecciones y otras veces nos hacen madurar. Lo cierto es que la neurociencia tiene un amplio campo de trabajo y de horas de esfuerzo. El camino es interesante y seguramente estará lleno de hallazgos importantísimos que nos acerquen a conocer esa parte tan importante en nuestras vidas. Finalmente, aunque aún no hay consenso sobre la definición de qué son las emociones, lo cierto es que nos hacen sentirnos humanos, nos hacen sentirnos vivos.
Referencias
 The emotional brain. Tim Dalgleish. Nature Reviews Neuroscience.Vol 5. pp: 582-589. 2004.
The Limbic System Conception and Its Historical Evolution. Roxo M. et al. The ScientificWorld Journal  11, 2428–2441. 2011.


jueves, 3 de mayo de 2012

Dr. Ricardo Tapia, premio Heberto Castillo 2011.

Por Adriana Pliego

El pasado 7 de diciembre de 2011, se le otorgó al  Dr. Ricardo Tapia Ibargüengoytia, neurocientífico, investigador Emérito de la UNAM y del SNI, el Premio Heberto Castillo Martínez del ICyTDF. Dentro de su discurso de agradecimiento, tocó puntos de gran relevancia con respecto a la posición de la ciencia en México que quisiera destacar en este espacio:

" …El primero se refiere a insistir una vez más en la importancia de la ciencia para toda la sociedad: Se ha repetido hasta el cansancio, y demostrado con cifras que el porcentaje del PIB que un país destina a la actividad científica es directamente proporcional al progreso económico y social, así como- y en esto no se ha insistido lo suficiente- a una mayor y mejor cultura y educación de diversos grupos sociales, en especial de los jóvenes. "

Existe una idea errónea que los adelantos científicos van de la mano con la cantidad de presupuesto que un país tiene para derrochar, como si se tratara de un lujo. El desarrollo de ciencia y tecnología tiene un lugar dentro de la sociedad y este es proporcionar el conocimiento suficiente y las herramientas necesarias que aporten soluciones para afrontar todas sus contrariedades. México destina 0.4 % del PIB con lo cual peligra, como lo mencionó Julio Frenk Mora en el UNIVERSAL en febrero del año pasado,  en quedar dependiente del conocimiento que generan otras naciones. ¿Aún peligra o ya es totalmente dependiente? Este porcentaje lo coloca en el penúltimo lugar en Gasto en Investigación y Desarrollo de los países de la OCDE.



"…La necesidad de que los gobernantes, los legisladores y en general todas las autoridades públicas que tienen el poder y cuyas decisiones afectan directamente a toda la sociedad, se informen, consulten y analicen, conjuntamente con la comunidad científica, los conocimientos sobre el tema. Sólo así, me parece, podrán los gobernantes realizar exitosamente obras públicas que generen beneficios tangibles, que superen los inevitables efectos colaterales perjudiciales, cuando se trata de construir vitalidades, racionalizar el uso de energía, diseñar y aplicar programas de salud, eliminar desechos, suministrar agua potable, establecer medios de transporte masivo, etc."

Dos de los tres candidatos más importantes a la Presidencia de México para las elecciones del  2012 proponen aumentar el PIB destinado a Ciencia y Tecnología a 1%, el mínimo recomendado.


"…Una sociedad que antepone sus creencias religiosas o sus dogmas políticos al conocimiento científico es una sociedad paralizada, detenida en el siglo pasado , si no es que en la Edad Media."

No obstante el poco interés que los gobernantes presentan ante el tema de Ciencia y Tecnología, el panorama se ennegrece con la Reforma ya aprobada por la Cámara de Diputados el pasado 15 de Diciembre, el cual le proporciona más privilegios a la Iglesia Católica, otorgándole el derecho de impartir clases de religión en escuelas públicas y permitiendo que los dirigentes religiosos ejerzan cargos públicos. En mi opinión, esta Reforma añade un retroceso de mil años al ya conocido rezago en Educación que nos separa del resto de las naciones del primer mundo. 



miércoles, 8 de febrero de 2012

Un instante en mi mente



¡Un súbito brinco!

Por: MB. Canto

                     Bien, pues resulta ser, que durante mi infancia tenía la costumbre de brincar súbitamente sobre la panza de mi papá y recostarme sobre su pecho a escuchar el latido de su corazón, esta costumbre resultaba muy divertida para mí; pero no creo que a mí papá le agradara mucho recibir un buen golpe en la barriga. Un domingo por la mañana desperté a mí papá con mi ya acostumbrado brinco, y al recostarme sobre su pecho me percaté de que su corazón latía en dos tiempos ¡tun-tun, tun-tun!, que al principio eran muy rápidos, supongo que por el susto de mi brinco, y después dicho latido se hacía más lento hasta que permanecía a un mismo ritmo. Y es en este punto que en mi mente surgió una cuestión: ¿cómo late el corazón?... Algunas primaveras después, tuve la oportunidad de conocer esta respuesta de labios de uno de mis profesores, quien nos explicó que el corazón es un órgano muscular, formado por dos bombas que trabajan en conjunto para impulsar la sangre hacia todos los órganos del cuerpo. El corazón, está dividido en cuatro cavidades: dos superiores, llamadas aurículas derecha e izquierda y dos inferiores, llamadas ventrículos derecho e izquierdo. Estas cuatro cavidades bombean la sangre siguiendo el siguiente ciclo: la sangre poco oxigenada llega a la aurícula derecha pasando al ventrículo derecho a través de la válvula tricúspide, este ventrículo la impulsa hacia los pulmones, a través de la válvula pulmonar, donde se oxigena y es enviada a la aurícula izquierda, la cual la impulsa la sangre a través de la válvula mitral hacia el ventrículo izquierdo y este se contrae impulsándola hacia la arteria aorta a través de la válvula aórtica que la envía a todos los tejidos del organismo, estos reciben el oxigeno, y la sangre desoxigenada entra al sistema venoso y retorna a la aurícula derecha, repitiendo el ciclo (figura 1). De esta forma un ciclo cardíaco está constituido por una fase de relajación y llenado ventricular (movimiento denominado diástole) seguida de una fase de contracción y vaciado ventricular (movimiento denominado sístole). Así, el latido del corazón está compuesto por dos sonidos: el primero corresponde a la contracción de los ventrículos  y es generado por el consecuente cierre de las válvulas mitral y tricúspide; el segundo, corresponde a la relajación de los ventrículos con el consecuente retorno de sangre hacia los ventrículos y cierre de las válvulas pulmonar y aórtica (figura 2).
El asunto del corazón me resultó cautivador  y  por experiencia sé que la respuesta a una pregunta siempre conlleva a otra pregunta, y este fue precisamente el caso, así que la pregunta que pasó en ese momento por mi cabeza fué: ¿Cómo se contrae el corazón? Esta vez la respuesta fue ¡extraordinaria!
En la contracción del corazón, de forma muy general, participan dos principales componentes denominados: “células musculares cardiacas o miocitos cardiacos” y “el potencial de acción cardiaco”. Los miocitos cardiacos constituyen el 75% del volumen total del corazón y son células especializadas que tienen la maquinaria molecular necesaria para contraerse. Esta maquinaria contráctil está representada principalmente por las miofibrillas(1). Además de los miocitos cardiacos, el corazón contiene un sistema exitoconductor (figura 3), formado por células autorrítmicas, capaces de generar y propagar potenciales de acción. Un potencial de acción es una onda eléctrica de amplitud y velocidad determinadas, que se propaga a través de células especializadas como las neuronas y las fibras musculares, estos potenciales son el medio por el cual se comunican dichas células. Así, la contracción muscular es generada por el arribo de un potencial de acción sobre los miocitos cardiacos, este potencial hecha a andar su maquinaria contráctil, o sea, las miofibrillas que se retraen al unísono generando la contracción masiva de los miocitos cardiacos y por consiguiente de las aurículas y ventrículos del corazón, bombeando la sangre y perpetuando así “el latido cardiaco”.

Figura 1: Anatomía del corazón. Modificado de: http://texasheart.org/HIC/Anatomy_Esp/anato_sp.cfm


Figura 2: Las válvulas cardiacas. Obtenida de: http://texasheart.org/HIC/Anatomy_Esp/systole_sp.cfm

Figura 3: Sistema exitoconductor cardiaco. http://www.bioapuntes.cl/apuntes/corazon.htm

Información más detallada en:
(1)    http://med.unne.edu.ar/catedras/fisiologia1/contraccion_musculo_cardiaco.htm

viernes, 27 de enero de 2012

Sabias y hermosas palabras

Sabias y hermosas palabras
Por A. Pliego

Claude Bernard, considerado el mejor fisiólogo que ha existido, nacido en 1813, es también el fundador de la medicina experimental como la conocemos hoy. Además de sus contribuciones teóricas a la medicina, la biología y la medicina experimental, desde el laboratorio, dilucidó la función del jugo pancreático en la digestión, aisló el glucógeno del hígado y demostró su presencia en los músculos hasta transformarse en ácido láctico, introdujo el concepto de secreción interna, clave para el surgimiento de la endocrinología, entre otros descubrimientos fundamentales. Basta recordar, algunas de sus palabras para comprobar la profunda devoción que sentía hacia la ciencia:

"El deseo ardiente de conocimiento es el único móvil que atrae y sostiene al investigador en sus esfuerzos, y precisamente este conocimiento, que él realmente hace y sin embargo huye siempre por delante de él, es el que constituye a su vez su único tormento y su única felicidad.

El que no conoce las torturas de lo desconocido, debe ignorar las alegrías del descubrimiento, que son ciertamente las más vivas que puede experimentar el espíritu del hombre. Pero por un capricho de nuestra naturaleza, esta alegría del descubrimiento, tan buscada y tan esperada,  se desvanece en cuanto al punto en que es encontrada. No es más que un relámpago cuyo brillo nos ha descubierto nuevos horizontes hacia los cuales nuestra curiosidad insaciada se dirige todavía con mayor ardor. Esto hace que, hasta en la Ciencia, lo conocido pierde su atractivo, mientras que lo desconocido está siempre lleno de encantos.

Por esto es que los espíritus que se elevan y llegan a ser verdaderamente grandes, son los que jamás están satisfechos de sí mismos en sus obras realizadas, sino que tienden a ser siempre mejores en sus obras nuevas".


El día de hoy, la contribución filosófica a la ciencia de Claude Bernard sigue vigente, y tanto estudiantes como defensores asiduos del pensamiento racional se identifican con su obra y descubren que no son los únicos en haber experimentado la mas magnífica de las carencias, la insaciable sed de conocimiento.  



martes, 24 de enero de 2012

Un instante en mi mente


“El olor de una manzana”

Por: Martha B. Canto


Hace ya algunos años, leí un libro titulado “La magia del poder psíquico”, su contenido no tiene mucha relevancia en este momento, lo menciono porque en él proponen un ejercicio en el cual uno “enfoca su mente en una manzana” y con “práctica” puede llegar a sentir el olor de la manzana sin tenerla cerca. No me pregunten si realicé este descabellado ejercicio, ni cuáles fueron los resultados, lo importante de esta anécdota es la pregunta que se generó en mi mente: ¿Cómo percibimos los olores? La respuesta la encontré años más tarde, indagando en los confines de la ciencia misma, o sea, en un artículo de divulgación científica. En esta revisión publicada en el año 2010; Demaria S. y colaboradores 1 explican, que el sistema olfatorio detecta y discrimina miles de estructuras químicas a través de un amplio rango de concentraciones, las cuales se denominan: odorantes (compuestos químicos que percibimos al inspirar). Los odorantes llegan a las neuronas sensoriales olfatorias presentes en las cavidades nasales, las cuales los identifican a través de unas proteínas denominadas “receptores a odorantes” que se encuentran en la membrana plasmática de las células olfatorias; estas células detectan las moléculas de un odorante y transmiten un impulso nervioso al bulbo olfatorio y este, a su vez, a los núcleos olfatorios en la corteza cerebral, donde se aprecian e interpretan los olores.
Esta información no deja de asombrarme al pensar en lo especializado de nuestro sistema nervioso. Ahora, al recordar el ejercicio mental propuesto en el  libro, no me parece tan descabellado, tiene sentido si tomamos en cuenta que existe una conexión directa entre la percepción de los olores y nuestro cerebro.



         


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1: Shannon DeMaria and John Ngai. 2010. The cell biology of smell. J. Cell Biol. Vol. 191 No. 3 443–452.
Disponible en:  http://jcb.rupress.org/content/191/3/443.long.            

viernes, 13 de enero de 2012

El alfabeto de la biología
 Por A. Pliego

            Desde que James Watson y Francis Crick propusieron, en 1953, el modelo de la doble hélice, no ha cesado la investigación científica que le atribuye cada vez más propiedades y capacidades nuevas a las macromoléculas de ADN y ARN. En síntesis, en tan sólo algunas décadas, el dogma Central de la Biología Molecular ha cambiado con respecto al propuesto inicialmente. El antiguo dogma plantea que el ADN se transcribe a ARN, sustituyendo la timina de la cadena original de ADN por uracilo en la de ARN. Después de varias copias complementarias del ARN inicial, este se traduce, dentro del ribosoma, en una proteína. Hoy en día se sabe que existe una interacción bidireccional entre ADN y ARN y que hay segmentos de la cadena que nunca llegan a convertirse en proteínas. Es así que, a partir de sólo 5 bases nitrogenadas, se obtienen millones de proteínas. Se calcula que, para el humano, de 20 000 a 25 000 genes podrían codificar hasta 2 millones de proteínas. ¿Cuál es el secreto de un sistema que obtiene de 5 elementos distintos, dos millones de posibles resultados? Aunque parezca increíble, todos los días utilizamos un sistema muy parecido al que la biología seleccionó para ampliar en número sus productos: la escritura alfabética. Si analizamos de cerca este tipo de escritura, a partir de únicamente 27 letras se arman las 88 431 palabras que contiene el diccionario de la Real Academia de la Lengua Española y las aproximadamente 260, 000 restantes que incluyen localismos, palabras importadas, jergas y malas palabras del español. Sin embargo, la posibilidad de combinaciones es infinita pues también tenemos palabras inventadas, sin sentido e impronunciables. Inintencionalmente la cultura occidental desarrolló un sistema de comunicación muy parecido al utilizado a nivel celular para transportar información desde el orígen de la vida. Desde mi punto de vista, cuando un sistema, en este caso la escritura, consciente o inconscientemente, llega a parecerse a un sistema biológico, ha alcanzado la cúspide de su desarrollo, pues son éstos sistemas producto de millones de años de ensayo y error, de la evolución, que jamás superará ningún control de calidad de nuestra sociedad moderna.  


Francis Crick

James Watson.

Rosalind Franklin

sábado, 7 de enero de 2012

¿Qué (no) hace falta en el Sistema Educativo Mexicano?

               
                Ya que últimamente está de moda saber quién ha leído más de tres libros y quién no, decidí hacer, a través de este espacio, un sutil comentario al respecto. En el pasado 2009, la noticia de los resultados de la prueba PISA (Programa para la Evaluación Internacional de los Estudiantes), nos hicieron voltear alarmados hacia el "Sistema de Educación Mexicano" y compararlo con el país que obtuvo el primer lugar en la prueba. El sistema educativo finlandés es considerado el mejor del mundo. La estrategia que sigue parece sencilla, y hasta cierto punto, similar al que se maneja a nivel Nacional. Por ejemplo, la educación es gratuita y para todos, y el material se otorga a los alumnos dentro de las escuelas. Sin embargo, los aspirantes a ser maestros de primaria deben cursar una carrera de 4 años, mas una especialidad. Cuentan con bases en psicología y pedagogía, además de contar con un enorme prestigio dentro de su sociedad. En cambio, los maestros de primaria y secundaria en nuestro país no sólo están poco preparados. En la mayoría de los casos no cuentan con material suficiente, son mal pagados y, no hay que olvidar, que no pueden mencionar más de tres libros. De esta manera se forma un ciclo en el cual un ignorante crea más ignorantes. ¿Y quién mejor para representar al maestro de primaria estándar en nuestro país que la dirigente de su sindicato? Algo bastante curioso es el hecho que Finlandia invierte 6.5% de su PIB en el rubro educativo, mientras que México invierte el 7%. Si no se trata de recursos, ¿a qué se debe la deficiencia de nuestro sistema?  





Porqué es mala la educación en México

jueves, 5 de enero de 2012

La ciencia en México también es noticia

Sociedad de Física de EU reconoce a mexicanos

Los investigadores de la UNAM Silvia Torres Castilleja y Manuel Peimbert Sierra recibirán el Premio Hans A. Bethe por sus aportaciones en la investigación del origen del Universo
http://www.eluniversal.com.mx/articulos/68275.html



Mexicano crea lluvia sólida, alternativa en sequía

El ingeniero Sergio Rico del IPN generó una técnica que eleva casi 20 veces el rendimiento agrícola en zonas áridas
Ing. del IPN desarrolla "lluvia seca":alternativa para la agricultura



Cinvestav crea celular ecológico

Un dispositivo con capacidad de ser usado en cualquier país y con cualquier compañía telefónica
http://www.eluniversal.com.mx/articulos/68257.html



Otorga UNESCO premio a René Drucker por difusión científica
http://www.jornada.unam.mx/ultimas/2012/01/04/124937236-otorga-unesco-premio-a-rene-drucker-por-difusion-cientifica


Científicos mexicanos estudian beneficios de oscuridad tenue en bebés prematuros

Científicos mexicanos estudian beneficios de oscuridad tenue en bebés prematuros