Wednesday, May 21, 2008

Plasticidad cerebral (I): el cerebro cambia y se repara.

¿Por qué aprendemos?¿Por qué cambian nuestra personalidad y nuestros hábitos a lo largo de la vida?¿Por qué las personas ciegas desarrollan más el tacto o la audición que personas que no son ciegas? La respuesta a estas preguntas se encuentra en lo que se denomina plasticidad cerebral. El cerebro no es una roca inmutable sino más bien un trozo de arcilla moldeable que cambia continuamente para adaptarse al entorno. Reflejo de ello son el aprendizaje y la memoria, que dan lugar a cambios físicos en el cerebro. De hecho, la simple lectura de este artículo está produciendo en este mismo momento cambios en la anatomía de tu cerebro.
La autoría del concepto plasticidad cerebral no se ha aclarado pero Cajal fue seguramente el primero en emplearlo de forma asidua. Con el desarrollo de nuevas técnicas se han podido realizar algunos experimentos que confirman estas ideas iniciales de Cajal. Hace pocos años un artículo mostró que el hipocampo, que es una región del cerebro implicada en la memoria espacial, está más desarrollado en los taxistas que en personas normales, ya que ellos deben orientarse continuamente en las grandes ciudades. En otro trabajo con pájaros cantores se observó que las regiones de su cerebro encargadas de dar lugar a las melodías incrementaban su tamaño en primavera. En otro estudio se observó que en músicos de instrumentos de cuerda, la región del cerebro que recibe las sensaciones de tacto de los dedos índice, medio y anular de la mano izquierda (los que más usan estos músicos) estaba más expandida que en personas que no tocan instrumentos de cuerda. Todos estos son ejemplos de cómo la anatomía del cerebro se ve modificada con la experiencia. La plasticidad cerebral es un mecanismo de adaptación del cerebro para que el individuo pueda responder de una forma más eficaz al entorno en el que se encuentra.
Asimismo la plasticidad cerebral responde a las propias condiciones del cerebro y es un mecanismo de reparación. Este es el motivo de que en las personas que padecen enfermedad de Parkinson, que produce muerte de neuronas dopaminérgicas en un área concreta del cerebro, no se comiencen a apreciar los síntomas hasta que no hay una pérdida de en torno al 70% de dichas neuronas (ya que las que quedan sin morir expanden muchos sus conexiones para intentar compensar la pérdida de las otras neuronas). En otros trabajos se ha observado que en personas que quedan ciegas cuando son adultas las áreas de la corteza cerebral que antes respondían a los estímulos visuales, comienzan a verse invadidas por regiones de corteza que responden a otras modalidades sensoriales, como el tacto o la audición. Hay un trabajo interesante en ciegos que son lectores de Braille (la representación cortical de sus dedos se expande a medida que aprenden a leer este tipo de textos)
La plasticidad cerebral es una ventaja evolutiva si estás compitiendo con otros individuos porque te permite no sólo aprovecharte de lo que ya viene de fábrica (los genes), sino además incorporar a tu repertorio de conductas otras nuevas que no vienen necesariamente determinadas genéticamente. Fiel reflejo de esto son el juego en las crías (que permite mejorar la conducta motora) o la caza de presas heridas en el caso de las crías de felinos. Y la cultura, tanto en chimpancés o bonobos, como en humanos, no deja de ser una herramienta evolutiva. Porque se da una paradoja y es que para librarnos de la tiranía de los genes gracias a la plasticidad cerebral necesitamos genes que permitan esa plasticidad cerebral.
Baldwin propuso que el hecho de poseer una mayor plasticidad cerebral permitiría al individuo adaptarse mejor al ambiente y propagar mejor los genes que favorecen a dicha plasticidad. Algunos psicólogos como Steven Pinker proponen que el efecto Baldwin explicaría el gran avance cognitivo alcanzado en humanos. Sin embargo, no olvidemos que organismos como las bacterias apenas presentan plasticidad (muchos menos cerebral) y sin embargo llevan aquí más de 2000 millones de años y seguramente durarán bastante más que nosotros, por lo que su estrategia evolutiva no tiene por qué ser necesariamente menos efectiva que la nuestra. Pero eso sí, yo prefiero seguir siendo persona y no bacteria. Llámame loco si quieres
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No perdamos estos fondos. Save the Utrecht Herbarium

En los últimos tiempos nos estamos encontrando con diferentes iniciativas que plantean el objetivo de mantener colecciones de tejidos y ADN con los que mantener restos biológicos de tantas especies animales o vegetales como sea posible. Algunos de estos objetivos como la colección de tejidos y ADN del Museo Nacional de Ciencias Naturales, “el Arca Congelada” o el silo de semillas de Svalbard. Lógicamente disponer de estos recursos, en un estado adecuado para su conservación plantea multitud de posibilidades en un mundo en el que la perdida de biodiversidad se plantea como uno de los principales problemas a escala global.

Por otro lado, clásicamente los museo y otras instituciones se encargan de mantener colecciones de animales (pieles, huesos, plumas,…) y plantas que fueron muestreadas, en muchas ocasiones, en expediciones realizadas muchos siglos atrás. La comparación de esos ejemplares con muestras actuales o la mera revisión de esas muestras, permite encontrar diferencias genéticas o la descripción de nuevos taxones. Posibles clonaciones futuras de especies desaparecidas o en peligro también podrían considerarse. Recientemente tuvimos el anuncio del cierre del herbario de Utrecht. Aquí nos hacemos eco de ello:

On 26th March 2008 the University Board of Utrecht University, The Netherlands, informed the employees of the Utrecht Herbarium that as of 1 June 2008 the Herbarium is to be closed and, withim mediate effect, access to the collections, from national as well as international workers, is to cease. :’( This must not be allowed! :’( Closure of the Herbarium is a disaster forcurrent national and international research! Closure of the Herbarium is a disaster for any future research! Closure of the Herbarium contradicts the Biodiversity Covenant signed by the Netherlands which ensures the accessibility of data relating to biodiversity (either under Dutch ownership or under Dutch guardianship).Closure of the Herbarium is a disaster for all the botanical and ecological research takingplace in South America, especially Suriname, Guyana, French Guyana and the Amazonian basin. Closure of the Herbarium is in effect a denial of the cultural-historical value of this Herbarium to The Netherlands. Closure of the Herbarium is the start ofscientific deterioration and wrecks thenear-finalized plans for the creation of one Dutch Centre for Biodiversity (NCB).

Para hacer algo, aquí.

Esperemos que no perdamos esta batalla.

Aquí huele raro. Yo no paso.

El olfato es un importantísimo mecanismo de detección en multitud de animales. Mediante su olor, las especies son capaces de discriminar entre alimentos, pero además está involucrado en el reconocimiento de individuos o en la orientación. Pero, estos son solo unos pocos ejemplos, pues el olfato en multitud de animales es un herramienta vital que está estrechamente relacionada en la interacción depredador-presa, en la cual, el depredador puede servirse de su olfato para detectar a su presa y por su parte, este puede servir a la potencial presa para evitar ser depredada.

Multitud de estudios en diferentes especies de vertebrados e invertebrados han puesto de manifiesto el papel del olfato en la depredación, pero sorprendentemente las aves apenas han sido empleadas como modelo de estudio. ¿Por qué? ¿Acaso las aves no son capaces de oler? Recientemente, un estudio a puesto un poco de luz a este problema (1) y la respuesta parece ser clara, las aves sí pueden oler a sus depredadores. En este estudio, los investigadores utilizaron el olor de un mustélido para detectar aquellos mecanismos comportamentales que tuviesen unas pequeñas aves forestales (el herrerillo común, Cyanistes caeruleus) que habitan en cajas nido. El diseño experimental englobaba un total de tres tratamientos diferentes, un grupo de nidos a los que se les añadía el olor del depredador, un grupo control a los que se les añadía el olor de un no depredador (en este caso, de codorniz) y un segundo grupo control a los que se les añadía el olor del agua (control absoluto, sin olor). Para demostrar una posible respuesta en las aves ante estos olores en los nidos, se realizó la filmación de los nidos durante el periodo de cebas de los polluelos, observándose que aquellos nidos en los que olía al depredador aumentaba el tiempo que transcurría hasta que los adultos empezaban a entrar en sus nidos a la par que el tiempo de permanencia de los padres dentro del nido disminuía considerablemente frente a los otros grupos control. A pesar de ello, la cantidad total de veces que los adultos entraban a cebar a sus polluelos o el crecimiento total de los mismos no se vio afectado por el tratamiento. Según esto, en presencia del olor del depredador, los adultos cebarían a sus polluelos a una mayor velocidad, de modo que el crecimiento total de sus polluelos no se vería afectado. Nuevamente, aquí nos encontramos con un ejemplo de evaluación de costes-beneficios, tan frecuentes en la naturaleza. Cebar o no cebar a los polluelos ante el riesgo de ser depredado. Pero, una vez decididos a entrar, hagámoslo deprisa. Lógicamente, esta estrategia tiene que suponer ciertos costes en las aves, como una aceleración del metabolismo del adulto, quizás un peor reparto del alimento entre los polluelos o una peor limpieza del nido (recordemos que en muchos casos el adulto recoge las heces de los polluelos en cada ceba, por lo que al reducir el tiempo dentro del nido, quizás estos padres dejen esas heces dentro del nidal).

Por otro lado, la demostración de la capacidad de respuesta de los animales frente al olor de sus depredadores puede tener un carácter aplicado. Los animales salvajes representan en muchos casos un peligro en las carreteras, produciéndose accidentes que cuestan la vida de personas y de los propios animales. Así, por ejemplo, en diferentes países europeos, desde hace años se está realizando la siguiente estrategia. Se colocan sustratos con olor a lobo, oso o humanos en los bordes de las carreteras en las que se producen atropellos de corzos, ciervos o jabalíes. De este modo, parece que los potenciales depredadores evitan pasar por esos caminos reduciendo en gran medida el número de accidentes. Así pues, la ciencia básica puede, a posteriori, tener aplicaciones que jamás uno pudiera haber pensado. ¿Quien pensaría en un principio si “serviría de algo a los humanos” saber si huelen y responden a esos olores los animales? Posiblemente nadie, pero ahí está. Por el momento, ahora sabemos que esto también ocurre en aves.

 

(1) Amo et al. 2008. Predator odour recognition and avoidance in a songbird. Functional Ecology.

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¿Por qué no podemos hacernos cosquillas?

Darwin escribió que “hecho de que un niño difícilmente pueda hacerse cosquillas a sí mismo, o en mucho menor grado que cuando le hace cosquillas otra persona, podría deberse a que el niño no conoce el punto preciso que debe ser tocado”. Esta hipótesis, sin embargo, no parece correcta, ya que la mayoría de los niños pueden sentir cosquillas incluso cuando conocen dónde y cuando se va a aplicar el estímulo.

La primera pregunta que deberíamos hacernos es, ¿es cierto que no podemos hacernos cosquillas a nosotros mismos? Un artículo en Nature en los años 70 ya lo mostró claramente. Sujetos que se estimulaban mediante un aparato que se accionaba con un pie y que producía cosquillas en la mano sentían menos cosquillas que si ese mismo control lo activaba otra persona. La siguiente pregunta es, ¿y cómo es que no le hacía cosquillas ese aparato si no era él mismo quien se tocaba la mano, sino que accionaba el aparato con el pie? La respuesta se encuentra en el mapa que genera el cerebro de nuestro cuerpo. Algunos experimentos han mostrado que neuronas que responden al movimiento de las manos pasan a responder del mismo modo cuando comienza a emplearse un utensilio que puede interpretarse como una prolongación de la propia mano (hay un experimento con monos que emplean un rastrillo, pero puede pensarse, por ejemplo, en un tenista al utilizar la raqueta o en un pintor al usar el pincel). Es decir, el cerebro termina por incorporar a su mapa del cuerpo al instrumento que se está empleando (aunque, como en este caso, se active con el pie).

Pero, entonces ¿por qué no podemos hacernos cosquillas a nosotros mismos? La respuesta se encuentra en la capacidad de predicción de nuestro cerebro. Cuando existe la intención de llevar a cabo un movimiento el cerebro realiza una predicción de cómo será ese movimiento, basándose en las experiencias previas. Lo que hace, por tanto, el cerebro es comparar la predicción que hace del acto motor con la información que llega en ese preciso momento. De ese modo puede distinguir qué estímulos sensoriales proceden de nuestros propios movimientos y cuáles proceden del exterior.

Hay dos pruebas interesantes de ello. La primera, es que podemos engañar al cerebro cuando realiza esa predicción, ¿cómo? Separando en el tiempo el estímulo y la respuesta. Por ejemplo, si se le dice a un sujeto que active un dispositivo que le hará cosquillas en la mano y aplicamos un retraso entre su acto motor (activar el dispositivo) y la respuesta del dispositivo, el sujeto dirá que siente más cosquillas cuanto más separados en el tiempo estén ambos sucesos (en un rango de tiempo de 0 a 200ms de retraso). Esta respuesta es debida a que el cerebro ya no predice tan bien cuándo va a recibirse el estímulo táctil, pues se torna más impredecible.
La otra prueba se encuentra en la actividad cerebral. Se ha estudiado cómo responde el cerebro de personas sometidas a este tipo de pruebas (haciéndose cosquillas mediante un dispositivo o bien haciéndoselas otro sujeto a través de ese mismo dispositivo). Imágenes de resonancia magnética funcional (ver figura) mostraron que cuando el sujeto trata de hacerse cosquillas a sí mismo la corteza somatosensorial (la región de corteza a la que llega la información táctil) se encuentra mucho menos activa que cuando es otra persona la que activa el dispositivo (lo que se correlaciona con una menor sensación de cosquillas). Según los autores de ese trabajo podría ser el cerebelo (muy implicado en la coordinación motora) el que estaría controlando esa menor activación de la corteza somatosensorial.

Por último, ¿existe alguien que pueda hacerse cosquillas a sí mismo? Parece que los pacientes con esquizofrenia pueden hacerlo y eso se debe a una sensación de no poseer el control de sus propios actos motores. Algunos de estos pacientes suelen afirmar que es otra persona la que mueve sus miembros y controla su conducta y algunos estudios han mostrado que incluso tienen dificu

ltades para reconocer su propia voz grabada. Debido a esta falta de sensación de control su cerebro interpreta que las cosquillas se las hace otra persona cuando en realidad son ellos mismos quienes se las están haciendo.

Una vez más, de una pregunta aparentemente tonta, pueden aprenderse muchas cosas acerca de cómo funciona nuestro cerebro.

Bibliografía.
Weiskrantz, L., et al., (1971), Preliminary observations on tickling oneself, Nature 230: 598-9.
Blakemore, S., (1998), Central cancellation of self-produced tickle sensation, Nature Neuroscience 1 (7): 635-640.
Frith, C., Descubriendo el poder de la mente, Ariel, 2008. (La imagen mostrada pertenece a este libro).

Curioseando al cuervo

Los cuervos de Nueva Caledonia. Animales ya famosos de los que se han publicado ríos de tinta en las más prestigiosas revistas científicas además de suscitar el interés de la sociedad gracias a la repercusión de estas investigaciones en periódicos, blogs o capítulos de libros. ¿Pero se ha terminado todo lo que se puede conocer de ellos? ¡La respuesta parece ser, no! Afortunadamente.

Para ponernos en situación, especialmente para aquellos que no conozcan a estas interesantes aves señalaremos que son unos animales, únicos dentro de las especies de aves, que son capaces de diseñar, construir y utilizar correctamente herramientas con las que alcanzar su fuente de alimento. Muchos pensaban que estas habilidades se encontraban únicamente al alcance de los primates, pero estos cuervos tienen aún mucho que objetar al respecto. Y como una imagen vale más que mil palabras, aquí os dejo este interesante enlace.

Como decía aún no tenemos todos los secretos de estas especies sabidos y parece que el grupo que lidera Kacelnik nos dejarán ir mucho más allá. Estos investigadores han ideado un nuevo sistema de recepción de imágenes que acoplan al cuerpo del animal, lo que les permite ver realmente el comportamiento de estos cuervos en estado natural. El procedimiento empleado ha sido detallado en la última edición de la revista Biology Letters (1) y consiste en una pequeña cámara que permite a los investigadores emitir una señal que captan en la distancia. El sistema aún presenta múltiples problemas, entre los que podríamos destacar la reducida vida de la batería, la calidad de la imagen o la distancia de recepción, todo ello, a la vista de los avances nano-tecnológicos, barreras relativamente salvables con el paso de unos pocos años. Pero sin duda, estas herramientas suponen un avance que permitirá derribar multitud de barreras, no solo con estos animales, sino con otras muchas especies, que por su tamaño, capacidad de movimiento u otras causas pasan gran parte de sus vidas ocultas a nuestros ojos. Estos investigadores ya nos han revelado algunos de sus primeros descubrimientos obtenidos a la luz de estas herramientas (2). Quizás uno de los más sorprendentes, es la capacidad de estas aves, para guardar sus herramientas más valiosas y útiles. ¿Capacidad para reutilizarlas? ¿Son capaces de crear un almacén de herramientas al más puro estilo Brico-manía? Más horas de grabación en un mayor número de animales nos lo dirá. Por el momento, todo esto supone un avance con lo que testar si estos animales emplean herramientas de un modo tan eficaz en la naturaleza como lo hacen en cautividad.

(1) Bluff, L. A. y Rutz, C. 2008. A quick guide to video-tracking birds. Biology letters, en prensa.
(2) Weir, A. A. S. y Kacelnik, A. 2007. Video cameras on wild birds. Science 318, 765.

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¿Qué nos enseña el Tetris sobre el cerebro?

El Tetris, juego creado por el ruso Alexey Pazhitnov en 1985 se hizo famoso en los años 90 y se llegaron a vender hasta 35 millones de copias del mismo. El juego era muy adictivo y a medida que creció el número de jugadores, se tuvo noticia de un curioso efecto secundario de la exposición continuada al juego: el “efecto Tetris”, que consistía en que los jugadores asiduos de Tetris cerraban los ojos y veían piezas caer o incluso soñaban con las piezas de colores cayendo una y otra vez, formando estructuras imposibles y rellenando filas una tras otra (¿no le suena a nadie?). Este mismo efecto se experimenta con otros videojuegos (Civilizations, buscaminas, solitario,…) y, en general, con actividades que resulten repetitivas y a las que se preste una atención intensa durante un tiempo prolongado (ocurre, por ejemplo a personas que recogen fruta o nos ha ocurrido a muchos cuando escuchamos demasiadas veces alguna canción).

Un grupo del Harvard Medical School se aprovechó de este efecto para estudiar la memoria en pacientes amnésicos. Hicieron jugar al Tetris durante tres días (2 horas el primero y una los dos días posteriores) a tres grupos de personas diferentes: personas que ya habían jugado, personas que nunca habían jugado y personas con lesión bilateral en lóbulo temporal (al tener ambos hipocampos lesionados no podían almacenar nuevos recuerdos). Cuando se observó la curva de aprendizaje de los distintos grupos (ver gráfica) se vio que los “expertos” apenas aumentaban sus puntuaciones, los novatos las mejoraban significativamente, mientras que los amnésicos no mejoraban apenas (algo lógico, ya que no recordaban haber realizado esa tarea el día anterior).
Sin embargo, cuando estudiaron el efecto Tetris encontraron algo curioso. La mayoría de los “novatos” y de los “expertos” decían ver las piezas caer justo al inicio del sueño (el protocolo consistía precisamente en despertarles apenas se habían dormido, algo que se puede controlar por el cambio en las ondas cerebrales). Pero también 5 de los 7 los amnésicos dijeron haber visto piezas de colores caer, lo que mostraba que eran capaces de recordarlas de algún modo, algo que se pensaba que no ocurriría ya que sus hipocampos estaban lesionados y se pensaba que la formación de ese tipo de imágenes era dependiente de la integridad del hipocampo. Así, experimentadores propusieron la existencia de una memoria implícita que sería la responsable de esas representaciones preceptivas.
Hacía ya algunos años, la doctora Brenda Milner había mostrado que su paciente H.M., que también había sufrido una lesión hipocampal era capaz de mejorar con los días en una prueba que consistía en repasar con un lápiz el contorno de una estrella mirando tan sólo a un espejo, incluso cuando el paciente no recordaba al día siguiente haber realizado dicha tarea. Sin embargo, los pacientes con lesión hipocampal de este trabajo no mejoraron significativamente jugando al Tetris. ¿Por qué? Porque esta tarea es más compleja que la simple tarea motora que implica dibujar el contorno de la estrella.

Precisamente, un grupo de la Universidad de California empleó el Tetris para demostrar cómo puede modificarse la activación de distintas áreas cerebrales a medida que aprendemos una tarea. Lo que hicieron fue poner a voluntarios a jugar durante 4-8 semanas al Tetris y midieron mediante PET (tomografía por emisión de positrones) la actividad de las diversas áreas del cerebro el primer día (cuando los participantes no sabían jugar) y el último (cuando ya habían alcanzado un buen nivel de juego). Lo que observaron es contraintuitivo pero tiene mucha lógica: la actividad del cerebro (medida como consumo de glucosa) fue mayor que cuando los participantes aprendían a jugar. Esta reducción de la actividad fue especialmente notable en áreas corticales motoras y sensoriales (especialmente áreas visuales), regiones del lóbulo temporal (el hipocampo entre ellas) y el lóbulo frontal, importantes en la atención y el cerebelo (importante en la coordinación).
La explicación es sencilla: durante los primeros intentos los sujetos trataban de emplear diferentes estrategias cognitivas para jugar, usando de este modo diferentes circuitos que involucraban a diferentes áreas cerebrales. Pero tras la práctica, los sujetos desarrollan un conjunto de estrategias para realizar la tarea empleando para ello un menor número de neuronas y de circuitos neuronales, con el resultado global de una menor actividad cerebral.
La Figura a) podría representar las neuronas (y áreas cerebrales) implicados al inicio y la Figura b), las neuronas (y áreas cerebrales) activadas tras el entrenamiento. Mayor número de neuronas no implica mayor inteligencia, tan sólo mayor capacidad de procesamiento de información, pero un elevado número de elementos de procesamiento puede implicar un mayor tiempo para realizar la tarea, además de un mayor gasto energético y ya sabemos que la naturaleza tiende a ahorrar.

Y por último, el trabajo aportó una evidencia más de que el cerebro es plástico, es decir, que cambia con el aprendizaje.

Stickgold, R. et al., (2000), Replaying the game: hypnagogic images in normals and amnesics, Science 290: 350-3.

Haier, R.J., et al., (1992), Regional glucose metabolic changes after learning a complex visuospatial/motor task: a positron emission tomographic study, BrainResearch 570: 134-43.

Si queréis recordar viejos tiempos o jugar por primera vez tenéis un Tetris on-line aquí.

Ahora, “la roja” tiene motivos de esperanza

Cesc inicia el contragolpe y tras una galopada al más puro estilo de El niño, ¡¡“la roja” consigue el 2-1 definitivo!! España, por fin, consigue un nuevo título, la Eurocopa de Austria y Suiza vuela hacia tierras ibéricas. De momento, sólo especulaciones, pero ahora podríamos pensar que tenemos un arma oculta, la camiseta roja. ¿La camiseta roja? Sí, nuestra mejor baza no es Torres, ni Casillas, ni las subidas por la banda de Ramos, la clave podría estar en el color de la camiseta.

Según investigadores de la universidad de Dirham en un estudio publicado en Nature (1), un mayor número de deportistas ganaron sus encuentros cuando vestían de rojo. Sus principales conclusiones, basadas en los resultados de los combates en 4 deportes olímpicos (de Atenas 2004) el boxeo, la lucha (greco-romana y libre) y el tae kwon do. En estos casos, siempre los combatientes masculinos, con calzones rojos, ganaban más frecuentemente. La explicación podría ser la siguiente. La coloración roja, al ser una señal dependiente de hormonas (testosterona) de la calidad masculina en diversos animales, podría actuar como una señal de dominancia. ¿Será este el caso en humanos, en deportistas? Pues según, Rowe y colaboradores (2,3) las diferencias del éxito en el combate, podría deberse a otros factores relacionados con el color, pero no por una señal de dominancia. Estos autores, comprobaron esta posibilidad en combates de judo celebrados en las mismas olimpiadas, un deporte en el que los competidores van vestidos con un “traje” (judogi) de color azul o blanco. Ellos querían comprobar si las asimetrías previamente encontradas, también podían encontrarse entre deportistas de otras modalidades que vistiesen con otros colores. Sus resultados demuestran que los azules ganaban más que los blancos. ¿Por qué? Posiblemente, debido a la mayor facilidad para percibir los movimientos en relación a la vestimenta, lo que podría suponer una ventaja a la hora de anticiparse al ataque. Según estos resultados, algo relacionado con la capacidad de percepción, pero no de señalización de estatus, otorgaría una desventaja a los que tiene una vestimenta de un color determinado. Más recientemente, considerando los resultados de multitud de torneos de judo (4), otros investigadores han encontrado que el color del judogi no tiene ninguna relación significativa con la victoria, después de controlar por el efecto de controlar por el efecto de variables como asimetrías en combates previos o diferencias en el tiempo de recuperación. Según esto último, aún podemos confiar en la limpieza del deporte, aunque bueno, esta vez tampoco ganemos la Eurocopa. En cualquier caso y por si acaso, espero que la primera equipación siga siendo roja y la segunda, a ser posible, azul. Otra cosa será la formula 1.

1 R. A. Hill, R. A. Barton Nature 435

2. C. Rowe, J. M. Harris, S. C. Roberts Nature 437

3 C. Rowe, J. M. Harris, S. C. Roberts Nature 441

4 P. D. Dijkstra, P. T. Y. Preenen Proc.R.Soc.B 275

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Un estudio confirma que McEnroe no suele tener razón.

Todo el mundo ha visto alguna vez una discusión del magnífico John McEnroe con algún juez de línea protestando alguna decisión acerca del bote de la pelota. En el último número del Proceedings of the Royal Society B, el psicólogo George Mather firma un artículo en el que analiza la eficacia de los jueces de línea de tenis al cantar una bola como buena o mala en un partido de tenis. Para ello ha recogido datos de partidos de 15 torneos de la ATP (Asociación de Tenistas Profesionales) en los que se recurrió al Ojo de Halcón, un sistema que permite determinar el bote de una pelota de tenis con una imprecisión de 3mm y cuyo empleo puede solicitar el jugador si no está de acuerdo con la decisión del juez de línea. Obviamente el jugador sólo puede recurrir al Ojo de Halcón un número limitado de veces (dos por set, o más si gana sus “retos”).

Mather muestra que en un 60% de las veces que se recurrió al reto los jueces de línea habían acertado, mientras que en el 40% restante el Ojo de Halcón corrigió su error. Lo que Mather se preguntó fue si estos errores cometidos por los jueces de línea se debían a pérdida de atención o a una incertidumbre perceptiva genuina, es decir, inevitable. Por ello trató estos retos como datos psicofisiológicos debido a que especifican una relación entre un evento físico (el bote de la pelota) y un juicio perceptivo (cantar el bote de la bola).

Analizando todos los datos recopilados Mather observó que la mayoría de los retos (el 94%) tenían lugar cuando la pelota botaba a menos de 10mm de la línea y que cuanto más se estrechaba esta distancia con la línea más se incrementaban los errores, lo que mostraba que los errores se debían más bien a una incapacidad del sistema visual que a una pérdida de atención. Mather creó un modelo en base a estos datos para analizar la eficacia de los jueces de línea al cantar el bote de la pelota y vio que sólo se equivocan en un 8% de los casos, lo que no es una buena noticia para los jugadores. Mather sostiene que esto supone una excelente capacidad para localizar el bote de la pelota, teniendo en cuenta que la velocidad de la misma puede superar los 200km/h en algunos casos. También atribuye una alta capacidad a los jugadores para detectar estos botes (pero su rango de eficacia, en distancia, es algo mayor que en caso de los jueces, ya que estos se encuentran parados en todo momento, mientras que el jugador ha de desplazarse hacia la pelota).

Mather también analiza las posiciones en las que los jueces de línea cometen más errores. Son aquellos botes que tienen lugar cerca de las líneas de saque y de fondo (ver esquema de la pista de tenis), en comparación con aquellos botes que tienen lugar en las líneas laterales o en la central. Atribuye estas diferencias a dos motivos: el ángulo de visión, que es más favorable en los jueces que se sitúan al fondo de la pista, ya que la bola pasa más lentamente por su campo de visión que en el caso de los jueces que se encuentran en los laterales de la pista (esta diferencia puede ser de hasta dos veces); y , por otro lado, también influye la trayectoria de la pelota (suele verse la pelota algo desplazada en el sentido de la trayectoria), lo que va a tener más importancia en las líneas de saque y de fondo, donde la bola tiende a viajar directamente hacia la línea, mientras que en las líneas laterales y central la pelota tiende a viajar más paralela a la línea.

Pero a pesar de estos datos McEnroe seguirá quejándose, y nosotros divirtiéndonos al verle hacerlo. Y es que es fácil pensar que alguien está en contra de nosotros, pero ese es otro tema.

Mather, G., (2008), Perceptual uncertainty and line-call challenges in profesional tennis, Proc.R.Soc.B, doi:10.1098/rspb.2008.0211

Comentario en Science aquí.

Respondiendo a los halagos.

En vista de que recientemente se nos ha premiado en La muerte de un ácaro en el blog de Memecio por nuestra labor en el blog, hemos querido continuar con la cadena, premiando nosotros de forma simbólica a tres blogs que a nuestro entender cumplen con todos los requisitos para ser beneficiarios de este premio. Y los tres premiados son…

-La lógica del Titiritero: por su excelente labor divulgativa acerca de la teoría evolutiva y todas sus implicaciones, especialmente la psicología evolucionista.

-Psicoteca: por sus amenos y rigurosos apuntes y además por ser uno de los pocos blogs sobre psicología que merecen la pena en la red.

-Las pirámides del cerebro: por ser el primer blog en español sobre escepticismo y neurociencias y por supuesto, por sus muy buenos apuntes que van desde la muerte por magia negra hasta el efecto placebo o disquisiciones varias sobre Dios y sus implicaciones

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Crítica de libro

¿Con qué sueñan las moscas? (Ciencia sin traumas en 62 píldoras). Javier Sampedro. Ed. Aguilar. 2004. Menos de 20 euros. 197 pp.

Bajo este título, Javier recoge 62 columnas publicadas en el diario El País en el verano de 2002 y 2003. Con ello, el autor consigue fraguar un ameno libro de divulgación de la ciencia, citando estudios científicos (con regencias, algo infrecuente en este tipo de literatura) que facilitan la comprensión del comportamiento humano y de otros animales. Realmente, es un libro fácil de leer, por la redacción y por la propia estructura del libro. Esa misma estructura permite al lector aprovechar pequeños ratos, no superiores a cinco minutos, entretenido con la lectura de alguna de sus píldoras. Además, aprendiendo algo nuevo. Del mismo modo, si una de ellas no resulta de interés, con pasar un par de páginas nos encontramos con otra píldora nueva, diferente y posiblemente más atractiva, según sea el gusto del lector.

El autor, según se relata en el entretenido prólogo, reúne las píldoras en varios grandes bloques, que parecen centrar su interés personal. Así, el lector encuentra un libro estructurado en siete capítulos diferentes, que tratan diferentes aspectos, la mayoría con una raíz genética o neurocientífica que van desde el lenguaje al futuro o la mentira. Como comprenderán dado su carácter divulgativo, la mayoría de estas píldoras tienen un entramado con aspectos con los que estamos familiarizados (escenas de nuestra vida cotidiana o escenas cinematográficas) de modo que Sampedro consigue encontrar una cierta explicación a aquello que como humanos nos rodea o nos define. Antes del epílogo final, me encontré con un agradable capítulo (VII) “la guerra de los sexos”, para mí, sin duda, el más interesante de todos. Desafortunadamente, este capítulo también resultó ser el más corto. En él aparecen citas y porqués de diferencias sexuales que nos encontramos en machos y hembras de humanos y otros animales (especialmente, un estudio en aves).

Finalmente me gustaría destacar un par de aspectos. Debido a que inicialmente cada píldora se publicó independientemente y supongo que no existía la intención inicial para reunirlas en un libro, en ciertas ocasiones resulta algo repetitivo en la explicación de algún concepto elemental (recordemos que está concebido como un texto destinado al público general). Y una última curiosidad, una frecuente referencia a investigadores o estudios del MIT, el Massachuset Institute of Technology. No conocía tanto la aparente eminencia científica de ese centro. Ahora cuando lo leo en los periódicos, ya se enciende una luz en mi cabeza. En resumen, si no tienes nada que leer, esta puede ser una propuesta.

El vuelo del dragón - recorte de prensa.

En la edición digital de El País, aparece una interesante entrevista-reportaje al paleontólogo David Unwin (ver). En ella se describen someramente aspectos de la biología de los pterosaurios (los dragones de las alas inteligentes). Al principio, el artículo me enganchó porque hablaban de la aerodinámica y la capacidad de vuelo de estos organismos, así como sus aplicaciones en la aeronáutica actual. De siempre me fascinó la capacidad de vuelo activo de los organismos, surgiendo en muy diferentes taxones desde insectos a aves, con algunos animales perfectamente adaptados al vuelo, con formas que desafían a los más avanzados programas y diseños aeronáuticos. Pero, ¿qué maléfico ingeniero inteligente diseñó el abejorro?
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Inteligencia animal (III): lenguaje en los animales.

El lenguaje en otros seres vivos que no sea el ser humano no está ni mucho menos demostrado. Son numerosos y sorprendentes los vídeos de los simios Kanzi, Washoe o Koko, en los que realmente parecen entender lo que les dice el experimentador y además parecen responder de forma apropiada empleando el lenguaje de signos.

Pero, como todo en ciencia, debe analizarse cuidadosamente. Existe un precedente fallido al respecto de estas experiencias que parece importante y que son los experimentos de Herbert Terrace con Nim (su nombre, Nim Chimpsky, era una burla de Noam Chomsky, lingüista que afirma que el lenguaje es una capacidad únicamente humana). Terrace y sus colaboradores trabajaron durante años con Nim tratando de enseñarle a utilizar el lenguaje de signos americano y quedaron sorprendidos de lo rápidamente que Nim aprendía. Cuando Terrace estaba escribiendo el libro en el que describía sus conversaciones con Nim y todo lo que este chimpancé era capaz de hacer se dedicó a ver minuciosamente los vídeos de los experimentos. Lo que vio fue descorazonador: Nim sólo repetía lo que sus cuidadores hacían unos segundos antes. No había duda al respecto, e incluso hicieron algunas pruebas posteriores para confirmarlo que resultaron positivas. Terrace comenzó entonces a criticar experimentos con otros simios como Washoe o Koko en los que ocurría exactamente lo mismo que en el caso de Nim (Terrace se dedicó también a ver vídeos de estos simios con sus entrenadores). Los cuidadores de Wahoe y Koko acusaron a Terrace de ser un skinneriano infiltrado, pero dudo que esa acusación fuese muy acertada al dirigírsela a un hombre que durante años había estado trabajando con Nim y había estado convencido de su capacidad para entender el lenguaje.

Otro caso diferente es el de Kanzi, que no trabaja con el lenguaje de signos sino con lexigramas (símbolos geométricos abstractos representados en fichas de plástico o teclas de ordenador). Pero hay una diferencia muy importante entre emplear un lenguaje y entender el lenguaje. El hecho de que Kanzi pueda trabajar con los lexigramas no quiere decir que entienda qué significan. En la frase “por favor máquina dar plátano” se emplean 4 lexigramas. Kanzi sólo tiene que aprender a colocar esos cuatro lexigramas en el orden adecuado, del mismo modo que una paloma puede aprender a picotear sobre 4 teclas de diferentes colores en un orden determinado para obtener una recompensa. A Kanzi no le hace falta saber qué significan esos lexigramas ni saber nada sobre estructuras sintácticas, sólo que si coloca los lexigramas en el orden adecuado obtiene un plátano. Lo que sí tiene es una excelente memoria para recordar distintas combinaciones de lexigramas.

Pero aparte de estas objeciones básicas hay otras objeciones metodológicas que son también importantes. Por ejemplo, los experimentadores que trabajan con estos simios no suelen aportar todos los datos cuando se les requieren (suele haber vídeos seleccionados o “conversaciones” con ellos en fechas muy diferentes), por lo que los controles sobre este tipo de trabajos son más bien escasos. En ocasiones yo diría que hay un sesgo en favor de aquello que hacen estos simios y que tiene un significado en contra de aquello que hacen y que no lo tiene (del mismo modo que la gente sólo se queda con aquello que ha acertado el horóscopo y no recuerda todo aquello en lo que falló). Y los resultados negativos, si no se olvidan o se obvian, se intentan justificar con explicaciones más bien estrafalarias, como las de la entrenadora de Koko que cuando cometía fallos en las pruebas afirmaba que se trataban de metáforas o mentirijillas. Eso no es serio.
Uno de los miembros del equipo de entrenadores de Washoe afirmó que habían sido demasiado generosos con la interpretación de los signos del chimpancé: “cada vez que el chimpancé realizaba algún signo debíamos rápidamente registrarlo en el diario. Siempre se estaban quejando de que en mi diario había pocos signos …simplemente yo no los veía La gente oyente registraba cada movimiento que realizaba el chimpancé como si fuese un signo. Cada vez que el chimpancé ponía un dedo en su boca decían ¡está haciendo el signo de beber! Y le daban un poco de leche.”

Que los simios no puedan hablar no es problema. No están sometidos a las mismas condiciones que el ser humano. No necesitan el lenguaje. Enseñar el lenguaje humano a los simios es algo similar a poner a un perro a montar en bici, atándole las patas a los pedales y poner en marcha un motor que los mueva para después decir: ¡mira, el perro monta en bicicleta!
Sólo una cosa más. Entre estos experimentos sí que hubo un verdadero ejemplo de inteligencia animal, que fue el protagonizado por Kanzi, que aprendió a emplear los lexigramas por observación de cómo se le enseñaba a su madre (que no logró aprenderlo). Es uno de los pocos casos documentados de aprendizaje observacional en animales.

Noticia en Nature, penoso papel de la farmacéutica

Las farmacéuticas tienen una mala reputación generalizada. Pero de ser esto cierto, la verdad es que a uno le da una pena enorme (aparte de un posible temor por las consecuencias, sed de justicia, desilusión…), ya sea por el lado de la empresa como por el lado de los autores implicados. ¿Esto tendrá que ver también en la patología de los científicos de los últimos tiempos, la publiquitis? ver.

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Proyecto Gran Simio ¿sí o no?

La propuesta del Proyecto Gran Simio consiste en ampliar la esfera de los derechos de que disfrutamos los seres humanos incluyendo a las especies más emparentadas con nosotros (en términos evolutivos) y que conforman el grupo de los denominados simios antropoides (chimpancés, gorilas y orangutanes), de modo que estarían protegidos frente a la caza, frente a su exhibición en zoológicos y circos y frente a la experimentación en el laboratorio. Pero, ¿cuáles son los argumentos a favor de esta propuesta?¿Y cuáles hay en contra?¿Sería viable este proyecto?

El principal argumento que esgrimen los defensores de esta propuesta es la proximidad evolutiva entre los seres humanos y los simios antropoides. No hay duda de que tanto los parámetros anatómicos, como los datos genéticos (tan sólo un 1% de diferencia con los chimpancés) confirman el gran parecido entre unos y otros. Y, por supuesto, si las similitudes se dan a nivel anatómico y genético, ¿por qué no habrían de serlo a nivel cognitivo, si la mente, como expresión de la actividad cerebral está sometida también al proceso evolutivo y sabemos que los simios antropoides y los seres humanos procedemos de un antepasado común? Algunos investigadores como Jarred Diamond apelan a estos datos para incluir a los seres humanos como una tercera especie de chimpancé, estrechando así aún más nuestra relación con nuestros primos hermanos evolutivos.
Otro argumento a favor de esta propuesta (que tiene mucho que ver con el anterior) es la capacidad para sentir dolor y sufrir, la empatía, o algunas supuestas habilidades como la adquisición del lenguaje por signos o la autoconciencia (de este último puntos ya hemos hablado aquí y pronto dedicaremos algún apunte al lenguaje).

Sin embargo hay quien se opone a este proyecto por varios motivos. Algunos simplemente establecen ese cordón de oro que separa a seres humanos del resto de especies y los consideran por completo separados, por lo que no podrían disfrutar de nuestros derechos pues no forman parte de nuestro grupo, posición que parece que en cierto modo ha impreso la evolución en nuestros cerebros. Otros apelan a que mientras no se haga efectiva la igualdad de derechos entre los hombres no deberíamos preocuparnos por el resto de las especies, aunque esta no parece una objeción razonable pues de ese modo la situación de la mujer (al menos en los países occidentales) sería la misma que hace 100 años (y lo que les quedaría).
Pero hay otro argumento en contra del Proyecto Gran Simio que me parece más espinoso y que precisamente se basa en uno de los argumentos a favor de este mismo proyecto y es la similitud entre hombres y simios antropoides. Estudiar en el laboratorio a especies muy cercanas a la nuestra es muy provechoso, porque de ese modo nos conocemos mejor a nosotros mismos y las aplicaciones de los resultados obtenidos en esos experimentos resultan más sencillas. Eliminar la posibilidad de estudiar a estas especies limitaría nuestra capacidad para mejorar los conocimientos biológicos y médicos actuales. Además, muchos de los defensores de este proyecto plantean que tras su aprobación debería lucharse por ampliar estos derechos a muchas otras especies. Lógicamente, si se concede el status de humano a chimpancés, gorilas y orangutanes pronto habría quien argumentaría que los lemures o los gibones no son tan diferentes de los primeros y de ese modo se seguiría ampliando la lista hasta incorporar a la rata, el ratón, el pez cebra, C.elegans o Drosophila. Y llegados a este punto, ¿qué ocurriría con la investigación?

La cuestión no es sencilla. O bien nos aferramos al argumento utilitarista que antepondría nuestra salud a la del resto de especies, o bien establecemos límites en las especies a emplear en investigación (con lo que estaríamos de nuevo empleando el cordón de oro de forma arbitraria), o bien, en un alarde de altruismo dejamos de investigar aun a costa de no avanzar en el conocimiento de las enfermedades y su posible curación, pero vivimos con la conciencia tranquila.

¿Qué hacer?¿Proyecto Gran Simio sí o no?

Para saber más:
-El Proyecto Gran Simio. La igualdad más allá de la humanidad. Paola Cavaleri y Peter Singer (eds.) Ed.Trotta, 1998.
-Web del Proyecto Gran Simio (también en español, aquí).

Coprolitos entre manos

Aunque en un primer momento pensé en un título más al estilo de un titular (algo así como “con la manos en la mierda, fósil”), he intentado darle un enfoque más recatado. Y es que recientemente he encontrado diferentes estudios que aun tratando temas dispares, tienen un argumento común, los coprolitos.

Los coprolitos son unos restos fósiles interesantísimos que ofrecen una fuente increíble sobre la que estudiar patrones de dieta de poblaciones animales (incluidas las humanas) del pasado. Recientemente en la revista Science (y su eco en múltiples medios de comunicación) encontramos un estudio que estudiando coprolitos humanos ha permitido situar las primeras poblaciones humanas en el continente americanos muchos años antes, más de mil, de lo que se pensaba anteriormente. Además, los investigadores han podido obtener muestras de ADN de esas heces con las han caracterizado genéticamente a sus creadores. No deja de ser sorprendente la capacidad de los investigadores para obtener material genético de restos fósiles como estos, aunque en esta línea también se pueden citar los avances genéticos sobre restos fósiles, por ejemplo, en neandertales (ver).

Por otro lado, coprolitos humanos también de origen americano han sido la fuente en la que los investigadores han desarrollado un estudio parasitológico. Sí, ¿sorprendente verdad? Estos investigadores detallan el hallazgo de una garrapata en heces previsiblemente humanas vinculadas a la cultura Anasazi. Según se detalla en el artículo, estos parásitos no se habían citado en estudios previos sobre el tema. Además, aunque los artrópodos parásitos se encontran en escasas ocasiones en coprolitos según detallan los autores, otros ectoparásitos (como piojos) sí se habían encontrado con anterioridad en coprolitos humanos. Estos resultados, permitieron describir la posibilidad de que los humanos de poblaciones ancestrales comiesen estos ectoparásitos como un mecanismo de control de parasitario, algo que por otra parte parece plausible a la vista de los ejemplos con diferentes animales que todos estamos familiarizados de encontrar en los documentales. Además, según se detalla en el estudio, la aparición de estos ectoparásitos en heces, arroja la posibilidad de que aquellas poblaciones sufrieran los efectos de los ectoparásitos y de las enfermedades que estos son capaces de transmitir. Futuros estudios genéticos de estos parásitos encontrados en los coprolitos podrían permitir encontrar los parentescos que guardan con poblaciones de parásitos actuales o quizás, posibles infecciones por endoparásitos, lo que permitiría arrojar mucha luz sobre su papel como vectores de enfermedades en las poblaciones humanas del pasado.

Desde luego, algo que a priori pudiéramos pensar que carece de valor, desde luego, puede arrojar mucha luz sobre el conocimiento. Muchos estudios con coprolitos han servido como mecanismo para conocer la dieta de sus autores, pero estos nuevos enfoques pueden dar un nuevo giro para sacarles, si cabe, aún más partido. Ya no vale eso de “esto es un mierda” para definir algo sin valor, ya no.

 

Bibliografía:
Thomas et al. 2008. DNA from Pre-Clovis Human Coprolites in Oregon, North America . Science.

Johnson et al. 2008. A Tick From a Prehistoric Arizona Coprolite. Journal of Parasitology.

Nota: la ausencia de fotografía responde a la ausencia de fotos de aspecto “agradable” encontradas hasta el momento en relación al tema tratado.

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