Neurocientíficos logran revertir la asociación emocional entre recuerdos

Un nuevo estudio de neurocientíficos del MIT (Massachusetts Institute of Technology), en Cambridge, Estados Unidos, revela el circuito cerebral que controla cómo los recuerdos se vinculan con emociones positivas o negativas. Los científicos encontraron que podían revertir la asociación emocional de recuerdos específicos mediante la manipulación de las células del cerebro con optogenética, una técnica que utiliza la luz para controlar la actividad de las neuronas.

Los resultados, descritos en el número de este jueves de Revista NATURE, demostraron que un circuito neuronal que conecta el hipocampo y la amígdala juega un papel crítico en la asociación de la emoción con un recuerdo. Esta vía podría ofrecer un blanco para nuevos medicamentos para ayudar a tratar condiciones como el trastorno de estrés postraumático (TEPT), adelantan los investigadores.

  “En el futuro, uno puede ser capaz de desarrollar métodos que ayuden a la gente a recordar recuerdos positivos con más fuerza que los negativos“, plantea el autor principal del estudio, Susumu Tonegawa, profesor de Biología y Neurociencia, director del Centro RIKEN-MIT para la Genética del Circuito Neural del Instituto para el Aprendizaje y la Memoria del MIT.

Los recuerdos están hechos de muchos elementos, que se almacenan en diferentes partes del cerebro, y el contexto de un recuerdo, que incluye información sobre el lugar donde tuvo lugar el evento, se almacena en las células del hipocampo, mientras que las emociones vinculadas a ese episodio se encuentran en la amígdala.

Investigaciones anteriores han demostrado que muchos aspectos de la memoria, incluidas las asociaciones emocionales, son maleables. Los psicoterapeutas se han aprovechado de esto para ayudar a los pacientes que sufren de depresión y trastorno de estrés postraumático, pero el circuito neural que subyace a la maleabilidad se desconocía.

En este estudio, los expertos se dispusieron a explorar esa maleabilidad con una técnica experimental que les permite etiquetar las neuronas que codifican un recuerdo específico o engrama. Para lograr esto, marcaron las células del hipocampo que se encienden durante la formación del recuerdo con una proteína sensible a la luz llamada canalrodopsina. A partir de entonces, cada vez que esas células se activan con la luz, los ratones rememoran el recuerdo codificado por ese grupo de células.

Reactivación de recuerdos

El año pasado, el laboratorio de Tonegawa usó esta técnica para implantar falsos recuerdos en ratones mediante la reactivación de los engramas, mientras que los roedores fueron sometidos a una experiencia diferente. En el nuevo estudio, los científicos querían investigar cómo el contexto de un recuerdo se vincula a una emoción particular.

En primer lugar, utilizaron su protocolo de etiqueado del engrama para marcar las neuronas asociadas con una experiencia gratificante (para los ratones machos, socializar con un ratón hembra) o una experiencia desagradable (un choque eléctrico leve). En este primer conjunto de experimentos, los investigadores marcaron células de recuerdo en una parte del hipocampo llamada circunvolución dentada.

Dos días más tarde, los roedores fueron colocados en un gran espacio rectangular y, durante tres minutos, los investigadores vieron qué mitad del campo preferían los ratones de forma natural. En los ratones que habían recibido el condicionamiento del miedo, los científicos estimularon las células marcadas en el giro dentado con la luz cada vez que el animal entró en el lado preferido, de forma que estos animales comenzaron a evitar cada vez más esa zona, mostrando que la reactivación del recuerdo del miedo había tenido éxito.

El recuerdo de la recompensa también se pudo reactivar: en el caso de los ratones a los que se les había preparado para la recompensa, los investigadores les estimularon con luz cada vez que entraban en el lado menos preferido, de forma que de pronto comenzaron a pasar más tiempo allí, recordando el recuerdo grato.

Un par de días más tarde, los investigadores trataron de revertir las respuestas emocionales de los ratones. Para los ratones machos que recibieron originalmente el condicionamiento del miedo, se activan las células de memoria que participan en el recuerdo del miedo con la luz durante 12 minutos, mientras que los ratones pasaban tiempo con los ratones hembra. Para los ratones que habían recibido inicialmente la recompensa acondicionado, células de memoria se activaron mientras recibían descargas eléctricas leves.

A continuación, los investigadores pusieron de nuevo los ratones en el gran estadio de dos zonas. Esta vez, los ratones que originariamente recibieron el condicionamiento del miedo y habían evitado el lado del campo en la que sus células del hipocampo se activan por el láser, ahora empezaron a pasar más tiempo en esa zona, cuando se activaron las células del hipocampo, lo que muestra que una asociación agradable sustituyó a la del miedo. Esta inversión también se llevó a cabo en ratones que fueron condicionados para la recompensa.

Sin cambios con las células de la amígdala basolateral

Posteriormente, los autores de este trabajo llevaron a cabo el mismo conjunto de experimentos, pero con las células de memoria etiquetadas en la amígdala basolateral, una región implicada en el procesamiento de emociones. Esta vez, no pudieron inducir un cambio reactivando las células, de forma que los ratones continuaron comportándose conforme habían sido condicionados cuando las células de recuerdo fueron etiquetadas inicialmente.

  Esto sugiere que las asociaciones emocionales, también llamadas valencias, se codifican en alguna parte del circuito neuronal que conecta el giro dentado con la amígdala, según los investigadores. Una experiencia terrible refuerza las conexiones entre el engrama del hipocampo y las células que codifican el miedo en la amígdala, pero que se puede debilitar la conexión más tarde conforme se forman nuevas conexiones entre las células del hipocampo y la amígdala que codifican asociaciones positivas.

  “Esa plasticidad de la conexión entre el hipocampo y la amígdala juega un papel crucial en la conmutación de la valencia de la memoria”, afirma Tonegawa. Estos resultados indican que mientras que las células del giro dentado son neutrales con respecto a la emoción, las de la amígdala están precomprometidas a codificar el recuerdo del miedo o de recompensa.

Los investigadores ahora están tratando de descubrir las firmas moleculares de estos dos tipos de células de la amígdala. También están investigando si la reactivación de recuerdos agradables tiene algún efecto sobre la depresión, con la esperanza de identificar nuevos objetivos para los fármacos destinados a tratar la depresión y el trastorno de estrés postraumático.

Fuente: http://www.canarias7.es/articulo.cfm?id=347037

Editado por : Raquel Ferrari

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El factor “hormigueo”, cuando la música inunda el cerebro

Ya sea que un temblor recorre la espalda, o se siente una cálida sensación romántica o se erizan los vellos de los brazos… como sea que se presente, es un momento de placer sublime.”La música es la taquigrafía de la emoción”, decía el escritor ruso León Tolstoy, y el mecanismo preciso de este factor hormigueo sigue siendo un misterio fisiológico.

¿Qué está pasando exactamente en el cerebro y el cuerpo cuando ocurre? ¿Puede la neurociencia explicarlo? Y, con ese conocimiento, ¿se puede usar por ejemplo en el tratamiento de discapacidades neurológicas?

La música es un mensaje universal.Escuchar está casi invariablemente en la lista de las diez cosas que a la gente le parecen más placenteras. Sin embargo, por sí sola, no tiene ninguna función práctica. A diferencia de la comida, el amor y el sexo, o los instintos de supervivencia, la música no tiene un valor biológico.

La música es emocional: la gente dice que le sirve para reflexionar y para mejorar su estado de ánimo. Su relación con nuestras emociones produce ese hormigueo, y los científicos han medido estos efectos físicos y explorado la razón para que ocurran.

Muchas personas experimentan el factor hormigueo al oír ciertos momentos musicales,Este efecto no es imaginario, los científicos lo han medido. El cuerpo experimenta cambios fisiológicos: la conductancia cutánea aumenta, el pelo se eriza, el ritmo del corazón aumenta, la temperatura del cuerpo baja, la respiración se acelera.El hormigueo o escalofrío ocurre en los momentos de placer musical más altos. Para el cerebro es intensamente gratificante.

Se trata de una experiencia personal: es más probable que la música triste genere más “hormigueos” que la feliz, pero la clave es lo que a cada individuo le parezca placentero: dos personas escuchando la misma pieza musical no experimentarán necesariamente las mismas sensaciones.

Los centros del cerebro que están involucrados en el efecto son los de la gratificación, motivación, planeación y emoción, pero esa actividad puede ser traducida en lo físico y visceral, por ejemplo, cantando, tamborileando o aplaudiendo al ritmo de la música.

Esta respuesta física está vinculada al desarrollo del lenguaje en los humanos, y a las interacciones sociales desde el tiempo de las culturas más primitivas. Así que, incluso la aparentemente personal y privada experiencia de escuchar música nos conecta socialmente a otros músicos y amantes de la música desde tiempos inmemoriales.

El hormigueo o los escalofríos que producen el placer al escuchar música ha sido tema de una cantidad considerable de investigación. Pero, de lo que se ha aprendido de la neurociencia, ¿Se deriva alguna aplicación práctica?

Actividad sensomotora

Bailar o escuchar un ritmo similar al del metrónomo puede ayudar a la gente que sufre problemas de movimiento o equilibrio asociados con la edad o enfermedad.

 

Lenguaje

Los mecanismos del cerebro para cantar –por ejemplo, cantar lo que se quiere decir- puede ayudar a quienes sufren de daños en las zonas del habla en el cerebro.

Cognición

Habilidades que no son musicales, como oír con precisión, recordar eventos que sucedieron hace poco y poder hacer más de una tarea a la vez pueden mejorar al aprender a tocar un instrumento musical.

Recuperar la salud

Algunas investigaciones científicas indican que tras una cirugía, los pacientes se pueden mejorar más rápido si se les permite escuchar la música que les gusta.

 

 

 

 

 

Fuente: http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2014/08/140811_musica_hormigueo_escalofrio_finde_dv.shtml

Editado por : Raquel Ferrari

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Cerebro, Internet & educación

Internet es una revolución cultural. Una revolución que puede facilitar en gran medida los procesos de aprendizaje, memoria y adquisición de nuevos conocimientos de mucha gente. ……..Una estadística reciente ha mostrado que el 50% de los niños americanos ya maneja formatos electrónicos para leer o estudiar, cifra que refleja un incremento significativo con respecto a 2010, que era del 25%.

Y es en esta vía que las más prestigiosas instituciones docentes y de investigación internacionales se han embarcado en proyectos con los que poder ofrecer programas docentes a todo el mundo. Un buen ejemplo es el curso abierto del Instituto Tecnológico de Massachusetts en Estados Unidos que desde su inicio en el año 2002 ha ganado merecido aplauso y reconocimiento internacional. Este curso es libre en la web y en él se ofrece todo tipo de material, desde clases teóricas a simulaciones prácticas.

Ya muchos piensan que Internet bien pudiera ser el instrumento clave, más útil, para difundir en el mundo estos nuevos conocimientos sobre neuroeducación…….Y esto vendrá potenciado en los próximos años en los que se espera poder crear programas que incorporen aplicaciones como pudieran ser no solo el reconocimiento de voz perosnal, profesor-alumno, sino también estímulos auditivos, visuales y somestésicos (movimiento) y aún de olores para determinados experimentos con los que mimetizar una realidad sensorial virtual.

Internet, sin embargo, puede ser un instrumento que entrañe ciertos riesgos si no es utilizado adecuadamente…..Muchos padres comienzan a darse cuenta (a ser de verdad conscientes), del tiempo que sus hijos pequeños y adolescentes, pasan delante de una pantalla de ordenador, navegando en busca de información, contactando con amigos a través de facebook o Twitter, o simplemente bajando juegos de la red. Este tiempo son muchas horas, que pueden oscilar entre tres y siete al día…………………………………………

Y la pregunta clave es la siguiente ¿Todo esto está haciendo un bien o un daño al cerebro?…….De hecho, empieza a hablarse de una nueva forma de atención producida por internet. Y esto no es baladí, pues ya conocemos los varios tipos de atención con circuitos neuronales específicos y es posible que el entrenamiento excesivo de unos pudiera ir en detrimento del funcionamiento de los otros y, en consecuencia afectar los procesos de aprendizaje y memoria.

En el lado negativo, Internet se ha relacionado con el aumento en el número de niños que padecen trastorno de hiperactividad y falta de atención en el colegio.Y también con un daño en las conductas fundamentales de relación emocional y personal,  como la empatía. Y finalmente, ya en el lado más patológico, ser la causa de ese síndrome de “adicción a Internet” del que ya más de 25 millones de niños han sido diagnosticados en China, con el consiguiente desarrollo, como toda adicción, de conductas antisociales. Frente a todo esto hay otras voces que claman, en sentido contrario, bien señalando que Internet no produce ningún daño o que incluso pudiera ser beneficioso para el cerebro en su adapatación a los nuevos tiempos.

En cualquier caso, lo que sí es una realidad es la plasticidad del cerebro y su enorme flexibilidad y adaptación a estímulos nuevos cambiando sus conexiones neuronales.

Internet hoy es un instrumento poderoso para el aprendizaje al que todo ser humano se ve sometido en la sociedad y las culturas en las que vive. ……..¿Por qué los cambios producidos por Internet tendrían que ser cambios para mal?

Por los pocos estudios con resonancia magnética realizados hasta ahora en personas de mediana edad y mayores que ya han tenido una buena experiencia navegando por Internet, se ha visto que hacerlo, activa regiones cerebrales que no se activan en personas no iniciadas o poco iniciadas en estas tareas.

En personas entrenadas y mientras se navega se produce una alta actividad en regiones como la corteza prefontral (toma de decisiones, planificación futura, actividad mental y razonamientos complejos), corteza cingulada (atención y convergencia de percepciones y emociones en la toma de decisiones) o el hipocampo (aprendizaje y memoria) y algunas otras áreas del cerebro límbico, como el núcleo accubens (emoción, placer y recompensa). No se sabe si esta actividad persistente y sostenida a lo largo de mucho tiempo, puede producir cambios permanentes y, por tanto, tener consecuencias para la conducta social de los individuos.

Estos hallazgo…¿Podrían proveer de una indicación de cambios futuros permanentes en el cerebro de las personas normales, no adictas, pero que utilizan Internet durante muchas horas al día? Con estos cambios en el cerebro ¿Podría Internet iniciar una revolución cognitiva como ha venido preconizándose desde ciertos foros?…………………..

¿Una nueva sociedad producida por ese mundo virtual que llamamos Internet?”

Francisco Mora.-

en

“Neuroeducación: solo se puede aprender aquello que se ama”. Cap. 17 pag 151/155(Ed. Alianza) 2013

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Afectan las nuevas tecnologías al funcionamiento de nuestro cerebro?

Por: Javier Pelaez

Hemos estado en la Isla San Simón durante la segunda edición de Neuromagic  en la que hemos podido conversar con algunos de los neurocientíficos más destacados de la actualidad. Una magnífica oportunidad para hablar de los temas más interesantes de la ciencia con investigadores como Luis Martínez Otero, neurocientífico especialista en percepción dentro del Instituto de Neurociencia del CSIC en Alicante, con quien tuvimos la suerte de hablar de cerebro y nuevas tecnologías.

 ¿Están cambiando las nuevas tecnologías el funcionamiento de nuestros cerebros?

 Sí, por supuesto.

Videojuego de guerra· Videojuegos

Nos cuenta Luis Martínez Otero que, hace algunos años, Walter Di Salvo (preparador físico del Real Madrid) se puso en contacto con su equipo de científicos para interesarse por algunas técnicas que ayudaran a mejorar las habilidades de Iker Casillas y del resto de porteros del equipo merengue.

El investigador le recomendó que hicera algo que seguramente Iker ya hacía desde hace mucho tiempo: jugar a videojuegos, concretamente a juegos de acción y de guerra, y a ser posible en la pantalla más grande que encontrara.

Acostumbrado a leer noticias negativas respecto a los videojuegos y sobre todo en este tipo de juegos calificados despectivamente como violentos, es interesante escuchar opiniones científicas que los recomiendan por su capacidad para mejorar las funciones de percepción de nuestro cerebro.

Nuestro sistema visual tiene dos partes diferenciadas. Una parte central, que es donde centramos la mirada cuando queremos analizar algo detalladamente y otra parte, llamémosle periférica o global, encargada de procesar y organizar tu comportamiento motor con relación al exterior, a los espacios, las dimensiones…

La parte global de nuestro sistema visual es inconsciente y llega más rápidamente y a más lugares del encéfalo que la central. Al jugar con consolas y videojuegos esta parte global mejora mucho, optimizando así el uso eficaz de los datos que recibe el cerebro.

Las nuevas tecnologias y el funcionamiento de nuestro cerebro· Internet

Decía Albert Einstein: “Yo nunca memorizo un dato que sé donde encontrar”.

El inmenso caudal de información que ha llegado con internet ha cambiado nuestra manera de acceder a la información, hasta tal punto que también está cambiando la manera en la que nuestro cerebro recuerda y guarda esa información.

Hasta hace poco nuestra memoria se organizaba para recordar datos concretos: la fecha de un cumpleaños, el número de teléfono de casa de tus padres… la aparición de Internet ha ido cambiando el funcionamiento y las rutas que utilizamos para encontrar la información deseada.

Se hace menos necesario acumular datos concretos y para los usuarios de internet se ha demostrado más útil cambiar la “memorización de datos” por la “estrategia de búsqueda de datos”.

Agendas, directorios, buscadores, enciclopedias online… el cerebro de los internautas cada vez se preocupa menos por recopilar datos y se centra en optimizar las rutas donde encontrar la información.

· Tecnología móvil

El móvil se ha convertido en parte primordial de nuestras vidas y muchos expertos vaticinan que en el futuro dispositivos más avanzados incluso pasarán a ser parte de nuestros propios cuerpos. Tecnología acoplada a nosotros que nos permitirán recibir datos e información directamente de la realidad, comunicarnos a distancia y realizar por nosotros mismos numerosas tareas que en la actualidad llevamos a cabo mediante gadgets y aplicaciones.

Además, se ha demostrado mediante diversos estudios que en jóvenes acostumbrados a un uso frecuente de las tecnologías móviles, se ha ampliado significativamente la zona del cerebro encargada de controlar los movimientos de los pulgares.

Luis Martínez Otero nos pone un ejemplo muy claro: cuando movemos un brazo se activa una zona de nuestro cerebro que controla ese brazo. Se ha visto que la zona del cerebro que “mapea” el control de los dedos pulgares se ha ampliado en personas (sobre todo gente joven) que hacen un uso cotidiano de tecnologías móviles. Es decir, usan una mayor parte del cerebro para controlar esos dedos.

· Redes sociales

Han cambiado en muy poco tiempo nuestra manera de comportarnos frente a los demás y las consecuencias aún son desconocidas.

Para que nuestro cerebro se desarrolle de una manera normal es fundamental que aprenda cómo relacionarse socialmente con el resto del mundo. Si cambiamos la manera de socializar también cambiaremos la actividad funcional del cerebro.

Las consecuencias futuras no están claras y pueden ser de diversos tipos, tanto positivos como negativos……… La forma en la que nuestro cerebro se comunica y socializa es determinante para su funcionamiento. Si cambian las formas de socializar también cambia la funcionalidad de nuestra mente. Las implicaciones son muy extensas, pero aún están en el aire.

Fuente:

https://es.noticias.yahoo.com/blogs/cuaderno-de-ciencias/afectan-las-nuevas-tecnolog%C3%ADas-al-funcionamiento-nuestro-cerebro-095516242.html

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Si hay sangre hay audiencia (1)

“Cada segundo, una avalancha de datos cae sobre nuestros sentidos. Para procesar ese diluvio, la mente criba y ordena la información, tratando de separar lo fundamental de lo anecdótico. Y dado que no hay nada más fundamental para la mente que la supervivencia, el primer filtro que se encuentra la mayor parte de la información entrante es la amígdala.

La amígdala es una parte del lóbulo temporal en forma de almendra, responsable de las emociones primarias, como la ira, el odio o el miedo. Es nuestro sistema de alerta en primera línea, un órgano que está siempre en alerta máxima, cuyo trabajo es encontrar cualquier cosa de nuestro entorno que pueda ser una amenaza para nuestra supervivencia.

Si en condiciones normales está alerta, una vez estimulada, la amígdala se vuelve hipervigilante. Entonces nuestro foco de atención se tensa y nuestra respuesta de “luchar o huir” se pone en marcha. Nuestro ritmo cardíaco se acelera, los nervios disparan más rápidamente, los ojos se dilatan para conseguir una mejor visión y la piel se enfría a medida que la sangre circula hacia los músculos para posibilitar un ritmo de reacción más rápido. Cognitivamente, nuestro sistema de reconocimiento de situaciones, escarba en nuestros recuerdos en busca de ocasiones similares (para ayudar a identificar la amenaza) y de soluciones potenciales (para neutralizarlas).

Pero la respuesta es tan potente, que una vez puesta en marcha es casi imposible detenerla, y esto es un problema en el mundo moderno.

Hoy en día estamos saturados de información. Tenemos millones de fuentes de información compitiendo en nuestro cerebro para que las recordemos. ¿Y cómo compiten? Luchando por obtener la atención de la amígdala…..Simplemente, las buenas noticias no captan nuestra atención. Las malas venden, porque la amígdala siempre está buscando algo que temer.

Pero esto tiene un impacto inmediato en nuestra atención. David Eagleman, un neurocientífico del Baylor College de Medicina, explica que incluso en circunstancias rutinarias la atención es un recurso limitado.

Imagina que estás viendo un corto con un solo actor que está haciendo una tortilla”. Se produce un cambio de plano mientras el actor sigue cocinando. Seguramente te darás cuenta de si el actor se ha convertido en otra persona ¿verdad?. Pues, dos tercios de los observadores no lo hacen”. “Esto ocurre proque la atención es un recurso muy limitado y una vez que nos centramos en una cosa, a menudo no nos damos cuenta de la siguiente. Por supuesto, cualquier respuesta ante el miedo amplifica el efecto. Lo que significa todo esto es que cuando la amígdala comienza a buscar malas noticias, mayormente va a encontrar malas noticias“.

Para exacerbar esta situación, nuestro sistema de alerta en primera línea ha ido evolucionando. En una época en que los peligros estaban cerca, las amenazas eran del tipo -“hay un tigre en la maleza”. Las cosas han cambiado desde entonces. Muchos de los peligros actuales son probabilísticos-la economía puede desplomarse, podría haber un ataque terrorista- y la amígdala no puede distinguir la diferencia.

Y lo que es peor, el sistema también está diseñado para no apagarse hasta que el peligro potencial haya desaparecido completamente, pero los peligros probabilísticos nunca desaparecen totalmente. Añade a todo esto unos medios de comunciación que “no pueden evitar” meternos contínuamente el miedo en el cuerpo, en un intento de captar cuota de mercado y tendrás una mente convencida de que está viviendo en estado de sitio-un estado que es especialmente problemático-, como explica el doctor Marc Siegel de la Universidad de Nueva York, en su libro “False alarm: The Truth About the Epidemic of Fear”………………………………………………………………………………………………………………………

Para la abundancia todo esto conlleva un triple castigo. Primero, es difícil ser optimista porque la arquitectura de filtrado de la mente está diseñada para ser pesimista. Segundo, las buenas noticias desaparecen, porque los medios de comunicación están muy interesados en exagerar lo malo. Tercero, los científicos han descubierto recientemente algo peor: no se trata solo de que estos instintos de supervivencia nos hagan creer que el “agujero en el que estamos metidos es demasiado profundo para poder salir de él” , sino que también reducen nuestro deseo de salir del agujero.

Un deseo de mejorar el mundo se basa en la empatía y en la compasión. La buena noticia es que hoy en día sabemos que estos comportamientos prosociales son parte intrínseca del cerebro. La mala noticia es que estos comportamientos se rigen desde el lento córtex prefrontal, de reciente evolución. Por el contrario, la amígdala evolucionó hace mucho en una época en la que había que responder con celeridad, cuando el tiempo de reacción era básico para la supervivencia. Cuando hay tigres en la maleza, no hay mucho tiempo para pensar, por lo que la mente toma un atajo, no piensa.

En situaciones de peligro, la amígdala lleva la información a nuestros músculos saltándose el córtex prefrontal. Esta es la razón por la que das un salto atrás cuando ves una forma alargada en el suelo, antes de que tengas tiempo de deducir que se trata de un palo y no de una serpiente.

Pero dada la diferencia en las velocidades de procesamiento neuronal, cuando nuestros primitivos instintos de supervivencia se ponene en marcha, nuestros nuevos instintos prosociales se quedan al margen. La compasión, la empatía, el altruismo-incluso la indignación-dejan de ser factores que cuenten. Cuando los medios de comunicación nos ponen en alerta máxima, por ejemplo la desigualdad entre pobres y ricos parece demasiado grande para que la distancia pued salvarse, porque las emociones que nos harían querer salvarla están bloquedas y fuera del sistema”.

Fuente:

“Abundancia: el futuro es mejor de lo que piensas. “ Diamandis, Peter H. & Kotler, Steven. (2012) Antoni Bosch editor . Barcelona

(1)Si hay sangre hay audiencia: if it bleeds, it leads. Es una frase hecha en inglés que hace mención a la fascinación de los medios de comunciación (incluye el cine) por la violencia. (Nota del traductor)

 

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Optogenética: Controlando el cerebro con luz

La optogenética ha transformado la neurociencia,  porque permite a los científicos ir más allá de la observación. La iluminación de las neuronas que trabajan en un proceso mental, permite descubrir las conexiones que el cerebro realiza y crear mapas sobre la actividad cerebral.
“La optogenética es la cosa más revolucionaria que ha sucedido en la neurociencia dentro de las últimas dos décadas”, señaló Carl Bergmann, investigadora de la Universidad Rockefeller en un reciente artículo publicado por el New York Times.

“Es un maravilloso ejemplo de cómo la tecnología puede impulsar el progreso científico”.

Al hablar de estos temas, la mayoría de la gente se imagina un laboratorio en donde pequeños ratones cargan cascos (en casos más grandes que ellos mismos) conectados a una especie de máquinas futuristas que proyectan luces color neón. Sin embargo, para aquellos que no dominamos el tema, la optogenética tiene un principio sencillo, capaz de comprenderse.

¿Cómo es posible “encender” literalmente el cerebro?

Pues bien, el eje de la Optogenetica son las proteínas llamadas Opsinas, que se encuentran en el ojo humano (gracias a las que podemos percibir la luz y el color), microbios y otros organismos y son capaces de desencadenar una transducción (el cambio de un tipo de señal en otro diferente) y posteriormente activar el sistema nervioso. Son fotopigmentos receptores que se componen de dos partes: la parte proteica (opsina) y un cromóforo (grupo de átomos de una molécula responsable de su color). De esta manera, cuando la luz incide en una opsina, el fotón la absorbe y crea el cambio.

Ahora bien, para entender la trascendencia de este avance científico cabe señalar que las opsinas no se encuentran en las neuronas de ningún mamífero, incluyendo los humanos. Es decir, este experimento aísla dichas proteínas y posteriormente las adhiere a las neuronas, hasta ahora en su mayoría ratones, para su manipulación.

De acuerdo al artículo del NYT, la inflexión de este gran adelanto neurocientífico se logró en 2002, cuando el doctor Gero Miësenboeck, de Oxford, probó que la optogenética podía funcionar, implantando opsinas de las moscas de fruta en las neuronas de ratones de laboratorio. “Éste es el experimento que lanzó miles de naves de la optogenética”, señaló Ehud Isacoff (Universidad de California-Berkeley) quien recientemente escribió sobre el descubrimiento de dicha técnica.

Sin embargo, como todos los grandes descubrimientos se enfrentó a inimaginables obstáculos, la efectividad de la luz para estimular las neuronas resultaba limitada debido a la dificultad que las opsinas presentan para adaptarse a diferentes sistemas biológicos. Será el  Dr. Karl Deisseroth, quien en 2005, junto al Dr. Boyden y Dr. Zhan (ambos con su propio laboratorio en el M.I.T), Ernst Bamberg (Instituto de Biofísica Max Planck) y Gerog Nagel (Universidad de Würzburg) publicará un documento acerca de cómo la opsina llamada canalrodopsina-2 (channelrhodopsin-2) podía ser utilizada en neuronas de mamíferos con luz azul.

“Descubrieron la forma de implantar las opsinas a neuronas de mamíferos y lograr que respondieran con fuerza a la luz. Esa fue toda la diferencia”.

Poco después, el laboratorio de Stefan Herlitze en Alemania, en colaboración al Dr. Peter Hegemann y a la Dra.Lynn Landmesser, reportaron resultados similares a los obtenidos por Deisseroth, quien señaló al NYT: “Hay quizá seis o siete personas intentando emplear la idea de trabajar las neuronas a través del control de la luz.

El logró no recae en una sola persona que de pronto tuvo un momento ´eureka´, se trata del momento en el que se unieron los recursos, el esfuerzo y la gente. Sin embargo, Deisseroth consiguió el método que ahora regularmente encendió el switch que lo hizo práctico.

Además de estos adelantos, el laboratorio de Deisseroth, en colaboración con el Dr. Kwanghung Chung, diseñó la técnica Clarity, a través de la cual se logra volver el cerebro de un ratón completamente transparente.

Esta técnica no puede ser utilizada en cerebros vivos, por lo que emplean hidrogel, una sustancia conocida ampliamente pero que nunca había sido usada para fines de neurociencia. La transparencia deja al cerebro completamente disponible para pruebas bioquímicas. Lograr la transparencia por completo del cerebro humano a través de Clarity, junto a  la optogenética y la aplicación de otras técnicas, tiene como objetivo encontrar la manera de ayudar a la gente que presenta graves padecimientos mentales o enfermedades cerebrales, señala Deisseroth, “No creo que pase un día en el que no busque resultados o piense cómo aplicarlos de forma clínica a los pacientes”, dijo.

El desarrollo de la optogenética representa la puerta de inumerables técnicas que se podrían utilizar como herramientas en el estudio del cerebro, el cual como describen la mayoría de los científicos, es el mayor acertijo humano.

Sin embargo, con cada descubrimiento se destapa una nueva lata de gusanos. ¿Cómo conseguir la iluminación profunda dentro del cerebro humano?, ¿Se podría manipular el comportamiento al encender o apagar determinadas señales?, ¿Cómo se llegaría a esos genes? La optogenética es sólo el inicio.
Traducción: Nuria Ocaña

Artículo tomado publicado en  http://nyti.ms/Pud4fA

Fuente:http://www.agencian22.mx/2014/04/manipular-el-cerebro-con-tan-solo.html

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Joaquin Fuster: el origen de la libertad está en la corteza cerebral

El doctor Joaquín Fuster (Barcelona, 1930) lleva décadas investigando el cerebro y ha hecho grandes aportaciones a la exploración de la mente humana. Catalán de nacimiento y estadounidense de adopción, este catedrático de Neurociencia en la Universidad de California en Los Ángeles acaba de publicar Cerebro y Libertad (ed. Ariel), un libro que analiza temas tan dispares como el origen de la libertad, la organización de la memoria o la neuroeconomía

¿Hay lugar en el cerebro para el libre albedrío?

Sí. No es otra cosa sino la capacidad de elegir entre posibles acciones o formas de lenguaje. Esa capacidad define lo que yo entiendo como libertad. Hay libertad para hacer esto o aquello y libertad de la supresión de lo malo, de lo que no quiero. En ambos casos se trata de una elección, incluida la opción de no hacer nada. Esta capacidad de decidir, esta libertad, está sobre todo en la corteza cerebral, la parte del cerebro que más finamente nos ajusta al medio.

Pero, ¿no está limitada la libertad por múltiples condicionantes?

Hay muchos factores que determinan nuestras decisiones. Muchos vienen del interior, como los impulsos biológicos, pero otros vienen de la memoria, de nuestra historia, de lo que Ortega llamaba “la circunstancia”, que no sólo incluye mi memoria sino la memoria filogenética, de la evolución.

La libertad no se puede comprender sin el círculo percepción y acción. La relación constante con el mundo externo, a través de la criba de la memoria filial, es la circunstancia. La razón vital de Ortega se basaba en una lucha constante entre el destino y la necesidad. Esta libertad de elegir nos permite formar e inventar el futuro, el de cercano y el lejano, pero es una libertad predeterminada.

Yo creo en el “determinismo blando” que decía William James, es decir, que soy consciente de que muchas cosas que elijo vienen en los genes, en mi historia, en mis experiencias pasadas que determinan que haga esto. Por eso no creo en la pena de muerte, que es un disparate completo. Creo que los jurados y los jueces deberían tener más en cuenta la circunstancia de cada acusado, no sólo en el momento del crimen sino a lo largo de sus vidas.

¿La evolución humana ha determinado el grado de libertad?

La forma de la corteza que más nos abre al futuro es la corteza prefrontal, en la que he estado trabajando 40 ó 50 años. Esta es la parte de la corteza que se desarrolla más tardíamente, no sólo en la evolución humana sino en el desarrollo del individuo. En realidad no se adquiere madurez completa hasta la tercera década de la vida, que es cuando se ha desarrollado la corteza.Es entonces cuando, por así decirlo, sentamos nuestro juicio y podemos tomar decisiones maduras.

A esa edad ya tenemos capacidad para postergar la gratificiación, algo que no puede hacer el niño que lo quiere todo aquí y ahora. La corteza prefrontal es la que nos abre a la libertad y a la creatividad.

¿Sopesamos bien todas nuestras decisiones?

Buena parte de nuestras decisiones son inconscientes. Están hechas a partir de la intuición que no es más que el razonamiento inconsciente. Ésta es más sabia de lo que pensamos y sabemos más de lo que creemos que sabemos. Porque la mayor parte de la percepción del mundo es completamente inconsciente.

Sólo prestamos atención a cosas que son distintas o sorprendentes, lo demás lo ignoramos y en eso tiene mucho que ver la corteza prefrontal. Lo que pasa es que hay activación de ciertas partes de la corteza que son afines a lo que se ha percibido o a lo que se piensa hacer, pero es una activación que no llega al nivel de la consciencia. No somos conscientes de qué hacemos y por qué lo hacemos, pero lo hacemos.

Muchas veces la intuición es repentina, lo que se llama corazonada, y se hacen cosas sin saber por qué, pero cuando se analizan se encuentran razones lógicas de esa decisión, que proceden de la circunstancia de Ortega, que si no dictan sí que sesgan las decisiones.

Cuanta más salud hay, ¿más libertad tenemos?

Hay enfermedades mentales que restringen mucho la libertad y también la responsabilidad. Las principales son la esquizofrenia que nos saca del mundo real, la neurosis compulsiva que nos lleva a hacer lo que no queremos pero tenemos que hacer, y la adicción a la droga, que es una prisión. Sí, es posible decir que cuanta más salud, más libertad. Salud en el sentido amplio, no sólo mental sino de todo el cuerpo. En este sentido, la libertad es relativa y variable, porque unos individuos son más libres que otros.

¿Qué aportaciones ha generado la Psiquiatría en el conocimiento del cerebro?

Ciertos trastornos cerebrales nos han permitido conocer principios fundamentales de las redes cerebrales. Sabemos que la psicosis es un proceso desconectivo en la corteza. Por la Psiquiatría sabemos también que muchos trastornos mentales se acompañan de alteraciones del lenguaje, como en la esquizofrenia porque hay una desconexión entre la corteza prefrontal y la posterior. En definitiva, la Psiquiatría nos ha ayudado a comprender cómo funcionan ciertas partes del cerebro.

¿La inteligencia artificial ayudará a ese conocimiento?

Muchos de los conceptos que se han usado en Neurociencia proceden del terreno de la inteligencia artificial. Pero se han dicho muchas paparruchas como que el cerebro funciona como un ordenador. No es verdad. El cerebro accede a las memorias por contexto y asociación, no por dirección, y está organizado de modo jerárquico, es decir, unas redes metidas dentro de otras. Sí que hay una analogía válida: Internet. Porque son redes y se accede por contenido

¿Cuáles son los grandes males del cerebro?

El estrés. En su reverso está la actividad física, que es necesaria, y la intelectual. El estrés no sólo afecta a lo que hacemos o pensamos sino a nuestra salud en general, comenzando por el aparato cardiovascular.

¿Qué podemos hacer para luchar contra el estrés?

Crear un hábitat que sea pacífico, armónico, que no exija demasiadas decisiones, que no implique relaciones de conflicto con la gente con la que trabajamos. Que adoptemos una actitud de transparencia y sinceridad en nuestras relaciones.

Y luego ordenar la vida de un modo lógico, donde haya tiempo para relajarse, hacer ejercicio y para las relaciones humanas. Pero eso es complicado sobre todo en un país donde cada vez los trabajos son más exigentes debido a la crisis.

Muchas de las re estructuraciones industriales que se han hecho hoy día representan en primer lugar que muchos pierden oficio y beneficio y, en segundo lugar, que desmoralizan a los que quedan. Por dos motivos: porque tienen temor a ser los próximos y porque tienen que trabajar el doble para hacer lo que aquellos hacían. Ésta es desgraciadamente una de las plagas que estamos sufriendo en el mundo occidental. Las máquinas se están usando para sustituir a los individuos. Y si a eso se añade el hecho de que recursos de la sociedad disminuyen para mantener el estado del bienestar, es un problema. Aunque yo no creo que esta situación se prolongue demasiado. Soy un optimista. Creo que empieza a cambiar.

Usted dice en su libro que lo más perjudicial para el progreso de un país es la violación de la confianza pública por parte de los políticos. ¿Es lo que está pasando ahora?

La pérdida de confianza pública no sólo desmoraliza a la población sino que corrompe la democracia. Esta idea de democracia se desvirtúa con estos políticos. Con el tiempo, la política se ha corrompido de tal modo que se ha convertido en un negocio, no es un medio sino un fin. Esto es pernicioso para la sociedad y la gente no entiende cómo es posible. Ahora se ha visto clarísimo en lo que ha ocurrido en las elecciones europeas. ¿Por qué han ganado los extremos de izquierda y de derecha? Porque en el centro hay mucha frustración. Así es cómo se ha sesgado. ¿Y por qué esta frustración? Porque hay mucha corrupción y muchos políticos de los que nadie se fía. Esto es inmoral. No tiene perdón de dios.

 

Fuente: http://www.elmundo.es/salud/2014/06/30/53ad3cc822601d8c7d8b4579.html

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