Artículos sobre ciencia y tecnología de Mauricio-José Schwarz publicados originalmente en El Correo y otros diarios del Grupo Vocento

mayo 30, 2007

Nace una estrella... y millones de ellas

La idea de los cielos inmutables ha dado paso a un concepto de un universo dinámico y en permanente transformación.

En 1592, el filósofo, sacerdote y cosmólogo Giordano Bruno fue llevado ante la inquisición (primero la veneciana, después la romana) por ocho acusaciones, una de las cuales era la creencia en la "pluralidad de los mundos", concepto éste que partía de su idea de que las estrellas no eran luces inmutables en los cielos perfectos de la enseñanza eclesiástica, sino que eran soles alrededor de los cuales podría haber mundos como la Tierra, lo cual, a ojos de la ortodoxia del siglo XVI, equivalía a negar que este mundo era singular, y que el dios bíblico había colocado aquí, de modo privilegiado, a las criaturas que eran a su imagen y semejanza. El 17 de febrero de 1600, Bruno fue quemado vivo en el Campo de Fiori, en Roma.

Pese al horror que nos pueda causar esta historia, no es difícil entender que durante milenios, salvo por las conjeturas o fantasías de algunos personajes excepcionales, la idea prevaleciente fuera que las estrellas y los cielos eran inmutables, las zonas de habitación de las deidades, y por tanto la idea de que las estrellas podían cambiar era casi inimaginable. De hecho, pese a las observaciones aisladas sobre nuevas estrellas realizadas en el pasado, fue Edmond Halley, el astrónomo que dio su nombre al famoso cometa, quien demostró por primera vez en el siglo XVII que dos estrellas habían cambiado su posición relativa a la Tierra desde que las describiera Hiparco en el siglo II antes de nuestra era. El uso de la espectroscopía y el conocimiento de las leyes de la gravitación, dos logros de Isaac Newton llevaron por fin a la demostración de que el universo era, en efecto, un sistema dinámico, y que las estrellas nacían, se desarrollaban y morían, como en la actualidad lo podemos constatar con las asombrosas fotografías de las "incubadoras de estrellas" en los límites del universo que nos han podido traer telescopios de última generación como el Hubble.

Las estrellas son soles, el sol es una estrella, pero... ¿qué es una estrella?

La definición más simple es que una estrella es un cuerpo de plasma en el cual un proceso de fusión nuclear hace que produzca luz y calor. El "plasma" es una fase de la materia, distinta de la sólida, la gaseosa o la líquida, en la cual la materia tiene una forma similar a un gas, pero ionizado, con una gran capacidad de conducir electricidad y una sensibilidad especial a los campos electromagnéticos. Cuando hay una cantidad o masa suficiente de plasma reunida en un punto, puede comenzar un proceso de fusión nuclear. En dicho proceso, los átomos de la materia que conforman el plasma empiezan a unirse para crear átomos de un núcleo más pesado, liberando en el proceso una gran cantidad de energía. En las estrellas como nuestro sol, el hidrógeno está fusionándose continuamente para formar átomos de helio, generando la luz y el calor que permiten la vida en la Tierra.

Las estrellas se forman dentro de las llamadas nubes moleculares gigantes, regiones de gran densidad de hidrógeno en el espacio interestelar. Cuando una nube molecular se ver perturbada por algún fenómeno cercano, como las ondas de choque de una supernova o la colisión de dos galaxias, se pude crear una inestabilidad, llamada Inestabilidad de Jeans, que provoque que en un punto haya tal densidad de materia que su propia gravedad empiece a provocar que se contraiga la nube molecular, el llamado "colapso gravitacional". Durante este largo colapso, la nube se fragmenta en regiones cada vez más pequeñas, hasta que en el centro de la nube llega a formarse lo que se conoce como una protoestrella, alrededor de la cual los demás fragmentos forman discos de materia que pueden condensarse formando planetas o, incluso, otras estrellas. En las protoestrellas, el calor es producto de la gravedad pero aún sin iniciar una reacción de fusión nuclear

Cuando la densidad de la protoestrella permite que el calor en su interior llegue a los 10 millones de grados Kelvin, el hidrógeno que la forma comienza el proceso de fusión nuclear, la estrella "nace" y comienza a brillar, cosa que pueden hacer, en función de su masa, entre unos pocos millones de años y 13 mil millones de años, evolucionando lentamente en cuanto a su luminosidad y a la cantidad de calor que emiten. Igualmente, su masa determinará su destino, si una estrella al final de su vida estallará como una brillante supernova o se se convertirá en una gigante roja, y si finalmente se convertirá en una densa enana blanca (como le ocurrirá a nuestro sol), en una estrella de neutrones o en un denso y misterioso agujero negro. Como en la vida humana, en la existencia de las estrellas infancia es destino en gran medida.

El desarrollo de cada estrella dependerá principalmente de la masa con la que ha nacido, que a su vez determina la temperatura superficial que tiene y su clasificación. Los cosmólogos clasifican a las estrellas según sus características espectrales con las letras O, B, A, F, G, K y M, siendo las más calientes las de clase O (con 33.000 grados Kelvin o más) y las más frías las de clase M (con entre 2.600 y 3.850 grados Kelvin). Nuestro sol es una estrella de clase G, con una temperatura superficial de entre 5.500 y 6.000 grados Kelvin.

Las estrellas se forman continuamente en nuestro universo, de forma más frecuente de lo que se creía no hace muchos años. Las observaciones con el telescopio Hubble recientemente han demostrado, por ejemplo, que en un solo racimo globular de estrellas de nuestra propia galaxia, el NGC 2808, han surgido estrellas en tres momentos distintos, tres "generaciones" que contradicen la idea de que en un racimo todas las estrellas se formaban a la vez. Una pluralidad de pluralidades que sin duda habría complacido a Giordano Bruno.

Estrellas gemelas y más


Las estrellas pueden existir en sistemas múltiples, y se conoce al menos un sistema séxtuple, el de la estrella Castor. Los más comunes son los binarios, con dos estrellas producto de la misma nube molecular que giran una alrededor de un centro de masa o baricentro común. Se calcula que al menos una cuarta parte de todas las estrellas están en sistemas binarios, y el más conocido por nosotros es Sirio, cuya estrella componente Sirio A, es la más brillante de la noche, mientras que su compañera, Sirio B, es una enana blanca. Según los astrónomos, nosotros estuvimos a punto de vivir en un sistema solar con dos estrellas: si Júpiter hubiera tenido unas pocas veces más su masa, se habría convertido cuando menos en una estrella de las llamadas "enanas marrón", pues el gigante de gas se habría colapsado iniciando fusión nuclear en su interior. Júpiter es, así, la estrella que no pudo ser.

mayo 29, 2007

El camino de un medicamento

Desde la idea hasta que un medicamento llega al recetario, el proceso es largo y complejo, y la mayoría de las veces fracasa sin que lo sepamos.

Junto a las historias de éxitos médicos asombrosos como el de la penicilina, la anestesia, las vacunas o procedimientos quirúrgicos asombrosos como los trasplantes de órganos, están algunos relatos de medicamentos que, sin ser probados a fondo, han sido utilizados con resultados sumamente indeseables. De hecho, problemas como el que ocasionó la talidomida entre 1957 y 1961, que provocó el nacimiento de miles de niños con problemas congénitos porque nunca se había probado en mujeres embarazadas han servido para afinar cada vez más las exigencias legales y los requisitos científicos necesarios para que una sustancia llegue a usarse para tratar alguna afección humana.

El camino de un medicamento comienza con la observación de que una sustancia (o un producto vegetal, que además debe estudiarse para determinar cuál o cuáles sustancias activas contiene) produce ciertos efectos en las personas, o que exhibe cierto comportamiento al entrar en contacto con ciertos tejidos, o que tiene ciertas características químicas similares a las de otras sustancias con valor medicinal, o bien los bioquímicos analizan cómo una enfermedad actúa a nivel molecular y fisiológico y buscan sustancias específicas que la contrarresten.

El hallazgo o identificación de una sustancia o compuesto prometedores es, sin embargo, apenas el primer paso de un largo camino. Cuando se tiene una sustancia que es candidata a ser un medicamento, los químicos médicos intentan mejorar sus características deseables y disminuir sus efectos no deseados. La nueva sustancia deberá tener, entonces, una actividad benéfica contra un cierto objetivo biológico, pero entonces será necesario determinar sus niveles de toxicidad, sus posibles efectos secundarios, la forma en que se absorbe, distribuye, metaboliza y excreta del cuerpo y muchos elementos adicionales que se conocen mediante estudios con células aisladas en tubos de ensayo o, cuando es indispensble, en animales de laboratorio para determinar si realmente puede usarse sin riesgos excesivos y cuáles serían las recomendaciones respecto a las dosis, el tipo de administración (inyectable, en cápsulas, en comprimidos, en gotas, etc.) y la frecuencia (posología) para obtener los mejores resultados posibles. Cuando hay una certeza razonable de todos estos elementos, se realizan unas primeras pruebas clínicas con pequeños grupos de voluntarios, y del éxito de éstas depende la decisión de realizar pruebas con grandes grupos de voluntarios que permitan un análisis estadístico válido de los resultados, utilizando el medicamento a prueba y una sustancia inocua o "placebo" en dos grupos de personas, para comparar los efectos que experimentan ambos grupos, tanto positivos como negativos.

Uno de los problemas más serios que enfrenta la prueba de medicamentos en personas es que la situación emocional y las expectativas de los pacientes influyen en los efectos que se reportan de los medicamentos, y aún no sabemos cuál es el mecanismo, cómo actúa o con qué intensidad. Hablamos de "efecto placebo" para designar este misterioso mecanismo aún por explorarse. Pero aún más, si el médico espera que un medicamento funcione, puede influir en el paciente, aumentar sus expectativas de buenos resultados y potenciar el efecto placebo, o, por el contrario, con su actitud disminuir la confianza del paciente y bajar la efectividad de una sustancia. Para aumentar nuestra certeza de que los efectos que se pueden observar en las pruebas clínicas con pacientes se deben a los medicamentos que se están probando y no a ningún otro elemento, se ha diseñado el llamado sistema de "doble ciego", utilizado para controlar el efecto placebo y los sesgos conscientes o inconscientes de los investigadores. Con este sistema, utilizado apenas en los últimos cincuenta años, ni los pacientes ni los médicos que administran la prueba saben si el paciente está recibiendo el medicamento activo o un placebo. Sólo al cabo de todo el estudio clínico, los investigadores saben cuáles pacientes recibieron el medicamento a estudio y cuáles recibieron una sustancia inocua. Si las diferencias entre ambos grupos son lo bastante relevantes, si los efectos positivos son notables y los negativos son pequeños, se pueden hacer más pruebas y plantearse la eventual solicitud de aprobación del medicamento, para la cual los expertos de las dependencias gubernamentales deberán revisar todos los experimentos realizados desde el principio y determinar que el medicamento es efectivo contra la afección para la que se indica y que cumple con los criterios de seguridad establecidos. Estas pruebas pueden durar incluso años, y para ellas se requiere que todos los voluntarios estén plenamente informados del esquema experimental, de sus posibles riesgos y beneficios y de un equipo de apoyo sólido en caso de que algo salga mal. A lo largo de todo este proceso, son literalmente miles las ocasiones en que los resultados pueden ser tales que requieran que la sustancia sea desechada, bien por ineficaz, o bien porque sus efectos colaterales son inaceptables.

Todos estos procedimientos no pueden garantizar que un medicamento no resulte dañino bajo ciertas condiciones, o que no haya errores humanos, pero sin duda es una forma de darle cada vez más certeza a los pacientes de que los medicamentos a los que tienen acceso son efectivos y seguros. El que tal cosa sea cierta no es, sin embargo, tan difícil de probar, basta ver el aumento en la expectativa de cantidad y calidad de vida en los países con buenos sistemas de sanidad pública para determinar que, pese a sus problemas, la medicina sigue avanzando y aún guarda muchas promesas en la búsqueda de sustancias curativas.

Tiempo y dinero, el problema


Muchas organizaciones, en especial ONG, luchan por conseguir que participen más recursos públicos en la investigación y desarrollo de medicamentos, para atender urgentes necesidades médicas, sobre todo del tercer mundo, que no resultan económicamente atractivas para los laboratorios. Y es que el desarrollo de un medicamento toma mucho tiempo y dinero. Se calcula que el desarrollo de un medicamento tiene un costo de entre 500 millones y dos mil millones de dólares, y puede durar hasta 15 años. Más aún, sólo una de cada cinco mil sustancias que empieza a estudiarse en los laboratorios llega a convertirse en un medicamento en nuestras farmacias. Visto así, el problema no es del método científico y experimental utilizado para conseguir nuevos medicamentos, sino simplemente un asunto de economía y de política cuyas soluciones no son abandonar la investigación científica, sino ayudar a darle un giro más humano y menos comercial.

mayo 18, 2007

Los seres que viven en nosotros

Somos habitados, literalmente, por miles de millones de organismos para los cuales nuestro cuerpo es, simplemente, su casa. Y apenas estamos conociéndolos.

Staphylococcus epidermidis, bacteria comúnmente
presente en nuestra piel.
(foto CC Janice Carr, Centers for Disease Control and
Prevention, via Wikimedia Commons)
Hace unos 140 años, Louis Pasteur demostró más allá de toda duda que ciertas enfermedades son provocadas por la acción de seres vivos, agentes infecciosos. Hasta ese momento, nuestra conciencia de nuestra relación con los animales era bastante más sencilla: existían los seres que explotábamos (cultivos, ganado, abejas, gallinas, presas de caza, etc.), los que nos dañaban atacándonos a nosotros o a nuestros bienes (lobos, felinos y otros depredadores, mala hierba, moho) y los que no representaban ningún valor económico para bien ni para mal. Con Louis Pasteur llegó para siempre la idea de que estamos estrechamente relacionados con muchísimos otros seres vivos que no podemos ver, pero que igual ayudan a fermentar muchos de nuestros alimentos, nos ocasionan enfermedades o nos ayudan en tareas esenciales como la digestión.

Y al hablar de muchísimos seres vivos, estamos hablando de más seres que la suma de nuestras propias células. El cuerpo humano tiene una media de 10 billones de células (10^13, o un 1 seguido de 13 ceros), pero alberga, solamente en el intestino, alrededor de 100 billones de microorganismos (10^14 o un 1 seguido de 14 ceros), sin contar a otros muchos que habitan en otras partes del tracto digestivo, la piel, el tracto respiratorio y los nódulos linfáticos.

Los microbios que más nos preocupan son, por supuesto, los seres vivos que pueden perjudicarnos. Hay más de 100 tipos de parásitos distintos: gusanos, hongos, bacterias, protozoarios y artrópodos diversos, entre otros. Luego están los literalmente cientos de agentes infecciosos: virus, bacterias y hongos. Pero hay muchísimos seres vivos más que no son ni lo uno ni lo otro, que nos colonizan creciendo dentro de nuestros cuerpos pero sin causar que responda nuestro sistema inmune, al menos de forma evidente. Estos últimos son, sin embargo, particularmente interesantes, ya que su éxito como colonizadores del cuerpo humano depende de su capacidad para inhibir la respuesta inmune y controlar en cierta medida las células del cuerpo en el que habitan. Conocer los mecanismos que utilizan estos organismos para desactivar las respuestas de nuestro cuerpo es una de las claves para entender cómo funciona nuestro sistema inmunológico y cómo podemos fortalecerlo.

Un ejemplo muy sencillo de esta vida sobre nosotros son las bacterias de las especies Corynebacterium tenuis y Corynebacterium xerosis, que viven especialmente en nuestras axilas o sobacos. Estas bacterias se multiplican en grandes números cuando hay sudor a su alrededor, y sus procesos vitales ocasionan un olor sumamente agudo y molesto. De este modo, el olor al que nosotros llamamos "a sudor" no es tal, ya que el sudor prácticamente carece de aroma. Y aunque difícilmente se podría decir que las bacterias de estas especies son una amenaza para la humanidad, o un tema de máxima prioridad, no podemos pasar por alto que los desodorantes representan un mercado sumamente valioso, de más de 120 millones de euros anuales sólo en España.

Más importante, sin duda, es la flora intestinal formada por microorganismos de diversas especies, calculadas entre 300 y 1.000, y que ayudan a actividades tales como la fermentación y absorción de carbohidratos, en especial algunos polisacáridos que nosotros no podemos aprovechar, pero que son descompuestos por las enzimas de nuestra flora intestinal. La flora intestinal, además, estimula el crecimiento de las células epiteliales del intestino, ayuda a impedir el crecimiento de microbios patógenos, ayudan al sistema inmune a reconocer a organismos dañinos y responder sólo a ellos, e incluso ayuda a prevenir algunas enfermedades, como alergias o procesos inflamatorios en el tracto intestinal. Y hay otras relaciones que aún no entendemos, como las que muestran recientes estudios indicando que un grupo de microorganismos de la flora intestinal, los bacteroidetes, disminuyen en relación con otro grupo, los firmicutes, en las personas que padecen obesidad, indicando nuevas avenidas para la investigación. Otros estudios indican que, así como resulta beneficiosa y útil para la vida, bajo ciertas condiciones la flora intestinal puede ser responsable de diversas afecciones, causando simples colitis o colaborando en el desencadenamiento de ciertas formas de cáncer.

Un estudio de principios de 2007 determinó que la diversidad bacteriana entre distintas personas es enorme, con sólo unas cuantas especies presentes en todos los sujetos del estudio (entre ellas, claro, las Corynebacterium responsables del mal olor corporal). El estudio observó además al menos tres especies de bacterias que estaban presentes sólo en los hombres. Igualmente, se determinó que algunas de estas bacterias están presentes en nuestro cuerpo todo el tiempo, mientras que otros aparecen y desaparecen, transmitiéndose o migrando de una persona a otra. Estos mecanismos de transmisión son objeto de intensos estudios ya que nos indican la evolución de distintas infecciones y, especialmente, de las epidemias. De hecho, según algunos expertos, prácticamente todas las medidas de control de salud pública tienen como principal objetivo el cortar los sistemas de transmisión de microorganismos entre la población, ya sea mediante medidas sanitarias que cortan las rutas de transmisión, tratamientos que reducen la duración de las infecciones y la posibilidad de contagio a otras personas, las vacunas que fortalecen la inmunidad y las cuarentenas o aislamiento de personas infectadas. La forma en que viven y se transmiten los colonos más inocentes de nuestro cuerpo puede dar también claves sobre cómo se comportan los microorganismos infecciosos, mejorando nuestra comprensión de cómo se difunden ciertas enfermedades y ayudándonos a encontrar mejores formas de controlarlas y luchar contra ellas.

La fobia a los gérmenes

Howard Hughes, millonario empresario de la aviación, y productor de cine, murió en 1976 aterrorizado por los microbios, negándose a darle la mano a la gente para saludarla y siempre munido de toallas de papel para coger cualquier cosa. Desde los años 50 sufría misofobia o miedo patológico a los gérmenes. Esta afección también parece tener entre sus víctimas al ex rey del pop, Michael Jackson, quien suele dejarse ver con una mascarilla quirúrgica y evita igualmente el contacto físico con otras personas. La misofobia es una de las fobias más comunes, y lleva a muchas personas a lavarse las manos o limpiar su casa compulsivamente, así como a emprender diversas acciones para evitar verse expuestos a los gérmenes, algo que es no sólo absolutamente imposible sino, por lo que sabemos hoy, muy poco deseable.

mayo 09, 2007

El cómplice oculto: las abejas

Una epidemia en Estados Unidos muestra cuán unida está nuestra suerte a la de estos insectos, no por su miel, sino por menos conocida su labor de polinización.

La compleja vida social de las abejas ha sido siempre objeto de estudio y fascinación, y este insecto aparece en la mitología helénica, cuando diosas como la minoica Potnia, Démeter y Artemisa se identificaban con las abejas, igual que sus sacerdotisas. Ya los minoicos habían domesticado a las abejas para obtener su miel, y de ella una bebida alcohólica fermentada.

De las muchas especies de abejas existentes, sociales o solitarias, con o sin aguijón, de apenas 2 milímetros de largo o de hasta 39 milímetros, la más conocida es la abeja europea o abeja de la miel, cuyo nombre científico es Apis mellifera, de la cual existen al menos 28 subespecies, incluida la Apis mellifera iberiensis, la abeja específicamente española, identificada apenas en 1999. Esta especie de abeja es la que más evidentemente juega un papel económico por la importancia de la miel en la economía mundial, y porque es la que más intensamente se ha estudiado. Como ejemplo de la atención que le ha prestado la ciencia, el trabajo del zoólogo Karl Von Frisch que identificó los mecanismos de comunicación de las abejas y consiguió descifrar el significado de la "danza de las abejas", la forma en que los movimientos de las abejas exploradoras indican la distancia y dirección de macizos de flores donde se puede alimentar la colmena. Estos estudios le valieron el Premio Nobel de Medicina y Fisiología en 1973 junto con otros dos estudiosos de la conducta animal, Konrad Lorenz y Niko Tinbergen.

La capacidad de las abejas y otros insectos de producir miel procede de sus hábitos alimenticios, es decir, de que se alimentan del néctar y polen de las flores, el primero para obtener energía y el segundo como fuente de proteínas. Pero el néctar es, sobre todo, un sistema empleado por las plantas precisamente para atraer a insectos y otros animales de modo que lleven su polen a plantas lejanas y les traigan a su vez polen de tales plantas. Se calcula que más de un tercio de todos los cultivos del mundo dependen de la polinización por parte de distintos animales, y las abejas son responsables de gran parte de este porcentaje.

Existen estudios que demuestran que las plantas polinizadas mediante estos polinizadores animales producen frutos más grandes, más sabrosos y de mejor calidad que los frutos que son resultado de la autopolinización o la polinización realizada únicamente por medio del viento. Así, la ausencia de un número adecuado de colonias de abejas, domésticas o salvajes, en una zona determinada, puede convertirse en un enorme desastre agrícola. Esto es precisamente lo que ha disparado las alarmas en los Estados Unidos.

La disminución de las colonias de abejas a lo largo del último siglo es un hecho bien conocido, producto, entre otras cosas, de la urbanización, el uso de pesticidas, algunos parásitos de las abejas y otras causas, con algunas agudizaciones ocasionales que nunca han sido satisfactoriamente explicadas, como la registrada en Estados Unidos en el invierno de 2004-2005. Actualmente, se está difundiendo una alarma indicando que la desaparición de colonias de abejas se había acentuado desde mediados de 2006 hasta hoy, a lo que se le ha llamado "Desorden de Colapso de Colonias", reportado primero en Estados Unidos y, recientemente, añadido con informes no confirmados en Polonia, Grecia, Italia, Portugal, España, Suiza y Alemania.

Aunque según algunos estudiosos el fenómeno no es real, sino que obedece a variaciones naturales o normales, otros afirman que ciertos síntomas (como la ausencia total de abejas adultas en la colonia sin acumulación de abejas muertas en los alrededores de la colmena) muestran que se trata de un problema real y distinto de otras formas de colapso de las colonias, como los causados por ácaros o virus ya conocidos, y se han ocupado de buscar sus causas. Finalmente, los afectos a anunciar el apocalipsis, los agoreros del desastre que ayudan poco a identificar el problema, aislar sus causas y corregirlo, no sólo han encontrado entretenido culpar a sus demonios particulares (como los teléfonos móviles, los cultivos genéticamente modificados o la industrialización), sino que han difundido una cita falsamente atribuida a Einstein, indicando que de desaparecer las abejas, la humanidad seguiría en un plazo de cuatro años. Si bien tal "predicción" no tiene ninguna base, la falta de abejas sí podría representar graves problemas económicos, especialmente para algunos cultivos como el de almendras en California, cuya polinización es realizada mayormente por las abejas.

A fines de abril de 2007, un grupo de investigadores del Centro Químico Biológico Edgewood y de la Universidad de California en San Francisco, habían identificado tanto un virus como un parásito que podrían estar detrás de la desaparición de colonias de abejas. Igualmente, investigadores como Diana Cox-Foster, del departamento de entomología de la Universidad Estatal de Pennsylvania, han hablado de la presencia de ciertas infecciones con hongos y, sobre todo, han enfatizado la necesidad de criar abejas de la miel que sean más resistentes a las enfermedades y a los parásitos. El desarrollo de nuevas variedades de abejas es una labor que realizan diversos investigadores, apoyados en el genoma de la abeja que terminó de descifrarse a fines de 2006, con objeto de impedir que los apicultores y los agricultores resulten afectados por éstos y otros cambios súbitos que son, al menos eso es claro, resultado de un ambiente dinámico, cambiante y no siempre ideal.

La abeja africanizada


Un caso ejemplar en cuanto al manejo de las abejas ha sido la difusión por América de la "abeja africanizada", mal llamada "abeja asesina" por los profesionales del miedo. En los años 50, el biólogo brasileño Warwick E. Kerr trabajaba cerca de San Paulo cruzando abejas italianas (Apis mellifera ligustica) con otras procedentes de Tanzania (Apis mellifera scutellata) para crear una variedad mejor adaptada a las condiciones tropicales. En 1957, 26 abejas reinas africanas se liberaron accidentalmente, se cruzaron con zánganos locales y produjeron las colonias de abejas africanizadas que empezaron a invadir América hacia el norte, desplazando en gran medida a las abejas europeas por su mayor defensividad (en cuanto a número de abejas dedicadas a la defensa y tácticas), tendencia a la migración y otras características. Actualmente, se encuentra abeja africanizada hasta la mitad sur de los Estados Unidos, aunque su entrecruzamiento continuado con la abeja europea ha ido diluyendo su agresividad y creando, especialmente en México, una variedad mezclada fácilmente manejable.

mayo 02, 2007

El cerebro del doctor Ramachandran

En un mundo en el que todo parece explorado, un brillante investigador de la India nos enseña mucho sobre un área aún desconocida: nuestro propio cerebro.

Vilayanur S. Ramachandran
(fotografía CC de David Shankbone,
vía Wikimedia Commons)
Un hombre reporta un intenso dolor en un brazo amputado porque tiene la mano férreamente apretada, clavándose las uñas en las palmas, pero no puede controlar la mano para abrirla. El dolor se convierte en un obstáculo para llevar una vida normal. Este caso, uno más de "miembro fantasma", frecuente entre personas que han sufrido una amputación, sugirió una solución cuando menos extraña al doctor Vilayanur S. Ramachandran, quien propuso que el cerebro recibía información sensorial por medio de la vista y la propiocepción indicando que el miembro no se podía mover, y podía engañarlo, para lo cual creó una caja en la que el paciente podía meter los brazos, con espejos de modo tal que en el lugar del brazo amputado se veía el reflejo del brazo sano del paciente. Su idea era que al "decirle" al cerebro visualmente que el miembro se ha movido se conseguiría eliminar algunas de las sensaciones negativas del miembro fantasma. Esta hipótesis se demostró en la práctica y desde 1998 la "caja de espejos" del doctor Ramachandran se ha convertido en una herramienta esencial para combatir las sensaciones desagradables de los miembros fantasmas.

En los inicios de su carrera, Ramachandran se ocupó de la percepción visual por medio de la psicofísica, estudiando, los mecanismos neurológicos que permiten que se combine la información de los dos ojos humanos para formar una imagen con profundidad, el movimiento aparente, la forma en que nuestra percepción deduce formas y estructuras a partir del sombreado o el movimiento y las interacciones entre el color y el movimiento. Estos estudios implicaron la creación de las llamadas "ilusiones ramachandran", empleadas precisamente para estos estudios. Pero a fines de los años 80 Ramachandran volvió su atención a temas neurológicos como los miembros fantasma. Pero su labor más reciente y mundialmente reconocida se ha desarrollado en el terreno de la sinestesia, una condición en la que dos o más sentidos corporales están acoplados o interconectados (por decirlo de algún modo, aunque no hay pruebas de una "conexión" real). La forma más común de sinestesia es aquélla en la que las personas "ven" colores relacionados con letras, números, palabras u otros conceptos, como los días de la semana o los meses.

La primera aportación de Ramachandran al estudio de la sinestesia fue, sin duda alguna, la dmeostración de que era una condición fisiológica real y no una ilusión o alucinación puramente psicológica. Lo que hizo Ramachandran fue desarrollar una prueba similar a la empleada para detectar la ceguera al color o daltonismo, en la cual una persona común no encontraría ciertos patrones que se harían rápidamente evidentes para alguien que tuviera realmente sinestesia. En una de estas pruebas, se presenta un cuadro en el que hay una serie de números "5" de rasgos cuadrados dispuestos al azar en un espacio en blanco. Entre ellos, algo que para un "no-sinesteta" es muy difícil de ver, hay una serie de números "2" igualmente cuadrados, imágenes en espejo de los "5", pero que forman un triángulo. Un verdadero sinesteta que ve colores en los números identifica de un solo vistazo un triángulo de símbolos de cierto color en un espacio formado por símbolos de otro color. Con esta y otras pruebas, Ramachandran demostró de una vez por todas que había un sustrato física y neurológicamente real en los reportes de sinestesia, abriendo la puerta al estudio serio de esta condición y lo mucho que puede enseñarnos respecto del cerebro "común" (por no llamarle "normal"). A partir de esta demostración, Ramachandran ha continuado, llevando en los años más recientes el estudio de la sinestesia a estudios de neuroimágenes funcionales para aprender las diferencias en la activación cerebral que tienen los sinestetas y los no-sinestetas al verse expuestos a los mismos estímulos.

A partir de sus estudios, el doctor Ramachandran ha sugerido que muchas de nuestras metáforas verbales son, en cierto modo, "sinestésicas". Así, un "color chillante" en realidad no chilla, pero evoca en nosotros la misma sensación que un agudo alarido, mientras que un "frío cortante" en realidad no corta, o la envidia puede ser un "sentimiento agrio". Ramachandran considera que todos tenemos algún nivel de sinestesia y que probablemente la sinestesia es un componente fundamental de muchas formas artísticas, y que muchos artistas son, sépanlo o no, sinestetas. Más aún, señala "Nuestros estudios de las bases neurobiológicas de la sinestesia sugieren que la capacidad de realizar metáforas, de ver vínculos profundos entre cosas superficialmente distintas y sin relación entre sí, proporcionan una semilla clave para la aparición del idioma".

Un área peculiar de estudio de Ramachandran es el síndrome de Capgras o "ilusión de los dobles", afección en la que el paciente cree que sus familiares o personas queridas han sido sustituidos por dobles. Según Ramachandran, en al menos un caso se produjo por una desconexión entre la corteza temporal (donde se lleva a cabo el reconocimiento de los rostros) y el sistema límbico, implicado en las emociones. Como el paciente no experimenta emociones al ver a sus seres queridos, cree que esto indica que la persona ante él, es un sosías o doble.

En el otoño de 2007 se publicará Mirrors in the mind o "Espejos en la mente, la ciencia de lo que nos hace humanos y creativos", nuevo libro de Ramachandran sobre el los mundos del cerebro.

El viajero del cerebro humano

Vilayanur S. Ramachandran nació en 1951 en Tamil Nadu, en la India, y se graduó como médico en el colejo médico Stanley de Madrás, de donde salió para obtener su doctorado en el Colegio Trinity de la Universidad de Cambridge en las áreas de psicofísica y neurofisiología, además de realizar estudios de postdoctorado en Cal Tech. Actualmente es director del Centro para el Cerebro y la Cognición de la Universidad de California en San Diego, director del Laboratorio del Cerebro y el Proceso Perceptual y profesor del departamento de psicología y del programa de neurociencias en dicha universidad.

Ha recibido una larga cadena de honores y reconocimientos por sus más de 120 artículos científicos publicados, 20 de ellos en la prestigiosa revista Nature, además de ser autor de libros de divulgación, como Fantasmas en el Cerebro. Los misterios de la mente al descubierto (Editorial Debate, Madrid, 1999), escrito conjuntamente con Sandra Blakeslee, es el editor en jefe de la Enciclopedia del Cerebro Humano y de la Enciclopedia del Comportamiento Humano y aparece con frecuencia en documentales relacionados con el cerebro, la mente y la percepción.