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Ciencia

Los tesoros ocultos de la neurociencia

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Busque artículos relacionados con el cerebro en Google Scholar y se verá abrumado por cerca de cinco millones de entradas. Solo en 2018 aparecieron aproximadamente 70 000 publicaciones sobre investigaciones relacionadas con el cerebro en revistas científicas. Solo algunos tuvieron gran audiencia y, los que la tuvieron, generalmente fue porque hablaban de nuevas partes del cerebro anteriormente ignoradas –el titular “descubren una región del cerebro desconocida” es de lo más popular–.


Nos encontramos en un momento tremendamente excitante en la investigación sobre el cerebro, el equivalente neuronal al desarrollo cartográfico y al descubrimiento de recursos útiles en regiones vírgenes del mundo que tuvieron lugar en los siglos XVII y XVIII. Se han hecho muchos hallazgos, pero está claro que aún queda mucho más por descubrir si profundizamos en los detalles escondidos bajo la superficie.

Resulta sorprendente, sin embargo, que a pesar de la novedad de los descubrimientos, la utilidad de estos suele pasarse por alto.

Como un explorador que atraviesa una extensa tierra virgen, plantando banderas y siguiendo hacia adelante, sin darse cuenta de que justo debajo de la bandera se encuentran enormes reservas de petróleo sin explotar. O, como Ken Olsen, fundador del antiguo gigante empresarial Digital Equipment Corporation (DEC), señaló en 1977: “No hay ningún motivo por el que alguien pueda querer un ordenador en su casa”. No importa cuán obvios lleguen a ser algunos hallazgos o avances, a veces resulta difícil para la mayoría predecir las implicaciones que su investigación actual puede tener a largo plazo.

La procrastinación


He aquí un ejemplo específico de la neurociencia. Uno de los mayores retos para la productividad humana en todo el mundo se concreta en un simple problema: la procrastinación.

No solo lo dice la amplísima literatura en investigaciones psicológicas. Resulta que soy profesora, junto a Terrence Sejnowski, profesor universitario del Centro Francis Crick en el Salk Institute, de uno de los cursos online más grandes: “Aprender a Aprender” (Learning How to Learn) de la Universidad Coursera de California, de la Universidad de San Diego y de la Universidad McMaster. El tema más popular del curso alude a la productividad, especialmente en lo que se refiere a herramientas para gestionarla. Efectivamente, la procrastinación.

Laura Pérez / Telos

Pomodoro contra la procrastinación


Las investigaciones neuronales sobre procrastinación suelen centrarse en las diferencias entre procrastinadores crónicos y otros tipos de personas más productivas que tienden a acabar el trabajo sin posponerlo.

No resulta sorprendente comprobar que existen diferencias en la forma en la que el cerebro de los procrastinadores está estructurado: las regiones neuronales relativas al autocontrol y a la regulación emocional no parecen funcionar de forma normal.

Por supuesto, el reto de cambiar el funcionamiento de estas regiones (algo que sabemos que es posible) está en el hecho de que se necesita cierto grado de autocontrol para empezar con estos cambios. Es un problema del tipo “lograr salir adelante con tu propio esfuerzo”.

Otras investigaciones sobre la procrastinación señalan la “concentración en la reparación del estado de ánimo a corto plazo y la disyunción temporal entre los yo presente y futuro” del procrastinador.

Es una forma sofisticada de decir que la procrastinación nos hace sentir mejor de forma temporal, incluso aunque no sea beneficiosa para nosotros a largo plazo.

La técnica pomodoro. Telos

Pero supongamos que por alguna razón —quizás porque estás procrastinando— te pones a husmear en la literatura de investigación sobre neuroimagen que se refiere a la ansiedad por las matemáticas —sí, a algunos les gustan este tipo de cosas—.

Resulta que cuando los matematicofóbicos piensan en hacer operaciones matemáticas —realmente no tienen que hacerlas—, esta anticipación de un tema desagradable activa una parte de su cerebro, el córtex insular, que produce dolor.

Este descubrimiento sobre “dolor en el cerebro” no solo es interesante, también es importante. ¿Es posible que este brote de dolor en el cerebro sea un factor decisivo en la procrastinación? ¿Es posible que la gente procrastine a veces simplemente porque es tan tentadoramente agradable cambiar su pensamiento a algo –cualquier cosa– que no les cause dolor en el cerebro cuando piensan sobre ello?

Es una hipótesis tan razonable como cualquier otra y es, sin duda, una hipótesis sencilla de la que extraer acciones viables, especialmente cuando se combina este conocimiento con el derivado de la técnica Pomodoro.

En el curso en línea masivo y abierto (MOOC, por sus siglas en inglés) “Aprender a aprender”, hemos descubierto que enseñar sobre la técnica Pomodoro como forma de escabullirse de sentimientos previos de dolor en el cerebro es una forma muy efectiva de motivar a los estudiantes para que se hagan cargo de su tendencia a la procrastinación.

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Se les da una herramienta cognitiva directa con la que poder identificar de forma concreta cuándo y por qué están procrastinando. A la gente le encanta este enfoque, es de las materias más populares entre los estudiantes del curso.

Redes neuronales contra el bloqueo


Hay muchos más diamantes ocultos en la literatura de investigación.

Los neurocientíficos han descubierto algo así como un conjunto de conexiones subterráneas en el cerebro llamado “red neuronal por defecto”. Esta red se activa cuando la mente divaga, y también cuando se está atascado intentando resolver un problema. Fue descubierta por accidente en 2001 cuando unos investigadores se dieron cuenta de que los sujetos que se encontraban descansando entre actividades no estaban simplemente apagando su cerebro.

A lo largo del día, se alterna entre estados de concentración y estados de divagación –se estima que entre un 30 por ciento y un 50 por ciento de las horas en las que estamos despiertos las pasamos con pensamientos que no tienen relación con la tarea que estamos realizando–.

La duración de cada estado puede variar. Incluso parpadear puede conducirnos momentáneamente al modo por defecto. Soñar despiertos, por otro lado, puede llevarnos al modo por defecto durante períodos más largos –a veces más largos de lo que nos gustaría–.

¿Qué tiene todo esto de útil? Bueno, bastante. Especialmente si estamos intentando resolver un problema difícil en un examen o entender un concepto nuevo y complicado.

Resulta que cuando nos encontramos sobrecargados por intentar averiguar algo que se nos atraviesa, lo peor que podemos hacer es seguir concentrándonos en ello. Mientras estemos concentrados en el problema, estaremos bloqueando la red neuronal que necesitamos para buscar y descubrir la solución al problema.

Los dos modos de pensamiento cotidiano incluyen el “modo concentrado” y un modo más abierto y difuso (conocido por los neurocientíficos como “red neuronal por defecto”).

Son como tableros de pinball en nuestro cerebro, uno tiene los resortes más juntos (izquierda) y el otro más separados (derecha).

Los modos concentrado y difuso. Telos

Normalmente, cuando estamos resolviendo un problema, nuestros pensamientos se mueven a través de rutas neuronales que ya están marcadas porque ya hemos resuelto problemas como ese antes (Las rutas neuronales previamente marcadas se representan con las líneas difuminadas de la izquierda). Pero si nos atascamos, es decir, si no podemos usar las rutas normales de resolución de problemas, necesitamos alejarnos del foco del problema para permitir que el modo difuso comience a trabajar (derecha). Mientras tanto, aún podemos concentrarnos en otra cosa.

El descanso es el secreto


Puede que esto no le sorprenda. Siempre nos han recomendado tomar un descanso cuando estamos atascados con algo. La neurociencia no nos está contando nada nuevo. Pero demostraré que la neurociencia sí nos está contando algo nuevo y muy útil con esto. Después de todo, nos suelen decir que ser persistentes es la verdadera clave para el éxito. Por eso a veces nosotros –y nuestros hijos– trabajamos durante horas en un problema, intentando sin éxito un enfoque tras otro. Solo después de darnos por vencidos, alejarnos y apartar verdaderamente nuestra mente del problema, nuestro cerebro comienza esa búsqueda inconsciente en nuestros antecedentes que necesitamos para encontrar la solución.

La neurociencia, en otras palabras, nos da permiso para darnos un descanso cuando nos encontramos verdaderamente atascados, y es el descanso el que nos ayuda a obtener la solución.

¿Parece trivial? Pues no lo es. Por ejemplo, muchos niños que no saben cómo funciona su cerebro piensan que no son capaces de aprender matemáticas porque se encuentran con obstáculos en su aprendizaje que son totalmente normales. Pueden llegar a abandonar las matemáticas porque no saben que está bien alejarse durante un momento cuando no son capaces de encontrar la solución. Por eso Terry y yo enseñamos estos conceptos en nuestro nuevo curso para niños, “Aprender a aprender para los más jóvenes”, que estará disponible en breve con estrellas españolas del ESIC.

Estas son ideas simples, pero hay miles de ideas más en la literatura neurocientífica esperando a ser descubiertas y usadas en nuestra vida diaria. ¡Será excitante ver qué nos depara el futuro!


La versión original de este artículo fue publicada en la Revista Telos, de Fundación Telefónica.The Conversation


Barbara Oakley, profesora de Ingeniería, Oakland University

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.

Ciencia

Tips para una economía circular: Productos duraderos, reparables y reciclables

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En una sociedad desarrollada, el bienestar social se asocia a un poder adquisitivo suficiente para comprar bienes y servicios. Viviendas, coches, lavadoras, teléfonos móviles… Si a eso le sumamos que las poblaciones de países en vías de desarrollo quieren acceder (con todo el derecho) a una clase media igual o con las mismas oportunidades que la de los países más desarrollados, nos encontramos con un grave problema de escala global.

No existen suficientes recursos como para mantener a la población mundial. Solo los europeos necesitaríamos 2,8 planetas para satisfacer a la población con el ritmo y los patrones de consumo actuales.

La economía circular (EC) da respuesta a esto. Si los países más desarrollados dan ejemplo cambiando su manera de producir y consumir, los países en vías de desarrollo seguirán la misma senda. Un camino que generará más oportunidades de empleo y bienestar.

El papel de consumidores y productores


Todo comienza cuando el consumidor se encuentra un producto en el mercado y piensa que lo tiene que adquirir. Los patrones de consumo tienen un factor psicológico importante. En este sentido, se pueden distinguir diferentes tipos de compras:

  • Compras de primera necesidad. Como los alimentos, la ropa y el calzado.
  • Compras de comodidad o bienestar. Electrodomésticos, coches, ordenadores, móviles…
  • Compras impulsivas. Nuevamente ropa, calzado o nuevas tecnologías, por poner algunos ejemplos.

En cualquier caso, las políticas que abogan por modelos de consumo responsable hablan de actuar sobre los compradores. Pero no son los únicos implicados.

Si el mercado fuese pequeño, el poder de la demanda se impondría sobre la selección de productos ofertados. Con una población de 7 500 millones de personas que llegará a casi los 10 000 millones en el año 2050, la oferta gana a la demanda.

Podemos deducir, entonces, que los primeros pasos hacia una economía circular no corresponden solo a los consumidores, sino que exigen cambios en la producción de bienes y servicios.

Lo fundamental es acudir al principio. El ecodiseño consiste mejorar el diseño de los productos para facilitar su reutilización, su reciclado y para contribuir a que sean más fáciles de reparar o más duraderos. Esto conlleva un ahorro de recursos, fomenta de la innovación y amplia la oferta disponible para el consumidor.

De acuerdo a los principios del ecodiseño, los productos deberían asumir una serie de valores, muchos de ellos asumidos hace años, pero olvidados en la actualidad.

Reparabilidad


Una de las claves es diseñar productos que sean duraderos y fácilmente reparables, es decir, desmontables, incluso por el mismo usuario. En muchos casos actuales es más caro reparar ciertos productos (como los electrónicos) que comprar uno nuevo. El despilfarro de materiales valiosos es evidente.

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Cuando se llama a un reparador, el precio del servicio depende de los siguientes factores:

Pr = Ppieza + Pvisita + Pmano obra + IVA

Pr: precio de la reparación.

Ppieza: precio de la pieza para el consumidor = precio coste + % beneficio.

Pvisita: precio de la visita = (coste del transporte + tiempo del operario in itinere).

Pmano de obra: precio del arreglo, en función del tiempo que emplea el operario.

Si queremos disminuir el coste de la reparación, ¿dónde se puede actuar a través de la EC?:

  1. En el precio de la pieza. Se pueden abaratar los costes de producción de las piezas manteniendo el % de beneficio, si se fabrican de forma modular y con materiales reciclados.
  2. En el precio de la visita. Es posible disminuir sensiblemente los costes asociados, si el fabricante o proveedor utiliza vehículos eléctricos o de bajo consumo o usa servicios multiasistencia, más distribuidos en el territorio.
  3. En el precio de la mano de obra. Si se diseña el producto de cara a mejorar su reparabilidad, el tiempo de reparación será menor y se podrá dar servicio con más frecuencia a otros consumidores.
  4. En el IVA. Se puede aplicar un IVA reducido para las reparaciones y la utilización de piezas fabricadas con materiales reciclados. Con este sistema, nadie pierde y gana la naturaleza.

Reciclabilidad


El diseño de un producto debe asegurar, además de su durabilidad y reparabilidad, que sea fácilmente desmontable. Esto facilitará la reutilización de sus piezas y su reciclabilidad en la fase de final de su vida útil.

De esta forma, disminuirán los costes finales y se fomentará el sistema de responsabilidad ampliada del productor. El propio productor se hace cargo del producto al final de su vida útil para aprovechar todos aquellos elementos que puedan reintroducirse en el sistema productivo.

Por ejemplo, un fabricante de móviles puede diseñar sin problema su producto de manera que al final de su vida útil pueda recuperarlo de manos del consumidor y extraer piezas o materiales valiosos para reutilizarlos en la fabricación de nuevos terminales.

Cambiar y mejorar los procesos de producción es factible. De este modo, se utilizan más eficazmente los recursos y se generen menos residuos. Esto puede crear oportunidades empresariales y estimular la innovación y el empleo, a la vez que se protege el medio ambiente.

 

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.
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Ciencia

Cómo podemos ahorrar el agua que derrochamos cada día

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Alrededor del 90 % del agua que consumimos se utiliza para producir alimentos. Por lo tanto, son importantes unos sistemas de producción agrícolas adecuados y una buena elección de productos por parte de los consumidores.


El agua invisible utilizada en el proceso de producción de un bien cualquiera (agrícola, alimenticio o industrial) se denomina “huella hídrica”. Según datos de la Red de la Huella Hídrica (Water Footprint Network), para producir un kilo de legumbres se necesitan de media unos 3 000 litros de agua. Un kilo de ternera requiere de 15 000 litros de agua, pues hay que contabilizar la cantidad de agua que ha bebido el animal, el forraje que ha comido y los servicios que ha necesitado a lo largo de su vida (limpieza, veterinaria).

La distribución de la huella hídrica en los cultivos y ganadería varía mucho según el lugar, época del año, variedad y sistema de producción. Esto nos proporciona una excelente base de datos de partida para tener en cuenta el uso oculto del agua.

Cantidades de agua (litros) para producir una unidad de algunos bienes. Water Footprint Network (2018)

Una reciente publicación de la Comisión Europea en la revista Nature sobre la huella hídrica de las dietas en los principales países europeos (Reino Unido, Francia y Alemania) pone de manifiesto que un cambio en la dieta actual, con exceso de azúcares, grasas y carne, hacia una dieta saludable recomendada no solo es bueno para la salud. También reduce sustancialmente el consumo de recursos hídricos en unos rangos que van del 11 al 35 % al cambiar a una dieta saludable con carne, del 33 al 55 % a una dieta saludable basada en pescado y del 35 al 55 % al hacerlo a una dieta saludable vegetariana.

El enfoque que nos ofrece la huella hídrica ha generado un cambio de paradigma en la gestión de los recursos hídricos y la sostenibilidad del agua en este planeta azul. Proporciona otra manera de entender los usos del agua y deja clara la diferencia entre el uso directo en los domicilios y las fábricas, y el uso indirecto, relacionado con la materia prima agrícola y notablemente mayor.

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Huella hídrica directa e indirecta. Aquapath-project

¿Qué podemos hacer?


Las opciones que tenemos para optimizar el uso del agua son variadas, tal y como plantea esta guía de Grace Communications. He aquí un breve resumen.

Opciones alimentarias:

  • Reducir el desperdicio de alimentos. La comida desperdiciada se suma a la energía y al agua desperdiciadas.
  • Probar el “lunes sin carne”. La producción de carne requiere más agua y combustibles fósiles que las verduras y los granos. Por lo tanto, omitir su consumo un solo día a la semana puede reducir nuestra huella hídrica y energética.
  • Apoyar la agricultura sostenible. En lo posible, compre alimentos de granjas sostenibles que minimicen el uso de pesticidas peligrosos y fertilizantes sintéticos. Esto reduce el uso energético y protege los cursos de agua de ser contaminados.

Opciones hídricas:

  • Ahorrar agua ahorra energía. Al utilizar menos agua en el hogar (mediante, por ejemplo, el uso de cabezales de ducha de bajo flujo y la reparación de fugas), una menor cantidad de agua va por el desagüe y debe ser canalizada y depurada en una planta de tratamiento.
  • Comprar menos cosas. La reutilización y reciclaje de los productos puede reducir nuestro uso de agua indirecto, lo que podría disminuir nuestro impacto en los recursos alimentarios y energéticos.
  • Decir no al agua embotellada. En 2006, se requirió el equivalente a más de 17 millones de barriles de petróleo para producir el plástico del agua embotellada en Estados Unidos.

Opciones energéticas:

  • Ser eficientes. Compre productos energéticamente eficientes (busque la etiqueta Energy Star) cuando reemplace sus electrodomésticos antiguos. Ahorrará energía y agua.
  • Fomentar la energía renovable. Los paneles solares eléctricos y muchos otros sistemas eléctricos renovables requieren poca o ninguna agua, a diferencia de las centrales eléctricas convencionales.
  • Cambiar a una fuente de energía verde. Elija opciones de energía verde disponibles a través de su compañía.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.

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Ciencia

Científicos españoles encuentran nueva forma de combatir la anemia de Fanconi

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📷 Pixabay | Contexto

Los padres de Pedro recibieron la noticia: su hijo de 5 años tenía anemia de Fanconi. Habían tenido que visitar hasta 5 hospitales para poder hallar la respuesta. Es una enfermedad terrible, devastadora y desesperante para cualquier familia y paciente.


La anemia de Fanconi es una enfermedad rara o poco frecuente, es decir, que afecta a un pequeño número de personas. Se caracteriza por un fallo de la médula ósea y predisposición al cáncer que se manifiesta en la mayor parte de los pacientes por la deficiente producción de células sanguíneas a edades muy tempranas. Algunos pueden ser tratados mediante el trasplante de células madre sanguíneas, pero muchas circunstancias tienen que coincidir: principalmente la suerte de tener un donante sano histocompatible. No es el caso de Pedro.

Sus padres, sin embargo, conocieron a otros progenitores en las mismas circunstancias. Los médicos les hablaron de la Asociación Española de Anemia de Fanconi, que fue creada en el año 2003 por algunos familiares de pacientes, junto con médicos e investigadores especializados en esta enfermedad. Gracias a la Asociación, que hace poco se convirtió en la Fundación Anemia de Fanconi, los padres de Pedro aprendieron un poco más de la enfermedad y, lo que es más importante, conocieron a las personas que les pueden ayudar a curar a su hijo.

Juan Bueren, director de la División de Terapias Innovadoras del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) de Madrid, es una de esas personas. Trabajar con una enfermedad rara de la que no se sabía casi nada hace 20 años no es fácil, pero recientemente el trabajo dio sus frutos. Un estudio publicado este mes en la revista Nature Medicine por Bueren y su equipo reveló una posible nueva terapia para pacientes con anemia de Fanconi que carecen de un donante de médula ósea y que tienen mutaciones en el gen más comúnmente afectado, el FANCA.

El tratamiento consiste en recoger las células madre de la propia sangre del paciente a través de un procedimiento denominado aféresis. En segundo lugar, se inserta la versión correcta del gen defectuoso en dichas células a través de un virus modificado. El proceso se realiza en un día. Finalmente, las células corregidas se reinfunden en el paciente, sin que este reciba ningún tratamiento de quimioterapia como el que se usa en los trasplantes con células de un donante sano.

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Mutaciones contra mutaciones


Otro miembro del equipo de Bueren que ha contribuido significativamente al conocimiento de la anemia de Fanconi es Paula Río. La investigadora ha publicado el 19 de septiembre en la revista Cell Stem Cell los resultados de una investigación preclínica que corrige de otro modo distinto el defecto genético de la enfermedad.

En este caso se utiliza la conocida herramienta de edición genética CRISPR, que permite modificar el genoma mediante el corte en el ADN de las regiones deseadas y su posterior reparación por mecanismos naturales. En el caso de las células madre de la sangre, los cortes se reparan por el proceso llamado NHEJ, que con frecuencia introduce cambios en la secuencia, lo cual generalmente produce efectos indeseables en las células.

Paradójicamente, en este trabajo se demuestra que la generación de nuevas mutaciones dirigidas en células madre de pacientes con anemia de Fanconi constituye un procedimiento extraordinariamente sencillo que puede compensar de manera eficaz las mutaciones iniciales responsables de la enfermedad de estas células.

Con ello se restauran las propiedades que caracterizan a una célula madre sana, tal como son su elevada capacidad de división y su capacidad para reparar lesiones producidas por compuestos que dañan el ADN. Por su simplicidad y eficacia, esta estrategia podría utilizarse para el tratamiento de esta y otras enfermedades que afectan a las células madre de la sangre.

Todavía hay mucho trabajo por delante. Con suerte y tiempo, Pedro y muchos otros pacientes sin donantes de médula ósea histocompatible podrían tener una posibilidad de cura.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.
The Conversation

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