Curiosidades, Descubrimientos y Tecnología, Eventos y Premios, Neurociencia

¿Por qué dormimos?

“No se sabe aún, pero estamos trabajando en ello” es quizás la respuesta más frecuente que te vas a encontrar cuando preguntas sobre ciertos aspectos del cerebro. No iba a ser menos en lo relacionado con dormir. Pero no todo es tan negativo. Hay algunos aspectos que sí pueden ser respondidos.

Gracias a los avances en neurociencia, hoy sabemos que dormir está muy relacionado con la memoria. La privación de sueño afecta notoriamente a la memoria y a la acumulación de β-Amiloide entre las neuronas, que es una de las principales características patológicas del Alzhéimer (1). Para entender esto un poco más en profundidad, hay que ahondar un poco en los mecanismos básicos de la memoria a nivel neuronal. Una sola neurona puede conectarse con entre 10.000 y 50.000 neuronas. Centrémonos en una sola conexión entre dos neuronas. Esta conexión es la famosa sinapsis, y aquí reside la magia de la memoria.

sinapsis-neuronal1

Los mecanismos que hay detrás de una sinapsis son muy complejos, y hoy se siguen haciendo grandes esfuerzos e inversiones para poder entender en profundidad cómo se forman, cómo se mantienen y cómo se destruyen las sinapsis. De manera muy resumida: una vez se genera una sinapsis (el vínculo entre dos neuronas), la relación establecida es débil y susceptible de ser eliminada al cabo de unos pocos días. Estamos empezando a comprender qué provoca que una sinapsis se refuerce o se destruya (2). Pero lo que sí sabemos es que estos procesos ocurren en un área cerebral muy especial durante el sueño. Este área es el hipocampo y está enormemente relacionado con la memoria.

hippocampus

Durante el día adquirimos nuevas experiencias y conocimientos de manera consciente y no consciente. Es durante esos momentos en los que el hipocampo se vuelve muy activo. Esta actividad implica dos mecanismos:

  1. Activación de redes de neuronas que ya están conectadas entre sí y adquisición de un patrón de actividad específico.
  2. Formación de nuevas conexiones entre neuronas que serán integradas en una red neuronal existente.

Cada experiencia, cada vivencia, tiene su propio patrón de actividad en el hipocampo. Gracias a técnicas de electrofisiología podemos observar que durante ciertas etapas del sueño el hipocampo se vuelve especialmente activo. Lo curioso de su actividad es que se pueden reconocer los mismos patrones de actividad neuronal que se podían observar durante el día mientras estamos despiertos. Esta reactivación tiene como fin hacer más fuerte las nuevas conexiones (sinapsis) que se han producido en la memoria.

Hay que tener en cuenta que el hipocampo es un almacén limitado para la memoria, y este tiene sistemas de eliminación de sinapsis muy complejos que aún estamos comenzando a entender. 

Entonces, ¿dónde se almacena la memoria a largo plazo? Si bien es cierto que una parte es almacenada a largo plazo en el hipocampo, otra pasa a formar parte de otras redes de neuronas que se encuentran en la corteza cerebral, que es la región del cerebro más próxima al cráneo. Aún no se sabe muy bien cómo viaja esa memoria en forma de actividad cerebral y se distribuye por la corteza cerebral, pero se sabe que es un proceso que ocurre igualmente durante el sueño, ya que otra vez vemos cómo cuando el hipocampo se activa y repite ciertos patrones de excitación neuronal, ciertas áreas cerebrales de la corteza le imitan con el mismo patrón (3). Se cree que ciertas neuronas del tálamo (en rojo en la imagen); una región que podría considerarse como la gasolinera del cerebro, donde gran parte de las conexiones neuronales paran a repostar (aquí ocurren complejos procesos de regulación de actividad neuronal), podrían estar regulando esta gran orquesta de sincronía neuronal entre el hipocampo y la corteza cerebral.

Imagen1

Todos estos procesos, y algunos que estoy seguro de que quedan por descubrir, participan en la formación y en la consolidación de la memoria. Pese a ello, quiero recalcar que el cerebro funciona en forma de red. Dos neuronas conectadas hacen poca cosa. Es el conjunto de muchas neuronas formando una red y un patrón de activación específico lo que crea funciones más complejas. Al principio de este artículo me he centrado en la descripción de una sola sinapsis entre dos neuronas por motivos de simplificación. Pero hay que entender que la eliminación de una sinapsis en el cerebro no genera consecuencias negativas en el 99,99% de los casos, ya que el cerebro es muy flexible, y las redes neuronales son capaces de suplir esa ausencia con otras nuevas conexiones que son capaces de generar vías alternativas para cumplir la misma función. Lo mismo ocurre con la formación de nuevas sinapsis. Varios miles de conexiones neuronales son generadas a lo largo del día y reactivadas a lo largo de la noche en ciertas fases del sueño. Pero una sola sinapsis poco aporta de nuevo a una red neuronal. Es el conjunto de nuevas sinapsis y remodulación de las redes las neuronales las que provocan cambios significativos en la memoria.

  1. SHOKRI-KOJORI, Ehsan, et al. β-Amyloid accumulation in the human brain after one night of sleep deprivation. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018, vol. 115, no 17, p. 4483-4488. 
  2.    NORIMOTO, Hiroaki, et al. Hippocampal ripples down-regulate synapses. Science, 2018, vol. 359, no 6383, p. 1524-1527.
  3. FELL, Juergen, et al. Rhinal–hippocampal theta coherence during declarative memory formation: interaction with gamma synchronization?. European Journal of Neuroscience, 2003, vol. 17, no 5, p. 1082-1088.
Curiosidades

¡Primer eclipse lunar del año!

¡Feliz comienzo de semana concienzudXs!

Empezamos el año con fuerza y es que este pasado viernes fue el primer eclipse lunar del año, que nos dejó imágenes tan bonitas como esta:

Un eclipse lunar sucede cuando la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna, generando un cono de sombra que oscurece esta última.

Al igual que los eclipses solares, pueden ser parciales (sólo se oculta una parte de la Luna), totales (se oscurece toda la luna) o penumbrales (si la luna entra en el cono de penumbra de la Tierra).

Lo que hace estos eclipses únicos y muy populares es que se ven desde cualquier parte de la Tierra en la que sea de noche y duran varias horas, a diferencia de los solares, que sólo se ven desde regiones concretas de la Tierra y por un periodo muy breve de tiempo.

Si os lo habéis perdido no os preocupéis, hay otros tres este mismo año: el 5 de junio, el 4 de julio y el 30 de noviembre.

¡Estad atentos! 😉

 

Curiosidades, divulgación

ANIMALES QUE HIBERNAN

Con la entrada del invierno y el frío, qué mejor que aprovechar las Navidades para “hibernar”.

Aquí os traemos una selección de algunos de los animales que hibernan en invierno, a parte del conocido oso.

Empecemos por entender qué es la hibernación; la hibernación es el estado de letargo en el que algunos animales se sumergen durante los meses de invierno. Se caracteriza por una pronunciada reducción de la temperatura corporal, reducción en el gasto de energía, pérdida de agua y otras funciones fisiológicas, como una frecuencia respiratoria inferior a lo normal. Durante este periodo los animales utilizan las reservas energéticas almacenadas en sus cuerpos durante los meses más cálidos.

La hibernación suele ser fuertemente estacional y dura desde finales de verano/otoño hasta finales de invierno/primavera, y en el pasado se consideraba principalmente como una adaptación al frío. Como ahora se sabe que la hibernación se produce en muchos hábitats, desde el Ártico hasta los trópicos, parece que la falta de alimento, que se produce durante parte del año en las zonas tropicales secas, así como en las zonas frías templadas y árticas, es la principal razón de su uso.

  1. OSOS

Los osos hibernan en sus madrigueras. Una madriguera se puede construir en árboles huecos, en las grietas de las rocas, en las laderas, bajo el sistema de raíces de los árboles, en las cuevas, e incluso bajo las hojas y la maleza. Cuando un oso hiberna en una cueva o en una grieta de la roca, es muy raro que el mismo oso vuelva a hibernar allí el invierno siguiente, sin embargo, otra familia no dudará en mudarse allí.

Mientras que la mayoría de los animales pasan todo el verano cosechando su banquete de invierno, el oso doblará su consumo de comida hacia el final del verano y el otoño para que puedan pasar el invierno en estado de hibernación. Las osas madres se despertarán en enero o febrero para dar a luz a sus nuevos cachorros, y las crías esperarán hasta primavera cuando todos juntos salgan del lugar donde estaban hibernando.

  1. MURCIÉLAGOS

No todos los murciélagos hibernan; algunos ya viven en un clima más cálido o eligen dirigirse a los climas más cálidos cuando el suministro de alimentos comienza a escasear.

Los murciélagos que sí hibernan generalmente encuentran confort compartiendo el espacio de la pared en cuevas oscuras y tranquilas. Durante el período de hibernación, a diferencia de los otros animales que almacenan su suministro de comida para el invierno, los murciélagos se las arreglarán para caer en un sueño profundo durante más de seis meses.

La temperatura de su cuerpo baja significativamente durante este tiempo y su metabolismo se desacelera tanto que su ritmo cardíaco cae muy superficialmente. Comienzan su proceso de hibernación desde finales del otoño hasta mediados de marzo.

  1. ERIZOS

Los erizos que hibernan pueden ser encontrados cavando en áreas pequeñas, secas y protegidas, a salvo de sus enemigos. Les gusta mantener su casa bajo cobertizos, en viejas madrigueras de conejos, sobre o bajo pilas de madera, en montones de abono, y disfrutan viviendo entre las raíces de los árboles.

El objetivo es que el erizo se mantenga caliente, pero cuando empiece a sentir frío, no se entretendrá en construir un lecho más cálido en su hogar establecido, simplemente se mudará y encontrará residencia en otro lugar.

Durante el período de hibernación, la temperatura corporal de estos hibernadores bajará para igualar la temperatura del ambiente en el que viven. Dejarán de moverse, su ritmo cardíaco disminuirá drásticamente e incluso dejarán de respirar por algún tiempo. Necesitan pesar por lo menos 600 gramos para vivir durante la hibernación y, siempre y cuando hayan almacenado suficientes grasas corporales.

PELIGROS DE LA HIBERNACIÓN

Pasar unos meses durmiendo puede ser una buena manera de pasar el invierno, pero no está exento de riesgos. Si un animal no es capaz de acumular suficiente grasa o de encontrar suficiente alimento después de despertarse, es posible que no sobreviva. Y si una criatura en hibernación se despierta demasiado pronto, puede quemar sus reservas de grasa demasiado rápido y morir.

Pocos animales conocen el peligro de esto tan bien como los murciélagos. Una de las mayores causas de la disminución de los murciélagos en hibernación es el síndrome de la nariz blanca, una enfermedad causada por un hongo que se transmite de murciélago a murciélago durante la hibernación. El síndrome de la nariz blanca se ha propagado del noreste de los Estados Unidos al centro del país y se estima que ha afectado a millones de murciélagos. El síndrome de nariz blanca interfiere con la hibernación, lo que hace que los murciélagos sean más activos cuando menos pueden permitírselo y agoten las reservas de grasa que necesitan para pasar el invierno.

Tal vez un tema más importante es que los patrones de hibernación de los animales mismos pueden estar en riesgo. Nuevos estudios han encontrado que a medida que las temperaturas invernales se calientan debido al cambio climático, las ardillas listadas en estas áreas más cálidas son menos propensas a hibernar. Esto plantea una gran pregunta sobre cómo el cambio climático está afectando a la hibernación, la migración y otras formas en que los animales hacen frente a los cambios de estación.

Entonces, ¿qué podemos hacer los humanos para ayudar? Además de seguir luchando contra el cambio climático, lo mejor que podemos hacer es dejar a estos animales y su hábitat intacto. Si pasas tiempo al aire libre en el invierno, conoce qué animales de tu zona pueden estar hibernando, y mantente alejado de sus lugares de guarida más probables como madrigueras y cuevas. También podemos trabajar durante todo el año para proteger el importante hábitat de la vida silvestre de ser destruido o fragmentado. Sin un hábitat saludable para encontrar comida y sitios de madriguera, la vida silvestre puede tener más dificultades para sobrevivir el invierno.

¡Feliz Navidad!

Alimentación, Curiosidades, Descubrimientos y Tecnología, divulgación

Café molecular

Buenos días concienzud@s,

Hoy os quiero hablar de la nueva bebida presentada por la startup Atomo Coffe que como ya habéis podido adivinar consiste en el café molecular.

Esta bebida se presenta como una alternativa al café tradicional y sus creadores (un equipo de científicos de diferentes aéreas) aseguran que imita perfectamente las cualidades organolépticas del café, pero sin utilizar ni un solo grano.

 

cafe_molecular

 

Este café se ha elaborado mediante la ingeniería inversa, es decir, se analizan todas las moléculas presentes en una taza de café y cómo interactúan entre ellas para luego crear una especie de mapa molecular y producir una sustancia organolépticamente igual al café.

Este producto se elabora con ingredientes naturales y sostenibles y se prepara de igual manera que el café tradicional.

Y la pregunta del millón. ¿Para qué nos hace falta el café de laboratorio?

Pues porque el consumo de café aumenta cada año lo que obliga a incrementar la producción, pero a la vez, el cambio climático afecta especialmente a este cultivo con lo que no se va a poder satisfacer la demanda por parte de los consumidores.

Además, el café molecular no se asocia a la deforestación como el café tradicional, no utiliza pesticidas que se vierten a la naturaleza, no provoca conflictos laborales, etc. Se podría decir que tiene una carta de presentación muy parecida a la carne de laboratorio de la que ya hablamos hace unos meses en este blog.

Atomo Coffe ha puesto en marcha una campaña de crowfunding en la plataforma Kicstarter para poder lanzar una primera versión de su producto y si todo les va bien a finales de este año comenzarán a realizar los envíos a los patrocinadores.

Os dejo el enlace de la página oficial para que le echeis un vistazo.

https://atomocoffee.com/

 

Saludos concienzud@s.

Alimentación, Curiosidades

El tomate… ¿Es una fruta o una verdura?

¡Feliz vuelta de puente concienzudXs!

Se aproximan estrepitosamente las fiestas navideñas, y con ellas, además de grandes momentos con familiares y amigos, surgen cuestiones trascendentales recurrentes, que vienen de tiempos lejanos, en las que no pensamos el resto del año y a las que no buscamos respuesta.

En este post vamos a resolveros una de ellas y es que… el tomate… ¿es una fruta o una verdura?

De hecho, la confusión viene de que es un producto de la huerta, con lo cual es una hortaliza, y que no se toma de postre, pero si nos ponemos técnicos, botánicamente la fruta es la parte de la planta proviniente del ovario de la flor que contiene las semillas. Y cualquiera que haya disfrutado de un sabroso tomate se habrá percatado del montón de semillas que encierra su pulpa.

Como os predecíamos, la cuestión de si el tomate es una fruta o una verdura viene de tiempo atrás, y no surgió de la mente retorcida de un cuñado sabelotodo, surgió por el deber o no de pagar un impuesto en Estados Unidos a finales del siglo XIX. ¿A que esto no lo sabíais?

Pues resulta que en 1887, se aprobó una ley en Estados Unidos por la cual todas las hortalizas importadas debían pagar un impuesto… del que las frutas quedaban exentas. Las compañías que importaban tomates alegaron que, pese a que se cultivaban en huertos, eran la fruta de la planta del tomate.

Por desgracia para ellos, la Corte Suprema decidió que, como no se tomaban de postre eran hortalizas, y que, por tanto, las compañías importadoras debían pagar el impuesto.

¿Cómo os quedáis? A nosotros nos ha hecho plantearnos más dudas trascendentales, como… El pimiento, la calabaza o la berenjena provienen del ovario de la flor y tienen semillas… ¿Entonces? ¿También son frutas?

¡Pues efectivamente!

Esperamos no haber volado vuestras mentes post-minivacacionales 😉

¡Feliz semana!

 

Curiosidades, divulgación, Lecturas, Naturaleza y Biología

Algo para leer

Hoy os traemos una selección de algunos de los mejores libros de divulgación que han llegado a mis manos en los últimos meses. No son novelas al uso, pero leyéndolas podremos aprender algo de manera amena y rigurosa.

La vida en cuatro letras – Carlos López-Otín

Partiendo de un momento extraordinariamente difícil de la vida del autor, este libro empieza con una pregunta fascinante: ¿llevamos la felicidad escrita en nuestros genes?

Tomando esta pregunta como hilo conductor a lo largo de catorce capítulos, López-Otín nos presenta los momentos estelares de la historia de la vida sobre la Tierra, nos explica cómo llegamos hasta aquí y por qué una serie de adversidades nos trajo la enfermedad como amenaza universal contra la felicidad. Para llevar a cabo esta explicación nos adentraremos en el lenguaje del genoma humano y participaremos de descubrimientos asombrosos, como el de Watson y Crick, quienes revelaron que el origen de la vida se inscribe en la cadena de ADN mediante un código molecular de tan solo cuatro letras que designan cuatro componentes químicos: A de adenina, C de citosina, G de guanina y T de timina.

Aunque no hace falta tener conocimientos previos de biología, sí que es verdad que resultará más fácil de entender a aquéllos que estén familiarizados con el tema.

La sexta extinción – Elisabeth Kolbert

Gracias a los medios de comunicación estamos ya bastante familiarizados con el tema, pero sigue siendo asombroso leer cómo los humanos somos responsables directos de los cambios en los ecosistemas, y del destino de millones de especies.

Los humanos somos testigos de un acontecimiento dramático: la extinción en masa de un gran número de especies. No es la primera que se ha producido en la Tierra —se conocen cinco anteriores, las «Cinco Grandes»—, pero la sexta extinción nos atañe especialmente, no sólo porque tiene lugar en el momento presente, sino porque somos responsables de ella. Según los cálculos de Elizabeth Kolbert, al final del siglo xxi habrán desaparecido más del 20% de todas las especies vivas que pueblan la Tierra. Una de esas raras obras que nos ayudan no sólo a comprender el presente, sino también a orientar el futuro.

La única pega que le pondría a este libro es la traducción, que a veces se ve un poco forzada y poco natural. Pero recomendamos el libro fervientemente.

El alma de los pulpos – Sy Montgomery

Quizá los pulpos nos suenen sólo “a la gallega”, pero detrás de esta comida existe un animal único, con una inteligencia muy superior a la que la gran mayoría podríamos creer.

Los pulpos tienen una amplia variedad de personalidades y son inteligentes de muchas formas: son capaces de abrir cajas para sacar la comida; lanzar chorros de agua para jugar con pelotas; y escapar de sus cuidadores usando una red como trampolín para saltar el acuario y correr por el suelo con sus ocho patas. Tienen un pico como los loros, veneno como las serpientes y una lengua cubierta de dientes. ¿Qué saben? ¿Qué tipo de pensamientos tienen? Los científicos han probado la inteligencia de perros, pájaros y chimpancés, y ahora se enfrentan a la inteligencia de los pulpos, viéndoles resolver problemas y descifrando el significado de sus cambios de color.

Montgomery no sólo nos cuenta en este libro cómo nuestro conocimiento acerca de los pulpos está cambiando, sino también una historia de amor: la suya (y por extensión la del lector, sin duda) con los cefalópodos. A ratos divertido y conmovedor, divertido y profundo, El alma de los pulpos pone sobre la mesa por primera vez todo lo que los pulpos pueden enseñarnos sobre nosotros mismos.

El bonobo y los diez mandamientos – Frans de Waal

Es difícil no sentirse identificado con uno de nuestros parientes más cercanos: los bonobos.

Si en el pasado se sostenía que los animales carecían de emoción y sentimientos, en la actualidad los estudiosos del comportamiento animal pueden afirmar que la ayuda mutua, la empatía e incluso la angustia por la muerte de un congénere no son una excepción en la conducta de determinadas especies, sino la regla. Después de investigar durante décadas las comunidades de bonobos y chimpancés del mundo entero, el célebre primatólogo Frans de Waal demuestra que los primates exhiben conductas claramente altruistas y que, de alguna forma, distinguen entre lo correcto y lo incorrecto.

El libro del mar – Morten A. Strøksnes

Este libro es más una novela que un libro de divulgación, pero no por ello dejamos de aprender algo entre sus páginas.

El autor Morten Strøksnes y su amigo Hugo Aasjord, artista y marino, obsesionados con la captura de un tiburón boreal, deciden dedicar un año de sus vidas a intentarlo. El problema está en que su equipamiento no parece nada adecuado. Van en una lancha neumática a motor, llevan unas cañas de pescar y, como cebo, la carne putrefacta de una vaca.

Es en la espera a que aparezca el tiburón cuando Strøksnes reflexiona sobre la belleza del paraje donde están, las islas Lofoten. También sobre el océano en toda su extensión y lo que puede evocar. Para ello, aparte de mostrar una gran erudición acerca del tema, no se olvida de poner un toque de humor. La aventura parece surrealista, pero Strøksnes consigue que compartamos unas meditaciones que todos hemos tenido alguna vez sobre la inmensidad del mar y sus habitantes.

Las amplía, además, divagando sobre las costumbres de los pescadores, las ciencias naturales, el arte, la mitología, los monstruos marinos, los barcos o las exploraciones. Y por supuesto habla también de sus propios sentimientos y emociones, así como de la amistad.

 

¿Qué libros de divulgación nos podéis recomendar vosotros?

¡Buen comienzo de semana!

Curiosidades

ZZZ… ¡Madre mía qué sueño!

¡Feliz semana concienzudXs!

No sabemos si a vosotros también os pasa, pero estos días en que empieza a hacer frío, el cielo está más gris, y comienza a lloviznar… como que se nos hace un poco más cuesta arriba el levantarnos de la cama 😉

Y esto nos ha llevado a preguntarnos: ¿Quiénes son los más dormilones del planeta?

A pesar de que el perezoso está en lo alto del ranking, haciendo honor a su nombre con 20 horas de sueño al día, el mayor dormilón es el Koala, que duerme una media de 22 horas al día.

Las dos horas restantes las dedica a comer, moverse entre las ramas y asearse.

En el segundo puesto, durmiendo las mismas horas que el perezoso está el ratón de campo. A pesar de que en los periodos de vigilia estos animales están de lo más activos, duermen la mayor parte del día.

Les siguen el murciélago café, la zarigüeya  y el armadillo, ¡que duermen nada menos que 19 horas al día!

De nuestras mascotas habituales, los gatos ganan a los perros en lo que a dormir se refiere ya que pasan entre 12 y 16 horas dormidos. Aunque los cánidos no se quedan atrás y descansan sus 13 horitas diarias (como los leones).

Dan muuucha envidia, ¿verdad?

¿Y quién está en la otra punta del ranking? ¿Sabéis cuál es el animal que menos duerme?

 

¡El elefante y la jirafa!

Estudios acerca del comportamiento de estos animales han demostrado que los elefantes, en su hábitat natural apenas duermen 2 horas al día (y en periodos de sueño bastante cortos), y que llegado el momento, los elefantes pueden estar hasta 48 horas seguidas sin dormir.

Ahora vuestras 8 horitas diarias os parecen muchísimo, ¿a que sí?

¡Feliz semana!