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El pasado 29 de enero, el empresario Elon Musk anunciaba en X/Twitter que su empresa Neuralink había realizado el primer implante cerebral de uno de sus dispositivos en un ser humano. Al día siguiente, desveló que el nombre del dispositivo era Telepathy, a lo que añadió, ese mismo día, en otro tuit:

Permite controlar el teléfono o el ordenador y, a través de estos, casi cualquier dispositivo, solo con el pensamiento. Los usuarios iniciales serán aquellos que hayan perdido el uso de sus extremidades. Imaginad que Stephen Hawking hubiera podido comunicarse más rápido que el más veloz mecanógrafo o un subastador. Ese es el objetivo.

Aunque poco más se sabe por el momento, lo que es innegable es que esta maniobra del multimillonario ha reavivado el interés por un tipo de tecnología que tampoco es realmente nueva, pero cuyo germen lleva alimentando nuestros sueños ―y también nuestras pesadillas― desde, mínimo, los tiempos del Frankestein de Mary Shelley.

Neuralink representa la idea de la transformación de la naturaleza humana a través de la ciencia y la tecnología en tan solo una de sus múltiples formas, pero una de las que más poder de impacto tiene: el cíborg. La posibilidad de trascendencia más allá de lo humano. Y, aunque es posible que, sin darnos cuenta, casi todos nos hayamos convertido ya en uno desde el momento en que empezamos a ser incapaces de salir de casa sin nuestro smartphone, lo cierto es que los cíborgs «de verdad» ya llevan mucho tiempo entre nosotros ―pensemos, simplemente, en aquellas personas que utilizan prótesis mioeléctricas o implantes cocleares―. Y eso, por el momento, no lo han conseguido ni el marketing ni el hype, sino que lo ha conseguido la ciencia.

En lo referente a las pretensiones de Neuralink, si bien su planteamiento coquetea abiertamente con la ciencia ficción, su trasfondo científico no es nuevo del todo. En cuanto a lo primero, es marca de la casa de muchos de los proyectos de Elon Musk. Las futuras colonias marcianas con las que sueña SpaceX, el robot autónomo que está desarrollando Tesla e incluso la estética de su último vehículo presentado en EE. UU., la Cybertruck, están inspirados por las viejas historias de este género: la serie de La Cultura de Iain M. Banks, los amables robots positrónicos de Isaac Asimov, el movimiento y la estética del ciberpunk de los años ochenta… Y Neuralink aspira también de traspasar la línea que convierte lo que hoy es solo magia en ciencia avanzada. No está vendiendo la tecnología todavía ―personalmente no creo ni que lo pretenda―, está vendiendo una idea: la de materializar el «cordón neural» que aparece en la mencionada serie de Banks ―un dispositivo que mejora las capacidades cognitivas, monitorea y regula las funciones corporales, permite almacenar la conciencia, la comunicación con otras mentes y dispositivos, acceder a realidad virtual y aumentada…―, por eso cualquier mínimo paso que da se convierte en noticia, aunque científicamente no lo sea. En palabras de su propio fundador, Neuralink busca alcanzar la «simbiosis con la inteligencia artificial». Desde luego, se trata de un eslogan mucho más comercial que algo del tipo «entender el funcionamiento del cerebro y tratar enfermedades neurológicas».

Serie La Cultura, de Iain M. banks.

No obstante, si hablamos de lo segundo, del trasfondo científico, desde luego tiene ya muy poco de ciencia ficción. La estimulación del sistema nervioso mediante impulsos eléctricos lleva entre nosotros desde los experimentos de Luigi Galvani y Alessandro Volta, aunque es cierto que poco tiene que ver lo que se hacía a finales del siglo XIX y principios del XX con las técnicas más actuales. Una de ellas, y de la que bebe Neuralink, es la estimulación cerebral profunda.

Esta técnica consiste en implantar, de forma quirúrgica, electrodos en determinadas áreas del cerebro que van conectados a un neuroestimulador situado bajo la piel ―por lo general, en la clavícula, en la parte inferior del tórax o en la zona del vientre―, como una especie de marcapasos. Los pulsos eléctricos que viajan desde el neuroestimulador hasta el cerebro son capaces de interferir o bloquear las señales del propio cerebro causantes de los síntomas de determinados trastornos o enfermedades neurológicas, como, por ejemplo, el Parkinson, y reducirlos. También se ha utilizado con éxito en el tratamiento de temblores, distonías musculares, dolor crónico, síndrome de Tourette y epilepsia, o en casos de depresión mayor resistente al tratamiento, trastorno obsesivo-compulsivo, adicciones y trastorno de estrés postraumático. Como es obvio, este tipo de intervenciones no está exenta de riegos, y por ello suele utilizarse solo en casos en los que los beneficios para el paciente y la mejora en su calidad de vida compensen los posibles perjuicios que pueda llegar a sufrir.

Radiografía de cirugía de estimulación cerebral profunda para el tratamiento del trastorno obsesivo compulsivo. Fuente: CC BY-SA 3.0 Deed/jmarchn

Pero la estimulación cerebral profunda es solo un miembro de la ecuación que propone Neuralink. El otro viene de la mano del desarrollo de interfaces cerebro-computadora (BCI, brain computer interface), esto es, sistemas capaces de registrar e interpretar la actividad cerebral que nos permiten controlar dispositivos externos directamente desde nuestro cerebro y que ya existen. Estos pueden ser invasivos ―implantando electrodos directamente en el cerebro―, no invasivos ―utilizando sensores que se colocan en el cuero cabelludo, aunque son menos precisos que los primeros―, o semiinvasivos ―los sensores se colocan dentro del cráneo, pero sobre el cerebro―. Entre sus posibles aplicaciones se encuentra el control de prótesis, la restauración de funciones motoras a través de exoesqueletos controlados por la mente o la comunicación en personas con parálisis severa ―seleccionando letras o palabras en una pantalla―. La streamer Perrikaryal utiliza incluso una de estas interfaces no invasivas para jugar a videojuegos.

Los métodos de Neuralink, en cualquier caso, difieren ligeramente de los que utilizan otros laboratorios de investigación a día de hoy, para bien y para mal. Según especifican en su propia página web, los 64 hilos en los que están distribuidos los 1024 electrodos del implante N1 de Neuralink son significativamente más delgados que los que se utilizan para la estimulación cerebral profunda y, por ello, el procedimiento lo lleva a cabo un robot quirúrgico, mucho más preciso que un cirujano humano. Una vez insertados estos hilos en las áreas correspondientes del cerebro, van conectados a un chip colocado por debajo del cráneo que procesa y transmite las señales hacia el exterior de forma inalámbrica. Por último, una aplicación externa se encarga de decodificarlas y llevar a cabo las acciones correspondientes. La fuente de alimentación de la batería que incorpora el implante se cargaría, también de forma inalámbrica, por inducción.

Elon Musk en una demostración de Neuralink en 2020, con el robot quirúrgico que se utiliza para colocar los implantes. Fuente: CC BY 2.0 Deed/Steve Jurvetson

En cualquier caso, la compañía no termina de ser muy transparente en las investigaciones que está llevando a cabo. PubMed y Google Scholar, dos de las bases de datos más amplias de literatura científica, apenas ofrecen un resultado en cuanto a artículos científicos publicados. Así que tal vez convendría no lanzar las campanas al vuelo antes de tiempo. Por otro lado, a finales de 2022, el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) inició una investigación por una posible violación de los derechos de los animales por parte de Neuralink, de la que, a día de hoy, aún no se han obtenido conclusiones ni se sabe si ha habido sanciones. Aun así, la compañía recibió la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA) para realizar su primer ensayo clínico en humanos el 25 de mayo de 2023, y poco después abrió las solicitudes para participar en los ensayos clínicos. Ha sido este mes de enero cuando el magnate ha anunciado que estos ya han comenzado, aunque no han trascendido datos sobre el primer paciente que ha recibido uno de sus implantes.

El tiempo dirá si, en esta ocasión, estamos ante el delirio de un millonario o un punto de inflexión en la historia de las neurociencias. En cualquier caso, hay algo en lo que Neuralink, por el momento, sí tiene mérito: ha conseguido que muchísimas personas estén hablando de  ciencia.

Referencias:

Chaudhary, U., Vlachos, I., Zimmermann, J. B. et al. (2022). Spelling interface using intracortical signals in a completely locked-in patient enabled via auditory neurofeedback training. Nat Commun, 13, 1236. https://doi.org/10.1038/s41467-022-28859-8

Fonsegrives, R. (5 de febrero de 2024). US Woman Receives Revolutionary Brain Implant For OCD And Epilepsy. Science Alert. https://www.sciencealert.com/us-woman-receives-revolutionary-brain-implant-for-ocd-and-epilepsy

MedlinePlus (25 de octubre de 2021). Estimulación cerebral profunda. https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/007453.htm

Musk E., Neuralink (2019). An integrated brain-machine interface platform with thousands of channels. J Med Internet Res, 21(10):e16194. https://www.jmir.org/2019/10/e16194/

Neuralink (2024). Our mission. Create a generalized brain interface to restore autonomy to those with unmet medical needs today and unlock human potential tomorrow. https://neuralink.com

Perrikaryal (1 de febrero de 2023). How I Play Elden Ring With My Mind (EEG) [Vídeo]. YouTube. https://youtu.be/rIbfNUA5pWk

Schiff, N. D., Giacino, J. T., Butson, C. R. et al. (2023). EThalamic deep brain stimulation in traumatic brain injury: a phase 1, randomized feasibility study. Nat Med, 29, 3162-3174. https://doi.org/10.1038/s41591-023-02638-4

Sobre la autora: Gisela Baños es divulgadora de ciencia, tecnología y ciencia ficción.

El artículo Neurociencia ¿ficción? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Mi anterior entrada de la sección Matemoción del Cuaderno de Cultura Científica, titulada Los sólidos platónicos, estaba dedicada a explicar qué son los poliedros regulares convexos, conocidos con el nombre de sólidos platónicos, quienes son (tetraedro, octaedro, icosaedro, cubo y dodecaedro), cuál es su origen y su relación con la cosmogonía platónica, así mismo, nos preguntamos si ya eran conocidos en el neolítico, como sugiere una conocida fotografía.

Ilustración con los cinco sólidos platónicos (tetraedro, cubo, dodecaedro, octaedro e icosaedro) del libro Ein aigentliche und grundtliche anweysung in die Geometria / Una introducción actual y completa a la geometría, del matemático y artista alemán Augustin Hirschvogel (1503–1553). Imagen del MET – The Metropolitan Museum of Art

Como explicábamos en la anterior entrada, los sólidos platónicos son los poliedros regulares convexos. Por lo tanto, para empezar, son poliedros, es decir, figuras geométricas tridimensionales formadas por caras poligonales planas, aristas rectas (que son los lados compartidos de cualesquiera dos caras poligonales planas) y vértices (que son los puntos en los que se juntan las aristas).

Pero los sólidos platónicos son un tipo especial de poliedros, en particular, son poliedros regulares, es decir, sus caras son polígonos regulares (esto quiere decir que los lados del polígono, respectivamente, sus ángulos interiores, son iguales entre sí) todos iguales y la estructura de todos los vértices es la misma. Más aún, los sólidos platónicos son poliedros regulares que además son convexos. La convexidad, como se explicaba en la anterior entrada, de define de la siguiente forma. Un poliedro (o cualquier otro objeto geométrico) es convexo si dados dos puntos cualesquiera del mismo, el segmento que los une está en el interior del poliedro. Esta definición general tiene una expresión particular en el caso de los poliedros, ya que un poliedro es convexo si para el plano en el que se apoya cualquier cara de este, el poliedro estará colocado completamente a un solo lado de dicho plano.

Si se mira la anterior imagen, puede observarse que claramente los poliedros que en ella aparecen, el tetraedro, el cubo, el dodecaedro, el octaedro y el icosaedro, son poliedros regulares convexos, luego sólidos platónicos. En la entrada Los sólidos platónicos se explicaba, y se demostraba con un sencillo argumento que se remonta a la matemática griega, que solo existen estos cinco sólidos platónicos.

Ilustración con el modelo del sistema solar que aparece en la obra Mysterium Cosmographicum / Misterio cosmográfico (1596), del astrónomo, matemático y físico alemán Johannes Kepler (1571-1630). El modelo de Kepler está basado en los sólidos platónicos y consiste en que los sólidos platónicos están inscritos y circunscritos por esferas concéntricas, de forma concatenada (de dentro hacia fuera: octaedro, icosaedro, dodecaedro, tetraedro y cubo), y cada uno de los seis planetas conocidos –Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Jupiter y Saturno– tiene su órbita en una de las seis esferas del modelo. Imagen del portal e-rara, desarrollado por ETH-Bibliothek Zürich

Sin embargo, en esta entrada nos vamos a plantear si existen poliedros regulares que no sean convexos. La no convexidad se puede manifestar de dos formas distintas. La primera es que las caras del poliedro se intersequen unas con otras, con lo cual claramente el poliedro no puede ser convexo, puesto que, al intersecarse las caras, el plano que contiene a cualquiera de ellas divide al poliedro es dos partes, una a cada lado del plano. Por ejemplo, en la siguiente imagen se muestra el cubohemioctaedro, un polígono no convexo, formado por 10 caras (6 de ellas son cuadrados y el resto hexágonos), 24 aristas y 12 vértices, en cada uno de los cuales confluyen dos cuadrados y dos hexágonos, que se intersecan entre sí.

Cubohemioctaedro, poliedro no convexo, con diez caras, seis de ellas cuadrados y cuatro de ellas hexágonos, que se intersecan dos a dos. Imagen creada con el software Stella de Robert Webb

 

Este caso incluye que las propias caras poligonales pueden ser también estrelladas, en particular, que los lados del polígono se intersequen entre sí, como en el prisma pentagrámico, que es un poliedro no convexo formado por 7 caras (5 de ellas cuadrados y las otras 2 pentagramas o estrellas pentagonales, es decir, polígonos regulares formados por 5 vértices y 5 artistas, que no unen vértices consecutivos, sino que se van saltando uno), 15 aristas y 10 vértices.

Prisma pentagrámico, poliedro no convexo, con siete caras, dos de ellas pentagramas y las otras cinco cuadrados, que se intersecan según marcan los lados de los pentagramas. Imagen creada con el software Stella de Robert Webb

 

La segunda manera en que un poliedro no es convexo es que las caras del poliedro no se intersequen unas con otras, pero aun así no se cumpla la propiedad de convexidad. Un ejemplo de esta situación nos lo encontramos en el icosaedro de Jensen, que es un poliedro no convexo, con la misma cantidad que el icosaedro regular de caras triangulares (20) -aunque aquí son 8 triángulos equiláteros y 12 triángulos isósceles-, aristas (30) y vértices (12). Claramente, como se ve en la imagen, en no convexo (en muchos de los casos, el segmento que une dos vértices no está dentro del poliedro).

Icosaedro de Jensen, poliedro no convexo, con veinte caras triangulares, ocho triángulos equiláteros y doce triángulos isósceles, treinta aristas y doce vértices

 

Teniendo en cuenta que las caras de un poliedro regular son polígonos regulares, incluyendo los polígonos estrellados (no convexos), vamos a realizar un pequeño recorrido por estos.

Los polígonos regulares

Para empezar, recordemos que un polígono es una figura geométrica plana formada por vértices y segmentos (aristas) que forman una cadena poligonal (una secuencia alternada de vértices y segmentos, tal que tres vértices consecutivos no sean colineales) cerrada, es decir, que empieza y termina en el mismo vértice.

Tres ejemplos de polígonos, el primero convexo y los otros dos, no convexos

 

Por otra parte, las caras de los poliedros regulares son polígonos regulares, es decir, polígonos que tienen los lados y los ángulos iguales. Además, estos pueden ser convexos o no convexos.

Los polígonos regulares convexos son, como es de sobra conocido, el triángulo equilátero (3 lados/aristas y ángulo interior de 60 grados), el cuadrado (4 lados y ángulo interior de 90 grados), el pentágono (5 lados y ángulo de 108 grados), el hexágono (6 lados, 120 grados), el heptágono (7 lados, 128,57 grados), el octógono (8 lados, 135 grados), el nonágono (9 lados, 140 grados), el decágono (10, 144 grados), el endecágono (11 lados, 147,27 grados), el dodecágono (12 lados, 150 grados), y así vamos subiendo el número de lados, cada vez uno más.

Primeros polígonos regulares convexos, en función del número de lados: triángulo equilátero (3), cuadrado (4), pentágono (5), hexágono (6), heptágono (7), octógono (8), nonágono (9), decágono (10) y endecágono (11)

 

Como se puede observar en la anterior imagen, todos los vértices de un polígono regular convexo se encuentran en una misma circunferencia, la circunferencia circunscrita. Recíprocamente, dada una circunferencia y n puntos regularmente distribuidos en ella, es decir, la distancia entre cada dos puntos consecutivos cualesquiera es siempre la misma, se construye el polígono regular de n lados, uniendo los puntos consecutivos mediante un segmento recto (el lado o arista), hasta cerrar el polígono.

Aunque los polígonos regulares convexos son de sobra conocidos, no lo son tanto los polígonos regulares no convexos, también llamados polígonos regulares estrellados. Veamos primero un ejemplo muy conocido de polígono regular estrellado, el pentagrama o estrella pentagonal. Para construir este polígono estrellado se toman 5 puntos distribuidos de forma regular, es decir, que equidisten los puntos consecutivos, sobre una circunferencia, y luego se trazan segmentos que unan los puntos de forma alternada (se unen cada dos vértices de forma continua hasta cerrar el polígono).

A partir de cinco puntos distribuidos regularmente en una circunferencia se puede trazar un pentágono y una estrella pentagonal, o pentagrama, como aparece en la imagen

 

El pentagrama es un polígono regular no convexo, o estrellado, con 5 lados y ángulos (internos) de 36 grados en los vértices. Recordemos que, en el pentágono regular (convexo), el ángulo interno de los vértices es de 108 grados.

Para clasificar los polígonos estrellados se utiliza el símbolo de Schläfli, que para el caso del pentagrama es {5/2}, que nos indica que tiene 5 vértices y están unidos, cada 2 vértices, por segmentos (aristas). En general, el polígono estrellado {p/q} estará formado por p vértices, unidos por segmentos cada q vértices.

Si queremos construir un polígono regular estrellado con seis aristas, deberíamos considerar seis puntos regularmente espaciados en una circunferencia y podríamos unir los puntos, no de forma consecutiva, ya que obtendríamos el hexágono, que es convexo, sino uniendo cada dos vértices, sería el polígono {6/2}, o cada tres vértices {6/3}. Por desgracia, en ambos casos se obtendrían “polígonos degenerados” (que no son polígonos). En el primer caso, se obtiene el hexagrama que está formado por dos triángulos equiláteros (es, lo que se denomina, un polígono compuesto).

El polígono estrellado {6/2}, el hexagrama, es un polígono degenerado formado por dos triángulos equiláteros

 

El caso del polígono {6/3} es todavía más degenerado, ya que está formado por tres segmentos rectos que se intersecan en un punto.

El polígono estrellado {6/3} es un polígono degenerado formado por tres aristas

 

Si lo pensamos un poco, el polígono {p/q} será un polígono regular estrellado (no degenerado) si p y q son coprimos, es decir, que el único divisor común de p y q es el 1. Así, en función de la cantidad de lados tenemos el pentagrama {5/2}, dos heptagramas {7/2} y {7/3}, el octagrama {8/3}, dos eneagramas {9/2} y {9/4}, el decagrama {10/3} y cuatro endecagramas {11/2}, {11/3}, {11/4} y {11/5}, que vemos en la siguiente imagen, y así podríamos seguir aumentando el número de lados.

Primeros polígonos regulares estrellados: pentagrama {5/2}, heptagramas {7/2} y {7/3}, octagrama {8/3}, eneagramas {9/2} y {9/4}, decagrama {10/3} y endecagramas {11/2}, {11/3}, {11/4} y {11/5}

 

Para terminar esta sección, planteémonos la siguiente cuestión, si el polígono de la siguiente imagen, que es un decágono (10 vértices y 10 lados), es un polígono regular. La respuesta es negativa, Los lados son todos iguales, pero no sus ángulos interiores, que valen 36 grados y 180 – 36 = 144 grados.

Dodecágono no convexo y no regular

 

Los poliedros de Kepler-Poinsot

Ahora ya estamos en condiciones de presentar los poliedros regulares no convexos (estrellados), que son los que reciben el nombre de poliedros de Kepler-Poinsot. Existen cuatro de estos poliedros, el gran dodecaedro, el gran icosaedro, el pequeño dodecaedro estrellado, el gran dodecaedro estrellado.

El gran dodecaedro es un poliedro regular que está formado por 12 caras pentagonales (pentágonos regulares), que se intersecan unas con otras, de manera que en cada vértice se encuentran cinco de esos pentágonos (la estructura de cada vértice es la misma), 30 aristas y 12 vértices.

El gran dodecaedro, que es un poliedro de Kepler-Poinsot, formado por pentágonos regulares que se intersecan entre sí, siguiendo la figura del pentagrama en los vértices. Imagen creada con el software Stella de Robert Webb

 

El símbolo de Schläfli del gran dodecaedro es {5, 5/2}. El primer término del símbolo de Schläfli describe las caras del poliedro. En este caso, como el primer término es 5, son pentágonos regulares. Por otra parte, el segundo término indica cual es la estructura (o figura) de los vértices del poliedro. Para el gran dodecaedro, el segundo término es 5/2, luego las caras pentagonales se intersecan como en un pentagrama. Observemos en la anterior imagen que sobre el pentágono que corta a los cinco anteriores, que confluyen en el mismo vértice, se forma, efectivamente, el pentagrama. Por otra parte, los símbolos de Schläfli de los poliedros regulares convexos, los sólidos platónicos, son {3, 3} (tetraedro), {3,4} (octaedro), {3,5} (icosaedro), {4,3} (cubo) y {5, 3} (dodecaedro).

Observemos que, si se consideran solamente las aristas y los vértices del gran dodecaedro, y se toman, como caras, los triángulos equiláteros que unen, de forma natural, las aristas, se obtiene el icosaedro. Es lo que se llama el cierre convexo, que es el conjunto convexo más pequeño que contiene al gran dodecaedro, aunque no hablaremos en esta entrada de este concepto.

En el libro Perspectiva corporum regularium / Perspectiva de los sólidos regulares (1568) del orfebre y grabador alemán Wenzel Jamnitzer (1507/08-1585), con grabados del grabador suizo-alemán Jost Amman (1539-1591), se muestra un grabado del gran dodecaedro, que es la primera imagen conocida del mismo.

Página del libro Perspectiva corporum regularium / Perspectiva de los sólidos regulares (1568), de Wenzel Jamnitzer, con un grabado que incluye seis poliedros, arriba a la izquierda el icosaedro regular y debajo el gran dodecaedro. Imagen del MET – The Metropolitan Museum of Art

Sin embargo, la primera persona que lo introdujo, desde un punto de vista matemático, fue el matemático y físico francés Louis Poinsot (1777-1859), en su artículo Memoire sur les polygones et sur les polyèdres / Memoria sobre los polígonos y sobre los poliedros (1810). En este artículo Poinsot introdujo los cuatro poliedros regulares estrellados, el gran dodecaedro, el gran icosaedro, el pequeño dodecaedro estrellado y el gran dodecaedro estrellado. Los dos últimos ya habían sido descritos, y estudiados, por el astrónomo, matemático y físico alemán Johannes Kepler (1571-1630) en su libro Harmonices mundi / La armonía del mundo (1619). Por este motivo, se conocen con el nombre de poliedros de Kepler. Mientras que a los dos primeros se les conoce con el nombre de poliedros de Poinsot.

El otro poliedro de Poinsot es el gran icosaedro, cuyo símbolo de Schläfli es {3, 5/2}, ya que sus caras son triángulos equiláteros y la figura de cada vértice está dada, de nuevo, por el pentagrama. El gran icosaedro está formado por 20 caras (triángulos equiláteros), 30 aristas y 12 vértices.

El gran icosaedro, que es un poliedro de Kepler-Poinsot, formado por triángulos equiláteros que se intersecan entre sí, siguiendo la figura del pentagrama en los vértices. Imagen creada con el software Stella de Robert Webb

 

Vayamos ahora por los dos poliedros regulares estrellados de Kepler, que están formados por polígonos estrellados. Empecemos por el pequeño dodecaedro estrellado, que está formado por 12 caras pentagrámicas (pentagramas o estrellas pentagonales), 30 aristas y 12 vértices. Su símbolo de Schläfli es {5/2, 5}, es decir, las caras son estrellas pentagonales {5/2} y en cada vértice se apoyan 5 de esos pentagramas.

El pequeño dodecaedro estrellado, que es un poliedro de Kepler-Poinsot, formado por pentagramas que se intersecan entre sí, con símbolo de Schläfli es {5/2, 5}. Imagen creada con el software Stella de Robert Webb

 

La distribución de los vértices en el espacio es la misma que la del icosaedro, por lo tanto, el cierre convexo del pequeño dodecaedro estrellado es el icosaedro.

La primera imagen, de la que se tiene conocimiento, de un pequeño dodecaedro estrellado es un mosaico de mármol, realizado en 1430 por el artista y matemático italiano Paolo Uccello (1397-1475), del suelo de la Catedral de San Marcos, en Venecia (Italia).

Pequeño dodecaedro estrellado de mármol, realizado en 1430 por el artista y matemático italiano Paolo Uccello, del suelo de la Catedral de San Marcos, en Venecia

En el mencionado libro, Perspectiva corporum regularium / Perspectiva de los sólidos regulares (1568) de Wenzel Jamnitzer aparece un pequeño dodecaedro estrellado, al que se le ha cortado parte de las puntas (pirámides) pentagonales, como se puede observar en la imagen.

Página del libro Perspectiva corporum regularium / Perspectiva de los sólidos regulares (1568), de Wenzel Jamnitzer, con un grabado que incluye seis poliedros, abajo a la izquierda está el pequeño dodecaedro estrellado, que está truncado por sus pirámides pentagonales

Y finalmente, el gran dodecaedro estrellado, cuyo símbolo de Schläfli es {5/2, 3}, es decir, las caras son estrellas pentagonales {5/2} y en cada vértice se apoyan 3 de esas caras pentagrámicas. Está formado por 12 caras, 30 aristas y 20 vértices.

El gran dodecaedro estrellado, que es un poliedro de Kepler-Poinsot, formado por pentagramas que se intersecan entre sí, con símbolo de Schläfli es {5/2, 3}. Imagen creada con el software Stella de Robert Webb

 

También el gran dodecaedro estrellado está recogido en el libro Perspectiva corporum regularium / Perspectiva de los sólidos regulares (1568) de Wenzel Jamnitzer, como se puede observar en la imagen.

Página del libro Perspectiva corporum regularium / Perspectiva de los sólidos regulares (1568), de Wenzel Jamnitzer, con un grabado que incluye dos poliedros, el de la derecha es el gran dodecaedro estrellado. Imagen del MET – The Metropolitan Museum of Art

Estos cuatro poliedros regulares estrellados son los únicos que existen, como demostró el matemático francés Augustin-Louis Cauchy (1789-1857).

Bibliografía

1.- Pedro Miguel González Urbaneja, Los sólidos pitagórico-platónicos (Geometría, Arte, Mística y Filosofía), FESPM, 2008.

2.- Claudi Alsina, Las mil caras de la belleza geométrica (los poliedros), El mundo es matemático, RBA, 2010.

3.- David Wells, The Penguin Dictionary of Curious and Interesting Geometry, Penguin, 1991.

4.- Alan Holden, Shapes, Space, and Symmetry, Dover, 1991.

5.- Wolfram MathWorld: Kepler-Poinsot Polyhedron

6.- Wikipedia: Kepler-Poinsot Polyhedron

Sobre el autor: Raúl Ibáñez es profesor del Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU y colaborador de la Cátedra de Cultura Científica

El artículo Los poliedros de Kepler–Poinsot se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Blanca Martínez

Metamorfismo izeneko prozesu bat jasan ondoren sortutako arrokak metamorfikoak izaten dira. Prozesu horretan hasierako arroka batzuk eraldatu egiten dira eta jatorrizkoak ez bezalako mineralen osaera eta ehundura edo barne egitura izaten dute, presio edo tenperatura oso handiak jasan dituztelako. Gehienetan metamorfismoa sistema itxi batean gertatzen da. Hau da, jatorrizko arrokaren oinarrizko konposizio globala arroka metamorfiko berriaren berdina da, eta azken emaitzan ez da elementu kimikoen galerarik edo irabazirik egoten. Gertatzen dena da hasierako arrokaren mineralak desintegratu egiten direla oinarrizko osagai kimikoetan eta berriro konbinatzen direla arroka metamorfikoan beste mineral batzuk sortuz. Eta barneko egitura kristalino berri bat ere sortzen da. Hau da, arrokaren itxura aldatu egiten da eta ondorioz, metamorfismoaren prozesuan mineralak lerrokatu edo orientatu egiten dira planoak, xaflak edo, are, kolorazio desberdinetako bandak eratuz.

Gaurko ikasgai teorikoa amaitzeko, bi metamorfismo mota daudela esatea besterik ez zait falta. 1‑ eskualde metamorfismoa, presioa eta tenperatura igotzearen ondorioz gertatzen dena; eta 2- ukipen metamorfismoa, magma bat sartzen zaien arrokek jasaten duten tenperatura igoeraren ondoriozkoa.

1. irudia: arroka metamorfikoen eraketaren eskema sinplifikatua, presioa eta/edo tenperatura igo ahala gertatzen diren mineralen eta ehunen arloko aldaketak zehaztuta.

Ziur nago pare bat adibide soil eta ezagun jartzen badizkizuet, hobeto jakingo duzuela zertaz ari naizen. Eskualde metamorfismo bidez eratutako arroketako bat arbela da; aurrez arroka detritiko bat zegoen, lutita esaterako, eta denbora batez presioa eta tenperatura jasaten egon ondoren jatorrizkoa eraldatu egin da. Arbelaren ezaugarri nagusia xafla oso markatuak izatea da, mineralak plano paraleloetan baitaude (arbel cleavagea esaten zaio). Ukipen metamorfismo bidez eratutako arroketako bat marmola da, arroka karbonatatu batek (kareharri batek, esaterako) jasandako tenperatura igoeraren ondorioz eratu baita; magma igarotzen da arrokan zehar, arrokaren tenperatura igo egiten da eta prozesu metamorfikoan eratutako kristal berrien ordenazioa gertatzen da.

2. irudia: arbela. A) Goiko aldearen ikuspegia, azalera leun eta distiratsuarekin. B) Xafla paralelo finetan dauden plano mineralen xehetasuna. Horiek definitzen dute arbel cleavagea.3. irudia: marmola. A) Goiko aldearen ikuspegia; kristal mineral batzuk sumatzen dira. B) Barneko egitura kristalinoaren xehetasuna.

Baina hemendik aurrera zuek apur bat harritzen saiatuko naiz, metamorfismo partikular, deigarri eta bitxi batzuen bidez.

Lehenengoa metamorfismo hidrotermala da, metasomatismo ere esaten zaiona. Horrelakoetan prozesu metamorfikoa gertatzen da arroka ostalarietan zehar zirkulatzen dutelako isuri beroek. Eta gogoan duzue lehen esandakoa, gehienetan metamorfismoa sistema itxietan gertatzen dela? Bada, hau da araua berresten duen salbuespena, izan ere, isuri bero horiek disolbatutako elementu kimikoz kargatuta daude eta erreakzionatu egiten dute zeharkatzen duten arrokarekin. Ondorioz, mineral berriak sortzen dira hasieran ez zeuden elementuak gehituta. Metasomatismoaren adibide nagusia skarn‑a da; zarakar edo aureola metamorfiko hori ukipenezko prozesu metamorfikoan eratzen da, non magmak isuri beroak askatzen dituen eta isuri horiek arroka ostalari karbonatatutekin batera mineralak sortzen dituzten. Mineral horiek zenbaitetan interes ekonomikoa izan dezakete, osaeran elementu kimiko kritikoak dituztelako, litioa edo niobioa esaterako.

4. irudia: metasomatismo bidez eratutako arroka da Calako (Huelva) meatzeetako skarna; piroxenoak, anfibolak, granateak eta karbonatuak ditu. (Iturria: Cuaderno de Cultura Científica)

Bigarren adibidea ukipen metamorfismoarena da, planeta baten azalerara gorputz estralurtarrak erortzean sortutako presioaren eta tenperaturaren ondoriozkoak. Horrela sortzen dira, oro har, inpaktita esaten zaien arrokak. Hainbat motatakoak izan daitezke: talka arrakalak, meteoritoa gainera erori zaien arrokak zatitu eta berriro kontsolidatzen direnean talkako beroaren ondorioz; talkaren ondorioz urtuak, arroketako material solidoak urtu eta ia likido bihurtu ondoren, berriro kontsolidatutakoan ehundura beirakara izaten dutenak; eta talka egindako arrokak eta mineralak, non material geologikoen egitura kristalinoak deformazio handiak izaten dituen, presio ikaragarriaren mende egon direlako.

5. irudia: inpaktitak, arroketako bat erditik zatituta barruko itxura ikusi ahal izateko; Monturaqui talka kraterrean jaso eta San Pedro de Atacamako (Txile) Meteoritoaren museoan erakusgai. (Argazkia: Juan Manuel Fluxà – CC BY-ND 2.0 lizentziapean. Iturria: Wikimedia Commons)

Eta azkeneko adibidea fulguritena da. Arroka metamorfiko horiek eratzen dira tximista batek hondartza bateko kuartzo-harea jo eta urtu ondoren forma tubular eta luze arraroetan kontsolidatzen direnean, eta gehienetan zuzenean lurretik altxatzen dira.

6. irudia: tximistak kuartzo alea jo ondoren hareazko hondartza batean eratutako fulgurita baten adibidea. (Iturria: Cuaderno de Cultura Científica)

Gizakioi ikaragarri gustatzen zaigu gure inguruan dugun guztia edukiontzi itxi eta ongi definituetan sailkatzea, baina gure planeta ez da gure nahien mende jartzen. Eta hona hemen adibide txiki batzuk: zuk uste duzunean arroka mota jakin bat ongi definituta, deskribatuta eta ordenatuta duzula, dena hankaz gora jartzen duten bi-hiru menderakaitz agertzen dira. Baina horixe da, hain zuzen ere, Geologiaren alderdi dibertigarriena, gure kontroletik kanpo dauden salbuespenak aurkitzea.

Egileaz:

Blanca María Martínez (@BlancaMG4) Geologian doktorea da, Aranzadi Zientzia Elkarteko ikertzailea eta UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Geologia Saileko laguntzailea.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2023ko azaroaren 9an: Esos curiosos metamorfismos.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Cuando tu mente divaga, la red neuronal «por defecto» de tu cerebro está activa. Su descubrimiento hace 20 años inspiró una serie de investigaciones sobre las redes de regiones cerebrales y cómo interactúan entre sí.

Un artículo de Nora Bradford. Historia original reimpresa con permiso de Quanta Magazine, una publicación editorialmente independiente respaldada por la Fundación Simons.

Ilustración: Kristina Armitage / Quanta Magazine

Siempre que realizas activamente una tarea (por ejemplo, levantar pesas en el gimnasio o realizar un examen difícil), las partes del cerebro necesarias para llevarla a cabo se vuelven «activas» cuando las neuronas aumentan su actividad eléctrica. Pero, ¿tu cerebro está activo incluso cuando estás distraído en el sofá?

La respuesta, según han descubierto los investigadores, es sí. Durante las últimas dos décadas han definido lo que se conoce como red neuronal por defecto, una colección de áreas del cerebro aparentemente no relacionadas que se activan cuando no estás haciendo nada. Su descubrimiento ha ofrecido información sobre cómo funciona el cerebro independientemente de tareas bien definidas y también ha impulsado investigaciones sobre el papel de las redes cerebrales (no sólo de las regiones cerebrales) en la gestión de nuestra experiencia interna.

A finales del siglo XX los neurocientíficos comenzaron a utilizar nuevas técnicas para tomar imágenes del cerebro de las personas mientras realizaban tareas en escáneres. Como era de esperar, la actividad en ciertas áreas del cerebro aumentaba durante las tareas y, para sorpresa de los investigadores, la actividad en otras áreas del cerebro disminuía simultáneamente. A los neurocientíficos les llamó la atención el hecho de que durante una amplia variedad de tareas las mismas áreas del cerebro redujeran constantemente su actividad.

Era como si estas áreas hubieran estado activas cuando la persona no estaba haciendo nada y luego se apagaran cuando la mente tenía que concentrarse en algo externo.

Los investigadores llamaron a estas áreas “tarea negativas”. Cuando se identificaron por primera vez, Marcus Raichle, neurólogo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis, sospechaba que estas áreas tarea negativas desempeñan un papel importante en la mente en reposo. «Esto planteó la pregunta de ‘¿Cuál es la actividad cerebral de base?'», recuerda Raichle. En un experimento, pidió a personas sometidas a escáneres que cerraran los ojos y simplemente dejaran vagar sus mentes mientras él medía su actividad cerebral.

Descubrió que durante el descanso, cuando nos volvemos mentalmente hacia adentro, las áreas tarea negativas utilizan más energía que el resto del cerebro. En un artículo de 2001, denominó esta actividad como «un modo predeterminado de función cerebral«. Dos años más tarde, después de generar datos de mayor resolución, un equipo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford descubrió que esta actividad tarea negativa define una red coherente de regiones cerebrales que interactúan, a la que llamaron red neuronal por defecto.

El descubrimiento de la red neuronal por defecto despertó la curiosidad entre los neurocientíficos sobre lo que hace el cerebro en ausencia de una tarea centrada en el exterior. Aunque algunos investigadores creían que la función principal de la red era generar nuestra experiencia de divagar o soñar despierto, había muchas otras conjeturas. Tal vez controlaba corrientes de consciencia o activaba recuerdos de experiencias pasadas. Y la disfunción en la red neuronal por defecto se planteó como una característica potencial de casi todos los trastornos psiquiátricos y neurológicos, incluidas la depresión, la esquizofrenia y la enfermedad de Alzheimer.

Desde entonces, una avalancha de investigaciones sobre la red por defecto ha complicado esa comprensión inicial. «Ha sido muy interesante ver los tipos de diferentes tareas y paradigmas que involucran la red por defecto en los últimos 20 años», comenta Lucina Uddin, neurocientífica de la Universidad de California en Los Ángeles.

La red por defecto fue una de las primeras redes cerebrales caracterizadas por la ciencia. Consiste en un puñado de regiones cerebrales, incluidas algunas en la parte frontal del cerebro, como las cortezas prefrontal medial dorsal y ventral, y otras dispersas por todo el órgano, como la corteza cingulada posterior, el precúneo y el giro angular. Estas regiones están asociadas con la memoria, la repetición de experiencias, la predicción, la consideración de acciones, la recompensa/castigo y la integración de información. (El resaltado de color en la siguiente figura indica algunas de las áreas externas del cerebro que se vuelven más activas cuando se activa la red por defecto).

Ilustración: Merrill Sherman/Quanta Magazine

Desde su descubrimiento, los neurocientíficos han identificado groseramente un puñado de redes distintas adicionales que activan áreas aparentemente dispares del cerebro. Estas áreas activadas no actúan de forma independiente, sino que se armonizan en sincronía entre sí. «No se puede pensar en una orquesta sinfónica solo con los violines o los oboes», explica Raichle. De manera similar, en una red cerebral las partes individuales interactúan para provocar efectos que solo pueden producir juntas.

Según la investigación, los efectos de la red neuronal por defecto incluyen divagar, recordar experiencias pasadas, pensar en los estados mentales de los demás, visualizar el futuro y procesar el lenguaje. Si bien esto puede parecer un conjunto de aspectos no relacionados de la cognición, Vinod Menon, director del Laboratorio de Neurociencia Cognitiva y Sistémica de Stanford, hace poco lanzó la hipótesis de que todas estas funciones podrían ser útiles para construir una narrativa interna. En su opinión, la red neuronal por defecto te ayuda a pensar en quién eres en relación con los demás, recordar tus experiencias pasadas y luego resumir todo eso en una autonarrativa coherente.

En 2001, el neurólogo Marcus Raichle identificó la red de actividad cerebral que se activa cuando la mente divaga, llamándola el “modo predeterminado” de función cerebral. Foto cortesía de Marcus Raichle

La red por defecto es claramente para algo complicado; está involucrada en muchos procesos diferentes que no se pueden describir claramente. «Es un poco tonto pensar que alguna vez vamos a decir: ‘Esta región o red cerebral hace una cosa'», afirma Uddin. «No creo que sea así como funciona».

Uddin comenzó a investigar la red neuronal por defecto porque estaba interesada en el autorreconocimiento, y muchas tareas de autorreconocimiento, como identificar tu propia cara o voz, parecían estar asociadas con la red. En los últimos años, ha centrado su atención en las interacciones entre redes cerebrales. Así como diferentes áreas del cerebro interactúan entre sí para formar redes, diferentes redes interactúan entre sí de manera significativa, explica Uddin. «Las interacciones de redes son más esclarecedoras en cierto modo que simplemente estudiar una red aislada, porque trabajan juntas y luego se separan y entonces cambian con el tiempo lo que hacen».

La neurocientífica Lucina Uddin investiga cómo interactúan las diferentes redes cerebrales, incluida la red de modo predeterminado. Foto cortesía de Lucina Uddin

Está particularmente interesada en cómo interactúa la red neuronal por defecto con la red de prominencia, lo que parece ayudarnos a identificar la información más relevante en un momento dado. Su trabajo sugiere que la red de prominencia detecta cuándo es importante prestar atención a algo y luego actúa como un interruptor de apagado para la red neuronal por defecto.

Los investigadores también han estado examinando si los trastornos de salud mental como la depresión podrían estar relacionados con problemas con la red neuronal por defecto. Hasta ahora, los hallazgos no han sido concluyentes. En personas con depresión, por ejemplo, algunos investigadores han descubierto que los nodos de la red están demasiado conectados, mientras que otros han descubierto lo contrario: que los nodos no se conectan. Y en algunos estudios, la red neuronal por defecto en sí no es anormal, pero sí sus interacciones con otras redes. Estos hallazgos pueden parecer incompatibles, pero se alinean con hallazgos recientes de que la depresión es quizás un grupo de trastornos diferentes que se presentan con síntomas similares.

Mientras tanto, Menon ha desarrollado lo que él llama la teoría de la triple red. Postula que las interacciones anormales entre la red neuronal por defecto, la red de prominencia y una tercera llamada red frontoparietal podrían contribuir a trastornos de salud mental como esquizofrenia, depresión, ansiedad, demencia y autismo. Normalmente, la actividad de la red neuronal por defecto disminuye cuando alguien presta atención a un estímulo externo, mientras que la actividad en las otras dos redes aumenta. Menon sospecha que este tira y afloja entre redes puede no funcionar de la misma manera en personas con trastornos psiquiátricos o del desarrollo.

Deanna Barch, que estudia neurobiología de las enfermedades mentales en la Universidad de Washington en St. Louis, está intrigada por la teoría de la triple red. Investigar cómo las redes están conectadas de manera diferente en personas con trastornos de salud mental puede ayudar a los investigadores a encontrar mecanismos subyacentes y desarrollar tratamientos, explica. Sin embargo, no cree que las interacciones de redes por sí solas expliquen completamente las enfermedades mentales. «Creo que entender las diferencias de conectividad es un punto de partida», afirma Barch. «No es un punto final».

La comprensión actual de la red neuronal por defecto seguramente tampoco es su punto final. Desde su descubrimiento, ha empujado a los neurocientíficos a pensar más allá de las responsabilidades de regiones individuales del cerebro hacia los efectos de las interacciones entre redes cerebrales. Y ha llevado a muchas personas a apreciar las actividades de la mente enfocadas al interior: que incluso cuando estamos soñando despiertos o reposando, nuestro cerebro está trabajando arduamente para que esto suceda.

 

El artículo original, What Your Brain Is Doing When You’re Not Doing Anything, se publicó el 5 de febrero de 2024 en Quanta Magazine.

Traducido por César Tomé López

El artículo Lo que tu cerebro hace cuando no estás haciendo nada se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez

Artikulu honetan azalduko dena ez da gai berria. Izatez, aurreko mendeko 40ko hamarkadan argitaratu ziren lehen aurkikuntzak; ordea, zientzia-aldizkari espezializatuetan soilik. Garai hartan jakin izan zen ugaztunen enbrioia (eta, beraz, gizakiena ere bai) “emea” dela haurdunaldiaren hasieran, eta geroago bihurtzen dela ar, ‘hala’ bihurtzekotan. Noski, baieztapen hori sineskeria erlijioso eta kultural askoren kontrakoa zen, eta baita orduko hainbat teoria zientifikoren aurkakoa ere.

Mary Jane Sherfey psikiatra estatubatuarra arduratu zen, 1972an, jakintza hori publiko orokorrari helarazteaz, The nature and evolution of female sexuality liburuarekin (“Sexualitate emearen izaera eta eboluzioa”, euskaraz). Bertan, Sherfeyk berrikusi egin zituen aurreko urteetan gai horren inguruan argitaratu ziren zientzia-artikuluak, ohartu baitzen artikulu horietan azaltzen zenak garrantzi sozial handia izan zezakeela. Biblian eta Koranean, Jainkoak Adan sortu zuen lehenengo, eta hark konpainia behar zuelakoan, Eva jaio zen Adanen saihets batetik. Gutako askori jada zaila egingo zaigu halako kontakizunak egiazkotzat jotzea, baina uste baino eragin handiagoa izan dute gizartean, eta baita sexualitatearen inguruko zientziaren garapenean ere.

Irudia: gizakion berezko joera, eta, oro har, ugaztun guztiena, umetokian sortu ondoren eme bilakatzea da. (Argazkia: ComuniCosmos – CC BY-NC-ND 2.0 lizentziapean. Iturria: flickr.com)

Urte askoan, giza sexualitatea ulertzeko, Sigmund Freud mediku eta psikoanalistak proposatutako ideiak izan ziren oinarria. Freudek gaurko gairako interesgarria zaigun premisa bat plazaratu zuen 1905ean argitaratutako saiakera batean: klitoria zakil errudimentario bat dela, aztarna-organo bat, ia. Zakil izan nahi baina bidean gelditzen dena, eta, esplizituki, ar izan nahi eta soilik eme izatera iristen dena. Lehenengo Adan, eta gero Eva.

Ordea, zientziak laster sakondu zuen giza sexualitatean eta baita animalien sexu-desberdintzapenean ere. Eta berehala baztertu ziren Freudek proposatutako hainbat ideia. Are gehiago, aurkikuntzek errealitate guztiz bestelako bat erakutsi zuten: hain zuzen ere, gizakion berezko joera, eta, oro har, ugaztun guztiena, umetokian sortu ondoren eme bilakatzea dela.

Haurdunaldian, ugaztun oro hasiera-puntu berdinean hasten da garatzen ernalketa ostean, ar edo eme izan; hau da, genetikoki XX edo XY izan. Garapen goiztiarrean, fetuaren gonadak (geroago obulutegi edo barrabil izango direnak) desberdindu gabe eusten diote, eta itxuraz,  emeak dira. Eta “eme” izaten jarraituko dute haurdunaldiaren lehenengo asteetan, 6 edo 7, gizakion kasuan. Fetua genetikoki arra bada, Y kromosomak barrabilen garapena induzituko du. Gero, barrabilek androgenoak sortuko dituzte (sexu-hormona arrak) eta androgenoek sexu-organo emeak garatzea galaraziko dute. Azkenik, sexu-organo arren garapena sustatuko da. Beraz, laburbiltzeko, aurkikuntza horien ondorio garrantzitsuena zera da: ugaztunen haurdunaldiak feminizatzeko berezko joera duela, maskulinizazioa eragingo duen faktore aktibo baten ezean. Erlijioak eta Freudek ziotenaren kontrakoa, alegia.

Ikertzaileak konturatu ziren prozesu horrek sekulako ondorioak zituela gizakiaren (eta ugaztun ororen) sexu-desberdintzapenean. Izan ere, haurdunaldian, sexu-desberdintzapena gertatu aurretik, fetu bati gonadak kenduko balitzaizkio, fetu horrek bere garapena jarraituko luke, printzipioz arazo handirik gabe, eta obulutegirik gabeko eme bat bilakatuko litzateke. Prozesu hori berdin-berdin gertatuko da fetua genetikoki arra edo emea izan.

Teoria onartuenaren arabera, feminizatzeko berezko joera horrek badu logika ebolutiboa, eta bibiparo izatearekin du erlazioa; hau da, enbrioia emearen barnean garatzearekin. Haurdunaldian zehar, fetua amaren estrogenoen (sexu-hormona femeninoen) eraginpean dago denbora luzez. Beraz, prozesua kontrakoa balitz, hau da, fetuaren berezko joera ar bihurtzea balitz, eta sexu-desberdintzapena eragin beharko luketen hormonak estrogenoak balira, fetu guztiak eme izango lirateke azkenean. Beren amak odolean dituen sexu-hormona femeninoengatik, hain zuen. Ordea, fetuaren berezko joera eme bihurtzea izanik, estrogenoek ez diote eragiten, eta nahikoa da garapenaren puntu batean androgenoak sortzea fetua ar bilakatzeko.

Mary Jane Sherfey berak behin esan zuen eboluzioaren prozesu hori “Amalurren magia hutsa” zela. Alabaina, oso penatzen zuen gizarteak ez eboluzionatzeak naturak bezala, eta jakintza zientifikoak bezala, bereziki, emakumeen sexualitatearen alorrean. Sherfeyk lan ederra egin zuen ugaztunen sexu-desberdintzapenaren inguruko aurkikuntzak gizarteratzen, eta ondorio oso onuragarriak ekarri zituen. Bere lanak garaiko hainbat sineskeria okerri aurre egiteko balio izan zuen. Horretarako baita zientzia, gizarteak aurrera egiteko, eta ahal bada, bide onean.

Erreferentzia bibliografikoak:

• Sherfey; Mary Jane (1974). Some biology of sexuality. Journal of Sex & Marital Therapy, 1, 2, 97-109. DOI: 10.1080/00926237408405278
• Sherfey; Mary Jane (1972). The nature and evolution of female sexuality. Crown Publishing Group/Random House.
• Wizemann, Theresa M. & Pardue, Mary-Lou (2001). Sex Begins in the Womb. In Exploring the biological contributions to human health does sex matter? essay, National Academy Press. DOI: 10.17226/10028

Egileaz:

Irati Diez Virto (@Iraadivii) Biologian graduatua da, Biodibertsitate, Funtzionamendu eta Ekosistemen Gestioa Masterra egin zuen UPV/EHUn eta Kultura Zientifikoko Katedrako kolaboratzailea da.

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Cuando hablamos de nuestro satélite, la Luna, nos referimos a él como un cuerpo que -a nivel geológico- está bastante inactivo. Y lo cierto es que es así, al menos para los estándares a los que estamos acostumbrados en la Tierra, donde registramos de una manera continua actividad sísmica y volcánica en una gran parte del planeta.

Esto por supuesto no quiere decir que la Luna esté totalmente muerta, ya que sabemos que siguen ocurriendo terremotos y que solo con los instrumentos instalados en las misiones Apolo se registraron decenas de miles de eventos sísmicos a lo largo de 8 años de operaciones. Esto no significa que se registrasen todos los terremotos ocurridos en la Luna -estamos hablando de instrumentación de finales de la década de los 60 y 70, menos sensible que la de hoy- y situada en un área concreta de la Luna, lo que obviamente reduce el número de detecciones especialmente para los eventos de menor magnitud.

El astronauta Buzz Aldrin instalando el primer sismómetro en la Luna. Imagen cortesía de la NASA

Desde luego, este elevado número nos tiene que hacer plantearnos algunas cuestiones como ¿qué origen tienen los terremotos lunares? En primer lugar, tenemos los terremotos térmicos, una serie de movimientos que ocurren principalmente durante la mañana y la tarde de una manera bastante periódica y que son debido a los bruscos cambios de temperatura que ocurren en la superficie lunar, que permite que los materiales se dilaten y contraigan, fracturándose y provocando estos movimientos.

También tenemos terremotos ocasionados por el impacto natural de asteroides contra la superficie, pero también por la colisión de objetos hechos por el hombre, como, por ejemplo, las etapas de cohetes espaciales o naves cuyo aterrizaje no ha sido precisamente suave. Estos terremotos pueden ser muy útiles porque si podemos localizar con precisión el punto de impacto, seremos capaces de conseguir datos de mucha calidad y con mucha menor incertidumbre.

Existen también una serie de terremotos conocidos como terremotos profundos, que ocurren a grandes profundidades -entre los 700 y los 1200 kilómetros- y que son el grupo más numeroso de todos los detectados. Se piensa que estos podrían estar ocasionados por las mareas que ejerce la Tierra sobre la Luna porque además se ha observado una periodicidad relacionada con estas, pero también con los efectos de las mareas ejercidas por el Sol.

Y por último tendríamos los terremotos someros, que son relativamente poco abundantes pero que son los que pueden resultar más peligrosos para el ser humano puesto que ocurren a profundidades de entre 0 y los 200 kilómetros de profundidad y la atenuación de las ondas sísmicas es menor, por lo que llega a la superficie una parte importante de la energía liberada. Además, de estos terremotos algunos han llegado a una magnitud equivalente a un 5.8 terrestre, lo que supone una sacudida importante.

Las flechas junto al número 1 (en la parte superior) marcan la existencia de una falla en la superficie de la Luna. Las imágenes inferiores, la 1 y la 3, muestran dos deslizamientos que podrían estar relacionados con terremotos y la 2 muestra la caída de una roca ladera abajo y que podría ser también como consecuencia de un terremoto que inestabilice las rocas y las haga caer. Imagen cortesía de NASA/GSFC/Arizona State University/Smithsonian.

Precisamente queríamos centrarnos en este tipo de terremotos ahora que se acerca -esperamos que para no dentro de muchos años- el aterrizaje de los astronautas del programa Artemis de la NASA y que tienen como destino una zona cercana al polo sur de la Luna, puesto que ahí podría haber un riesgo sísmico relativamente elevado y relacionado con estos terremotos poco profundos.

La circunferencia de la Luna ha encogido como consecuencia de su enfriamiento interno -ese que al mismo tiempo va robándole actividad geológica- unos 45 metros. No nos puede parecer mucho, ya que la circunferencia ecuatorial de la Luna está en torno a los 10900 kilómetros y la reducción de la que hablamos está en torno al 0.0004%.

Pero al encogerse la Luna comienza a arrugarse y plegarse, algo que puede también parecer contraintuitivo porque la Luna es sólida pero, a escala geológica, los materiales pueden plegarse hasta que se supera su umbral de resistencia y se acaban rompiendo porque en realidad son materiales frágiles y no pueden acumular esa deformación de una manera indefinida.

Otra falla lunar, de la que podemos ver su sinuoso escarpe y que en el relieve da una forma de escalón muy característica debido al movimiento vertical de los bloques. Imagen cortesía de NASA/GSFC/Arizona State University.

¿Qué ocurre entonces? Esas fracturas que nacen son lo que conocemos como fallas, los lugares donde se producen los terremotos y, casualmente, en el polo Sur de la Luna se han encontrado un importante número de estas fallas provocadas por el enfriamiento de su interior… y como son estructuras muy epidérmicas -en el sentido de superficiales- podrían provocar terremotos muy someros. Pero no solo eso, algunos terremotos lunares pueden duran horas porque la Luna, hablando coloquialmente, suena como una campana y en ocasiones resuena debido a las propiedades de su corteza.

Esto quiere decir que, sobre todo, para estancias permanentes en zonas donde haya este tipo de fallas, hay que tener en cuenta el riesgo sísmico y construir estructuras que sean capaces de aguantar una sacudida sísmica… pero también construir lejos de pendientes muy escarpadas. ¿Por qué? Porque este tipo de terremotos también puede desestabilizar las laderas y provocar deslizamientos que sean destructivos.

La parte buena: podemos aplicar el conocimiento de nuestro planeta para cartografiar e intentar medir el grado de actividad de estas estructuras capaces de generar terremotos y crear mapas de peligrosidad que nos indiquen las zonas donde haya un menor riesgo, pero también de cara a la ingeniería, ser capaces de levantar o llevar edificaciones capaces de soportar los terremotos lunares.

Es probable que para la exploración más permanente todavía queden algunas décadas pero sin duda tener en cuenta el riesgo sísmico de las distintas regiones permitirá que nuestra estancia allí sea mucho más segura y menos peligrosa.

Referencias:

Nunn, C. et al. (2020) Lunar seismology: A data and instrumentation review Space Science Reviews doi: 10.1007/s11214-020-00709-3.

Sadeh, D. and Wood, K. (1978) Periodicity in lunar seismic activity and earthquakes Journal of Geophysical Research: Solid Earth doi: 10.1029/jb083ib03p01245.

Watters, T.R. et al. (2024) Tectonics and seismicity of the Lunar South Polar Region The Planetary Science Journal doi: 10.3847/psj/ad1332.

Sobre el autor: Nahúm Méndez Chazarra es geólogo planetario y divulgador científico.

El artículo Riesgo geológico para una presencia permanente en la Luna se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Egungo zientzialariak ez daude pozik soilik bizitzaren eboluzioa aurreikustearekin. Itxura eman nahi diote.

Eboluzioa konplikatua da. Biologia ebolutibo modernoaren zati handi batek prozesuaren osteko indarren ageriko ausazkotasuna (mutazioak nola gertatzen diren, adibidez) biosfera osoan aplikatzen diren funtsezko printzipioekin lotu nahi du. Biologoen zenbait belaunaldik eboluzioaren logika behar beste ulertzeko itxaropena izan dute, nola gertatzen den ulertu ahal izateko.

1. irudia: egungo zientzialariak ez daude pozik soilik bizitzaren eboluzioa aurreikustearekin. Itxura eman nahi diote. (Ilustrazioa: James O’Brien. Iturria: Quanta Magazine)

Baina aurreikuspena helburu garrantzitsua izan arren, zientzialariak orain anbizio askoz handiagoko helburu baten bila dabiltza: nola gertatzen den kontrolatzea.

Hori zientzia fikzioa irudi dakiguke, baina ahalegin horren adibiderik argienak gure iraganean daude. Har dezagun aintzat hautespen artifizialeko prozesua (Charles Darwinek sortutako terminoa): duela milaka urte, gizakiak ezaugarri hobeak zituzten landareak eta animaliak identifikatzen eta modu selektiboan hazten hasi ziren, eta horrek ezaugarri horiek areagotu zituen ondorengoen artean. Ikuspuntu horrek nekazaritza eman zigun, gizadiaren historiaren asmakizun kultural eraldatzaileenetako bat. Ondoren, animalien eta landareen hautespen artifizialak genetika eta geneek populazioetan duten eboluzioa ulertzen lagundu zigun. Baina, oso eraginkorra izan arren, hautespen artifiziala nahiko mugatuta dago oraindik ere.

Hori ez da hautespen naturala bezalakoa (Lurraren eboluzio egokitzailea bultzatzen duen indarra, non ez dagoen hautaketa egiten duen intentzio eragilerik). Eragile hautatzailea ez da giza hazlea, baizik eta natura bera, eta “gaitasun” handieneko aldaerak hautatzen ditu: bizirauteko eta ondorengo osasuntsuak sortzeko aukerarik handiena dutenak. Eta naturak hautatzen duenean, nekez aurreikus daitezke emaitzak.

Orain biologoek ezarri nahi dute eboluzioa nola gertatzen den maila molekularrean eta kontrol zuzena ezar dezakete bai ugalketa prozesuaren gainean, bai nekazaritzako kultiboetan dugunaren gainean. Antola al dezakegu eboluzioa, mutazioz mutazio, nahiago dugun emaitzaren arabera?

Harrigarria izan arren, dagoeneko bide erdian gaude. 2018ko Kimikako Nobel Sariak eboluzio zuzendua izeneko metodoari buruzko lana aitortu zuen. Metodo horrek biomolekula berriak diseinatzeko aukera ematen die zientzialariei. Irabazleetako bat, Frances Arnold, laborategian proteinak mutatzeko, eta, ondoren, proteina horien funtzionaltasuna neurtzeko aitzindaria izan zen (adibidez, entzima batek zein ondo metabolizatzen duen azukrea). Beraz, posiblea da interesekoak izan daitezkeen proteinak isolatzea, mutatzea eta gehiago hautatzea, funtzio hobetua duen proteina bat sortu arte (kasu honetan, azukrea oso modu efizientean metabolizatzen duen entzima bat). Ildo horretan, kimikariek txakur hazle gisa dihardute, baina ez dute ugalketa sexuala behar ondorengotza proteikoa sortzeko. Are gehiago, proteinen populazio anitza sortzen dute eta ordu batzuk baino ez dituzte behar propietateak neurtzeko. Eta nahi dutena hautatzean, eboluzioa nola gertatzen den kontrolatzen dute.

Adibide horretatik abiatuta, argi dago eboluzioa kontrolatzeko (zenbait emaitza lortzera bideratzeko) honako hauek behar direla: eboluzioa nola gertatuko litzatekeen jakitea eta esku hartzeko teknologia. Beraz, problema horretan pentsa dezakegu ekuazio sinple baten ikuspuntutik: Kontrola = aurreikuspena + ingeniaritza.

Kontrol hori Arnolden ikuspuntua baino sotilagoa izan daiteke. 2015eko ikerketa batek iradoki zuen antibiotikoak ordena jakin batean erabiltzea, eboluzioak ez ditzan sor antibiotikoekiko erresistenteak diren patogenoak. Eta antzeko zerbait ari da gertatzen minbiziaren tratamenduarekin: onkologoak minbiziaren molekulei buruz dugun ulermen baliatzen saiatzen ari dira minbizia zelulak medikamentu zehatz batzuen aurrean sentikor izan daitezen. Hori posiblea da; izan ere, dakigu minbizia zelula batek farmako batekiko erresistentzia sortzen duenean beste batzuekiko sentikorragoa bihur daitekeela. “Albo sentikortasun” kontzeptu hori sistema biologikoetako konpentsazioen funtsezko printzipioetan oinarritzen da: oro har, ez dago “doako otordurik” eboluzioan, eta egokitzapenak, sarritan, kostuak ditu.

Lanik berrienetan, zientzialariek honako ikuspuntu hauek orokortu dituzte: Fisika kuantikoaren ideiak erabiliz, diziplina anitzeko talde batek (mediku, informatikari eta fisikariek osatutakoa) kondukzio kontradiabatikoa izeneko metodoa erabili dute, biztanleria aurretik zehaztutako helburuetara eramateko. Adibidez, malariaren parasito andui batzuek sortutako infekzioak errazago tratatzen dira beste batzuk baino. Ikertzaileak parasitoen populazioak tratatzen errazagoak diren anduietara «bideratzen» saia litezke.

Antzeko ideiak aplikatzen ari dira beste sistema batzuetan, hala nola mikrobioman, non biologo ebolutiboek orain eboluzio zuzendua erabiltzen duten gure azalean eta hesteetan bizi diren mikrobio komunitateak kontrolatzeko. Horretarako, zenbait mikrobiok elkarrekin duten elkarreraginari buruzko ezagutzak eta mikrobio teknika berriak erabiltzen ari dira. Horiei esker, zenbait mikrobio txerta ditzakegu beste mikrobio batzuen populazio batean. Itxaropena da ezagutza hori erabili ahal izatea egunen batean mikrobiomaren osaera bideratzeko osasun arloan emaitza hobeak dituen beste baterantz.

Aurrerapen horiek erakusten dute, nolabait, eboluzioaren kontrola orainaldiko kontua dela, eta ez etorkizunekoa. Baina arrakasta handieneko adibideak ingurune gutxi batzuetan gertatu dira: mikrobioak, mikrobioen komunitateak eta proteinak. Eta, are gehiago, egindako ahaleginak epe laburreko kontrolean oinarritzen dira: zientzialari zentzudun bakar batek ere ez du hamarkada edo mendeetan zehar (milaka urtetan zehar gertatutako hautespen artifizialaz gain) jardun duen eboluzio molekularra kontrolatzeko asmorik. Eboluzio prozesuaren gaineko benetako kontrola gure egungo ezagutzak eta tresnek mugatzen dute.

Eboluzioaren kontrolaren erronka teknikoak handiak izan arren, oztopo etikoak ere nabarmenak dira. Arazoak gainjarri egiten dira genetikoki aldatutako organismoekin. Artoaren aldagai batean mutazio bat diseinatzen dugunean, eta mutazio horrek estres handiko inguruetan ere hazteko aukera ematen dionean, artoaren aldagai horren etorkizuneko belaunaldietan esku hartzen dugu. Gainera, gizakietan enbrioiak hautatzeak antza izan dezake hautespen artifizialarekin, eta gaitasuna eman diezaguke etorkizuneko populazioetan giza ezaugarrien agerpena kontrolatzeko. Oro har, teknologia horien aplikazio sutsuegiak determinismo genetiko mota batek bultzatu ahal ditu: populazio batean organismoen arteko alde nabarmenak konposizio genetikoaren bidez (batik bat) azal daitekeelako ikuspegi inozentea.

Noizbait gizakien eta beste organismo batzuen eboluzioak denbora eskala luzeagoan zuzentzen saiatuko bagina, modu inozentean, determinismo ebolutibo baten biktima izango ginateke, bizitzak etorkizunean izango duen eboluzioa kontrolatu ahal eta behar dugula defendatzen duena. Azken finean, anbizio horiek lekuz kanpo daude. Biologia ebolutiboaren kapritxoa gutxiesten dute: bizitzak funtzionatzeko eta sortzeko moduari forma ematen dioten indar guztiak kontuan hartzeko zailtasuna. Batzuek uste lezakete adimen artifizialak zalantza horiek ebazten lagundu dezakeela. Baina AA ez da ezjakintasunerako panazea. Eraginkorragoa da moldatu eta aurreikusi nahi dugun sistemaren zorroztasunak ulertzen ditugunean. Biologia ebolutiboak ez du guztiz betetzen estandar hori, edo ez oraindik.

Biologia modernoaren anbizioarekin gogoberotu gaitezke (eta behar dugu), eta, aldi berean, gure mugak aitortzeko lasaitasuna izan. Adibidez, mugimendu eugenesikoak iradoki zuen giza arrazak hobera egin zezakeela etxekotutako animaliak eta kultiboak eman zizkiguten metodo motak erabiliz. Orain ulertzen dugu onartezina izan zela eta biologia txar batean oinarritu zela. Horrelako adibideak ohartarazpenak dira eta erakutsi beharko ligukete indar asaldatuak, hala nola eboluzioa, kontrolatzeko ahalegin arduragabeek porrot egiten dutela.

Jatorrizko artikulua:

C. Brandon Ogbunu (2023). The New Quest to Control Evolution, Quanta Magazine, 2023ko azaroaren 29a. Quanta Magazine aldizkariaren baimenarekin berrinprimatua.

Itzulpena:

UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Llegué a «Todo lo que queda» pensando que se trataba de un libro de divulgación científica sobre ciencia forense. Pero, estrictamente hablando, no se puede considerar un libro de ciencia. Esto no quiere decir que no haya ciencia en sus páginas; la hay, pero sin entrar en mucho detalle ni profundizar demasiado en la metodología.

A lo largo de sus capítulos Sue Black, una reputada antropóloga forense escocesa, ofrece breves descripciones de los métodos que utilizan los patólogos o los antropólogos forenses para descubrir la identidad de personas fallecidas, normalmente en circunstancias dramáticas –como consecuencia de actos delictivos en mucho casos–, para hallar a quien agredió o provocó la muerte de alguna víctima, o para determinar la forma en que las personas fallecidas en esas circunstancias murieron.

En ese recorrido por los aspectos metodológicos, va desde las técnicas más clásicas, basadas en análisis minuciosos de los restos mortales y el entorno en que fueron hallados los cadáveres de las personas fallecidas, hasta el uso de técnicas propias de la genética molecular, métodos novedosos de identificación de sospechosos –como la arquitectura de la red de vasos sanguíneos que circulan bajo la piel de las manos, por ejemplo– o, incluso, el desarrollo de nuevos procedimientos para fijar los tejidos humanos y de esa forma conservar los cadáveres para su uso en la docencia de anatomía humana.

El trayecto no se limita a las técnicas. También hay un recorrido por diferentes lugares, sitios en los que la doctora Black ha trabajado, como Londres y, especialmente, Dundee. Y otros a los que se ha desplazado, bien enviada por su gobierno –Kosovo–, o por iniciativa propia –Tailandia–. En cada uno de estos lugares ha trabajado en la resolución de distintos problemas y por razones muy diferentes.

Pero como decía, el libro no se puede considerar, sensu stricto, una obra de divulgación científica. Es, ante todo, una reflexión extensa y profunda acerca de la muerte, de la forma en que transitamos a ella desde la vida, y de las circunstancias bajo las que sobreviene. La reflexión parte de la relación directa y muy próxima de la autora con el hecho de la muerte, sobre todo en la primera parte del libro. Se basa en sus primeras experiencias de relación o proximidad a cadáveres humanos, como los de miembros de su propia familia –su tío Willy, su madre y su padre– o como el de una persona –a quien Sue Black llamaba el tío Henry– que había donado su cuerpo a la ciencia y cuyo cadáver era utilizado como materia de estudio cuando ella era estudiante universitaria. Al final, en el epílogo, retoma el tono reflexivo, precisamente cuando piensa acerca de su propia muerte.

Las historias que relata Sue Black forman parte de su trayectoria profesional; lo que cuenta se basa en su propia experiencia. Como es natural, aunque es una profesora en la Universidad de Dundee, la mayor parte de sus historias tienen que ver con hechos delictivos o muertes sospechosas. En todas introduce alguna pincelada científica, describe el procedimiento que han de seguir para identificar un cadáver o hallar a un criminal y, sobre todo, reflexiona, como he dicho, sobre la vida y la muerte, y sobre la naturaleza humana.

Muchas de estas historias tienen una componente impactante. En mi caso, las que más me han conmovido han sido las que transcurren en Kosovo, donde la doctora Black fue desplazada por su gobierno para ayudar a identificar los restos humanos de cadáveres de personas que habían sido víctimas de actuaciones genocidas por parte de milicianos serbios y para reunir las pruebas que se pudiesen utilizar para acusar y, en su caso, condenar al líder serbio Slobodan Milosevic y los altos cargos de su gobierno por esas actuaciones.

Lo normal es que al llegar a los relatos de esas historias terribles, hubiera dejado de leer el libro. Sin embargo, no estuve tentado en ningún momento de hacerlo. El mérito es de la autora, porque consigue, mediante una muy buena combinación de compasión por las víctimas y sentido del humor, aliviar el pesar que, de otra forma, hubiese provocado la lectura. Sue Black es, además, una narradora excelente, por lo que la lectura de «Todo lo que queda» es verdaderamente, un placer.

Título: Todo lo que queda. Lo que la ciencia forense nos enseña sobre la naturaleza humana

Autora: Sue Black

Editorial: Paidos (2023).

Es traducción de “All That Remains. A Life in Death”, Doubleday (2019).

 

En Editoralia personas lectoras, autoras o editoras presentan libros que por su atractivo, novedad o impacto (personal o general) pueden ser de interés o utilidad para los lectores del Cuaderno de Cultura Científica.

Una versión de este texto de Juan Ignacio Pérez Iglesias apareció anteriormente en Lecturas y Conjeturas (Substack).

El artículo Lo que la ciencia forense nos enseña sobre la naturaleza humana se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez Virto

Asteon zientzia begi-bistan igandeetako gehigarria da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

Osasuna

Gizateria bitan banatzen da: iratzargailua entzun eta jarraian esnatzen direnak eta alarma atzeratzen dutenak daude. Zientziak urteetan erantzun nahi izan ditu bi jarrera hauen zergatiak eta ondorioak. Orain arte, ebidentzia urria egon arren, zientziak zioen alarma atzeratzea ez zela onuragarria. Argitaratu berri den ikerketa batek, ordea, frogatu du ohitura hori dutenen artean, ez dela kaltegarria alarma atzeratzea, eta are gehiago, onuragarria izan daitekeela. Datuak Zientzia Kaieran: Bost minututxo gehiago ohean…

Azterketa batek frogatu du Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders gidako hainbat egilek dirua jaso zutela farmazia-industriaren partetik. Gida hori erreferentziazkoa da osasun mentalarekin erlazionatutako gaietan, baina polemikoa ere izan da. 2013ra arte transexualitatea nahasmendutzat jo zuten, adibidez. Behin baino gehiagotan egotzi izan zaizkio interes gatazkak gidari, eta akusazioa egiaztatu da. Informazio gehiago Berrian: Gidaren muturrak.

Medikuntza

Alzheimerraren transmisio-bide bat deskribatu dute, kasu oso bakanetan oinarrituta. Hain zuzen ere, ikerketan parte hartu zuten bost pertsonek hazkuntza-hormonen tratamendu bat jasoa zuten aurrez. Hazkuntza-hormona horiek hilotzetatik erauziak ziren, iraganean egiten zen moduan. Ikerketa honetako egileek ikusi zuten hazkuntza-hormonen lagin horiek amiloide proteinekin kutsatuta zeudela (Alzheimerraren garapeneko ezaugarri biologiko bat). Emaitzen arabera, pertsona horiek gaixotasunaren zantzuak zituzten kutsadura horren ondorioz. Datuak Elhuyar aldizkarian.

Ingurumena

Beharrezkoa da gazteen biodibertsitate-ezagutza ikertzea, naturarekiko eta hura babesteko duten aurretiko jarrera ezagutzeko. UPV/EHUko Matematika, Zientzia Esperimental eta Gizarte Zientzien Didaktika Saileko ikertzaileek hainbat ikerketa egin dituzte alor horretan. Lanok iradokitzen dutenez, Hego Euskal Herriko haur eta gazteengan oso apala da bertoko espezieez duten ezagutza. Gainera, ikusi dute bizilekua zenbat eta txikiagoa edo landatarragoa izan, espezie autoktono gehiago identifikatu eta aipatzen dituztela gazte horiek. Datuak Zientzia Kaieran.

Europako ur gezatako biodibertsitatea berreskuratzeko prozesua eten egin da. Hala baieztatu dute UPV/EHUko Ibai Ekologia taldeak parte hartu duen ikerketa batean. Ondorioztatu dute 1990 eta 2000ko hamarkadetan ur gezatako biodibertsitatea handitu egin zela, baina 2010eko hamarkadatik aurrera moteldu egin da joera. Ikertzaileek esanetan, oso kutsatuta zeuden lekuak hobetu egin dira, baina horrek ez du esan nahi ibaiak erabat osasuntsu daudenik. Gainera, presio berriak sortzen ari dira, eta biodibertsitatea berreskuratzen jarraitzeko ahaleginak areagotzea eskatzen dute. Informazio gehiago Zientzia Kaieran.

Geologia

Ikerketa berri baten arabera, dunek argibideak eman ditzakete planeta batean jazotako aldaketen inguruan. Egileek neurri eta teknika jakin batzuk proposatu dituzte, Lurraz kanpoko planetetan orbitatik eginiko dunen argazkien gainean aplikatzeko. Ikertzaileek adierazi dute dunetatik jasotako informazioa agian gure planetan bertan jazotako aldaketekin ere erlazionatu daitekeela. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran: Dunak, klima-aldaketaren eta ingurumenaren aldaketaren erregistroa.

Biokimika

Alicia Gascón Gubiedak biokimika gradua ikasi zuen UPV/EHUn, eta doktoretza egin zuen ondoren Newcastlen. Orain bueltan da berriz EHUn, eta biologia zelularraren arloan ikertzen du. Zehazki, bakterio magnetotaktikoekin lan egiten du. Bakterio horiek nanopartikula magnetikoak sortzen dituzte, eta minbiziaren aurka erabili nahi dituzte. Ikerketa horretan arlo askotako ikertzaileak ari direla azaldu du, eta hori benetan dela aberasgarria. Zientzialarien bidea batzuetan zaila izan arren, gogotsu dabil Gascón. Informazio gehiago Zientzia Kaieran.

Egileaz:

Irati Diez Virto (@Iraadivii) Biologian graduatua da, Biodibertsitate, Funtzionamendu eta Ekosistemen Gestioa Masterra egin zuen UPV/EHUn eta Kultura Zientifikoko Katedrako kolaboratzailea da.

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La escritora Mary Shelley se inspiró para su novela “Frankenstein o el moderno Prometeo” en el trabajo del médico y físico Luigi Galvani y su sobrino, el físico Giovanni Aldini. Galvani creía que existía algo llamado electricidad animal: al aplicar corrientes eléctricas a animales ya muertos contraía los músculos. Hoy sabemos que esta electricidad animal no existe, lo que pasa es que las células se comunican entre sí a través de impulsos eléctricos.

Producción ejecutiva: Blanca Baena

Guion: José Antonio Pérez Ledo

Grafismo: Cristina Serrano

Música: Israel Santamaría

Producción: Olatz Vitorica

Doblaje: K 2000

Locución: José Antonio Pérez Ledo

Edición realizada por César Tomé López

El artículo ¡Ups! La teoría de la electricidad animal se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Mundua gizakientzat sortua dago, eta hain da horrela, non doitze fina hain fina denez, gure existentzia bera mirakulua baita. Edo ez. Raiders of the lost purpose (1): fine tuning, Jesús Zamoraren eskutik.

Zer ikertzen den eta zer emaitza zientifiko argitaratzen diren zentsuratzea zentzurik al du? Zentsura justifika daiteke ongiaren mesedetan? Scientific censorship for a greater good?, Juan F. Trillorena.

Zenbat eta bakterio txikiagoei buruz gehiago jakin, orduan eta sinesgaitzagoak dira. Could the largest known proteins be synthesized by the smallest bacteria?, Ramón Muñoz-Chápulik.

Lur arraroen dihaluroen monokapak bakarrik lor daitezke zinta batekin eta ea zorterik dagoen… DIPCko jendeak tunel efektuko mikroskopioarekin: Epitaxial films of a transition metal dihalide grown on gold

 

Mapping Ignorance bloga lanean diharduten ikertzaileek eta hainbat arlotako profesionalek lantzen dute. Zientziaren edozein arlotako ikerketen azken emaitzen berri ematen duen gunea da. UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedraren eta Nazioarteko Bikaintasun Campusaren ekimena da eta bertan parte hartu nahi izanez gero, idatzi iezaguzu.

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Un equipo de investigación ha examinado el efecto de correr un maratón sobre la mielina, la sustancia que envuelve los axones de las neuronas, las prolongaciones en forma de hilo por las que se transmiten los impulsos nerviosos. Los resultados muestran que la mielina sufre una fuerte disminución generalizada y se recupera de manera progresiva posteriormente. Este hallazgo revela que el metabolismo energético cerebral es más complejo de lo que se pensaba. El uso de la mielina como combustible cerebral abre una nueva visión sobre los requerimientos energéticos del encéfalo.

La comunicación cerebral se rige por señales eléctricas y químicas que requieren mucha energía. Se estima que el encéfalo consume el 20 % de la energía total que gasta el cuerpo humano, a pesar de que representa en torno al 2 % de su peso, y su principal fuente de energía es la glucosa. Investigadores de la UPV/EHU, CIC biomaGUNE, CIBERNED, Biobizkaia y Achucarro, entre otros, liderados por Carlos Matute, catedrático de Anatomía y Embriología Humana de la Universidad del País Vasco, han realizado un estudio en el que han querido saber “qué le sucede al encéfalo cuando esa fuente de energía está bajo mínimos, como ocurre en el ejercicio físico prolongado en el tiempo, por ejemplo, una maratón o una ultramaratón”.

El ejercicio de resistencia prolongado moviliza las reservas de energía de todo el organismo para satisfacer las demandas energéticas. Los hidratos de carbono son la principal fuente de combustible; a medida que se agotan estas reservas, el cuerpo empieza a depender más de la grasa almacenada como fuente de energía, y, en última instancia, si es necesario, el organismo puede descomponer las proteínas musculares para utilizarlas como energía. “Los resultados de nuestro estudio indican que las células nerviosas en condiciones de hipoglucemia (poca glucosa) echan mano de fuentes de energía alternativa, como es la mielina, una estructura grasa que envuelve los axones o fibras nerviosas que comunican las neuronas y facilita la propagación ultra rápida de las señales eléctricas”, explica Matute.

La importancia de comprender la función de la mielina

El estudio ha revelado que correr un maratón reduce el contenido de mielina de los corredores en gran parte de la materia gris y blanca del encéfalo, en unas regiones más que en otras, y con un impacto similar en ambos hemisferios. Esta pérdida de mielina se recupera tras la carrera, y a las dos semanas de finalizar el esfuerzo sus niveles están prácticamente normalizados. “Es un proceso reversible ya que la cantidad de mielina se normaliza con el descanso, tras la demanda extraordinaria de energía; pero si se prolongase en exceso podría tener implicaciones funcionales para el cerebro”, explica el profesor Ikerbasque de CIC biomaGUNE Pedro Ramos Cabrer.

Para llevar a cabo la investigación, escanearon los encéfalos de varios corredores de maratón, mediante imagen por resonancia magnética, los días anteriores y posteriores a la carrera, y dos semanas después. Uno o dos días después de la carrera, el equipo observó “una reducción de la cantidad de mielina en el encéfalo. Al cabo de dos semanas, los niveles de mielina se habían normalizado”, afirma Matute.

Esta drástica reducción generalizada del contenido de mielina tras el ejercicio prolongado, y la recuperación tras la disminución de la actividad física, abre una novedosa visión de la mielina como un almacén de energía listo para ser utilizado cuando los nutrientes cerebrales típicamente utilizados escasean. “El metabolismo energético cerebral es más complejo de lo que se conoce actualmente. El uso de los lípidos (grasas) de la mielina como combustible cerebral abre una nueva visión sobre los requerimientos energéticos del encéfalo, que tiene impacto sobre la nutrición de la población general, y el rendimiento de los deportistas en particular”, añade.

“Estos resultados, que hay que corroborar con más casos, abren unas líneas de investigación que podrían incluso llegar a relacionar las enfermedades neurodegenerativas con alteraciones en el metabolismo energético y abrir nuevas vías para el tratamiento de estas enfermedades. Es una línea de trabajo novedosa, rompedora y que promete muchísimo”, afirma el profesor de CIC biomaGUNE.

El profesor Matute explica que este estudio es muy importante “para la comprensión de las enfermedades desmielinizantes como la esclerosis múltiple, en las que la desaparición de la mielina y, por tanto, de su aporte energético a los axones, deja a estos desnutridos facilitando el daño estructural y la degeneración”. Además, el envejecimiento de la mielina con la edad tiene efectos negativos para las funciones cognitivas, y pueden contribuir al inicio y agravamiento de las enfermedades neurodegenerativas como el Alzhéimer.

Los resultados de este trabajo abren nuevos horizontes sobre el papel energético en el encéfalo de la mielina sana, envejecida y enferma. “Si bien demostramos que en la salud la mielina se gasta con el ejercicio y se puede reponer con el descanso de forma natural, con una dieta sana, en el envejecimiento y las enfermedades como la esclerosis múltiple y la enfermedad de Alzheimer la cantidad de mielina y su calidad disminuyen por causas diversas en cada patología, y no se recupera espontáneamente. Por lo que sería necesario intervenir temprano, al inicio de dichas enfermedades, o de forma preventiva, con objeto de reducir el deterioro progresivo de la mielina, bien con una dieta ad hoc, o con fármacos que potencien su uso como fuente de energía y su reposición durante el descanso”, concluye el catedrático de la Universidad del País Vasco.

Referencia:

Pedro Ramos-Cabrer, Alberto Cabrera-Zubizarreta, Daniel Padró, Mario Matute-González, Alfredo Rodríguez-Antigüedad, Carlos Matute (2023) Widespread drastic reduction of brain myelin content upon prolonged endurance exercise bioRxiv doi: 10.1101/2023.10.10.561303

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa

El artículo La mielina como combustible cerebral se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ana Galarraga / Elhuyar Zientzia

Alicia Gascón Gubiedak gustura janzten du bata zuria lanerako. Izan ere, lehendik ere imajinatzen zuen bere burua laborategi batean, bata jantzita, eta probetekin eta mikroskopioekin lanean. “Betitik gustatu izan zaizkit biozientziak eta, unibertsitateko ikasketak aukeratzean, zalantza egin nuen biologia eta biokimikaren artean. Baina, batez ere, gauza txikiak ikasi nahi nituen; molekulak, zelulak eta horrelakoak… Jendearekin ere hitz egin nuen, eta esan zidaten biokimika gehiago zela laborategian”, gogoratu du. Hortaz, biokimikaren alde egin zuen.

Irudia: Alicia Gascón Gubiedak biologia zelularraren arloan ikertzen du. (Argazkia: Elhuyar)

Ez du ukatu unibertsitatean oso ondo pasatu zuela, eta gradua gustukoa izan zuela. Gainera, Kanadara ikastera joateko aukera ere izan zuen: “Oso esperientzia ona izan zen. Hori bai, diferentzia handia dago hango mailaren eta hemengoaren artean. Orokorrean, Espainiako unibertsitateetan ikasketak zailagoak dira. Gero Ingalaterran izan nintzen, eta berdin: maila altuagoa da hemen. Hori alde batetik oso ona da, baina, bestetik, ikasleok denbora gehiago eman behar dugu ikasten”. Nolanahi ere, oso esperientzia aberasgarria izan zen, eta denei gomendatzen die atzerrira joatea ikastera.

Ondo pasatzeaz gain, ikasi ere egin zuen, noski. Hain zuzen, Birminghameko Unibertsitatera joan zen masterra egitera, eta, hura bukatu ondoren, doktoretza egin zuen Newcastlen. Orain, ordea, EHUn dago berriz ere: “Doktoretza egin aurretik, asko mugitu nintzen, eta, bukatutakoan, berriro mugitu behar nintzen. Eta ez nuen joan nahi leku berri batera, berriz zerotik hastera. Gainera, pandemia ere bazegoen, eta zaila zen inora joatea”.

Bakterio magnetotaktikoak minbizi-zelulen kontra

Horrenbestez, etxera itzuli zen. Orain, EHUn dago, unibertsitateak kontratatuta, eta biologia zelularraren arloan ikertzen du, horri buruzkoa izan baitzen bere tesia. Zehazki, bakterio magnetotaktikoekin lan egiten dute: “Bakterio horiek nanopartikula magnetikoak sortzen dituzte. Eta gure ikerketaren helburua da bakterio horiek minbiziaren aurka erabiltzea. Nik, adibidez, ikertzen dut zer egiten duen nanopartikulek zelularen barruan daudenean, eta nola interakzionatzen duten minbizi-zelulekin”.

Tumore solidoak ikertzen dituzte, bereziki, gorputzean oso barruan dauden tumoreak. “Partikulak magnetikoak direnez, eremu magnetikoa aplikatu dezakegu gorputzaren kanpotik, eta horrek eragina egin dezake gorputzaren oso barruan. Horregatik, batez ere interesgarria da era horretako tumoreentzat; esaterako, garunean daudenentzat, edo kolonean…”, azaldu du.

Nahiz eta badakien beren lanak onura handia ekar dezakeela, aitortu du batzuetan etsigarria ere badela, beti ez baitira emaitza onak lortzen. Une hauetan, hala ere, oso pozik dago, ikerketa bide onetik baitoa. Gainera, taldekideen artean giro ona dute, eta hori ere oso lagungarria zaio. Justu egiten ari diren ikerketan, arlo askotako ikertzaileak ari dira, eta hori benetan aberasgarria da. “Batzuetan kostatu egiten zaigu elkar ulertzea”, onartu du, “baina asko ikasten dut besteetatik”.

Badira, dena den, beste era bateko zailtasunak, erraz konpon daitezkeenak, eta, beraz, zentzugabeagoak direnak. “Baliabide gutxi daude zientzian, eta zaila da diru gehiago lortzea. Baina, adibidez, Ingalaterran, masterra egin nuenean, eskatu nuen beka, eta ekainean bertan banekien irailean non hasiko nintzen. Gure sailean, aldiz, badugu neska bat; ekainean bukatu zuen masterra, orduan eskatu zuen beka, eta orain gurekin ari da, jakin gabe beka jasoko duen ala ez. Horrelako gauzak arazorik gabe konpon daitezke, eta ikertzaileari asko errazten diote bizitza”.

Aurrera begira ere ez zaio iruditzen bide erraza duenik, baina, zailtasunak zailtasun, lanean jarraitu nahi du, laborategiko bata jantzita.

Fitxa biografikoa:

Alicia Gascón Gubieda Muxikan (Bizkaia) jaioa da, 1993an. Biokimika ikasten hasi zen EHUn, eta, Kanadan izan ondoren, Ingalaterrara joan zen, masterra egitera. Hala, Birminghameko Unibertsitatean biokimika zelularrean espezializatu zen, eta, jarraian, tesia egin zuen Newcastlen. Orain, EHUko Immunologia, Mikrobiologia eta Parasitologia sailean dabil ikertzen.

Egileaz:

Ana Galarraga Aiestaran (@Anagalarraga1) zientzia-komunikatzailea da eta Elhuyar aldizkariko zuzendarikidea.

Elhuyar aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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En este cristal de cuarzo aparecen inclusiones en tres fases: el material negro es de origen bituminoso; el líquido encapsulado es petróleo; y la burbuja de gas es metano. Fuente: Lucas Fassari / Wikimedia Commons

Es posible que alguna vez hayáis ido a un museo geológico y, mientras admirabais con detenimiento un precioso cristal mineral perfectamente formado y totalmente transparente, detectaseis unas pequeñas burbujitas en alguna parte de su interior, reaccionando de la manera más lógica en estos casos: poner cara de fastidio y pensar que os han tangado, creyendo que ese cristal es falso y está fabricado con algún tipo de resina sintética, siendo esas burbujas imperfecciones que se le han colado a la persona que hizo la réplica. Para confirmar vuestra sospecha, habréis dirigido la mirada a la etiqueta que acompaña a la pieza, esperando encontrar un cartelito que avise de que se trata de una réplica, pero, en su lugar, os encontrasteis con una descripción completa de ese mineral, con su nombre, su fórmula química y el lugar de procedencia de la pieza. ¿Acaso pretendían engañar a todo el mundo? En absoluto, porque esas pequeñas burbujitas son unos elementos naturales asociados a la formación de muchos minerales. Se trata de inclusiones fluidas.

Imagen de microscopio de una inclusión fluida contenida en un cristal de cuarzo. En la escala, 100 micras equivalen a 0,1 milímetros. Fuente: Montanuniversität Leoben

Para explicaros qué son las inclusiones fluidas, voy a hacer una obviedad, empezar por el principio. La mayoría de los cristales minerales se forman a partir de la unión de los elementos químicos presentes en un fluido, como el agua o el magma, bajo unas condiciones concretas de presión y temperatura. Ese mineral va a ir aumentando en tamaño a medida que se van añadiendo más partículas elementales siguiendo una estructura cristalina concreta. Es decir, las caras de los cristales seguirán creciendo a medida que se añaden nuevos átomos y/o moléculas presentes en el fluido hasta que se agoten. Mientras se produce este crecimiento mineral, se pueden generar pequeñas cavidades o huecos en la estructura cristalina que se rellenan por el fluido. Estas porciones de fluido atrapadas en el interior de los minerales son las inclusiones fluidas y, aunque generalmente tienen un tamaño muy pequeño (inferior a 0,1 mm de diámetro), en ocasiones pueden alcanzar proporciones milimétricas llegando a verse a simple vista sin demasiado esfuerzo.

Tipos de inclusiones fluidas de acuerdo a su origen, identificadas en un cristal de cuarzo. A) Primarias que han crecido siguiendo las caras del cristal; B) Primarias dispuestas de manera aleatoria en una parte del cristal; C) Secundarias localizadas a lo largo de una fractura que atravesó el cristal tras su formación. Fuente: Istituto di Geoscienze e Georisorse / Consiglio Nazionale delle Ricerche

De acuerdo a su origen, las inclusiones fluidas pueden dividirse en dos grandes grupos. Por un lado, tenemos las primarias, que son aquellas que se forman durante el crecimiento del cristal y tienen atrapado parte del fluido que ha dado origen a ese mineral. Generalmente se distribuyen de dos maneras a lo largo de la estructura cristalina, bien de forma aleatoria por todo el mineral o bien siguiendo los planos cristalográficos de crecimiento. Y, por otro lado, nos encontramos con las inclusiones fluidas secundarias, que se generan una vez que se ha formado el cristal, en concreto cuando este sufre alguna fractura por la que circula un nuevo fluido. En este caso, las inclusiones se orientan siguiendo la dirección de esas fracturas.

Tipos de inclusiones fluidas de acuerdo al estado en el que se encuentran. A y B) Inclusiones combinadas con una fase líquida y otra fase gaseosa; C) Inclusión combinada con una fase gaseosa y dos fases líquidas que no se pueden mezclar entre sí; D) Inclusión combinada con una fase gaseosa, una líquida y una sólida. Fuente: Istituto di Geoscienze e Georisorse / Consiglio Nazionale delle Ricerche

En cuanto a su estado, las inclusiones fluidas pueden encontrarse en fase líquida, fase gaseosa o aparecer como una combinación de ambas fases juntas. Incluso, es posible encontrar partículas sólidas dentro de las inclusiones fluidas, bien porque hayan precipitado de manera tardía a partir de los elementos disueltos en la fase líquida que quedó atrapada en la cavidad, o bien porque ese pequeño cristal, que ya estaba formado previamente, fue arrastrado por el fluido contenido en la inclusión y acabó atrapado con él.

Pero, aunque parezca mentira, la información contenida en esas pequeñas burbujitas atrapadas en el interior de algunos minerales es importantísima. El estudio de las inclusiones fluidas nos permite conocer ciertas características de los fluidos que dieron origen a los cristales, si son primarias, o de los fluidos que afectaron a ese mineral con posterioridad a su formación, si son inclusiones secundarias. Así sabemos la temperatura, presión, densidad y composición química de esos fluidos mineralizantes, lo cual tiene una aplicación directa en muchas áreas de investigación de la Geología. Por ejemplo, en la búsqueda de yacimientos de minerales críticos, puesto que nos dan información sobre sus procesos genéticos y el contexto geológico en el que aparecen, facilitando así su localización en otras partes del mundo. O en el uso de nuevas fuentes de energía, como la geotérmica, ya que las inclusiones fluidas se pueden comportar como termómetros del subsuelo para delimitar zonas favorables para emplear este recurso.

Pequeña porción de un sondeo de hielo a través de la que se aprecian numerosas inclusiones gaseosas preservadas en su interior. Fuente: Royal Museums Greenwich

Aunque una de las aplicaciones de las inclusiones fluidas que a mí más me gustan es su empleo para efectuar reconstrucciones de los ambientes del pasado. En los sondeos de hielo que se extraen de La Antártida y Groenlandia se encuentran encapsuladas burbujas de gas que permiten conocer las concentraciones de ciertos gases de efecto invernadero, como dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4), en la atmósfera de la época, pudiendo así estudiar su relación con los ciclos climáticos ocurridos en los últimos cientos de miles de años. Esta información nos permite plantear estrategias de mitigación del efecto de las actividades del ser humano en el calentamiento global actual.

Así que, si alguna vez veis un cristal enorme y muy chulo expuesto con majestuosidad en una vitrina y descubrís unas pequeñas imperfecciones en forma de burbujitas en alguna parte del mismo, no lo miréis con mala cara y le quitéis valor. Recordad que, aparte de una preciosidad, es un archivo geológico muy importante que nos permite conocer la historia que ha sufrido desde el momento de su formación hasta la actualidad con todo lujo de detalles.

Sobre la autora: Blanca María Martínez es doctora en geología, investigadora de la Sociedad de Ciencias Aranzadi y colaboradora externa del departamento de Geología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU

El artículo ¿Por qué mi mineral tiene burbujas? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Oihana Barrutia, Oier Pedrera eta José Ramón Díez

Egungo krisialdi globalaren adierazle kezkagarrienetariko bat biodibertsitatearen galera da. Honi aurre egiteko, biodibertsitatearekiko jarrera eta honekin erlazionatutako ezagutza giltzarri dira. Izan ere, nekez kontserbatuko da ezagutzen ez dena. Gaurko haur eta gazteak dira larrialdi honen inguruan erabakiak hartu beharko dituztenak, etorkizuneko helduak alegia. Hala, hauen biodibertsitate ezagutza ikertzea beharrezkoa da hezkuntza estrategia egokiak diseinatzeko biodibertsitatean alfabetatuta dagoen belaunaldi bat bermatze aldera.

Azken bost urteotan ikerketa lan desberdinek Euskal Herriko haur eta gazteen (11-17 urte bitarte) espezie alfabetatze maila diagnostikatu dute eta lorturiko emaitzen berrikuspen bat argitaratu berri da Ekaia aldizkarian. Lan desberdin hauen emaitzak bat ote zetozen aztertu, ondorio bertsuetara iristen ote diren hausnartu eta, batez ere, belaunaldi berri hauen argazki orokor bat egiteko berrikuspena da hau. Horretarako, argitaratutako ikerketa horietako datu asko berraztertu dira lanen arteko emaitza konparagarriak lortzeko. Lan hauetan guztietan, bertoko animalia (fauna) eta landareen (flora) inguruko ezagutza aztertu da.

Irudia: Hego Euskal Herriko haur eta gazteek bat-batean zerrendatutako animalia eta landareak taxonomikoki sailkatuta (*: zuhaitzen zerrendapena). #Iratze eta azeri buztanak. (Iturria: Ekaia aldizkaria)

Emaitzek adierazten dutenez, egungo haur eta gaztetxoek bertoko espezieekiko duten alfabetatze maila orokorra larria da, haien adina edozein dela ere. Emaitza honen kausa bat egungo belaunaldiek duten naturarekiko harreman eskasa izan daiteke, “Esperientziaren iraungipen” (“Extinction of Experience”) gisa izendatu dena. Mendebaldeko herrialde askotan garai batean naturarekin geneukan harremana aldatu da. Dagoeneko gizabanako gehienok ez ditugu naturatik zuzenean eskuratzen elikagai, medikamentu edo bestelako lehengai batzuk. Ondorioz, ez dugu inguruko ekosistemetako bizidunekin apenas kontakturik ezta ere beraien ezagutza ekologikoan sakontzeko premiarik.

Hipotesi hori indartzera dator zenbat eta ingurune landatarragoan bizi diren euskal haur eta gazteek bertoko espezieen inguruko ezagutza handiagoa dutelaren aurkikuntza (Barrutia et al., 2022; Díez et al., 2018). Izatez, aztertutako lan hauetako batek (Pedrera et al., 2021) agerian uzten du euskal gazteek ez dutela naturarekiko harreman handirik eta, bide hori agortuta, biodibertsitatearen inguruko informazioa beste iturri batzuetatik iristen zaiela, hala nola ikastetxetik eta komunikabideetatik (batez ere internet eta telebistatik). Horren isla izan daiteke azterturiko lan guztietan gazteek erakutsi duten kanpoko edo animalia aloktonoen inguruko ezagutza handiagoa, batik bat sabanako animalien ingurukoa (dokumental eta filmetan maiz ikusten ditugunak). Gainera, euskal haur eta gazteek gehienbat ugaztunak ezagutzen dituztela behatu da lanotan, animalia talde mehatxatuenei (anfibioak esaterako) muzin eginez edo bioaniztasun handikoak (ornogabeak orokorrean) alde batera utziz.

Bestalde, lan hauetan guztietan antzeman den beste fenomeno orokor bat ikasleek islatu duten Landareekiko Itsutasuna (“Plant Blindness”) izan da, animaliekin konparatuz landareen inguruko ezagutza eta interes askoz baxuagoa erakutsi baitute. Hau kezkagarria da, landareak baitira planetako bizitza mantentzeko giltzarri. Gainetik, ikerketek argi utzi dute gazteek landare etxekotuak (jangarriak, dekoratiboak, zurerakoak…) ezagutzen dituztela gehiago basatiak baino, gure bizimodu urbanitaren eta inguruko naturaguneen erabilera aldaketen ondorioz seguruenik.

Aipaturiko emaitza hauek guztiek agerian uzten dute biodibertsitatearen hezkuntza indartzearen beharra gure lurraldean. Horretarako, apropos izan daiteke biodibertsitatearen inguruko ezagutza naturarekin harremanetan lantzea, egoki testuinguratuta. Are gehiago, ikaskuntza memoristikoa baztertu eta zientzia praktiketan oinarritutako metodologiak hobetsi beharko lirateke, bai eta alde batera uzten diren landare eta animalia taldeei dagokien garrantzia eman. Bide horretan, irakasleen formakuntza gako izan daiteke.

Bukatzeko, zientzia hezkuntza alorreko ikerketa behar bezala balioetsi beharko litzateke, behingoz dagokion lekua emanez, egungo erronka nagusienak soziozientifikoak baitira eta etorkizuneko belaunaldien zientzia ezagutza, jarrera eta balioak zizelkatzen hezkuntzak funtsezko papera baitu.

Erreferentzia bibliografikoak:

• Barrutia, O., Ruiz-González, A., Sanz-Azkue, I., & Díez, J. R. (2022). Secondary school students’ familiarity with animals and plants: hometown size matters. Environmental Education Research, 28(10): 1564‒1583. DOI: 10.1080/13504622.2022.2086689.
• Díez, J. R., Meñika, A., Sanz-Azkue, I. and Ortuzar, A. (2018). Urban and rural children’s knowledge on biodiversity in Bizkaia: tree identification skills and animal and plant listing. International Journal of Humanities and Social Sciences, 12(3), 396‒400. DOI: 10.5281/zenodo.1316197.
• Pedrera, O., Ortega, U., Ruiz-González, A., Díez, J. R., & Barrutia, O. (2021). Branches of plant blindness and their relationship with biodiversity conceptualisation among secondary students. Journal of Biological Education, 1-26. DOI: 10.1080/00219266.2021.1933133.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 44
• Artikuluaren izena: Euskal haur eta gazteen biodibertsitate-alfabetatzea: kezka iturri bat.
  
• Laburpena: Larrialdi klimatikoarekin batera, biodibertsitatearen galera da gaur egungo krisialdi globalaren adierazle kezkagarrienetariko bat. Horri aurre egiteko, giltzarri dira biodibertsitatearekiko jarrera eta harekin erlazionatutako ezagutza. Izan ere, nekez kontserbatuko da ezagutzen ez dena. Gaur egungo haur eta gazteek, etorkizuneko helduek, alegia, hartu beharko dituzte erabakiak larrialdi honen inguruan. Hala, beharrezkoa da gazte hauen biodibertsitate-ezagutza ikertzea hezkuntza-estrategia egokiak diseinatu ahal izateko. Lan honetan, gaur egungo Hego Euskal Herriko haur eta gazteen (11/12-16/17 urte-bitartea) espezie-alfabetatze maila diagnostikatzen duten ikerketen emaitzak aztertu dira. Zehazki, ikasleek espezieez duten «ezagutza zabala» (identifikazioa eta izendapena) aztertzen duten lanak arakatu dira. Lanok iradokitzen dutenez, oso apala da etorkizuneko belaunaldiek bertoko espezieez duten ezagutza, eta hedatuta dago haien artean landareekiko itsutasuna. Bestalde, animalia karismatiko eta etxekotutako landareetarako isuria dute, eta animalien artean ugaztunak dituzte ezagunenak, alde batera utzita animalia talde mehatxatuenak (anfibioak, esaterako) edo bioaniztasun handikoak (ornogabeak, oro har). Landareen kasuan, loredunen ugaritasun eta erakargarritasuna dela-eta, haiek dituzte batez ere gogoan, gramineoak ahaztuta. Emaitzek agerian uzten dute, era berean, haur eta gazteen bizilekua zenbat eta txikiagoa edo landatarragoa izan, espezie autoktono gehiago identifikatu eta aipatzen dituztela. Ondorioz, argi azaleratu da biodibertsitatearen hezkuntza halabeharrez naturarekin harremanetan eta zientzia-praktikak erabiliz irakastearen beharra, irakasleen formakuntza gako delarik bide horretan.
• Egileak: Oihana Barrutia, Oier Pedrera eta José Ramón Díez
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 239-255
• DOI: 10.1387/ekaia.24008

Egileez:

Oihana Barrutia, Oier Pedrera eta José Ramón Díez UPV/EHUko Hezkuntza Fakultateko Matematika, Zientzia Esperimental eta Gizarte Zientzien Didaktika Saileko ikertzaileak dira.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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La guerra es una masacre entre gentes que no se conocen, para provecho de gentes que si se conocen pero que no se masacran.

Paul Valéry

Se conocen como leyes de Lanchester a unas ecuaciones diferenciales que buscan describir los conflictos entre dos fuerzas enemigas.

Paths of glory (1917), óleo sobre lienzo, de Christopher Nevinson (1917). Fuente:  Imperial War Museum / Wikimedia Commons.

 

En 1902, el entonces teniente de la Marina de los Estados Unidos Jehu V. Chase desarrolló una ecuación diferencial para intentar describir los combates entre dos flotas homogéneas. Hasta 1972 no se desclasificó el trabajo de Chase, con lo que no recibió el reconocimiento por esta aportación temprana.

En 1916, el ingeniero británico Frederick Lanchester llegó de forma independiente a ecuaciones casi idénticas a las de Chase, con ejemplos que incorporaban también los conflictos aéreos y terrestres.

Un militar ruso contemporáneo de ambos, M. Osipov, también llegó a conclusiones similares a las de Chase y Lanchester en un artículo publicado en una revista militar rusa en 1915.

La ley lineal de Lanchester

Lanchester argumentaba que, en las guerras antiguas, cada soldado se enfrentaba a un único enemigo a la vez. Suponía que cada soldado mataba o era asesinado por exactamente un soldado del ejército contrario, por lo que el número de sujetos que sobrevivían a una batalla era sencillamente la diferencia (en valor absoluto) de tamaño entre los dos ejércitos. Esta se conoce como la ley lineal de Lanchester.

La ley cuadrática de Lanchester

La ley cuadrática de Lanchester modeliza el combate moderno que se realiza con armas de largo alcance como las armas de fuego. Y aquí las cosas cambian. Las armas de fuego se enfrentan con disparos controlados a distancia; se pueden atacar a diferentes objetivos y recibir impactos desde varios lugares. La tasa de desgaste (efectividad que cada fuerza en contienda posee a la hora eliminar a sus enemigos) depende en este contexto solo del número de armas en juego. Lanchester determinó que el poder de tal fuerza es proporcional al cuadrado de las unidades puestas en juego, no al número de ellas.

Para comprenderlo mejor, supongamos que tenemos dos ejércitos A y B que se enfrentan en combate. A dispara un flujo continuo de balas a B mientras que B actúa exactamente de la misma manera con A.

Vamos a denotar por a al número de soldados de la fuerza A y por α la potencia de fuego ofensiva de cada soldado, es decir, el número de soldados enemigos que puede incapacitar (herir o matar) por unidad de tiempo. Del mismo modo, denotamos por b al número de soldados de B, cada uno con potencia de fuego ofensiva β.

La ley cuadrática de Lanchester estima el número de soldados perdidos en cada bando usando el par de ecuaciones siguientes:

En estas ecuaciones da(t)/dt representa la velocidad a la que cambia el número de soldados de A en un instante dado; un valor negativo indicaría la pérdida de soldados. De manera similar, db(t)/dt representa la tasa de cambio del número de soldados del ejército B. Intuitivamente, este sistema de ecuaciones indica que el número de soldados de cada ejército disminuye de manera proporcional al número de soldados enemigos.

La solución de estas ecuaciones muestra que:

Si α = β, es decir, si ambos bandos poseen la misma potencia de fuego, entonces gana aquel que tiene más soldados al comienzo de la batalla.

Si a = b, es decir, si los dos ejércitos tienen el mismo número de soldados, vence el bando con mayor potencia de fuego.

Si a > b y α > β, entonces triunfa el bando A (del mismo modo, si a < b y α < β, gana el ejército B).

Las anteriores conclusiones son obvias. Queda un último caso, que es la llamada ley cuadrática. Corresponde a la situación en la que la cantidad de soldados y la potencia de fuego son desiguales en direcciones opuestas. Es decir, si a > b y α < β (o si a < b pero α > β) el ejército que resulta ganador depende de si la relación β / α es mayor o menor que el cuadrado de la relación a / b. Así, para ganar la contienda, se requiere una superioridad en potencia de fuego igual al cuadrado de la inferioridad en número. De otro modo, la eficacia de un ejército aumenta proporcionalmente al cuadrado del número de personas que lo componen, pero sólo linealmente con su capacidad de lucha.

¿Para qué se usan?

Las leyes de Lanchester se han usado para modelar batallas históricas con fines de investigación. Entre otras, se han estudiado la batalla de Inglaterra de 1940 que enfrentó a las fuerzas aéreas británica y alemana, o la batalla de Kursk de 1943 que se libró entre el ejército alemán y el soviético.

También se pueden utilizar estas leyes, por citar algún ejemplo, para modelizar el combate en juegos de estrategia en tiempo real o en mirmecología, para entender cómo se relacionan las especies endémicas y las invasoras.

De cualquier manera, independientemente de la eficacia de cualquier modelo matemático, como afirmaba la política estadounidense y defensora de los derechos de las mujeres Jeannette Rankin:

No se puede ganar una guerra como tampoco se puede ganar un terremoto.

Jeannette Rankin

Referencias

• Lanchester’s Laws, Futility Closet, 20 de marzo de 2016
• Lanchester’s laws, Wikipedia
• J.V. Chase (1902). Sea Fights: A Mathematical Investigation of the Effect of Superiority of Force in Combats upon the Sea. Naval War College Archives, RG 8, Box 109, XTAV.
• M. Osipov (1905). The influence of the numerical strength of engaged forces on their casualties, Originally Published in the Tzarist Russian Journal “Voennyi Sbornik” [Translation of September 1991 by Dr. Robert L. Heimbold and Dr. Allan S. Rehm]
• Frederick William Lanchester, Aircraft in Warfare: The Dawn of the Fourth Arm, Constable limited, 1916

Sobre la autora: Marta Macho Stadler es profesora de Topología en el Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU, y colaboradora asidua en ZTFNews, el blog de la Facultad de Ciencia y Tecnología de esta universidad

El artículo Las leyes de Lanchester se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Nahúm Méndez

Dunak eguzki-sistemako morfologia ugari eta ezaguterrazenetako bat dira. Lurrean egoteaz gain, beste planeta batzuetan ere ikusi ditugu, hala nola Marten eta Artizarrean; baita toki exotikoagoetan ere, hala nola Io satelitean edo 67P/Churyumov-Gerasimenko kometan. Azken horietan, gurea bezalako atmosferarik ez badago ere, horrelako formak sor daitezke.

Saturnoren Titan satelitean ere dunak ikusi dira, zeinen pikorrak ez diren hareazkoak, baizik eta, seguruenik, konposatu organikoz eratutako kristalezkoak, tenperatura baxuen eraginez sortutakoak. Gertakari exotiko hori ezinezkoa litzateke gure planetaren baldintzetan, baina guretzat hain ezagunak diren harea pikorren antzeko portaera dute.

Dunak osatzen dituen harea material pikorduna da, eta autoantolatzeko gaitasun handia du, modu espontaneoan patroi ordenatuak eta egiturak sortzeko adinakoa. Fenomeno hori argi ikus daiteke dunek ingurumeneko faktoreei (hala nola sedimentuen hornidura edo haizearen abiadura edo norabidea) erantzuteko nola antolatzen eta aldatzen diren aztertuta.

1. irudia: ezkerrean, Titaneko bi duna eremu. Eskuinean, Lurreko beste bi. Irudietan ikus dezakegunez, morfologiak oso antzekoak dira, eta, irudien bereizmena eta kalitatea alde batera utzita, oso zaila izango litzateke Titaneko dunak eta gure planetakoak bereiztea. (Iturria: NASA/JPL-Caltech/ASI/ESA and USGS/ESA)

Espero liteke haizeak azalera gutxi gorabehera lau batean jotzean harea modu aleatorioan sakabanatzea. Hala ere, edozein perturbaziok —hala nola bidean oztopo bat egotea— ahalbidetzen du harea pilatzen hasi eta, pixkanaka, dunak sortzea.

Dunak gure planetaren ingurunean nonahiko egiturak direla aintzat hartuta, moduren batean erabil genitzake klima-aldaketak eta ingurumenaren aldaketak hobeto ulertzeko? Stanfordeko Unibertsitateko talde batek Dune Interactions Record Changes in Boundary Conditions izeneko ikerketa argitaratu berri du Geology aldizkarian. Ikerketa horretan proposatzen dute neurri eta teknika jakin batzuk aplika daitezkeela orbitatik eginiko dunen argazkien gainean planetetan jazotako aldaketak argitzeko; eta agian, batek daki, aldaketa horietako batzuk gure planetan bertan jazotako aldaketekin ere erlazionatu genitzake.

Dunen morfologia aztertzeak abantaila argi bat eskaintzen du kontaktua edo tresna konplexuagoak behar dituzten beste teknika batzuen aldean. Izan ere, dunak kamera “konbentzionalen” bidez ikus daitezke —argi ikusgaiaren mailan—; eta, beraz, orbitako misioetan argazkiak egin daitezke, baita beren hiru dimentsioko formak berreraiki ere. Eta, misioa behar bezain luzea balitz, dunen egungo mugimendua ere iker liteke.

2. irudia: duna eremu bat Marteko Proctor kraterraren barrualdean. Irudia Mars Reconaissance Orbiter espazio-ontziaren HiRISE tresnaren bidez eskuratu da. (Iturria: NASA/JPL-Caltech/UArizona)

Artikulu berrian, ikertzaileek Lurreko eta Marteko 46 duna eremu aztertu dituzte. Dunen luzera eta gailurra neurtu dute, baita bi dunek edo gehiagok elkarri eragiten dioten puntuak ere. Taldearen arabera, dunen arteko egungo elkarrekintza handiak agerian jartzen du dunen eremuko ingurumen baldintzak aldatu egin direla (horrek aldaketak isla ditzake haize nagusien patroian edo harearen horniduran, adibidez). Baita alderantziz ere: dunen arteko elkarrekintza txikiak islatzen du dunen eremua orekan dagoela egungo ingurumen baldintzekin.

Horrez gain, dunen gailurren orientazioak dunen mugimendu nagusiaren norabidea adierazi ohi du denbora eskala nahiko luzeetan —batzuetan milaka urtetan ere—, baina denbora eskala handiagoan ere azter daitezke fenomenoak, hala nola Milankovitch-en zikloak. Planeta eta sateliteen parametro orbitalen aldizkako aldakuntzak dira, zeinen ondorioa baita klima aldatzea dozenaka edo ehunka mila urtetan zehar. Eszentrikotasun orbitalarekin, prezesioarekin eta biraketa-ardatzaren inklinazioarekin erlazionatuta egon ohi dira. Hala ere, eskala txikiagoan ere azter daitezke fenomenoak, hala nola duna eremuen oreka egoera aldatu dezaketen sistema trumoitsu handiak, bestelako duna morfologiak sortzen baitira.

3. irudia: lehen planoko azaleratzea modu lauan eta diagonalean gurutzatzen duten lineetako batzuk Jurasikoko duna batzuen barne egituraren zati bat adierazten dute. Fosilizatuta geratu ziren, eta horri esker, gaur egun aztertzeko aukera dugu. Zehazki, azaleratze hori Estatu Batuetako Zion National Parkeko Navajo Sandstone formazioari dagokio. (Iturria: Annie Scott eta USGS)

Dunei buruzko ikerketa horiek lagungarriak izan litezke, etorkizunean, Marteko klima aldaketa ezagutzeko, adibidez; zientzialariek planeta gorrira doazen giza misioentzat irisgarriak izan litezkeen izotz depositudun eremu oparoagoak eremuak aurki litzakete. Baina gure planetako dunen dinamika hobeto ulertzeko ere baliagarriak izan daitezke.

Azken puntu horrek ate bat irekiko luke Lurraren erregistro harritsua zuzenago interpretatzeko. Izan ere, gaur egun, ez ditugu soilik dunak gainazalean aktibo ikusten, duna eremu fosilak ere aztertzeko gai gara, zenbait kasutan barne egitura fosilizatu eta arroken parte izatera iritsi da, eta, beraz, ingurumen interpretazio hobeak egin ditzakegu.

Zalantzarik gabe, eta batzuetan zaila dirudien arren, planeten geologiari esker Eguzki Sistemako beste leku batzuk hobeto ezagutu ahal izateaz gain, Lurraren historiari buruzko gure ezagutzak ere zabal ditzakegu teknika eta jakintza berak aplikatuta.

Erreferentzia bibliografikoa:

Marvin, M. Colin; Lapôtre, Mathieu G.A.; Gunn, Andrew; Day, Mackenzie; Soto, Alejandro (2023). Dune interactions record changes in boundary conditions. Geology, 51, 947-951. DOI: 10.1130/G51264.1

Egileaz:

Nahúm Méndez Chazarra geologo planetarioa eta zientzia-dibulgatzailea da.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2023ko irailaren 4ean: Las dunas como registro de cambio climático y ambiental.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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En 2022, los teóricos dieron nombre a una nueva clase de orden magnético: altermagnetismo. La predicción era que los materiales que exhiben este fenómeno no tendrían magnetización neta y presentarían una estructura de banda electrónica que se divide en bandas de espín hacia arriba y hacia abajo, lo que otorgaría a estos materiales propiedades tanto antiferromagnéticas como ferromagnéticas.

A pesar de los muchos intentos, faltan pruebas experimentales sólidas de la existencia de materiales altermagnéticos. O, mejor, faltaban. Las pruebas experimentales habrían sido encontradas recientemente por Changyoung Kim de la Universidad Nacional de Seúl en Corea del Sur y sus colegas. Los investigadores dicen que las propiedades distintivas de los alterimanes podrían ser útiles para la electrónica basada en el espín (lo que se conoce como espintrónica).

Estructura cristalina del MnTe en la que se aprecia las dos subceldillas de espín opuesto. Fuente: Lee et al (2024)

Kim y sus colegas estudiaron el telururo de manganeso (MnTe), un semiconductor que se esperaba que mostrara altermagnetismo. Los teóricos habíann predicho una gran separación entre las bandas de espín hacia arriba y hacia abajo en la estructura de bandas electrónicas del material, lo que hace que la división del espín sea potencialmente más fácil de observar en este material que en otros. Pero la estructura cristalina tridimensional del telururo de manganeso ha resultado problemática para el método convencional que se emplea para este tipo de mediciones.

Una razón de la dificultad es que la técnica (espectroscopia de fotoemisión con resolución de ángulo (ARPES), por sus siglas en inglés) suele ser sensible sólo a la estructura de la banda en la superficie de un material y no en su masa. El equipo superó este problema aplicando ARPES a películas delgadas de telururo de manganeso en lugar de a bloques gruesos.

Los investigadores descubrieron que, por debajo de 267 K, las películas de telururo de manganeso exhibían una magnetización neta nula y una estructura de banda dividida por espín, lo que, según ellos, es una prueba convincente de la existencia de altermagnetismo en el material. El trabajo, si bien apunta en la buena dirección es, de alguna manera, incompleto. El equipo, consciente de ello, planea caracterizar completamente la estructura de bandas utilizando una variación de la técnica ARPES llamada ARPES con resolución de espín.

Referencias:

Suyoung Lee, Sangjae Lee, Saegyeol Jung, Jiwon Jung, Donghan Kim, Yeonjae Lee, Byeongjun Seok, Jaeyoung Kim, Byeong Gyu Park, Libor Šmejkal, Chang-Jong Kang, and Changyoung Kim (2023) Broken Kramers Degeneracy in Altermagnetic MnTe Phys. Rev. Lett. doi: 10.1103/PhysRevLett.132.036702

Ryan Wilkinson (2024) Experimental Evidence for a New Type of Magnetism Physics 17, s10

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

El artículo Primera confirmación experimental del altermagnetismo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Josu Lopez-Gazpio

Demagun lanera joateko 7:30ean altxa behar duzula ohetik, baina, zein ordutan jarri beharko zenuke iratzargailua? Gizateria bitan banatzen da: 7:30ean esnatzeko 7:30ean iratzargailua jartzen dutenak eta esnatu beharreko orduaren aurretik hainbat alarma jartzen dituztenak. Bigarren aukera honen aldaera bat snooze botoia erabiltzea da; alegia, alarma pixka bat atzeratzeko aukera miragarria. Zer da, baina, zientziak eztabaida honi buruz dioena?

Esnatzeko momentua atzeratzea oso ohikoa da eta, 20.000 laguni egindako inkesta baten emaitzen arabera, %50ek erabiltzen du snooze (posponer edo atzeratzea) delako aukera. Inkestaren emaitzen arabera, gazteak dira alarma atzeratzeko zale handienak: 20 eta 29 urte bitartean dituztenen %23k gutxienez hiru aldiz erabiltzen du atzeratzeko aukera, baina 50 urtetik gorakoen artean ehuneko hori %10era jaisten da. Esnatzeko momentua atzeratzea jarduera fisikoarekin ere zuzenki korrelazionatuta dago: egunean 12.000-16.000 pauso ematen dituztenen artean %49k ez du esnatzeko momentua atzeratzen; alabaina, 4.000 pauso edo gutxiago ematen dituztenen artean %39k bakarrik ez du snoozing egiten. 2022an argitaratutako beste ikerketa batek ere antzeko ondorioak plazaratu zituen: esnatzeko unea atzeratzea jokabide oso hedatua da. Hala eta guztiz ere, ebidentzien arabera, oraindik ez dago guztiz argi zen den snoozing egiteko aukeraren arrazoia.

Irudia: gaur egun mugikor guztiek dute esnatzeko alarma atzeratzeko aukera, eta oso hedatua dago hura erabiltzea. (Argazkia: akirEVarga – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com).

Iratzargailu digital eta mugikor gehienek alarma atzeratzeko aukera dute, eta horrekin lotuta, zientziak urte askotan zehar erantzun nahi izan dituen galderak dira hauexek: hobe da alarmak jotzen duenean esnatzea ala esnatzeko momentua atzeratzea? Kalterik eragiten al du loaren kalitatean alarma atzeratzeko aukerak? Ebidentzia zientifikoa urria den arren, tradizionalki, loaren medikuntzako adituek snooze botoia ez erabiltzearen alde egon dira edo, gutxienez, haren erabilera murriztearen alde. Antza, loaren erritmo biologikoei buruz dakiguna kontuan hartuz, badirudi ¾edo, bazirudien, azken ikerketak kontuan hartzen baditugu¾ bi kalte nagusi ekartzen dituela esnatzeko unearen atzerapenak: alde batetik, loaren azken fasean bat-batean eteten da loa hainbat aldiz eta horrek kalteak eragin ditzake. Bestetik, loaren inertzia delakoa areagotu daiteke; hau da, esnatu ostean aldi bat dago gaitasun kognitibo eta emozionalak asaldatuta daudena, eta hura luzatzea eskatzen du.

Alabaina, Journal of Sleep Research aldizkarian argitaratu berri diren ikerketa baten emaitzen arabera, goizean alarma asko erabiltzeko ohitura agian ez da hain kaltegarria eta, kasu batzuetan, onuragarria ere izan daiteke. Berriro diogu: kasu batzuetan bakarrik. Hain zuzen ere, Sundelin-ek eta bere kideek sinatzen duten lanean horixe aipatzen da eta, beraz, hedabide batzuetan irakurri dugun moduan, ezin daiteke esan kasu guztietan hobea denik esnatzea atzeratzea, ezta hori denik aukerarik gomendagarriena.

Sundelinek eta haren lankideek ikerketa sakonagoa egin berri dute 1.732 lagunekin. Aipatutako horien %69k batzuetan alarma atzeratzen du edo hainbat alarma jartzen ditu esnatzeko azken momentuaren aurretik. Aukera hori egiten dutenen artean, %71k lanegunetan bakarrik egiten du eta %23k lanegun zein jaiegunetan. Batez beste, 22 minutu pasatzen dituzte esnatzeko unea atzeratzen ¾edo nagikerian?¾ eta alarmen arteko denbora tartea 8 minutukoa izan ohi da. Inkestan parte hartu zuten 1.732 parte-hartzaileetatik, 287k ez dute inoiz esnatzeko unea atzeratzen, alarma erabiltzen badute ere. Sundelinek eta bere lankideek alarma atzeratzeko arrazoiak zeintzuk diren ere ezagutu nahi izan dute. Hiru arrazoi hauek izan dira parte-hartzaileek gehien esan dituztenak: esnatzeko oso nekatuta sentitzea, ohean gustura egotea eta patxada gehiagorekin esnatu ahal izatea.

Inkestaren emaitzak aztertu ondoren, ikertzaileek 31 snoozer aukeratu zituzten azterketa sakonagoa egiteko asmoz. Parte-hartzaileek laborategian pasa zituzten 2 gau, snooze eta no-snooze moduan esnatuz. Esnatu bezain laster eta 40 minutu geroago, listu lagin bana hartu zieten parte-hartzaileei. Oro har, ikertzaileek aztertutako parametro gehienetan aldaketarik ez da nabari edo eragin positibo txikiak ikusten dira esnatzeko momentua atzeratzen den kasuetan. Hortaz, laburpen gisa adierazten dute snooze aukera erabiltzea onuragarria dela horretara ohituta daudenentzat edo, gutxienez, ez duela kalterik eragiten.

Ikerketak muga nabarmen bat du, eta honakoa da: ikerketaren bigarren atalean esnatzeko momentua atzeratzera ohituta zeuden parte-hartzaileak bakarrik egon ziren. Hortaz, haientzat ohitura zena onuragarria izango zela aurreikusi zitekeen. Horrez gain, aipatzen dute beharrezkoa dela ikerketak egiten jarraitzea, baina, horiek egiten eta argitaratzen diren bitartean, ezin da esan ohean bost edo hogeita bost minutu gehiago egotea onuragarria denik. Hori guztia, gainera, norbanakoaren kronotipoarekin lotuta egon daiteke. Badirudi snoozerrak goiz esnatu behar duten arratsaldeko kronotipoa dutenak izan daitezkeela; izan ere, arratsaldeko kronotipoa dutenek joera handiagoa dute esnatzea atzeratu nahi izateko edo hainbat alarma erabiltzeko.

Sundelinen eta bere lankideen ikerketak argi adierazten du zaila dela loari buruzko ikerketa sakon eta zehatzak egitea, loa bera ekintza inkontzientea delako eta ez da erraza egoera horretan horietan esperimentu adierazgarriak gauzatzea. Hala ere, ezinbestekoa da ikerketak egiten jarraitzea gure ohiturei buruzko informazio ahalik eta zehatzena lortzeko eta osasun-aholku egokiak diseinatu ahal izateko.

Erreferentzia bibligrafikoa:

Sundelin, Tina; Landry, Shane; Axelsson, John (2023). Is snoozing losing? Why intermittent morning alarms are used and how they affect sleep, cognition, cortisol, and mood. Journal of Sleep Research, Early view. DOI: 10.1111/jsr.14054

Informazio gehiago:

Eva Roitmann (2017). To Snooze or not to snooze: the truth about the snooze button, blogs.withings.com, 2017ko martxoaren 16a.

Egileaz:

Josu Lopez-Gazpio (@Josu_lg), Kimikan doktorea, irakaslea eta zientzia dibulgatzailea da. Tolosaldeko Atarian Zientziaren Talaia atalean idazten du eta UEUko Kimika sailburua da.

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Foto: CDC / Unsplash

Cuando la COVID-19 irrumpió por sorpresa en el mundo, la gran mayoría de las miradas científicas no se dirigían a los coronavirus como potenciales causantes de la próxima pandemia, sino a los sospechosos habituales: los virus influenza. No es para menos: estos microorganismos responsables de la gripe han provocado de forma cíclica grandes epidemias y pandemias a lo largo de la historia gracias a su elevada capacidad de mutación y su fácil expansión entre las sociedades humanas. De hecho, numerosos países cuentan desde hace décadas con planes nacionales de preparación y respuesta ante una pandemia de gripe, por recomendación de la Organización Mundial de la Salud. España se encuentra entre ellos desde el año 2003.

Se estima que cada 9-12 años se acumulan una serie de cambios genéticos importantes que llevan al surgimiento de un nuevo virus gripal, con nuevas proteínas en su envoltura (hemaglutinina (H) y neuraminidasa (N)) que no han circulado hasta ese momento entre los humanos. Este fenómeno puede producirse tanto por las mutaciones espontáneas que se van apareciendo en dichos virus con el tiempo, como por el intercambio genético entre virus humanos y de animales (de aves, cerdos y otros mamíferos). La irrupción de un nuevo virus gripal, totalmente desconocido para el sistema inmunitario de las personas, tiene el potencial de desencadenar una pandemia si consigue transmitirse por el mundo y provocar enfermedades y muertes a su paso.

Solo en el siglo XX se produjeron tres pandemias gripales. La más conocida por todos es la famosa pandemia de 1918, mal llamada «gripe española» (desencadenada por el virus influenza H1N1), que provocó la muerte de entre 20 y 50 millones de personas. Sin embargo, otras epidemias de gripe también provocaron estragos en las poblaciones durante dicho siglo como la gripe asiática (1957-1958), provocada por el subtipo H1N1, que causó 2 millones de muertes, y la gripe de Hong Kong (1968-1969), desencadenada por el H3N3, que se llevó por delante la vida de 1 millón de personas.

En abril de 2009, el mundo volvió a temblar con otro nuevo virus influenza que tenía la capacidad de transmitirse con facilidad entre humanos: el virus de la gripe A de origen porcino, H1N1 pdm09. Así, el 11 de junio de dicho año, la OMS anunció la primera pandemia del siglo XXI. Por suerte, la letalidad de este patógeno fue baja y causó menos de 300.000 muertes en todo el mundo. No obstante, este virus llegó para quedarse y en la actualidad es una de las cepas implicadas en las epidemias de gripe estacionales de cada año a lo largo del mundo.

Los virus de la gripe pueden ser bastante imprevisibles, pues su patrón de circulación evoluciona con el tiempo y puede ser diferente en cada temporada estacional. Este hecho complica mucho anticiparse a potenciales epidemias, que pueden convertirse en pandemias. En estos momentos, los principales virus sospechosos de causar la próxima pandemia son los virus de la gripe aviar y, en concreto, el H5N1. Aunque este nuevo virus gripal ha entrado recientemente en una fase nueva y «preocupante», por ahora, el peligro de pandemia sigue lejos. Dicho agente patógeno tiene la capacidad de saltar entre aves y humanos y, cuando ello sucede, la letalidad es elevada (mayor al 50 %). Por suerte, estos saltos son raros y, cuando ocurre, no se detecta transmisión entre personas. Sin embargo, el director general de la OMS, Tedros Adhanom, llama a la cautela: “No podemos asumir que seguirá siendo así y debemos prepararnos para cualquier cambio en el statu quo”.

Los virus de la gripe aviar pueden extenderse no solo a través de aves de corral domésticas, sino también a partir de aves salvajes migratorias, lo que favorece su rápida extensión por puntos alejados del planeta. Dentro de las distintas fases de las pandemias que se han establecido para la ripe, nos encontramos en la fase 3 de periodo de alerta pandémica. Es decir, se han registrado infecciones humanas con un subtipo nuevo del virus de la gripe, pero no hay transmisión entre personas o, como mucho, se detectan casos raros de transmisión con un contacto próximo. En esta fase el objetivo principal de Salud Pública es caracterizar rápidamente el nuevo subtipo de virus y detectar y notificar de forma temprana cualquier caso que aparezca. Si llegara a darse pequeñas agrupaciones de casos (lo que indicaría una mejora en la capacidad de transmisión del virus entre humanos), el peligro aumentaría y hablaríamos de una fase 4. Una pandemia se declararía en la fase 6, por una transmisión elevada y sostenida entre la población general.

Que el virus de la gripe H5N1 se convierta o no en el responsable de la próxima pandemia dependerá de su grado de adaptación a los seres humanos y de nuestra capacidad para evitar que se extienda. Imposible predecir qué ocurrirá y si aparecerán otros virus próximamente que hagan que nos olvidemos del H5N1. En todo caso, debemos tomar medidas de Salud Pública para que esta cuestión quede lo mínimo posible en manos del azar.

Sobre la autora: Esther Samper (Shora) es médica, doctora en Ingeniería Tisular Cardiovascular y divulgadora científica

El artículo Acechantes ante la próxima gran epidemia de gripe se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.