Zientzia

¿Te gusta imaginar cosas? ¿Tienes facilidad para recordar aquel capítulo de tu vida tan significativo? ¿Visualizas imágenes mientras escuchas música o te retrotraen muy vívidamente a algún hecho? Lo más probable es que la respuesta a estas preguntas sea sí, aunque también existe la posibilidad de que la respuesta sea un rotundo no, que te pondrían en un porcentaje minoritario de población.

Foto: RUPAM DUTTA / Unsplash

Las personas usamos imágenes visuales para comprender mejor nuestro entorno. Los esquemas mentales de los recuerdos, la visualización de los eventos que nos sucedieron en el pasado es habitual en la mayoría de la población. Sin embargo, existe un pequeño grupo de personas, entre un 2% y un 5% de la población (dependiendo de los estudios), que no son capaces de hacerlo, es decir, que los intentos de visualizar algún objeto o situación no conduce a ninguna experiencia sensorial del mismo. Se dice entonces que esas personas son afantásicas o bien que experimentan afantasía. Este término es definido en 2015 por Adam Zeman1 y sus colaboradores como una imaginación voluntaria reducida o ausente.

En experimentos donde se les insta a imaginar cosas, las personas afantásicas muestran una activación de un amplio conjunto de áreas cerebrales asociadas negativamente con la viveza de las imágenes, mientras que las personas con una alta visualización mental registran predominantemente activaciones cerebrales restringidas en las cortezas posteriores. Esto implica que existen datos neurocientíficos y fisiológicos que evidencian una capacidad deficiente de visualización de imágenes. Esta capacidad deficiente significa que hay personas que tienen serias dificultades si les pidiéramos que imaginaran el rostro de algún personaje famoso o algún edificio emblemático, aunque sí podrían reconocerlos. Una especie de ceguera mental imaginaria.

Esto puede implicar una respuesta emocional atenuada hacia ciertos estímulos, ya que la inducción de emociones está asociada a las imágenes visuales. Por ejemplo, hay respuestas emocionales de baja intensidad de las personas afantásicas con respecto a recuerdos, es decir, todo lo relacionado con la memoria episódica. En la música, la visualización de imágenes evocadas también intensifica la experiencia emocional, como han demostrado algunos estudios23. Esto podría implicar que los afantásicos pueden ver reducidas sus posibilidades de experimentar emociones con la música y, por lo tanto, afectar a su juicio estético. ¿El atractivo estético está condicionado por la visualización de imágenes? ¿Sienten menos placer las personas afantásicas al escuchar música? Esto podría llevar a un menor compromiso social y en su vida cotidiana de estas personas con la música. Estas cuestiones que pueden ser relevantes se las han planteado recientemente las investigadoras Sarah Hashim y sus colaboradoras4.

Afantasía y respuesta a la música

Para averiguar cómo afecta la afantasía a la percepción de la música realizaron dos encuestas. La primera de ellas se hizo para obtener una visión general de las diferencias de las respuestas afectivas y estéticas en dos tipos de oyentes, afantásicos y grupo control, mediante escalas Likert. A pesar de que la prevalencia de imágenes visuales y la viveza de esas imágenes fue significativamente mayor en el grupo control (no afantásicos), en los modelos que predicen el gusto por la música no se encontraron diferencias, aunque sí en los modelos de intensidad emocional sentida. Estos resultados revelan una correlación positiva entre la prevalencia de imágenes visuales, la viveza de esas imágenes y la intensidad emocional experimentada, pero que no afecta al gusto musical. Por lo tanto, las imágenes mentales puede que no sean determinantes en el gusto por la música, sino simplemente una ayuda. En la segunda encuesta, las investigadoras quisieron averiguar si la visualización atenuada característica de las personas afantásicas afecta a la capacidad para discriminar diferentes tipos de emociones que la música puede transmitir.

La conclusión es que tiene una incidencia nula, es decir, pueden discriminar perfectamente las emociones que transmite la música. Las autoras proponen ocho mecanismos5 asociados con las emociones inducidas por la música, de los cuales la visualización de imágenes es uno de ellos. Al comparar el grupo afantásico con el grupo control vieron en qué medida actúan los otros mecanismos que no usan la capacidad de visualización. Con esto se puede obtener información sobre las funciones que tiene para los oyentes la música, incluyendo factores relacionados con experiencias cotidianas emocionales (el estrés, la ansiedad) o usos de la música relacionados con la regulación cognitiva, el sueño o el recuerdo. Para lo que menos usan la música las personas afantásicas es para recordar eventos o personas, derivado de su défcit que les ocasiona dificultades para revivir recuerdos, aunque también para simular el futuro.

En resumen, las personas afantásicas pueden experimentar placer con la música, a pesar de que la falta de visualización de imágenes atenúa las emociones inducidas. La condición de no poder crear imágenes en la mente afecta a la forma en que se usa y se experimenta la música, sin embargo, no es una condición que impida el gusto y disfrute. De hecho, en estudios futuros puede que exista la posibilidad de que la música arroje más datos sobre este tipo de condición gracias a las respuestas emocionales. Una vez más la música demuestra que puede aportar datos relevantes para otras disciplinas del conocimiento, así como su transversalidad emocional, tanto en personas que pueden imaginar como en otras que tan solo pueden reconocer.

Referencias y notas:

1 Zeman, Adam, Michaela Dewar, and Sergio Della Sala (2015) Lives without imagery–Congenital aphantasia. Cortex doi: 10.1016/j.cortex.2015.05.019

2 Hashim, Sarah, Lauren Stewart, and Mats B. Küssner (2020) Saccadic eye-movements suppress visual mental imagery and partly reduce emotional response during music listening Music & Science doi: 10.1177/2059204320959580

3 Hashim, Sarah, et al. (2023) Music listening evokes story-like visual imagery with both idiosyncratic and shared content Plos one doi: 10.1371/journal.pone.0293412

4 Hashim, Sarah, et al. (2024) The Experience of Music in Aphantasia: Emotion, Reward, and Everyday Functions. Music & Science doi: 10.1177/20592043231216259

5 Los ocho mecanismos son: visualización de imágenes, reflejo del tronco encefálico, arrastre rítmico, condicionamiento evaluativo, contagio emocional, memoria episódica, expectativa musical y juicio estético.

Sobre el autor: José Manuel González Gamarro es profesor de guitarra e investigador para la Asociación para el Estudio de la Guitarra del Real Conservatorio Superior de Música “Victoria Eugenia” de Granada.

El artículo Afantasía y música se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Uxune Martinez

2014an Valentziako Unibertsitateak Las mujeres en los contenidos de la Enseñanza Secundaria Obligatoria – TRACE ikerketa gauzatu zuen. Azterlanean DBHko testuliburuen edukiak aztertu ziren, 12-16 urte duten ikasleen eskola-liburuetan azaltzen diren gizonezko eta emakumezkoen kopurua eta presentziaren eduki-analisia egiteko. Kopurua edo zenbatekoa ez ezik, kontuan hartu ziren, besteak beste, figura bakoitzaren aipamena, tratamendua edo hizkuntza. Hau da, presentzia- eta errepikapen-adierazleak eta aipamenen modua, tokia eta edukia, aztertu ziren ikerketa kuantitatiboa eta kualitatiboa egiteko.

1. eta 4. DBHko 115 testuliburu aztertu ondoren emaitzek erakutsi zuten Bigarren Hezkuntzako testuliburuetan emakumeen presentzia urria zela, emakumezko figurak % 12,8 baitziren. Irakasgaiei erreparatuz gero, ikertzaileek ikusi zuten zientzia-gaiei zegokien edukietan emakumeen presentzia % 5a baino txikiagoa zela eta, esaterako, teknologiez eta informatikaz ari bagara, portzentajea % 1era jaisten zela. Bestalde, deigarria zen ere 3. eta 4. DBHko liburuetan emakumeen presentzia jaitsi egiten zela, eta batez beste, % 7,5 ziren honako figurak. Hezkidetzan aditua da Ana López-Navajas ikertzailea eta haren esanetan:

“Eredu-faltak lan izugarria egiten du, izan ere, emakumeei aditzera emate die hori (emakumeen aipamena ez duen arloa) ez dela gure esparrua”.

Gaur egungo egoera orain hamar urtekoaren parekoa da. Baina emakumezko erreferenteen eskasia hau, ordea, ez da zientzietako irakasgaietan bakarrik gertatzen eta honek ondorio nabarmen bat du: eduki akademikoen zehaztasun falta. Hori dela eta abian dira #NoMoreMatildas bezalako ekimenak edo baliabideen bankuak ikastetxe guztien eskura berdintasunean hezteko baliabideak eskaintzeko asmoz. Helburu horrekin bat eginez sortzen da Emakumea zientzian argitalpena.

1. irudia: Emakumea zientzian liburuaren azala. (Argazkia: Nafarroako Unibertsitatearen Zientzia Museoa)Emakumea zientzian liburua: berdintasunean hezteko baliabidea

Emakumea zientzian liburua Nafarroako Unibertsitateko Zientzia Museoaren proiektu bat da eta Euskal Herriko Unibertsitatearen Kultura Zientifikoko Katedrak parte hartu du euskarazko edizioa prestatu eta taxutzen. Liburuaren helburua nagusia da neskatoengan eta mutikoengan zientziarekiko jakin-mina eta ideia zein ikuspegi berriak piztea, publiko orokorrarentzat ezezagunak diren, baina zientziaren historian ekarpenak egin dituzten emakume zientzialarien lana ikusaraziz. Emakumeak zientzian eginkizun handia izan dutela jakitera ematen du edukiak, baina agerian utziz ere bidean zailtasunak eta oztopoak izan dituztela.

Liburuan hamabi emakumeren biografia laburrak eskaintzen dira: June Almeida, Florence Nightingale, Janaki Ammal, Mary Anning, Rachel Carson, Ada Lovelace, Alice Evans, Maria Mitchell, Margarita Salas, Cecilia Payne, Lynn Margulis eta Isabel Morgan.

Biografiez gain, emakume zientzialarien historia lantzeko material desberdina eskaintzen du Emakumea zientzian argitalpenak. Alde batetik, irakurketa ulertzeko jarduerak daude, eta horiek egiten dituenari datu garrantzitsuak gogoratzen lagunduko diote. Bestalde, gurutzegramak, zopa-letrak, enigmak, bikoteak lotu edo esaldiak osatu bezalako ariketak ditu liburuak, jolasarekin batera ikasteko prestatuak. Azkenik, sormena sustatzeko jarduerak daude, esaterako, testuen lanketa, galdera-erantzunak, infografiak bidez eta abar. Material hau, jarduerak egitea erraztu dezakeen terminoen glosario batez lagundua dator.

2. irudia: Emakumea zientzian liburuko ariketa bat. (Argazkia: Nafarroako Unibertsitatearen Zientzia Museoa)

Emakumea zientzian liburuak hezkuntzan baliagarria izan daitekeen edukia eskaintzea du helburu. Doan jaitsi daiteke euskaraz eta gaztelaniaz eta, batez ere, Lehen Hezkuntzako 5. eta 6. mailako ikasleen jardunean bidelagun izateko gauzatu da, ikasleak zientziaren mundura gehiago hurbiltzeko materialak eskainiz eta irakasleei hezkidetzarako baliabideak gerturatuz.

Erreferentzia bibliografikoak:

• Martínez-León, Patricia (2022). La narrativa escrita por mujeres en los libros de texto de Lengua Castellana y Literatura de Educación Secundaria Obligatoria. DIGILEC: Revista Internacional de Lenguas y Culturas, 9, 78-99. DOI: https://doi.org/10.17979/digilec.2022.9.0.8953
• Gordillo-Ramírez, Laura (2016). Hablemos de ellas. Revista Património Histórico, 89, 166-168. DOI: https://doi.org/10.33349/2016.0.3740
• López-Navajas, Ana (2014). Análisis de la ausencia de las mujeres en los manuales de la ESO. Revista de educación, 363, 282-308. DOI: https://doi.org/10.4438/1988-592X-RE-2012-363-188

Egileaz:

Uxune Martinez, (@UxuneM) Euskampus Fundazioko Kultura Zientifikoko eta Berrikuntza Unitateko zuzendaria da eta Zientzia Kaiera blogeko arduraduna.

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La brecha de género tiene su reflejo en el ámbito científico. Tiene consecuencias en la carrera de investigación de las mujeres pero, además, conlleva la creación de contenido científico erróneo. De hecho, con el tiempo ha ocurrido que ideas y estereotipos incorrectos se hayan convertido en afirmaciones científicas.

Ejemplo de ello son algunas de las ilustraciones utilizadas en el ámbito científico. Imágenes que son muy importantes a la hora de divulgar ciencia, ya que hay que tener en cuenta que recordar información solo con datos y números es mucho más difícil que hacerlo mediante imágenes. La paleontología es un buen ejemplo.

Actualmente no tenemos muchas referencias gráficas de la época que estudia la paleontología y algunas de ellas se han confeccionado desde un punto de vista de género concreto y no son más que el reflejo de la brecha existente en la sociedad actual. Por ejemplo, sin basarse en la evidencia científica, no se ha tenido en cuenta el comportamiento humano y se han aplicado los roles sexistas actuales. Por esa razón es necesario volver a analizar los trabajos realizados hasta el momento e identificar los detalles que refuerzan la desigualdad.

Este fue el tema desarrollado por la investigadora e ilustradora científica Vega Asensio en su charla “Ilustrando la evolución humana” dentro del ciclo Zientziaren Ertzetik organizado por la Cátedra de Cultura Científica de la Universidad del País Vasco y la Biblioteca Bizenta Mogel de Durango.

Vega Asensio es doctora en Biología por la Universidad del País Vasco (UPV/EHU). Ha trabajado y estudiado en diferentes universidades europeas como investigadora. Fundó el Estudio de Ilustración Científica NorArte Visual Science en 2011. Un proyecto en el que ha podido unir sus dos pasiones, dibujo y ciencia, movida por la necesidad de mejorar la comunicación y la divulgación científica. Actualmente es coordinadora del primer posgrado de ilustración científica en la UPV/EHU.



Si no ve correctamente el vídeo, use este enlace.

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por eitb.eus

El artículo Ilustrando la evolución humana se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Giza gorputz-adarren garapenaren atlas bat egin da, orain arte ezagutzen ez zen bereizmenarekin. Human limb development “live”, Rosa García-Verdugok.

Partikula subatomikoak desintegratzen direnean, hutsune kuantikoa aldatzen dute eta elkarri lotuta geratzen dira. Hori ondorioztatzen du ikerketa teoriko batek, fenomenoa ordenagailu kuantikoetan erabil litekeela baieztatzen duenak. Quantum entanglement among quarks

Leuzemia mieloide akutua da leuzemia akutuen artean ohikoena helduen artean eta ohikoa haur-minbizietan. Antigorputz eta farmako konjugatuak eraginkorrak izan daitezke tratamenduan. Antibody-drug conjugates for the treatment of acute myeloid leukemia, Marta Irigoyenen eskutik.

Nahikoa da urrezko atomoen geruza bat pixka bat bereiztea, nanometroaren hamarrena, urrezko masatik, argi ikusgarriak bazterrak nahas ditzan (ikuspegi fotoniko batetik, ulertzen da). DIPCko jendeak Infiltration of light inside Au surfaces

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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La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha declarado la resistencia antimicrobiana como uno de los principales problemas de salud mundial. El uso abusivo e incorrecto de antibióticos está provocando que bacterias, virus y hongos se vuelvan resistentes a los medicamentos que actualmente utilizamos para combatirlos.

Eso implica que enfermedades comunes que hasta ahora habían estado controladas dejen de estarlo, como infecciones urinarias provocadas por la bacteria Escherichia coli o infecciones más graves en el torrente sanguíneo causadas por el hongo Candida auris. La falta de respuesta dificulta el tratamiento, prolonga la duración de la enfermedad, incrementa el riesgo de recurrencias y propagación de dichas enfermedades y, en el peor de los casos, acrecienta el número de muertes.

Así las cosas, surge la necesidad de buscar estrategias alternativas para hacer frente a estos parásitos multirresistentes. Sin embargo, el desarrollo de nuevos antibióticos supone altos costes y, generalmente, requiere de largos periodos de tiempo hasta su regulación y aprobación. Tanto es así que, en algunos casos, los microorganismos generan resistencia a los nuevos fármacos antes de que sean aprobados para su comercialización.

Foto: John Doyle / UnsplashMatar microbios con luz y oxígeno

Una de las estrategias alternativas a los antibióticos es la terapia fotodinámica. Requiere la presencia de tres elementos de manera simultánea: luz, un compuesto fotosensible generalmente de naturaleza orgánica que presenta un color intenso (fotosensibilizador) y oxígeno molecular.

La luz de una determinada longitud de onda (azul, verde, roja) activa a la molécula fotosensible, que a su vez es capaz de activar al oxígeno molecular y generar lo que se conoce como especies reactivas de oxígenos (ROS, por sus siglas en inglés).

Las ROS son capaces de dañar diversas biomoléculas esenciales para las células o microorganismos como las proteínas, lípidos y ácidos nucleicos. Como consecuencia, se genera un daño en las células, bacterias, virus u hongos, provocando su muerte.

Sin apenas efectos secundarios

Lo interesante de este tratamiento es que solo cuando los tres componentes están presentes simultáneamente tiene lugar el efecto terapéutico, ya que los tres elementos por separado no son tóxicos. Eso nos permite controlar y localizar el tratamiento a través de la luz: solo en las zonas donde las moléculas fotosensibles se hayan acumulado y sean irradiadas de forma local con dosis de luz controlada (en potencia y tiempo) se generarán especies reactivas de oxígeno. De ahí que podamos asegurar que se trata de un procedimiento selectivo, que actúa justo donde queremos y apenas provoca efectos secundarios.

Actualmente, esta terapia se utiliza en diversos problemas de salud localizados en superficies cutáneas, principalmente en dermatología (infecciones fúngicas, acné, psoriasis,…) y como tratamiento selectivo para algunos carcinomas de la piel, y lesiones precancerosas, como la queratosis actínica.

También se emplea en el ámbito odontológico para el tratamiento de infecciones en la cavidad bucal como la periodontitis, provocadas por la acumulación de placa bacteriana.

Imagen confocal de fluorescencia de bacterias (Escherichia coli) a las que se les ha aplicado la terapia fotodinámica. Las bacterias con fluorescencia roja son las bacterias que han muerto, mientras que las verdes son las que han resistido el tratamiento.La terapia fotodinámica también destruye virus

La terapia fotodinámica es prometedora por varios motivos. Por un lado, actúa contra diversos agentes infecciosos, incluyendo virus frente a los cuales los antibióticos no tienen ningún efecto. Además sus resultados son inmediatos y no suele desarrollar resistencia, por lo que se puede repetir el tratamiento varias veces.

Sin embargo, también presenta varias limitaciones en las que la comunidad científica está trabajando. La primera es que, normalmente, los fotosensibilizadores son compuestos orgánicos poco solubles en medios acuosos, lo que dificulta su entrada a la célula. En segundo lugar, para que no se acumulen en las células sanas hay que promover su especificidad exclusivamente hacia los agentes patológicos (virus, bacterias y hongos).

Una de las opciones que se barajan es añadirles grupos funcionales o moléculas que son solubles en agua y/o que son selectivas hacia un tipo de microorganismo (por ejemplo, azúcares) para así reducir su carácter hidrófobo inherente y aumentar su especificidad. También se plantea usar nanopartículas como transportadores de estos compuestos fotoactivos.

El uso de la nanotecnología es cada vez más común en nuestra sociedad en aplicaciones biomédicas (nanomedicina). Área ampliamente estudiada para el transporte de fármacos y en este caso de los fotosensibilizadores.

Aunque aún queda trabajo de investigación por desarrollar y realizar nuevos ensayos clínicos, todo apunta a que la luz y el oxígeno podrían transformar el futuro del tratamiento de las enfermedades infecciosas.

Sobre las autoras: Ruth Prieto-Montero, doctora en Ciencia y Tecnología de Materiales, Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea y Virginia Martínez Martínez, investigadora doctora permanente en química física, Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Artículo original.

El artículo Terapia fotodinámica: luz y oxígeno para destruir microorganismos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Askok ez zuten konfiantzarik izan Johannes Kepler astronomo alemanaren teoriaz mareak azaltzeko. Astronomo alemanaren arabera, Ilargiak mareetan eragiten zuen erakarpen misteriotsu baten ondorioz sortzen ziren.

Galileo Galilei izan zen teoria hartaz fidatu ez zenetako bat, eta berea pentsatzen hasi zen. Haren ustez, mareak lurraren errotazioaren eta translazioaren ondorio ziren. Hark munduaren zentzu osoa zuela zirudien. Bere buruaren eta Eguzkiaren inguruan biratzean, Lurrak azelerazioak eta desazelerazioak jasaten zituen aldizka. Zehazki, egunean bi. Galileok bere ondorioak argitaratu zituen 1616an Mareen Tratatuan, bere ikuspegia aldeztuz. Baina zientzialariek ere akats egiten dute. Eta historiak erratu egin zela erakusten digu.

Gaur badakigu Galileo oker zegoela eta Keplerren intuizio arriskutsuak zuzenak zirela: mareak Ilargiaren eta Eguzkiaren grabitazio-eraginaren ondorio direla. Indar horrek, ozeanoak ez ezik, unibertsoa bere osotasunean ere hartzen du: grabitatearen indarra!

UPS! ataleko bideoek gure historia zientifiko eta teknologikoaren akatsak aurkezten dizkigute labur-labur. Bideoak UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedrak eginak daude eta zientzia jorratzen duen Órbita Laika (@orbitalaika_tve) telebista-programan eman dira gaztelaniaz.

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Amaia Cabrejas, Santos Alonso eta Neskuts Izagirre

Aurpegiaren morfologia ezinbestekoa da banakoak euren artean ezberdindu ahal izateko. Gainera, oinarri genetiko sendoa du aurpegiaren morfologiak, nahiz eta beste eragile batzuen menpe egon daitekeen (ingurumenerako moldapenak ala hautespen sexuala, besteak beste). Halaber, posible litzateke DNA aztertuz hainbat ezaugarri morfologikoren fenotipoa berreraikitzea

Lan honetan, aurpegiko ezaugarrietan eragina duten SNPak (Single Nucleotide Polymorphisms), nukleotido bakarreko polimorfismoak, aztertu ditugu. Izan ere, gure helburua, giza populazioak aurpegiaren morfologiari loturiko datu genetikoetatik abiatuta desberdintzen diren ikustea baita. Hortaz gain, sudur morfologia populazio ezberdinetan aztertu dugu, adibide zehatz gisa.

Lehenik eta behin, bilaketa bibliografiko bat burutu da datu-baseetan, aurpegiko morfologian eragina duten SNPen informazioa bilatzeko. Ondoren, 1000 Genoma proiektuko datu basean, munduko populazioetako gizabanakoen informazio genetikoa lortu dugu SNP horietarako. Segidan, datuen analisi estatistikoak egin dira eta analisi multibarienteen bitartez populazioen taldekatzeak irudikatu dira, Oinarrizko Osagaien Analisia burutuz (OOA). 1000 Genoma proiektuan analizatu diren populazio bakoitzerako sudurreko morfologiarekin loturiko SNP bakoitzerako PRS (Polygenic Risk Score) balioak kalkulatu dira.

Irudia: SNPek eragina duten ezaugarrien irudikapena. Beltzez, sudur zubiaren zabalera; gorriz, sudurraren luzera; urdinez, sudurraren zabalera; eta berdez, sudur-hegalen luzera. (Iturria: Ekaia aldizkaria)

Gure emaitzetan populazioen historia demografikoak aurpegiaren morfologiaren aldakortasunaren proportzio handia azaltzen duela aurkitzen dugu. Izan ere, bai SNP morfologikoekin egindako OOAk, bai kontrol moduan erabilitako SNPekin egindako OOAk antzeko sakabanatze eredua jarraitzen dutela ikus dezakegu. Hau da, indibiduoen taldekapena euren jatorri geografikoaren araberakoa da eta populazio ezberdinak modu berdintsuan desberdindu daitezke bai aurpegiko morfologian eragina duten SNPetan, zein kontrolerako ausaz aukeratu diren SNPetan ere. Horrela, lehendabiziko banapen garrantzitsuena Afrika eta gainontzeko populazioen artean ematen da. Afrikaz kanpoko populazioen artean, oso ondo bereizten dira ekialdeko asiarrak. Hala ere, aurpegiko morfologiari loturiko SNPen OOAn lehenengo ardatzak Asiaren ekialdeko populazioak gainontzeko populazioetatik bereizten ditu eta SNP-kontroletan, Afrikar populazioa da gainontzeko populazioetatik bereizten dena.

Sudurreko morfologiaren PRS (Polygenic Risk Score) balioei dagokionez, populazioetan ezberdintasun nabariak ikusi ditugu. Alde batetik, baliorik txikienak europarretan behatu dira. Baliorik handienak, ordea, Afrika eta Ekialdeko Asiako populazioetan. Horrenbestez, historia demografikoak aurpegiaren morfologiarekin erlazionaturiko aldakortasun genetikoan eragin handia izan duen arren gaur egungo populazioetan agertzen den aurpegiko morfologiaren aldakortasuna beste faktore batzuen menpe ere egon daiteke. Horrela, hautespen sexuala bezalako beste faktore batzuek ere eragina izan dezakete, nahiz eta maila txikiagoan. Hortaz gain, populazioetan ikusten diren sudur morfologia ezberdinak moldapen morfologiko moduan azaldu daitezke. Izan ere, beste ezaugarri morfologiko batzuk bezala, sudurraren morfologia klimarekin estuki lotuta dagoela argitaratu da, sudurreko muki mintzak arnasten den airea berotzen eta hezetzen duelako, arnasbideetara pasatzeko prestatuz.

Gure laneko emaitzak kontuan hartuta, ez dugu behar adina SNP kopurua giza aurpegiaren morfologia populazioen banapen geografikoaren arabera aurresateko. Kontuan hartu behar da, gainera, ezaugarri konplexuak ikertzen ari garela eta beraz horien efektua neurtzea zailagoa dela. Azkenik, aurpegiaren ezaugarriei loturiko SNPen azterketa, auzitegi zientzietan ere erabilgarria izan daiteke, nahiz eta gaur egun, DNAtik abiatuta banako baten identifikazio fenotipikoa konplexua den arren.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 44
• Artikuluaren izena: Gizakiaren aurpegiaren ezaugarri fenotipikoei loturiko aldakortasun genetikoaren analisia.
  
• Laburpena: Aurpegiaren morfologia ezinbestekoa da banakoak euren artean ezberdindu ahal izateko. Lan honetan, aurpegiko ezaugarrietan eragina duten SNPak aztertu ditugu. Populazioen historia demografikoak aurpegiaren morfologiaren aldakortasunaren proportzio handia azaltzen duela aurkitzen dugu. Hala ere, aurpegiaren aldakortasunean hautespen sexuala bezalako beste faktore batzuek ere eragina izan dezakete, nahiz eta maila txikiagoan. Sudurraren morfologian arreta jarriz, Asia ekialdeko eta Afrikako populazioek sudur zabalagoa dute oro har, eta europarrek estuagoa. Bestalde, aurpegiaren ezaugarriei loturiko SNPen azterketa auzitegi-zientzietan ere erabilgarria izan daiteke, nahiz eta gaur egun DNAtik abiatuta banako baten identifikazio fenotipikoa konplexua den. Lan honen helburua da giza populazioak aurpegiaren morfologiari loturiko datu genetikoetatik (SNPak) abiatuta desberdintzea posible den egiaztatzea.
• Egileak: Amaia Cabrejas, Santos Alonso eta Neskuts Izagirre
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 291-317
• DOI: 10.1387/ekaia.22949

Egileez:

Amaia Cabrejas, Santos Alonso eta Neskuts Izagirre UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Genetika, Antropologia Fisikoa eta Animalien Fisiologia Saileko ikertzaileak dira.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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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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