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Reprograma tu cerebro: descubren que una neurona ya diferenciada puede transformarse en otra

Ciencia

Por: pijamasurf - 01/22/2013

Científicos de Harvard logran reprogramar neuronas en el cerebro, haciendo que estas se convierten en un tipo distinto de células nerviosas, abriendo un interesante campo en la reprogramación de la mente humana.

La neuroplasticidad, la capacidad que tiene el cerebro de transformar sus componentes, sigue sorprendiendo a los científicos. Muchos de nosotros crecimos con el prejuicio de que los procesos neuronales eran irreversibles, o que las neuronas eran irrecuperables, pero la neuroplasticidad y la neurogénesis muestran lo contrario.

Un nuevo descubrimento realizado por biólogos de la Universidad de Harvard ha alterado los supuestos de la neurobiología --demostrando que  es posible transformar un tipo de neurona ya diferenciada en otro tipo de neurona dentro del cerebro.

El descubrimiento encabezado por Paola Arlotta y Caroline Rouaux "nos dice que tal vez el cerebro no es tan inmutable como siempre habíamos creído, ya que por lo menos durante una ventana temprana de tiempo se puede reprogramar una clase neuronal  en otra", dijo Arlotta.

Anteriormente Doug Melton, también de la Universidad de Harvard, había descubierto el principio de  la reprogramación de células diferenciadas dentro del cuerpo, luego de que el Harvard Stem Cell Institute logrará reprogramar células exócrinas del páncreas directamente en células beta productoras de insulina.

Ahora Arolotta y Rouaux han probado que las neuronas también pueden "cambiar su mente".  En el experimento se atacó neuronas de proyección callosas, que conectan los dos hemisferios del cerebro, y se logró convertirlas en neuronas similares a las corticoespinales motrices, una de los dos tipos de nueronas destruidas  por la Esclerosis Lateral Amiotrófica, o Enfermedad de Lou Gehrig. Para lograr esta reprogramación de identidad neuronal, los investigadores usaron un factor de transcripción llamado Fezf2, el cual se sabe juega un papel importante en el desarrollo de neuronas corticoespinales en un embrión.

La reprogramación fue lograda dentro del cerebro vivo de un ratón, y no en células aisladas en el laboratorio. Los retos ahora son ver si el experimento es replicable en ratones más viejos y luego en personas. Si se logra reproducir, las implicaciones son enormes, para empezar en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas. Estas enfermedades afectan generalmente sólo un tipo de población neuronal, dejando a las otras indemnes: uno podría convertir las neuronas ilesas en aquellas que la enfermedad mata, algo que sería suficiente para mantener el funcionamiento básico.

Este trabajo no sólo tiene implicaciones para la cura de enfermedades sino revela una nueva dimensión de enorme potencial en el aumento y perfeccionamiento de las capacidades mentales de una persona, especialmente orientada al desarrollo de tareas específicas. Aunque habría que modular para no caer en un desequilibro, es emocionante pensar en lo que podría suceder si por ejemplo aumentaramos en cierto momento la cantidad de neuronas espejo en un cerebro, desarrollando estados de hiperempatía, por citar solamente un ejemplo. De la mano de la reprogramación celular, la transformación neuronal es el heraldo de una era en la que el hombre dejará de tener una identidad fija y se convertirá en un proceso de información mutante, que podrá quizás convertirse en cualquier cosa.

[Science Daily]

 

Físico encuentra fórmula matemática que conecta a todos los seres vivos del planeta

Ciencia

Por: pijamasurf - 01/22/2013

Geoffrey West, físico teórico, encuentra fórmula para calcular la esperanza de cualquier ser vivo en el planeta, una constante que comparten desde un célula y un alga hasta una ballena e incluso realidades más complejas y colectivas como los ecosistemas y las sociedades.

Desde tiempos remotos se cree que la vida en nuestro planeta está, en todas sus expresiones, secretamente conectada, una idea que históricamente ha oscilado entre la religión y la ciencia, la especulación metafísica del mundo y la experimentación fáctica y objetiva.

Recientemente Robert Krulwich, en el sitio de la Radio Pública de Estados Unidos (NPR), reseñó una interesante fórmula matemática que hace eco de esta creencia, pues asegura que con ella es posible calcular cuánto vivirá todo ser en nuestro planeta, desde una célula hasta incluso “organismos” más complejos como una sociedad o un sistema económico.

La ecuación es obra del físico Geoffrey West, reconocido científico que fue presidente del Santa Fe Institute, un centro académico independiente especializado en la investigación teórica de varias disciplinas, física, biología, computaciones y sistemas sociales.

“Puedes ponerlo en matemáticas”, dice West refiriéndose a la “extraordinaria regularidad” de los patrones  de vida y muerte que siguen plantas, animales y demás seres vivos de nuestro planeta.

En este sentido el deceso es un asunto relacionado estrechamente con las dimensiones físicas del individuo: la vida es corta para los organismos pequeños y larga para los de gran tamaño, una correspondencia que también se traduce en una constante, gracias a la cual es posible pronosticar con notable precisión por cuánto tiempo se extenderá. Explica Krulwich:

La fórmula es un ejercicio simple de cuatro fuerzas [a simple quarter-power exercise]: tomas la masa de una planta o un animal y su razón metabólica es igual a su masa menos tres cuartos de su energía.

“Esta regla parece gobernar toda la vida”, dice Krulwich. West, por su parte, ofrece más detalles:

[…] si graficas, por ejemplo, poniendo la razón metabólica en el eje de las Y y el tamaño en el eje de las X, debido a la extraordinaria diversidad y complejidad del sistema y la contingencia histórica, esperarías que todos los puntos sobre el mapa representan, claro, la historia y la geografía y así sucesivamente.

Bueno, pues la verdad es que te encuentras con lo opuesto. Llegas a una curva simple y esa curva tiene una fórmula matemática muy simple. Proviene de una ley simple de energía. De hecho, la ley de la energía no solo es matemáticamente simple en sí misma, sino que tiene un exponente que es extraordinariamente simple. El exponen es muy cercano al número 3/4.

Primero que nada, eso fue sorprendente por sí solo, que ves al graficar. Pero más importante es que la escala se manifiesta en toda la vida desde los ecosistemas hasta, hacia abajo, en las células. Así que esta ley es verdaderamente notable. Va de lo intracelular a los ecosistemas en casi 30 órdenes de magnitud. Son el mismo fenómeno.

Más todavía, si buscas por cualquier variable fisiológica, como el promedio con que el oxígeno se difunde en los pulmones, la extensión de la aorta, cualquier cosa que tenga que ver con la fisiología de cualquier organismo, o si miras hacia cualquier evento de la historia vital como cuánto vivirás, cuánto vive un organismo, cuánto tarda en madurar, cuál es su razón de crecimiento, etc. y te preguntas cómo graficarlo, la escala es muy similar.

Eso es: se escala como una ley de energía simple. Lo extraordinario de esto es que la ley de energía tiene un exponente, que siempre es un múltiplo simple de un 1/4. Lo que tú determinas tan solo de los datos es que hay un número extraordinariamente simple, 4, que parece dominar toda la biología a través de todos los grupos taxonómicos desde lo microscópico hasta lo macroscópico.

La idea de este cálculo es que ofrece una estimación de cuándo se supone que un ser vivo tendría que morir, una fórmula para conocer su esperanza de vida con precisión absoluta.

Como bien anota Jesus Diaz en Gizmodo, se trata de una “extraordinaria perspectiva del mundo, la idea de que hay algo invisible que nos gobierna a todos, un sistema matemático que cronometra la vida biológica en todas sus escalas”.

Que es, justamente, lo que muchas escuelas de pensamiento, corrientes espirituales y místicas, e incluso la mera intuición ha sostenido desde hace siglos.

Con información de NPR y Gizmodo