IX Edición del Carnaval de la Física.

Astronomía, astrofísica y cosmología

El efecto Doppler y el origen del Universo (El busto de Palas)

El efecto doppler es algo con lo que estamos muy familiarizados. Aunque no sepamos cómo se llama en cuanto nos dicen lo que es lo reconocemos inmediatamente. Lo que alguno a lo mejor no sabe es que su conocimiento fue clave para determinar la mejor teoría sobre el origen del universo que tenemos.

Restos planetarios (Eureka)

Las estrellas acaban su ciclo, muy bien. ¿Y qué pasa con los planetas que las orbitan?

Notas sobre las estrellas variables tipo W Ursae Majoris (Astrofísica y física)

Existen cuerpos celestes fascinantes más allá de los agujeros de gusano, negros o de otro tipo. Las estrellas binarias eclipsantes son uno de ellos.

Esas raras galaxias primitivas (Últimas noticias del cosmos)

Estamos acostumbrados a ver las fotos de Hubble de las preciosas galaxias “actuales”: elípticas, barradas, espirales. Pero ¿has visto alguna vez las formas de las galaxias primitivas?

Tal vez la energía oscura no sea un misterio (Gravedad cero)

¿Puede algo oscuro no ser un misterio? Hay quien dice que sí, rayando el argumento antrópico.

Física general e historia de la física

El sincrotón Alba: qué es, cómo funciona y para qué sirve (El busto de Palas)

El aparato más elegante a esta orilla del Mississipi.

¿Cómo sabemos que los átomos existen? (Experientia docet)

Si te parece evidente la respuesta, intenta responder sin mirar.

Apuntes de física: el mundo de las subpartículas (G.O.C.O.)

Atención, pregunta: Newton es a la física clásica como Yukawa es a ?

¡Siempre persiguiendo sueños! (Blog de Emilio Silvera V.)

Una Teoría para dominarlos a todos. Una Teoría para encontrarlos, una Teoría para atraerlos a todos y atarlos en las Tinieblas.

Sé mucho. Sé demasiado. Soy un viejo cuántico (Ese punto azul pálido)

Pauli fue un genio, pero tenía un carácter muy peculiar. En su último gran intento de teoría tuvo como compañero de viaje a Heisenberg, que pagó las consecuencias.

¿Por qué el Dr. Manhattan eligió a Bohr? (Ese punto azul pálido)

El Dr. Manhattan sabía lo que se hacía y optó por el hidrógeno à la Bohr.

Los colores en el cielo (atardeceres rojos y negras noches) (Física, arroz, y frijoles)

Cuando uno ve imágenes tomadas en el espacio exterior el espacio aparece negro igual que en la Tierra de noche. Entonces ¿por qué el cielo es azul de día y rojo al atardecer?

Analiza una estrella (Pirulo cósmico)

Muchas veces uno se pregunta cómo es posible conocer la composición de cualquier cosa que haya en el espacio. Y la respuesta tiene un nombre, espectroscopía.

Velocidades inimaginables (Blog de Emilio Silvera V.)

La gravedad hace al espacio-tiempo lo que la humedad a una hoja de papel.

Física aplicada

Levitación magnética y leche desnatada (Amazings.es)

¿Cómo medirías la calidad de la leche con un instrumento portátil y barato? Usando levitación magnética, naturalmente.

Las dosis diarias de Alberto Montt / Alberto Montt-en eguneroko dosiak (El navegante)

Por fin tus conocimientos de física sirven para algo bueno: reírte (y en dos idiomas).

El microscopio que vino del frío (Curiosidades de la microbiología)

Freeze! ¡Congélate! gritan los policías en las películas americanas cuando quieren que el criminal que huye se detenga inmediatamente. En este caso el criminal que se congela es un virus y le hacen la ficha átomo a átomo.

Biodigestores: ¿quién dijo que la caca no sirve? (Cienciamia)

Tus necesidades físicas puestas al servicio de la humanidad.

El efecto de Coanda en una cuchara y cómo funciona el ala de un avión (Francis (th)E mule science’s news)

Las veces que habré puesto perdido el suelo o el mantel al verter la leche y resulta que el malandrín tiene nombre y utilidad.

Muchas gracias a todos los participantes. He disfrutado una barbaridad leyéndoos.

El papel dominante del cerebro en el envejecimiento.

Después de dos días de ayuno dos grupos de ratones tenían un aspecto muy diferente. Los miembros de uno de ellos se acurrucaban todos juntos en una esquina del recinto, mientras que los del otro estaban activos y alertas. La diferencia entre ellos estaba en que los segundos habían sido producidos mediante técnicas de ingeniería genética de tal forma que sus cerebros producían más la sirtuina que codifica el gen SIRT1, una proteína, específicamente una enzima desacetilasa, que está relacionada con el envejecimiento y la longevidad.

Este resultado demuestra que la proteína SIRT1 en el cerebro participa en un mecanismo que permite a los animales sobrevivir cuando la comida es escasa. Y esto podría estar relacionado con el incremento en el tiempo de vida que producen las dietas de baja ingesta calórica. La investigación fue llevada a cabo por un grupo de investigadores encabezado por Shin-Ichiro Imai, de la Universidad Washington en San Luis y sus resultados aparecen publicados en el Journal of Neuroscience.

Aparentemente el mayor nivel de SIRT1 cerebral interviene en mecanismos internos que hacen que el ratón use la energía más eficientemente, lo que les ayudaría a desplazarse a la búsqueda de comida incluso después de un ayuno prolongado. Esta mejor eficiencia energética les podría ayudar a retrasar el envejecimiento y aumentar el tiempo de vida.

Investigaciones anteriores han demostrado que la SIRT1 está en el centro de una red que conecta el metabolismo y el envejecimiento. Existe una versión de este gen en muchas especies (si no todas) en las que coordina las reacciones metabólicas y la respuesta a la nutrición. La SIRT1 se activa en condiciones de acceso limitado a fuentes de energía metabólica (baja ingesta calórica), que se ha demostrado que alargan la vida en animales de laboratorio.

Lo interesante de este estudio es que se ha encontrado que la actividad extra de los ratones reside en una región concreta del cerebro, en el hipotálamo, que controla funciones vitales como la sensación de hambre, la temperatura corporal, la respuesta al estrés y los ciclos sueño-vigilia.

En un primer momento, y de forma no prevista, los investigadores detectaron que los ratones sometidos a baja ingesta calórica tenían unos niveles altos de SIRT1 y las neuronas activadas en dos regiones concretas del hipotálamo, los núcleos dorsomedial y lateral.

Para la siguiente fase de la investigación Imai y sus colegas desarrollaron ratones que producían continuamente cantidades más altas de SIRT1 en sus cerebros con objeto de observar qué efecto podría tener. En esta fase es cuando se observó el comportamiento que describíamos al principio, con los ratones con exceso de SIRT1 activos mientras ayunaban. Esta sería la primera vez que se demuestra que la SIRT1 es un mediador importante para la adaptación de la conducta a las condiciones de baja ingesta calórica.

Otro dato interesante del estudio es que estos ratones que sobreexpresan la SIRT1 también mantienen temperaturas más altas tras 48 horas de ayuno que los ratones ordinarios, que experimentan una caída de temperatura durante el ayuno.

El equipo también examinó ratones que no eran capaces de producir SIRT1 en sus cerebros. Durante las condiciones de dieta restrictiva, estos ratones no incrementaron su actividad, y su temperatura corporal bajó más de lo normal, reforzando la idea de que la SIRT1 era esencial para las respuestas de alta actividad y alta temperatura corporal.

Finalmente los investigadores se centraron en el papel de SIRT1 en el hipotálamo, encontrando que durante la dieta restrictiva, la SIRT1 favorecía la producción del receptor de la orexina tipo 2 (OX2) en los núcleos del hipotálamo que mencionábamos antes. Este receptor está implicado en la regulación del metabolismo, la ingesta de comida y la sensibilidad a la insulina. No sólo eso, los ratones que sobreexpresan la SIRT1 presentaban mayor respuesta neurológica a la ghrelina, la hormona producida en el estómago cuyos altos niveles le indican al cerebro que tenemos hambre y que estimula el hipotálamo durante las condiciones de baja ingesta calórica. Ambos hallazgos refuerzan el papel de la SIRT1 en la respuesta hipotalámica a la restricción calórica.

El siguiente paso lógico es comprobar si los ratones con exceso de SIRT1 viven más.

Este trabajo sugiere que el cerebro, y en concreto el hipotálamo, podría jugar un papel dominante en el control del ritmo de envejecimiento.

Referencia:

Satoh, A., Brace, C., Ben-Josef, G., West, T., Wozniak, D., Holtzman, D., Herzog, E., & Imai, S. (2010). SIRT1 Promotes the Central Adaptive Response to Diet Restriction through Activation of the Dorsomedial and Lateral Nuclei of the Hypothalamus Journal of Neuroscience, 30 (30), 10220-10232 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1385-10.2010

Imagen: SIRT1 fluorescente en el hipotálamo de un ratón. Cortesía de Shin-Ichro Imai, Universidad Washington en San Luis

Adaptación por simbiosis: un mecanismo alternativo para la evolución.

Cuando se habla de los mecanismos de la evolución se suelen enumerar dos: la selección natural y la deriva genética. La selección natural favorece a los genes que mejoran la capacidad de supervivencia y reproducción del organismo. La deriva genética es el cambio aleatorio en la frecuencia de cada una de las formas alternativas que puede tener un gen (estas formas alternativas se llaman alelos). Pero, como acaban de ilustrar espectacularmente unos investigadores encabezados por John Jaenike, de la Universidad de Rochester (EE.UU.), existe otro que no usa a los genes en absoluto, sino la simbiosis. El artículo aparece en Science.

En síntesis se trata de un caso en el que una bacteria infecta a un animal, esta infección confiere al animal que la tiene una ventaja reproductiva y la bacteria termina “heredándose” de la madre a las crías (la madre infecta a las crías). Esta relación simbiótica entre el animal huésped y la bacteria le proporciona al huésped una defensa lista para su uso contra un peligro de su entorno y, por lo tanto, se ha extendido en la población por selección natural, de la misma manera en la que lo haría una mutación genética favorable.

El trabajo de Jaenike y sus colegas representa la primera vez que se informa de este efecto con este nivel de detalle en animales que viven en libertad. Sin embargo, no debe ser algo tan raro en la naturaleza. Aparte de lo que este estudio supone para un mejor conocimiento de los mecanismos de la evolución, también puede representar una ayuda a la hora del desarrollo de bacterias para combatir enfermedades en los humanos.

Los investigadores han estudiado una especie de mosca, Drosophila neotestacea, que se vuelve estéril por un nemátodo (un gusano redondo) parásito llamado Howardula aoronymphium. Los nemátodos invaden las moscas hembra cuando son jóvenes, horadando su piel mientras se alimentan de setas, e impidiendo que puedan producir huevos cuando maduran. Sin embargo, cuando una mosca también está infectada por una especie de bacteria llamada Spiroplasma, los nemátodos no crecen bien y no esterilizan a las hembras.

Los investigadores también han podido constatar que, a resultas del impacto beneficioso de Spiroplasma, la bacteria se ha estado expandiendo por América del Norte y aumentando la frecuencia con la que aparece en las moscas al pasar de madres a hijos. La comprobación de ejemplares guardados desde los primeros años ochenta del siglo XX demostró que la bacteria sólo estaba presente en alrededor del diez por ciento de las moscas del oriente de Estados Unidos. Para 2008 la frecuencia de la infección por Spiroplasma había alcanzado el ochenta por ciento. Los científicos deducen que este crecimiento tan sustancial es una respuesta evolutiva a la reciente colonización de América del Norte por los nemátodos. Cuando los gusanos invadieron el subcontinente la bacteria demostró ser una defensa práctica y potente contra el efecto esterilizador de los nemátodos.

En la actualidad la mayoría de las moscas del este de Estados Unidos portan la bacteria, y la infección bacteriana parece estar extendiéndose hacia el oeste. Sin ninguna mutación en sus propios genes, las moscas han desarrollado rápidamente una defensa contra un parásito tremendamente pernicioso simplemente incorporando otro organismo y pasándolo de generación en generación.

Este trabajo también puede tener implicaciones para el control de enfermedades en humanos. Los nemátodos portan y transmiten enfermedades muy graves, incluyendo la segunda causa de ceguera en el mundo, la oncocercosis, y la elefantiasis. La investigación de Jaenike es la primera prueba de la existencia de una defensa natural bacteriana contra un nemátodo, lo que abre una nueva vía de investigación para el control de estas enfermedades.

Referencia:

Jaenike, J., Unckless, R., Cockburn, S., Boelio, L., & Perlman, S. (2010). Adaptation via Symbiosis: Recent Spread of a Drosophila Defensive Symbiont Science, 329 (5988), 212-215 DOI: 10.1126/science.1188235

Imagen: disección de un ejemplar de D. neotestacea; se aprecia el nemátodo y la descendencia de éste. Cortesía de J. Adam Fenster, Universidad de Rochester.

Amazings.es: Levitación magnética y leche desnatada.

A la mayoría de la gente la levitación magnética le suena a tren de alta velocidad. Es lo que, efectivamente, permite al Shanghai Transrapid deslizarse sin fricción sobre los raíles hasta alcanzar los 430 km/h. Pero la misma tecnología tiene un uso mucho más de andar por casa: comprobar la calidad de la comida y del agua.

Continúa en Amazings.es

¿Por qué abuelas?: El origen evolutivo de la menopausia.

En el sentido evolutivo más estricto, la reproducción es la única medida del éxito. La menopausia, por tanto, plantea un enigma: en un puñado de especies, incluida la humana, las hembras dejan de ser fértiles décadas antes de morir. Esto supone un enigma porque limita el número de descendientes que pueden producir. Sin embargo, un estudio reciente sugiere que la explicación está en el extraordinario valor que tiene tener una abuela.

El éxito evolutivo no es sólo una carrera loca para reproducirse; también requiere que sobreviva el mayor número posible de descendientes. Así, según la “hipótesis de la abuela”, un período de infertilidad puede dejar a una mujer libre para cuidar un mayor número de nietos. A pesar de la popularidad de esta hipótesis, no ha sido posible probarla de forma concluyente, a lo que ha contribuido no poco el hecho de que la menopausia haya evolucionado sólo en los grandes simios y en dos cetáceos, el calderón y la orca.

Para intentar arrojar algo de luz en este asunto Rufus Johnstone de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) y Michael Cant de la Universidad de Exeter (Reino Unido) han elaborado modelos por ordenador para estimar el beneficio de ayudar a los compañeros de grupo. Según sus resultados, que se han publicado en los Proceedings of the Royal Society B, es la estructura social misma de los grandes simios y los cetáceos menopáusicos la que convierte a las abuelas en una opción evolutiva válida.

En muchas especies, por ejemplo, los machos abandonan el grupo cuando alcanzan la madurez, mientras que las hembras se quedan. Como resultado, con cada nueva generación, los machos inmigrantes aportan nuevos genes y, en promedio, las hembras más viejas están menos relacionadas genéticamente con el grupo. Esto reduce el atractivo de ayudar a criar las crías de otra hembra. Por contra, cuando son las hembras que acaban de madurar sexualmente las que abandonan el grupo para unirse a un clan de machos (como podrían haber hecho los ancestros humanos), cada vez se encuentran más relacionadas con el resto de miembros del grupo ya que su descendencia constituye una proporción creciente de la comunidad. Cuando ambos sexos buscan pareja fuera del grupo pero vuelven a él para criar (como hacen los cetáceos), las hembras que se van haciendo mayores encuentran un mayor beneficio evolutivo en prestar ayuda. Según estos resultados, a pesar de sus diferencias, las sociedades de los grandes simios, calderones y orcas favorecen la transición hacia abuelas estériles.

De hecho, en los cetáceos y en los humanos han evolucionado estilos similares de ser abuelas alimenticias. Para los humanos, las mujeres mayores aportan una mayor capacidad de recolección (hablando en términos de la evolución de la especie) y experiencia a la hora de criar a unas crías que emplean mucho tiempo en poder valerse por sí mismas. Aunque está menos estudiado, las matriarcas cetáceas guiarían a sus jóvenes parientes a ricas zonas de caza a lo largo de las rutas migratorias.

Referencia:

Johnstone, R., & Cant, M. (2010). The evolution of menopause in cetaceans and humans: the role of demography Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences DOI: 10.1098/rspb.2010.0988

Imagen de calderones gentileza de F. Bassemayousse (WWF-Columbus).

Einstein y...el comunismo.

Einstein tenía unas ideas políticas muy claras y las expresaba sin ambages. No tenía miedo de prestar su apoyo a cualquier causa que pensara que mereciese la pena, sin embargo no le gustaba “pertenecer” a nada, por lo que permanecía en la periferia de cualquier grupo al que respaldase, a menudo criticándolo tanto como lo alababa. Nunca fue miembro del partido comunista, pero sus ideas de izquierdas le hicieron frecuentar la compañía de numerosos grupos de tendencias comunistas.

Einstein fue muy cuidadoso con sus afiliaciones políticas. Se sabe que reusó unirse a ciertas organizaciones concretamente porque estaban regidas por lo que el interpretaba que era un ideario comunista, y sin embargo es evidente que, al menos en el último tercio de su vida, estuvo claramente alineado con una visión marxista del mundo. En la Alemania de comienzos de los años treinta Einstein firmaba a menudo peticiones del Rote Hilfe Deutchlands (Socorro Rojo de Alemania, RHD; entidad de ayuda humanitaria dependiente del Partido Comunista de Alemania, KPD) y llegó a formar parte del consejo de administración de dos casas de acogida de niños del RHD, junto con otras personalidades alemanas como Thomas Mann. También fue conferenciante en el Marxistischen Arbeiterschule (Escuela de los trabajadores marxistas), también afiliado al KPD (por supuesto su conferencia se tituló “Lo que un obrero debería saber sobre la teoría de la relatividad”).

Su traslado a Estados Unidos no influyó en sus posiciones de izquierda. En mayo de 1949, escribió para Monthly Review un artículo titulado “¿Por qué socialismo?” en el que describía los problemas que él veía en el mundo, desde el racismo a la pobreza, y cómo el socialismo podía representar una vía de solución (aquí, el original en inglés; aquí, la traducción al español). En él afirmaba:

“Estoy convencido de que hay solamente un camino para eliminar estos graves males: el establecimiento de una economía socialista, acompañado por un sistema educativo orientado hacia metas sociales. En una economía así, los medios de producción son poseídos por la sociedad y utilizados de una forma planificada. Una economía planificada que ajuste la producción a las necesidades de la comunidad, distribuiría el trabajo a realizar entre todos los capacitados para trabajar y garantizaría un sustento a cada hombre, mujer, y niño. La educación del individuo, además de promover sus propias capacidades naturales, procuraría desarrollar en él un sentido de la responsabilidad para sus compañeros-hombres en lugar de la glorificación del poder y del éxito que se da en nuestra sociedad actual.”

Unas afirmaciones que, en un tiempo de patriotismo exacerbado y en plena Guerra Fría, no estaban destinadas a ser del gusto de la opinión pública estadounidense, a pesar de la crítica velada a la Unión Soviética de su último párrafo:

“Sin embargo, es necesario recordar que una economía planificada no es todavía socialismo. Una economía planificada puede estar acompañada de la completa esclavitud del individuo. La realización del socialismo requiere solucionar algunos problemas sociopolíticos extremadamente difíciles: ¿cómo es posible, con una centralización de gran envergadura del poder político y económico, evitar que la burocracia llegue a ser todopoderosa y arrogante? ¿Cómo pueden estar protegidos los derechos del individuo y cómo asegurar un contrapeso democrático al poder de la burocracia?”

Este artículo atrajo la atención del FBI, que ya tenía un expediente sobre las actividades relacionadas con el comunismo de Einstein. El expediente había sido abierto por el FBI en 1932, con una denuncia de la Corporación Patriótica de Mujeres, antes incluso de que Einstein se mudase a Estados Unidos. La carta de denuncia había sido escrita por “la señora de Randolph Frothingham” [sic.] y enviada al Departamento de Estado (equivalente al Ministerio de Asuntos Exteriores). Muy bien escrita e inteligentemente organizada como un documento judicial, pero llena de información cuestionable, acusaba a Einstein de pertenecer a más organizaciones anarcocomunistas que Stalin o Trotsky, y de que deseaba destruir el gobierno de los Estados Unidos así como a “la iglesia americana”. Si bien la descripción de Einstein era tanto incorrecta como demasiado dramática, llegó en un momento de la historia en el que la amenaza que suponía el espionaje soviético era algo muy real, por lo que la carta no fue despreciada por el FBI. Desde ese momento siempre consideró la posibilidad de que Einstein fuese un espía soviético.

Está claro que Einstein no era un espía. También es cierto que nunca ocultó sus simpatías hacia los partidos, asociaciones y personas de izquierdas. De hecho, defendió públicamente a los acusados por ser comunistas. Con tantas declaraciones públicas, un observador interesado en ver en él a un prosoviético tenía toda la munición necesaria. El número de la revista Life del 5 de abril de 1949 mostraba varias fotografías de personajes públicos que, según la revista, bien porque eran unos inocentones o porque eran criptocomunistas, prestaban su imagen para disfrazar el monstruo comunista. Bajo el titular “Dupes and Fellow Travelers Dress Up Communist Fronts” (“Primos y compañeros de viaje disfrazan los frentes comunistas”) aparecía el retrato de Einstein en posición central (“communist front”, frente comunista, era el término usado por el partido Comunista de los Estados Unidos, CPUSA, para referirse a las organizaciones relacionadas con el Komintern, la Internacional Comunista).

Su asociación con los comunistas estadounidenses no implica que pensase que las políticas de la Unión Soviética no fuesen problemáticas. Los ataques de Stalin a los derechos humanos no pasaron desapercibidos para Einstein; y la angustiosa situación de los judíos en Rusia era una preocupación adicional. Por otra parte, por alguna razón, siguió percibiendo el gobierno de Stalin como menos maligno que el de Hitler. Muchos colegas se sentían asombrados y consternados por esto, y a pesar de sus esfuerzos por convencerle, Einstein nunca igualó los dos regímenes.

El expediente del FBI afirma que Einstein estuvo relacionado con 34 frentes comunistas entre 1937 y 1954 y que era consejero honorario de 3 de ellos. Si bien el concepto de frente comunista empleado por el FBI por aquella época era muy amplio, y considerando que el número real no fuese tan alto, Einstein claramente tenía conexiones con organizaciones que, a su vez, mantenían relaciones con el Partido Comunista. Sin embargo, no parece que tuviese más que otras personalidades significadas políticamente en aquella época.

¿Cómo sabemos que existen los átomos?

Todo el mundo está familiarizado con el concepto de átomo. De hecho las palabras átomo o molécula forman parte del vocabulario corriente. Sin embargo, de vez en cuando, aparece alguien que, ante la presentación de un resultado de la investigación científica, pregunta cómo se puede estar tan seguro de algo que no se ha visto o no se ha tocado. Algunos llegan incluso al extremo de hablar de fe, equiparando la “creencia” en los átomos con su derecho a creer en su dios preferido. A continuación damos tres respuestas a la pregunta “¿cómo podemos saber realmente que los átomos existen?”. Estas respuestas se caracterizan por el hecho de que cualquiera puede reproducir los experimentos en cualquier lugar y obtendrá siempre los mismos resultados. Las creencias religiosas o en pseudociencias no pueden dar respuestas así.

Desde al menos la época de los antiguos griegos muchos pensadores han postulado la existencia de los átomos. Por “átomos” los griegos se referían a unas esferas de materia tan pequeñas que eran invisibles, duras e irrompibles, que constituían los diferentes elementos de los que se formaban los objetos materiales en el mundo físico. Esta idea fue despreciada durante muchos siglos hasta que volvió a surgir durante la Revolución Científica del siglo XVII gracias a pensadores de la talla de Descartes, Boyle, Newton o Gassendi. La investigación del calor y de la química durante el siglo XIX aportó grandes apoyos a la existencia de estos supuestos átomos que, por supuesto, nadie podía ver (y que hoy día apenas podemos adivinar con la tecnología actual). El siglo XX vería la confirmación de su existencia más allá de toda duda razonable.

Así pues, ¿cómo sabemos que los átomos existen realmente? Daremos tres respuestas en orden cronológico.

La primera respuesta es la ley de las proporciones definidas o ley de Proust: las investigaciones químicas a finales del siglo XVIII y principios del XIX mostraron que los elementos participan en los compuestos en proporciones que siempre son expresables como números naturales asignados a cada elemento. Estos compuestos nunca presentaban la participación de un elemento como una parte de una unidad, sugiriendo que son unidades indivisibles de cada elemento, que podemos llamar átomos. Por ejemplo, 1 unidad de sodio se combinaba con una unidad de cloro para obtener 1 unidad de sal, pero nunca 1,5 unidades de sodio con 1,1 unidades de cloro. Esta ley, puramente experimental, recibió apoyo teórico cuando John Dalton publicó su teoría atómica en 1803.

La segunda respuesta es la teoría cinética de los gases o la distribución de Maxwell-Boltzmann: a lo largo del siglo XIX las investigaciones en termodinámica y en el estudio de los gases demostraron que la teoría atómica de la materia era capaz de dar cuenta de muchas propiedades de la materia que no pueden ser fácilmente explicadas de cualquier otra manera. A finales de siglo se pudo demostrar que las propiedades de los gases y el comportamiento del calor como una forma de energía en diferentes situaciones se podían explicar por los movimientos e interacciones de átomos que obedecen las leyes del movimiento de Newton. En 1859 James Clerk Maxwell da a conocer su distribución de las velocidades moleculares, la primera ley estadística de la historia, que proporcionaba el número de moléculas cuya velocidad está en un rango dado. En 1871 Ludwig Boltzmann la generaliza. Una ley fundamental de la naturaleza, la segunda de la termodinámica, se expresa como el logaritmo de una probabilidad.

Pero aún había algunos que sugerían que, si bien la hipótesis atómica era útil y conveniente, eso no la hacía necesariamente válida. La tercera respuesta a la pregunta es la decisiva y es la explicación del movimiento browniano: en 1905 Albert Einstein demostró que la teoría atómica es la única capaz de dar una explicación detallada del movimiento puramente aleatorio de unos granos de polen microscópicos suspendidos en un líquido estacionario. El fenómeno, conocido como movimiento browniano cuando se trata de polen (su nombre general es pedesis), podía ser explicado asumiendo solamente que los granos suspendidos estaban sujetos a colisiones aleatorias por las mucho más pequeñas moléculas del fluido, que impactaban en el grano desde diferentes direcciones. Comparaciones muy cuidadosas en los años siguientes entre las predicciones de Einstein y los movimientos aleatorios observados demostraron una completa coincidencia. Desde entonces nadie ha dudado seriamente de la existencia de los átomos.

Imagen: Fotografía de la estructura atómica del grafito obtenida con un microscopio de fuerza atómica. Cada vértice de cada hexágono es un átomo de carbono. Cortesía de la Universidad de Augsburgo (Alemania).

[Esta es la participación de Experientia docet en el IX Carnaval de la Física que este mes de julio tenemos el honor de albergar.]

¿Qué hace el cerebro cuando no hace nada?: Se constituye la Red Española para el Estudio del Cerebro en Reposo (SRSN).

Cuando no hacemos nada el consumo energético de nuestro cerebro viene a ser el 90% de cuando está a pleno rendimiento. ¿Qué hace el cerebro cuando no está haciendo nada? Hasta ahora la investigación en neurociencias se ha basado en comprobar qué se activa en nuestro cerebro cuando realizamos una tarea. Sin embargo, el funcionamiento “al ralentí” del mismo revela que hay algo que nos estamos perdiendo. Acaba de constituirse en España la SRSN, una red de investigadores con el objetivo de contribuir al conocimiento del cerebro en reposo.

Entrevistamos a María de la Iglesia, del Grupo de Imágenes Médicas del Instituto de Informática Biomédica de la Universidad Politécnica de Valencia, y coordinadora científico-técnica de la SRNS, para que nos explique en qué consiste y cuáles son los objetivos de esta red.

Experientia docet: ¿Qué es la SRSN?

María de la Iglesia: La SRSN son las siglas correspondientes a la “Spanish Resting State Network”. Se trata de una estructura de cooperación entre distintos grupos de investigación en neurociencias pertenecientes a países de habla hispana.

El propósito principal es el estudio de las conexiones intrínsecas cerebrales que se observan a través de los cambios de baja frecuencia en la señal dependiente del nivel de oxigenación en sangre (BOLD) en personas que no están realizando ninguna tarea.

ED: ¿Por qué no se ha aplicado hasta ahora la metodología de ciencia basada en el descubrimiento al estudio del cerebro humano?

MdlI: Para poder aplicar la metodología basada en el descubrimiento son necesarios dos factores críticos que no se habían dado hasta el momento. El primero de ellos es la capacidad de obtener una cantidad de información masiva del problema a resolver. En la actualidad, gracias a la popularización de la Resonancia Magnética Funcional ya es posible realizar la adquisición de imagen cerebral de forma masiva. Por otra parte, también resulta necesario disponer de la capacidad para analizar esa gran cantidad de información. Gracias al desarrollo de las ciencias de la computación y metodologías de análisis como ICA o Análisis de vóxel semilla, es posible en la actualidad abordar el estudio de esta gran cantidad de datos para poder obtener conclusiones grupales.

Ya Marcus E. Raichle comentó en una entrevista realizada por Eduard Punset que un 20% de la energía total que emplea el organismo es consumida por el cerebro, pero toda esa energía no se utiliza para resolver un problema o tarea determinada. ¿Para qué se utiliza esta energía? Esto fue lo que le condujo a escribir un artículo en la revista Science titulado “The Brain’s Dark Energy”.

Aquí se puso de manifiesto el hecho de que hasta ahora la función cerebral se ha estudiado principalmente aplicando una tarea y observando las áreas cerebrales que se activan en el desarrollo de esta tarea. Sin embargo, esto solo supone un incremento del 10% en el consumo metabólico del cerebro. ¿En qué se emplea el 90% restante? No es que el cerebro no haga nada en estado basal, es que aún no sabemos qué está haciendo, y el objetivo de este proyecto es averiguarlo. Se pretende investigar los circuitos intrínsecos del cerebro y ver cómo diversas patologías afectan a este comportamiento, estudiándolos a través de la adquisición de una sencilla secuencia de resonancia magnética.

ED: ¿Se genera un volumen de datos significativo sobre la actividad el cerebro en estado de reposo en España y países iberoamericanos?

MdlI: Este es precisamente el objetivo del proyecto. La capacidad existe, pero hay que concienciar a más grupos para que realicen estas adquisiciones y las compartan. Esto es lo que pretendemos conseguir a partir de ahora. Desde la coordinación queremos evaluar las adquisiciones que están realizando los distintos grupos de investigación al respecto para tener una perspectiva de la situación general.

Los datos necesarios para realizar este proyecto, como ya hemos comentado, se obtienen mediante la toma de una secuencia de resonancia magnética funcional en estado de reposo, lo cual resulta sencillo y viable, por lo que queremos invitar a los distintos grupos de investigación a que se animen a tomar en sus proyectos este tipo de datos.

ED: Si tenemos en cuenta la influencia que el entorno y la experiencia pueden tener en el desarrollo del cerebro, una diferencia importante con el estudio del genoma, ¿hasta qué punto son realmente integrables los distintos grupos de datos obtenidos?

MdlI: Dada la plasticidad cerebral existe una mayor dificultad para establecer conclusiones generales sobre todos los datos obtenidos. Es muy importante recoger las variables más relevantes (datos demográficos) para que quede reflejado el entorno, y así poder realizar comparativas poblacionales.

Olaf Sporns, un profesor de neurociencias en la Universidad de Indiana (EE.UU.), publicó un artículo en 2005 en el que atribuía los defectos a gran escala de la investigación en neurociencia general a la ausencia de una descripción anatómica de base, “fundacional”, del cerebro. Antes de ponerse a investigar, era necesario hacer un mapa. Sporns propuso llamar a este mapa el “conectoma”. El nombre, obviamente, hace recordar a un proyecto importantísimo que había concluido dos años antes con éxito, el Proyecto Genoma Humano. El proyecto al que estaba dando nombre no era menos ambicioso: un atlas sistemático y completo de todas las conexiones del cerebro en un adulto sano.

Unos pocos años después, Los Institutos Nacionales de la Salud (NIH, por sus siglas en inglés) de los Estados Unidos hicieron suya la idea de Sporns y lanzaron el Proyecto Conectoma Humano (HCP, por sus siglas en inglés), con la esperanza de crear un mapa completo del cerebro adulto sano para 2015. El proyecto de los NIH intenta trazar las conexiones a gran escala entre regiones cerebrales tanto a nivel de estructura como función. La especificidad del objeto de a investigación (adulto y sano) presupone la eliminación de muchas fuentes de variabilidad en los datos, haciéndolos muy integrables.

Por ahora, el NIH espera conseguir su objetivo a cinco años de tener completado un mapa región a región potenciando la colaboración entre científicos, muchos de los cuales han pasado años trabajando aisladamente, usando técnicas no verificadas y con pocas reproducciones de los datos obtenidos en laboratorios diferentes.

El impacto del HCP sobre la neurociencia será importantísimo, similar al Proyecto Genoma Humano. De hecho, habrá un antes y un después del HCP. La SRNS intenta coordinar la contribución española al HCP.

ED: Este parece un trabajo de pura investigación básica en el que se va a explorar el cerebro en el más amplio sentido de la palabra, ¿están preparadas las instituciones para financiar proyectos tan generales?

MdlI: Por supuesto que sí. De hecho, la Agencia Valenciana de Salud se ha puesto en marcha para contribuir en este proyecto desde la propia administración pública, aportando la gran cantidad de datos que se podría obtener desde la red de hospitales públicos de la Generalitat Valenciana. En concreto el Dr. Luis Martí-Bonmatí está avalando este proyecto, tanto desde el nuevo Hospital de la Fe como desde el Hospital Quirón de Valencia. El sobrecoste de tiempo que genera alargar una exploración de cabeza 5 minutos es relativamente barato comparado con el beneficio científico y médico del conocimiento aportado. Si consiguiéramos extrapolar este proyecto al resto de comunidades estaríamos proporcionando un gran arsenal de información que podría estar disponible para cualquier grupo de investigación, abaratando así los costes de los proyectos nacionales tipo FIS.

ED: El compartir datos de investigación es clave para los objetivos de la SRSN, ¿cómo se articula su funcionamiento para asegurar una contribución proporcionada, evitar duplicidades en la explotación de los datos y el respeto a los derechos intelectuales de los contribuyentes?

MdlI: Desde la SRSN queremos difundir la importancia de compartir datos y conocimiento como filosofía general de trabajo. Sabemos lo difícil que resulta para los grupos de investigación poder conseguir financiación para sus proyectos. Como primer paso, lo que intentamos es compartir sólo datos controles, estableciendo un patrón con el que poder comparar nuestras hipótesis o simplemente poder evaluar los distintos métodos que van surgiendo.

La adquisición de imágenes de pacientes (para investigar patologías) debe ser gestionada y custodiada por los diversos grupos de investigación hasta que sean publicados los resultados de estas investigaciones. Nuestro objetivo es que estas imágenes no queden posteriormente guardadas en un cajón y, una vez amortizadas, se pongan a disposición de la comunidad científica, debidamente anonimizadas y epidemiológicamente etiquetadas, para posibles proyectos multicéntricos futuros.

ED: ¿Qué objetivos fundamentales distinguen a la SRSN dentro del Proyecto 1000 Conectomas Funcionales? ¿Qué plazo se ha establecido para conseguirlos?

MdlI: Los objetivos del 1000 Conectomas Funcionales y la SRSN son comunes. En nuestro caso, aunamos grupos por proximidad geográfica y lingüística, lo cual favorece la cooperación entre ellos. Además hemos establecido objetivos específicos en el acta fundacional de la SRSN:

· Promover desde España la construcción de una base de datos en la que se incluyan todas las etapas del desarrollo, lo que todavía no se ha llevado a cabo por el proyecto ‘1000 Functional Connectomes Project’. Se trata de una oportunidad importante de contribución a la ciencia internacional, partiendo de la construcción de estas bases de datos.

· Iniciar una red o asociación de investigadores que estén interesados en compartir recursos y conocimientos sobre la conectividad intrínseca cerebral mediante estudios de Resonancia Magnética funcional (RMf) en reposo (rs-fMRI, resting state functional MR Imaging).

· Esta red se establece con el objetivo fundamental de aunar los esfuerzos del mayor número de centros posibles que trabajan con rs-fMRI.

· Para alcanzar este propósito se utilizará la plataforma NITRC (Neuroimaging Informatics Tools and Resources Clearinghouse) actualmente financiada por el NIH Blueprint for Neuroscience Research, perteneciente al proyecto “1000 Functional Connectomes Project”. Esta plataforma servirá como repositorio donde todas las imágenes incorporadas, una vez aceptadas, procesadas y publicadas, se puedan compartir y utilizar. Junto a las imágenes se dispondrá de determinada información demográfica (como sexo, edad, nivel de estudios, lateralidad). Los sujetos y la institución deberán aceptar que las imágenes y ciertos datos demográficos se puedan distribuir y analizar de forma totalmente anónima, protegiendo siempre la confidencialidad de los datos de los pacientes. Se definirá una política de respeto de los derechos intelectuales de cada grupo investigador.

· Esta red pretende colaborar en el proyecto Connectome aportando un gran número de muestras que permitan trabajos fiables y faciliten el acceso a más recursos, tanto nacionales como internacionales.

· Además, se plantea como objetivo la creación de un foro internacional dentro de la plataforma NITRC, donde compartir ideas e iniciativas entre los diferentes centros (en inglés y español). No es requisito hacer conectividad rs-fcMRI para tal participación. Cualquier centro u organismo interesado en neuroimagen y en su aplicación clínica puede adherirse.

Destacar la importancia de poder disponer en estos momentos de una serie de datos que ya existen en la plataforma, aportados por la comunidad internacional que trabaja con rs-fMRI y que aportarán tanto a la red como al foro, un apoyo en cuestiones especificas de rs-fMRI y en el intercambio de ideas, de esta forma los grupos se podrán beneficiar tanto de los datos adquiridos hasta la fecha como de la necesidad de contribuir con datos adicionales.

El plazo previsto para conseguir los objetivos es de dos años.

Agradecemos muy sinceramente a María de la Iglesia su gentileza al responder estas preguntas y le deseamos a ella y a toda la red los mayores éxitos. Desde Experientia docet seguiremos atentos a los resultados.

Mi mundo es gris: cómo la depresión cambia nuestra experiencia del entorno.

Independientemente de la cultura, el idioma, la época o el artista concreto, la depresión siempre se expresa usando la oscuridad [en la imagen, Corral de locos de Francisco de Goya]. ¿Por qué existe esta relación entre la enfermedad mental y la falta de luz, de colores? Un artículo publicado en Biological Psychiatry por investigadores de la Universidad de Friburgo (Alemania) encabezados por Ludger Tebartz van Elst apunta una respuesta en forma de pruebas experimentales que sustentan la idea de que, cuando se está deprimido, efectivamente todo se percibe sensorialmente como gris.

Este mismo grupo de investigadores ya había demostrado que las personas con depresión tienen dificultades a la hora de detectar las diferencias de contraste en blanco y negro. En esta ocasión el equipo de Tebartz van Elst ha empleado técnicas neuropsiquiátricas y oftalmológicas para centrarse en la respuesta de la retina a los contrastes blanco-negro. Concretamente midieron el electroretinoma de patrones (que usa modelos de rejillas en vez de flashes de luz), que es como un electrocardiograma de la retina del ojo, tanto en pacientes depresivos como sanos.

Encontraron una importante pérdida en el contraste en la retina en los pacientes deprimidos, independientemente de si habían estado recibiendo o no medicación antidepresiva. También pudieron comprobar que existía una correlación entre el contraste percibido y la gravedad de la depresión, es decir, aquellos con los síntomas más severos tenían también las repuestas retinianas más bajas. Basándose en estos datos los investigadores fueron capaces de distinguir entre personas depresivas y sanas examinando exclusivamente la respuesta electrofisiológica de la retina. Este resultado indicaría que el electroretinoma podría ser usado como prueba diagnóstica de la depresión, eliminando parte de la subjetividad (y los abusos por parte de presuntos enfermos) en los diagnósticos.

Esta investigación pone de relieve hasta qué punto la depresión altera nuestra experiencia del mundo. El dicho español afirma que en la variedad está el gusto, el deprimido deja de percibir al menos parte de la variedad que su entorno le ofrece, haciendo de su mundo un lugar menos agradable. Ahora queda por encontrar el mecanismo neurológico que hace esto posible.

Referencia:

Bubl, E., Kern, E., Ebert, D., Bach, M., & Tebartz van Elst, L. (2010). Seeing Gray When Feeling Blue? Depression Can Be Measured in the Eye of the Diseased Biological Psychiatry, 68 (2), 205-208 DOI: 10.1016/j.biopsych.2010.02.009

Einstein y...la religión.

Albert Einstein nunca abrazó ninguna religión organizada. Nacido judío, abandonó las costumbres y tradiciones del judaísmo cuando tenía doce años, y nunca volvió a relacionarse con la religión convencional. Sin embargo, no sería cierto decir que Einstein no era religioso. Expresó a menudo agradecimiento y un profundo sobrecogimiento ante lo que el describió como “esa fuerza que está más allá de lo que podamos comprender”, la esencia según Einstein de cualquier religión.

La legislación alemana exigía que todo estudiante a partir de doce años tuviese una educación religiosa oficial, fuese ésta la que fuese siempre que estuviese reconocida por el estado. Así, los padres judíos de Einstein, por lo demás nada religiosos, contrataron a un pariente lejano para educarle en su tradición. Con once años, el joven Albert abrazó el judaísmo con furia. Para sorpresa de sus padres (y quizás, disgusto) Einstein se convirtió en un observante judío, incluso rehusando comer cerdo. Más tarde describiría esta fase como su “paraíso religioso”. Pero, la fase no duraría mucho.

A la edad de doce años, Einstein descubrió el mundo de la ciencia y las historias de la Torah que tanto había disfrutado ahora le sonaban como cuentos para niños. En un movimiento pendular, rechazó su anterior religiosidad y un mundo que ahora percibía como correspondiente a un cuento de hadas. Durante el resto de su vida, Einstein parece haber tenido este mismo concepto de la religión organizada, describiendo la creencia en un dios personal o la creencia en una vida después de la vida como muletas para los supersticiosos o temerosos. No participó nunca en un ritual religioso tradicional: rehusó convertirse en un bar mitzvah (“obligado por el precepto”; adulto desde el punto de vista de la ley judía) a los trece años, sus bodas fueron civiles, nunca acudió a un servicio religioso y eligió que su cuerpo fuese incinerado, algo expresamente contrario a la tradición judía.

Y sin embargo, Einstein se describía a sí mismo como religioso. Se cuenta la anécdota de que en una fiesta en Berlín en 1927 había un invitado que había estado haciendo comentarios sarcásticos acerca de la religión durante toda la velada. Al hombre, un crítico literario llamado Alfred Kerr, se le advirtió de que no hiciese esos comentarios delante de Einstein. Kerr fue a buscar a Einstein incapaz de creer que el gran hombre de ciencia fuese tan religioso. Einstein replicó, “Sí, puedes llamarlo así. Intenta penetrar en los secretos de la naturaleza con tus limitados medios y encontrarás que […] queda algo sutil, intangible e inexplicable. La veneración por esta fuerza que está más allá de lo que podemos comprender es mi religión. Hasta ese punto soy, de hecho, religioso”.

Einstein creía en algo que él llamaba “el sentimiento religioso cósmico”. Al estudiar el universo sentía que los humanos estamos intrínsecamente limitados a un conocimiento sólo parcial de la naturaleza. Habría un nivel de la existencia que nunca podríamos comprender. Algo complejo, inexplicable y sutil. El sentimiento religioso cósmico se expresaba como respeto y amor por este misterio.

Como buen científico Einstein analizó esta creencia. En un artículo del 9 de noviembre de 1930 que escribió para New York Times Magazine titulado “Religión y ciencia” argumentaba que existían tres etapas en la evolución de la religión. Al comienzo, decía, la gente se enfrentaba al miedo básico ante los peligros del universo, y esto llevó a la creencia de que debe haber algo poderoso cuyos caprichos marcan el destino humano. A continuación aparece la idea del dios antropomorfo que puede castigar y recompensar, lo que conduce a los conceptos de moralidad, así como a generar respuestas acerca de la vida después de la muerte. Más allá de esto, continuaba Einstein, está el sentimiento religioso cósmico, un sentimiento de la impotencia e inutilidad humanas ante la naturaleza y el “mundo del pensamiento”.

Escribió que el universo y su funcionamiento es lo que inspira este sentimiento. En este tipo de religiosidad, el practicante desea experimentar ser parte del universo en un sentido holístico del término, en contraposición a ser un individuo separado de él. Einstein citó desde los escritos de Schopenhauer hasta los Salmos de David, pasando por las escrituras budistas, como ejemplos de esta experiencia casi mística. Por último, insistió en que este sentimiento era tan universal, tan libre de dogmas, que ninguna religión en concreto lo podía abarcar y, por lo tanto, estaba intrínsecamente separado de la religión organizada. De hecho, el fin último de toda la ciencia y el arte era inspirar este sentimiento tan intenso, y fruto de él era la dedicación solitaria durante años a la ciencia de gente como Kepler o Newton. Claramente, la religión, si bien una definición muy específica de religión, era crucial en el pensamiento de Einstein.

No es de extrañar, pues, que Einstein siempre mantuviese que la ciencia y la religión se beneficiaban de su mutua asociación. En su opinión, lo mejor de la religión surgía directamente del impulso científico. Escribió: “Cuanto más avance la espiritualidad de la humanidad, más cierto me parece que el camino hacia la genuina religiosidad no pasa por el miedo a la vida, o por el miedo a la muerte, y la fe ciega, sino en esforzarse por alcanzar el conocimiento racional”. Era la búsqueda del conocimiento mismo lo que Einstein consideraba la base de la religión.

La visión habitual del público de la posición de Einstein con respecto a la religión parece indicar que ésta está llena de aparentes contradicciones. Si bien Einstein siempre mantuvo este sentimiento religioso cósmico y, en este sentido, sus menciones a dios se referían a un dios próximo al de Spinoza [él decía que era el mismo, nosotros no estamos de acuerdo, como ya hemos demostrado en otra parte], los líderes religiosos se afanaban por atraerse a Einstein, si no a su religión, si a un “marco conceptual” próximo. Así, es fácil (si uno es religioso) ver el desarrollo de la física del siglo XX como indiciario de la existencia de “lo misterioso” en lo que, de otra forma, habría sido un universo completamente determinista. Einstein negó este extremo con toda contundencia. Cuando en 1921 el Arzobispo de Canterbury le preguntó cómo afectaba la relatividad a la religión, contestó que no le afectaba. La relatividad, insistió, era totalmente científica y no tenía nada que ver con la religión.

Aprender a leer implica perder la capacidad de reconocer patrones holísticos.

Leonardo da Vinci fue un hombre extraordinario con muchos talentos, entre ellos la capacidad para leer (y escribir) la escritura especular con fluidez. La mayoría de los adultos encontramos esto extremadamente difícil, se cree que sólo 1 de cada 6.500 comparte habilidad con Leonardo, pero parece ser que reconocer imágenes especulares es algo natural en los niños. En el Séptimo Foro de la Neurociencia Europea, que se ha celebrado en Amsterdam (Países Bajos) entre el 3 y el 7 de julio, Stanislas Dehaene, del Colegio de Francia, ha presentado la hipótesis de que aprender a leer requiere que el sistema visual del cerebro sufra cambios profundos, incluyendo desaprender la capacidad de reconocer un objeto y su imagen especular como idénticas.

Dehaene cree que las habilidades desarrolladas relativamente hace poco en el pasado evolutivo de la especie han usado regiones del cerebro que originalmente evolucionaron para otros fines, ya que no habría habido tiempo para el desarrollo de sistemas neurológicos específicos desde cero.

Según este autor sus estudios sugieren que una pequeña región del sistema visual del cerebro se ve activada específicamente por la palabra escrita. Dehaene la llama área visual de la forma de la palabra (VWFA, por sus siglas en inglés). Hasta qué punto esta área está especializada en el reconocimiento de palabras es objeto de debate, ya que también responde ante imágenes. La idea de Dehaene es que el VWFA evolucionó para el reconocimiento de imágenes y “se usa” para el reconocimiento de palabras. Esto tiene sus inconvenientes; este área se activa, más que otras partes del sistema visual, tanto por una imagen como por su reflejo, lo que es útil para reconocer objetos pero no para leer.

El VWFA podría ser responsable de la capacidad de algunos primates para reconocerse a sí mismos en un espejo, o reconocer un tigre incluso si lo único que se ve es un reflejo, lo que constituye un evidente beneficio para la supervivencia. El que sea también fundamental para la lectura explicaría por qué los niños cometen un tipo de error que Dehaene llama “lectura especular temprana”. Se pensaba que solamente los niños disléxicos tenían tendencia a confundir la “b” con la “d” y la “p” con la “q” y a escribir ocasionalmente su nombre de atrás hacia delante, pero Dehaene afirma que todos los niños cometen estos errores.

Sugiere que el error ocurre porque, cuando aprenden a leer, los niños primero tienen que “desaprender” la antigua habilidad para la supervivencia. Si está en lo cierto, entonces en los adultos el VWFA no debería presentar diferencias en su actividad cuando ve una imagen o su reflejo, pero sí debería distinguir cuando lo que ve son palabras o letras o sus reflejos. Esto es, de hecho, lo que ocurre. Dehaene ha usado imágenes por resonancia magnética funcional (fMRI, por sus siglas en inglés) para demostrar que los cerebros de adultos alfabetizados responden a las imágenes especulares de los objetos y a las de éstos como si fueran idénticas, pero a la imagen especular de una palabra y a la palabra como si fueran palabras distintas.

Algunos sistemas de escritura, como el antiguo bustrofedón griego, en el que las líneas alternas se leen en direcciones opuestas [en la imagen], parecen apoyar estas inclinaciones anteriores a la alfabetización. De hecho la mayoría de los alfabetos la apoyarían según Dehaene. Otros investigadores han demostrado que la región del cerebro que corresponde al VWFA en monos es especialmente sensible a ciertas formas, como Y, T y L. Las uniones de líneas en estas letras, cuando se encuentran en la naturaleza, dan una valiosa información espacial, por ejemplo, si un objeto está delante o detrás de otro. Dehaene piensa que nuestro sistema visual se volvió sensible a ellas pronto y que las letras se seleccionaron más tarde porque explotaban esta sensibilidad del cerebro humano a esas formas. Esa sería la razón, según el investigador, por la que esas formas son comunes en todos los alfabetos.

En un trabajo reciente publicado en Cerebral Cortex, Dehaene ha demostrado que la alfabetización también puede cambiar el cerebro de otras maneras. Con un grupo de colegas, comparó las respuestas del cerebro de niños de cuatro años, unos que ya sabían leer y otros que aún no, a letras, números, caras y zapatos. Encontraron que en los patrones de actividad provocados por las caras y los símbolos eran diferentes en los cerebros (en el giro fusiforme, en concreto) de los que sabían leer y en los de los que no.

Dehaene cree que leer provoca probablemente una mejora en la percepción visual, pero que estos hallazgos preliminares indican que debe existir algo de competencia por los recursos disponibles, por lo que los lectores pagamos por esta facultad con una leve disminución de nuestra capacidad de percibir las caras. Según su hipótesis los analfabetos podrían ser mejores a la hora de reconocer patrones holísticos lo que es importante para reconocer caras, mientras que los lectores tendríamos un enfoque menos sistemático.

Referencia:

Cantlon JF, Pinel P, Dehaene S, & Pelphrey KA (2010). Cortical Representations of Symbols, Objects, and Faces Are Pruned Back during Early Childhood. Cerebral cortex (New York, N.Y. : 1991) PMID: 20457691