07 noviembre 2011

A veces conviene depender de las"corazonadas"

Pensando
Cuando uno actúa bajo presión y tiene poco tiempo para decidir lo mejor es seguir el instinto, dicen los investigadores. Nuestra vida está compuesta de una seguidilla de decisiones. Desde alternativas básicas (¿qué ropa me pongo? ¿qué almuerzo?) hasta cuestiones de peso que pueden definir nuestro futuro laboral o personal. ¿Cómo resolver estos dilemas más serios de la mejor manera? El tema desvela a más de uno.
Ahora un grupo de científicos en Argentina ofrece una estrategia para encarar las decisiones que nos resultan más difíciles. El equipo de investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad de Buenos Aires (UBA) determinó que cuando uno actúa bajo presión y tiene poco tiempo para decidir, lo mejor es seguir el instinto. Para llegar a esta conclusión, los expertos del Laboratorio de Neurociencia Integrativa, liderados por Mariano Sigman, se valieron de una herramienta particular: el ajedrez. “El ajedrez es una metáfora de la vida misma, porque confronta al jugador con una serie de opciones, que tiene que tomar contra reloj”, dijo a BBC Mundo Sigman. Los neurocientíficos argentinos no fueron los primeros en aprovechar los paralelismos entre este juego y la manera en que funciona nuestro cerebro para entender más sobre cómo pensamos. Hace años que la psicología experimental utiliza este recurso. La novedad fue que, gracias a internet, los investigadores de la UBA pudieron acceder a cientos de millones de partidas de ajedrez, que obtuvieron del servidor gratuito mundial Free Internet Chess Server.

El experimento

Otra ventaja con la que contaron los científicos fue el acceso a diversos programas de computación que tienen capacidad de determinar cuál es la mejor jugada de ajedrez posible, dada cualquier situación.
Así, los expertos pudieron contrastar las decisiones de los jugadores de carne y hueso contra la jugada “ideal” que planteaba la computadora. De esta forma, analizaron miles de millones de movidas de ajedrez, tomando en cuenta tres variables: cuál es el nivel del jugador (algo que está establecido por ranking), cuánto tiempo tomó en decidir su jugada y cuán efectiva fue esa decisión. Para esto crearon su propio software: un programa diseñado por el doctor en computación Diego Fernández Slezak, que permitió procesar y analizar la información bajada de internet. La principal conclusión que alcanzaron marcó un hito en la neurociencia integrativa y será publicada en las próximas semanas en la revista de la Asociación Psicológica Americana (APA), Journal of Experimental Psychology: General
“Descubrimos que cuando una persona se enfrenta con un rival con mejor ranking, cambia su estrategia y se toma más tiempo para decidir, pero eso no mejora la calidad de su jugada. Sólo hace que pierda tiempo. Nosotros lo llamamos ‘efecto miedo o respeto’”, afirmó Sigman. Es decir: cuando uno está bajo presión y el tiempo apremia, a veces lo mejor es simplemente seguir nuestra “corazonada”.

Variables

¿Significa eso que siempre hay que seguir el instinto a la hora de tomar decisiones?
“Depende de la relevancia de la decisión y el tiempo con que se cuente”, dijo el experto.
En esencia, la conclusión es esta: si una decisión tiene muchas variables, que no pueden ser racionalizadas por el cerebro, entonces invertir mucho tiempo en tratar de encontrar una solución tiene poco sentido porque seguir nuestra intuición será igual de efectivo, pero nos permitirá ahorrar tiempo, que podremos dedicarle a otro dilema. Si esta segunda disyuntiva tiene menos variables, entonces ahí sí valdrá la pena dedicar un período más largo a hallar la mejor respuesta. El tiempo dedicado a resolver un asunto también debe estar directamente relacionado con el impacto que esa problemática tendrá en nuestras vidas. “Gastar 40 minutos eligiendo el color de medias que me voy a poner no es un uso efectivo de mi tiempo, pero elegir el colegio al que enviaré a mis hijos sí amerita más tiempo”, ejemplificó.

Lecciones del hombre prehistórico para resolver la crisis

 
homo antecesor
Nuestros antepasados tambien tuvieron que resolver temas como el liderazgo o la organización de un grupo. Entre una reunión de crisis, con líderes políticos apretujados por la incertidumbre económica, y el encuentro en una prehistórica sabana africana de carnívoros inquietos y un nuevo depredador -el hombre- no ha pasado mucho tiempo. En la evolución humana sólo han pasado tres días pero el concepto y las estrategias para enfrentar las crisis son parecidas. Ahora se sellan acuerdos, antes se conseguían alianzas con otros depredadores.

"El mejor ejemplo es el lobo, el antepasado del perro. Se creía que su domesticación había sido hace 14.000 años pero se han encontrado fósiles en Bélgica y Ucrania de hace 30.000 años. Ambos, hombre y lobo, son carnívoros sociales que establecen una alianza porque les resulta ventajosa. Dos competidores que se unen", le comenta a BBC Mundo, Jordi Rosell, codirector del Congreso de Interacciones entre homínidos y carnívoros durante el Pleistoceno, que se realizó recientemente en España. El congreso, coorganizado por el Instituto Catalán de Paleoecología Humana y Evolución Social (IPHES), buscó establecer paralelismos con situaciones actuales como la crisis económica.

Ser más lobos

Una de las primeras crisis del hombre fue bajar de los árboles, dejar de comer frutas y convertirse en un carnívoro. A la sabana de leones, hienas y demás depredadores llegó un nuevo competidor. "Al saltar a un nicho que no era nuestro, comer carne, generamos desequilibrio, estrés. En la historia ha habido muchos y otros carnívoros sociales han sobrevivido". "¿Cómo solucionaban los carnívoros un momento de crisis? Con diferentes modelos sociales. Las hienas son muy matriarcales, los lobos muy jerárquicos, los licaones (perro salvaje africano) igualitarios: se mueven en clanes. Es posible que hayamos aprendido a desarrollarnos socialmente para hacer frente a las crisis", detalla el experto.
Temas como el liderazgo o la organización de un grupo, aspectos que preocupan a las empresas actuales, ya habían sido resueltos por los grandes carnívoros mucho antes. "No somos economistas", aclara, "no damos soluciones al hombre actual pero igual deberíamos cambiar de actitud. Ahora el problema es de dinero y quizás podríamos ser cooperantes, como lo fueron los lobos".

El hombre, lobo del hombre

En un hallazgo reciente del IPHES, en la Sierra de Atapuerca (Burgos), se confirmó que los antepasados del Homo sapiens no sólo practicaban el canibalismo sino que era un rasgo cultural. Se comía a miembros de grupos externos para evitar la competencia por el territorio.
restos de hiena
Imagen de lo que fue la mandíbula de una hiena, cuyo modelo social es el matrialcal.
Su andadura como carnívoro lo llevaría a explorar otras zonas del planeta, América y Australia, donde su llegada inicia el descenso de poblaciones de mamuts o bisontes. "Arrasaban con todo", apunta Rosell. ¿Y en la crisis actual? ¿El hombre sigue siendo el lobo del hombre como acuñaba el filósofo Thomas Hobbes? "Dados los resultados actuales sí. Estamos en un entorno de elementos alfa (personajes poderosos o en una alta posición social)", responde Rosell. "La crisis no es para todos. Fortalece al fuerte y debilita al débil. No obstante, contamos con elementos de solidaridad que intentamos aplicar, eso nos separa de otros animales", apunta. Según dice el experto, "ante un mismo estímulo, un animal da la misma respuesta. Nosotros no". "Tenemos una historia de tres millones de años, somos nuevos, y sin embargo hemos podido adoptar diferentes modelos patriarcales, jerárquicos, monárquicos, más igualitarios. Nos hemos convertido en grandes generalistas con una diversidad de respuestas. Ese ha sido uno de los éxitos de la especie", explica. "Ahora bien", subraya, "Huxley decía que lo único que nos ha enseñado la historia es que no hemos aprendido nada de la historia. Quiero pensar que ahora somos lo suficientemente inteligentes y desarrollados tecnológicamente para remar hacia el mismo lado".
El don (o la condena) de nunca olvidar
Memoria
Recordar es un placer pero puede ser una pesadilla.
Imagínese que usted es capaz de recordar lo que almorzó un día como hoy, tres años atrás. O de saber en detalle las noticias del periódico de una fecha cualquiera, tanto las de hace un momento como las de hace dos décadas. O que, aunque lo desee, no puede borrar los recuerdos vívidos de un accidente o una ruptura amorosa.
Así es la vida de quienes tienen Memoria Autobiográfica Altamente Superior (HSAM, según siglas en inglés), una extraña condición que genera registros muy precisos de eventos del pasado relacionados con la propia experiencia: desde un acontecimiento familiar a lo que alguien les contó, leyeron o escucharon en un día particular.
El síndrome recibió su nombre, hace apenas cinco años, del experto en memoria James McGaugh, neurobiólogo de la Universidad de California en Irvine. En 2006, el académico publicó un artículo sobre un estudio de seis años de una paciente con los síntomas.
El cuadro ciertamente no es nuevo en la ficción: lo registró la pluma de Borges en "Funes, el memorioso" y ahora es el eje de la serie televisiva "Unforgettable", que acaba de estrenarse en Estados Unidos.
Pero, en el mundo real, hay apenas 20 personas oficialmente diagnosticadas con HSAM, todas en Estados Unidos.
"Probablemente ha habido alguna gente con esta condición por siglos, pero nunca se habían investigado científicamente sus bases. Es un cuadro muy raro e inusual", señala el investigador McGaugh a BBC Mundo.
El grupo de académicos que descubrió la HSAM trabajó con 10 casos, los únicos que habían detectado hasta entonces. Hace unos meses, cuando la cadena CBS puso al aire un informe sobre la condición, fue visto por al menos 24 millones de personas en Estados Unidos, de las cuales 500 contactaron a los investigadores pensando que podían ser candidatos: de ellos, sólo 10 resultaron positivo en los exámenes.

"Google humano"

Cerebro humano
Hasta ahora sólo se conoce de 20 casos de HSAM.
Para llegar a reconocer el cuadro, los científicos establecieron sus parámetros: evalúan a los potenciales candidatos con un cuestionario de eventos públicos ocurridos durante los últimos 20 años, desde elecciones a competencias deportivas, entregas de premios o accidentes de aviación.
Sobre ellos, un poseedor de memoria autobiográfica superior podrá decir fecha precisa y día de la semana en que ocurrieron, además de otros detalles. Los que alcanzan más de 55% en este test son luego interrogados sobre experiencias más personales.
"La familia nos da fotos o diarios y podemos tener datos precisos de lo que vivieron y probar cuánto de eso recuerdan. Es muy, muy difícil que un individuo registre más allá de cierto tiempo con un nivel de detalle tan específico", señala el experto.
No por nada los han bautizado "Google humanos". Brad Williams es uno de ellos:
"La manera más obvia de darme cuenta fue jugando al Trivial Pursuit o en concursos de preguntas en bares… soy un fanático de estos concursos y siempre fui mejor y más rápido que el resto. También en episodios familiares se fue dando: yo era el que podía recordar fechas específicas y detalles de todo", señala el hombre, de 55 años, que vive en Wisconsin.
James McGaugh, experto
McGaugh explica que probablemente durante siglos ha habido gente con memoria absoluta.
Le ha encontrado a su condición ventajas específicas para el trabajo: como periodista, necesita "menos archivo físico y menos búsquedas en internet de lo que ya está en mi cabeza", le dice a BBC Mundo. Su primer recuerdo data de los 2 años, cuando vívidamente se ve en el sillón de su casa prendiendo fósforos robados a una tía fumadora.
"Yo lo noté en la secundaria, me daba cuenta que no todos recordaban lo que yo podía y pensaba que era algo inusual, como ser zurdo o algo así. Más tarde noté que tenía otra dimensión", cuenta Robert Petrella, otro de los pacientes entrevistado por BBC Mundo, quien se acuerda con la misma nitidez de la llegada del hombre a la luna en 1969 que la elección de Barack Obama en 2008.
Para Petrella, que vive en Los Ángeles, la vida es más ligera con su memoria a cuestas: recuerda cumpleaños y aniversarios y jamás usa la agenda de teléfonos. Pero, además, lo pone a buen uso en su empleo de productor televisivo para documentales de History Channel y Discovery Channel.

Sin escape

Brad Williams, 55 años
Williams asegura que no tiene trucos para recordar. "Tiene un componente fotográfico (...) me acuerdo de detalles visuales pero más aún de datos precisos".
Pero no todos los poseedores de esta memoria superlativa festejan su condición.
La investigación académica, de hecho, comenzó a pedido de una mujer, Jill Price, quien contactó a los expertos de Irvine por no poder soportar más el constante ejercicio de recordación.
"Es imparable, incontrolable y totalmente agotador… Los recuerdos vienen, simplemente llenan mi mente. No están bajo mi control consciente y, por mucho que quiera, no puedo detenerlos", escribió Price en su libro autobiográfico "La mujer que no puede olvidar".
La memoria absoluta ha complicado, en su caso, las relaciones con el entorno. Y hay un dato contundente: la mayoría de los pacientes de McGaugh no están casados ni tienen relaciones de pareja estables.
"El manejo de la situación depende del carácter de cada individuo y las relaciones familiares u otras cercanas que tengan, no hay un único patrón aunque a veces las interacciones pueden ser complicadas", dice el especialista.
En la "lista oficial" de casos está también el de la actriz Marilu Henner, conocida por la serie "Taxi" de finales de los '70, para quien poder "visualizar la vida en formato calendario" le ha hecho más fácil la tarea de la actuación.
Ahora, la actriz da charlas motivacionales y ha escrito un libro para ayudar a otros a activar su memoria autobiográfica.

Buscando en el cerebro

Robert Petrella, 61 años

Robert Petrella, 61 años
"A veces me acuerdo de algo que dijo alguien hace 30 años, cosas que los demás no recuerdan porque las dijeron en el momento y eso puede volver raras las relaciones.
Pero yo no tengo problemas de vivir en el pasado: los recuerdos están en mi cabeza y son parte de mí, pero no me impiden vivir el hoy o mirar al futuro"
El neurobiólogo McGaugh considera, sin embargo, que la HSAM no puede ejercitarse: es una condición preexistente y que se mantiene en el tiempo, a la que aún no le han encontrado explicación neurológica.
Para identificar su origen, el equipo de Irvine realiza una serie de resonancias magnéticas estructurales y otras funcionales, además de análisis genéticos. Hasta el momento, han logrado observar que algunas de las zonas del cerebro de los pacientes con HSAM son más grandes que las de un individuo con memoria normal.
Estas áreas cerebrales serían las mismas que se vinculan con conductas obsesivo-compulsivas: amontonar recuerdos es, por caso, una analogía de la acumulación compulsiva de objetos. Ahora, los médicos están en proceso de proveer una interpretación científica a estos hallazgos.
Por lo pronto, recomiendan que aquellos pacientes que llevan la condición como un peso no se expongan a circunstancias traumáticas, si pueden evitarlo: no son buenos candidatos, por ejemplo, para enrolarse en el ejército e ir a una guerra.
Pero, según McGaugh, la mayoría de los pacientes celebra una condición que les permite entretener a amigos durante una velada o prescindir de cuadernos de notas y archivos de periódicos.
"La mayoría piensa que es un don. Les he preguntado si preferirían no tenerlo y dicen que no lo cambiarían por nada", señala el jefe de la investigación.

13 octubre 2011


Cuando una dieta aporta poca serotonina, las personas son más impulsivas y agresivas


Hace tiempo que se sabe que la serotonina juega un papel muy importante en el estado de ánimo, en la ansiedad, en el sueño, y en las conductas alimenticias y sexuales, además de regular las funciones neuroendocrinas y cognitivas de nuestro cuerpo. En el sistema nervioso central juega un papel importante en la inhibición del enojo o la impulsividad.
También se había asociado a la serotonina con ciertas actitudes en entornos sociales, pero su relación específica con la impulsividad había sido hasta ahora una cuestión controvertida. Hasta que un estudio hecho en la Universidad de Cambridge demostró que efectivamente hay un vínculo causal entre serotonina e impulsividad.
Los resultados de la investigación explicarían, por ejemplo, por qué algunas personas se vuelven más agresivas cuando no han comido. El aminoácido o molécula orgánica necesaria para que el cuerpo genere serotonina sólo se puede obtener de la comida y la dieta, por lo que los niveles de esta sustancia se reducen de manera natural cuando no comemos. Y este mecanismo fue usado por los investigadores para comprobar sus hipótesis.
Los investigadores redujeron los niveles cerebrales de serotonina en voluntarios sanos durante un corto periodo de tiempo manipulando su dieta. Posteriormente usaron un juego conocido como “el juego del ultimátum” para observar las reacciones de estos individuos con bajos niveles de serotonina ante acciones injustas.
Se trata de un juego económico experimental en el que dos partes interactúan de manera anónima y sólo una vez. El primer jugador propone cómo dividir una determinada suma de dinero con el segundo. Si éste último rechaza la oferta, nadie obtiene nada. En cambio, si la acepta, el primer jugador obtiene lo que propuso y, el segundo, el resto.
En general los jugadores tienden a rechazar la propuesta cuando las ofertas suponen menos de un 20-30% de la cantidad total de dinero en juego. Incluso cuando este rechazo implica quedarse sin nada.
Sin embargo, con los niveles de serotonina más bajos de lo normal, la tasa de rechazo de las ofertas injustas por parte de los participantes se incrementó hasta el 80%, sin que a éstos les preocupara perder la recompensa que supone aceptar las ofertas, por nimias que fueran. De hecho, los voluntarios no demostraron ningún cambio de humor, no siguieron un proceso básico de valoración de la recompensa ni mostraron una respuesta inhibitoria.
De acuerdo con la neurocientífica Molly Crocket, "estos resultados sugieren que la serotonina juega un papel fundamental en la toma de decisiones en entornos sociales, normalmente manteniendo las respuestas sociales impulsivas bajo control. Los cambios en la dieta y el estrés pueden ocasionar que los niveles de serotonina fluctúen, por lo que resulta importante comprender cómo estos cambios pueden afectar a nuestras decisiones cotidianas”.
Conseguir serotonina
Pero, ¿cómo podemos mantener unos niveles óptimos de serotonina en nuestro cerebro? Los especialistas señalan que consumiendo triptófano, que es un aminoácido esencial en la nutrición humana que promueve la liberación del neurotransmisor.
Alimentos ricos en triptófano son, por ejemplo, el pollo o el chocolate, aunque en general los niveles de serotonina en el organismo dependen de los niveles de azúcar en la sangre, y éstos pueden aumentarse también consumiendo, por ejemplo, harinas, que tienen un alto contenido en azúcar y, por tanto, pueden sustituir la tristeza, la angustia y el nerviosismo por alegría, sedación y felicidad.
Por otro lado, los niveles de serotonina también aumentan con el ejercicio físico, la vida al aire libre o las bebidas azucaradas. Con unos niveles óptimos se duerme mejor –la serotonina regula el reloj interno del organismo-, y también se tiene mejor memoria, porque este neurotransmisor ayuda a concentrarse y a recordar.
Referencias sugeridas por Rubén Carvajal Santana:
Crockett, M (2008) Serotonin modulates behavioral reactions to unfairness. Science. 2008 June 27; 320(5884): 1739.  http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2504725/




Crockett, M. et al. (2010). Serotonin selectively influences moral judgment and behavior through effects on harm aversion. Proc Natl Acad Sci U S A.  October 5; 107(40): 17433–17438. 


Crockett, M (2009) The Neurochemistry of Fairness. Clarifying the Link between Serotonin and Prosocial Behavior. Values, Empathy, and Fairness across Social Barriers: Ann. N.Y. Acad. Sci. 1167: 76–86. 
http://bcni.psychol.cam.ac.uk/~mc536/Molly_Crocketts_webpage/Publications_files/Crockett_2009_NYAS_5HT%20%26%20fairness.pdf


06 octubre 2011

La sociabilidad podría depender de neuronas generadas durante la adolescencia




  • ScienceDaily (05 de octubre 2011) - Cuando se interrumpe la formación de nuevas neuronas durante la adolescencia, los ratones se vuelven profundamente antisociales. Un descubrimiento sorprendente que podría ayudar a comprender la esquizofrenia y otros trastornos mentales. Según informe de investigadores de Yale.








Cuando el mismo proceso se interrumpe en los adultos, no se observan los cambios de comportamiento como los observados cuando este proceso se interrumpe en la adolescencia, según una investigación publicada en el 04 de octubre de la revista Neuroscience.
"Esto tiene implicaciones importantes para entender el desarrollo social a nivel molecular", dijo Arie Kaffman, profesor asistente de psiquiatría y autor principal del estudio.
Los científicos han sabido desde hace bastante tiempo que las nuevas células del cerebro se genera continuamente en regiones específicas del cerebro después del nacimiento. Este proceso, denominado neurogénesis, ocurre en una proporción significativamente mayor durante la infancia y la adolescencia que en la edad adulta, sin embargo, la mayoría de la investigación se ha centrado en la función de estas neuronas en cerebros más viejos.
El equipo de Yale decidió explorar la función de estas nuevas células cerebrales en ratones de diferentes edades. Los ratones normales adultos tienden a pasar mucho tiempo explorando e interactuando con ratones desconocidos. Sin embargo, los ratones adultos a quienes se había bloqueado la neurogénesis en la adolescencia no mostraron ningún interés en la exploración de otros ratones adultos e incluso intentaron eludir los intentos hechos por otros ratones de participar en el comportamiento social.
"Estos ratones actuaban como si no se reconocieran a los otros ratones como ratones", dijo Kaffman.
El bloqueo de la neurogénesis adulta no tuvo ningún efecto sobre el comportamiento social, lo que sugiere que las células del cerebro durante la adolescencia generan una contribución muy diferente a la función cerebral y el comportamiento en la edad adulta.
Curiosamente, los esquizofrénicos tienen un déficit en la generación de nuevas neuronas en el hipocampo, una de las áreas del cerebro donde se crean nuevas neuronas. 
Dado que los síntomas de la esquizofrenia surgen por primera vez en la adolescencia, es posible que el déficit en la generación de nuevas neuronas durante la adolescencia o incluso en la infancia ofrezca nuevas pistas sobre el desarrollo de algunos de los déficits sociales y cognitivos observados en esta enfermedad.
Otros autores del trabajo son Yale Lan Wei y Ronald S. Duman.

26 septiembre 2011

La ciencia del favoritismo

Una interesante perspectiva que abre un campo interesante de estudio: ¿Existen bases genéticas que explican el favoritismo de los padres hacia uno/a de los hijos/as?. Time Magazine trae dos artículos dedicados al tema. Este es un video con algunos comentarios del autor de uno de los artículos: http://www.time.com/time/video/player/0,32068,1174910082001_2094342,00.html

24 agosto 2011

Entendiendo mejor la neurotransmisión

ScienceDaily (24 de agosto de 2011) - Un nuevo descubrimiento fundamental sobre cómo las células nerviosas en el cerebro y el pool de pequeños sacos llenos de productos químicos puede alterar radicalmente la manera como los científicos piensan sobre la neurotransmisión - la señal eléctrica en el cerebro que permite todo, desde la forma en que nos movemos, cómo recordamos y nuestro sentido del mundo.



Según los científicos de la Universidad de California, San Francisco (UCSF), quien condujo la investigación, el descubrimiento no cambia los actores involucrados sino que pone de manifiesto que las reglas del juego son muy diferentes a como se suponían. La mejor comprensión de estas reglas pueden ayudar a los investigadores a encontrar nuevas formas de abordar las enfermedades neurológicas como el Parkinson, que pueden ocurrir -en parte- cuando estos procesos normales del cerebro se alteran.
Los actores  en cuestión son conocidas como vesículas - pequeños sacos llenos de los neurotransmisores, las sustancias químicas que las neuronas liberan para transmitir una señal a la siguiente neurona del circuito.
Los científicos han sabido de estas vesículas y el importante papel que desempeñan en la función cerebral durante décadas, pero el misterio se mantuvo porque parece que hay dos grupos diferentes de vesículas, sin entender lo que explica la diferencia. Todas las vesículas pequeñas en medio de una neurona son iguales, ni siquiera para un ojo entrenado mirando a través de un microscopio de gran alcance - la misma manera que un grupo de jugadores con el mismo color en un determinado campo de juego que parecen pertenecer al mismo equipo.
En la revista Neuron este mes el profesor Robert Edwards de
UCSF y sus colegas presentan la primera evidencia de que, a pesar de su apariencia, las vesículas en los dos pooles tienen identidades y destinos diferentes, que se definen por las proteínas particulares en sus superficies.
"Se ven iguales, pero contienen diferentes proteínas", dijo Edwards.

Cómo se transmite la información en el cerebro
Las neuronas, que constituyen la materia blanca del cerebro y los nervios que recorren todo el cuerpo, son básicamente células especializadas con extensiones muy largas - a veces un metro o más de longitud.
Por estas fibras nerviosas, parecidas a espaguetis, viajan los impulsos eléctricos, que hacen que la neurona pueda liberar algunos de estos sacos de vesículas diminutas, derramando su contenido químico en la sinapsis, una brecha entre las terminaciones nerviosas y la siguiente neurona. Los productos químicos que luego se infiltran a la neurona adyacente, a veces provocan que la siguiente neurona se dispare.
Este juego básico de la neurotransmisión se juega miles de millones de veces a lo largo de los 10 mil millones de neuronas en el cerebro humano. Algunas neuronas son tan activas que disparan hasta 100 veces por segundo, lo que requiere mecanismos para mantener estas altas tasas.
Las vesículas desempeñan un papel crucial en este proceso, ya que permiten a las neuronas disparar cuando esté lista. Las neuronas utilizan las vesículas para empaquetar y transportar los neurotransmisores con antelación para que puedan liberarse tan pronto como un impulso eléctrico llegue. Dado que los sitios de liberación están muy lejos del centro de la célula, las vesículas deben reciclarse a nivel local debe mantener las altas tasas de liberación.
Durante años, los científicos han observado que a pesar de que todas las vesículas parecen ser idénticas, en realidad existen dos grupos diferentes. El grupo más pequeño, que se encuentra al extremo de la neurona, tiene las vesículas que liberan los neurotransmisores, cuando un impulso eléctrico llega. Después de la liberación, las vesículas son rápidamente recicladas para su uso continuado, y por esta razón los científicos han llamado a esto el grupo de vesículas de "reciclaje".
El segundo grupo de vesículas puede ser mucho mayor, y representa hasta un 80 por ciento de todas las vesículas en una sinapsis. Sorprendentemente, estas vesículas no responden a los impulsos eléctricos. En su lugar, se encuentran dormidas cuando la señal llega, y debido a esto, los científicos las han llamado vesículas de "reposo".
"No está claro lo que las hace responder o cuál es su función", dijo Edwards.
Debido a que las vesículas de los dos grupos (o "pooles") parecen ser idénticos bajo el microscopio, no se sabía si existía alguna diferencia entre ellas. En el pasado, los científicos manejaron muchas hipótesis de que la diferencia se debía simplemente  a una cuestión de ubicación - las de reciclaje entran en juego cuando un impulso eléctrico llega simplemente por que se encuentren en el lugar adecuado para su liberación.
Pero algunos científicos se han preguntado si es la identidad de las vesículas la que determina su comportamiento o es al revés - que las de reciclaje se encuentran en el lugar correcto, porque son las que están destinadas a ser liberadas. Es algo así como preguntar si un jugador de fútbol es un portero, porque pasa a bloquear tiros cerca de la meta, o porque está designado para ser el portero.
El nuevo trabajo muestra que en esencia los porteros bloquean los tiros, porque son los porteros.
Las proteínas determinan el destino
En su artículo, Edwards y sus colegas muestran que las vesículas de los dos "pooles" diferentes contienen proteínas diferentes y que estas diferencias determinan cómo se comportan. Usando una técnica para el etiquetado de las proteínas con moléculas brillantes derivadas de las medusas, que fueron capaces de demostrar que una proteína llamada VAMP7 está presente en altos niveles en el pool de reposo y no en el pool de reciclaje, y éste último contiene más de otras proteínas de vesículas sinápticas.
Esto demuestra que el cuerpo produce y mantiene fondos diferentes de vesículas que contienen proteínas diferentes para distintos fines: la liberación o alguna otra función. Según Edwards, la observación tiene implicaciones de gran alcance para nuestra comprensión de cómo los neurotransmisores se empaquetan, transportan y son liberados por las neuronas.
"Lo que está sucediendo no es un proceso simple, monolítico", dijo.
La observación da una nueva visión de la función del cerebro en el más básico nivel microscópico. También puede ayudar a desentrañar algunos de los secretos de las enfermedades neurológicas, aspectos que pueden estar relacionados con cómo las vesículas se producen y liberan.
Según Edwards, las vesículas en reposo está involucradas en un proceso diferente y aún no bien entendido en el que las neuronas de forma espontánea liberan vesículas, que pueden ayudarles a adaptarse a los tipos de conexiones que hacen unos con otros, así como la fuerza de las conexiones. Este proceso puede jugar un papel en las enfermedades neurológicas, muchos de los cuales se caracterizan por los cambios en el tipo y la fuerza de la sinapsis.
Este trabajo fue apoyado por una beca de la Asociación Americana del Corazón y una subvención del Instituto Nacional de Salud Mental, uno de los Institutos Nacionales de Salud.


Story Source:
The above story is reprinted (with editorial adaptations by ScienceDaily staff) from materials provided by University of California - San Francisco.

Journal Reference:
  1. Zhaolin Hua, Sergio Leal-Ortiz, Sarah M. Foss, Clarissa L. Waites, Craig C. Garner, Susan M. Voglmaier, Robert H. Edwards. v-SNARE Composition Distinguishes Synaptic Vesicle Pools. Neuron, 2011; 71 (3): 474 DOI: 10.1016/j.neuron.2011.06.010
La neurobiología de la confianza
ScienceDaily (21 de agosto de 2011) - Pocos temas en las neurociencias han generado tanto entusiasmo en los últimos años la investigación sobre la oxitocina. Esta neurohormona ha sido conocida por su importancia para el parto y la lactancia materna durante más de medio siglo. En las últimas dos décadas, los estudios realizados en animales han indicado que también juega un papel crucial en el comportamiento de la vinculación social y en la reducción del estrés y la ansiedad en situaciones sociales.
El Prof. Dr. Markus Heinrichs, profesor de Psicología Biológica de la Universidad de Friburgo, fue uno de los primeros en estudiar la importancia de la oxitocina para el comportamiento social, la ansiedad y el estrés en los seres humanos. En una serie de estudios, algunos de ellos publicados en la revista científica Nature, demostró que si la oxitocina se administra como un spray nasal aumenta la confianza de los sujetos y la empatía, al tiempo que reduce la ansiedad y el estrés. Una expectativa importante asociada con esta investigación sobre este sistema hormonal va a dar lugar a aplicaciones clínicas concretas.
Hasta ahora, los trastornos mentales implican déficits sociales han sido particularmente difíciles o imposibles de tratar a través de los medios tradicionales terapéuticos. Sólo la mitad de los pacientes fobia social, en la actualidad puede ser tratada con éxito con la terapia, y no hay tratamiento eficaz ha sido desarrollado para la curación de los pacientes con autismo.
En el último número de Nature Reviews Neuroscience, un equipo de neurocientíficos como Markus Heinrichs y el Dr. Gregor Domes de la Universidad de Friburgo y el Prof. Dr. Andreas Meyer-Lindenberg y el Prof. Dr. Peter Kirsch, del Instituto Central de Heidelberg para la Salud Mental introducen un nuevo modelo de hacer frente a la relevancia de las neurohormonas para el "cerebro social". Mediante la integración de los métodos de las ciencias del comportamiento con métodos de investigación hormonal, genética, y cerebral, los científicos lograron evidenciar nuevas perspectivas clínicas para el tratamiento de los trastornos mentales asociados con déficits sociales.
"La 'psico-terapia" que describimos no implica el desarrollo de un nuevo medicamento, sino más bien un sistema de estimulación "propsychotherapeutic" de la neurohormona - es decir, una combinación de hormonas y la psicoterapia de interacción", explica Markus Heinrichs. Desde su transferencia de la Universidad de Zurich a la Universidad de Friburgo, a finales de 2009, Heinrichs ha estado al frente de la Clínica de Psicoterapia para pacientes ambulatorios para los trastornos relacionados con el estrés y también ha realizado estudios clínicos en colaboración con el Departamento de Psiquiatría de la Universidad de Friburgo Medical Center.


Story Source:
The above story is reprinted (with editorial adaptations by ScienceDaily staff) from materials provided by Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, via AlphaGalileo.

Journal Reference:
  1. Andreas Meyer-Lindenberg, Gregor Domes, Peter Kirsch, Markus Heinrichs. Oxytocin and vasopressin in the human brain: social neuropeptides for translational medicine. Nature Reviews Neuroscience, 2011; 12 (9): 524 DOI: 10.1038/nrn3044

01 agosto 2011

LAS BASES BIOLÓGICAS DE LA GENEROSIDAD

Imagina que estás cenando en un restaurante en una ciudad que está visitando por primera vez - y, lo más probable es que sea la última. Hay mínimas posibilidades de que puedas volver a ver al mesonero de nuevo, así que si quieres ahorrar unos cuantos dólares por no dejar propina, puedes hacerlo. Y, sin embargo, si eres es como la mayoría de la gente, dejarás una propina de todos modos, sin darle más vueltas.
Estos actos de generosidad común - donde no hay retorno futuro - desde hace mucho tiempo que plantea un enigma científico a los biólogos evolutivos y a los economistas. Al actuar con generosidad, el donante incurre en un costo para beneficiar a otra persona. Pero la elección de incurrir en un costo y sin perspectivas de un beneficio compensatorio se ve como mala adaptación de los biólogos e irracional por los economistas. Si las teorías tradicionales en estos campos son verdaderas, esas conductas deben haber sido eliminados hace mucho tiempo por evolución o por el interés propio. Según estas teorías, la naturaleza humana es fundamentalmente egoísta, siendo cualquier "exceso" de generosidad el resultado de la presión social o el conformismo cultural.
Sin embargo, recientemente un equipo de científicos de la UC Santa Barbara llevó a cabo una serie de simulaciones por ordenador diseñado para probar si era verdad que la evolución selecciona en contra de la generosidad en situaciones donde no hay rentabilidad en el futuro. Su trabajo sorprendente demuestra que la generosidad - que actúa para ayudar a otros en la ausencia de aumentos previsibles - surge naturalmente de la evolución de la cooperación. Esto significa que la generosidad humana es probable que se base no sólo en la presión social, sino que en cambio se construyó en la naturaleza humana.
Sus hallazgos aparecen en la edición actual de las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
"Cuando los investigadores midieron cuidadosamente las opciones de la gente encontraron que las personas en todo el mundo fueron más generosas que lo que predicen las teorías reinantes de la economía y la biología que debería ser", dijo Max M. Krasnow, un investigador postdoctoral en el Centro de UCSB de Psicología Evolutiva, y uno de los autores del estudio. "Incluso cuando las personas creen que la interacción será una sola vez, a menudo son generosos con la persona que están interactuando." 



"Nuestras simulaciones explican que la razón por la que la gente es más generosa que lo que la teoría económica y la biología podrían predecir, es debido a la incertidumbre inherente de la vida social", añadió Andrew Delton, también investigador postdoctoral en el Centro de Psicología Evolutiva y autor principal del artículo. "En concreto, nunca se puede saber con certeza si una interacción que está teniendo en este momento será una sola vez - como interactuar con un mesonero en una ciudad distante - o continuar en forma indefinida - como interactuar con un servidor a su favorito comedor ciudad natal-".
Krasnow y Delton, son co-autores del papel junto con Leda Cosmides, profesor de psicología y co-director del Centro de Psicología Evolutiva y John Tooby, profesor de antropología y también co-director del Centro de Psicología Evolutiva.
"Hay dos errores que un animal cooperativo puede cometer, y uno es más costoso que el otro", señaló Cosmides. "Al creer que nunca se encontrarán de nuevo a esta persona, usted puede optar por su propio beneficio a su costa - sólo para descubrir más tarde que la relación podría haber sido abierta. Si usted comete este error, pierde todos los beneficios que podría haber tenido de una relación de cooperación a largo plazo, quizás de toda la vida. Esto es un error extraordinariamente costoso de hacer. El otro error consiste en suponer, erróneamente, que se tendrán interacciones adicionales con la otra persona y por lo tanto, hay que colaborar con él, sólo para descubrir después que no era necesario. A pesar de que en esta interacción, se es "innecesariamente" bueno, el costo de este error es relativamente pequeño. Sin saber por qué, nuestra mente está inclinada a ser generosa para asegurarse de que encontraremos y consolidaremos relaciones valiosas a largo plazo. "
Las simulaciones, que son herramientas matemáticas para el estudio de cómo la selección natural habría de dar forma al proceso de toma de decisiones de nuestros antepasados, muestran que, en un amplio rango de condiciones, la selección natural favorece a tratar a los demás como si la relación fuese a continuar - incluso cuando es racional suponer que la interacción ocurrirá una sola vez. "Aunque es imposible conocer el verdadero estado del mundo con toda seguridad, nuestras personas simuladas fueron diseñados para usar la "regla de oro" para el razonamiento racional - un proceso conocido como la actualización bayesiana - para hacer las conjeturas mejor acerca de si su interacciones continuará o no ", señaló Krasnow.
Delton continuó: "Sin embargo, a pesar de que sus creencias eran tan precisas como sea posible, nuestra gente simulada evolucionado hasta el punto en el que esencialmente ignora sus creencias y ha cooperado con los demás, independientemente Esto sucede aun cuando casi el 90 por ciento de las interacciones en su mundo social. en realidad de una sola vez en lugar de por tiempo indefinido continúa. "
De acuerdo con Tooby, los modelos económicos de la racionalidad y los modelos evolutivos de la maximización de la aptitud tanto predecir que los seres humanos deben ser diseñados para ser egoísta en situaciones de una sola vez. Sin embargo, los trabajos experimentales - y la experiencia cotidiana - muestra que los humanos son a menudo sorprendentemente generosos.
"Así que uno de los problemas pendientes en las ciencias del comportamiento es conocer la razón por la cual la selección natural no ha eliminado esta agradable pero al parecer desventajosa tendencia de comportamiento", dijo Tooby. "El documento muestra cómo esta característica de la conducta humana surge lógicamente de la dinámica de la cooperación, una vez que una faceta oculta del problema - la incertidumbre inherente de la vida social -. Se tiene en cuenta las personas que ayudan sólo cuando se puede ver una aumento de estar peor que los que están motivados a ser generosos y no siempre mirando hacia adelante para ver lo que podría obtener a cambio ".


Story Source:
The above story is reprinted (with editorial adaptations by ScienceDaily staff) from materials provided by University of California - Santa Barbara, via EurekAlert!, a service of AAAS.

Journal Reference:
  1. Andrew W. Delton, Max M. Krasnow, Leda Cosmides, and John Tooby. Evolution of direct reciprocity under uncertainty can explain human generosity in one-shot encounters. Proceedings of the National Academy of Sciences, July 25, 2011 DOI: 10.1073/pnas.1102131108

29 julio 2011

Impulsivity and Superstitions in Pathological Gamblers: Betting On Four-Leaf Clovers

ScienceDaily (June 29, 2011) — Research led by the University of Cambridge has found a link between impulsivity and flawed reasoning (such as believing in superstitious rituals and luck) in problem gamblers.

The findings were published June 29, in the journal Psychological Medicine. The research, funded by the Medical Research Council (MRC), took place at the National Problem Gambling Clinic which opened in 2008 and is the only NHS funded service for disordered gambling in the UK.
While gambling is a popular form of entertainment for many people, problem (or 'pathological') gambling is a recognised psychiatric diagnosis affecting around 1% of the UK population. Symptoms include a loss of control over gambling, withdrawal symptoms such as irritability, and various negative consequences, including gambling debts and family difficulties.
Dr Luke Clark, from the University of Cambridge's Department of Experimental Psychiatry, said: "The link between impulsivity and gambling beliefs suggests to us that high impulsivity can predispose a range of more complex distortions -- such as superstitions -- that gamblers often experience. Our research helps fuse these two likely underlying causes of problem gambling, shedding light on why some people are prone to becoming pathological gamblers."
The researchers, from the University of Cambridge and Imperial College London, compared 30 gamblers seeking treatment at the clinic with 30 non-gamblers from the general population.
The researchers asked the participants a series of financial questions involving trade-offs between smaller amounts of money available immediately versus larger amounts of money in the future (e.g. would you prefer £20 today or £35 in two weeks?) to test impulsivity. The gamblers were significantly more likely to choose the immediate reward despite the fact that it was less money. (Psychologists define impulsivity as a preference for the immediate smaller rewards on this task.)
Additionally, a questionnaire showed that gamblers were particularly impulsive during high or low moods, which are frequently cues that can trigger gambling sprees.
While aspects of the 'addictive personality' have been identified previously in studies of problem gambling, the novel finding in the British gamblers was that those gamblers with higher levels of impulsivity were also more susceptible to various errors in reasoning that occur during gambling, including an increase in superstitious rituals and blaming losses on such things as bad luck.
Like treatment-seeking gamblers elsewhere in the world, the group from the National Problem Gambling Clinic were predominantly male, and experienced a moderate rate of other mental health problems including depression and alcohol abuse.
Dr Clark added: "There are promising developments in treatments for problem gambling such as psychological therapies and drug medications. We hope that our research will provide additional insight into the problem and inform future treatments."

Journal Reference:
  1. Rosanna Michalczuk, Henrietta Bowden-Jones, Antonio Verdejo-Garcia, and Luke Clark. Impulsivity and cognitive distortions in pathological gamblers attending the UK National Problem Gambling Clinic: a preliminary report. Psychological Medicine, June 29, 2011

'Brain Cap' Technology Turns Thought Into Motion; Mind-Machine Interface Could Lead to New Life-Changing Technologies for Millions of People

ScienceDaily (July 27, 2011) — "Brain cap" technology being developed at the University of Maryland allows users to turn their thoughts into motion. Associate Professor of Kinesiology José 'Pepe' L. Contreras-Vidal and his team have created a non-invasive, sensor-lined cap with neural interface software that soon could be used to control computers, robotic prosthetic limbs, motorized wheelchairs and even digital avatars.

"We are on track to develop, test and make available to the public- within the next few years -- a safe, reliable, noninvasive brain computer interface that can bring life-changing technology to millions of people whose ability to move has been diminished due to paralysis, stroke or other injury or illness," said Contreras-Vidal of the university's School of Public Health.
The potential and rapid progression of the UMD brain cap technology can be seen in a host of recent developments, including a just published study in the Journal of Neurophysiology, new grants from the National Science Foundation (NSF) and National Institutes of Health, and a growing list of partners that includes the University of Maryland School of Medicine, the Veterans Affairs Maryland Health Care System, the Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Rice University and Walter Reed Army Medical Center's Integrated Department of Orthopaedics & Rehabilitation.
"We are doing something that few previously thought was possible," said Contreras-Vidal, who is also an affiliate professor in Maryland's Fischell Department of Bioengineering and the university's Neuroscience and Cognitive Science Program. "We use EEG [electroencephalography] to non-invasively read brain waves and translate them into movement commands for computers and other devices.
Peer Reviewed
Contreras-Vidal and his team have published three major papers on their technology over the past 18 months, the latest a just released study in the Journal of Neurophysiology in which they successfully used EEG brain signals to reconstruct the complex 3-D movements of the ankle, knee and hip joints during human treadmill walking. In two earlier studies they showed (1) similar results for 3-D hand movement and (2) that subjects wearing the brain cap could control a computer cursor with their thoughts.
Alessandro Presacco, a second-year doctoral student in Contreras-Vidal's Neural Engineering and Smart Prosthetics Lab, Contreras-Vidal and co-authors write that their Journal of Neurophysiology study indicated "that EEG signals can be used to study the cortical dynamics of walking and to develop brain-machine interfaces aimed at restoring human gait function."
There are other brain computer interface technologies under development, but Contreras-Vidal notes that these competing technologies are either very invasive, requiring electrodes to be implanted directly in the brain, or, if noninvasive, require much more training to use than does UMD's EEG-based, brain cap technology.
Partnering to Help Sufferers of Injury and Stroke
Contreras-Vidal and his team are collaborating on a rapidly growing cadre projects with researchers at other institutions to develop thought-controlled robotic prosthetics that can assist victims of injury and stroke. Their latest partnership is supported by a new $1.2 million NSF grant. Under this grant, Contreras-Vidal's Maryland team is embarking on a four-year project with researchers at Rice University, the University of Michigan and Drexel University to design a prosthetic arm that amputees can control directly with their brains, and which will allow users to feel what their robotic arm touches.
"There's nothing fictional about this," said Rice University co-principal investigator Marcia O'Malley, an associate professor of mechanical engineering. "The investigators on this grant have already demonstrated that much of this is possible. What remains is to bring all of it -- non-invasive neural decoding, direct brain control and [touch] sensory feedback -- together into one device."
In a NIH-supported project underway, Contreras-Vidal and his colleagues are pairing their brain cap's EEG-based technology with a DARPA-funded next-generation robotic arm designed by researchers at the Johns Hopkins Applied Physics Laboratory to function like a normal limb. And the UMD team is developing a new collaboration with the New Zealand's start-up Rexbionics, the developer of a powered lower-limb exoskeleton called Rex that could be used to restore gait after spinal cord injury.
Two of the earliest partnerships formed by Contreras-Vidal and his team are with the University of Maryland School of Medicine in Baltimore and the Veterans Affairs Medical Center in Baltimore. A particular focus of this research is the use of the brain cap technology to help stroke victims whose brain injuries affect their motor-sensory control. Originally funded by a seed grant from the University of Maryland, College Park and the University of Maryland, Baltimore, the work now also is supported by a VA merit grant (anklebot BMI) and an NIH grant (Stroke).
"There is a big push in brain science to understand what exercise does in terms of motor learning or motor retraining of the human brain," says Larry Forrester, an associate professor of physical therapy and rehabilitation science at the University of Maryland School of Medicine.
For the more than a year, Forrester and the UMD team have tracked the neural activity of people on a treadmill doing precise tasks like stepping over dotted lines. The researchers are matching specific brain activity recorded in real time with exact lower-limb movements.
This data could help stroke victims in several ways, Forrester says. One is a prosthetic device, called an "anklebot," or ankle robot, that stores data from a normal human gait and assists partially paralyzed people. People who are less mobile commonly suffer from other health issues such as obesity, diabetes or cardiovascular problems, Forrester says, "so we want to get [stroke survivors] up and moving by whatever means possible."
The second use of the EEG data in stroke victims is more complex, yet offers exciting possibilities. "By decoding the motion of a normal gait," Contreras-Vidal says, "we can then try and teach stroke victims to think in certain ways and match their own EEG signals with the normal signals." This could "retrain" healthy areas of the brain in what is known as neuroplasticity.
One potential method for retraining comes from one of the Maryland research team's newest members, Steve Graff, a first-year bioengineering doctoral student. He envisions a virtual reality game that matches real EEG data with on-screen characters. "It gives us a way to train someone to think the right thoughts to generate movement from digital avatars. If they can do that, then they can generate thoughts to move a device," says Graff, who brings a unique personal perspective to the work. He has congenital muscular dystrophy and uses a motorized wheelchair. The advances he's working on could allow him to use both hands -- to put on a jacket, dial his cell phone or throw a football while operating his chair with his mind.
No Surgery Required
During the past two decades a great deal of progress has been made in the study of direct brain to computer interfaces, most of it through studies using monkeys with electrodes implanted in their brains. However, for use in humans such an invasive approach poses many problems, not the least of which is that most people don't' want holes in their heads and wires attached to their brains. "EEG monitoring of the brain, which has a long, safe history for other applications, has been largely ignored by those working on brain-machine interfaces, because it was thought that the human skull blocked too much of the detailed information on brain activity needed to read thoughts about movement and turn those readings into movement commands for multi-functional high-degree of freedom prosthetics," said Contreras-Vidal. He is among the few who have used EEG, MEG or other sensing technologies to develop non-invasive neural interfaces, and the only one to have demonstrated decoding results comparable to those achieved by researchers using implanted electrodes.
A paper Contreras-Vidal and colleagues published in the Journal of Neuroscience in March 2010 showed the feasibility of Maryland's EEG-based technology to infer multidimensional natural movement from noninvasive measurements of brain activity. In their two latest studies, Contreras-Vidal and his team have further advanced the development of their EEG brain interface technology, and provided powerful new evidence that it can yield brain computer interface results as good as or better than those from invasive studies, while also requiring minimal training to use.
In a paper published in April in the Journal of Neural Engineering, the Maryland team demonstrated that people wearing the EEG brain cap, could after minimal training control a computer cursor with their thoughts and achieve performance levels comparable to those by subjects using invasive implanted electrode brain computer interface systems. Contreras-Vidal and his co-authors write that this study also shows that compared to studies of other noninvasive brain control interface systems, training time with their system was substantially shorter, requiring only a single 40-minute session.

Journal Reference:
  1. A. Presacco, R. Goodman, L. W. Forrester, J. L. Contreras-Vidal. Neural decoding of treadmill walking from non-invasive, electroencephalographic (EEG) signals. Journal of Neurophysiology, 2011; DOI: 10.1152/jn.00104.2011