21 diciembre 2016

Así distingue tu cerebro entre conversaciones y ruido en una fiesta

Cena de navidad con los compañeros del trabajo: el ruido de los platos que recoge un camarero y los gritos de la mesa de al lado pidiendo las bebidas se suman en un estruendo ensordecedor. Y aun así somos capaces de entender lo que nos cuenta la persona sentada a nuestro lado. ¿Cómo lo hace nuestro cerebro?
Es lo que intentan responder dos estudios coordinados desde Estados Unidos y publicados hoy en la revista Nature Communications. En uno de ellos, los investigadores han descubierto que lo que hemos oído anteriormente hace que nuestro cerebro se vuelva más receptivo y seamos capaces de entender sonidos previamente ininteligibles. La segunda investigación demuestra que cuando el ruido nos impide oír una letra de una palabra, el cerebro la rellena con un sonido que cuadre de acuerdo a la información que tenemos. En global, apuntan a que nuestra experiencia puede influir en gran medida en cómo percibimos el habla.
Registrar la actividad del cerebro desde dentro
En ambos estudios, los científicos estudiaron la actividad del cerebro de personas con epilepsia a las que se les había implantado electrodos en la superficie del córtex. Esta operación se realiza en pacientes que no responden a la medicación, para localizar el foco de los ataques epilépticos antes de la cirugía. Los investigadores hicieron sus pruebas a un reducido número de estos pacientes que se presentaron voluntarios durante su ingreso en el hospital. Esta técnica permite obtener registros de la actividad cerebral mucho más precisos que otras técnicas menos invasivas.
Sintonización cerebral
En el estudio liderado por la Universidad de California en Berkeley, los pacientes escucharon una frase totalmente distorsionada, de la cual era imposible entender ninguna palabra. A continuación, volvieron a oír la misma frase, pero esta vez en la versión original. Cuando los investigadores reprodujeron de nuevo la versión incomprensible, el cerebro de los pacientes ya se había adaptado y fue capaz de interpretar los ruidos como palabras.
“Hemos estudiado cómo el cerebro se sintoniza para captar las propiedades del sonido”, declara por correo electrónico Christopher Holdgraf, investigador de la Universidad de California en Berkeley y primer autor de este artículo. “El estudio muestra que el cerebro es capaz de cambiar su sintonización y que eso le permite extraer cualidades similares al habla a partir del ruido incoherente”, relata.
El investigador pone un ejemplo: “Imagina que estás en un bar hablando con alguien, y hay mucho ruido ambiente. Y puede que esa persona haya bebido un poco demasiado y arrastre las palabras. La información que llega a tu cerebro está degradada”, cosa que complica la comprensión. “Para enfrentarse a este reto, tu cerebro utiliza su experiencia previa con el habla para hacer suposiciones sobre lo que tu amigo probablemente ha dicho, y se centra en elementos particulares de su habla (...) que sean indicativos de ciertas palabras, para ver si consigue sacar algo en claro de lo que dice”, ilustra Holdgraf.
La mayoría de lo que llega por nuestros oídos en realidad no es relevante para nosotros”
CHRISTOPHER HOLDGRAF
Universidad de California en Berkeley
Por otra parte, “una de las tareas más importantes del cerebro es tratar con las enormes cantidades de ruido que hay en el mundo que lo rodea”, señala el investigador. “La mayoría de lo que llega a través de nuestros oídos y ojos en realidad no es relevante para nosotros, así que el trabajo de nuestro cerebro es concentrarse en los fragmentos que realmente le importan y filtrar todo lo demás”.
Rellenando los huecos
Los voluntarios que participaron en la investigación de la Universidad de California en San Francisco, en cambio, oyeron sólo combinaciones de palabras sueltas. Los investigadores escogieron parejas de palabras en las que cambiando sólo un sonido cambiase su significado – por ejemplo, babies (bebés) y rabies (rabia) – y produjeron por ordenador una versión en la que un ruido enmascaraba la única letra que las distinguía.
Áreas del córtex cerebral que se activaron en uno de los voluntarios al oír una palabra durante el estudio en el que participó Leonard
Áreas del córtex cerebral que se activaron en uno de los voluntarios al oír una palabra durante el estudio en el que participó Leonard (Leonard et al/Nature Communications)
El córtex auditivo es la zona del cerebro donde se termina de procesar el sonido. Está situada en el lateral de ambos hemisferios, y reacciona de forma distinta según las letras que oímos. Cuando los pacientes oyeron la versión distorsionada de cada una de las palabras, manifestaron haber oído una de las dos versiones, y de hecho su córtex auditivo se activó como si realmente hubiera sido así.
Ésta puede ser una de las herramientas que nuestro cerebro utiliza para manejarse con entornos ruidosos, donde a menudo tienen lugar las conversaciones, explica también por correo electrónico Matthew Leonard, investigador de la Universidad de California en San Francisco y primer autor del segundo trabajo. “El cerebro humano es mucho mejor que cualquier algoritmo computacional a la hora de entender el habla en ambientes ruidosos: intenta usar a Siri en un bar abarrotado de gente”, reta Leonard.
El cerebro humano es mucho mejor que cualquier algoritmo computacional a la hora de entender el habla en ambientes ruidosos”
MATTHEW LEONARD
Universidad de California en San Francisco
El investigador se manifiesta sorprendido por otro de sus hallazgos: antes incluso de que se llegara a reproducir la parte de la palabra donde estaba el sonido conflictivo, en cuestión de milisegundos, el córtex cerebral ya se decantaba por una de las opciones, como si fuera capaz de predecir la señal que le iba a llegar. Además, si los pacientes habían oído antes una de las dos versiones de las palabras, tendían a volver a oír esa variante cuando sonaba la versión distorsionada. “Aún estamos empezando a comprender cómo realmente estas predicciones causan la percepción de palabras específicas”, expone Leonard. De momento, los investigadores han detectado señales procedentes del área del córtex implicada en la comprensión del lenguaje que parecen estar modulando la actividad del córtex auditivo.
¿Hasta qué punto depende lo que percibimos de la realidad?
Ambos estudios apuntan a que la respuesta de nuestro cerebro ante el sonido no sólo depende de las señales que vienen de nuestros oídos; también de nuestra experiencia y de nuestras predicciones. Es lo que concluye Carles Escera, catedrático de neurociencia cognitiva de la Universidad de Barcelona, que no ha participado en ninguno de los estudios. “El cerebro va modificando su respuesta sobre la marcha, en función de la experiencia inmediata”, explica. Así pues, “lo que percibimos del mundo es la combinación entre nuestras expectativas y si ésas se confirman o no según la información que nos va llegando”, afirma Escera.

16 diciembre 2016

¿La atracción por la belleza es instintiva?

ALISON PEARCE STEVENS
2 DE DICIEMBRE DE, 2016

5 caras bonitasDicen que la belleza está en el ojo del espectador. Pero, ¿qué aspectos hacen que alguien parezca precioso? La ciencia ha aparecido algunas respuestas.
XIXINXING / ISTOCKPHOTO
Todos sabemos que no debemos juzgar a las personas en base a su apariencia. La belleza es sólo superficial, como dice el dicho. Por otra parte, el aspecto de alguien no nos dice nada acerca de cómo tipo son: qué tan fiable pueden ser o cualquier otra cosa sobre su personalidad. Pero es difícil ignorar la forma en que una persona se ve. Hay algo sobre las personas atractivas que nos hace querer verlas. No podemos quitar nuestros ojos de un apuesto actor, actriz o modelo. Como tal, la belleza tiene poder sobre nosotros.Pero, ¿qué es la belleza? No hay una respuesta sencilla. Los investigadores, sin embargo, han investigado cómo la belleza afecta el comportamiento de los seres humanos y otros animales. A través de este trabajo han descubierto algunas de las características que hacen que un individuo sea atractivo para los demás. Los científicos también están aprendiendo que puede haber un punto de vista práctico a nuestra obsesión por la belleza. Una cara bonita puede pertenecer a una persona más sana. O simplemente puede ser más fácil de procesar para nuestro cerebro.

Todo sobre los promedios

En cuanto a un conjunto de fotos, es fácil decir que se enfrenta a que encontramos atractivo. Diferentes personas por lo general de acuerdo en que se enfrenta a los que son. Pero pocos pueden decir con precisión qué esas caras parecen tan hermoso.
cara atractiva
rostros atractivos, como éste, tienden a ser simétrica.También tienden a tener medidas similares a la media de la población.
Leszekglasner / iStockphoto
Los investigadores han comenzado a aparecer algunas respuestas, sin embargo. Tales como la simetría. Las caras que consideramos atractivo tienden a ser simétricos, que encuentran.caras atractivas también están en la media.
En una cara simétrica, los lados izquierdo y derecho se parecen entre sí. No son imágenes especulares perfectas. Pero nuestros ojos leen caras con proporciones similares en ambos lados como simétrica.
"Caras de la gente por lo general sólo difieren sutilmente en la simetría," dice Anthony Little. Él es un psicólogo de la Universidad de Stirling, en Escocia. Todo el mundo la cara es ligeramente asimétrica, pero de diferentes maneras, dice. Al final, muchas de estas caras parecen simétricas. "Por lo tanto," explica, "simetría parece normal para nosotros. Y entonces nos gusta. "
Este medianía, Little señala, se refiere a la similitud de una cara se ve que la mayoría de las otras caras en una población. Promedio, aquí, no significa "más o menos". En cambio, los rostros comunes son una media matemática (o significan ) de las características de la gente. Y, en general, las personas encuentran dichas caras bastante atractivo.
"Medianía incluye todo tipo de factores", dice Little. "Tal como el tamaño de las características de su cara y su disposición".
Por ejemplo, la distancia entre los centros de los ojos de una mujer afecta el hecho de que se considera hermoso. La gente encuentra su más atractivo cuando que la distancia es menos de la mitad de la anchura de la cara. Investigadores de la Universidad de California en San Diego y la Universidad de Toronto en Canadá descubrieron que la relación. Igual de importante, que encontraron, es la distancia entre los ojos y la boca de una mujer. Debe ser algo más de un tercio de la altura de su cara. Tanto esas distancias se ajustan a la media de la población, o están cerca de él.

¿Naturaleza o crianza?

¿Nacemos con una preferencia por ciertos tipos de caras? O es sólo algo que la gente aprende, sin darse cuenta? Para averiguarlo, psicóloga Judith Langlois y su equipo de la Universidad de Texas en Austin trabajaron con niños pequeños y bebés.
Algunos de sus jóvenes reclutas eran sólo dos a tres meses de edad. Los investigadores mostraron cada una de las fotos del bebé de dos caras. Una cara era más atractiva que la otra. Entonces, los científicos registraron el tiempo que los niños miraban en cada cara.
Los bebés pasaron más tiempo viendo las caras atractivas que las no atractivas.Eso significaba que prefieren las caras bonitas, dice el psicólogo Stevie Schein. Ella trabaja con Langlois. Estos hallazgos sugieren que las personas prefieren caras bonitas muy temprano en la vida. Sin embargo, todavía es posible que aprendamos que la preferencia. Después de todo, Schein señala, "En el momento en que probamos los niños, que ya tienen experiencia con caras."
Esa experiencia puede hacer una diferencia. Las investigaciones realizadas en la Universidad de Delaware encontró que los cerebros de los bebés son mejores en el procesamiento de caras a partir de su propia raza. Así que los bebés vienen rápidamente a preferir estas caras, dice Schein.
estudio hadza
Coren Apicella pide a una mujer hadza para elegir la cara que cree que es más atractivo.
Coren Apicella / Universidad de Pensilvania
Es bien conocido en la psicología que las cosas familiares son más atractivos, dice Coren Apicella.Ella es un psicólogo de la Universidad de Pennsylvania en Filadelfia. "Tal vez los rostros comunes son más atractivos, ya que parecen más familiar."
De hecho, su investigación respalda esta afirmación. Apicella y Little trabajaron con dos grupos de adultos jóvenes: Británica y hadza. Los hadza son cazadores-recolectores de Tanzania, una nación en África oriental. Apicella los escogió para su experimento porque no habían sido expuestos a la cultura y estándares de belleza occidental.
Ella mostró a las personas de ambos grupos de dos imágenes y le preguntó que era más atractivo. Una imagen de un promedio de cinco caras británicas o cinco caras hadza. El otro era un promedio de 20 o 20 caras británicas caras hadza. La gente de ambas culturas prefieren la cara que era más normal - es decir, compilado a partir de 20 caras en vez de cinco. Los participantes británicos encontraron tanto hadza y británica se enfrenta hermosa. Los hadza, por el contrario, sólo se enfrenta prefiere hadza.
"Los hadza tiene poca experiencia con las caras de Europa y probablemente no sabe lo que una cara media europea se parece", concluye Apicella. "Si ellos no saben lo que parece, ¿cómo pueden preferirlo?"
Sus hallazgos muestran cómo la biología y el medio ambiente trabajan juntos para dar forma a nuestros valores. "La preferencia por la medianía en sí tiene una base biológica", dice Apicella. Pero la gente debe experimentar primero otras caras para aprender lo que una cara media debe ser similar.
Un reciente estudio realizado por Kaitlin Ryan e Isabel Gauthier muestra cómo la exposición importante caras puede ser. . Estos investigadores de la Universidad de Vanderbilt en Nashville, Tennessee, encontraron que esto es cierto - incluso cuando esas caras no son humanos.
La pareja pidió a 297 adultos jóvenes para ver las imágenes de hombres, mujeres, muñecas Barbie y transformador caras (de juguete). Las mujeres suelen ser mejores para reconocer caras que los hombres. Pero los hombres que habían jugado con los juguetes del transformador como los niños eran mejores que las mujeres en la identificación de rostros transformador. Que la exposición infantil a los transformadores pegados con los hombres, la mejora de su rendimiento, según informan en diciembre el año 2016 Vision Research.
Historia continúa más abajo de la imagen.
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caras promediados de hadza y las mujeres y los hombres europeos. Las caras de la fila superior promedio de cinco caras. Caras de la fila inferior promedio de 20 caras. La mayoría de las personas encuentran las caras más promediados - los de la fila inferior - más atractiva.
Coren Apicella / Universidad de Pennsylvania y Tony Poco / Universidad de Sterling

No sólo las personas

La investigación muestra que las personas con caras más simétricas no sólo se ven bien. También tienden a ser más saludables que las personas asimétricas. Los genes proporcionan las instrucciones de cómo una célula es llevar a cabo. Todas las personas tienen el mismo número de genes. Pero las personas con caras más medios tienden a tener una mayor diversidad en los genes que nacen con. Y eso, la investigación ha demostrado, puede dar lugar a un fuerte sistema inmunológico y una mejor salud.
swordtail de restricción
swordtail peces machos tienen barras verticales en sus lados. hembras, jóvenes sin experiencia prefieren a los machos con el mismo número de barras a ambos lados, pero las hembras prefieren a los machos más viejos asimétricas.
Kevin De Queiroz/Smithsonian
Los científicos han encontrado vínculos similares entre "belleza" y la salud en otros animales también. Por ejemplo, Molly Morris encontró que los peces jóvenes swordtail hembras prefieren a los machos simétricos.Morris es un ecólogo conductual de la Universidad de Ohio en Atenas. (Un ecólogo conductual estudia la base evolutiva del comportamiento de los animales.)
swordtail peces tienen barras verticales oscuras en sus lados.Pequeñas, las hembras prefieren a los machos jóvenes con el mismo número de barras a ambos lados, dice Morris.Que el amor de simetría coincide con los hallazgos en otras especies, incluidos los pinzones cebra, lagartos, señala.
Pero la regla simetría tiene algunos límites - por lo menos en los peces que los estudios de Morris. Más grandes, las mujeres mayores prefieren swordtailasimétricas varones. Morris se preguntó si esto podría tener que ver con cómo habían crecido los varones. Así que ella y su equipo probó el pescado. Se alimentaban algunos machos de alimentos de alta calidad y otros alimentos de baja calidad. Ciertos machos crecieron más rápidamente en la comida de alta calidad. Y esos machos de crecimiento rápido terminaron con barras asimétricas en sus lados.
La asimetría puede mostrar que un hombre ha puesto su energía en rápido crecimiento, dice Morris. "En algunos casos, esto puede ser una buena estrategia", señala. Por ejemplo, un pez que vive cerca de un montón de depredadores sería más probabilidades de sobrevivir si creciera más rápido. También sería mejor si podría crecer aún cuando la comida escasea. Así que las mujeres que viven en uno de estos tipos de entornos deberían preferir machos asimétricos, Morris explica.Esos hombres llevarían a los mejores genes para su entorno, y más tarde se transmitirá a sus crías.
La investigación sobre las aves también muestra que las hembras prefieren chicos bien parecidos. Por ejemplo, entre bowerbirds satén, las hembras prefieren a los machos cuyas plumas reflejar más luz ultravioleta (UV). Investigadores de la Universidad de Auburn en Alabama atrapados bowerbirds masculinos y tomaron muestras de sangre. Los hombres con parásitos de la sangre tenían plumas que reflejan menos luz UV que los hombres sanos. Así que cuando las mujeres eligieron machos con plumaje UV-ricos, no eran más que ser superficial. Estaban usando esa información para encontrar los varones sanos padre a sus crías.
Historia continúa más abajo vídeo. 
Un pavo real visualiza para las mujeres por avivar la cola y haciendo un baile temblorosa.
Paul Comedor / YouTube
Adeline Loyau es un ecólogo conductual que ha visto cosas similares en pavos reales. Ella trabaja en el Centro Helmholtz de Investigación del Medio Ambiente en Leipzig, Alemania. Antes, cuando trabajaba para una agencia de investigación del gobierno en Francia, ella comenzó a estudiar manchas oculares de las aves.Estos son los círculos vivos en los extremos de sus plumas de la cola. Ella sabía pavas prefieren a los machos con más manchas oculares. También prefieren machos que muestran sus colas más. Su trabajo ha demostrado que los pavos reales saludables tienen más manchas oculares en sus colas. Estas aves también Splay sus colas llamativos con mayor frecuencia a las mujeres.
manchas oculares pavo real
El número de manchas oculares en la cola de un pavo real le dice a las mujeres lo saludable que es.
Rachel Andrew / Flickr (CC BY-NC 2.0)
Loyau dio entonces algunos varones una inyección que hicieron sus sistemas inmunes entrar en acción. Era como si estuvieran enfermos. Después, se registró el comportamiento de las aves. Estos pavos reales muestran sus colas menos de los chicos sanos hicieron. Pero eso fue sólo es cierto si tenían un menor número de manchas oculares. Los hombres con más manchas oculares no parecían afectados por el disparo. Así, la belleza de un pavo real le dice a las mujeres que está sano, dice Loyau.
Las hembras son mejor evitar compañeros enfermos, explica. Si no lo hicieran, podrían tomar un poco de la enfermedad. Un ave hembra, añade, también busca buenos genes en el individuo que será el padre de sus crías. Prestar atención a la apariencia y el comportamiento de un macho puede ayudar a su calibre, que los chicos tienen el material adecuado.

Fácil en el cerebro

Tal vez hemos nacido con una preferencia por la medianía porque nos dice algo acerca de otras personas. Por ejemplo, puede ayudarnos a encontrar compañeros sanos. O tal vez la gente como promedio, bastante caras, simplemente porque son más fáciles en nuestro cerebro.
Langlois y su equipo en Texas estudiaron a esta pregunta utilizando una técnica llamada EEG. Esa es la abreviatura de electroencefalografía (Ee-LEK-troh-en-SEFF-uh-Laag-rah-pago). EEGs medir la actividad eléctrica en el cerebro usando una red de pequeños electrodos colocados en el exterior de la cabeza.
Los científicos reclutaron a estudiantes universitarios por su estudio sobre el cerebro. Cada estudiante analizó una serie de caras mientras que el uso de la red de electrodos. rostros humanos cayeron en uno de tres grupos: muy atractivo, poco atractivo o digitalmente se transformaron imágenes que combinan muchas características en una cara media. Algunas caras chimpancés fueron puestos en la mezcla también. La actividad cerebral EEG registrada mientras que cada estudiante vio las imágenes.
configuración de EEG
Estos sensores EEG actividad cerebral registro. El laboratorio Langlois utiliza EEG reglajes para aprender cómo nuestro cerebro procesa diferentes caras.
Petter Rocky / Wikimedia
Luego, los investigadores buscaron los electroencefalogramas de los patrones de actividad eléctrica.Esos patrones ofrecen signos de lo que el cerebro estaba haciendo. El cerebro humano se enfrenta a los estudiantes procesado más rápido que se enfrenta a los chimpancés, los EEG mostraron. Eso tiene sentido, los investigadores ahora dicen, porque las personas están más familiarizados con rostros humanos. Se ven normal a nosotros, así que no tienen que pasar mucho tiempo pensando en ellos.
El equipo también encontró que los cerebros procesan caras muy atractivos más rápido que los poco atractivos. Y ellos procesan promedio se enfrenta aún más rápido. Eso significa que los cerebros de sus sujetos que se encuentran en promedio caras más fáciles de manejar. Los sujetos también evaluaron las caras promediados como más atractiva.

El sesgo de la belleza

En suma, las apariencias pueden ir mucho más allá de la piel después de todo.También pueden afectar la manera en que las personas interactúan.
Los científicos descubrieron hace mucho tiempo que la gente se presenta a favor de los que tienen una cara bonita. Las personas atractivas tienen más probabilidades de conseguir trabajo. Ellos ganan más dinero que sus compañeros de trabajo menos atractivos. Incluso tenemos la tendencia a pensar las personas atractivas son más inteligentes y más amable que las personas menos atractivas.
Langlois y Angela Griffin (entonces en la Universidad de Texas) buscaban más signos de esta "belleza es buena" estereotipo. Y lo encontraron.
Los investigadores pidieron a la gente a votar fotos de rostros de mujeres jóvenes en una escala de cinco puntos. Entonces, los científicos eligieron las seis fotos con las calificaciones más bajas y seis con la más alta. Ellos escogieron otros seis fotos que tenían calificaciones más cerca de la media (o promedio) puntuación. Este conjunto formado por el grupo de "medios" caras -Atractivo.
Se pidió a cerca de 300 estudiantes universitarios para ver las fotos en un orden aleatorio a partir de los tres conjuntos de imágenes durante 4 segundos cada uno.Después de cada vista rápida, los estudiantes tenían que responder a una pregunta acerca de la persona en esa última imagen. Por ejemplo, ¿qué tan probable era ella para ser popular, amable, servicial, amable o inteligente?
Tanto hombres como mujeres clasifican las personas con caras poco atractivas como menos inteligentes, menos sociables y menos propensos a ayudar a los demás. gente atractiva medianas obtuvieron puntuación similar a las personas de gran atractivo para todo, excepto la sociabilidad.
Griffin y Langlois luego repitieron el experimento con niños de siete a nueve años de edad. Tienen los mismos resultados.
Tal vez el estereotipo no es exactamente "la belleza es bueno", sugieren los investigadores. Tal vez sea más como "feo es malo." Ellos sospechan que esto puede deberse a que las caras poco atractivas parecen menos como una cara "normal" o promedio.
Puede ser difícil dejar a nosotros mismos de los estereotipos de los demás. "La apariencia es lo primero que nos juzgamos a las personas en adelante," dice Little.Sin embargo, dice, "Ser conscientes de que existen estos prejuicios es un paso importante." Por ejemplo, señala, las personas atractivas no son en realidad más inteligente. "A medida que llegamos a conocer a las personas, la apariencia física se vuelve menos importante", dice.
Schein está de acuerdo. "Sabiendo que existe el prejuicio, reconociendo que todos llevamos con nosotros, y tomar medidas para disminuir conscientemente su propio sesgo son importantes," dice ella. Eso nos puede no discriminar a las personas que son poco atractivos - o simplemente desigual.

El uso preferente de una mano ¿está determinado genéticamente?

¿Está la lateralidad determinada por la genética?

Como la mayoría de los aspectos de la conducta humana, la lateralidad es un complejo rasgo que parece estar influenciado por múltiples factores, incluyendo la genética, el medio ambiente, y el azar. El uso de las manos, o la preferencia manual, es la tendencia a ser más hábil y cómodos con una mano en lugar de la otra para tareas tales como la escritura o lanzar una pelota. Si bien el porcentaje varía según la cultura, en los países occidentales del 85 al 90 por ciento de las personas son diestras y del 10 al 15 por ciento de las personas son zurdas. Los ambidiestros (prefieren manos diferentes para diferentes tareas) y los ambidextros (con capacidad de realizar tareas igual de bien con cualquiera de las manos) son infrecuentes. La preferencia por una mano comienza a desarrollarse antes del nacimiento. Se hace cada vez más evidente en la primera infancia y tiende a ser constante durante toda la vida. Sin embargo, poco se sabe sobre su base biológica. La preferencia de la mano probablemente surge como parte del proceso de desarrollo que diferencia a los lados derecho e izquierdo del cuerpo (la asimetría derecha-izquierda). Más específicamente, la lateralidad parece estar relacionada con las diferencias entre los hemisferios derecha e izquierda del cerebro. El hemisferio derecho controla el movimiento en el lado izquierdo del cuerpo, mientras que el hemisferio izquierdo controla el movimiento del lado derecho del cuerpo. En un principio se pensó que un solo gen controlaba la lateralidad. Sin embargo, estudios más recientes sugieren que múltiples genes, tal vez hasta 40, contribuyen a este rasgo. Cada uno de estos genes es probable que tenga un efecto débil por sí mismo, pero en conjunto juegan un papel importante en el establecimiento de la preferencia manual. Los estudios sugieren que al menos algunos de estos genes ayudan a determinar la asimetría derecha-izquierda global del cuerpo a partir de las primeras etapas de desarrollo. Hasta ahora, los investigadores han identificado sólo unos pocos de los muchos genes que se cree que influir en la lateralidad. Por ejemplo, el gen PCSK6 se ha asociado con una mayor probabilidad de ser diestro en las personas con el trastorno psiquiátrico esquizofrenia Otro gen, el LRRTM1, se ha asociado con una mayor probabilidad de ser zurdo en las personas con dislexia (una condición que causa dificultades con la lectura y la ortografía). No está claro si cualquiera de estos genes está relacionada con la lateralidad en las personas sin estas condiciones. Los estudios sugieren que otros factores también contribuyen al uso de las manos. El ambiente prenatal y las influencias culturales pueden jugar un papel. Además, la preferencia de la mano de una persona puede ser debido en parte a la variación aleatoria entre los individuos. Al igual que muchos rasgos complejos, la lateralidad no tiene un patrón simple de la herencia. Los hijos de padres zurdos tienen más probabilidades de ser zurdo que son hijos de padres diestros. Sin embargo, debido a que la probabilidad global de ser zurdo es relativamente baja, la mayoría de los hijos de los padres para zurdos son diestros. Los gemelos idénticos son más propensos que los gemelos no idénticos (u otros hermanos) para ser diestros o zurdos, pero muchos gemelos tienen preferencias por la mano opuesta.

Referencias

Armour JA, Davison A, McManus IC. Genome-wide association study of handedness excludes simple genetic models. Heredity (Edinb). 2014 Mar;112(3):221-5. doi:10.1038/hdy.2013.93. Epub 2013 Sep 25. PubMed: 24065183. Free full-text available from PubMed Central: PMC3931166.
Brandler WM, Morris AP, Evans DM, Scerri TS, Kemp JP, Timpson NJ, St Pourcain B, Smith GD, Ring SM, Stein J, Monaco AP, Talcott JB, Fisher SE, Webber C, Paracchini S. Common variants in left/right asymmetry genes and pathways are associated with relative hand skill. PLoS Genet. 2013;9(9):e1003751. doi: 10.1371/journal.pgen.1003751. Epub 2013 Sep 12. PubMed: 24068947. Free full-text available from PubMed Central: PMC3772043.
Brandler WM, Paracchini S. The genetic relationship between handedness and neurodevelopmental disorders. Trends Mol Med. 2014 Feb;20(2):83-90. doi: 10.1016/j.molmed.2013.10.008. Epub 2013 Nov 23. Review. PubMed: 24275328. Free full-text available from PubMed Central: PMC3969300.
McManus IC, Davison A, Armour JA. Multilocus genetic models of handedness closely resemble single-locus models in explaining family data and are compatible with genome-wide association studies. Ann N Y Acad Sci. 2013 Jun;1288:48-58. doi:10.1111/nyas.12102. Epub 2013 Apr 30. PubMed: 23631511. Free full-text available from PubMed Central: PMC4298034.

21 noviembre 2016

Epigenética: guía para principiantes

Por Cath Ennis

La palabra '' epigenética está en todas partes estos días, desde publicaciones académicas y artículos de divulgación científica hasta anuncios que promocionan curas milagrosas. Pero, ¿qué es la epigenética, y por qué es tan importante?
DNA methyltransferase 1, from www.enzymlogic.com.
ADN metiltransferasa 1, a partir www.enzymlogic.com. Fotografía: / flickr

La epigenética es uno de los campos más activos de las ciencias de la vida. Es un fenómeno de gran alcance, con efectos de gran alcance en muchos aspectos de la biología, y un enorme potencial en la medicina humana. Como tal, su capacidad para llenar algunas de las lagunas en nuestro conocimiento científico se menciona en todas partes, desde revistas académicas, medios de comunicación, y en algunos de los rincones menos científicamente rigurosos de Internet.
Se ha preguntado ¿por qué los gemelos idénticos no son, en realidad, idénticos? ¡Epigenética!
¿Quiere culpar a sus padres por algo que no parece ser de origen genético?  ¡Epigenética!
Pero, ¿qué es en realidad la epigenética?

Lo basico

La epigenética es esencialmente información adicional en capas en la parte superior de la secuencia de letras (cadenas de moléculas llamadas A, C, G y T) que conforma el ADN. Si se tiene en cuenta una secuencia de ADN como el texto de un manual de instrucciones que explica cómo hacer un cuerpo humano, la epigenética es como si alguien hubiese tomado un paquete de rotuladores y utilizase diferentes colores para marcar diferentes partes del texto de diferentes maneras. Por ejemplo, alguien podría utilizar un rotulador rosado para marcar partes del texto que hay que leer el mayor cuidado, y un rotulador azul para marcar las partes que no son tan importantes. Hay diferentes tipos de marcas epigenéticas, y cada una le informa a las proteínas en la célula cómo procesar aquellas partes del ADN de cierta manera. Por ejemplo, el ADN puede ser etiquetado con pequeñas moléculas llamadas grupos metilo que se pegan a algunas de sus letras C. Otras etiquetas se pueden añadir a las proteínas llamadas histonas que están estrechamente relacionadas con el ADN. Hay otras proteínas que luego buscarán unirse específicamente a estas áreas metiladas y apagarlas, para que los genes en esa región se inactiven. Así pues, la metilación actuaría como un rotulador azul que le dice a la célula "no es necesario saber acerca de esta sección en este momento."
La doble hélice de ADN se encuentra envuelta alrededor de cuatro proteínas histonas, en una estructura llamada nucleosoma.
The DNA double helix wrapped around four histone proteins, in a structure called a nucleosome.
La doble hélice del ADN envuelto alrededor de cuatro proteínas histonas, 
en una estructura llamada nucleosoma. Por Richard Wheeler (Zephyris) 
[CC-BY-SA-3.0]] / Wikimedia Commons

Los grupos metilo y otros marcadores de moleculares pequeñas pueden adherirse a diferentes sitios en las histonas, cada uno con un efecto diferente. Algunas etiquetas en algunos lugares aflojan la unión entre el ADN y la histona, haciendo que el ADN sea más accesible a las proteínas que son responsables de la activación de los genes de la región; esto es como si el rotulador rosado le dijera a la célula "oye, esta parte es importante". Otras etiquetas en otros lugares hacen lo contrario, o atraen a otras proteínas con otras funciones específicas. Hay marcas epigenéticas que se agrupan alrededor de los puntos de inicio de los genes; hay marcas que cubren largos tramos de ADN, y otras que afectan a regiones mucho más cortas; incluso hay modificaciones epigenéticas del ARN, todo un fascinante campo nuevo de investigación que está destinado a crear gran cantidad de proyectos y publicaciones. Hay, sin duda, muchas otras marcas de las que ni siquiera sabemos su existencia.
A pesar de que todas las células de su cuerpo comienzan con la misma secuencia de ADN, el texto tiene diferentes patrones de relieve en diferentes tipos de células - una célula del hígado no tiene porqué seguir las mismas partes del manual de instrucciones que una célula cerebral.
Pero lo realmente interesante de la epigenética es que las marcas no están fijadas en la misma forma en que está la secuencia del ADN: algunas de ellas pueden cambiar a lo largo de su vida, y en respuesta a las influencias externas. Algunas incluso se pueden heredar, tal como pasa cuando fotocopiamos un texto con resaltados y estos  aparecen en la fotocopia.

La epigenética y nuestras experiencias

Cualquier estímulo exterior que puede ser detectado por el cuerpo tiene el potencial de causar modificaciones epigenéticas. Todavía no está claro exactamente qué exposiciones afectan a qué marcadores epigenéticos ni cuáles son los mecanismos y efectos aguas abajo. Hay una serie de ejemplos bastante bien caracterizados hasta ahora, desde productos químicos hasta factores como estilo de vida o experiencias vividas:

El bisfenol A (BPA) es un aditivo en algunos plásticos, que se ha relacionado con el cáncer y otras enfermedades, y ya ha sido eliminado de los productos de consumo en algunos países. El BPA parece ejercer sus efectos a través de una serie de mecanismos, incluyendo la modificación epigenética.

Los efectos beneficiosos de ejercicio se han conocido durante generaciones, pero sus mecanismos no están todavía muy claros. No hay evidencias de cambios involucrados en la configuración de las marcas epigenéticas en el músculo y el tejido graso.

El abuso infantil y otras formas de trauma temprano también parecen afectar los patrones de metilación del ADN, lo que podría ayudar a explicar la mala salud que padecen durante la edad adulta muchas las víctimas de abuso infantil.


Herencia epigenética

Esta es un área donde la excesiva publicidad ha avanzado más rápido y más lejos que la ciencia real. Se han producido algunos de los primeros estudios fascinantes sobre la herencia de las marcas epigenéticas, pero la mayoría de la evidencia más fuerte hasta el momento proviene de investigación realizada en ratones. Ha habido indicios de que algunos de estos hallazgos también se aplican a la herencia humana, pero sólo acaban de empezar a desenredar este fenómeno, por ejemplo:

ü  Sabemos desde hace tiempo que ciertos factores ambientales experimentados por los ratones adultos se pueden transmitir a su descendencia a través de mecanismos epigenéticos. El mejor ejemplo es el gen llamado agouti , que está metilado en ratones normales marrones. Sin embargo, los ratones con un gen agouti no metilado son de color amarillo y además obesos, a pesar de ser en esencia genéticamente idénticos a sus parientes marrones flacos. La alteración de la dieta de la madre embarazada puede modificar la relación de marrón/amarillo de sus descendientes: el ácido fólico produce crías más marrones, mientras que el BPA produce crías más amarillas.

ü   La investigación sobre la herencia epigenética de la conducta adictiva está menos avanzada, pero se ve bastante prometedora. Los estudios en ratas han demostrado recientemente que la exposición al THC (el compuesto activo del cannabis) durante la adolescencia puede hacer que la futura descendencia muestre signos de predisposición a la adicción a la heroína.
ü  Los estudios de seres humanos cuyos antepasados han sobrevivido a través de los períodos de inanición en Suecia y los Países Bajos sugieren que los efectos de la hambruna en la epigenética y la salud pueden pasar a través de al menos tres generaciones. La privación de nutrientes en un ancestro reciente parece preparar el cuerpo para la diabetes y problemas cardiovasculares, una respuesta que pueden haber evolucionado para mitigar los efectos de las futuras hambrunas en la misma zona geográfica.

"Se necesita más investigación"
La investigación epigenética continúa a buen ritmo en los laboratorios de investigación en una deslumbrante variedad de temas. Una dirección interesante es la aplicación de las tecnologías de secuenciación de alto rendimiento para la caracterización de cientos de 'epigenomas' (marcas epigenéticas a través de todo el genoma). El autor de este artículo administra un proyecto que forma parte del Consorcio Internacional Epigenómica Humano (ACEI) y también es miembro de un par de grupos de trabajo del consorcio, así que a diario puede constatar lo rápido que está progresando este campo. El objetivo de IHEC es generar al menos 1.000 epigenomas disponibles públicamente de referencia (patrones de metilación del ADN, seis modificaciones de las histonas, y la activación de genes) de diversos tipos de células normales y enfermas. Estas referencias servirán como línea de base en otros estudios, de la misma manera que el proyecto del genoma humano original sirvió de referencia para que los científicos ahora puedan comparar sus propios resultados para identificar los cambios asociados con enfermedades específicas.

Este es un campo que está garantizado para mantener la generación de titulares y captura el interés del público. La aparente capacidad de la epigenética para llenar algunas bastante diversas lagunas en nuestro conocimiento de la salud humana y las enfermedades, y para proporcionar mecanismos científicos para muchas de nuestras experiencias vividas, hace que sea muy convincente, pero necesitamos tener cuidado de no sobreinterpretar las pruebas que hemos recopilado hasta el momento. Y sin duda tenemos que ser muy escépticos ante cualquier persona que pretenda que conscientemente podemos cambiar nuestros epigenomas de manera específica a través del poder del pensamiento.

There are links to videos and other resources about epigenetics on the IHEC website. There’s also a free Massive Open Online Course (MOOC) in epigenetics offered by the University of Melbourne on the Coursera site; I can’t vouch for the course yet, but it looks good and I’ve signed up for the session that starts on April 28th 2014 so I can vet it for work-related purposes.
Cath Ennis is a Vancouver-based project manager and grant writer in the field of cancer genomics and epigenomics. Help her investigate the epigenetic effects of Twitter: @enniscath.

19 noviembre 2016

Las aves perdieron su gusto por lo dulce, pero los colibríes lo recuperaron

En 2004, el pollo se convirtió en la primera ave en tener su genoma totalmente secuenciado. Su ADN reveló algo extraño, o más bien, una extraña falta de algo. Faltaba un gen llamado T1R2, que nosotros y otros mamíferos necesitamos para degustar los alimentos dulces. Los pollos, al parecer, no pueden degustar lo dulce. No son los únicos. Maude Baldwin de la Universidad de Harvard y Yasuka Toda de la Universidad de Tokio observaron los genomas de 10 especies diferentes de aves, desde halcones a pinzones, patos a palomas. Ninguno de ellos tenía T1R2. Los cocodrilos sí poseen ese gen, y son algunos de los parientes más cercanos de las aves. Por lo tanto, en algún momento, ya que las aves evolucionaron de pequeños dinosaurios, perdieron su gusto por lo dulce.
¿Qué pasa con los colibríes? Los colibríes se alimentan principalmente de néctar, el líquido dulce que producen flores. Ellos aman ese sabor y mientras más dulce, mejor; tanto, que rechazan las flores cuyo néctar no es lo suficientemente dulce. Les falta el gen T1R2, pero pueden degustar claramente azúcarBaldwin y Toda ahora han descubierto la razón: los colibríes reutilizaron otros dos genes de sabor que normalmente son responsables de detectar los sabores sabrosos. En la lengua de un colibrí, estos sensores son sensores de lo sabroso son sensores para el azúcar también. La mayoría de los animales de espalda vertebrados tienen tres genes gustativos: T1R1, T1R2 y T1R3Cada uno de ellos desarrolla una proteína del mismo nombre, y las proteínas se combinan en pares. T1R2 y T1R3 se fusionan para crear un sensor que reconoce las moléculas de azúcar. Cuando se pega a uno, se pone en marcha una reacción en cadena que termina con una señal que va a nuestro cerebro, una señal que nos dice que sólo hemos probado algo dulce. T1R3 también puede fusionarse con T1R1 para crear un sensor para aminoácidos, eso es lo que nos permite reconocer los gustos "umami" o "sabrosos".
El equipo supuso que si los colibríes habían perdido T1R2, tal vez el sensor umami T1R1-T1R3 pudo detectar los azúcares en su lugar. Ellos probaron la versión en colibrí de Ana. Tenían razón. Detectan azúcares simples como la glucosa y la fructosa y algunos edulcorantes como el sorbitol y eritritol. Todavía puede detectar aminoácidos *; adquirieron esa nueva habilidad en algún momento durante los últimos 42 a 72 millones de años. Las dos proteínas cambiaron drásticamente en ese momento. Las proteínas están formadas por cadenas de aminoácidos, y las versiones colibrí de T1R1 y T1R3 tienen muchos enlaces diferentes en comparación con sus homólogos de pollo. Para averiguar cuál de estos cambios fueron importantes, el equipo combinó las versiones de pollo y colibrí en diferentes combinaciones, para evaluar cómo eras sus respuestas a los azúcares. Se identificaron 19 aminoácidos, repartidos por toda una parte de T1R3, que cambiaron durante la evolución del colibrí, deformado la forma de las proteínas, y que les permite que se peguen a los azúcares, así como a los aminoácidos. Baldwin piensa que hay muchas más mutaciones también importantes, después de todo, el equipo se limitó a una pequeña región del genoma. Esto no fue un paso evolutivo simple. Era un conjunto extremadamente complicada de ellos.
Muchos animales han perdido a uno o más de los tres genes T1R. El panda gigante ha perdido T1R1; los sabores umami son irrelevantes cuando sólo se alimentan de bambú. Los gatos, nutrias asiáticas, hienas, leones marinos, delfines y los murciélagos vampiro todos han perdido las versiones de T1R2 y no pueden degustar dulces- posiblemente porque comen nada más que la carne (o sangre). La pérdida de un gen sabor no es inusual. Obtener una, por otro lado, es muy raro. A excepción de unos pocos peces, no sabemos de ningún vertebrado que expandiera su trío básico de genes. Eso es un poco extraño, dado que los genes relacionados con el olfato se duplican y se diversifican muy fácilmente. Estos sentidos son fundamentalmente los mismos, tanto en sabor y olor involucran a las proteínas que detectan sustancias químicas en el medio ambiente. Y, sin embargo, los genes del olor se diversifican como locos, pero genes del sabor (o al menos los de dulces y salados) no hace nada en absoluto. Nadie sabe por qué. No parecen ser los genes dispuestos a obtener nuevas funciones, aunque los colibríes proporcionan el primer ejemplo de eso. Por lo que sabemos, son los únicos en haber recuperado el paladar por lo dulce después de que sus antepasados habían perdido el suyo. ¿Por qué? Eso es quizá una pregunta fácil: el néctar es una rica fuente de energía, y un paladar dulce pudo haberles permitido a los colibríes aprovechar con éxito esa ventaja. La mejor pregunta podría ser: ¿cómo? Es fácil pensar que una vez que los colibríes comenzaron a beber el néctar, sus receptores del gusto evolucionaron rápidamente para percibir mejor los azúcares que buscaban. Pero dado que los colibríes ancestrales no pudieron degustar los dulces, ¿por qué se empiezaron a beber el néctar en absoluto? "Esta es una pregunta fantástica y llega al corazón de una gran cantidad de debates que tengo", dice Baldwin. Esto es lo que ella piensa que pasó: Los parientes vivos más cercanos de los colibríes son los vencejos. Los colibríes usan alas cortas para flotar cerca de las flores y beber el néctar en rotación; los vencejos utilizan largas y puntiagudas alas a través de cielos abiertos en busca de insectos. Gracias a algunos fósiles recientemente descubiertos , sabemos que los dos grupos evolucionaron de antepasados que tenían una mezcla de ambos rasgos, pero con alas tipo colibrí de tamaño más corto. Es casi seguro que comían insectos. Baldwin piensa que algunas de estas aves comenzó a pasar tiempo cerca de las flores para atrapar insectos que aterrizaron allí. Tal vez empezaron a flotar para enganchar estos visitantes con mayor eficacia (los colibríes de hoy en día todavía atrapan insectos para complementar su dieta). Si este cambio hizo que las aves entrasen en contacto permanente con las flores, le habría dado a la evolución algo con que trabajar. Ahora, los individuos con los cambios en T1R1 y T1R3 podrían haber sido capaces de probar un poco de poco de azúcar, y podría haber sorbido un poco de néctar en las inmediaciones. Néctar significa nutrientes, por lo que estos sorbedores esporádicos se desempeñaron mejor que sus pares. Esto hizo que se generara  la presión evolutiva para cambiar las proteínas aún más. "Usted no sabe cómo empieza," dice Baldwin. "Pero una vez que lo hace, no hay selección para reforzarlo y hacerlo más fuerte."
Por ahora, esto es sólo una historia en necesidad de confirmación, probablemente al encontrar más fósiles de los primeros colibríes. Mientras tanto, el equipo ya está trabajando con otros científicos para ver si aves como loritos y honeyeaters, que también beben néctar, también han recuperado su gusto por el azúcar de manera similar. También quieren saber cómo se originaron las 19 mutaciones que restauraron el gusto por dulce del colibrí. ¿Aparecieron de una en una, o en lotes? ¿Están todos ellos directamente involucrados en la detección de azúcares? No es fácil. Algunos podrían haber estabilizado las proteínas para permitir que las mutaciones persistiesen. Algunas pueden haber sido poco importantes en un primer momento, pero allanaron el camino para posteriores cambios adaptativos. Hay formas de trabajar esto. Varios grupos han trabajado los caminos de la reconstrucción de las secuencias de aminoácidos de las proteínas antiguas, basadas en las secuencias de sus descendientes modernos. A continuación, podrán reconstruir estas moléculas ancestrales, y resucitarlas millones de años después de que fueron vistas por última vez. El equipo podría tratar los receptores del gusto colibrí, recreando los pasos en el camino de salados y umami dulce. "Esto tiene la posibilidad de responder a las preguntas más grandes en la biología evolutiva", dice Baldwin.
* Los colibríes pueden responder a los gustos tanto dulce y umami, pero no está claro si realmente pueden decir la diferencia entre ellos. Tal vez todo sólo tiene el mismo sabor a ellos.
Traducido con Google Translator de National Geographic
Reference: Baldwin, Toda, Nakagita, O’Connell, Klasing, Misaka, Edwards & Liberles. 2014. Evolution of sweet taste perception in hummingbirds by transformation of the ancestral umami receptor. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1255097