sábado, 17 de octubre de 2009

La ciencia descubre la forma de implantar falsos recuerdos a través de un láser


MADRID (Axxon) - Gero Miesenböck, de la Universidad de Oxford y sus colegas, modificaron genéticamente a unas moscas de la fruta de modo que un puñado de sus células nerviosas se disparen al ser iluminadas con un láser.

Esto les permitió registrar el falso “recuerdo” de un dolor en el cerebro de estas moscas. “Estos recuerdos producen una modificación duradera en el comportamiento de las moscas”, dice Miesenböck.

Se sabe que la liberación de dopamina por neuronas en el “cuerpo seta” (corpora pedunculata en latín y mushroom body en inglés) —que es iuna parte del cerebro de la mosca de la fruta— es fundamental para el aprendizaje. Pero no se sabía aún si la conducta puede resultar condicionada por la estimulación de estas neuronas directamente, sin tener ninguna experiencia de vuelo real.

Lecciones de dolor

Para investigar esto, Miesenböck y sus colegas comenzaron poniendo moscar de la fruta ordinarias en una pequeña cámara, mientras se bombeaban dos olores diferentes de cada lado, para crear dos corrientes separadas de olor.

Los investigadores aplicaron una descarga eléctrica cada vez que una mosca se desviaba de un flujo de olor particular, enseñando a las moscas a preferir el otro, lo que hizo que las moscas aprendieran a moverse con un 30 por ciento de menor frecuencia en la dirección del olor relacionado con la descarga.

Una vez que se demostró que las moscas habían aprendido a evitar el dolor, Miesenböck decidió ver si se podía crear un condicionamiento similar mediante la estimulación de las neuronas, sin llegar a herir a las moscas.

Ideas brillantes

Su equipo modificó genéticamente un segundo grupo de moscas de la fruta para que sus células cerebrales productoras de dopamina generaran una proteína de membrana llamada P2X 2. Cuando P2X 2 se une a una molécula llamada ATP, la neurona que la ha producido se activa, como si fuese tocada por una descarga eléctrica.

Posteriormente, el equipo modificó también esas neuronas P2X 2 para que fuesen sensibles a la luz, inyectanmdo a las moscas una forma de ATP que se sólo activa mediante un láser. Inyectando el ATP sensible a la luz en diferentes neuronas en diferentes moscas, pudieron producir moscas con diferentes combinaciones de neuronas sensibles a la luz.

Los investigadores entonces pusieron a estas moscas genéticamente modificadas en la cámara de olor. Esta vez, cuando las moscas se desviaban hacia un flujo de olor en particular, los investigadores las iluminaban con un haz de láser en lugar de dispararles una descarga eléctrica, como lo habían hecho con las moscas normales.

Muchas de las moscas no reaccionaron. Pero las moscas que tenían 12 neuronas en particular sensibilizadas a la luz optaron un 28% menos por avanzar en la dirección del olor relacionado con el láser, casi exactamente el mismo resultado que en las moscas no modificados que fueron expuestos a descargas eléctricas.

Miesenböck concluyó que la liberación de dopamina estimuladora en esas 12 neuronas tiene el mismo efecto que tuvo la la aplicación de descargas eléctricas a las moscas. En otras palabras, estas moscas temían ese olor, como si hubieran sido condicionados a que asociaran una descarga eléctrica con él. “Con sólo estimular esas neuronas se les da a las moscas el recuerdo de un acontecimiento desagradable que nunca ocurrió”, dijo.

¿Las moscas son como los humanos?

Él dice que es probable que los recuerdos se formen en una forma similar en los seres humanos. Me sorprendería si la manera en que los seres humanos aprenden de los errores resulta ser fundamentalmente diferente de la manera en que las moscas aprenden de los errores”.

“Los científicos han identificado una discreta población de células nerviosas que, al parecer, son el origen de la ‘memoria’”, añade Richard Baines, un neurocientífico en la Universidad de Manchester, Reino Unido. Esto representa una demostración más de la potencia que tiene la utilización de organismos como la mosca de la fruta para comprender cómo funciona el cerebro humano”.

Sin embargo, Wayne Sossin, que estudia las vías bioquímicas de formación de la memoria en el Instituto y Hospital Neurológico de Montreal —parte de la Universidad McGill, Canadá— señala que será difícil demostrar que la memoria humana trabaja de la misma manera. “No sería ético diseñar seres humanos transgénicos y decirles lo que tienen que recordar”, dice.

También dice que, además de estimular neuronas productoras de dopamina, puede haber otras maneras de formar recuerdos. Este es un experimento muy prolijo, pero se necesita más investigación en algunas áreas”, dijo.Ellos demostraron que es suficiente la activación de un pequeño subconjunto de neuronas para producir un aprendizaje, pero esto no demuestra que estas neuronas son realmente activadas durante el aprendizaje normal”.

Él cree que el equipo de Miesenböck también debería haber observado los recuerdos a largo plazo, que se pueden formar pormedio de vías bioquímicas diferentes.

El siguiente paso es identificar las células ubicadas “corriente arriba” que controlan la actividad de estas 12 neuronas, dice Miesenböck. Él dice que esto va a “señalar con un dedo” los sitios donde se almacenan físicamente los recuerdos de las moscas.

Link: http://www.urgente24.com/

China crea un agujero negro que absorbe la luz

Consiguen crear un agujero negro
electromagnético que absorbe la luz del entorno. El dispositivo, que funciona a través de frecuencias de microondas, consigue atrapar la luz visible, dando lugar a una forma totalmente nueva de energía solar para generar electricidad.

A principios de año se hablaba en un artículo de un diseño teórico el table-top black hole para atrapar la luz propuesto por Evgenii Narimanov y Alexander Kildishev de la Universidad de Purdue en West Lafayette, Indiana. La idea que llevaban era imitar las propiedades de un agujero negro a nivel cosmológico, cuya intensa gravedad curva el espacio circundante.

Narimanov y Kildishev se encontraban muy motivados, decían que era posible construir un dispositivo que plegara la luz hacia dentro de una manera similar. Se pensó que esto podría hacerse mediante una estructura cilíndrica que consiste en un núcleo central rodeado por una cáscara de anillos concéntricos.

Nada puede escapar

La clave para conseguir curvar la luz hacia el interior es a través de una onda electromagnética. Esto es análogo o similar a la curvatura que se produce del espacio-tiempo cerca de un agujero negro. La luz puede absorberse y depositarse en un núcleo, y lógicamente esta no se refleja.

Ahora Narimanov Tie junio y Qiang Cui Cheng de la Universidad del Sudeste en Nanjing, China, han llevado a la práctica la teoría de Kildishev, y han conseguido crear un “agujero negro” a través de frecuencias de microondas. Este lo han conseguido creando un compuesto de 60 tiras de “meta-materiales”, que se han utilizado previamente para conseguir capas de invisibilidad.

Cada franja tiene la forma de una placa de circuito grabado con estructuras complejas, cuyas características cambian progresivamente a partir de una tira a la siguiente, de modo que la permeabilidad varía suavemente. Las 40 bandas exteriores componen la cáscara y el interior compuesto de 20 bandas conforman el absorbente.

“Cuando la onda electromagnética incidente llega al dispositivo, la onda es atrapada y guiada en la región de Shell hacia el centro del agujero negro, para después ser absorbido por el núcleo”, dijo Cui. “La onda no puede salir del agujero negro”. En el dispositivo creado por él, el núcleo convierte la luz absorbida en calor.

Un trabajo eficiente

Narimanov está impresionado con Cui Cheng y la aplicación de su diseño. “Me sorprende lo rápido que lo ha conseguido”, nos comenta.

La fabricación de un dispositivo capaz de captar longitudes de onda ópticas de la misma manera, no es tan fácil, esto representa un gran avance.

“Ya finalizada la demostración esperamos que nuestro agujero negro óptico esté disponible a finales de 2009″, comenta.

Este dispositivo podría utilizarse para captar energía solar en lugares donde la luz es demasiado difusa para concentrarla en una célula solar. Un agujero negro óptico que engulle toda la luz y la dirige a una célula solar que se encuentra en el centro.

Los campos magnéticos galácticos tienen un gran impacto en la Tierra


La NASA a través de la nave espacial Interstellar Boundary Explorer (IBEX), y los nuevos datos junto a los nuevos mapas creados del borde de nuestro sistema solar, sugieren que los campos magnéticos galácticos tienen un impacto mucho mayor en la historia de la Tierra de lo que se pensaba, el futuro de nuestro planeta depende, en parte, de cómo los campos magnéticos galácticos puedan cambiar en el futuro.

“Los resultados aportados por el IBEX son verdaderamente notables, la recopilación de los datos indica que no se asemeja para nada a ninguna de las teorías actuales o a los modelos existentes sobre esta de esta región”, dice el Dr. David J. McComas, el principal investigador de IBEX y vicepresidente asistente de ciencia e ingeniería espacial de la División del Southwest Research Institute. “Esperábamos ver pequeñas variaciones graduales en los límites del espacio interestelar, a unos 10 millones de kilómetros. Sin embargo, IBEX nos está mostrando un estrecho lazo que es de dos a tres veces más brillante que cualquier otro objeto en el cielo”.

Es el “viento solar” con partículas cargadas que viaja continuamente a velocidades supersónicas lejos del Sol y que se proyectan en todas direcciones. Este viento solar se infla formando una burbuja gigante en el espacio interestelar denominada heliosfera, determina la región del espacio dominado por la influencia del Sol en el que la Tierra y otros planetas residen. El viento solar viaja hacia el exterior, formando un “tren de iones”, que surgen de la ionización de las partículas neutras que se encuentran a la deriva en el espacio interestelar. El IBEX ha determinado que los átomos neutros energéticos (ANE) viajan a velocidades de alrededor de medio millón a dos millones y medio de kilómetros por hora. Estos ANE se producen a partir del viento solar y de la recogida de iones en la región de la frontera, entre la heliosfera y el medio interestelar local.

La misión IBEX acaba de terminar el primer mapa mundial de estas capas de protección llamada heliosfera a través de una nueva técnica que utiliza átomos neutros para su detección. Es aquí donde el viento solar, que continuamente emana el Sol a una velocidad de millones de kilómetros por hora, azota el medio magnetizado de partículas cargadas, los átomos y el polvo que impregna la galaxia. La interacción entre el viento solar y el medio de nuestra galaxia crea una serie compleja de interacciones, que ha fascinado a los científicos, y se cree que esta protege de la mayoría de la radiación galáctica nociva que llega a la Tierra y que llena el sistema solar.

“Los campos magnéticos de nuestra galaxia pueden hacer variar las capas protectoras de nuestro sistema solar que regula la entrada de la radiación galáctica, que afecta a la Tierra y plantea riesgos para los astronautas”, comenta Nathan Schwadron del Centro de la Universidad de Boston.

Cada seis meses, la misión IBEX, que inició su andadura el 18 de octubre de 2008, completa sus mapas mundiales de la heliosfera. Los primeros mapas del IBEX son notablemente diferentes de lo que se pensaba que deberían ser, esto está obligando a los científicos a reconsiderar las premisas básicas de cómo se creó la heliosfera.

“La característica más llamativa es la cinta que parece estar controlada por el campo magnético de nuestra galaxia”, dice Schwadron.

Aunque los científicos conocían que sus modelos se pondrían a prueba a causa del IBEX, la existencia de la cinta es “notable”, dice Geoffrey Crew, un científico investigador en el MIT y diseñador del programa del IBEX. “Esto sugiere que los campos magnéticos galácticos son mucho más fuertes y ejercen mucho mayor hincapié en la heliosfera de lo que se creía anteriormente.”

El descubrimiento lleva a pensar a los científicos cuidadosamente acerca de cómo la heliosfera se comporta realmente, que no es precisamente, como se pensaba.

“Fue realmente sorprendente que los modelos no generaran las características de la cinta que observamos”, dice Christina Prested un estudiante de posgrado BU trabajando en el IBEX. “El entendimiento de la cinta en detalle aportará nuevos conocimientos sobre el funcionamiento interno de las interacciones que se producen desde el borde de la galaxia y el Sol”.

Agrega Schwadron “Cualquier cambio en nuestra comprensión de la heliosfera también afectará al entendimiento del funcionamiento de otras astroesferas que rodean otras estrellas. La radiación perjudicial que se filtra en el sistema solar de la heliosfera está presente en toda la galaxia y la existencia de otras astroesferas puede ser importante para la comprensión de la habitabilidad de los planetas alrededor de otras estrellas. “

Información facilitada por la Universidad de Boston

Enlace: http://escuadrondelaverdad.wordpress.com/