Jose María Peña de la UPM: «el ingeniero aplica ingenio a los problemas»

• El objetivo de una universidad es proveer de talento e ideas y proporcionar soluciones
• Se han creado centros de investigación conjuntos, de carácter multidisciplinar
• Como ingeniero, la biología o la medicina son escenarios muy curiosos

La Universidad Politécnica de Madrid UPM es una de las más universidades prestigiosas en el ámbito hispano. Además de los estudios de ingeniería que son de esperar, la UPM dispone de varios centros de investigación. En el Campus de Montegancedo se encuentran el CESVIMA, o el Centro de Tecnología Biomédica (CTB). La UPM cuenta además con centros dedicados al automóvil, a la microgravedad, a la acústica, al láser o incluso la moda.

José María Peña trabaja en el centro de Montegancedo. Es Profesor Titular de la Facultad de Informática y subdirector del CESVIMA. En su trabajo está inmerso en proyectos como MAGERIT, uno de los dos superordenadores más grandes de España, los proyectos Blue Brain y Alzheimer 3pi o el flamante buque insignia europeo, el Human Brain Project.

ALT1040 — La UPM ya no solo se dedica a proyectos clásicos. ¿Hay que buscar ideas en la sociedad?

José María Peña — Somos tradicionalmente una universidad de ingenierías, algunas de ellas como la Escuela de Agrónomos creadas hace más de un centenar de años. Hace más de 40 años se integraron muchas de esas escuelas independientes bajo el paraguas de una única universidad, la primera de las politécnicas del país. Durante décadas este enfoque ha dado lugar a profesionales, docentes e investigadores punteros en estas áreas, pero el mundo cambia y cada vez los perfiles profesionales y sobre todo los grupos de trabajo son más multidisciplinares, es por ello que la universidad se ha ido adaptando. A lo largo de los últimos años se han creado centros de investigación conjuntos, de carácter multidisciplinar, en los cuales se está desarrollando una muy intensa y novedosa actividad.

Es cierto que la sociedad demanda ese cambio. En esencia el objetivo de una universidad es proveer de talento e ideas a un país con la meta de proporcionar soluciones a sus ciudadanos. Los problemas que se plantean en la actualidad deben ser la motivación en la formación e investigación en las universidades. En ese sentido, ese origen ingenieril de la UPM nos da una perspectiva muy práctica a la hora de plantear nuestra actividad. Aunque la situación actual de España es muy complicada la investigación y la educación es fundamental para salir adelante. Es más, la inversión en investigación ha demostrado ser siempre una de las más rentables, proporciona empleo altamente cualificado y aporta un enorme valor añadido al país, además a los españoles no nos falta capacidad en esos aspectos, es más una cuestión de visión y organización.

ALT1040 — MAGERIT es un superordenador de IBM de 4000 núcleos Power7 y 72 teraflops. Pero no solo la potencia importa. ¿Cómo se logra un sistema balanceado? ¿Y la estructura de SW?

José María Peña — Un aspecto fundamental de un sistema de cómputo de este tipo es su facilidad de uso. Hay sistemas diseñados para sumar potencia en bruto o para salir bien en las pruebas de rendimiento, pero que después son difíciles de programar y aprovechar. Cuando se diseñó MAGERIT se tuvo muy en mente que la instalación del CESVIMA debía dar soporte a usuarios muy diversos y a tipologías de trabajos muy diferentes entre sí.

Sobre la pila de Software que usa, el sistema operativo es un Linux, lo cual garantiza entornos de desarrollo muy compatibles con lo que muchos investigadores y empresas tienen como equipos de escritorio o servidores. Por encima hay un set de bibliotecas y utilidades muy variadas, entre ellas mucho software numérico, de simulación y de modelado.

ALT1040 — ¿Qué tipo de trabajos se ejecutan en MAGERIT? ¿Echa humo? ¿Está accesible a cualquiera?

José María Peña — Es un sistema con una carga media altísima, superando el 80% promedio durante todo el año, lo cual es muy excepcional para sistemas compartidos de este estilo. Hay que contar que el sistema tiene paradas programadas (para actuaciones de gestión o actualización del sistema), además es un sistema que permite reserva de recursos, de forma que si se va a planificar trabajos grandes (que requieren del orden de 1000 cores), es necesario ir liberando esos recursos paulatinamente según terminan unos trabajos hasta disponer de todos los recursos necesarios. En un supercomputador, la asignación de recursos (como CPU) a trabajos es de forma exclusiva, de forma que se garantiza que un trabajo de cómputo dispone de toda la CPU asignada para realizar su tarea.

Sobre los tipos de trabajos, hay gente muy diversa utilizándolo (dentro y fuera de la propia universidad, así como en otros países). Los trabajos van desde física de altas energías, pasando por astrofísica, aerodinámica, materiales, dinámica de fluidos, simulación biológica o logística. Además de eso, hay un porcentaje de tiempo que se dedica a actividades docentes y de formación. Además de eso hay otros servicios como el almacenamiento y la virtualización que usan MAGERIT como plataforma.

En principio, hay varios mecanismos de acceso a los recursos de MAGERIT, uno de ellos es por medio de la RES (Red Española de Supercomputación) que abre una serie de periodos al año para presentación de propuestas a las que se dota de recursos de cómputo. Otra vía es por medio de proyectos de colaboración con el propio centro. Esa alternativa es la que más nos interesa, puesto que permite desarrollar líneas de investigación e intercambiar el know-how entre nuestra gente y colaboradores externos.

Habitualmente esta alternativa viene acompañada de la búsqueda de financiación interna o de terceros para apoyar la colaboración. Tenemos también casos en los cuales se establece una subcontratación para usar nuestros recursos y nada más. Asimismo, los investigadores de la UPM o de otros centros con los que tenemos acuerdos de colaboración pueden solicitar horas de cómputo de forma limitada pero gratuita, para llevar a cabo pruebas de concepto o para el desarrollo de tesis doctorales.

A — El CESVIMA (Centro de Supercomputación y Visualización de Madrid ) además de MAGERIT tiene una cueva de visualización avanzada. ¿En qué consiste?

JMP — El CESVIMA se creó hace ya unos años como un centro de servicios e investigación de la propia universidad para dar soporte a varias líneas de investigación que usaban la supercomputación como herramienta de trabajo así como para el desarrollo de tecnología en ese ámbito.

Están vinculados con el centro investigadores de la UPM y de algunas otras universidades en áreas muy diferente. Hay una actividad muy intensa en temas de visualización y en los campos de análisis y simulación.

A nivel de campos de aplicación el sector bio/salud es de los que más ha crecido y es ya equiparable al de las ingenierías clásicas (industrial, aeronáutica y de construcción).

A — Desde el principio trabajasteis en el proyecto Blue Brain. Incluso creasteis el Proyecto Cajal Blue Brain. Ahora sois socios principales de colosal Human Brain Project. En qué consiste el HBP y la participación de la UPM?

JMP — La UPM se embarcó en el proyecto Blue Brain desde su comienzo, partiendo de una estrecha relación en el campo de visualización de simulaciones neuronales. Al poco se sumó el trabajo de otro investigador muy relacionado con la actividad del proyecto (Javier de Felipe, del CSIC). En conjunto se puso la primera piedra de la participación española en el proyecto Blue Brain, bajo el nombre de Cajal Blue Brain. El Ministerio apoyó esta iniciativa y nos dotó de unos primeros recursos para integrar ambos grupos de trabajo en la UPM y sacar adelante esta colaboración. Fruto de este trabajo nos posicionamos especialmente bien a la hora del diseño del proyecto Human Brain Project (HBP). Es un buen ejemplo del retorno que se consigue invirtiendo en investigación.

El proyecto Blue Brain planteaba el reto de diseñar tecnología para poder simular la actividad del cerebro, desde la interacción neuronal hasta los aspectos fisiológicos más avanzados. El HBP continúa esa línea planteando su uso en la modelización de diferentes patologías, y la simulación de tratamientos en un ordenador, además del desarrollo de nueva tecnología de (de cómputo, robótica y de interacción) inspirada en el funcionamiento del cerebro.

La UPM participa en muy diferentes facetas, desde los aspectos de recogida de información experimental (neuroanatomía del cerebro a partir de microscopía óptica y electrónica o información de actividad del cerebro recogida por medio de equipos de magnetoencefalografía), hasta la gestión y análisis de los datos generados (neuroinformática) y aspectos de visualización en exaescala (que lleva Vicente Martín, el director del CESVIMA). También hay una importante actividad en los modelos de robótica neuroinspirada.

Esta participación se articula entre dos centros de investigación (el CESVIMA, por un lado y el Centro de Tecnología Biomédica – CTB, por otro), así como el grupo de trabajo de Ricardo Sanz en la Escuela de Ingenieros Industriales.

A — También trabajáis en el proyecto Alzheimer 3pi. ¿De qué se trata?

JMP — La iniciativa Alzheimer 3pi se lanzó como aplicación práctica de la tecnología, la investigación y los recursos aglutinados bajo el proyecto Cajal Blue Brain, enfocados hacia la enfermedad de Alzheimer. En ese enfoque se plantean retos claves como es comprender la patología de la enfermedad y su evolución, la diagnosis precoz y la evaluación de tratamientos.

A — Las matemáticas o la física, claves en las ingenierías parecen sencillas de delimitar. ¿Cómo son los modelos biológicos o de la mente? ¿Es posible que un biólogo y un ingeniero se entiendan?

JMP — Hay un gran salto entre el estudio de escenarios ideales, como es el caso de las matemáticas o de aquellos en los cuales la comprensión del ser humano lleva siglos trabajando con toda una larga historia de logros a sus espaldas. En cuanto te enfrentas a campos de aplicación como la biología o la medicina, el salto cualitativo es enorme. Como ingeniero además son escenarios muy curiosos. Nosotros, por formación, al realizar lo que se denominan procesos de ingeniería inversa analizamos la maquinaria generada por otro ingeniero para descubrir su funcionamiento. Al enfrentarte a una “maquinaria biológica” te encuentras con que los patrones de diseño de dichos sistemas son muy diferentes y toda una nueva serie de herramientas se tienen que articular para ello. Creo que la interacción entre expertos en el campo de las ciencias de la salud (biología o medicina) y aquellos que venimos de la rama ingenieril es un filón excepcional donde realizar una serie de avances increíbles (hay mucho que aprender por ambas partes), además de eso, es cierto que el vocabulario y la forma de “hacer ciencia” es muy diferente, pero en eso reside el encanto.

A — En Montegancedo, además del superodenador MAGERIT, existe más equipamiento sofisticado. Como el magnetoencefalografo que lleva Fernando Maestú o varios microscopios de primer nivel en el equipo de Javier de Felipe. ¿Cómo son y para que se usan?

JMP — En realidad el equipamiento existente en el campus, en este caso en el CTB, es algo muy excepcional. Estamos hablando de dos instalaciones únicas. El sistema de magnetoencefalografía (MEG) que coordina Fernando Maestú es uno de los dos existentes en todo el país y de los pocos que hay en Europa hasta la fecha. Por medio de este sistema es posible registrar los campos magnéticos inducidos por las microcorrientes eléctricas producidas por la actividad conjunta de haces de neuronas en determinadas áreas del cerebro. Es un equipamiento de una gran precisión y con una resolución espacial y temporal envidiable. Por medio de estos sistemas es posible registrar la actividad del cerebro de un sujeto en la realización de determinadas pruebas cognitivas, motoras o en estado de reposo. Aun se trata de una tecnología muy experimental, pero estoy seguro de su gran valor en diagnóstico clínico en el futuro. Es un tipo de prueba muy flexible, nada invasiva y cuyos costes de uso son muy razonables, en conjunto es más asumible para un sistema sanitario que alternativas como la resonancia magnética (MRI) o la tomografía por emisión de positrones (PET), que al fin y al cabo implican irradiar al paciente.

Por otro lado, el equipamiento del laboratorio de Javier de Felipe, incluye varios microscopios ópticos de gran potencia, pero quizás el elemento más reseñable sea un microscopio electrónico de doble haz (FIB/SEM), que permite obtener imágenes en una escala mucho más detallada que la microscopía óptica convencional (pudiendo verse estructuras internas de la célula) y además recuperar series de imágenes de todo un volumen de tejido. Este tipo de técnicas permite reconstruir en 3D elementos como son las sinapsis entre neuronas incluyendo los terminales correspondientes a dendrita (espina dendrítica) y axón (botón sináptico). La exploración de la estructura microanatómica del cerebro es de vital importancia en la comprensión de su funcionamiento y herramientas de este tipo son de gran ayuda para poder reconstruir en detalle cómo el cerebro está organizado.

En ambos casos, en los registros de MEG y en las imágenes de microscopía, el volumen y complejidad de la información generada es enorme. Es por ello, que se hace necesaria la utilización de computación de altas prestaciones, así como de enfoques de procesamiento y análisis muy sofisticados. Ese es el papel del CESVIMA en este triángulo.

A — Fruto de la colaboración de ingenieros y neurocientíficos y usando el súper microscopio, habéis desarrollado ESPINA. ¿En qué consiste?

JMP — Sí, esta es una de las primeras y más representativas aportaciones de la colaboración conjunta en el proyecto Cajal Blue Brain. Se trata de una herramienta, o mejor dicho un conjunto de ellas en un entorno integrado, que permite el procesamiento automático o asistido de imágenes de microscopía. ESPINA sigue evolucionando, pero es una de las herramientas que de forma diaria usan los neurocientíficos del grupo.

A — Coordinación. En un proyecto como el HBP debe ser el obstáculo fundamental. Incluso en proyectos de menor escala supone un gran reto. ¿Cómo se logra?

JMP — Va a ser un desafío importante, el proyecto tiene una magnitud tal que la organización centralizada típica es sencillamente inabordable. La estructura en subproyectos coordinados entre sí y la vertebración en base a grupos de trabajo de diferentes disciplinas tiene que ser la pieza central. Si se parte de una buena descripción de los objetivos e hitos a alcanzar el siguiente paso consiste en ir formando esos grupos que vayan haciéndose cargo de los requisitos diseñados de partida. Más que un proyecto se trata de un programa completo, con muchas líneas de actuación y con la necesidad de un bien engrasado flujo de comunicación.

A — Te he oído decir que a veces has resuelto un problema que no existía, y al contrario podrías resolver sencillamente lo que para otros es una pesadilla. ¿Saber escuchar es clave?

JMP — Es cierto, antaño, cuando trabajábamos en bioinformática, solíamos centrarnos en problemas “ingenierilmente” interesantes, es decir que cumpliesen las expectativas de complejidad que los hacían atractivos para nosotros, pero una vez resueltos te dabas cuenta que a los expertos del campo ese problema no les interesaba, sencillamente no tenía su lugar en la perspectiva general del trabajo de ese campo. Se convertía en un ejercicio teórico de reducido interés práctico.
Por el contrario, sí hay muchos problemas técnicos en estos dominios que se han resuelto con éxito en otros campos de aplicación y que encontrar la adaptación de uno a otro no es revolucionario desde una perspectiva técnica pero sí extremadamente útil para estos campos.

A — La creatividad parece reservada a los artistas y los ingenieros son cuadriculados. ¿Es esto así? ¿Necesita un ingeniero ser ingenioso?

JMP — El propio término lo dice, ingeniero es aquel que aplica el ingenio en la resolución de problemas. Somos en esencia disciplinas prácticas con un sentido muy pragmático de la aplicación de nuestras aportaciones. Esa es quizás la principal diferencia con algunas otras disciplinas, pero la creatividad es algo intrínseco a nuestro trabajo. Quizás no sea una creatividad artística o estética (en un cierto sentido de ese término), pero creativo, imaginativo e ingenioso seguro.

En cualquier caso, es mucho más habitual encontrar ingenieros que desarrollan esa creatividad o al menos la apreciación de la creatividad artística, más que artistas que aprecien o entiendan la labor ingenieril. Creo que estamos encasillados en esa visión que otros tienen de nosotros. En cualquier caso esos son moldes que deben romperse. Precisamente, de forma muy reciente hemos lanzado un proyecto que coordinamos en el campo de la creatividad en el que participamos con Disney y en el que contamos con par de colaboradores que tiene un Oscar de la Academia, así que no todo son ecuaciones diferenciales.

A — ¿En qué otras actividades está metida la UPM distintas de la ingeniería clásica?

JMP — Somos una universidad muy grande y enormemente activa, enumerar las actividades de la misma es injusto porque seguro que me dejo en el tintero muchas cosas y personas importantes. Como universidad la UPM es la que tiene un volumen de investigación mayor y con mucha relación con el tejido industrial dentro y fuera de España. Fuera de las actividades más intuitivamente vinculadas con las ingenierías, hay mucha actividad en el sector salud o aplicado a otras ciencias experimentales.

Santiago Ramón y Cajal

El reciente estudio Informe Internacional sobre Cultura Científica de la Fundación BBVA indica que la mitad de los españoles no sabe nombrar un solo científico. La otra mitad nombra a Albert Einstein. Preguntados por un científico español, tan solo el 5% recuerda uno: Santiago Ramón y Cajal. Es el momento de repasar su extraordinaria figura.

Vida de Cajal

La vida de Santiago Ramón y Cajal es tan apasionante como su contribución a la ciencia.

Mi aparición en la plaza pública de Ayerbe fue saludada por una rechifla general de los chicos. De las burlas pasaron a las veras. En cuanto se reunían algunos y creían asegurada su impunidad, me insultaban, me golpeaban a puñetazos o me acribillaban a pedradas. ¡Qué bárbaros éramos los chicos de Ayerbe!.. Descalabrarse mutuamente a pedrada limpia, romper faroles y cristales, asaltar huertos y, en la época de la vendimia, hurtar uvas, higos y melocotones: tales eran las ocupaciones favoritas de los zagalones del pueblo, entre los cuales tuve pronto la honra poco envidiable de contarme.

Cajal se interesa pronto por la pintura. Su padre le lleva a un pintor famoso de la época que se mofa de él y le dice que se dedique a otra cosa. Pero de esta afición saca un enorme provecho: sus maravillosas láminas de neuronas. Hoy forman una colección imprescindible.

Después se aficiona a la fotografía. Esto también le sería de gran ayuda en la preparación de las tinciones de los tejidos con los que trabaja. Es poco conocido pero muy notable el hecho de que la mayoría de sus retratos son en realidad autorretratos.

El mundo físico y del deporte no le es ajeno. Cuando pierde un pulso en clase se enfada de tal modo que decide ir al gimnasio a hacer culturismo. Aprovecha para pelearse con un rival por una mujer, la llamada Venus de Milo

Cierta noche paseaba yo, como de costumbre, por la referida calle del Cinco de Marzo, haciendo sonar ruidosamente en las aceras mi formidable garrote, cuando vino a mi encuentro un joven de mi edad, macizo, cuadrado y robusto. Sin andarse con presentaciones ni andróminas, el tal sujeto prohibiome terminantemente pasear la calle donde vivía la señora de nuestros coincidentes pensamientos, so pena de propinarme monumental paliza. Ante tanta audacia, mi dignidad de perdonavidas quedó asombrada. De acceder a tan descortés y humillante invitación, hubieran protestado, además de la negra honrilla, los millones de fibras musculares inactivas que deseaban lucirse a poca costa… Quedó, pues, concertado un lance a estacazo limpio, que había de efectuarse aquella misma noche en los sotos del Huerva… En vista de la desigualdad de los garrotes (he dicho que el mío era una barra), convinimos en acometernos a puñetazo limpio.

También se aficiona al ajedrez. 

Esto no podía continuar. La fatiga y la congestión cerebral casi permanentes me enervaban. Si en el juego del ajedrez no se pierde dinero, se pierde tiempo y cerebro, que valen infinitamente más.

Finalmente se prepara y gana a todos los miembros de su club y a continuación, para no reincidir, se da de baja en el casino.

Cajal escribió más de 100 artículos y numeroso libros, algunos de ficción. Su autobiografía, Recuerdos de mi vida, de la que están extraídas estas citas es una delicia.

Por si fuera poco, Cajal tiene siete hijos.

Obra científica

Cajal sentó los cimientos de la investigación moderna sobre el sistema nervioso y puede afirmarse que fue el más grande de todos los científicos que estudiaron el cerebro. (Eric Kandel, Premio Nobel 2000)

Cajal fue el científico español más importante, el padre de la neurociencia, el neurocientífico más citado del mundo y Premio Nobel español más merecido.

Es difícil resumir el gigantesco legado de Cajal. Trabajador, ingenioso y poseedor de una intuición genial cambió el curso del estudio del cerebro.

Enfrascado en sus preparaciones, Cajal siempre entendió que debía de abrirse al mundo desde aquella España periférica en la que vivía. Pronto comenzó a suscribirse a revistas francesas y alemanas. Envió sus artículos que fueron sistemáticamente ignorados. Pero él sabía que sus descubrimientos eran muy valiosos y que los sabios europeos (en palabras de Cajal) estaban errados. Cuando vio que no progresaba, empaquetó su microscopio y sus preparaciones histológicas y se presentó personalmente en el congreso de la Sociedad Anatómico Alemana de 1889 en Berlín. Pronto se corrió la voz de que un español tenía un material sorprendente. Uno a uno, los científicos se dieron cuenta de lo despistados que estaban. Gracias a aquel español desconocido, la neurociencia cambiaría para siempre. A partir de ese momento, Cajal goza de una enorme reputación que le lleva a dar conferencias por Europa y USA y a recibir el Nobel.

Su principal hallazgo fue el siguiente. Camilo Golgi (con quién compartiría el Premio Nobel en 1906) había desarrollado una técnica de tinción de las neuronas. Por motivos que áun se desconocen, su técnica solo tiñe un 1% de las neuronas lo que permite verlas separadas de la masa neuronal. Pero las neuronas tienen una forma extraña. Son muy alargadas lo que impide verlas por completo en el microscopio. Aunque ya existía la teoría celular por la que se sabía que el cuerpo está formado por células individuales, con el tejido nervioso no se opinaba igual. La teoría asentada era la teoría reticular por la que se suponía que había una red indivisible de tejido nervioso. Golgi mantuvo la teoría reticular contra toda evidencia incluso después de recibir el Nobel.

Cajal mejoró el método de Golgi y comenzó a estudiar embriones de pollos y otros animales del jardín. En ellos las neuronas son más pequeñas y pudo verlas en su totalidad.

A mis éxitos de entonces contribuyeron, sin duda, algunos perfeccionamientos del método cromo-argéntico, singularmente la modificación designada proceder de doble impregnación

...a causa de la enorme longitud y extraordinaria frondosidad del ramaje nervioso, que inevitablemente aparece mutilado y casi indescifrable en cada corte. Puesto que la selva adulta resulta impenetrable e indefinible, ¿por qué no recurrir al estudio del bosque joven, como si dijéramos, en estado de vivero? Tal fue la sencillísima idea inspiradora de mis reiterados ensayos del método argéntico en los embriones de ave y de mamífero.

Cajal formuló la teoría de la neurona que se basa en tres pilares:

• Las neuronas son células individuales y no un continuo.
• Las neuronas se comunican entre si en sitios concretos (llamados sinapsis por Sherrington).
• Principio de la polarización dinámica. El flujo de corriente va desde las dendritas (entrada) hasta el axón (salida).

Cajal realizó varios descubrimientos más y estudió cientos de tejidos en un trabajo incansable y monumental. Cajal es un ejemplo sin igual de una personalidad aguda e incansable.

Artículo publicado originalmente en ALT1040

Leer la mente, un libro de Jorge Volpi

Leer la mente es un fascinante libro del escritor mexicano Jorge Volpi en el que escudriña los misterios de la mente humana desde la perspectiva de un creador de ficción.

Una opinión extendida sostiene que la ficción no sirve para nada. Más aún, la ficción, como el arte en general, es valiosa porque es inútil, no tiene ningún propósito práctico y su único valor es el de proporcionar placer. En Leer la mente, Jorge Volpi se propone rebatir esta opinión y lo hace brillantemente a lo largo de las escasas ciento setenta páginas que contiene el libro.

Mi hipótesis central: si la ficción es una herramienta tan poderosa para explorar la naturaleza -y en especial la naturaleza humana-, es porque la ficción también es la realidad.

La ficción, la novela, los cuentos, las películas, el teatro, las series, los videojuegos no solo son útiles y prácticos. Son imprescindibles para el desarrollo del individuo y la especie humana. La ficción es un experimento mental que me permite vivir un mundo imaginario y buscar respuestas en él, expandir mi mente, hacerme más humano. En la ficción vivo en el otro, experimento sus miedos y alegrías, sus aciertos y fracasos. Una buena película no me hace pasar una buena tarde, cambia mi vida.

Uno de los productos de la imaginación soy yo mismo. Me invento, me construyo. Yo soy una ficción. Y más aún tú. Eres una ficción producto de mi mente. Naturalmente tú eres real y externo a mí, pero además eres una idea compuesta de otras ideas, de mis sensaciones sobre ti, de mis ideas previas, de mis necesidades y mis potencialidades. Yo soy una ficción y tú también. Aunque nos basamos en hechos ciertos y externos. Somos ficciones verdaderas. Una novela es una ficción que no es verdadera, aunque no necesariamente es falsa, es un simulacro de la realidad. Y si bien es cierto que todos somos ficciones, no lo es menos que todos somos creadores. Nuestro cerebro no reproduce la realidad exterior, la interpreta, la crea.

Tan provocador argumento es a su vez cierto. Volpi realiza una análisis de los temas más candentes en la neurociencia actual con un acento personal y provocador. La conciencia, el Yo o la memoria son algunos de los temas que trata. La bibliografía final recoge los más importantes títulos del estudio de la mente en la actualidad. Volpi es leído, erudito, ameno, genial.

Aunque el libro es excelente, contiene alguna imprecisión y superficialidad. Discrepo en concreto con su interpretación de la conciencia. Según él, la conciencia es la conciencia del Yo, la autoconciencia. A mi entender son cosas distintas. Soy consciente de la realidad y como parte de esa realidad, como parte muy importante, soy consciente de mí mismo. Volpi no desvela el enigma de la conciencia. si lo hiciera, el mundo se volvería hacia él. Nadie es capaz hoy de plantearse siquiera de forma adecuada el mayor misterio al que nos enfrentamos, el llamado problema difícil de la conciencia: por qué o cómo una realidad material, el cerebro, crea una realidad inmaterial (porque la conciencia es real), la mente. Estamos muy lejos de la solución.

La explicación de la memoria es por el contrario brillante. Exigimos a la memoria un esfuerzo para el que no está diseñada, recordar minuciosamente los detalles de nuestra historia, de las historias de los otros, de otras historias, de la Historia. Pero la memoria es caprichosa, se acuerda de lo que le place, de lo que es interesante, de lo que es emocionante. La memoria fabula y falla. Confundimos lo vivido con lo imaginado y con lo que hemos visto realizar a los otros. Y la memoria solo tiene un objetivo: predecir el futuro.

Pero el cerebro cuenta con un solo material a partir del cual dibujar los escenarios del porvenir -el pasado, por supuesto.

También habla de las ideas.

Solo los más ambiciosos y los más cínicos, empresarios, agentes y creadores, tienen la desfachatez de defender a ultranza los derechos de autor. Las ideas son un patrimonio común -todos somos piratas.

He leído muchos libros y artículos sobre el cerebro. Leer la mente no es un libro de divulgación al uso. Creado por un escritor, por un artista, explica de forma clarividente la mente humana. Y lo hace de una forma bella. Decenas de anécdotas, visiones personales, analogías y simbolismos ilustran una obra que en esencia es hermosa.

Artículo publicado originalmente en ALT1040

El gen que facilitó la transición de aletas a patas

Un trabajo liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) demuestra que las aletas de los peces cebra pueden transformarse en estructuras parecidas a las patas de los tetrápodos si se incrementa la actividad de un gen denominado hoxd13. Los resultados, que aparecen publicados en el último número de la revista Developmental Cell, demuestran funcionalmente una teoría clave para entender el paso de los animales acuáticos a los terrestres.

La conquista del medio terrestre fue un hito en la historia evolutiva. En esta transición fue crítica la aparición de estructuras óseas distales que formaron lentamente los dedos y la muñeca en los apéndices precursores de las patas de los tetrápodos.

“Nuestros experimentos demuestran por primera vez que, si aumentamos los niveles del gen hoxd13 en aletas de peces cebra, se incrementa la aparición de tejido óseo de carácter distal similar al que genera los dedos en animales con patas como nosotros”, explica el investigador del CSIC José Luis Gómez-Skarmeta, investigador en el Centro Andaluz de Biología del Desarrollo, un centro mixto del CSIC y la Universidad Pablo Olavide.

Según el investigador del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo Fernando Casares, otro de los autores del trabajo, el aumento del tejido óseo distal en las aletas de peces cebra va acompañado de una reducción del tejido que forma los radios. “Este hecho se relaciona con el registro fósil, donde, a medida que aumenta la elaboración distal de la aleta, disminuye el tamaño de los radios”, aclara.

ADN regulador

Los genes Hox, que forman parte de una familia encargada de distinguir las partes del cuerpo durante el periodo embrionario y son esenciales para la formación de los dedos y la muñeca, cuentan con unos niveles de expresión mucho mayores en la zona distal del rudimento embrionario de las patas que en la región de la aleta equivalente.

En los últimos años, varios estudios han comprobado que las grandes cantidades de expresión de los Hox en las patas dependen de elementos de ADN reguladores que actúan conjuntamente potenciando su expresión. “Es muy interesante que algunos de estos elementos reguladores no se encuentren en el genoma de los peces, lo que sugiere que ha sido la aparición de nuevos elementos reguladores lo que ha facilitado alcanzar los niveles de expresión de genes Hox requeridos para la formación de los dedos y la muñeca”, indica Gómez-Skarmeta.

El trabajo liderado por el CSIC demuestra que los peces cebra son también capaces de leer correctamente las instrucciones contenidas en estas regiones reguladoras ausentes de su genoma y específicas de los tetrápodos. “Todos esto datos indican que el ancestro común de los peces y los tetrápodos tenía un genoma preparado para adquirir progresivamente nuevos elementos reguladores que fueron aumentando los niveles de los genes Hox que permitieron el desarrollo de las manos y los pies”, concluye Casares.

El olvido se adentra en la mente de Gabriel García Márquez

Gabriel García Márquez no volverá a escribir. Su hermano Jaime ha confirmado que padece demencia senil. A la edad de 85 años el autor del inigualable Cien años de soledad se encuentra físicamente bien aunque padece conflictos de memoria.

Pocas novelas me han causado una impresión tan honda como Cien años de soledad. Salía del colegio ansioso por llegar a casa, retomar su lectura y sumergirme en el fascinante mundo de Macondo. Recuerdo pocos detalles pero mantengo vívida en la memoria la atmósfera mágica y la narración vigorosa de la saga de los Buendía. Historias mágicas hay muchas, más en la narrativa actual llena de duendes, trolls zombies y vampiros, pero el realismo mágico de la novela es sumamente original. Niños que nacen con cola de cerdo mezclados en un universo realista, crudo incluso, en el que el único que cuida al patriarca José Arcadio Buendía es su antiguo rival, Prudencio Aguilar al que había matado en una pelea de gallos y que se le aparece dos veces al día para conversar con él y cuidarlo.
Otras obras suyas me causaron no menos placer. El amor en los tiempos del cólera, Relato de un naufrago, sus memorias Vivir para contarla, o la inquietante Crónica de una muerte anunciada, una novela de intriga que paradójicamente comienza con el desenlace:

El día en que lo iban a matar, Santiago Nasar se levantó a las 5.30 de la mañana para esperar el buque en que llegaba el obispo. Había soñado que atravesaba un bosque de higuerones donde caía una llovizna tierna, y por un instante fue feliz en el sueño, pero al despertar se sintió por completo salpicado de cagada de pájaros.

El mundo entero se rindió a sus pies y sus novelas obtuvieron un éxito continuo. Cien años de soledad se tradujo a 35 idiomas y ha vendido más de 30 millones de ejemplares. Tuvo que enviar el manuscrito al editor en Buenos Aires en dos partes ya que no tenía dinero para un único envío. Gabo recibió el Premio Nobel de Literatura en 1982. Es uno de los mejores escritores latinoamericanos, pero no solo eso, es también uno de los mejores en castellano y de la literatura universal.
García Márquez había vivido la demencia en casa, ya que su madre y su hermano murieron aquejados de Alzheimer. Algo de ello, premonitorio, rondaba su cabeza cuando narró como los habitantes de Macondo sufrían la enfermedad del insomnio que degeneraba en olvido

Pero la india les explicó que lo más temible de la enfermedad del insomnio no era la imposibilidad de dormir, pues el cuerpo no sentía cansancio alguno, sino su inexorable evolución hacia una manifestación más crítica: el olvido. Quería decir que cuando el enfermo se acostumbraba a su estado de vigilia, empezaban a borrarse de su memoria los recuerdos de la infancia, luego el nombre y la noción de las cosas, y por último la identidad de las personas y aun la conciencia del propio ser, hasta hundirse en una especie de idiotez sin pasado.

García Márquez se encuentra físicamente bien aunque ya no está en condiciones de escribir. Según su hermano, “conserva el humor, la alegría y el entusiasmo que siempre ha tenido”.

En la familia todos sufrimos de demencia senil y él ya tiene los estragos que se le adelantaron debido al cáncer que le puso en una situación casi de muerte. La quimioterapia le salvó la vida, pero también acabó con muchas neuronas, muchas defensas y células y se le aceleró el proceso.

El Alzheimer y las demencias seniles en general son la gran epidemia de nuestros tiempos. Allí donde la esperanza de vida crece, aparecen sus efectos devastadores. Se supone que una vida intelectual activa preserva el cerebro del deterioro en lo que se llama reserva cognitiva, pero a los 85 años, ni siquiera uno de los genios de nuestra época puede sustraerse por completo a su acción.

…las estirpes condenadas a cien años de soledad no tenían una segunda oportunidad sobre la tierra.

Gracias eternas, Gabo. La vida es más hermosa gracias a ti.

Artículo publicado originalmente en ALT1040

Sobre la sordera: Algo que decir

Adoración Juárez es la autora del libro Algo que decir. Es también fundadora y directora del Colegio Tres Olivos para el desarrollo e integración de niños sordos que constituyen un 10% del alumnado. Algo que decir es un magnífico libro donde se expone con claridad la problemática de los niños sordos de 0 a 5 años. Está orientado a los padres pero es recomendable para todos aquellos que tienen relación con los sordos y en general para los que tengan curiosidad sobre esta condición. Lo que sigue es un resumen de dicho libro que pretende aclarar alguno de los frecuentes malentendidos acerca de la sordera.

El niño oyente y el lenguaje

El lenguaje es consustancial a la condición humana. El lenguaje nos permite comunicarnos. También estructura el pensamiento.

La adquisición del lenguaje tiene dos requisitos. Un cerebro predispuesto y un ambiente en el que exista el lenguaje. Ambos se dan en la mayoría de los seres humanos: salvo anomalías el cerebro está preparado para adquirir y usar el lenguaje y el ambiente que rodea al niño constituye una inmersión permanente en el lenguaje, está entre personas que hablan y le hablan.

Las enormes complejidades del lenguaje no constituyen ningún problema para un niño. Entre los 0 y los 5 años aprende sin dificultad el lenguaje al que está expuesto. Aunque la plasticidad del cerebro se conserva de por vida, no es siempre igual. Existen unas ventanas de aprendizaje o momentos críticos en los que el aprendizaje es más efectivo. De 0 a 2 años se aprende mejor la fonología, el conjunto de sonidos de la lengua. De 2 a 4 años el vocabulario crece de forma acelerada. De 2 a 5 años se adquieren las estructuras gramaticales.

Después de las ventanas de aprendizaje todo es más difícil o incluso imposible. Cualquiera que haya intentado aprender una segunda lengua entiende la dificultad que conlleva. Reconocemos a un no nativo de nuestra lengua apenas haya pronunciado dos frases, aunque lleve años aprendiendo.

El niño sordo

Llevado al extremo, un niño sordo sin ninguna atención especial, así como en los raros casos reportados de niños salvajes, no recibirá información auditiva. Por lo tanto, no adquirirá ningún lenguaje. Y su estructura mental no se desarrollará por completo. Probablemente su capacidad mental general se verá alterada sin remedio. Acciones posteriores no permitirán su recuperación ya que ha superado las ventanas de aprendizaje.

Lo cierto es que un niño sordo, salvo que concurran otras anomalías, es un niño con unas capacidades mentales normales. Solo que no oye. El objetivo de la educación de un niño sordo es que aprenda a comunicarse y que logre la mayor autonomía posible.

Se llama sordo pre-locutivo a aquel que tiene una pérdida auditiva antes de haber aprendido a hablar: por una sordera congénita o ocurrida antes de los 2 años de edad.

Los niños sordos adecuadamente tratados no tienen por qué tener ninguna merma intelectual. Sí es posible que tengan un cambio sociocultural, se relacionen más con otros sordos y se integren en la llamada cultura sorda.

Un sordo oye poco y oye mal. Producir sonidos correctos es muy difícil si no se ha oído nunca. La calidad del habla depende de la calidad de la audición durante los primeros años de vida (natural o ayudada por prótesis).

A pesar de todo es posible, incluso en niños sordos profundos, adquirir lo esencial del lenguaje oral sin que parezca que está trabajando.

Niveles de audición y prótesis

Niveles de audición

• Audición normal. Se reconoce cualquier palabra, incluso inventada
• Audición funcional. Se pueden reconocer y entender mensajes previamente conocidos.
• Audición residual. No se puede reconocer un mensaje exclusivamente por la audición, pero ésta mejora la comprensión de la lectura labial.

Las prótesis existentes son:

• Audífono. Amplifica el sonido. Actualmente es muy usado también en la madurez.
• Implante coclear. Consiste en la implantación de un haz de electrodos en la parte del oído interno llamada cóclea unido a un dispositivo externo que cumple la función de la cóclea. No amplifica la señal acústica sino que la decodifica en señal eléctrica. Ha supuesto un cambio radical en la vida de los niños y adultos con sordera profunda porque les proporciona una audición funcional. En la actualidad supone una gran esperanza en múltiples situaciones. Sin embargo no es recomendable en todos los casos. Es útil en los sordos postlocutivos, poco útil los sordos prelocutivos y muy útil cuando su uso es precoz debido a la plasticidad del cerebro.

En sorderas medias y severas, la prótesis puede devolver también ese nivel de audición funcional. Niños con sordera profunda, implantados precozmente y debidamente estimulados alcanzan en la actualidad buenos niveles de comprensión y expresión oral.

Pero no hay que olvidar que un niño sordo aún con una buena prótesis sigue siendo un niño sordo.

La importancia de la comunicación. La vista, la audición y la escritura

El objetivo prioritario en la educación de un niño sordo es favorecer la comunicación. Esto va a requerir el uso intensivo de la vista. En este sentido hay que recalcar que un niño sordo, al principio, solo recibe mensajes si puede ver y quiere mirar.

Un niño oyente está permanentemente inmerso en el lenguaje. Esto no es cierto en el caso de un niño sordo. Existe un empobrecimiento de las situaciones en las que aprender el lenguaje: solo cuando alguien está enfrente y le mira (el niño oyente oye siempre aunque no le hablen). Solo se aprende por comunicación directa. Hay que aprovechar todas las oportunidades de comunicación (cuando el niño está atento o quiere algo), de audición (cualquier ruido que el niño perciba) o de expresión (cualquier sonido que el niño emita).

La comunicación debe ser siempre explícita, mirando al niño y que este nos vea. De ahí la importancia de estar en línea. Por otro lado, se les debe de integrar en el mundo de los sordos y de los oyentes (mixto).

Todo esto, así como el aprendizaje de las distintas modalidades de comunicación puede suponer un enorme esfuerzo para los padres ya que el 90% de los padres de niños sordos son oyentes.

Sea cual sea el nivel de audición de los niños, hay que estimularla lo más posible. Las características del habla del niño dependen de su audición. Si pronuncia mal es que no oye bien.

En el aprendizaje de la comunicación es importante lo cualitativo: que hable y entienda bien. Lo cuantitativo, el nº de palabras y expresiones irá creciendo con el tiempo.

El lenguaje oral es el lenguaje universal, por ello habrá que estimular su adquisición en la medida de lo posible (y es posible en la mayoría de los casos). El objetivo es conseguir que el niño sordo tenga la mayor autonomía posible.

Pero existen otros códigos que pueden permitir la comunicación y apoyar el desarrollo del lenguaje oral; signos, palabra complementada y gestos de apoyo.

La última gran ayuda es la escritura. El lenguaje escrito es fundamental para los sordos, más aún que para los oyentes. El niño debe de aprender a hablar y escribir bien. Puede empezar a hacerlo desde los 3 años.

Lenguas que usan los sordos

Existe una gran controversia sobre la lengua que debe utilizar un niño sordo: la lengua oral, la lengua de signos o ambas. Depende de cada niño así como de su grado de sordera. Todos los educadores son oralistas en objetivo, aunque no siempre sea posible conseguirlo. En el pasado, un oralismo estricto supuso una gran desventaja para todos aquellos niños que no podían adquirir la lengua oral. Por el contrario, el uso exclusivo de la lengua de signos hace que el niño vea efectivamente reducido el entorno en el que se desenvuelve. En la actualidad tiene gran auge el neo-oralismo que utiliza el lenguaje oral como prioritario pero no excluyente y usa ayudas aumentativas

• Lengua oral. Es la lengua mayoritaria en la comunidad. En nuestro caso es el español. El oralismo estricto puede ser adecuado para sorderas moderadas. pero quizá no para las severas o profundas.
• Lengua de Signos. Es una lengua distinta de la lengua oral. La lengua de signos española no es una traducción a los signos del español. Tiene su propia gramática y vocabulario. Es también distinta de otras lenguas de signos: hay una lengua de signos americana, otra española, otra catalana y todas son diferentes. Los niños sordos aprenden la lengua de signos sin esfuerzo, como lengua materna, del mismo modo que los oyentes aprenden el español y está especialmente diseñada para su uso visual-gestual. Una persona que maneje el castellano y la lengua de signos española es por tanto bilingue. Los padres oyentes de niños sordos aprenden la lengua de signos como una segunda lengua, con las dificultades que ello conlleva.
• Lectura labial. Interpreta los fonemas por la forma de los labios. Pero no es posible leer todos los fonemas. Hay varios que tienen la misma forma en la boca (n y l, b y m…) y otros que no se ven (c, g, j). La lectura labial exige un esfuerzo muy grande y se reconoce unicamente lo que ya se conoce.
• Palabra complementada. Consiste en la lectura labial apoyada en claves gestuales que ayudan a identificar sonidos no visibles en los labios. Se habla por lo tanto en español lo que es de gran ayuda a los padres y de gran proyección a los niños. Un niño sordo de 3 años puede repetir una palabra nueva que nunca ha conocido antes. Permite conocer la gramática del castellano (preposiciones, adverbios…). Sin embargo, no permite al niño saber como se pronuncia. La logopedia es esencial y los implantes ayudan mucho (la lengua de trapo dura más tiempo).
• Español signado. Es una combinación de lenguaje oral que se acompaña con signos que significan palabras. Se habla en español. Es por tanto distinto de la lengua de signos. También lo es de la palabra complementada con la que se puede combinar.

El uso de la lengua oral con ayudas aumentativas como la palabra complementada o el español signado se llama comunicación bimodal. No se usan a la vez el español y la lengua de signos española ya que esto es bilingüismo (no se habla a la vez en español e inglés).

La escritura. Para conocer la escritura hay que conocer la lengua oral. Es una traducción fonema a letra. Abre a los niños un universo nuevo de comunicación. Además se retroalimenta y ayuda a comprender y mejorar el habla.

Un mundo complejo el de los sordos. Afortunadamente, el apoyo de la sociedad y las nuevas tecnologías abren un futuro esperanzador.

Artículo publicado originalmente en ALT1040

El proyecto Alzheimer 3π aportará el primer análisis global de la enfermedad

Un equipo multidisciplinar de investigadores, liderados por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), aportará el primer análisis global sobre el Alzheimer. El proyecto, denominado Alzheimer 3π, tiene como principal objetivo la creación de mapas microscópicos del cerebro completo de personas afectadas por la enfermedad.

Para buscar nuevas formas de abordar esta demencia, que en España afecta a unas 650.000 personas, los científicos elaborarán mapas que integrarán información detallada sobre los aspectos clínicos, genéticos, moleculares, funcionales y patológicos. Las conclusiones del trabajo servirán para realizar estudios transversales, simular y recrear modelos de la enfermedad para abordar posibles tratamientos.

Los científicos han detallado hoy jueves, 23 de febrero, algunos de los aspectos fundamentales del proyecto a S.M. la Reina Doña Sofía, que ha recorrido las instalaciones del Campus de Excelencia Internacional de Montegancedo de la UPM, donde se llevan a cabo los aspectos fundamentales del Proyecto Alzheimer 3π. Su visita se enmarca en el convenio de colaboración firmado el pasado 20 de octubr e entre la Fundación Reina Sofía, el CSIC, la UPM y la Asociación Nacional del Alzheimer (AFAL contigo) con el objetivo de impulsar la investigación en enfermedades neurodegenerativas, con especial aplicación a esta demencia. Doña Sofía estuvo acompañada por la ministra de Sanidad, Servicios Sociales e Igualdad, Ana Mato, el rector de la UPM, Javier Uceda, y el presidente del CSIC, Emilio Lora-Tamayo.

También han asistido la consejera de Educación y Empleo de la Comunidad de Madrid, Lucía Figar; la secretaria de Estado de Investigación, Desarrollo e Innovación, Carmen Vela; el presidente de la Fundación Reina Sofía, Arturo Coello; y la presidenta de AFALcontigo, Blanca Clavijo, entre otras autoridades.

“El primer paso es el desarrollo de herramientas computacionales para crear un banco de datos con información clínica, epidemiológica, funcional y de neuroimagen, por medio de sistemas de información integrados”, ha detallado el investigador del CSIC y director del proyecto Alzheimer 3π, Javier de Felipe.

Según De Felipe, que trabaja en el Laboratorio Cajal de Circuitos Corticales del Centro de Tecnología Biomédica (UPM) y en el Instituto Cajal (CSIC), el diseño de nuevos métodos y tecnologías para el desarrollo de un software específico que permita gestionar, consultar y navegar “de una forma interactiva y amigable este vademécum digital y la información multimodal integrada” es otro de los pasos del proyecto.

Despliegue tecnológico

Alzheimer 3π cuenta con la estructura y los recursos humanos y técnicos del Blue Brain Project (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suiza), denominado en España proyecto Cajal Blue Brain, cuyo fin es realizar ingeniería inversa del cerebro para conocer su funcionamiento y analizar cómo se altera ante diversas enfermedades. El Centro de Tecnología Biomédica, el Centro de Supercomputación y Visualización de Madrid y el Centro de Domótica Integral de la UPM, y el Instituto Cajal del CSIC acogen la mayor parte de las instalaciones donde se lleva a cabo el proyecto.

Entre los recursos tecnológicos que se emplearán en Alzheimer 3π, destaca la “Cueva de realidad virtual de cinco caras”, desarrollada por la UPM y T-Systems, que permitirá reproducir la evolución de la enfermedad mediante simulaciones 3D; “Magerit”, un supercomputador capaz de recrear el cerebro de manera virtual con una potencia pico de cálculo de 103,4 TeraFlops (103.400.000.000.000 operaciones por segundo); el Laboratorio Cajal de Circuitos Corticales, que cuenta con el Microscopio Cross Beam NEON 40 EsB de Zeiss, que realiza reconstrucciones seriadas del cerebro a nivel ultraestructural de forma automática; y el Laboratorio de Neurociencia Cognitiva y Computacional del Centro de Tecnología Biomédica de la UPM, que dispone de uno de los dos magnetoencefalógrafos que hay en España, y que mide de forma directa y no invasiva la actividad neuronal del cerebro.

ESPINA, una nueva herramienta informática para el avance de la neurociencia desarrollada por el equipo Cajal Blue Brain

Investigadores de la UPM y del CSIC, en el ámbito del proyecto Cajal Blue Brain, desarrollan ESPINA, una nueva herramienta informática de libre distribución que permite profundizar en el estudio de la estructura del cerebro. Su utilización hará posible explorar nuevas hipótesis de cara a mejorar la comprensión del funcionamiento del cerebro humano o a buscar nuevas soluciones en la lucha contra enfermedades como el Alzheimer, la epilepsia o el Parkinson.

Reconstrucción tridimensional de las sinapsis. El color indica si la sinapsis es simétrica (rojo) o asimétrica (verde).

Como resultado de una investigación realizada en el ámbito del proyecto Cajal Blue Brain, investigadores de la UPM (CeSViMa, Facultad de Informática, CTB) y del CSIC (Laboratorio Cajal de Circuitos Corticales) han desarrollado ESPINA, una aplicación informática de libre distribución que permite extraer nueva información acerca de la estructura del cerebro. En concreto, a partir de las imágenes tridimensionales obtenidas mediante un microscopio electrónico, el experto puede analizar semi-automáticamente de forma cuantitativa las diferentes estructuras presentes en las imágenes digitales del tejido cerebral , como por ejemplo las sinapsis, mitocondrias, vesículas, axones, dendritas, etc.

La investigación se ha centrado en el conteo de las sinapsis en diferentes capas de la corteza cerebral. El análisis de los resultados obtenidos permitirá establecer nuevas hipótesis acerca de la organización de las conexiones neuronales. El estudio se está aplicando a diferentes especies, entre ellas, el ser humano. Algunos de los resultados de las investigaciones realizadas^1,2 ya se han publicado en diversas revistas científicas y se han dado a conocer en diversos congresos internacionales.

Las principales funcionalidades de la herramienta ESPINA abarcan desde la exploración tridimensional de los tejidos digitalizados, pasando por la segmentación de las estructuras de interés para los expertos neurocientíficos, hasta la reconstrucción tridimensional de las estructuras cerebrales segmentadas o la extracción de nuevos parámetros para caracterizar cada una de las estructuras segmentadas así como poblaciones de las mismas.

ESPINA se ha desarrollado en el lenguaje de programación Python y se ha diseñado utilizando herramientas de libre distribución, como por ejemplo, Qt para el desarrollo del interfaz gráfico, VTK para la visualización tridimensional de los datos o ITK para el procesamiento de las imágenes, lo cual ha permitido asimismo distribuirla libremente. ESPINA es una herramienta multiplataforma, estando en explotación tanto en computadores con sistema operativo Linux como Windows.

En estos momentos no existe ninguna aplicación informática de similares características tanto por la naturaleza singular de los datos que es capaz de procesar como por la funcionalidad programada. Gracias a ESPINA los expertos han conseguido acelerar el análisis de los datos disponibles con las nuevas tecnologías de captura de datos existentes en la actualidad.

¹Morales, J; Alonso-Nanclares, L; Rodríguez, JR; Merchán-Pérez, A; Defelipe, J; Rodríguez, A. Fast interactive quantification of synapses in the cerebral cortex. International Journal on Artificial Intelligence Tools 20 (2) Sp. Iss. SI: 239-252. 2011

²Morales, J; Alonso-Nanclares, L; Rodríguez, JR; Defelipe, J; Rodríguez, A.; Merchán-Pérez, A, ESPINA: a tool for the automated segmentation and counting of synapses in large stacks of electron microscopy images. Frontiers in Neuroanatomy 5 (18) SI: 1-8. 2011

Neuromarketing

El pasado 3 de Octubre se celebró en Madrid una demo-coloquio sobre neuromarketing presentada por Bit&Brain Technologies empresa de Zaragoza y Ángel Nuñez, profesor de Estrategia y Marketing en el IE Business School.

Realizar una demo es algo poco usual y valiente debido a la complejidad que suele conllevar y al efecto demo en el que todo lo que funcionaba en casa tiende a estropearse en la demo. La demo fue por el contrario un éxito demostrando todo lo que la neurotecnología puede hacer en favor del marketing.

El equipo de Bit&Brain Technologies es especialista en el uso y análisis de las señales obtenidas por electroencefalograma EEG. Su uso es muy diverso y, además del conocido uso clínico, puede aplicarse a múltiples campos como el propio neuromarketing, mejora de memoria, rehabilitación etc.

Las dos tecnologías más usadas en la imagen cerebral son EEG y fMRI. Cada una tiene sus ventajas e inconvenientes. La resonancia funcional magnética fMRI proporciona una resolución espacial grande del cerebro en 3D. Es decir, puede determinarse con claridad en que parte del cerebro se ha originado la señal. La resolución temporal es por el contrario muy baja, del orden de 1 segundo. Además requiere un equipo sumamente caro. El EEG tiene una resolución espacial muy baja: se colocan hasta 64 electrodos superficiales y es prácticamente imposible saber de donde viene la señal que medimos. Por el contrario, la resolución temporal es muy alta, del orden de la centésima de segundo. Es además muy barata, requiere unos cascos, es portable y pude realizarse a domicilio.

En el coloquio quedó de manifiesto que el neuromarketing requiere que la neurotecnología sea transparente al marketing y que ambos deben establecer un diálogo para determinar qué señales neurales resultan útiles para una campaña de marketing. Por otra parte nada distinto de la aplicación de la tecnología a cualquier otra área (el responsable de una cadena de supermercados quiere saber qué se vende más y no qué servidores, software o infraestructura está detrás).

El neuromarketing es un nuevo campo de gran futuro en el que aún se generan falsas expectativas, pero con trabajo y comunicación entre las partes dará grandes resultados.

Os dejo un vídeo sobre neuromarketing con la presentación incluida.

Bicicleta, Cuchara, Manzana. El Alzheimer de Pascual Maragall

Con motivo del día mundial del Alzheimer, el 21 de Septiembre, RTVE emitió la película ganadora de un Goya Bicicleta, Cuchara, Manzana sobre el proceso de la enfermedad en la persona de Pascual Maragall. La película está disponible en El documental - Bicicleta, Cuchara, Manzana.

¿Cómo quieres que sea la película? preguntan a Pascual Maragall al principio. Divertida, responde. Y lo es. Es divertida, es tierna y es interesante, Aprendemos lo poco que se sabe de la enfermedad y seguimos el desarrollo de la enfermedad en la persona de Maragall, genio y figura, capaz de llevar los JJ.OO. a Barcelona y hoy empeñado en luchar contra la enfermedad.. Aparte de su simpática, vital y luchadora personalidad, la película la sostienen los testimonios de su familia y allegados, muy especialmente su mujer Diana, revelador y sincero.

Quiero ayudar a derrotar esta enfermedad; personal y colectivamente. En ningún lugar está escrito que sea invencible.

La película deja traslucir un sentimiento de urgencia. Urgencia entre los afectados y urgencia social. Caminamos hacia una brutal epidemia.En la web de la Fundación Pascual Maragall se lee:

En cuatro décadas, el 35% de la población mundial tendrá más de 60 años.
Un 10% de la población de 65 años y cerca del 50% de las personas de 85 años o más presentan algún tipo de demencia.
Más de 35 millones de personas en todo el mundo padecen algún tipo de demencia, unos 7 millones en Europa, de los que más de 600.000 se encuentran en España.
El Alzheimer tiene un origen y unas causas que aún son desconocidas, es imposible de prevenir, se diagnostica tarde y no existe ninguna medicación que lo retrase o frene su curso.
El aumento de la esperanza de vida junto a la falta de soluciones para el Alzheimer y otras demencias relacionadas puede generar graves problemas de sostenibilidad social y sanitaria

Los diagnósticos actuales se realizan en fase avanzada. Esto supone que la difíciles decisiones a tomar las realizan los familiares. Por muy modesto que pueda parecer, el objetivo social más importante es conseguir el diagnóstico precoz de modo que sea el afectado el que tome las decisiones sobres su futuro y estas decisiones no recaigan sobre sus familiares.

La mayor esperanza que hay sobre la enfermedad es que ha saltado a la opinión pública con fuerza y esto asegura medios e inversión económica para la investigación.

Los días 22 y 23 de Septiembre se celebró en Madrid el Congreso Internacional sobre la Investigación en Alzheimer "Global Alzheimer's Research Summit". Todas las ponencias están dobladas al castellano.

La Alzheimer's Association tiene una página en castellano dedicada a los latinos americanos muy didáctica y recomendable para conocer todos los aspectos relacionados con la enfermedad.

Entrevista a Vicente Baos. Médico de familia y autor del blog El Supositorio

Vicente Baos es médico de familia, especialista en el uso de los medicamentos y autor de El Supositorio blog líder en el ámbito sanitario.
Fiel a la tradición humanista de nuestros mejores médicos, Vicente Baos trata en esta entrevista de la salud mental en la consulta de atención primaria. El índice de temas (minuto:segundo) es el siguiente.

00:00 Introducción. Blog El Supositorio
04:23 Problemas de adaptación comunes. Ansiedad y depresión menor. Hipermedicalización.
12:05 Hábitos saludables. El sueño.
14:18 Enfermedades psiquiátricas.
18:30 Psicoterapia y fármacos.
20:06 Epilepsia ictus y tumores.
21:17 Vejez, demencia y Alzheimer
24:29 La sexualidad en la consulta.
27:12 Pruebas diagnósticas. Exploración y neuroimagen.
32:03 Alcohol y drogas.
35:49 La familia como fuente de ayuda y perturbación.
38:45 La crisis y sus enfermos.
40:57 Conclusión. Tenemos mejor salud que nunca.

Demo-coloquio sobre neuromarketing.

El próximo 3 de octubre en Madrid se va a celebrar una demo-coloquio sobre neuromarketing a la que estás invitado.

BitBrain Technologies es una empresa spin-off de la Universidad de Zaragoza especializada en desarrollar aplicaciones de neurotecnología. Pioneros en el área de la neuroimagen y en sus aplicaciones prácticas están presentes en múltiples foros internacionales. Organizan una demo-coloquio el día 3 de Octubre en Madrid.
Adjunto los detalles.

El neuromarketing es la aplicación de las neurociencias al marketing y consiste en medir y decodificar la actividad cerebral que provoca un nuevo producto, campaña de publicidad, logo, etc.

Este tipo de información es especialmente interesante cuando se quiere captar reacciones no conscientes, máxime teniendo en cuenta que la mayoría de decisiones que toma el ser humano son subconscientes. Es por esto que, en los últimos años, cada vez son más las empresas que se sienten atraídas hacia estas nuevas herramientas.

Sin embargo, dada la complejidad de la neurotecnología, no resulta fácil evaluar el enfoque y la validez de un estudio de neuromarketing. El objetivo de esta demo-coloquio es identificar las claves para abordar de una manera eficiente un estudio de neuromarketing y conocer el rango de posibilidades que las neurociencias ofrecen en el terreno de la investigación de marketing, contando para ello con una demostración en vivo.

Como empresa especializada en desarrollar aplicaciones de neurotecnología, BitBrain Technologies (empresa spin-off de la Universidad de Zaragoza) te invita a compartir esta demo-coloquio con María López (CEO) y Javier Mínguez (CTO y director del grupo de investigación de la Universidad de Zaragoza en neurotecnología), investigadores con más de 15 años de experiencia en el campo de la neurotecnología, con publicaciones en los congresos más prestigiosos y colaboraciones con organismos de investigación de toda Europa. Además, contaremos con Ángel Nuñez, profesional con amplia experiencia en el ámbito del marketing, socio-director de Dia D Marketing de Impacto y profesor de Estrategia y Marketing en el IE Business School.

Por último, tras conocer las posibilidades que nos brinda la neurotecnología en el ámbito del marketing, se abrirá un debate para discutir sobre la utilidad que estas nuevas herramientas son capaces de proporcionar.

La asistencia a la demo-coloquio es gratuita pero el aforo es limitado. Por favor, formaliza tu inscripción aquí.

Día: 3 de octubre de 2011

Hora: 19.00 horas

Lugar: Sala Innovation del Hub Madrid

Los cerebros jóvenes se recablean con más facilidad que los adultos

Un estudio del MIT en colaboración con Alvaro Pascual-Leone y Rebecca Saxe ha descubierto que es más fácil recablear el cerebro en jóvenes que en personas de más edad.
Hace una década se descubrió que la parte del cerebro dedicada al procesamiento visual en personas ciegas se había recableado para trabajar con información táctil como la procedente de los dedos para leer Braille. Otros descubrimientos revelaron que esto ocurría también en otras zonas. Ahora sabemos que esto es más fácil de que ocurra en edades tempranas.En los 50 se comenzó a pensar que ciertas funciones cerebrales, como el lenguaje o la vista,  solo se desarrollaban si recibían información durante una edad temprana. Es decir, existe una ventana de edad en la que necesitamos estimulación para desarrollarnos normalmente. Es el caso de Gaspar Hauser o los niños lobo que no han estado expuestos al lenguaje en los primeros años y posteriormente no pueden adquirir un lenguaje completo. Es también el caso de la fonética que solo aprendemos en los primeros años y por lo que existe una diferencia tan grande entre la lengua materna y la aprendida de adultos. Lo demuestran los estudios con gatos a los que se venda los ojos durante los primeros meses de vida y cuando se les quita la venda ya no son capaces de ver con normalidad, mientras que si la venda se les pone de adultos, no tiene efecto alguno. En los primeros meses o años el cerebro necesita estimulación para desarrollarse y una vez que esto ha ocurrido, es una habilidad que no se pierde..
En esta investigación se estudió un área del cerebro llamada complejo temporal medial MT. Esta zona responde al movimiento visual. En el caso de que este dañada en ambos hemisferios, el paciente ve imágenes congeladas.
Se eligieron tres grupos de personas: ciegos de nacimiento, personas que habían perdido la vista con 9 o más años de edad y personas con vista. Se estudió su respuesta con resonancia funcional magnética fMRI a los sonidos en movimiento (como pasos que se aproximan).
Este área reaccionaba a los sonidos en movimiento en personas ciegas de nacimiento, pero no en las personas con vista ni en los ciegos tardíos. Es decir, las personas que habían visto hasta los 9 años habían cableado el cerebro con normalidad y esta área responsable del movimiento visual se dedicaba a procesar información visual. Por el contrario, en los ciegos de nacimiento, este área se había transformado para procesar información auditiva. Los 9 años constituían una frontera para el recableado del cerebro.
Aunque es infrecuente, cada vez se dan más casos de recuperación de la visión como en el caso de los chips implantados en la retina. Las personas ciegas de nacimiento tienen una ventaja sobre los ciegos tardíos en el procesamiento de la información auditiva. Pero esto se convertiría en una desventaja si se recuperara la vista.

Algunas regiones de la corteza visual (en verde) pueden ser recableadas para procesar sonidos en el cerebro de las personas que nacieron ciegas.

Jornada sobre el proyecto Cajal Blue Brain

El día 11 de Noviembre de 2010 se celebró la jornada "Circuitos corticales y cognición: el proyecto "Cajal Blue Brain"" en el aula Gregorio Marañón del Ilustre Colegio Oficial de Médicos de Madrid. La calidad de los ponentes, el marco en el que se celebró, el renombre del proyecto y el contenido de los temas tratados convirtieron la jornada en un acto de sumo interés.

El aula tiene el sabor de los tiempos en los que los estudiantes ocupaban los pasillos del piso superior para observar las operaciones realizadas por sus profesores. Entre otros, impartió allí sus clases Santiago Ramón y Cajal. La jornada fue intensa y daré solo un apunte aproximado de los temas tratados y recogidos por mi memoria.

Carlos Pelta de la UCM (Universidad Complutense de Madrid) fue el atento organizador que aunó esfuerzos y voluntades para que el acto pudiera desarrollarse y al que todo el mundo quedó agradecido.

Gonzalo León Serrano, Vicerrector de Investigación de la UPM (Universidad Politécnica de Madrid), explicó los desafíos de una investigación de este tipo. Las universidades están acostumbradas a proyectos a corto plazo con escasa cooperación. El Proyecto Cajal Blue Brain cambia por completo el paradigma. Supone una enorme inversión de 25M€, el trabajo interdisciplinar de muchas especialidades distintas y la coordinación con otras instituciones, notablemente la EPLF (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne). Explicó el Vicerrector cómo convenció al Ministerio, como uso similares argumentos para convencer a la UE y el particular mecanismo de financiación que ha permitido que el proyecto se lleve a cabo.

Manuel Martín-Loeches (UCM-ISCIII), autor del libro La mente del 'Homo Sapiens', planteó con acierto la investigación actual basándose en la idea de la importancia de las conexiones. La diferencia esencial entre el hombre y otras especies no está sola ni principalmente en el tamaño del cerebro sino en el mayor número de conexiones y en las áreas que estas enlazan. Dos son las líneas de investigación que se siguen: la microscópica cuyo mayor exponente es el proyecto "Blue Brain" y la macroscópica encabezada por el proyecto "Human Connectome"

Javier DeFelipe, uno de los investigadores españoles de más renombre internacional comenzó por exponer el legado de Cajal que da nombre de pila al proyecto "Cajal Blue Brain". Explicó el detalle de las espinas dendríticas, la dificultad de su observación con el microscopio, mostró con orgullo imágenes de su nuevo microscopio Zeiss (herramienta esencial que le sirve al igual que a Cajal para desarrollar su investigación) y nos enseñó la imagen de un cubo tridimensional perteneciente a una microcolumna neocortical con sus neuronas, axones, dendritas y sinapsis.

José María Peña nos contó qué hace un ingeniero informático en biomedicina. Explicó que las áreas de colaboración son 3: proporcionar equipamiento, analizar y modelizar los datos y realizar simulaciones. Detalló el funcionamiento del microscopio y el programa Espina desarrollado para interpretar sus datos (en esencia, el microscopio toma una fotografía y después corta la superficie, toma otra fotografía y corta... y va pasando estas fotos a programa que reconstruye una imagen 3D). Como anécdota recordó que el éxito de un proyecto interdisciplinar consiste en poder tomarte un café con el informático o el neurocientífico y comentar los temas en contraposición a edificios o ciudades separadas y conferencias mensuales que dificultan enormemente la compartición de ideas.

Después de un vino y visita a las instalaciones, Fernando Maestú (CTB y UCM) habló de su trabajo puntero en magnetoencefalografía. Aparte de otras muchas aplicaciones, en la actualidad trabajan en la detección precoz del Alzheimer. En resumen, las conexiones empeoran, el cerebro se esfuerza más para suplir el defecto y la magnetoencefalografía puede captarlo antes de que aparezcan los primeros síntomas cognitivos claros.

Tuvimos finalmente un sabroso debate en el que se plantearon nuevos senderos y que da una medida la buena salud que muestra el estudio computacional del cerebro.