Moscas rechazadas sexualmente prefieren el alcohol

Según un estudio publicado en Science, los machos de la mosca de la fruta que son rechazados sexualmente prefieren las bebidas alcohólicas.

No somos como las moscas ¿o sí? Un macho de la especie humana es rechazado sexualmente por una hembra. Despechado, va al bar y comienza a beber. Suena bastante familiar. Resulta que esto es el o que ocurre en la mosca de la fruta, la famosa Drosophila melanogaster, animal favorito de experimentación ya que entre otras cosas su genoma está secuenciado y su biología es muy conocida.

El equipo experimental usó dos grupos de machos. El grupo afortunado se mezcló con hembras receptivas en la proporción de 5 a 1. El grupo desafortunado de machos sufrió la siguiente tortura. Cada macho tuvo tres sesiones diarias de una hora con una hembra que acababa de copular y estaba preñada por lo que rechazaba de forma constante el cortejo. Las sesiones de rechazo sexual se repitieron durante cuatro días.

Al cabo de los cuatro días, los machos de ambos grupos fueron reunidos en un recinto con dos contenedores de comida. Uno de ellos tenía comida normal. El otro tenía comida mezclada con alcohol al 15%. El grupo de machos rechazados manifestó una clara preferencia por la comida alcohólica mientras que los machos satisfechos no probaron el alcohol.

Dando un paso más, los investigadores pusieron a los machos rechazados en un entorno con hembras receptivas. Tras copular con ellas, volvieron a llevarlos al recinto con comida. Ahora, ya satisfechos sexualmente, ya no querían probar el alcohol.

Para comprobar si la conducta alcohólica se debía al rechazo o la privación, los investigadores retorcieron un poco más el experimento. Esta vez otros desafortunados machos estuvieron en contacto con varias hembras vírgenes. Muy desafortunadas también ya que habían sido decapitadas (parece que decapitar moscas es un procedimiento habitual puesto que viven varias horas sin cabeza). Los machos fueron llevados al recinto con comida y también prefirieron al alcohol. De modo que al parecer, era la privación de sexo y no el rechazo lo que llevaba al comportamiento alcohólico. Aunque este punto es más sutil ya que dado que las moscas no hablan con los experimentadores, no es fácil saber cómo se sentían.

En la base biológica del asunto subyace una molécula, llamada neuropeptido F (NPF). Los machos rechazados tenían la mitad de NPF en sus pequeños cerebros. Los investigadores comprobaron que suministrando NPF a los machos rechazados sexualmente estos abandonaban su alcoholismo y viceversa, bajando el NPF en los machos satisfechos, estos se daban a la bebida.

Al parecer el NPF tiene un correlato biológico en los seres humanos ya que existe una molécula semejante. De lo que caben pocas dudas es de que el comportamiento de los machos de Drosophila melanogaster y deHomo Sapiens en relación al sexo y el alcohol es muy similar.

Artículo publicado originalmente en ALT1040

Los efectos de la marihuana en la memoria y la personalidad

Un estudio recientemente publicado indica que la marihuana tiene efectos sobre la memoria a corto plazo. Conclusiones similares se han obtenido en relación a al memoria prospectiva (acordarme de qué tengo que hacer). La marihuana también ha demostrado sus efectos sobre la personalidad.

Efectos de la marihuana en la memoria a corto plazo

El estudio publicado en la revista Cell tiene importancia porque refuerza la idea de que la memoria a corto plazo se ve afectada por el consumo de marihuana. También es importante porque refleja la importancia de los astrocitos, unas células del sistema nervioso que no son neuronas.

Durante la investigación se sometió a ratones a una prueba clásica de laberinto que consiste en recordar una plataforma oculta (encontrarla permite al ratón descansar sobre ella en vez de seguir nadando). La administración de THC (tetrahydrocannabinol, el componente psicoactivo de la marihuana) causó que los ratones empeoraran su desempeño en la prueba. Esto era consistente con estudios anteriores.

La novedad es de índole bioquímico. Se modificaron genéticamente los ratones de modo que se suprimió el receptor de THC (llamado CB1) en las neuronas del hipocampo (estructura cerebral que tiene que ver con el paso de la memoria de corto plazo a largo plazo). Tanto en las que usan el neurotransmisor excitador glutamato como el inhibidor GABA. Los ratones modificados siguieron haciéndolo mal en la prueba. Esto parece indicar que el THC no tiene efecto sobre estas neuronas. Existen otras células en el sistema nervioso llamadas células de glía, las más notables de ellas son los astrocitos. Se suponía que los astrocitos solo sirven de apoyo a las neuronas. Sin embargo, en un tercer grupo de ratones, se suprimió el receptor de THC de los astrocitos. Este tercer grupo realizó las pruebas sin problema. Esto indica que el THC actúa sobre los astrocitos y no sobre las neuronas. Indica además que los astrocitos tienen un importante papel en la memoria.

Además de la importancia celular del estudio, este confirma que la marihuana (y el resto de sustancias que contienen THC como el hachís) tiene efectos claros sobre la memoria.

En estudios anteriores ya se había descubierto la influencia de la marihuana sobre la memoria. Al parecer, las neuronas siguen disparando aunque pierden la sincronización. Es como si el THC liberara a las neuronas del control global.

Otro estudio publicado en Ciencia Cognitiva está relacionado con la memoria prospectiva. Es la relacionada con lo que tengo que hacer en el futuro. Esta memoria está relacionada con:

la planificación de la conducta e involucra una serie de procesos cognitivos como son las funciones ejecutivas, la memoria de trabajo y la memoria episódica, la atención, la autorregulación de la conducta y la motivación

El estudio se realizó en jóvenes con gran reserva cognitiva (alto nivel educativo que previene el deterioro cognitivo que se da en casos como el alzheimer). Eran jóvenes con una trayectoria corta y de baja intensidad. El estudio incluía alcohol, tabaco, cannabis y tranquilizantes. En resumen, los años e intensidad de consumo predicen el resultado (negativo) de las pruebas cognitivas. Los fallos de memoria tiene que ver con situaciones como bloqueos, problemas de planificación, mente en blanco, etc.

… desde que se inicia el consumo de estas sustancias la persona podría situarse en un continuo de deterioro que es modulado por la cantidad, tipo y duración de dicha adicción.

Efectos de la marihuana en la personalidad

Además de los efectos sobre el rendimiento cognitivo, muchos indicadores muestran la relación de la marihuana con la personalidad y el desarrollo de brotes psicóticos.

El estudio más completo se realizó en 2007 y consiste en un metaanálisis publicado en la revista The Lancet.

En general los estudios muestran que el consumo de cannabis en personas predispuestas genéticamente aumenta la probabilidad de ocurrencia de brotes psicóticos, pérdida de la libido, ansiedad o alucinaciones. El cannabis disminuye el umbral para que aparezcan estas experiencias. El uso de cannabis en individuos predispuestos empeora el pronóstico.

Una experiencia común en la esquizofrenia y en los brotes psicóticos es la extrañeza. Suele manifestarse al final de la adolescencia y el sujeto es percibido por los demás como raro. Más extraño aún se siente el sujeto. Me encuentro raro, no soy el mismo yo de siempre, algo me pasa. El cannabis genera sensaciones similares de extrañeza. Es por ello que su consumo exacerbe un sentimiento preexistente de alienación.

Es importante recordar que la marihuana dificulta el recuerdo y no es raro que genere sensaciones extrañas.

Artículo publicado originalmente en ALT1040

El sujeto experimental eres tú

Realizar un estudio psicológico online puede tener muchas ventajas sobre los estudios tradicionales. En los últimos tiempos están proliferando las investigaciones que usan Facebook, aplicaciones para ordenador o incluso smartphones.

Para realizar un estudio tradicional hay que convocar a unos cuantos sujetos experimentales en un centro, realizar las pruebas, pagarles dietas y obtener resultados. El número suele ser muy pequeño, en torno a los 20 sujetos. La muestra tiende a ser poco representativa, a menudo estudiantes del mismo centro. Por ello la generalización de resultados es limitada. Y además es caro.
Los estudios online tienen una gran cantidad de ventajas. Son más baratos. La cantidad de sujetos llega en algunos casos a 50.000 y no hay motivos para que no sea mayor. La validez de la muestra es mucho mayor al incluir personas de distintas edades y condición. Y si se realizan en con un smartphone, permiten que se realicen en circunstancias muy diversas. También tienen un problema: el control de las condiciones en las que se realiza una experimentación es mucho más riguroso en los estudios clásicos que en los online. Pese a ello estos estudios están en auge. Veamos alguno de ellos.

Estudio del CSIC sobre la inteligencia visual en Facebook

El estudio está actualmente en marcha. Además de conocer los resultados de la ejecución, se pueden relacionar muchas variables que están presentes en el perfil de Facebook como edad, sexo, población…

Es la primera vez que utilizamos una red social para un estudio cognitivo, lo que nos permitirá obtener una gran cantidad de información de la capacidad cognitiva de usuarios de Internet de todo el mundo. Una vez recopilada la información, la analizaremos para obtener modelos y resultados sobre capacidad visual que resulten novedosos.
Los resultados ayudarán a determinar qué factores (tiempo, información social o edad) afectan a la capacidad visual. Este análisis nos permitirá elaborar un modelo de esta respuesta en seres humanos.

Cuando dejamos vagar la mente, nos sentimos infelices

Este fantástico estudio se realizó con iPhone. Su poder supera el de cualquier estudio clásico imaginable. Los sujetos experimentales descargaron una aplicación para iPhone. Esta les preguntaba en cualquier momento qué hacían y cómo se encontraban. 2.250 voluntarios participaron en el estudio con edades entre 18 y 88 años. Se recogieron la friolera de 250.000 datos.
Los resultados son dignos de mención. El 46,9% del tiempo lo pasamos pensando en cosas distintas de lo que estamos haciendo. Y ello nos hace infelices. No resulta sorprendente que el momento más feliz es cuando practicamos sexo. Lo que no dice el estudio es si los sujetos pararon para responder a la aplicación o terminaron sus quehaceres sexuales y contestaron después. Las personas estaban contentas en un 90%, 15 puntos más que las siguientes actividades que fueron: hacer ejercicio, conversar, escuchar música, pasear y otras. Desplazarse al trabajo y trabajar estaban al final de la lista.

Incluso si usted está haciendo algo que es realmente agradable, no está protegido contra los pensamientos negativos. La tasa de vagabundeo de la mente es menor para las actividades más agradables, pero cuando la gente deja vagar la mente, tiene la misma probabilidad de caer en pensamientos negativos.
La mente distraída parece omnipresente en todas las actividades. Este estudio muestra que nuestra vida mental está impregnada, en un grado notable, por lo que no está presente. El vagabundeo de la mente predice de forma excelente la felicidad de las personas. De hecho, la frecuencia con la que nuestra mente abandona el presente es un mejor indicador de la felicidad que las actividades que estamos realizando.

La aplicación está disponible y la usan 5.000 personas.

Entrenamiento mental e inteligencia

Un estudio realizado por la BBC causó gran impacto en la apreciación de las bondades del entrenamiento mental.
El estudio concluyó que el entrenamiento mental llevado a cabo a través de juegos de ordenador o consolas de juegos, mejora la tarea específica que se entrena, pero no la inteligencia general.
El impacto se debió a que la muestra era muy grande, a que en la génesis y difusión estaba involucrado un potente medio como la BBC y a que afectaba al boyante negocio de los juegos de entrenamiento mental. Aunque no estaba citado en el estudio, la referencia era clara al gigante Nintendo que ha vendido más de 100 millones de copias de su consola DS y sus juegos de Brain Training.
El estudio era online y se inscribieron 52.617 participantes sanos de entre 18 y 60 años de los que quedaron finalmente 11.430. Estos participantes realizaron entrenamiento con distintos juegos durante 10 minutos diarios, 3 días a la semana y 6 semanas. Antes y después fueron medidos en tareas de inteligencia general.

Otros estudios

El número de estudios sigue aumentando. Te propongo algunos aunque to puedo garantizarte que sean divertidos.
En la página de la BBC puedes participar en un experimento de reconocimiento de caras. La web de Ciencia Cognitiva tiene una página para que participes en estudios online. Y en una página sobre prosopagnosia (imposibilidad para reconocer caras) puedes tratar de reconocer caras famosas
Cada día hay más estudios en los que puedes ayudar a la ciencia porque el sujeto experimental eres tú.

Artículo publicado originalmente en ALT1040

Conectoma (II): La retina

El conectoma es el mapa de las conexiones nerviosas. En el cerebro se realiza basándose en la técnica DTI que proporciona un mapa de gran escala en el que las neuronas y sinapsis no están representadas. Persiguiendo la representación de estas, se están usando avanzadas técnicas de microscopía. Y para empezar, un equipo de científicos en la organización Eyewire ha elegido un sistema más simple que el cerebro: la retina.

La retina

La estructura básica de la retina se conoce desde los tiempos de Santiago Ramón y Cajal. Consiste en varias capas de células: fotorreceptores, células horizontales, células amacrinas, células bipolares y células ganglionares.

Los fotorreceptores transforman la luz en impulsos nerviosos. Los hay de dos tipos: bastones y conos. Los bastones (100 millones en cada retina) responden con poca luz, están en la periferia del ojo, son responsables de la visión nocturna y proporcionan poca definición. Los conos (6 millones en cada retina) son responsables de la visión aguda y en color y se encuentran en el centro de la retina, sobre todo en la fóvea.

Las células horizontales, amacrinas y bipolares tienen una función no muy conocida. Son interneuronas moduladoras que median entre los fotorreceptores y las células ganglionares.

Las células ganglionares son la salida de la retina hacia el tálamo y el cerebro. Sus axones forman en nervio óptico.

La retina realiza un sofisticado procesamiento de las señales luminosas. Aunque accesible (está en el ojo y no en el interior del cerebro) y muy investigada, su funcionamiento está lejos de ser comprendido.

Tradicionalmente se entiende que las células ganglionares responden a un campo visual centro periferia. Si es centro-ON periferia-OFF, la célula ganglionar responderá cuando hay un contraste en su campo visual (compuesto por varios fotorreceptores) entre un centro iluminado y una periferia oscura. Si es centro-OFF periferia-ON, responderá al revés. Las nuevas investigaciones sugieren que esta teoría es muy simple y que hay hasta 20 tipos de células ganglionares.

El funcionamiento de las células ganglionares es muy importante ya que luego el área visual primaria del cerebro está organizada en base a columnas oculares que agrupan la entrada de las células ganglionares. Ya en el cerebro las áreas se van jerarquizando y las sucesivas neuronas responden a líneas de puntos, líneas de puntos con una determinada orientación, líneas de puntos orientadas y en movimiento, formas sencillas, formas complejas, objetos, caras…

Eyewire

La retina constituye un modelo ideal para establecer un mapa detallado de todas las neuronas y sus sinapsis, un conectoma.

La reconstrucción del conectoma del gusano C. Elegans duró una docena de años pese a solo tener 302 neuronas. Para ello se usó una técnica llamada Serial electron microscopy (EM). Consiste en una fina cuchilla de diamante que corta una capa del tejido a observar. A continuación, el microscopio realiza una toma y se vuelve a cortar el tejido. Superpuestas las imágenes, se obtiene un resultado tridimensional del tejido.

Una versión mejorada ha acelerado el proceso de adquisición de imágenes. Se trata de Serial block face scanning electron microscopy (SBEM). El instituto Max Planck en Alemania ha sido capaz de mejorar el proceso haciéndolo 50 veces más rápido. Para ello han desarrollado una herramienta llamada KNOSSOS que trabaja de forma semiautomática.

Usando esta técnica, se ha procedido a escanear un volumen retiniano de 350×300×60 μm3 que ocupa 1 terabyte de datos. Pero el problema fundamental no es la adquisición de imágenes, sino su análisis. Para ello, en el MIT se ha establecido el programa EYEWIRE de análisis de los datos recogidos. El objetivo es detectar, seguir e identificar completa e inequívocamente cada una de las neuronas de la imagen así como sus conexiones o sinapsis. El programa realiza automáticamente la detección de las neuronas. Pero se pierde. Para ayudar al programa, se necesita la colaboración de personas que ayuden al programa a seguir su análisis. El programa aprende y se espera que cada vez resuelva más imágenes conflictivas.

Para lograrlo, necesitamos algo más inteligente que el más poderoso superordenador: tú.

El objetivo es determinar con toda precisión cada una de las neuronas y sus sinapsis de la retina. Y después del cerebro. Pero ¿alguien más está haciendo esto? Si. En España.

El proyecto Cajal Blue Brain está en contacto con el Blue Brain Project para simular el cerebro humano. En España está liderado por la Universidad Politécnica de Madrid y el Instituto Cajal. Usando poderosas técnicas de microscopía FIB/SEM han desarrollado el programa ESPINA, “una herramienta para la segmentación automática y recuento de sinapsis en grandes conjuntos de imágenes de microscopía electrónica”

Llevará muchos años y un esfuerzo ingente el conocimiento detallado de las conexiones cerebrales, el conectoma. Estamos en ello.

Artículo publicado originalmente en ALT1040