El cerebro tiene un atlas para las palabras

Un estudio demuestra que las palabras similares activan las mismas áreas cerebrales y que el lenguaje no solo es cosa del lado izquierdo del cerebro

El cerebro usa un atlas para las palabras. Los términos con significados parecidos o relacionados activan las mismas áreas cerebrales. Según un estudio basado en imágenes de la actividad cerebral mientras se escuchan historias, esta colección de mapas de conceptos es similar entre distintas personas. La investigación también contradice la idea generalizada de que el lenguaje solo es cosa del lado izquierdo delcerebro.

El lenguaje es una de las funciones más elevadas del cerebro humano. Del procesamiento de sus distintos componentes (fonemas, morfemas, sintaxis o significados) se encarga la corteza cerebral, la estructura cerebral más compleja y reciente desde el punto de vista evolutivo. Un subconjunto de áreas cerebrales del córtex, denominado sistema semántico, está especializado en el significado de lo que se oye, lee o piensa.

Ahora, un grupo de científicos de EE UU han mapeado el sistema semántico del cerebro. Descubrieron que el procesamiento del significado de las palabras activa patrones cerebrales muy complejos en el que intervienen decenas de áreas neuronales. Pero, dentro de esa complejidad, encontraron que los términos pertenecientes a una misma categoría (personas, lugares, números, conceptos sociales, emociones...) activan las mismas áreas del sistema.

"Nuestros modelos semánticos son buenos prediciendo las respuestas al lenguaje en amplias zonas del córtex", dice el investigador de la Universidad de California Berkeleyy coautor de la investigación, Alex Huth. "Pero también logramos información detallada que nos revelaba qué tipo de significados eran representados en cada área del cerebro", añade.

Para llegar hasta este diccionario cerebral, los neurocientíficos reclutaron a siete voluntarios. Estos tuvieron que meter la cabeza en un escáner cerebral mientras escuchaban dos horas de The Moth Radio Hour, un popular programa radiofónico estadounidense en el que los intervinientes cuentan historias personales. Mediante una técnica de imagen por resonancia magnética funcional, los investigadores registraron la actividad cerebral durante la sesión.

En paralelo, según explican en la revista Nature, descompusieron las historias del programa para tener el guión completo, con todas y cada una de las palabras, cuándo y cuántas veces aparecían. En total, obtuvieron 10.470 palabras. Aunque con la ayuda de potentes ordenadores pudieron relacionar casi cada palabra con determinada zona del cerebro, las agruparon en 12 grandes categorías a modo de continentes para que su atlas fuera legible.

Las palabras (en inglés) madre, esposa, hogar, compañeros, padres... aparecen, por ejemplo, relacionadas con un aumento de la actividad en la zona donde se unen el lóbulo temporal derecho y el lóbulo parietal. Los términos con diferentes significados como top (en inglés puede significar lo más alto/encima, blusa, cumbre...) provocaban un aumento de actividad en diversas zonas en función del contexto en el que se usaba la palabra.

Los investigadores comprobaron además que estos mapas de significados se reproducen en cada cerebro. Aunque siete individuos suponen una muestra muy pequeña y más siendo todos de la misma cultura occidental, los distintos participantes activaban las mismas áreas cerebrales ante los mismos fragmentos de las narraciones. "Aunque los mapas muestran una gran coherencia entre los individuos, también hay sustanciales diferencias individuales", aclara en una nota el autor sénior de la investigación Jack Gallant, también de la universidad californiana.

De hecho, ya planean profundizar en este campo para despejar muchas de las preguntas que esta investigación suscita. ¿Hay más de común que de diferente entre los mapas de cada individuo? ¿existen también atlas para los sonidos (fonética) o los aspectos sintácticos y gramaticales del lenguaje? ¿La representación cerebral de las palabras de un discurso es la misma que las de la letra de una canción? ¿El atlas de palabras del cerebro de un anglohablante es similar al de un hispanohablante?

Para el investigador del Basque Center on Cognition, Brain and Language (BCBL) David Soto, este estudio, del que destaca su uso intensivo de los datos y su rigor, sienta las bases para responder a muchas de estas preguntas. "El modelo que han creado sobre esos datos es capaz de predecir cómo va a representar el cerebro una información que aún no se le ha presentado".

En efecto, tras crear su atlas de palabras, los investigadores quisieron comprobar su valor predictivo. Para ello, hicieron que los participantes oyeran una historia del mismo programa pero que nunca habían oído antes. Los patrones que registró el escáner eran muy similares a los que que el modelo había previsto.

Hay, por último, un efecto colateral de esta investigación que puede soliviantar a algún neurocientífico. Hasta ahora, se consideraba demostrado que hay un marcado efecto de lateralización del lenguaje: la mayoría de las estructuras y el trabajo neuronal implicado en el procesamiento del lenguaje se encontrarían en el hemisferio izquierdo del cerebro. Las evidencias de esta lateralización son clínicas. Tras una lesión en el lado izquierdo, muchos pierden la capacidad de hablar o procesar el lenguaje.

Sin embargo, este estudio muestra que de las más de 100 áreas activadas durante las sesiones de radio, casi la mitad se encuentran en el lado derecho del cerebro. Para los investigadores, el dogma de la lateralización viene heredado de estudios sobre la producción del lenguaje, no de la comprensión del lenguaje como han estudiado ellos.

Identifican un compuesto que revierte los síntomas del alzhéimer o el párkinson

Un equipo internacional de científicos dirigido por la Universidad de Leicester (Reino Unido) ha descubierto una forma de revertir los síntomas de enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer o el párkinson utilizando como sujetos de prueba moscas de la fruta. El estudio se ha prolongado durante cinco años y ha sido publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Gracias a este trabajo, los investigadores han demostrado que los enfoques genéticos y farmacológicos pueden emplearse para disminuir los niveles de metabolitos tóxicos en el sistema nervioso y por lo tanto aliviar algunos de los síntomas de la neurodegeneración. 

“Los dos trastornos neurodegenerativos más comunes en todo el mundo son la enfermedad de Alzheimer y de Parkinson. Las opciones de tratamiento para estas enfermedades son limitadas, y hasta la fecha no existen curas. Nuestra esperanza es que al mejorar nuestro conocimiento de cómo estas células nerviosas se enferman y mueren en el cerebro, podemos ayudar a idear formas de interferir con estos procesos, y por lo tanto ya sea retrasar la aparición de la enfermedad o prevenir la enfermedad por completo”, aclara Flaviano Giorgini, líder del estudio.

El experimento se llevó a cabo con la mosca de la fruta Drosophila melanogastercon el fin de explorar qué metabolitos específicos son los que causan la pérdida de células nerviosas en modelos de mosca con la enfermedad de Alzheimer, Parkinson y Huntington.

Los científicos descubrieron que la inhibición de las enzimas TDO y FMOmejoraba los síntomas de todas las moscas debido al aumento de los niveles del metabolito de la vía de quinurenina conocido como ácido quinurénico (KYNA) que es capaz de contrarrestar los efectos de los metabolitos tóxicos.

“Estamos muy emocionados por estos resultados, ya que sugieren que la inhibición de TDO y KMO podría ser una estrategia general empleada para mejorar los síntomas en una gran variedad de trastornos neurodegenerativos, no sólo el párkinson y el alzhéimer, por lo que nuestro siguiente paso es validar nuestro trabajo en modelos de mamíferos y en última instancia ver si estos fármacos podrían ser útiles para los pacientes en los ensayos clínicos”, concluye Giorgini.

http://www.muyinteresante.es/salud/articulo/identifican-un-compuesto-que-revierte-los-sintomas-del-alzheimer-o-el-parkinson-181461661181

LAS BABOSAS DE MAR REVELAN MUCHO ACERCA DE LA MEMORIA Y EL APRENDIZAJE EN LOS HUMANOS

17 abril del 2016. Un equipo de científicos está utilizando nuevas herramientas poderosas en química analítica para obtener una visión sin precedentes sobre la forma en como funcionan los cerebros humanos a partir del estudio de las babosas de mar.

Las babosas de mar usan sus cerebros, principalmente para encontrar comida, evitar peligros y reproducirse. Mientras que el cerebro humano y el sistema nervioso se conectan mediante cientos de miles de millones de células nerviosas, o neuronas, las babosas de mar pueden funcionar con tan solo decenas de cientos de dichas células.

Irónicamente las babosas de mar pueden decirnos mucho sobre la química del cerebro humano y el sistema nervioso. De hecho, son ideales como sujetos de estudio para la investigación sobre el aprendizaje, la memoria y cómo las neuronas controlan el comportamiento, porque las neuronas de las babosas de mar forman redes neuronales bien definidas y relativamente simples y porque son sorprendentemente grandes, dando a los investigadores más materiales para trabajar,

El químico analítico, Jonathan Sweedler, de la National Science Foundation (NSF), y su equipo de la Universidad de Illinois están trabajando para desarrollar nuevos instrumentos de medición que permitan obtener nuevos conocimientos sobre la función de las células individuales en los sistemas nerviosos centrales de las babosas y otros animales con el fin de descubrir nuevas vías neuroquímicas.

Además de aprender más acerca de la química, el equipo también está descubriendo moléculas que antes eran desconocidas. En última instancia, Sweedler dice que aprender a convertir los productos químicos específicos en el cerebro y fuera del mismo, podría conducir a nuevos métodos para el diagnóstico y el tratamiento del dolor crónico, la adicción a las drogas y la investigación de las enfermedades neurológicas.

Esta investigación es apoyada por la NSF premio # 1111705, Bioanalítico Caracterización de D-aminoácidos en el cerebro.

http://universitam.com/academicos/?p=29919

La ciencia de los besos

Día Internacional del Beso, besar es todo un arte, pero también tiene su propia ciencia...

Se llama filematología, y las últimas investigaciones en esta disciplina revelan que intercambiar saliva nos ayuda a escoger la pareja más adecuada.

Según explicaba la neurocientífica Wendy Hill durante una reciente reunión de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS), las sustancias químicas que contiene la saliva nos ayudan a evaluar a una posible pareja para decidir si es la más idónea. Además, besarnos reduce los niveles de cortisol, la hormona del estrés, y aumenta los niveles de oxitocina, siempre y cuando besemos a la persona adecuada. 

Helen Fisher, profesora de antropología en la Universidad Rutger y experta mundial en la biología del amor, también ha analizado el papel del beso, y asegura que "besar es un poderoso mecanismo de adaptación" presente en más del 90% de las sociedades humanas. Sin olvidar, añade, que "los chimpancés y los bonobos se besan, los zorros se lamen sus hocicos entre sí, las aves se picotean y los elefantes ponen sus trompas en las bocas de los otros miembros de sus manadas". 

En los humanos, el beso es fundamentalmente una cuestión química, según Fisher. La saliva masculina tiene testosterona y los hombres prefieren los besos húmedos porque ?inconscientemente intentan transferir testosterona para provocar el apetito sexual en las mujeres?, según la experta. Además, este tipo de besos podría ayudarles a "medir los niveles de estrógenos femeninos de su pareja, para hacerse una idea de su grado de fertilidad". En cuanto a las  mujeres, el beso les sirve para detectar el estado del sistema inmune de su posible pareja y saber "cuánto se cuida". 

Por otra parte, la antropóloga sostiene que existen tres sistemas cerebrales diferentes que evolucionaron en el Homo sapiens para permitir el emparejamiento y la reproducción. El primero es el deseo sexual alimentado por la testosterona, tanto en hombres como en mujeres. El segundo regula el amor pasional u obsesivo y parece estar vinculado a una actividad elevada de la dopamina, un estimulante natural. El tercero, que controla el apego y permite a una pareja permanecer unida suficiente tiempo como para criar hijos, está ligado a un nivel mayor de oxitocina. El beso, probablemente, permite que se estimulen esos tres sistemas, concluye Fisher. 

http://www.muyinteresante.es/salud/articulo/la-ciencia-de-los-besos

Descubren un método de detección precoz del párkinson

Hoy, 11 de abril, Día Mundial del Párkinson, hay que destacar a un equipo de investigadores españoles que han hallado un método para diagnosticar la enfermedad en personas con trastornos del sueño a través de una biopsia.

Por primera vez, un equipo de investigadores, en este caso de la Unidad de Párkinson del Servicio de Neurología del Hospital Clínic de Barcelona y del Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer (IDIBAPS), ha probado que es posible diagnosticar de forma precoz esa enfermedad en pacientes con trastornos del sueño.

Para ello, hay que practicar al afectado una biopsía en la glándula submandibular, situada en la parte de atrás de la boca, que detecta una proteína (alfa-sinucleína) que se aloja en las neuronas de los enfermos de párkinson. El estudio, coordinado por el Dr. Eduard Tolosa, investigador del CIBERNED y profesor de la Universidad de Barcelona, ha sido publicado en la revista The Lancet Neurology. 

El párkinson es una patología crónica neurodegenerativa que afecta a las zonas del cerebro encargadas del control y la coordinación del movimiento y del equilibrio. Además, en ocasiones viene acompañada de otros síntomas ajenos al sistema motor como pérdida de olfato, deterioro cognitivo o trastornos del sueño en fase REM, que pueden presentarse años antes de que se desarrolle la enfermedad.

La acumulación de la proteína alfa-sinucleína en las neuronas, concretamente en los llamados Cuerpos de Lewy, es la responsable de la aparición de estos efectos negativos. De ahí que localizar a tiempo la presencia de esta proteína mejoraría el diagnóstico del párkinson en una fase temprana y permitiría empezar a tratar los síntomas desde el principio.

Los autores de la investigación llevaron a cabo biopsias a 21 pacientes con trastornos del sueño en fase REM, a 24 con párkinson y a 26 individuos sanos.Casi el 90% de los afectados por trastornos del sueño y un 70 % de los que padecían párkinson tenían la proteína en la glándula submandibular, al contrario que las personas sanas, en ninguna de las cuales se localizó esa sustancia.

Para Álex Iranzo, neurólogo de la Unidad Multidisciplinar de Trastornos del Sueño del Clínic e investigador del equipo IDIBAPS, “estos resultados demuestran que la biopsia sirve como prueba confirmativa para diagnosticar el párkinson en individuos en los que aún no se ha manifestado la enfermedad. Además, se trata de una prueba poco invasiva y que se tolera bien.

Por su parte, Eduard Tolosa cree que “identificar agregados de sinucleína en la glándula submandibular permite confirmar el diagnostico de párkinson, lo cual es muy útil en casos de diagnóstico incierto. Además identificar a las personas con trastornos del sueño que tengan estos agregados podría servir para diseñar estrategias terapéuticas que, por ejemplo, bloqueen la progresión de esta proteína hacia el sistema nervioso central, donde causan los síntomas clásicos de la enfermedad de párkinson”.

http://www.muyinteresante.es/salud/articulo/descubren-un-metodo-de-deteccion-precoz-del-parkinson-201460369615

Pez torpedo: Analgesia por electroterapia

http://www.dailymotion.com/video/xessio_pez-torpedo-analgesia-por-electrote_school

Una biopsia para diagnosticar precozmente el párkinson

El estudio de una glándula de la boca permite detectar una proteína presente en las neuronas de las personas que padecen esta dolencia.

Apenas dos milímetros de glándula submandibular, situada en la parte posterior de la boca, bastan para detectar el párkinson de forma precoz en pacientes que aún están en estadios asintomáticos. Médicos del hospital Clínic de Barcelona han demostrado que la biopsia de este tejido en personas con trastorno del sueño (una dolencia que suele anteceder al desarrollo del párkinson permite detectar la proteína alfa-sinucleína, presente de forma anormal en las neuronas de pacientes aquejados de la enfermedad degenerativa.

Aunque su estudio se limitó a estudiar personas con trastorno de la conducta del sueño en fase REM (los pacientes tienen pesadillas en las que son atacados y perseguidos y las expresan con gritos, llanto, golpes y patadas mientras duermen), los investigadores del Clínic han abierto la puerta a la detección del párkinson a partir de síntomas o dolencias vinculadas al desarrollo de la enfermedad. "La mayoría de las personas que padecen trastorno del sueño acaban sufriendo párkinson porque tienen anomalías que también se encuentran en esta enfermedad. Nosotros seleccionamos a estos pacientes por su vinculación con la dolencia, pero esto también se podría llegar a aplicar a otra población de riesgo como pueden ser sujetos con pérdida de olfato, estreñimiento y otros síntomas asociados", apunta el coordinador de la investigación, el doctor Eduard Tolosa.

Los facultativos realizaron biopsias a 21 pacientes con trastornos del sueño, a 24 con párkinson y a 26 personas sanas. Los resultados de estos exámenes revelaron que el 90% de los enfermos con trastornos del sueño y el 70% de los pacientes con párkinson tienen la proteína alfa-sinucleína en la glándula submandibular. En cambio, en las personas sanas no se detectó ni rastro de la biomolécula. "Los resultados demuestran que la biopsia sirve como prueba definitiva para diagnosticar la enfermedad en personas en las que todavía no se manifiesta", señala el doctor Alex Iranzo, neurólogo de la unidad de Trastornos del Sueño del Clínic. Una de cada 100 personas mayores de 60 años desarrolla la enfermedad.

El hallazgo de los investigadores del Clínic, que ha sido publicado en la revista científica The Lancet Neurology, arroja luz sobre el diagnóstico, en ocasiones complicado, del párkinson. "En el momento inicial de la enfermedad, los errores diagnósticos son del 30% o el 40% porque la detección se basa en aspectos clínicos muy subjetivos. El poder determinar que hay sinucleína en tejidos periféricos será de gran utilidad en casos de diagnósticos inciertos", argumenta Tolosa. 

Los expertos aseguran que está investigación dará paso a muchos ensayos clínicos.

Al igual que el alzhéimer, el párkinson surge 15 o 20 años antes de que empiecen a manifestarte sus síntomas (temblores y problemas de coordinación del movimiento y del equilibrio), pero se desconoce su origen. El estudio también aporta herramientas a la investigación básica para estudiar la evolución natural de la enfermedad. "Tenemos tejido de sujetos con prepárkinson, un material que los investigadores básicos pueden utilizar para estudiar las causas de la enfermedad", apunta Tolosa.
http://elpais.com/elpais/2016/03/31/ciencia/1459426128_611748.html