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09 diciembre 2009

Dos pacientes con electrodos en el cerebro logran escribir en un ordenador sólo con el pensamiento

Científicos de la Clínica Mayo en Jacksonville (Florida, EE.UU.) han conseguido algo que parece de ciencia ficción. Dos pacientes a los que operaron previamente para implantarles unos electrodos en el cerebro han sido capaces de escribir unas letras en un ordenador sólo con las órdenes enviadas con el pensamiento.

El descubrimiento significa un paso más en el camino hacia nuevos interfaces entre el hombre y la máquina que algún día, quizás, puedan permitir al ser humano comunicarse o mover instrumentos como brazos o piernas artificiales con el único empuje de sus ondas cerebrales.



Los neurocientíficos colocaron electrodos en la superficie del cerebro de dos pacientes con epilepsia para registrar la actividad eléctrica producida por las células nerviosas. La novedad reside en que los electrodos no se colocaron en el cuero cabelludo, como se hace habitualmente en la electroencefalografía (EEG), sino directamente sobre el cerebro, para evitar «distorsiones de la señal». Para ello, realizaron una craneotomía, una incisión quirúrgica en el cráneo.

ES LA «Q»

Los pacientes se sentaron delante de una pantalla conectada a un ordenador con el software de los investigadores, capaz de interpretar las señales eléctricas procedentes de los electrodos. Se les pidió que miraran a la pantalla, dividida en una red de 6x6 con una sola letra en cada cuadrado. Cada vez que una letra emitía un brillo y el paciente se fijaba en ella, los electrodos enviaban la respuesta del cerebro a una computadora. Entonces se pidió a los participantes que centraran su atención en unas letras específicas. Cuando lo hacían, como por arte de magia, aparecían escritas en el ordenador. Si se fijaban en la «q», esa letra y no otra aparecía en el monitor. Los aciertos fueron plenos.

Los científicos estudian ahora cómo perfeccionar esta técnica, que requiere cirugía, aunque todavía se desconoce cuántos electrodos deberían ser implantados. Además, debe adaptarse a cada paciente concreto. «Alrededor de dos millones de personas en los Estados Unidos podrían verse beneficiadas por los dispositivos de ayuda controlada por una interfaz cerebro-ordenador», ha señalado el investigador principal, Jerry Shih. «Este estudio es un pequeño paso en el camino hacia el futuro, pero representa un proceso tangible en la utilización de las ondas cerebrales para hacer ciertas tareas».

La investigación fue presentada en la última reunión anual de la Sociedad Americana de la Epilepsia, que se celebró el domingo en Boston.

FUENTE | ABC Periódico Electrónico S.A.


Origen-del-metano-en-marte-agua-liquida


La presencia de metano en Marte y su distribución en la atmósfera es un auténtico misterio. El metano en la atmósfera marciana tiene una vida de sólo unos pocos centenares de años, pues es destruido por la luz del sol en una reacción fotoquímica. En teoría no debería haber nada a estas alturas y, sin embargo, lo hay. ¿De dónde surge? Richard Court y Mark Sephton, del Imperial College de Londres, publican en Earth and Planetary Science Letters de dónde no viene, de los meteoritos. Sólo quedan dos alternativas: la presencia de agua líquida y/o la presencia de vida.
Los compuestos como el metano cabe esperar que los pudiesen incorporar a la atmósfera las condritas carbonáceas, un tipo de meteoritos ricos en sustancias volátiles. Sin embargo, el potencial de la caída de meteoritos para aportar cantidades significativas de metano se ve limitada por la baja abundancia de metano libre en las mencionadas condritas. Por otra parte, la caída de un meteorito es un proceso en el que se alcanzan altas temperaturas, lo que puede dar lugar a la síntesis de metano. Esta generación de metano por ablación de condritas carbonáceas es lo que han investigado Court y Sephton.
El equipo usó una técnica llamada espectrofotometría infrarroja de transformada de Fourier (FTIR, por sus siglas en inglés), acoplada a un horno pirolítico capaz de subir 20.000 grados centígrados en 1 segundo [ya hablamos de ella, usada por los mismos autores, en Experientia docet: Llegaron del espacio exterior (al menos en parte)], para reproducir las condiciones durante el viaje del meteorito a través de la atmósfera marciana, alcanzando 1.000 ºC. Combinando los datos obtenidos de gases liberados con las observaciones de caída de meteoritos en Marte, Court y Sephton llegan a la conclusión de que los meteoritos no aportan mucho más de 10 kg al año. Sin embargo es necesario un aporte mínimo de entre 100 y 300 toneladas. Los meteoritos, descartados.
Estudios anteriores ya han descartado como origen la actividad volcánica. ¿Qué queda? Dos posibilidades. La primera es la serpentinización de la corteza ultramáfica, dicho que se entienda, la hidratación de las rocas básicas (con poca sílice) de la corteza marciana; para esto hace falta agua líquida. La serpentinización en presencia de CO2 da lugar a metano, y la atmósfera marciana es básicamente CO2. Por ejemplo:
(Fe,Mg)2SiO4 + nH2O + CO2 -> Mg3Si2O5(OH)4 + Fe3O4 + CH4
[Esta reacción y otras parecidas también se han propuesto como origen abiogénico del petróleo en la Tierra].
La otra posibilidad es que existan microorganismos, como nuestro amigo Methanosarcina barkeri [véase Experientia docet: Un microbio terrestre que podría vivir en Marte], en los que el metano sea un subproducto de su metabolismo.
A la vista de estos resultados, ahora hay aún más motivos que antes para seguir explorando Marte en busca de vida.
Referencia:
Court, R., & Sephton, M. (2009). Investigating the contribution of methane produced by ablating micrometeorites to the atmosphere of Mars Earth and Planetary Science Letters, 288 (3-4), 382-385 DOI: 10.1016/j.epsl.2009.09.041


La-evolucion-en-un-tubo-se-ensayo en tiempo real



Según informa la revista Nature en portada, se ha conseguido, por primera vez, seguir la pista a mutaciones genéticas específicas, producidas en sólo unas pocas generaciones, que permiten a una bacteria responder a los cambios ambientales. Este trabajo lo firma un equipo internacional encabezado por Hubertus Beaumont, de la Universidad de Leiden (Países Bajos) y en el que participa Paul Rainey de la Universidad Massey (Nueva Zelanda).
Diversos estudios han mostrado que las bacterias pueden cambiar su fenotipo (cómo se expresa su carga genética en función del ambiente) en uno y otro sentido para sobrevivir en nuevos ambientes. Así, por ejemplo, muchas bacterias cambian su carga de antígenos cuando invaden un huésped, en un intento de burlar sus defensas. Estos cambios en el fenotipo no siempre tienen éxito, pero aumentan las probabilidades de tenerlo. Es lo que se conoce como cubrir las apuestas. Un ejemplo del mundo vegetal nos puede ayudar a entenderlo: las plantas suelen germinar sus semillas en un determinado momento del año, si están bien adaptadas al entorno este momento suele coincidir con la temporada húmeda; pero, ¿qué hacen algunas plantas de zonas desérticas? Cubrir las apuestas, es decir, no se lo juegan todo a una mano, y germinan sus semillas al azar con lo que aumentan la probabilidad de que en una de esas germinaciones encuentre humedad.
Esta estrategia de cubrir las apuestas es muy simple, pero recoge la esencia de la evolución. La selección natural en estos entornos inciertos hace que el organismo desarrolle rasgos protectores. ¿Cómo emerge exactamente esta adaptabilidad fenotípica? Esta es la pregunta a la que dan respuesta Beaumont et ál.
Con objeto de observar cómo evoluciona la cubrición de apuestas, los investigadores se centraron en la observación de Pseudomonas fluorescens, una bacteria común con forma de barra [en la imagen en su entorno natural, la raiz de una planta], en un nuevo tipo de ambiente. Es sabido que la bacteria crece bien en el tubo de ensayo cuando éste ha sido convenientemente agitado de manera que el oxígeno circula bien por el cultivo. El nuevo ambiente consistió, en vez de agitar el tubo, algo a lo que la bacteria está bien adaptada, en permitir que la bacteria creciese en tubos sin agitar (pobres en oxígeno).
Como era de esperar algunas bacterias se adaptaron al nuevo entorno, formando colonias con una morfología arrugada, en oposición a la habitual lisa. El equipo identificó estos nuevos tipos de colonia en el tubo de ensayo y los transfirieron a nuevos tubos, repitiendo el proceso 15 veces para seleccionar las nuevas variaciones. Finalmente, la bacteria desarrolló la capacidad de cambiar rápidamente su fenotipo entre “arrugado” y “liso” para enfrentarse a distintos ambientes. Un rasgo tan importante para la supervivencia apareció en unas pocas generaciones.

¿Qué había cambiado genéticamente en las bacterias? Los investigadores secuenciaron el genoma de la bacteria evolucionada y localizaron todas las mutaciones que habían surgido y que podrían contribuir a este nuevo rasgo. El equipo terminó identificando 9 mutaciones que diferenciaban a las bacterias que cubrían sus apuestas de sus ancestros. Consiguieron identificar una mutación específica como la responsable de permitir que el fenotipo pudiese cambiar entre distintas morfologías, mientras que las otras mutaciones eran esenciales para el crecimiento del nuevo tipo de bacteria.
Estos resultados sugieren que la estrategia de cambio de fenotipo puede evolucionar fácilmente y podría ser una de las soluciones evolutivas más primitivas para la adaptación de la vida a entornos fluctuantes.
Referencia:
Beaumont, H., Gallie, J., Kost, C., Ferguson, G., & Rainey, P. (2009). Experimental evolution of bet hedging Nature, 462 (7269), 90-93 DOI: 10.1038/nature08504

Una bicicleta genera energía

Se trata de una bicicleta híbrida que genera energía y activa elementos del Belén municipal. Bajo el slogan: “Ponle tú energía a la Navidad“, la bicicleta ha sido presentada hoy por el Ayuntamiento de Málaga.

Imagen: Google En el día de hoy, Teresa Porras, teniente alcalde y concejala de Sostenibilidad y Servicios del Ayuntamiento de Málaga ha presentado la bicicleta híbrida que genera energía mediante el pedaleo. Con el título de “Ponle tú energía a la Navidad”, se puso en funcionamiento un molino del Belén muncipal.
La bicicleta se hallará en el Patio de Banderas del Ayuntamiento de Málaga en estas festividades de Navidad. Es una bicicleta híbrida que no sólo se usa como las tradiciones sino que posee, además, pedaleo asistido eléctrico. Mediante el pedaleo de la bicicleta se produce la generación de energía. La bicicleta posee una dinamo que es la encargada de recibir energía y transformarla en electricidad de 100 watios.
Según lo explicado por Teresa Porrás, el objetivo de esta iniciativa es concienciar y sensibilizar a los más pequeñitos de que para generar energía no es necesario quemar combustible y que, precisamente, en época de Navidad en la que hay un exceso de consumo, no debemos derrochar energía.
Los escolares malagueños del Colegio Público Pablo Neruda han tenido posibilidad de visitar el Belén municipal. La concejala Porras les explicó, además, cómo es el proceso de generación de energía en una bicicleta mediante el pedaleo.
“Toda la persona que quiera visitar el Belén en estos días tendrá la posibilidad de montarse en la bicicleta y comprobar como puede generar energía dando un pedaleo”.- puntualizó la concejala de Málaga.
Vía| Que.es

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