ANESTESIA Y SUEÑO: ASÍ SE APAGA Y SE REINICIA LA CONCIENCIA

Varios estudios sobre la anestesia ayudan a entender cómo se activa la mente consciente.

Las neuronas oscilan rítmicamente durante el sueño profundo, la anestesia y el coma.

El objetivo es comprender qué circuitos activan y desactivan el "yo".

Miles de personas se someten cada día en el mundo a los efectos de la anestesia. A través de distintas sustancias, los médicos consiguen apagar la conciencia de sus pacientes durante el tiempo suficiente para someterles a una operación. Cuando despiertan, de la misma forma en que uno regresa del sueño, la conciencia del sujeto vuelve a activarse como si nada hubiera pasado. ¿Qué ha ocurrido exactamente en ese intervalo?

Algunos de los efectos a nivel molecular de las sustancias anestésicas se conocen, pero la forma en que funciona la anestesia globalmente sigue siendo una incógnita. En el departamento de Ciencias Cognitivas y del Cerebro del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), Emery Brown y su equipo acaban de monitorizar por primera vez la actividad cerebral de varios pacientes mientras se les suministraba uno de los anestésicos más comunes, el conocido propofol. "Nuestro estudio", explica Brown  "describe por primera vez cómo se comportan las neuronas del cerebro humano en el momento en que los pacientes pierden la conciencia bajo anestesia general". El trabajo, aseguran, tiene aplicaciones clínicas y puede servir para comprender mejor cómo se construye eso que llamamos conciencia.

Señales de un cerebro anestesiado

Para realizar el estudio, los investigadores del MIT monitorizaron a pacientes con epilepsia que portan una serie de electrodos en el cerebro durante el periodo preoperatorio. Estos electrodos, entre 50 y 100, permiten registrar con enorme precisión la actividad de grandes grupos de neuronas y también de neuronas individuales mientras a los pacientes se les suministraba propofol.  Los gráficos mostraron que los sujetos perdieron la conciencia en una media de 40 segundos y que se produjo un cambio abrupto en el patrón de actividad cerebral. En concreto, las  mediciones del electroencefalograma (EEG) pasaron a mostrar ondas de baja frecuencia de alrededor de un ciclo por segundo, mientras que las neuronas individuales se activaban y desactivaban rítmicamente durante unos milisegundos creando esta oscilación que se observa en el EEG.

"Las neuronas quedan bloqueadas en este ciclo", explica Brown, "y solo pueden activarse en un rango limitado, lo que hace imposible la comunicación entre regiones del cerebro". "De alguna manera", añade Xurxo Mariño desde el Grupo de Neurociencia de la Universidad de La Coruña, que colabora con el MIT, "cuando una persona pierde la conciencia - se queda dormida o se le somete a anestesia - sus neuronas se ponen todas a hacer la ola, a bailar conjuntamente con una oscilación rítmica de una frecuencia baja. Pero ese ritmo repetitivo no genera información, puesto que para que haya información tiene que haber cambios en el mensaje". "Es decir, si todas hacen la ola, no hay mente".

"Para estar consciente", asegura Brown, "el cerebro necesita ser capaz de hacer muchas cosas. Una de ellas es transmitir información entre diversas áreas. Si esta transmisión está bloqueada, porque los circuitos están cerrados u oscilando, entonces no se puede mantener la conciencia". Las implicaciones clínicas también son significativas, según Brown, puesto que observando estas oscilaciones en el EEG durante una operación se puede evitar tanto que una persona despierte durante la anestesia como que se produzca una sobredosis.

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EL RENACER DE UNA ESTRELLA PRESAGIA EL DESTINO DEL SISTEMA SOLAR

Los astrónomos han detectado cómo una estrella agonizante similar a nuestro Sol volvía a cobrar vida tras expulsar sus capas más externas al espacio. Este fenómeno puede ser muy similar al destino que afrontará nuestro Sistema Solar dentro de unos pocos miles de millones de años.

Esta nueva imagen de la nebulosa planetaria Abell 30, situada a 5.500 años luz de nuestro planeta, combina imágenes tomadas en la banda de la luz visible por el telescopio espacial NASA/ESA Hubble con los datos recogidos en la banda de los rayos X por los telescopios XMM-Newton, de la ESA, y Chandra, de la NASA.

Una ‘nebulosa planetaria’ es el nombre que reciben las capas, a veces concéntricas, de material expulsado por una estrella en los últimos momentos de su vida. Vistas a través de los telescopios de los astrónomos del siglo XVIII, se parecían mucho a los ‘borrones’ identificados como planetas, y ese nombre ha logrado perdurar hasta nuestros días.

Hoy en día sabemos que se producen cuando una estrella con una masa menor que ocho veces la de nuestro Sol se infla en las últimas etapas de su vida hasta convertirse en una gigante roja. Durante este proceso, fuertes pulsaciones y un intenso viento estelar arrastran sus capas más externas, que son expulsadas al espacio.

La radiación ultravioleta emitida por el núcleo resultante ilumina las capas de materia expelida, dando lugar a complejas obras de arte que somos capaces de contemplar con la ayuda de los telescopios modernos.

La estrella en el corazón de Abell 30 se enfrentó por primera vez a la muerte hace 12.500 años – en una escala terrestre – cuando un lento y denso viento estelar la despojaron de sus capas más externas.

Ante los telescopios ópticos, los restos de esta etapa evolutiva se muestran como una gran cáscara brillante, prácticamente esférica, que se expande por el espacio. Hace unos 850 años, la estrella volvió a cobrar vida, tosiendo violentamente nudos de helio y materia rica en carbono.

La capa externa de la estrella se expandió brevemente durante este renacer, para luego volver a contraerse rápidamente, en apenas 20 años. Como consecuencia de esta convulsión, el viento estelar se aceleró hasta alcanzar su velocidad actual de 4.000 kilómetros por segundo – más de 14 millones de kilómetros por hora.

A medida que este rápido viento avanza y se encuentra con vientos más lentos y con grumos de materia expelida por la estrella con anterioridad da lugar a complejas estructuras, entre las que destacan las delicadas colas, similares a las de los cometas, que se pueden ver cerca de la estrella central en esta imagen.

El viento solar bombardeando estos densos cúmulos de materia proporciona una escalofriante imagen del futuro que le podría esperar a la Tierra y al resto de planetas de nuestro Sistema Solar dentro de unos pocos miles de millones de años.

Cuando nuestro Sol emita su último aliento en el corazón de una nebulosa planetaria, su intensa radiación y viento solar acribillarán y evaporarán cualquier planeta que haya logrado sobrevivir la fase de gigante roja.

Si en ese momento alguna lejana civilización observa nuestro Sistema Solar, seguramente podrá ver el resplandor de las brasas de los planetas, emitiendo rayos X mientras son engullidos por el viento solar.

http://www.esa.int/esaCP/SEM7BMGPI9H_Spain_ 0.html

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ANIMALES QUE SE AUTOMEDICAN

Atacados por parásitos de toda clase, los animales deben ingeniárselas para sobrevivir. Por eso recurren a la automedicación que salva sus vida y las de sus descendientes.

La vida no es fácil para los animales, que deben enfrentarse a un medio hostil, aunque saben arreglárselas para sobrevivir.

No solo son los depredadores, son las enfermedades. Entonces toca automedicarse. No hay más opciones. Y de médicos también lo hacen bien.

Veamos 10 ejemplos exitosos de automedicación, esa que no está bien vista en los humanos. 

LA DIETA DE LA POLILLA TIGRE ISABELLA

Michael Singer de la Universidad Wesleyana encontró que el gusano de esta mariposa se alimenta muy bien, pero cambia de dieta cuando se infecta con moscas parásitas. Se alimenta entonces con alimentos tóxicos que aumentan su tasa de supervivencia.

CHIMPANCÉS CON MALESTAR ESTOMACAL 

Cuando los chimpancés sienten malestar estomacal, ingieran hojas de sabor ácido para eliminar cualquier parásito intestinal. "Remueven las hojas como si fueran un abano", explica Michael Huffman , de la Universidad de Kyoto citado por The Scientist. Se chupan el jugo y luego botan la fibra. No se nutren con ellas, pero los parásitos en su intestino reciben un buen baño tóxico.

UN RECONFORTANTE LAVADO INTESTINAL

Los gibones y macacos japoneses también eligen material vegetal por sus características físicas. Toman una hoja rugosa, la doblan y se la tragan entera. Con esto barren los parásitos intestinales.

LOS MONOS BUSCAN SU PROPIO MICROBICIDA

Los monos capuchinos se frotan el cuerpo de manera frenética con frutas cítricas y hojas de caléndula, plantas ricas en compuestos aromáticos con efectos microbicidas. No se limitan a las plantas, pues también usan milpiés, que se dice segregan benzoquinonas que repelen mosquitos. También el ácido fórmico obtenido de las hormigas les ayudan a combatir insectos.

LAS ABEJAS COMBATEN LOS HONGOS

Cuando son amenazadas por el hongo Ascophaera apis, que enferma las larvas, científicos de North Carolina State University y la Universidad de Minnesota hallaron que las obreras consiguen más propóleo y menos polen, que es rico en actividad antimicrobiana.

OVEJAS SABEN CÓMO EVITAR LOS CÓLICOS 

Las ovejas comen más alimentos ricos en taninos como alfalfa cuando padecen infecciones por nemátodos, con lo cual reducen su incidencia.

LAS MONARCA ELIGEN BIEN SU CUNA

Las mariposas monarca son infectadas por el protozoario Ophryocystis elektroscirrha. No pueden librarse de este, pero entonces ponen sus huevos en una planta rica en cardenolidas, que resultan tóxicas para los parásitos.

MOSCAS SE ALCOHOLIZAN PARA VIVIR MÁS 

La larva de la mosca Drosophila melanogaster es resistente al alcohol, pero no las avispas que las parasitan, por lo que aquellas se alimentan con una dieta rica en alcoholes.

LEMURES TIENEN LA CLAVE DE LA REPRODUCCIÓN

Las hembras preñadas de los lemures sifaka en Madagascar se alimentan con taninos, mientras los machos y las hembras no preñadas evitan estas plantas con compuestos astringentes. Ingerir taninos se correlaciona con más nacimientos exitosos.

RAMIRO VELÁSQUEZ GÓMEZ

http://www.elcolombiano.com/BancoConocimiento/N/nueve_animales_que_se_automedican/nueve_animales_que_se_automedican.asp?CodSeccion=211

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¿SOBREPESO? LA MOSCA TIENE LA RESPUESTA

La leptina es una especie de sensor de alimentos que se encarga de controlar el apetito y decir al cerebro "ya basta" cuando se tiene energía suficiente.

Su estudio es muy importante para tratar enfermedades como la obesidad y la diabetes, y hasta ahora se utilizaban ratones para su análisis, ya que se trata de una hormona exclusiva de vertebrados.
Ahora, un grupo de investigadores de la Escuela Médica de Harvard (EEUU) ha encontrado una sustancia homóloga en la mosca de la fruta: se llama Upd2 y, debido a que las moscas son animales muy fáciles de estudiar en el laboratorio, gracias a este descubrimiento se podrán revelar nuevos secretos sobre la hormona de la obesidad.

Los investigadores obtuvieron moscas modificadas genéticamente que carecían de la proteína Upd2 y observaron que estos animales se comportaban metabólicamente como si tuvieran hambre constante, indicando que dicha proteína actúa de manera similar a la hormona humana.
Después, insertaron en estos animales el gen de la leptina de los humanos, y encontraron que el problema desaparecía y las moscas se comportaban de manera normal, obedeciendo a los instintos primarios de alimentación y satisfacción. 

"El funcionamiento de la leptina es muy complejo", ha explicado Akhila Rajan, uno de los autores del trabajo, que se publica en la revista Cell.
"Este tipo de hormonas adquieren un funcionamiento más complicado a medida que van evolucionando. Aquí, en la mosca, la leptina está en su forma más primitiva", ha añadido.

http://www.muyinteresante.com.mx/ciencia/509859/leptina-proteina-regula-alimentacion-moscas-y-humanos/

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EL VECINO DEL SISTEMA SOLAR

Astrónomos Suizos encontraron el planeta más cercano fuera de nuestro Sistema Solar, orbitando alrededor de una estrella llamada Alpha Centauri B, a una distancia de 4 años luz de nuestro planeta. En términos cósmicos, es un distancia minúscula. Este exoplaneta se encuentra demasiado cerca de su sol, haciéndola inhabitable por sus altas temperaturas. Aún así, puede no ser el único planeta cerca de esa estrella.

"Alpha Centauri B es un caso muy especial" dijo el co-autor de la investigación Stéphan Udry, del Observatorio de Ginebra en Suiza, "es un planeta vecino". Según la investigación, el planeta tiene la misma masa que la Tierra, pero se separa de su estrella a una distancia equivalente a la de Mercurio con el Sol.

El estudio fue publicado en Nature. Sin embargo, estudios en exoplanetas, revelan que las estrellas suelen ser orbitadas por más de un solo planeta. La estrella más cerca del Sol es la Próxima Centauri, de la que se piensa es parte de una tercia de estrellas que incluye las más brillantes. Alpha Centauri A y B. El planeta se encontró cerca del Alpha Centauri B, por elObservatorio de la Silla, al norte de Chile, del Observatorio Austral Europeo.

Se usó el espectrógrafo HARPS, el más avanzado en detectar pequeños cambios en velocidades estelares.

Descubrimiento histórico

Lo que retrasó el hallazgo de encontrar un planeta tan cercano, es porqué Alpha Centauri es un sistema solar complejo: las estrellas se orbitan entre sí, y encontrar un planeta de dimensiones tan pequeñas en proporción a sus astros anfitriones, es bastante complicado.

La investigación que tomó cuatro años, muestra que la órbita del planeta alrededor de Alpha Centauri B es de 3.6 días. Se estima que la temperatura en su superficie es de mil 200 grados Celsius.

Si muchos planetas con órbitas similares ha sido "atrapados", es debido a que el reflejo de su luz solar transporta partículas en ciertas ondas longitudinales que pueden ser captados por espectroscopía desde la Tierra.

Pero se necesita más observación sobre este planeta para saber, por ejemplo, si tiene una atmósfera.

Desde el descubrimiento de exoplanetas, cuerpos con características terrestres que se encuentran fuera del Sistema Solar, al comienzo de los noventas, se ha tenido la esperanza de encontrar un "gemelo de la Tierra", girando alrededor de una estrella a una distancia plausible para poseer una atmósfera y temperaturas similares a nuestro planeta.

Este ejemplar que gira alrededor de Alpha Centauri B, tiene una masa similar a la Tierra, haciéndolo uno de los exoplanetas más pequeños conocidos por el hombre.

Marek Kulula, astrónomo del Observatorio Real de Greenwich, cree "que la probabilidad de que existan otros planetas, un poco más alejados, pero con temperaturas más confortables es posible, así que la búsqueda continúa".

http://www.muyinteresante.com.mx/espacio/514741/encuentran-exoplaneta-cercano-al-sistema-solar/

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HAZAÑA: VOYAGER 1 HABRÍA SALIDO DEL SISTEMA SOLAR

A 17 horas luz del Sol, la Voyager 1 parece haber dejado al fin el Sistema Solar y sumergido en el espacio interestelar, en el que deambulan partículas de otros sistemas estelares.

Aunque la Nasa no confirma la hazaña, impensada cuando fueron lanzadas las Voyager en 1977, diversos analistas creen que sí. Las señales enviadas desde agosto revelan una ausencia casi total de partículas solares.

La Voyager 1 salió el 5 de septiembre, unos días después que Voyager 2, que también se aleja pero aún no ha abandonado el Sistema Solar.

Se trata de otro pequeño gran paso para la humanidad, pues es el primer artefacto humano en dejar el Sistema Solar y adentrarse por caminos desconocidos. La nave tiene combustible para transmitir unos 10 años más.

Los datos sugieren que salió del Sistema hace dos meses cuando se observó un gran descenso en la radiación. 

Voyager 1 ha viajado casi 18.500 millones de kilómetros, alejándose a más de 20 kilómetros por segundo.

Desde hace 2 años la información vía radio sugería que se acercaba al fin del Sistema Solar navegando por la heliopausa, zona hasta donde llega la influencia del Sol.

No es fácil saber si ya abandonó la región porque todo debe ser figurativo dado que nunca se había llegado tan lejos. En la heliopausa, las partículas eléctricamente cargadas que salen del Sol se equilibran con la presión del gas y el polvo del espacio interestelar.

La región en la que navega ha sido una sorpresa. Se esperaba que el viento solar se dispersara el encontrarse con el medio interestelar, como cuando el agua golpea una pared. “No hay un criterio bien definido de qué constituye salir de la heliosfera” (burbuja en la que influye el Sol), expresó Stamatios Krimigis , científico de partículas de carga baja, citado por Space.com.

Ed Roelof , también científico de la misión, dijo que en cualquier modelo de la heliopausa un objeto que sale de ella debe experimentar 3 cambios: aumento claro en las colisiones con rayos cósmicos, caída dramática en el número de partículas cargadas del Sol y cambio en la dirección del campo magnético alrededor.

Basados en dos de los criterios, Voyager 1 ya abandonó el Sistema Solar.

http://www.elcolombiano.com/BancoConocimiento/H/hazana_voyager_1_habria_salido_del_sistema_solar/hazana_voyager_1_habria_salido_del_sistema_solar.asp

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NOBEL A REPROGRAMACION CELULAR

A principios de los años cincuenta se sostenía que las únicas células que contenían la información genética suficiente para dar origen a un ser u organismo vivo eran el espermatozoide y el óvulo.

Pero fue el británico John B. Gurdon (Reino Unido, 1933), ahora profesor de la Universidad de Cambridge, el primero en desafiar el dogma de que una célula especializada está irreversiblemente destinada a cumplir su función. En 1962, planteó la hipótesis que el genoma de cualquier célula todavía guarda la información necesaria para formar cualquier otra célula del organismo en su núcleo, y realizó experimentos con ranas para corroborar que tenía razón.

Décadas más tarde, su hallazgo hizo posible el nacimiento de la oveja Dolly, el primermamífero clonado de la historia.

Ese mismo año, en 1962, cuando Gurdon hubo de publicar su trabajo en el Journal of Embryology and Experimental Morphology, nació Shinya Yamanaka en Kioto, Japón, quien cuarenta años después introdujo genes en células maduras del tejido conectivo (fibroblastos) para reprogramarlos y convertirlos en células madre ?inmaduras? que podían, a su vez, ser reprogramadas en el laboratorio para dar origen a neuronas o células del estómago, entre otras.

El investigador japonés llamó a estas células resultantes como células pluripotentes inducidas (iPS, por sus siglas en inglés)), marcando un hito en la biomedicina, y se espera que puedan usarse en el futuro para regenerar órganos y tejidos dañados. Su trabajo se publicó en el diario Cell.
Tanto Gurdon como Yamanaka fueron galardonados recientemente con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina 2012 por su descubrimiento de que las células adultas pueden reprogramarse para convertirse en células pluripotentes listas para desarrollar cualquier tipo de tejido del organismo.

"Ha pasado mucho tiempo de que hice mis experimentos, cuando estaba recién graduado, y recibir ahora este premio es un gran honor. El trabajo fue realizado en 1958, pero lo publicamos hasta 1962", comentó Gurdon a la Fundación Nobel.

Sin embargo, debido al enorme potencial y los alcances a diferentes campos y actividades, todavía falta mucho por investigar en esta línea de estudio, como el hecho de que no se sabe aún los efectos a largo plazo de las iPS en el organismo. Pero es claro que este hallazgo conjunto y generacional revolucionará la medicina regenerativa y demás campos de la salud y ciencia.

http://www.muyinteresante.com.mx/ciencia/510401/premio-nobel-medicina-y-fisiologia-2012-reprogramacion-celulas-madre-dar-origen-otro-organismo/

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