viernes, 15 de noviembre de 2013

ED se traslada a http://edocet.naukas.com



Pues sí. Tras 7 años disfrutando de Blogger (no tenemos queja), Experientia docet se traslada a la red de blogs creada por Naukas. La nueva dirección es edocet.naukas.com. El feed edocet.naukas.com/feed

En estos momentos la red está comenzando, por lo que aún faltan algunas cosas, como las distintas modalidades de suscripción. Todo se andará. En cualquier caso se trata de un proyecto muy interesante en el que podéís encontrar en un sólo sitio algunos de los blogs de ciencia más interesantes escritos en español (y más que se unirán en breve).

Finalmente, www.experientiadocet.com, seguirá estando operativa pero ya no se actualizará y en una semana desde esta fecha se cerrarán los comentarios. A partir de ese momento sólo estaremos en edocet.naukas.com con nuevos contenidos (de hecho ya hay nuevos contenidos).

Muchas gracias por todo.

jueves, 14 de noviembre de 2013

Una pared de ladrillos cristalina



Lo que ves en la imagen no es una pared de ladrillo. Es una micrografía obtenida por microscopía electrónica de trasnmisión de cristales de titanato de estroncio (fases de Ruddlesten-Popper), que responden a la fórmula Srn+1TinO3n+1 ,que hacen de ladrillos, y capas de óxido de estroncio (SrO), que hacen de cemento. Las capas de SrO permiten que las de titanato crezcan sin defectos. El color se ha añadido para visualizar mejor.

En esta investigación ha participado un enorme equipo internacional de un montón de instituciones (incluyendo la Universidad Politécnica de Cataluña). El material tiene propiedades dieléctricas muy interesantes con posibles aplicaciones importantes en comunicaciones. Podéis leer sobre ello aquí (divulgación) y aquí (comunicación), además del artículo técnico publicado en Nature.

Referencia:

Lee C.H., Orloff N.D., Birol T., Zhu Y., Goian V., Rocas E., Haislmaier R., Vlahos E., Mundy J.A., Kourkoutis L.F. & et al (2013). Exploiting dimensionality and defect mitigation to create tunable microwave dielectrics, Nature, 502 (7472) 532-536. DOI:


Esta entrada es una participación de Experientia docet en la Edición Inaugural del Festival de la Cristalografía que organiza Educación química y en la XXIX Edición del Carnaval de Química que acoge Más ciencia, por favor.

miércoles, 13 de noviembre de 2013

Reseña: "Neurociencia cognitiva" de Diego Redolar et ál.


“La neurociencia cognitiva, con su interés por la percepción, la acción, la memoria el lenguaje y la atención selectiva, vendrá a representar cada vez más el eje central de las neurociencias en el siglo XXI.”

La neurociencia cognitiva está de moda. Rara es la semana que alguna noticia relacionada con ella no aparece en algún medio de información general. Y está de moda por méritos propios, porque es la ventana que la ciencia ha abierto al interior de la mente humana.

La neurociencia cognitiva es una ciencia interdisciplinar que intenta encontrar la relación existente entre la actividad neuronal, y del encéfalo en su conjunto, con el comportamiento. Implica la participación de biólogos, médicos, químicos, físicos, matemáticos, informáticos, lingüistas, ingenieros y psicólogos, con todas las subespecialidades imaginables.

En Experientia docet nos hemos ocupado de la neurociencia cognitiva profusamente en nuestros siete años de vida. Y en estos siete años más de una vez nos han preguntado por un texto introductorio general, a lo que hemos respondido siempre igual: el mejor texto general (no estrictamente de neurociencia cognitiva) es el Kandel, pero en versión original y sabiendo que no trata aspectos importantes de la neurociencia cognitiva de vanguardia.

Por eso nos ha gustado mucho el texto publicado por Editorial Médica Panamericana que ha coordinado (y escrito en parte) Diego Redolar, de la Universitat Oberta de Catalunya, y que se llama, precisamente, “Neurociencia Cognitiva”.

En primer lugar, se nota muy mucho que Redolar es profesor en una universidad a distancia. Efectivamente, los textos son autocontenidos, con referencias cruzadas claras (también a los materiales suplementarios de la web), con refuerzos visuales de los conceptos importantes y recuadros donde entrar en el detalle de algún aspecto mencionado en el texto principal. Además el lenguaje es todo lo llano y fluido que puede ser un texto académico (aunque se empeñe en usar la palabra cerebro donde debiera decir encéfalo). Y esto, coordinando a una cincuentena larga de especialistas dispersos por dos continentes que han contribuido al trabajo, es un logro no menor.

En segundo lugar, no han evitado entrar en temas que son de la más absoluta vanguardia y que pueden, incluso, ser polémicos. Así, por ejemplo, tras los capítulos dedicados a la introducción histórica a la materia (un capítulo muy recomendado a los psicólogos), a la neuroanatomía y a la metodología, el capítulo 5* está dedicado a las bases de la conectividad funcional exploradas usando la actividad espontánea del cerebro; algo que hace 3 años todavía había que explicar qué era (uno de los autores es María de la Iglesia, vieja amiga de esta casa, que en la web que acompaña al texto ha incluido una referencia a un texto de Experientia docet).

Otros temas llamativos son el capítulo 22 “Conducta sexual, cerebro, cognición y afectividad” que no es políticamente correcto precisamente, pero la ciencia no lo es. El 27 “Control ejecutivo, toma de decisiones, razonamiento y resolución de problemas” tras una introducción anatomofisiológica a las partes relevantes del encéfalo, se mete en asuntos que serían de obligada lectura para todo economista que aún piense que los humanos toman decisiones racionalmente.

Redolar no rehuye una de las grandes cuestiones, a diferencia del Kandel que le dedica media página de perfil, y el capítulo 28 está dedicado a “La conciencia: conceptos, hipótesis y observaciones clínicas y experimentales”; es un capítulo que se lee especialmente bien y que está muy recomendado para quien piense que aún es necesaria la hipótesis cuántica o la existencia de un alma para explicar la consciencia. Finalmente, el capítulo 29 está dedicado a la “Neurocomputación y modelización de sistemas cognitivos”.

Consideración aparte merece el sorprendente por inesperado capítulo 30 dedicado a la divulgación de la ciencia, su título lo dice todo “La difusión de los avances y las aplicaciones en neurociencia cognitiva: necesidad, reto y responsabilidad”. Es muy interesante. Y discutible en algunas cosas. Curiosamente, este capítulo no aparece en el índice de contenidos publicado en la página de la editorial.

En definitiva, un texto muy completo, bien escrito, que interesará a un amplio abanico de estudiantes. Para concluir decir una cosa que puede sonar rara: el libro es muy bonito. Puede parecer extraño, pero es la sensación que se tiene al ojearlo, hojearlo y leerlo; es un objeto muy agradable, aunque pese lo suyo.

* Información completa sobre el texto (incluyendo el índice, la posibilidad de descargaros gratis el capítulo 5 y más cosas) la podéis encontrar aquí. [No se lo digáis a nadie, pero si decidís comprar el texto e incluís el código ED10, tenéis un 10% de descuento; es una cortesía de la editorial con los lectores de Experientia docet, nosotros no nos llevamos ni un céntimo.]



martes, 12 de noviembre de 2013

La tesis Duhem-Quine (I): Introducción


De vez en cuando uno se encuentra con profesores universitarios de ciencias que, si bien puede que tengan un amplio conocimiento de la materia objeto de su especialidad, no tienen reparo en defender en público, incluso con vehemencia, posiciones de filosofía de la ciencia de una inocencia y candidez que serían risibles si no rayasen lo patético.

Habitualmente la tesis preferida para la defensa a ultranza es el falsacionismo naif, esto es, la idea de que las teorías científicas son falsables (cosa que los lectores de esta sección del Cuaderno a estas alturas ya deberían, por lo menos, dudar) y sus consecuencias inmediatas en esta línea de pensamiento, a saber, que sólo las teorías científicas son falsables y que, si una teoría es falsable, es científica (quizás debamos recordar que la falsabilidad no es un atributo de las teorías, sino una actitud).

Se hace pues necesario no retrasar más la introducción de una tesis que no por antigua es más conocida entre los profesionales de la ciencia y que todos ellos, así como el público en general, deberían tener en mente a la hora de considerar la posible trascendencia de un resultado científico. Me refiero a la tesis de Duhem-Quine.  

Continúa leyendo en el Cuaderno de Cultura Científica

lunes, 11 de noviembre de 2013

Un caballo de Troya contra el cáncer de mama

siRNA dispersándose por la célula cancerígena tras abandonar el recubrimiento de ácido hialurónico.

El focense Epeo del Parnaso ensambló, por las artes de Palas, un caballo henchido de hombres armados e introdujo la mortífera imagen dentro de los muros. De aquí recibirá entre los hombres venideros el nombre de caballo de madera, encubridor de lanzas escondidas.
Eurípides, Las troyanas, 10.



El cáncer de mama triple negativo es uno de los más puñeteros que existen. Es difícil de tratar, siendo resistente a algunos de los tratamientos más eficaces contra el cáncer de mama y, casi siempre, fatal. Una de las razones por la que los tratamientos no funcionan es porque las células están armadas con bombas celulares que eliminan los fármacos anticancerígenos que consiguen superar las murallas celulares. Un equipo de investigadores encabezado por Zhou Deng, del departamento de ingeniería química del Instituto de Tecnología de Massachusetts (EE.UU.) en colaboración con el Instituto Koch de Investigación del Cáncer, ha diseñado una nanopartícula de tres capas que, como el antiguo caballo Troya, primero engaña, luego elimina las defensas y finalmente destruye las células cancerosas. Los resultados se publican en ACS Nano.

La capa externa de cada nanopartícula está hecha de ácido hialurónico, un polisacárido que tiende a acumularse en las células cancerígenas. Esta capa es la que engaña a la célula cancerosa, como Sinón a los troyanos, y la que permite que la nanopartícula entre en la célula.

La capa intermedia esta hecha de ARN, en concreto un tipo de ARN conocido como ARN pequeño de interferencia (siRNA, por sus siglas en inglés) que son el producto de genes que no codifican proteínas. Ahora sabemos, en contra de lo que se ha pensado durante mucho tiempo, que los genes que no codifican proteínas, de los que los siRNA son sólo un ejemplo, son muchos más que los que codifican proteínas. La función de los siRNA es interferir en la producción, precisamente, de proteínas, regulándola de este modo. Esto mismo hace que los siRNA puedan emplearse médicamente para desactivar la producción de una proteína específica. El equipo de Deng ha seleccionado un siRNA que desactiva la proteína que forma las bombas. En nuestra analogía el siRNA sería Odiseo y sus hombres escondidos en el caballo, que eliminan a los centinelas y abren las puertas de la ciudad.

La capa más interna de la nanopartícula está constituida por un fármaco quimioterapeútico estándar, la doxorrubicina (un antibiótico), el equivalente al ejército aqueo oculto en Ténedos y que se apresura a tomar y destruir Troya. Y parece ser que esto es lo que ocurre, al menos en ratones.


Los investigadores prepararon cuatro grupos de siete ratones con cáncer de mama triple negativo. Cada uno de los cuatro grupos recibió un tratamiento distinto: el primero, control, fue suero salino; el segundo, nanopartículas de ácido hialurónico con siRNA activo; el tercero, cápsulas de ácido hialurónico, doxorrubina pero con siRNA inactivo; y, finalmente, el cuarto, con la particula completa, esto es, hialurónico, siRNA activo y doxorrubina. Cada grupo recibió una dosis cada cinco días, durante quince.

En los grupos primero, segundo y tercero los tumores llegaron a ser 6 veces mayores que 15 días antes. En el cuarto, con la partícula completa, los tumores se redujeron, en promedio, un 87% en tamaño y, en dos ratones, desaparecieron completamente. Troya había sido arrasada.

Pero los ratones no son mujeres. Y la prueba es muy pequeña. Por lo que este resultado debe ser tomado con precaución extrema. Pero, con todo, parece prometedor. Será necesario realizar pruebas con muestras mucho mayores que, de confirmar estos resultados, indicarían que estaríamos ante una nuevo tipo de terapia capaz de acabar con lo que hasta ahora parecía intratable. Como los troyanos.

Referencia:

Deng Z.J., Morton S.W., Ben-Akiva E., Dreaden E.C., Shopsowitz K.E. & Hammond P.T. (2013). Layer-by-Layer Nanoparticles for Systemic Codelivery of an Anticancer Drug and siRNA for Potential Triple-Negative Breast Cancer Treatment, ACS Nano, 131021120115007. DOI:

Esta entrada es una participación de Experientia docet en la XXIX Edición del Carnaval de la Química que organiza Más ciencia, por favor


jueves, 7 de noviembre de 2013

La asombrosa variedad genética de las neuronas humanas


Los análisis genómicos de neuronas humanas individuales, tanto extraídas post mortem como obtenidas en cultivo, ponen de manifiesto que existe en ellas una considerable variación en el numero de copias del ADN. Es probable que estas diferencias genéticas afecten a las funciones de las células encefálicas y que podrías, por tanto, tener influencia en nuestra personalidad, inteligencia o en la susceptibilidad a desarrollar enfermedades neurológicas. El estudio, encabezado por Michael McConnell, del Instituto Salk de Estudios Biológicos (EE.UU.), se ha publicado en Science.

En las neuronas existen una serie de cambios genéticos conocidos: la aneuploidía es el cambio en el número de cromosomas; en las retrotransposiciones una secuencia de ADN se mueve a otra parte del genoma mediante transcripción a ARN; y, finalmente, la expresión de enzimas que alteran el ADN. Todas estas fuentes de diversidad genética son frecuentes en el encéfalo.

Durante mucho tiempo ha existido la idea de que, dada la enorme variedad de tipos de células en el encéfalo, deberían existir mecanismos genéticos que generaran esta diversidad. Uno de los mecanismos genéticos potentes que podrían contribuir a esta variedad celular, aparte de los anteriores, es la variación en el número de copias (VNC). Una VNC es una modificación estructural del ADN, en la que una parte significativa del mismo desaparece o aparece duplicada tras una copia en determinados cromosomas. No hay que confundir las VNC con los polimorfismos de un sólo nucleótido, que afectan a un sólo gen y que son los cambios más estudiados para ver la influencia genética en determinado proceso.

Para determinar la variabilidad genómica como consecuencia de la VNC es necesario una tecnología que permita analizar célula a célula pues, de lo contrario, con las técnicas de secuenciación habituales lo que se obtiene es un promedio de un gran número de células presentes en el tejido analizado y este promedio tenderá, en general, a acercarse a una sola copia conforme sea mayor el número de células consideradas.
McConnell y sus colegas han conseguido secuenciar células individuales gracias a una técnica desarrollada recientemente en el Laboratorio Cold Spring Harbour (EE.UU.). En concreto ha analizado 110 neuronas individuales extraídas de tres personas fallecidas. Y el resultado es sorprendente: el 41% de las células contienen una o más VNC, la mayoría borrados o duplicaciones.

Por otra parte, el análisis de neuronas derivadas en cultivos a partir de células madre pluripotentes inducidas (CMPI) reveló la existencia de un número de VNC similar: de 40 células secuenciadas, 13 presentaban cambios únicos en sus genomas.

Un aspecto interesante es que las células progenitoras neuronales derivadas de estas mismas líneas de CMPI no tenían tanta diversidad. Esto sugeriría, primero, que la variación genética de las neuronas tiene lugar sólo en las etapas posteriores de diferenciación y, segundo, que la variación se desarrolla en un corto espacio de tiempo (las neuronas necesitan siete semanas para diferenciarse de sus progenitores). También podría concluirse que la variación detectada en las neuronas tomadas post mortem no sería un efecto del envejecimiento (en principio, la copia repetida aumentaría la probabilidad de un fallo en una copia).

Por tanto, si los cambios genéticos tienen lugar pronto, resulta que nos acompañan durante la mayor parte de nuestra vida y, por consiguiente, la probabilidad de que afecten a la configuración y funcionamiento de nuestro encéfalo aumentaría, con lo que ello implica para el comportamiento, la inteligencia o las enfermedades neuropsiquiátricas. ¿Cuánto? Eso tendrá que esperar, entre otras cosas, a nuevos avances tecnológicos que permitan estudiar VNC y expresión genética en la misma célula individual.

Referencia:

McConnell M.J., Lindberg M.R., Brennand K.J., Piper J.C., Voet T., Cowing-Zitron C., Shumilina S., Lasken R.S., Vermeesch J.R. & Hall I.M. & (2013). Mosaic Copy Number Variation in Human Neurons, Science, 342 (6158) 632-637. DOI:

miércoles, 6 de noviembre de 2013

El conocimiento tácito de Polanyi


La idea de que podemos conocer realmente más de lo que podemos contar tomó forma por primera vez como concepto epistemológico con implicaciones sociológicas gracias a Michael Polanyi en los años cincuenta del siglo pasado. Desde entonces el conocimiento tácito ha sido profusamente usado en la historiografía y la sociología de la ciencia y la tecnología.

Según Polanyi, de la misma forma en que algunas veces al percibir un objeto reconocemos patrones de los que somos incapaces de decir cómo los reconocemos, cuando conocemos muchas veces aceptamos algo implícito pero muy concreto. Y esto que aceptamos implícitamente une tres factores: el objeto de nuestra atención, la persona que conoce, y la tradición que comparte con el grupo al que pertenece.

El ejemplo favorito de Polanyi a nivel perceptivo era nuestra capacidad de reconocer las múltiples expresiones de una cara humana sin que seamos capaces de decir cómo las reconocemos. También mencionaba a menudo la capacidad de los expertos para reconocer el fraseo de un pianista o el proceso de envejecimiento de un vino, en cuyos casos por mucho que intenten describir sus elementos constitutivos son incapaces de transmitir el todo. 

Cuando se aplica a la ciencia y a la tecnología el concepto de Polanyi es el equivalente a incorporar la perspectiva a una imagen que hasta entonces se ha representado plana. La visión tradicional de la ciencia como un conocimiento objetivo, incorpóreo, es insuficiente para acomodar todas las dimensiones personales y sociales implicadas en la adquisición, práctica y transmisión del conocimiento tácito. En los escritos de Polanyi la ciencia aparece como un arte, en el que las normas científicas y sociales se entrelazan, a diferencia de la empresa impersonal y abstracta que describían los positivistas lógicos a mediados del siglo XX.

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