BLOGS
Ciencia para llevar Ciencia para llevar

CURIOSIDADES CIENTÍFICAS PARA COMPARTIR

Archivo de marzo, 2017

La hipótesis de la higiene o por qué la excesiva limpieza perjudica la salud

Por Mar Gulis (CSIC)

Portada del libro La microbiota intestinal (CSIC-Catarata)

Alrededor de un 10-20% de la población infantil mundial sufre dermatitis atópica, un trastorno crónico que suele manifestarse con piel seca, descamada  e irritable y que evoluciona a modo de brotes en los que los síntomas se intensifican. Esta enfermedad también afecta a otros grupos de edad, pero lo llamativo es su aumento en los últimos años y que la mayoría de los afectados se concentra en países industrializados. ¿Qué explica esta mayor prevalencia? Una de las explicaciones se basa en la hipótesis de la higiene, formulada por David Strachan ya en 1989. Este epidemiólogo sugirió que la creciente incidencia de enfermedades autoinmunes, como la dermatitis atópica y algunas alergias, se relacionaba con una exposición cada vez menor a los gérmenes.

En su libro La microbiota intestinal, las investigadoras del CSIC Carmen Peláez y Teresa Requena recogen esta teoría. La premisa es la siguiente: los millones de microorganismos -sobre todo bacterias- que habitan nuestro intestino, la microbiota, son esenciales para mantenernos saludables, pues refuerzan los mecanismos de defensa ante determinadas enfermedades, nos ayudan a digerir alimentos e incluso facilitan el desarrollo neurológico. Pero ¿qué sucede si no adquirimos correctamente esa microbiota o si ésta no es lo suficientemente diversa? Que podemos padecer más fácilmente “enfermedades como la obe­sidad, la inflamación intestinal y los trastornos neurológicos”, explican las investigadoras.

La siguiente pregunta es: ¿Por qué puede darse esa falta de microbiota? Aunque las causas varían en cada individuo, y obviamente la herencia genética es determinante, la hipótesis de la higiene puede ser un factor a considerar. “Los avances sanitarios y las medidas higiénicas de potabilización del agua y procesado alimentario” han reducido la exposición de niñas y niños a los agentes externos e infecciosos. Como consecuencia no se produce “una correcta colonización inicial del intestino por microbiota, que es la encargada de ‘educar’ al sistema inmune para evitar después una hiperreactividad frente a estos agentes externos”, afirman en el libro. Efectivamente, en los países más industrializados “la prevalencia de la dermatitis atópica en niños, al igual que otras enfermedades autoinmunes como la enfermedad inflamatoria intestinal, diabetes tipo 1 o la esclerosis múltiple, ha aumentado muy rápidamente en comparación con sociedades menos desarrolladas, donde la higienización y los sistemas sanitarios son aún muy escasos o inexistentes”, apuntan. Esto consolidaría la hipótesis de la higiene. Nuestro sistema inmune se forma a través de “un proceso de aprendizaje por prueba y error mediante señales que recibe del entorno”. Si una persona crece y se desarrolla en un ambiente excesivamente limpio y aséptico, su sistema inmune no recibe suficientes señales microbianas.

Los avances sanitarios y las medidas higiénicas han reducido nuestra exposición a agentes microbianos / Wikipedia

En su obra, las investigadoras mencionan a Graham Rook, de la Universidad College de Londres, que propone la siguiente metáfora: cuando nacemos, nuestro sistema inmune es “como un ordenador que no contiene prácticamente datos, con unas estructuras anatómicas a modo de hardware y unos genes evolutivos que actúan como software. El sistema necesita de la exposición microbiana para acumular archivos de memoria que le permitan reconocer y tolerar alérgenos inofensivos, microbiota comensal o sus propias células, y evitar así errores que lleven a ataques inmunes inapropiados”. Por el contrario, “si las señales de ‘amigos tradicionales’ que recibe a través de alimentos, agua o animales domésticos son insuficientes, tendrá más posibilidades de cometer errores” y, por tanto, de que aparezcan enfermedades autoinmunes.  Desde esta perspectiva, los avances sanitarios y tecnológicos que tanto progreso han generado, reflejan también, según Peláez y Requena, “otra contradicción más de nuestra sociedad desarrollada, que provoca cambios muy rápidos que nuestro organismo no ha tenido tiempo de asimilar”.

Ciencia en el Barrio: un proyecto para la igualdad de oportunidades

Por Mar Gulis (CSIC)

Según la última encuesta de Percepción social de la ciencia de la FECYT, cerca de un 5% de ciudadanas y ciudadanos participan en actividades de divulgación científica durante la Semana de la Ciencia y la Tecnología y hasta un 16% visita al menos una vez al año algún museo de ciencia. La mayoría de las participantes son personas que ya tienen un interés previo, muchas de ellas incluso son asiduas y otras constituyen lo que se conoce como público cautivo: alumnas y alumnos que asisten a actividades organizadas por sus centros escolares durante la jornada escolar. Incluso en estos casos, este público cautivo pertenece a institutos de secundaria habituales en las actividades que inundan cada año nuestras ciudades. La dificultad está en llegar a aquellas personas que no solo no acuden sino que ni siquiera conocen estas iniciativas.

‘Ciencia en el Barrio. Divulgación científica para el desarrollo social y la igualdad de oportunidades’ es un proyecto que busca cubrir esta laguna y facilitar el acceso a las actividades de divulgación científica a segmentos de la población que por sus características socioeconómicas hasta ahora no participaban de ellas. La iniciativa, puesta en marcha por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y que cuenta con el apoyo económico de la FECYT, se está desarrollando en cinco distritos de Madrid: Puente de Vallecas, Hortaleza, Carabanchel, Villaverde y San Blas. En ellos, a través de la colaboración de seis Institutos de Educación Secundaria de la red pública, el CSIC ha organizado cerca de medio centenar de actividades sobre temas de actualidad científica con diferentes formatos: talleres experimentales, conferencias, clubes de lectura, exposiciones y visitas guiadas a centros de investigación punteros. En su fase piloto han participado más de un millar de estudiantes de 4º de la ESO, nivel en el que el alumnado aún no ha tenido que elegir de forma definitiva el itinerario docente con la clásica separación de letras y ciencias. El resto de alumnas y alumnos del centro, así como las comunidades educativa y vecinal, también pueden participar en algunas de las actividades.

Ciencia en el Barrio

Durante un año, las chicas y los chicos han tenido la oportunidad de hablar de tú a tú con el personal investigador y técnico del CSIC; desmontar mitos y estereotipos sobre la ciencia; hacer preguntas y experimentar con todos sus sentidos. Catas de chocolate, talleres de cocina macromolecular, charlas sobre las aplicaciones de la luz o sobre cómo se forman las ideas, son algunas de las actividades en las que han participado. También han dialogado con los autores en clubes de lectura sobre libros de temas tan diversos como los neandertales, los robots o la vida de Alan Turing.

Y han sabido aprovechar la oportunidad. Han preguntado y debatido hasta dejar pasar el tiempo del recreo y alargar las horas programadas inicialmente para las actividades.

En la nueva etapa del proyecto, que comenzará este próximo abril, el CSIC aumentará el número de institutos y estudiantes implicados y fomentará la participación de las vecinas y vecinos de los distritos. Una de las principales novedades será la organización de una feria de divulgación científica en la que un grupo de chicas y chicos explicarán a otros estudiantes, familiares y vecinos los experimentos desarrollados en sus aulas con la tutela del CSIC.  Esperemos que sea la primera de muchas ferias.

 

Llega Arbolapp Canarias, la app del CSIC para descubrir los árboles de las islas

Por Mar Gulis (CSIC)

El drago es una de las especies descritas en Arbolapp Canarias / Magui Olangua

Tal y como prometimos hace un año, os presentamos Arbolapp Canarias. Dragos, lentiscos, adernos, palmeras y demás especies de los bosques canarios son los protagonistas de esta aplicación para dispositivos móviles que os podéis descargar hoy mismo. De carácter gratuito, la nueva app permite a cualquier usuario identificar los árboles silvestres del archipiélago. Para los habitantes de las islas, Arbolapp Canarias puede ser la herramienta perfecta para conocer un poquito mejor su particular botánica. Para el resto de los habitantes del planeta –la app puede consultarse tanto en castellano como en inglés–, quizá sea la excusa perfecta para planear una escapada a las islas en la próxima Semana Santa o cuando se tercie.

Esta aplicación incluye información sobre 92 especies de árboles que pueblan los hábitats naturales canarios. Cada árbol tiene una ficha que incluye fotografías, mapas, un texto descriptivo y varias curiosidades. Por ejemplo: ¿Sabíais que el último drago descrito en el mundo solo vive en los riscos más inaccesibles de Gran Canaria? ¿O que la resina del lentisco se ha mascado como chicle desde la época de la Grecia clásica? ¿O que los aborígenes canarios usaban varas de acebuche para fabricar sus armas defensivas? Al utilizar Arbolapp Canarias, que además de estar lista para su descarga en móviles Android e iOS cuenta con una versión web, encontraréis estas y otras muchas anécdotas.

La nueva app –hoy se presenta en Gran Canaria– es un complemento de Arbolapp, la aplicación dedicada a los árboles silvestres de la Península Ibérica que fue creada por el CSIC en 2014 y que hoy supera las 350.000 descargas. Como sucede con su antecesora, Arbolapp Canarias se ha diseñado para que cualquiera puede utilizarla; no es necesario tener conocimientos de botánica para identificar las especies mediante los dos tipos de búsqueda que contiene: una guiada, en la que hay que escoger en sucesivas pantallas la alternativa que mejor describe el ejemplar que se quiere identificar; y otra abierta, que permite encontrar árboles por provincia, tipo de hoja, fruto, flor u otros criterios.

La app permite identificar 92 árboles silvestres canarios a través de dos tipos de búsqueda: una guiada y otra abierta / Jonathan Rueda

Eso sí, el lugar idóneo para utilizar la aplicación es el medio natural. La app funciona de manera autónoma sin conexión a internet; al centrarse en árboles silvestres –aquellos que crecen espontáneamente sin intervención humana–, Arbolapp Canarias no incluye especies que solo se encuentran en parques, jardines, calles o terrenos forestales. Así que os recomendamos que planifiquéis excursiones por los exuberantes parajes naturales canarios para disfrutar de la naturaleza y aprender botánica de una manera divertida.

Esta iniciativa del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha sido desarrollada por su Área de Cultura Científica, el Real Jardín Botánico y el Jardín Botánico Canario ‘Viera y Clavijo’, unidad asociada al CSIC y adscrita al Cabildo de Gran Canaria. Además, Arbolapp Canarias ha recibido financiación de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT).

Para descargarla debéis acceder a Play Store o Apple Store. Después ya solo tendréis que buscar una buena ruta para descubrir cientos de detalles y curiosidades sobre los árboles canarios.

Cinco mentiras científicas sobre las mujeres

Por Mar Gulis (CSIC)

Estereotipos victorianos como que los machos son por naturaleza activos, competitivos y promiscuos, mientras que las hembras son pasivas, tímidas, criadoras y cuidadoras, se han basado en falsas tesis científicas. Algo que no ha impedido que estas ideas lleguen a nuestros días asumidas como verdades basadas en la evidencia.

En el libro Las ‘mentiras’ científicas sobre las mujeres, las autoras S. García Dauder (Universidad Rey Juan Carlos) y Eulalia Pérez Sedeño (Consejo Superior de Investigaciones Científicas) han analizado afirmaciones y teorías sobre mujeres a lo largo de la historia, que en muchas ocasiones se han considerado el ‘conocimiento autorizado’. En la obra sacan a la luz falsedades manifiestas, invisibilizaciones y ocultaciones (más o menos intencionadas) o directamente invenciones. Veamos algunas de ellas aprovechando que hoy celebramos el Día Internacional de la Mujer.

  1. Mujer = hombre no evolucionado

El recurso a la ‘naturaleza’ de la mujer ha sido uno de los más asentados para defender las teorías sobre las limitaciones intelectuales y sociopolíticas de las féminas. Aunque en los siglos XVIII y XIX la biología comenzó a buscar las diferencias sexuales, fueron los darwinistas sociales quienes proclamaron que la mujer era un hombre que, ni física ni mentalmente, había evolucionado. En Darwin se encuentran citas sin base científica que ahondan en esta falsedad como que ellos las superan en coraje, energía y agresividad, así como en las facultades intelectuales de abstracción, razón e imaginación. Ellas, en cambio, serían más intuitivas, de percepción más rápida y más imitativas. Darwin también continuó la hipótesis aristotélica de que las mujeres tenían el cerebro menos evolucionado porque debían dedicar parte de sus energías a la procreación (desde la creación de óvulos hasta la gestación y la crianza), mientras que el macho sólo necesita un poco de energía para generar su semen. Darwin no se quedó ahí y añadió una perspectiva racista a sus planteamientos machistas: en su teoría de la evolución lineal los hombres blancos estaban por encima de las mujeres blancas y estas, por encima de los hombres negros y de las mujeres negras.

  1. Mujeres fieles y hombres promiscuos

Otras de las falsedades científicas más extendidas son las que se construyen sobre supuestos universales aplicables tanto a animales como a humanos, como el que establece la existencia de una promiscuidad masculina frente a una fidelidad femenina. Este planteamiento se basa en la idea de que el macho reparte su semen a través de una variedad de relaciones, mientras que las hembras dejan de interesarse por el apareamiento una vez que han sido fertilizadas. Esto lleva a los biodeterministas a afirmar otro supuesto: que las hembras sólo están interesadas en el sexo por la reproducción.

The Book of Fortune published in 1935

Imagen de The Book of Fortune, publicado en 1935, que siguen las teorías frenológicas. / Paul Walker/Flickr

El primer planteamiento, el de la varianza reproductiva mayor en hombres que en mujeres, fue supuestamente ‘probado’ con un experimento sobre moscas de la fruta. Sin embargo, estudios posteriores sobre otras especies y sobre las sociedades humanas desmontaron esta tesis. Con respecto al supuesto relacionado con el interés de las hembras por el sexo, las primeras en demostrar su falsedad fueron las primatólogas. Cuando las mujeres comenzaron a estudiar el comportamiento de los primates, descubrieron la falsa fidelidad de las hembras: vieron que la hembra podía aparearse con distintos machos para tener a varios proveyéndola y cuidando de su progenie. También aportaron otras teorías que alejan aún más la idea de la mujer fiel, como que múltiples apareamientos con orgasmos benefician fisiológicamente a las hembras.

  1. La violación de hembras como estrategia reproductiva evolutiva

En el extremo de estas teorías biológicas están las tesis que afirman que la violación es una estrategia reproductiva evolutiva entre los machos humanos y no humanos, mediante la cual machos que de otro modo no podrían tener éxito reproductivo propagan sus genes. Así lo afirmaban el biólogo Randy Thornill y el antropólogo Craig Palmer en su obra A Natural History of Rape, publicada en el año 2000. Sin embargo, García Dauder y Pérez Sedeño señalan que “en el caso de los animales no humanos, el sexo forzado siempre tiene lugar con hembras fértiles, pero no sucede así con las violaciones humanas, pues en muchos casos las víctimas son demasiado jóvenes o demasiado mayores para ser fértiles”. Por tanto no se podría hablar de estrategia reproductiva en estos casos, ni tampoco cuando en la violación se utiliza preservativo, va seguida del asesinato o cuando se produce entre varones, añaden.

  1. Capacidad innata para las matemáticas de los hombres

Otra falsedad muy sonada es aquella que busca explicar supuestas diferencias cognitivas entre los sexos basándose en una capacidad ‘innata’ para las matemáticas de los hombres. Es habitual oír que los hombres son más espaciales y las mujeres más verbales y que ellos tienen más aptitudes para las matemáticas. Esta afirmaciones suelen basarse en estudios que analizan por ejemplo las pruebas matemáticas como la que realizan los estudiantes en Estados Unidos para el acceso a la Universidad, examen conocido como SAT (Scholastic Aptitude Test). En dicha prueba los hombres puntúan más alto de media que las chicas. También hay más chicos entre las puntuaciones más altas (casi el doble que chicas), pero también hay más chicos entre las más bajas (aunque de esto se suela hablar menos). Según un análisis más pormenorizado, parece ser que las diferencias no se deben a una situación ‘innata’ de partida, sino a otras razones. Para empezar, hay más chicas que chicos que realizan esa prueba. Además, ellos proceden de media de familias con mayores ingresos y de escuelas privadas de Estados Unidos, algo que en ese país es sinónimo de mejores estudios. De hecho, en pruebas similares realizadas sólo con estudiantes de escuelas privadas apenas hay diferencias entre chicos y chicas.

Además, también incide cómo se plantea el enunciado del problema, generalmente vinculado a situaciones o contextos más masculinizados como negocios, deportes o actividades militares. Por lo visto también hay una cuestión cultural, ya que pruebas similares hechas en Japón o Singapur no arrojan diferencias (incluso, en Islandia ellas obtienen mejores puntuaciones). En definitiva, afirman las autoras, “esas pruebas no miden algo innato o inmutable, sino algo sobre la enseñanza que han tenido los estudiantes”. Es más, tampoco predicen los resultados futuros académicos o profesionales.

  1. El cerebro masculino es mayor que el femenino

Seguro que a más de una y a más de uno les suena haber escuchado que el cerebro de los hombres es más grande que el de las mujeres. En efecto, con ayuda de diferentes tecnologías para la toma de imágenes, se ha afirmado que existen algunas disparidades, como que los hombres tienen una amígdala mayor y que su cerebro es un 11% mayor que el de las mujeres, mientras que estas presentan más materia gris. “Sin embargo, las diferencias cerebrales entre los miembros del mismo sexo suelen ser superiores a las que hay entre los dos sexos”, desmontan Pérez Sedeño y García Dauder.

PORTADA LAS MENTIRAS CIENTIFICAS DE LAS MUJERES

Imagen de la cubierta de Marina Núñez, Sin título (Locura), de 1995

Un estudio de 2015 publicado en la revista científica Proceedings of the National Academy of Science pone en cuestión las diferencias. A través de imágenes cerebrales por resonancia magnética de más de 1.400 personas, el equipo liderado por Daphna Joel, investigadora de la Universidad de Tel Aviv, midió el volumen de materia gris (el tejido oscuro que contiene el núcleo de las células nerviosas) y el de materia blanca (los haces de fibras nerviosas que transmiten las señales por el sistema nervioso). Aunque encontraron ligeras diferencias entre hombres y mujeres, había un solapamiento importante entre ambos sexos. Sólo entre el 0 y el 8% tenían estructuras cerebrales completamente femeninas o masculinas, es decir, con los rasgos más comunes o más repetidos en mujeres o en hombres. Compararon estos datos con conductas estereotipadas como jugar a la videoconsola o ver telenovelas.  “Solo el 0,1% de las personas con cerebro ‘plenamente masculino’ o ‘plenamente femenino’ mostraron una conducta estereotípicamente masculina o femenina”. Conclusión: no se puede hablar de dos clases de cerebro humano según el sexo.

Para más mentiras, ocultaciones e invisibilizaciones sobre las mujeres: Las ‘mentiras’ científicas sobre las mujeres, de S. García Dauder y Eulalia Pérez Sedeño (Catarata).

¿Para qué necesitamos tantas neuronas?

Por Oscar Herreras (CSIC)*

¿Qué haría usted si tan sólo tuviera 350 neuronas? Pues si fuera un C. Elegans, podría moverse, explorar y  buscar su comida favorita; podría usted reproducirse y cuidar a su prole, e incluso hacer algo tan extraordinario como adaptarse a condiciones adversas desecándose para revivir más tarde. C. Elegans es un gusano.  Piense ahora en lo que puede hacer una mosca con 250.000 neuronas, una rana con 15 millones, o usted mismo con 85.000 millones. ¿Qué hacemos a lo largo de un día o de una vida que, comparado con otros animales, requiere esa cantidad tan desorbitada de neuronas?

Si nos dejáramos guiar por la multifuncionalidad de los dispositivos electrónicos que usamos a diario, los ingenieros que los diseñaron nos dirían que tanta función requiere un mayor número de circuitos. Correcto, pero la explicación no basta para el sistema nervioso, pues el número de núcleos cerebrales ronda el millar y es similar en todos los mamíferos, como lo es el número de funciones que proporcionan. Las funciones, aunque  parecen muy diferentes, no lo son en términos biológicos. Cierto es que un león no hace quinielas ni un ratón podría escribir El Quijote, pero ambas son manifestaciones extremadamente elaboradas de las mismas funciones vitales, tal y como señalaron en un trabajo sobre el cerebro y la inteligencia los investigadores Gerard Roth y Ursula Dicke en 2005. Salvando las distancias semánticas y evolutivas, hacer una quiniela o escribir un libro activa los mismos circuitos neuronales en el ser humano que en una leona cuando enseña pautas a sus cachorros o en un zorro mientras esconde comida para el invierno.

Neuronas de la corteza cerebral de un ratón. / M. Albert Maestro y Juan A. de Carlos

Una posible clave podría estar en el desarrollo desigual de distintas estructuras cerebrales dependiendo del hábitat y las pautas de alimentación de cada especie. Pero el uso especializado de partes del cerebro tampoco explica la diferencia numérica: por ejemplo, la proporción de neuronas corticales es similar en un gato y en una persona. Y aunque la mayor corteza cerebral del humano le permite almacenar mucha más información y generar una gran diversidad de manifestaciones cognitivas y culturales, ¿para qué utilizamos 200 veces más de neuronas en el resto de los núcleos y circuitos?

Una vieja teoría surgida en los comienzos de la informática postulaba que el número debía estar relacionado con la redundancia, esto es, la repetición de la información transmitida a través de muchas vías paralelas para evitar errores. Pero la neurofisiología no ha encontrado pruebas que lo confirmen: la información transmitida por cada fibra nerviosa es diferente, y las imprecisiones se compensan sobradamente con un mecanismo mucho más eficiente que caracteriza al sistema nervioso: la capacidad de utilizar casi instantáneamente enormes cantidades de información almacenada para corregir “sobre la marcha” cualquier comportamiento y anticipar los resultados.

La clave, que comienza a vislumbrarse, se encuentra en cómo se codifica la información. Hoy ya sabemos que los estímulos naturales no se codifican por neuronas individuales, sino por grupos o ‘asambleas neuronales’ en un sistema combinatorial. En nuestro laboratorio hemos comprobado que una misma neurona puede participar en varios de estos grupos neuronales de codificación, lo que aumenta exponencialmente la capacidad computacional del sistema con pequeños aumentos del número total de neuronas. Matemáticamente, un incremento moderado en el número puede dar lugar a fenómenos umbral, lo que algunos sugieren como la base de saltos cualitativos en la capacidad cognitiva de los vertebrados. Pero antes de estos, la ventaja numérica y su tratamiento combinatorial proporcionan capacidades más básicas: una, ya la hemos mencionado, es la cantidad total de información almacenable, y la otra es ¡la precisión!

Diagrama neuronal completo. / LadyofHats (orig), Josell7 (spa)

La diferencia entre una imagen borrosa y una nítida nos puede salvar la vida.  Precisión y cantidad en las imágenes, en nuestros movimientos, en nuestros cálculos y anticipaciones. La precisión permite sobrevivir a un ataque por milímetros, decidir lo más adecuado en situaciones muy complejas, o anticipar la capacidad e intención de otra persona. No tenemos más funciones, sólo las ejecutamos con más precisión, y una vez que ya no son tan necesarias para sobrevivir en una sociedad colaborativa, las reutilizamos y diversificamos su aplicación. La precisión del sistema nervioso es el rasgo evolutivo más ventajoso que nos ha permitido prevalecer sobre otras especies y que ahora usamos para explorar lo desconocido.

 

* Óscar Herreras es investigador del Instituto Cajal del CSIC.